Механизм действия реагентов-активаторов

⇐ ПредыдущаяСтр 14 из 14

Действие реагентов-активаторов осуществляется созданием на поверхности минералов активных центров, на которых закрепляется собиратель, либо удалением с поверхности гидрофильной пленки, чаще — путем ее растворения

По этому механизму протекает при флотации процесс сульфидизации окисленных минералов с помощью сернистого натрия. Окисленные минералы сами по себе неспособны взаимодействовать с ксантогенатом. На их поверхности образуется пленка сульфида металла (часто даже заметная макроскопически), на которой и закрепляется собиратель.

Механизм 2 — закрепление на поверхности минералов ионов-активаторов, с которыми затем взаимодействует собиратель.

Примером такого механизма активации флотации является активация флотации кварца собирателем с карбоксильной полярной группой с помощью предварительного закрепления на ней ионов двух- и трехвалентных металлов (Са²⁺, Ва²⁺, Al³⁺ и др.)

Такая активация кварца — явление нежелательное, поскольку флотация кварца собирателями анионного типа, как правило, подавляется. Но активация все же имеет место,но не за счет специального добавления различных солей,

а вследствие присутствия в жидкой фазе солей жесткости, продуктов растворения минералов и деталей аппаратуры. В этом случае особенно велика роль так называемых неизбежных ионов

Активацию кварца ионами металлов, находящимися в пульпе, можно представить в виде последовательных хи

Другой пример—активация флотации сфалерита ионами меди Механизм 3 — растворение и удаление с поверхности вторичной гидрофильной пленки с последующим взаимодействием собирателя со свежеобнаженной поверхностью.

Пример — удаление с помощью кислоты с поверхности пирита пленки гидроокислов железа и закрепление затем на пирите ксантогената

Применяемые реагенты-активаторы

Сернистый натрий (Na₂S)—сульфидизирует окисленные минералы цветных металлов по механизму . Гетерогенная химическая реакция сульфидизации- происходит на поверхности церуссита (РЬСОз) англезита (PbS0₄),малахита (СuСОз-Сu (ОН)₂], азурита [(СuСОз)2ХСu (ОН)₂].

Будучи солью сильного основания и слабой кислоты, сернистый натрий образует щелочные растворы. Получающаяся при его гидролизе сероводородная кислота Н₂S диссоциирует в две стадии на ионы

Эта диссоциация зависит от щелочности пульпы: чем выше ее рН, тем больше в растворе S^2- и, наоборот, с понижением рН возрастает концентрация ионов SH^- и молекул HgS.

Ионы серы подавляют флотацию сульфидов. Сульфидные же ионы образуют на минералах сульфиды, взаимодействие которых описано выше. Пленка сульфидов на окисленных минералах легко отслаивается от них при перемешивании. Она также окисляется растворенным в воде кислородом, и активирующее действие сернистого натрия во времени затухает. Поэтому целесообразна дробная дозировка сернистого натрия, периодическая подача его в пульпу двумя-тремя порциями.

Расход сернистого натрия колеблется в пределах 200— 300 г/т руды. В присутствии сульфата цинка, сульфата железа, а также тонких шламов этот расход может возрастать.

Медный купорос (CuS0₄ • 5Н20) активирует флотацию ксантогенатом сфалерита и немного пирита и пирротина. Действует в основном по механизму 2, образуя на поверхности минералов взаимодействующие с собирателем соединения. В щелочной среде образуется малорастворимая гидроокись меди Си (ОН) а, и активация флотации происходит медленней. В кислой среде концентрация ионов Сu выше, и активация осуществляется быстрее. Как показано Л. Я. Шубовым, С. В. Дуденковым и И. И. Херсонской, медный купорос, влияя на окислительно-восстановительные реакции, может способствовать также переводу ксантогената в диксантогенид, активно закрепляющийся на отмеченных минералах и гидрофобизирующий их поверхность.

Расход медного купороса 200—400 г/т руды. Он возрастает в присутствии цианидов, связывающих медь в комплексные ионы [Cu(CN₂)~]. При слишком высоких концентрациях медного купороса ионы меди связывает находящийся в пульпе ксантогенат (с образованием ксантогената меди), и расход активатора возрастает.

Серная кислота применяется в качестве активатора при флотации сильноокисленных руд, в частности — для оживления флотации пирита, подавленного сильнощелочной средой. Здесь действует механизм 3. При взаимодействии кислорода и воды с пиритом на его поверхности образуется сульфидосульфат железа, а в объеме жидкой фазы—серная кислота

B щелочной среде серная кислота нейтрализуется, и сульфатные ионы вытесняются с поверхности гидроксильными нонами с образованием сульфогидрата железа

При сильном окислении в щелочной среде на поверхности пирита может образовываться не только это поверхностное соединение, но и новая фаза—пленка окисного и закисного железа или их труднорастворимых основных сульфатов.

При добавлении серной кислоты пленки растворяются,наповерхности - образуются сульфидосульфаты, взаимодействующие с сульфгидрильными собирателями.

Кислород, как это показано наиболее полно И. Н. Плаксиным и его школой, активирует флотацию многих минералов. При этом существует оптимум времени и степени взаимодействия минералов с кислородом. Оптимальное взаимодействие

сульфидных минералов с кислородом является необходимым условием их взаимодействия с ксантогенатом. Взаимодейcтвие сульфидных минералов с кислородом имеет индивидуальный характер, что способствует повышению селективности их флотации.

РЕАГЕНТЫ-РЕГУЛЯТОРЫ рН СРЕДЫ

Реагеты-регуляторы рН среды влияют на флотацию: изменяя форму нахождения собирателей в воде (ионную, молекулярную), выводя из воды нежелательные ионы, пептизируя (или коагулируя) тонкие шламы, а также путем непосредственной адсорбции ионов Н⁺ и ОН^- на минералах.

Примером удаления нежелательных ионов является предотвращение активации кварца ионами железа путем добавления соды, которая переводит железо в нерастворимую в воде гидроокись. Непосредственное влияние водородных и гидроксидных ионов на флотацию может быть прослежено в нескольких направлениях. Ионы Н⁺ и ОН^-, адсорбируясь на минерале, влияют на устойчивость гидратных слоев и, следовательно, могут изменять гидратированность поверхности минерала. Адсорбция ионов Н⁺ и ОН^- может происходить как в отсутствии, так и в присутствии собирателя, поскольку собиратель и эти ионы могут закрепляться на разных участках поверхности минерала. Ввиду этого изменение концентрации водородных ионов может привести иногда к увеличению количества закрепленного собирателя без одновременного улучшения флотационныхпоказателей или даже при их некотором ухудшении. Кроме того, эти ионы могут влиять на закрепление собирателя и даже вытеснять его с поверхности минерала.

Закрепление ионов водорода или гидроксила во внутренней или внешней обкладках двойного электрического слоя будет изменять электрическое состояние поверхности минерала и тем самым влиять на закрепление ионов собирателя в диффузионном слое или непосредственно на поверхности.

Для таких минералов, как кварц, силикаты, гидроокислы, ионы Н⁺ и ОН^- являются потенциалопределяющими, а их адсорбция весьма интенсивна, что объясняет высокую чувствительность указанных минералов к изменению щелочности пульпы и значительную зависимость результатов их флотации от изменения рН пульпы.

Известь, являющаяся дешевым реагентом, наиболее широко используется как регулятор щелочности пульпы и подавитель пирита. Известь применяется в виде специально приготовляемого известкового молока, представляющего суспензию частиц Са(ОН)₂ в его водном насыщенном растворе [в 1 л воды при температуре 20 °С растворяется 1,26 г Са(ОН)₂]. Расход извести на обогатительных фабриках в среднем составляет 1,5—2 кг/т. Перемешивание пульпы усиливает подавление флотации пирита известью.

Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 1311; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 9 10 11 12 1314

Мы поможем в написании ваших работ!