Влияние окисления поверхности минералов на их флотационные свойства. Механизм действия.
Свежеобразованная поверхность сульфидов-гидрофильна, она сразу окисляется. Первое взаимодействие О2 имеет гидрофобизирующий эффект. По мере усиления окисления и формирования окисленной плёнки пов-ть ещё более гидрофоб-ся. сульфиды (полупроводники) имеют электронную или дырочную проводимость. В случае элект-ой проводимости повышенное содержание электронов создает потенциальный барьер. О2 снижает потенц-ый барьер, в процессе ионизации поглощает эл-ы и создаёт условия для закрепл. собирателя: 1/2 О2+2е= О2+Н2О=2ОН.
Шведов Д.А. в своих работах показал, что сульфиды с О2 могут образ-ть ряд соединений (по составу промежуточные м/у сульфидами и сульфатами), причём эти соед-ия прочно связаны с кристалл-ой решеткой. Неизменённый сульфид не взаимод-т с собирателем, сульфат, будучи легко раствор-м, отслаивается вместе с закрепившимся минералом. Сл-но:
1)для флотации сульфидов необходимо слабое окисление до сульфид-сульфатного состояния.
2)неокисл сульфид не вз-ет с собирателем и не флотируется.
3)сильноокисл сульфид с образованием полных сульфатов препятствует флотации, т к собиратель отслаивается.
Смачиваемость минералов водой. Краевые углы и гистерезис смачивания. Явление гидротации.
Краевой угол смачивания – угол,образованный м/у тв пов-ю и касательной,проведенной к пузырьку через т 3-х фазного периметра смачивания. Бывает натекания, отекания, равновесный.
|
|
|
Гистерезис смачивания – замедление перемещения 3-х фазного периметра смачивания на тв поверхности или разница между углами натекания и отекания.
Явление гидратации – покрытие минерала гидратным слоем (водой). Прочность связи определяется энергией гидратации
Gж.г Краевой угол смач-ия – это угол, образ-ый ТВ.
Пов-тью и касат. , провед-ой к пузырьку ч/з (.)
Трехфаз. Пер-ра смач-ия
Трехфазный периметр смачивания – это линия, которая ограничивает S прилипания частицы к пузырьку.
В случае равновесия сил
Gт.г = Gт.ж + Gж.г * cosθ
Cosθ = (Gт.г - Gт.ж)/Gж.г
Т.о краевой угол смачивания явл-ся мерой флотируемости минерала. Собиратель – увеличивает краевой угол . Дипрессор – уменьшает краевой угол. Регулятор – рН пульпы по-разному. Активатор – не изменяет. Если угол 0 – гидрофильная пов-ть, 180 – гидрофобная, 0-45 – частично гидрофильная, 45-90 – частично гидрофобная.
Адгезия – взмд молекул 2-х разных фаз (ж:т).
Кагезия – взаимное притяжение молекул одной фазы.
Однако в формуле краевого угла не учитывается весьма существенные обст-ва, влияющие на прочность прилипания мин-ла к пузырьку. В действительности растекание происходит не до равновесного угла (явление Гистерезиса )
|
|
|
Гистерезис – это замедление перемещения трехфазного периметра смач-ия на твердой пов-ти, т.е пузырек не сразу отрыв-ся, а ч/з какое-то время
θ1
капля 
ж θ2
 |
θ1- угол натекания
θ2- угол оттекания Гистерезис бывает 2-х видов: капиллярный и молекулярный
Капиллярный – замедление осущ-ся за счет шероховатости пов-ти (может оказывать положит: если частица гидрофобная, т.е поры помогают удерж-ся пузырьку и отриц: если частица гидрофильная, т.е поры заполняются водой и пузырьку трудно вытеснить гидратную прослойку и прилипнуть ).
Молекулярный – замедление за счет молекул собирателя (всегда оказывает положительное влияние)
Взаимодействие с водой приводит к гидратации пов-ти минерала, в рез-те которой она покрывается гидратной оболочкой. Толщина этой оболочки и ее структура зависят от физико-химических св-в минер-ой пов-ти, проявляющихся в ее смачиваемости. Гидратируемость пов-ти мин-ла влияет на прилипание к енму воздушных пузырьков и чем она значительнее, тем в меньшей степени возможно прилипание (а след-но и флотация).
|
|
|
Ион гидротирован
 |  | ||
.
пп + 
Поверхность минерала опр-ся энергией гидротации
Энергия гид-ции увелич-ся при переходе к иону высшей Na+ Cl- валентности , а при переходе в одной валент-ти уменьш-ся
H=(e2/2r)(1 – 1/D)
e – заряд иона
r – радиус иона
D – диэлектрич.
Образ-ие гидратных оболочек вокруг молекул опр-ся их поляр-тью. Поляр-ные молекулы идратируются сильнее, аполярные слабее. Гетерополярные молекулы гидрат-ся в отдельных своих частях различно.
Пост. Среды: Имеет большое значение при флотации, т.к гидратируемая пов-ть оказ-ся покрытой водой и к ней минерал не прилипает.
Дата добавления: 2022-11-11; просмотров: 27; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!