2. Флотационные свойства минералов

   1. Флотационные свойства сульфидный минералов

Большая ценность многих сульфидных руд определяется не только присутствующими в них сульфидов цветных металлов, но и наличием в них таких ценных минералов, золото серебро, кадмий, индий, рений, селен, теллур, таллий, сера (в виде пирита и пирротина). В связи с этим при флотации сульфидных руд весьма важное значение приобретает задача наиболее полного выделения из руды полезных компонентов в продукты, приемлемые по составу для дальнейшей переработки. В слабоокисленном состоянии сульфиды отличаются высокой флотационной способностью и их отделение от минералов пустой породы осуществляется легко [2]. Наиболее распространенный сульфидный минерал – пирит.

Пирит FeS₂. Его флотационные свойства зависят от генезиса минералов, определяющую физико-химическую неоднородность кристаллической решетки, различное соотношение серы и железа, наличие примесей и другое. Часто содержит зо­лото, серебро, медь, кобальт, никель, которые увеличивают его цен­ность и присутствуют в виде тонких включений, изоморфных приме­сей или твердого раствора. В кристаллической решетке пирита ионы серы расположены в местах, легкодоступных действию кислорода, что является одной из причин его быстрой окисляемости. Наиболее эффективно пирит флотируется ксантогенатами и дитиофосфатами в слабокислой и нейтральной среде при рН 6-7. Наиболее распространенным подавителем пирита является известь, цианид, особенно при рН>7.

Практически наиболее важным депрессором пирита является известь ввиду ее дешевизны и доступности. Установлено, что депрес­сирующее действие оказывают при этом не только гидроксильные, но и кальциевые ионы. Последние с продуктами окисления сульфидов в щелочной среде образуют пленки сульфата кальция, образованию которых на поверхности пириту способствует высокая концентрация сульфат-ионов (возникающих при окислении пирита), особенно вблизи поверхности минерала.

Слабоокисленный пирит принадлежит к наиболее легкофлотируемым сульфидам. Его можно флотировать сульфгидрильными соби­рателями, жирными кислотами и мылами.

Активизируется пирит в кислой среде, когда избыточная щелочность нейтрализуется подачей кислоты или отмывается в сгустителе и гидроциклоне.

Тетрадимид Bi₂Te₂S. В некоторых рудах теллур и висмут присутствует не как примесь, а как самостоятельный минерал тетрадимид. В условиях коллективной флотации тетрадимид достаточно полно переходят в концентраты, однако при обжиге они практически полностью теряются. Извлечение теллура и висмута из коллективного концентрата в отдельный продукт можно осуществить селективной флотацией с активацией тетрадимида медным купоросом и депрессией остальных сульфидов цианидом натрия.

2. Флотационные свойства несульфидных минералов

Магнетит Fe₃O₄ - легко флотируются жирными кислотами и мылами, лучше всего в слабокислой среде. Известно 3 способа флотации железных руд: прямая анионная, обратная анионная и обратная катионная флотация. Прямая анионная флотация железных минералов проводится жирнокислотными собирателями (талловое масло).В качестве депрессоров минералов пустой породы используются жидкое стекло, кремнефтористый натрий. Обычно флотация ведётся в слабокислой среде при рН 5,5-6,5, создаваемом серной кислотой. Обратная анионная флотация, при которой в пену переходят минералы породы, проводится жирнокислотными собирателем (талловое масло) с использованием извести в качестве активатора породы (с едким натром или содой, рН 11-11,5). В качестве депрессора используется крахмал. Обратная катионная флотация проводится аминами при рН 7,5-9, создаваемом известью или содой. В качестве депрессора – крахмал.

Кварц SiO₂ является предельно гидрофобным минералом. Неактивированный кварц, неспособный флотироваться без активации никакими анионными собирателями, активируется ионами железа, меди и других тяжелых металлов даже в условиях их ничтожной концентрации в пульпе, что позволяет ему полно флотировать при применении анионных оксигидрильных собирателей. Кварц при активации ионами тяжелых металлов не сульфидизируется и не флотируется сульфгидрильными собирателями. Кварц хорошо депрессируется жидким стеклом [1].

Слюда (мусковит) KAl[Al₂Si₃O₁₀]∙(OH) Благодаря особому строению кристаллической решетки, слюды представляют собой типичные слоистые минералы. При измельчении слюд расщепление чешуек происходит значительно легче, чем уменьшение размера в двух других направлениях. На обнаженных поверхностях вдоль плоскостей спаянности обнажаются связи, обуславливающие относительно небольшую гидратацию поверхности и достаточно высокую флотационную активность слюд. Неактивированные слюды плохо флотируются олеиновой кислотой. Введением свинцовых солей при низкой концентрации олеиновой кислоты можно флотировать слюды до начала полевого шпата. С. И. Митрофанов отмечает, что после кислотной обработки коллективного мусковит-сподуменного продукта олеат натрия флотирует мусковит. Гексадецилсульфат натрия при расходе 50-100 мг/л является хорошим собирателем для слюды при pH 4-6.

Флюорит CaF₂ - довольно легко флотируется оксигидрильными собирателями: олеиновой кислотой, олеатом натрия, диалкилсульфосукцинатом натрия, алкилсульфатом. Максимальная сорбция собирателя и флотируемость минерала наблюдаются при рН 6. Жидкое стекло снижает адсорбцию анионного собирателя. Лимонная кислота депрессирует флотацию флюорита. Флюорит и кварц разделяются с применением катионного собирателя, причем при рН 1-3 флотируется флюорит, а при рН 11-14-кварц.