4. Строение и классификация коллекторов

Естественной флотируемостью обладает ограниченное число минералов, имеющих неполярные или слабополярные поверхности. Для гидрофобизации поверхности большинства минералов используются специа­льные реагенты - коллекторы (собиратели). Естественно, что в их молекулах должна быть аполярная (гидрофобная) часть. С другой сто­роны, коллекторы должны закрепляться на полярной поверхности мине­ралов. Следовательно, в их молекулах должна быть и полярная часть. Поэтому в качестве коллекторов обычно используются гетерополярные соединения. Полярные (или солидофильные) группы гетерополярных коллекторов определяют их химические свойства и, следовательно, способность закрепляться на тех или иных полярных минералах, поэтому их называют еще функциональными группами. Иногда в качестве коллекторов используют и аполярные соедине­ния (соединения, не содержащие полярных групп) - в основном, жид­кие углеводороды. В основу классификации положена способность коллекторов ионизироваться в воде и хим-кая природа функциональных групп.

По своей способности ионизироваться в воде коллекторы делятся на две группы: неионогенные и ионогенные. Константа ионизации первых ниже константы ионизации воды, вторых - выше. Неионогенные кол­лекторы могут быть аполярными (например, углеводородные масла) и гетерополярными (например, жир­ные спирты, амиды жирных кислот) соединениями. Ионогенные коллек­торы, в свою очередь, подразде­ляются на анионноактивнне, катионноактивные и амфолиткые (амфо-терные).

Анионноактивным называют такое соединение А, константа иони­зации к-ого, выше константы ионизация воды. Типичный представитель анионных коллекторов - олеиновая кислота.

Катионноактивным наз-ся такое соединение К, константа ионизации к-ого, выше константы ионизации воды. Примером катионного собирателя может служить - лауриламин. Коллекторы, при диссоциации которых углеводородный радикал входит в состав аниона, называет анионными, а кол­лекторы, у которых углеводородный радикал входит в состав катио­на - катионными.

Амфолитные (амфотерные) коллекторы - соединения, содержащие как катионноактивные, так и анионноактивные полярные группы. В качестве примера амфолитного соединения можно привести аминокислоты, содержащие катионноактивные аминогруппы и анионноактивные карбо­ксильные группы. Применение амфолитных собирателей пока не вышло за рамки лабора­торных исследований.

5. Классификация минералов по флотириемости.

Классификация по флотируемым свойствам предложенная Энгельсом М.А., подразделяет минералы на группы:

I. Неполярные минералы, обладающие высокой естественной гидрофобностью. К этой группе относится небольшое число минералов - самородная сера, графит, каменный уголь, молибденит, тальк, озоке­рит, которые флотируются неполярными коллекторами - углеводородны­ми жидкостями (например, керосином).

II. Самородные металлы (золото, серебро, платина, медь), суль­фиды цветных, черных и редких металлов и близкие к ним по флотационным свойствам теллуристые (теллуриды) и селенистые (селениды) ме­таллы. Минералы второй группы легко флотируются сульфгидрильными коллекторами.

III. Окисленные минералы цветных металлов – карбонаты свинца, цинка и меди, сульфат свинца, окислы меди и др. Они флотируются сульфгидрильными коллекторами после сульфидизации (перевод карбонатов в сульфиды).

IV. Соли щелочно-земельных металлов, не содержащие кремнекислоты, и карбонаты черных металлов: апатит, фосфориты, кальцит, шее­лит, флюорит, барит, сидерит, родохрозит и др. Эти минералы легко флотируются оксигидрильными коллекторами без предварительной активации.

V. Окислы железа, марганца, олова - магнетит, гематит, псиламелан, пиролюзит, касситерит и др. Эти минералы также флотируются без активации оксигидрильными коллекторами, но значительно хуже, чем минералы IV группы.

VI. Силикаты и кварц. Многие минералы этой группы не представляют большой ценности. В рудах цветных, редких и черных ме­таллов они составляют основную массу пустой породы. При фл-ции анионными оксигид-ыми коллекторам часто требуется предвар-ная активация этих минералов. Но если на гранях или на поверх­ностях разлома минерала имеется достаточное кол-во катионов, способных давать с анионным коллектором труднорастворимые или проч­ные комплексные соед-ния, то такой минерал будет флотироваться оксигид-ым соб-лем без предвар-ной активации, из минералов рассматриваемой группы лучше флотируются катионными соб-лями.

VII. Растворимые в воде минералы: галит NaCl, сильвин КCl, карналлит KCl-MgCl₂-6Н₂О, бишофит MgCl₂-6Н₂О и др. Минералы этой группы флотируется из насыщенного раствора, называемого маточником, обычно катионными а реже анионными коллекторами.