Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Топ:
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Интересное:
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2022-11-14 | 45 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Уже давно определено, что воздействие реагентов на процесс флотации связанно с закреплением их на поверхности пузырьков или частиц минералов (адсорбцией).
В большинстве случаев закрепление реагентов как на поверхности воздушных пузырьков, так и на минеральных частицах происходит путем адсорбции на границе раздела фаз.
Адсорбция представляет собой самопроизвольный процесс, сопровождающийся уменьшением свободной энергии системы и выделением определенного количества тепла.
Взаимодействие реагентов с поверхностью минералов может быть физическое и химическое.
При физической адсорбции связь с кристалической решеткой осуществляется за счет сил межмолекулярного притяжения (Ван-дер-Ваальса) и она не сопровождается электронными процессами.
Хемосорбция обусловлена валентными или химическими силами.
Из этого принципиального различия вытекают и другие:
1. При физической адсорбции тепловой эффект, а следовательно, и прочность связи с молекулами или ионами невелика (около 400-2000 кал/моль).
При хемосорбции он более значителен (до 35000 кал/моль).
2. Обратимость адсорбции.
Хемосорбция необратима и химически адсорбированный слой не снимается даже при многократной промывке.
3. Хемосорбция отличается специфичностью действия на минерал, что имеет существенное значение при флотации.
4. Физическая адсорбция отмечается большой скоростью, по сравнению с химической адсорбцией. У последней она изменяется в широких пределах.
5. Для физической адсорбции характерно более равномерное распределение реагента на поверхности твердой фазы, при химической адсорбции – реагент, прежде всего, закрепляется на активных участках, а затем уже на остальных (может быть на отдельных участках полислойное покрытие).
|
Химическая адсорбция подразделяется на:
– обменную,
– активированную,
– потенциалоопределяющую.
Обменная адсорбция
Обменная адсорбция подчиняется правилу Панета-Фаянса: адсорбция иона, не входящего в состав кристаллической решетки тем лучше, чем меньше растворимость соединения, образуемого этим ионом с противоположно заряженным ионом кристаллической решетки.
Активированная адсорбция
Активированная адсорбция является основой гетерогенного катализа (твердая фаза является катализатором).
СОБИРАТЕЛИ
Собиратели – это органические вещества, способствующие прилипанию минеральных частиц к пузырькам воздуха.
Молекулы ионногенных собирателей имеют сложное строение и состоят из 2х частей, отличных по своим свойствам – аполярной и полярной.
Аполярная часть – молекулы представляет собой углеводородный радикал, который практически не взаимодействует с диполями воды и характеризуется явно выраженной гидрофобностью, связанной с наличием у углеводородных радикалов весьма слабых боковых остаточных сил Ван–дер–Вальса при высоком значении сил связи внутри самих углеводородных цепей.
Полярная часть молекулы, в противоположность аполярной, отличается способностью к взаимодействию с водой.
На рисунке 2.2 представлена классификация реагентов – собирателей.
На рисунке 2.3 показаны в силовом изображении энергия химического взаимодействия – А между катионами решетки минерала и полярными группами собирателя, а также энергия дисперсного взаимодействия – Б между углеводородными цепями собирателя.
Адсорбционное закрепление молекул собирателя на поверхности минерала приводит к ослаблению силовых полей, создаваемых поверхностными атомами его кристаллической решетки, связи диполей воды с поверхностью минерала разрушаются.
Рис.2.2. Классификация реагентов-собирателей
Рис.2.3. Энергия взаимодействия собирателя с минералом.
|
Появление в зоне расположения гидратных слоев у поверхности минерала гидрофобных групп собирателя, практически невзаимодействующих с водой ведет:
1. К снижению устойчивости гидратных слоев и уменьшению их толщины.
2. Увеличению гистерезиса смачивания минерала, проявляющемуся в замедлении передвижения трехфазового периметра смачивания и возникновению известной жесткости его закрепления.
3. Сокращению времени прилипания в тысячи и десятки тысячи раз.
4. Увеличению прочности прилипания воздушного пузырька к минеральным частицам и, следовательно, повышению извлечения.
Сульфгидрильные собиратели
Ксантогенаты
К сульфгидрильным собирателям относятся реагенты, содержащие в своем составе сульфгидрильную группу. Ксантогенаты(техническое название −ксантаты) и дитиофосфаты (техническое название −аэрофлоты) являются важнейшими реагентами собирателями, наиболее широко применяемыми при флотации сульфидных руд цветных металлов, а также руд благородных металлов.
Ксантогенаты −это соли ксантогеновых кислот.
ROCSSH −ксантогеновая кислота.
Этиловый ксантогенат калия −C2H5OCSSK или CH3CH2OCSSК.
Пропиловый ксантогенат −C3H7OCSSK или CH3CH2CH2OCSSK.
Бутиловый ксантогенат −C4H9OCSSK или CH3CH2CH2CH2OCSSК.
Амиловый ксантогенат −C5H11OCSSK или CH3CH2CH2CH2CH2OCSSK.
Получение ксантогенатов основано на весьма быстро протекающей реакции между сероуглеродом и соответствующим алкоголятом: ROMe + CS2 = RO·CS·SMe.
Ксантогенаты обычно применяют в слабо щелочных пульпах (в кислой среде ксантогенаты разлагаются). Сильно щелочная пульпа также не благоприятна для собирательного действия ксантогената поскольку гидроксильные ионы способны вытеснять анионы ксантогената с поверхности минерала.
В кислой среде при pH=4−7:
В сильнощелочной среде ксантогенаты не используют, так как даже уже закрепившийся ксантогенат десорбируется с поверхности минерала: Pb(ROCSS)2+2KOH=Pb(OH)2+2ROCSSK
Ксантогенаты могут окисляться до диксантогенида: 2ROCSS↔2e+ROCSS-SSCOR
Последний закрепляется на поверхности сульфида (физическая адсорбция).
Важной положительной особенностью ксантогенатов является отсутствие у них пенообразующих свойств, что позволяет в широких пределах регулировать собирательные действия этих реагентов без нарушения процесса пенообразования.
|
Ксантогенаты не проявляют никакого собирательного действия по отношению к окислам, силикатам, алюмосиликатами и солеобразным минералам щелочноземельных металлов. Эта особенность ксантогенатов позволяет наиболее селективно разделять сульфиды при их флотации от минералов пустой породы. Расход ксантогенатов составляет в среднем 30–100 г/т руды.
Дитиофосфаты (соли дитиофосфорной кислоты)
Важным отличием дитиофосфатов от ксантогенатов является наличие двух углеводородных цепей, независимо друг от друга связанных с ядром молекулы (фосфором), что объясняется более высокой валентностью фосфора (пять) по сравнению с углеродом:
Имеются крезиловые дитиофосфаты 15, 25, 31.
Крезиловый дитиофосфат 15 представляет собой жидкость темного цвета, являющуюся раствором дитиофосфата в крезоле:
Благодаря большому количеству свободного крезола реагент обладает свойствами собирателя, вспенивателя и сульфидизатора. Расход дитиофосфата составляет 10 – 100 г/т.
|
|
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!