Группа заграничных химических собирателей

31.07.2018
Практически эта группа собирателей начала использоваться после 1921 г., так как до этого времени во флотационной практике применялись только масла минерального, растительного или животного происхождения. Однако, в настоящее время химические собиратели настолько прочно заняли доминирующее положение, особенно в области сульфидной флотации, что по удельному весу их использования они занимают первое место и потому рассматриваются нами в первую очередь. С другой стороны, необходимо отметить, что внедрение и использование химических собирателей шло рука об руку с расширением теоретических обоснований всего флотационного процесса.

Основное достоинство химических собирателей заключается в постоянстве их состава и флотационных свойств, чего никак нельзя сказать о маслах, хотя бы таких, которые специально выпускаются на рынок в качестве готовых флотационных реагентов-коллекторов. Химические собиратели не только дают уверенность в ходе процесса, но и обладают чрезвычайной силой собирания, что способствует стабильности результатов флотации. При этом их употребление не только повышает содержание полезных минералов в концентратах, но и увеличивает их извлечение, так что хвосты, идущие в отвал, содержат только десятые доли процента полезных минералов.

Обладание исключительно только собирательными свойствами дает возможность, в случае надобности, увеличивать количество их при флотации без опасения изменения свойств пены. Кроме того, образованные под влиянием химических собирателей концентраты очень легко фильтруются, так что производительность фильтров увеличивается почти вдвое по сравнению с работой с теми концентратами, которые получаются при действии масел. Поэтому вполне понятно, что химические собиратели очень быстро повсюду вытеснили масла, несмотря на то, что цена единицы их веса значительно выше и что при применении их за границей приходится уплачивать значительные суммы за право пользования патентом.

Многие их этих собирателей легко растворимы в воде и образуют однородные растворы, так что при адсорбции их на поверхности минералов этот процесс значительно ускоряется по сравнению с маслами, которые обычно трудно образуют эмульсии с водой.

В какой степени химические собиратели вытеснили масла, показывает американская статистика.

Пример 44. В 1927—28 г. при расходе всех реагентов а 4 200 т масел применялось только 1600 т, т. е. 37%, а химических собирателей — 2600 т, т. е. 63%. О том, как быстро происходило это вытеснение масел химическими собирателями, можно судить из следующего сопоставления данных потребления собирателей:

Пример 45. Разберем по табл. 16 средний расход собирателей, применявшихся в 1928 г. в США для обогащения различных руд (на 1 г).

Пример 46. Наглядным примером сильного уменьшения расходов флотационных реагентов могут служить фабрики Фельпс-Додж Корпорейшен, где после применения химических собирателей количество флотационных реагентов на 1 т руды уменьшилось с 0,700 до 0,075 кг/т (ксантата и соснового масла), т. е. на 89,3%.

Наиболее важными для флотации минералов цветных металлов являются собиратели, которые в полярной группе содержат атом восстановленной серы (= S), в отличие от атома окисленной серы; например, в производных серной кислоты
Группа заграничных химических собирателей

В зависимости от того, с каким атомом соединен этот атом серы, весь описываемый класс собирателей распадается на две группы: 1) ксантогенаты, или ксантаты, если этот атом серы соединен с атомом углерода — С = S, или 2) аэрофлоты, если атом серы связан с атомом фосфора.

Обе эти группы флотореагентов являются наиболее важными собирателями для руд цветных металлов благодаря тому, что они обладают большой селективностью при флотации, т. е. при действии их переходят во флотационные пены почти исключительно сернистые минералы, содержащие медь, свинец, цинк, железо, сурьму, висмут, мышьяк, молибден и т. д. На окисленные минералы эти реагенты оказывают более слабое действие, но и в этом случае, как отмечено выше, минералы, содержащие медь и свинец, дают при флотации значительно лучшие результаты, нежели, например, минералы, в состав которых входят кальций, барий, алюминий и т. д.

Ксантаты (ксантогенаты) впервые были открыты Цейсом в 1822 г. и в течение почти целого столетия оставались без применения в обогащении, использовываясь лишь при изготовлении искусственного шелка и при вулканизации каучука. Слово ксантат, от греческого «ксантос», означает желтый. В качестве флотационного реагента его применение было введено Келлером.

Ксантаты являются солями ксантогеновых кислот с общей формулой S = С