Роль воздействия газов на минералы. Часть IV

Это вполне естественно, так как при комнатной температуре наиболее активно сорбируемым газом является кислород. Азот адсорбируется медыо лишь при температуре ниже комнатной. Поэтому в даль­нейшем с достаточным основанием можно гово­рить о влиянии сорбции кислорода, хотя бы опыты касались контакта с воздухом или с аэрированной водой.

Можно предположить наличие стадий воздействия газа на металл:

1) физической адсорбции газа, или образования кислородной пленки вследствие

хемосорбция

2) значительного окисления поверх­ности с образованием оксидной пленки. Кроме того, по-видимому, сказывается влияние гидратации поверхности, чему способствует предварительное окисление. В зависимости от сродства данного ме­талла к кислороду существует определенная после­довательность воздействия на поверхность металла.

После определенного периода воздействия возду­ха па поверхность металла последний погружали в раствор бутилового ксантогената и затем измеряли краевой угол.

Важно то, что поверхность металла не­посредственно после шлифования почти не покрывается пленкой флотационного реагента-собирателя. Лишь после определенного времени контакта начинается взаимодействие поверхности с собирателем, характеризуемое резким возрастанием краевого угла.

Гидрофобность поверхности (при дей­ствии собирателя) достигает максимума в зависимости от химической активности металла.

Таким образом. наилучшее взаимодействие собирателя с поверхностью металла наблюдается при о предельной и относительно малой степе и воздействия кислорода.

Этот предел достигается (при данных условиях) тем быстрее, чем выше химическая активность ме­талла. При Дальнейшем, более сильном воздействии

окисления собиратель влияет на гидрофобизацию поверхности в значительно меньшей степени.

В такой же последовательности, как со сплавами, проведены опыты в водной среде с сульфидными минералами. Исследованы галенит, пирит, арсенопирит, сфалерит, халькопирит, халькозин, пирротин и другие. Для опытов выбирали относительно чистые площадки путем предварительного микроскопичес­кого изучения.

Это наводит на мысль об одинаковом механизме прикрепления ксантогенатов как к поверхности металлов, так и сульфидов.

Таким образом, в случае сульфидных минералов так же, как и в случае металлов и сплавов, собиратель лучше всего взаимодействует с минераль­ной поверхностью после предварительного кратковременного воздей­ствия и а нее кислорода. Максимальная гидрофобизация поверхности при действии собирателя достигается тем быстрее, чем в выше химическая активность данного вещества по отно­шению к кислороду. Последнее осо­бенно отчетливо наблюдается на примере металлов.

Акт фиксации ксантогената на поверхности мине­рала может включать одну или две стадии. Во вто­ром случае первая стадия состоит в образовании, малорастворимой соли при взаимодействии иона металла с анионом собирателя, вторая — в фикса­ции этой соли за счет сил дробной валентности, проявляющихся вследствие специфической роли атома сульфидной серы как в молекуле ксан­тогената, так и в структурной решетке сульфид­ного минерала.

Первая стадия не обязательна во всех случаях флотации. Вторая является специфичным условием прикрепления ксантогената к сульфидам, которое проявляется различно и зависит от состава и струк­туры минерала.

Вторая стадия (в случае сульфидов и металлов) энергично протекает на поверхности, предваритель­но активированной кислородом. Можно допустить, что кислород сначала адсорбируется, а затем весь­ма энергично химически сорбируется за счет дроб­ной валентности, появляющейся при ослаблении химической связи в молекуле кислорода. Эта акти­вированная поверхность (сульфида или металла) подвергается затем воздействию ксантогената, ко­торый доставляется к ней тем энергичнее, чем ме­нее растворимы его соединения, образующиеся в диффузионном слое.

 

Записи горного дела