Состав жидкой фазы пульпы

Состав воды, в которой осуществляется флотация, весьма существенно влияет на этот процесс. В воде находятся различные ионы (влияющие на флотацию и изменяющие рН воды), растворенные газы и различные коллоидные и органические примеси.

Все природные воды соприкасаются в своем круговороте с огромным числом минералов и веществ, подверженных в той или иной мере растворению. При этом природная вода растворяет различные химические вещества.

К числу главных компонентов, встречающихся в природных водах, относятся следующие ионы: хлорида С1~, сульфата 5О4~, гидрокарбоната НСО^~, карбоната СО|~~, натрия, калия, кальция, магния и водорода. К главным компонентам относятся и газы — кислород, углекислый газ и сероводород, находящиеся в воде в молекулярной форме. Кроме того, в природной воде могут присутствовать, хотя и в меньших, но вполне достаточных для влияния на флотацию количествах, ионы всех галоидов, железа, марганца, кремневой кислоты и др.

Взаимодействуя в процессах измельчения, классификации и флотации с измельченными полезными ископаемыми, вода дополнительно насыщается содержащимися в них ионами.

Вследствие некоторой растворимости ряда минералов они могут значительно изменять рН пульпы.

Кроме неизбежных ионов природные воды могут содержать органические и неорганические соединения в коллоидном виде. Воды, поступающие из болот и застойных прудов, могут содержать гумусовые и другие органические кислоты.

Неизбежные ионы различно и весьма сильно влияют на флотацию. Особенно заметно это влияние при флотации несульфидных минералов (окислов, силикатов, алюмосиликатов, полярных солеобразных минералов с щелочно-земельными катионами) при помощи жирных кислот и их мыл. В исследованиях (М. А. Эйгелеса, Кребера и Боппеля, В. А. Глембоцкого и др.) показано, что -даже весьма незначительное количество неизбежных ионов может резко изменить весь ход флотационного процесса.

Влияние неизбежных ионов на флотацию может быть следствием двух причин:

неизбежные ионы, закрепляясь на поверхностях, изменяют их флотационные свойства;

неизбежные ионы могут вступать в химическую реакцию с реагентами. Так, например, ионы кальция образуют с жирными кислотами малорастворимые кальциевые мыла, ионы тяжелых металлов с ксантогенатами щелочных металлов образуют малорастворимые ксантогенаты соответствующих тяжелых металлов.

Нежелательное влияние неизбежных ионов на флотацию предотвращают и регулируют применением соответствующих реагентов. Сода и некоторые другие щелочи выводят в нерастворимые соединения ионы кальция и железа. Ионы меди (и других тяжелых металлов), активирующие цинковую обманку, переводятся во флотационно-неактивный анион.

Изменением рН пульпы можно регулировать растворимость минералов и, следовательно, концентрацию неизбежных ионов в жидкой фазе пульпы.

Большое значение имеет также правильный выбор реагента-собирателя. Наглядным примером устранения нежелательного действия неизбежных ионов на флотацию является применение катионных собирателей вместо жирных кислот. Эти группы реагентов, как известно, обладают весьма различными флотационными свойствами. В частности, катионные реагенты почти не реагируют на присутствие в воде солей жесткости. Например, флотация эстонских фосфоритов в морской воде с помощью жирных кислот протекала неудовлетворительно, с помощью же реагента ИМ-11 осуществлялась нормально.

Изменение концентрации в пульпе растворенных газов, прежде всего кислорода, значительно влияющего на процесс флотации, может происходить как в связи с качеством исходной воды, так и в процессе флотации. Известен пример резкого снижения концентрации кислорода в озерной воде, поступающей на фабрику. В зависимости от минерального состава руды при ее измельчении и классификации происходит резкое снижение концентрации кислорода в пульпе. В тех случаях, когда кислород улучшает флотацию, полезно применять специальную предварительную аэрацию пульпы, насыщая ее кислородом воздуха.