СОВОЙСТВА МИНЕРАЛОВ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОЦЕСС ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С РЕАГЕНТАМИ

1. Кристаллохимическое строение минералов.

В кристаллической решетке минеров структурные элементы (атомы, ионы и молекулы) располагаются закономерно друг относительно друга. Между ними существуют определенные виды связи, различные по прочности. Минералы с одним химическим составом, отличающимся строение кристаллической решетки и характером связи между ними, имеют различные свойства. Связи между структурными элементами в кристалле имеют тот же характер, что и связи между атомами и ионами, но гораздо более разнообразны. Наряду с ионной и ковалентной в кристаллах может быть металлическая, водородная, межмолекулярная и другие переходные формы связи. Эти связи отличаются по прочности и придают минералам специфические свойства. Ковалентная, металлическая и ионная – прочные связи. Молекулярная менее прочная. Поэтому кристаллы с молекулярной связью легче разрушаются как под действием механических сил, так и при нагревании. Прочность водородной связи зависит от степени электроотрицательности взаимодействующих атомов. При высокой – водородная связь может быть прочной, но слабее химических. Она играет большую роль при взаимодействии реагентов с минералами. В процессе дробления и измельчения ПИ происходит разрушение связи между структурными элементами кристаллов минералов и образование новых плоскостей. Физико-химические свойства этих плоскостей (энергия взаимодействия с водой и воздухом) определяется характером и числом связей, разрушенных при дроблении и измельчении. Сила взаимодействия поверхности минералов с молекулами или ионами окружающей среды и с флотореагентами зависит не только от характера, но и от числа разрушаемых при измельчении минералов связей. Чем больше связей разрушается, и чем более они сильнее, тем активнее поверхность взаимодействует с полярной окружающей средой. Число свободных связей, способных взаимодействовать с окр.средой, зависит от положения атомов или ионов на поверхности минералов. При измельчении минералы разрушаются не строго по плоскостям спайности; плоскости разрушающихся минералов содержат много макро-, микротрещин и пор. Отдельные структурные элементы кристалла, расположенные в различных частях образованной поверхности, имеют различную прочность связи с крист.решеткой минерала и различную насыщенность. Чем меньше насыщен поверхностный атом или ион, тем он активнее вступит во взаимодействие с окр.средой.

2. Примеси и вторичные изменения в минералах.

Примеси:

1) Химические (изоморфные);

2) Механические (включения других минералов).

Изоморфная примесь составляет с другим минералом одну фазу и обнаруживается только при химическом и рентгенометрическом анализах. Образуется замещением определенных атомов или ионов в крист.решетке данного минерала другими атомами или ионами. Это имеет место в процессе обработки пульпы флотореагентами. Изоморфные примеси оказывают заметное влияние на флотационные свойства минералов. Внутри минералов встречаются весьма тонкие включения других минералов. Форма их разнообразна. Встречаются тонкие включения изометрической, округлой и овальной формы. Такую вкрапленность называют эмульсионной.

Изменение состояния и структуры минерала происходит и под действием кислорода воздуха и воды в добыче, транспорте, дроблении и измельчении. Характер этих изменений и величина зависят от свойств самого минерала и от свойств других минералов, находящихся в контакте с данным. Окисление приводит к изменению состава и структуры сульфидов, что сказывается на флотационных свойствах.