ОКСИГИДРИЛЬНЫЕ СОБИРАТЕЛИ

Это органические производные угольной кислоты.

При взаимодействии высокомолекулярных карбоновых кислот со щелочами образуются соединения, называемые мылами. Высокомолекулярные карбоновые кислоты, называемые жирными, и их мыла щелочных металлов являются собирателями, которыми можно флотиравать почти все минералы.

Собирательная способность жирных кислот зависит от строения углеводородной цепи и наличия в ней двух связей.

При небольшом числе атомов углерода в аполярной группе молекулы разветвление цепи приводит к понижению собирательных свойств реагента. А при значительном – к повышению. Ненасыщенные жирные кислоты – более сильные собиратели, чем насыщенные при одинаковом числе атомов углерода в цепи. Из карбоновых кислот наиболее изучена как собиратель алеиновая кислота. Она является не насыщенной кислотой и имеет одну двойную связь посередине углеводородной цепи. Соответствующая ей насыщенная жирная кислота – стеориновая.

Эти кислоты являются главными составными частями животных и растительных жиров. Соли этих кислот со щелочами металлов называются твердыми и жидкими мылами. Жирные кислоты – хорошие собиратели для не содержащих кремнозем солей щелочно-земельных металлов и карбонатов черных металлов. Ими хорошо флотируются: кальцит, флюорит, шеелит, апатит, барит, сидерит. Несколько хуже флотируются окислы: бурые железняки, гематит, магнетит. Силикаты флотируются жирными кислотами, если они не содержат металлы, способные образовать с жирной кислотой трудно растворимые поверхностные соединения. Чистый кварц жирными кислотами не флотируется.

1. Влияние температуры. Алеиновая кислота – жидкость, замерзающая при температуре +14⁰С. Поэтому при низких температурах она переходит в твердую фазу, и ее флотационная активность резко падает. Для повышения активности жирных кислот при низких температурах применяют органические растворители (керосин, ОП-4, эмульгаторы) или подогревают пульпу.

2. Влияние рН. Все карбоновые кислоты, в том числе и алеиновая, - слабые кислоты. Поэтому при гидролизе их солей образуются жирные кислоты и щелочи. Гидролиз тем сильнее, чем меньше щелочность пульпы. Высшие жирные кислоты обладают малой растворимостью. Поэтому производные активностей являются величиной постоянной. Только в щелочных пульпах можно получить высшую концентрацию алеиновой кислоты, а в кислых пульпах основное количество реагентов находится в нерастворимом виде, образуя эмульсию. Активность и собирательные свойства алеиновой и других жирных кислот, их мыл в сильной степени завися от рН пульпы – собирательная способность возрастает с увеличением рН. Гидроксильные ионы при высокой концентрации сильно депрессируют некоторые минералы. Для таких минералов флотационная активность карбоновых кислот и их мыл будет выше в слабощелочной и слабокислой средах.

3. Влияние жесткости воды. Собирательные свойства жирных кислот зависят от жесткости воды, которая определяется концентрацией ионов магния и кальция. Они образуют с высшими карбоновыми кислотами трудно растворимые мыла. Что приводит к потере собирателя и нарушению селективности процесса. Поэтому карбоновые кислоты не эффективны в жесткой воде.

Алеиновая кислота и ее мыло мало селективные собиратели. Селективность их действия можно повысить подбором оптимальных дозировок реагентов – модификаторов, например, соды и жидкого стекла. При флотации сильно шламующихся минералов расход собирателя увеличивается.

Заменители алеиновой кислоты:

1. Сульфатное мыло является побочным продуктом целлюлозного производства. Содержит до 60% натриевых солей жирных и аполярных кислот. Служит исходным продуктом для получения талового масла. При флотации используется редко.

2. Таловое масло. Сырое таловое масло получается разложением сульфидного мыла серной кислотой. Активные компоненты этого собирателя – жирные и смоляные кислоты. Таловые масла при употреблении обычно омыляются щелочами.

3. Нафтеновые кислоты – карбоновые кислоты, у которых радикал представлен остатками нафтенов – это углеводороды с замкнутой цепью, соединяющие 5 или 6 метеленовых групп. Нафтеновые кислоты содержатся в небольших количествах в нефти. При обработке нефти раствором щелочи они переходят в водную фазу в виде растворимых мыл. После отделения от нефти водная фаза подвергается обработке серной кислотой. При этом опять образуются нафтеновые кислоты. Нафтеновые кислоты и мыло-нафты обладают более слабыми собирательными свойствами, чем алеиновая кислота и таловое масло, и более сильным пенообразующим действием.