Обогащение руд флотацией

Мы уже познакомились с некоторыми методами обогащения в главе «Металлургия чугуна». Флотацию редко применяют к железным рудам; очень часто — при обогащении бедных руд цветных металлов и обязательно при обогащении комплексных руд, содержащих несколько цветных металлов, а также сульфидных или смешанных медных руд, содержащих около одного процента меди, непосредственно плавить которые было бы очень дорого.

Сущность флотации состоит в избирательном прилипании некоторых минеральных частиц, взвешенных в водной среде, к поверхности пузырьков воздуха, с помощью которых эти минеральные частицы поднимаются на поверхность. Через пульпу (смесь жидкости и мелких твердых частиц) пропускают пузырьки воздуха. Вследствие различной смачиваемости частицы одних минералов, плохо смачиваемые водой (или другой жидкостью, в которой протекает обогащение), прикрепляются к пузырькам воздуха и, поднимаясь с ними на поверхность, образуют минерализированную пену и тем самым отделяются от других, хорошо смачиваемых минералов, остающихся в пульпе.

Для успешного осуществления этого метода обогащения необходимо:

• а) тонкое измельчение руды до размеров частиц не менее 0,1 мм, которое дает возможность получить кусочки руды, состоящие из одного минерала, а не из сростков нескольких, и облегчает мелким пузырькам воздуха поднимать тяжелые минералы;
• б) получить в пульпе много мелких пузырьков воздуха и создать условия для образования на поверхности пульпы устойчивой пены.

Современное флотационное обогащение базируется на прочной теоретической базе — физико-химии поверхностных явлений, плодотворно развиваемой советскими учеными, возглавляемыми академиком П. А. Ребинедером, и широко использует достижения современной химии.

Для успешного осуществления флотационного обогащения применяются различные машины, помогающие быстро и многократно повторять процесс флотации, и разные флотационные реагенты, которые вводятся в пульпу, усиляя или подавляя отдельные физические свойства ее элементов.

Флотационные реагенты принято разделять на: вспениватели,   делающие пузырьки пены устойчивыми, не лопающимися, препятствующие их коолисценсии (сосновое масло и другие вещества, получаемые при перегонке древесины и каменного угля);
коллекторы (собиратели), уменьшающие смачиваемость определенной группы минералов водой и тем облегчающие их сцепление с пузырьками воздуха.

В настоящее время разработан широкий ассортимент коллекторов, делающих возможным обогащать флотацией разнообразные минералы. Для флотации медных сульфидных и смешанных руд нередко используются в качестве коллектора ксантаты калия (например, этиловый ксантат калия C2H5OCSSK) и другие сложные органические вещества.