книги / Флотационные реагенты
..pdf^ а Г, нН
Рис . 2. Зависимость верти кального перемещения держа теля (Л) от величины при ложенной силы СРА или /)
Нить из стекла "Пирекс” длиной 20 мм, диаметр тон кого конца 15 мкм, толсто го —50 мкм
Верхним концом отрыватель 12 вертикально и жестко закреплен с по мощью зажима в опоре 11. В качестве опоры использован позиционер, что дало возможность плавно перемещать отрыватель 12 в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Чувствительный элемент измерителя силы отрыва выполнен в виде конической упругой нити 3, которая тонким концом закреплена на верти кальной пластине 2. Пластина по направляющим вставлена во внутрь кюветы. Материал нити должен быть достаточно упругим, прочным и инертным по отношению к жидкой фазе. Размеры нити зависят от ее мате риала, размера пузырьков, крупности и гидрофобности частиц.
В наших экспериментах использовалась нить из стекла ”Пирекс” длиной 20 мм, имеющая диаметр тонкого конца 15 мкм, а толстого — 50 мкм. Толстый (свободный) конец гидрофобизировали тонким слоем парафина. Он выполнял функцию держателя 4 пузырька 5.
Вертикальное перемещение держателя пузырька измеряли посредством микроскопа 7 (МБС-2). Второй микроскоп (МГ-1) был установлен пер пендикулярно к плоскости чертежа. Наблюдение в двух взаимно перпен дикулярных вертикальных плоскостях позволяло в процессе измерения удерживать частицу 6 в вершине пузырька 5.
Для получения пузырьков 5 в кювету опущены два электрода: рабочий микроэлектрод 10 и вспомогательный электрод 9. Микроэлектрод 10 изготовлен из платиновой проволоки диаметром 70 мкм. Ее конец зата чивали электролитически до диаметра менее 15 мкм. Затем проволоку
Р и с. 4. Зависимость силы отрыва ионообменного волокна от пузырька водорода в статических и динамических условиях, а также времени прилипания от размера пузырька
Условия измерения: волокно ВИОН АН-1 диаметром 30 мкм контактирует с пу зырьком боковой поверхностью; рН = 3 (серная кислота); сила прижима к пузырь ку 7 нН; Гд измеряли при времени контакта, равном г
вставляли в микрокапилляр из стекла ”Пирекс” и оплавляли стекло у заточенного конца проволоки. Торец микроэлектрода затачивали перпен дикулярно к его продольной оси.
В результате с жидкостью контактировал лишь торец платиновой проволоки, имеющий форму круга. Боковая же ее поверхность была изолирована стеклом.
При подключении электродов к источнику постоянного тока на торце микроэлектрода возникал пузырек газа. С помощью позиционера, на котором укреплен микроэлектрод, образовавшийся пузырек подводили и пересаживали на держатель 4.
Устройство было смонтировано на массивной поверочной плите, имею щей виброразвязку.
Предварительно градуировали измерительную нить. Для этого заполняли кювету дистиллированной водой и подключали электроды к источнику тока. Образовавшийся на микроэлектроде пузырек пересаживали на сво бодный конец нити (сверху) и с помощью микроскопов МБС-2 и МГ-1 измеряли экваториальный диаметр пузырька (йе), а также величину верти кального перемещения (к) свободного конца нити. Цена деления шкал микроскопов составляла 14 мкм. Затем рассчитывали подъемную силу пузырька (РА,нН) по формуле
Ра **ЫЦ6)*8 Ю ’ 9, |
( О |
где йе выражено в мкм; |
б = 103 кг/м3 —разность плотностей жидкости |
и газа; ^ = 9,81 м/с2 —ускорение силы тяжести. |
При градуировке измерительной нити использованы пузырьки диамет ром от 50 до 650 мкм. Полученная линейная зависимость к от Рд пока зана на рис. 2 .
При |
измерении силы отрыва (/) частицы от |
пузырька на держатель |
4 (см. |
рис. 1 ) помещали пузырек необходимого |
размера и с помощью |
микроскопа фиксировали вертикальное перемещение держателя (исходное положение: к = 0). Затем в течение 10—15 с к вершине пузырька подво дили исследуемую частицу и в течение 3 с прижимали ее к пузырьку с силой < 1 0 нН. После этого начинали перемещать отрыватель 12 вертикаль но вверх. Одновременно его смещали в сторону закрепленного конца нити, что необходимо для компенсации горизонтального смещения (Д/)
держателя пузырька (см. рис. 1). Величины А/ |
и к связаны выражением |
Д1 = / - ( ! г - Н гУА . |
(2) |
Непосредственно перед отрывом исследуемо.й частицы от пузырька фиксировали вертикальное перемещение держателя (к ) по шкале микро скопа МБС-2 и по графику (см. рис. 2) находили значение /.
На рис. 3 и 4 приведены экспериментальные данные, иллюстрирующие возможности прибора, который может быть использован для изучения различных вопросов, касающихся элементарного акта флотации.
Прибор позволяет измерять силу отрыва как в статических (/с), так и в динамических (/а) условиях. В первом случае отрыватель частицы пере мещают вручную с малой скоростью (50—100 мкм/с), во втором — с помощью контактного прибора А.В. Глембоцкого. В последнем случае появляется возможность в одном эксперименте определять как / д, так и время прилипания т при заданном значении силы прижима частицы к пузырьку.
ЛИ Т Е Р А Т У Р А
1.Крохин С.И., Черемухина Р.И. О механизме действия керосина при флотации. - Изв. вузов. Цв. металлургия, 1959, № 1, с. 26-40.
2.А.с. 125409 (СССР). Прибор для измерения силы отрыва пузырька воздуха от поверхности минерала/Шафеев Э.Ш., Троицкий В.В. - Заявл. 16.04.59, № 625387/22; Опубл. в Б.И., 1$60, № 1; МКИ 01 п 19/04.
3.Мелик-Гайказян В.И., Ворончихина В.В. К методикам оценки влияния аполяр-
ных реагентов на прочность прилипания частиц к пузырькам при флотации. - В кн.: Современное состояние и задачи селективной флотации руд. М.: Наука, 1967, с. 56-67.
4.Мелик-Гайказян В.И., Ворончихина В.В., Баранов Л.А. К методике оценки проч ности прилипания минеральных частиц к поверхности пузырьков воздуха. - В кн.: Обогащение и использование угля. М.: Недра, 1965, с. 45-69.
5.Гольман А.М. Ионная флотация. М.: Недра, 1982.144 с.
6.Емельянова Н.П., Ворончихина В.В., Мелик-Гайказян В.И. О корреляции между
краевым углом смачивания поверхности и силой ее отрыва от пузырька. - В кн.: Обогащение руд. Иркутск: Иркут, политехи, ин-т, 1978, с. 99-107.
7.А.с. 115012 (СССР). Установка для определения величины адгезионных усилий/ Задорожный В.К., Старчик Л.П. Заявл. 09.12.57, № 587609; Опубл. в Б.И., 1958, №9; МКИ 01 п 19/04.
8.Задорожный В.К. Прибор для измерения силы прилипания минеральных частиц флотационной крупности к пузырькам газа. —В кн.: Обогащение апатитовых, вермикулитовых и перовскитовых руд. Л.: Наука, 1967, с. 104-108.
9.А.с. 940009 (СССР). Устройство для измерения силы отрыва частиц минералов от пузырька газа /Байченко А.А., Клейн Н.С. Заявл. 25.08*80, № 3210149/18-25; Опубл. в Б.И., 1982, № 24; МКИ 01 п 13/00.
УДК 622.765.06
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА КАЛОРИМЕТРИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ СОБИРАТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ ФЛОТОРЕАГЕНТОВ
В.В. Шевчук, Л.Г. Резникова
Проблема оценки эффективности свойств флотореагентов в техноло гических процессах флотационного обогащения минералов является весьма актуальной. В настоящее время действие реагентов оценивается в основном флотационными методами в лабораторных условиях. Этот метод включа ет в себя ряд сложных и длительных химических анализов и не всегда эф фективен.
В качестве одного из методов оценки эффективности действия реаген тов при флотационном отделении глинистых примесей в процессе обогаще ния калийных руд может служить метод термохимического исследования гидрофильности модифицированных флотореагентов выделяемых мине ралов. Цель работы —проверка сопоставимости этих методов в оценке эф фективности собирательных свойств реагентов.
Изучались тепловые эффекты смачивания глинисто-карбонатных приме сей калийных руд, модифицированных различными классами ПАВ: неио ногенными — типа оксиэтилированных эфиров алкилфенолов, анионны ми — типа Ма-солей карбоновых кислот и катионными —типа алкилпиридинийхлоридов в водных и насыщенных по КО и ИаО растворах. Иссле дования по изучению теплот смачивания проводили на серийно выпускае мом изотермическом калориметре марки ДАК-1-1 (работающем по прин ципу калориметров Кальве), позволяющем измерить тепловые эффекты с точностью до 10Г6 °С и высокой воспроизводимостью результатов (1,5— 2%).
Собирательные свойства реагентов изучали с помощью флотационных опытов по отделению глинистых примесей в пенный продукт в лаборатор ной флотомашине. Время флотации составляло 5 мин, кондиционирования
среагентом —3—5 мин. Соотношение Ж:Т = 2,8.
Врезультате проведенных испытаний установлено, что характер зави симости теплот смачивания модифицированных глинистых примесей ка лийных руд от концентрации собирателя (модификатора) экстремален с минимальным значением и определяется природой и количеством функцио нальных групп реагентов-модификаторов, длиной их углеводородных ра дикалов и концентрацией.
При модифицировании глинистых примесей калийных руд неионогенны ми ПАВ имеет место гидрофилизация глинистых частиц при малых концен трациях и гидрофобизации при более высоких. Последующий рост концен трации ПАВ приводит к увеличению гидрофильности глины (см. таблицу). С ростом степени оксиэтилирования неионогенных ПАВ (4—13 группы —
С2Н40 —) и разветвленности углеводородного радикала молекул макси мальные эффекты гидрофилизации и гидрофобизации модифицированных ими глинистых примесей возрастают.
Изучение гидрофильно-липофильных свойств глинистых дисперсий, мо дифицированных анионными ПАВ, показало, что для водных сред с уве-
Физико-химические и адсорбционные характеристики модифицированных неионогенными ПАВ соленосных глин
1------------
Номер по |
КоличестТеплота |
Количест- 1 Номер |
Количест |
Теплота |
Количест |
||
порядку |
во реа- |
смачива- |
во связан- |
по по |
во реа |
смачива |
во связан |
|
гейта, |
ния ДСу, |
ной воды |
рядку |
гента, |
ния ДС5, |
ной воды |
|
(моль/г) X Дж/г |
А, % по |
|
(моль/г) X Дж/г |
А, % по |
||
|
X 105 |
|
теплоте |
|
X 105 |
|
теплоте |
|
|
|
смачива- |
|
|
|
смачива |
|
|
|
ния |
|
|
|
ния |
|
|
С)П-4 |
|
|
|
ОП-13 |
|
1 |
— |
0,71 |
1,4 |
12 |
0,16 |
0,84 |
1,72 |
2 |
0,34 |
1 0,76 |
1,59 |
13 |
0,32 |
0,76 |
1,64 |
3 |
0,63 |
0,71 |
1,48 |
14 |
0,96 |
0,67 |
1,49 |
4 |
2,7 |
0,67 |
1,39 |
15 |
1,92 |
0,63 |
1,2 |
5 |
4,04 |
0,59 |
1,2 |
16 |
2,55 |
0,55 |
1,03 |
6 |
5,4 |
0,63 |
1,21 |
17 |
3,19 |
0,59 |
1,11 |
|
|
ОП-8 |
|
|
|
ДБ |
|
7 |
0,225 |
0,8 |
1,66 |
18 |
0,225 |
0,71 |
1,47 |
8 |
0,45 |
0,71 |
1,5 |
19 |
0,45 |
0,71 |
1,37 |
9 |
1,8 |
0,63 |
1,41 |
20 |
0,8 |
0,67 |
1,23 |
10 |
2,7 |
0,59 |
1,09 |
21 |
1,8 |
0,63 |
1,06 |
11 |
3,6 |
0,59 |
1,12 |
22 |
2,7 |
0,55 |
0,97 |
|
|
|
|
23 |
3,6 |
0,55 |
1 |
личением концентрации модификатора — солей предельных (до С ц ) одноосновных карбоновых кислот —гидрофильность поверхности глинис тых частиц снижается, достигая минимума значения при определенной кон центрации ПАВ. Дальнейшее увеличение количества модификатора не оказы вает существенного влияния на гидрофильность поверхности — количест венные характеристики ее не изменяются. При больших концентрациях этих соединений наблюдается увеличение гидрофильности системы.
С увеличением длины алкильного радикала солей предельных однооснов ных карбоновых кислот гидрофильность глинистой поверхности снижается, проходя через максимум (для лаурата № ), а затем возрастает. Меняется и характер зависимости гидрофильности глин от концентрации модифика тора.
Если для низкомолекулярных гомологов при больших концентрациях ПАВ (7 10 "5 моль/г) наблюдается некоторое повышение гидрофильнос ти системы после области ”плато”, то для высокомолекулярных гомоло гов область "плато” отсутствует — гидрофильность модифицированных глин изменяется экстремально. С ростом длины алкильной цепи ПАВ максимальный эффект гидрофобизации уменьшается. Увеличение числа непредельных связей в углеводородном радикале молекул мыл приводит к снижению теплот смачивания, что объясняется уменьшением гидрофобности углеводородного радикала молекул вследствие дополнительной гид ратации их по двойным связям.
При исследовании тепловых эффектов смачивания глинисто-солевых
ри с. 1. Зависимость теплот смачивания модифицированных катионными ПАВ глин
вводе (а ) и насыщенном солевом растворе ( б ) от концентрации модификатора
Модификаторы: 1 - амнлпиридинийхлорид; 2, 4 — децилпиридинийхлорид; 3 , 5 |
— |
цетилпиридинийхлорид |
|
Р и с. 2. Зависимость извлечения н.о. в пенный продукт от расхода собирателей (С) |
- |
неионогенных ПАВ |
|
Собиратели: 1 — ОП-4; 2 —ОП-8; 3 — ОП-13; 4 —ДБ |
|
шламов, модифицированных катионными ПАВ типа алкилпиридинийхлоридов (АПХ), установлено, что с увеличением концентрации АПХ (С) гидрофильность модифицированных глинистых частиц понижается до определенного предела и в дальнейшем мало изменяется (рис. 1). Рост длины углеводородного радикала молекул ПАВ и введение в его состав бензольного кольца повышают гидрофобизирующее действие модифи катора.
Характер изменения гидрофильно-липофильных свойств глинистых минералов, модифицированных данными соединениями в насыщенных со левых растворах, примерно такой же, как и для водных сред: гидрофобность поверхности повышается до определенной величины, оставаясь прак тически без изменения при более высоких концентрациях модификатора. Однако максимальные эффекты гидрофобизации и гидрофилизации выра жены слабее и достигаются при более низких концентрациях низкомоле кулярных гомологов и при более высоких концентрациях высокомолеку лярных. Это связано с мицеллообразованием и высаливающим действием электролитов на поверхностно-активные вещества и уменьшением их эф фективности действия.
Результаты исследования собирательного действия ПАВ на глинистые примеси в процессе флотации калийных солей представлены на рис. 2 . С ростом концентрации (С) собирательная способность оксиэтилированных алкилфенолов по отношению к глинистым примесям закономерно возрас тает. Максимальное извлечение н.о. в пенный продукт (в ) составляет 64% (для смачивателя Д Б ). С увеличением степени оксиэтилирования молекул реагента (в интервале 4-13 групп окиси этилена), а также разветвленнос ти углеводородного радикала (ОП-8 —ДБ) собирательная способность не ионогенных соединений возрастает.
Изучение собирательных свойств анионных соединений показало, что они
обладают более низкой собирательной способностью к глинистым приме сям, чем неионогенные ПАВ. Максимальное извлечение н.о. в пенный про дукт составляет 58% (для олеата натрия). С увеличением расхода реаген тов извлечение закономерно возрастает. Зависимость собирательных свойств исследованных соединений от длины углеводородного радикала для солей монокарбоновых кислот (С5- С 17) проходит через максимум при длине цепи С8. С увеличением числа непредельных связей в углеводо родном радикале молекул мыл их собирательная способность понижается (в ряду олеат натрия —линолят натрия).
Данные по изучению собирательных свойств катионных ПАВ показали, что в сравнении с ранее изученными классами соединений они обладают наиболее эффективным собирательным действием на глинистые минералы. С увеличением расхода реагентов извлечение н.о. в пенный продукт зако номерно возрастает. Собирательная способность АПХ с ростом длины уг леводородной цепи, так же как и при введении в углеводородный радикал бензольного кольца, увеличивается.
При сопоставительном анализе данных по собирательному и гидрофобизирующему действию изученных классов модификаторов установлено, что при концентрациях максимального гидрофобизирующего действия ПАВ проявляется их максимальная собирательная способность по отношению к глинистым примесям калийных руд, т.е. полная корреляция этих свойств. Это позволяет использовать метод калориметрии для подбора и исследова ния действия реагентов собирателей. Предлагаемый метод прост, менее трудоемок и длителен, однако необходимо учитывать, что подобранные по этому методу реагенты должны хорошо сочетаться в последующих опера циях обогащения с применяемыми.
УДК 622.765.06
ИЗУЧЕНИЕ ГИДРАТАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ МИНЕРАЛОВ МЕТОДОМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ АДСОРБЦИИ ИНДИКАТОРА
А.Н. Гребнев
Величина гидратации поверхности минералов характеризует степень их гидрофильности и определяет протекание основного элементарного акта флотации —прилипание минеральной частицы к воздушному пузырь ку. Однако в исследованиях процесса флотации эта характеристика по верхности редко изучается и обычно заменяется косвенными показате лями — величиной краевого угла смачивания, агрегативной устойчивостью суспензий минералов и др.
Известно несколько методов изучения гидратации твердых тел: по отрицательной адсорбции индикатора, изменению диэлектрической про ницаемости суспензий, теплоте смачивания [1]. Эти методы применялись
ипри изучении флотационного процесса, например, в [2 , 3].
Вданной работе исследованы возможности и особенности применения метода отрицательной адсорбции индикатора при исследовании систем,
Пример расчета количества связанной воды апатитом в растворах олеата натрия
Показатель |
Величина показателя при различных |
||
|
значениях (мг/л) концентрации олеата |
||
|
натрия |
|
|
|
0 |
3 |
7,6 |
т 1 |
425,9 |
428,2 |
429,9 |
т7 |
430 |
403 |
404 |
А т = т 1 - т 2 |
22,9 |
25,2 |
25,9 |
ДСв А т / 1660, % |
0,0143 |
0,0157 |
0,0162 |
СР = Сисх+ДС>% |
0,2643 |
0,2657 |
0,2662 |
Ксв = Улс/ср, мл/г |
1,35 |
1,48 |
1,52 |
Стандартное отклонение, мл/г |
0,27 |
0,27 |
0,15 |
Коэффициент вариации, % |
20 |
18,2 |
9,9 |
П р и м е ч а н и я : т х —показания ИТР-2 для растворов олеата натрия в 0,25%-ном растворе сахарозы после контакта с минералами; т 2 —то же, для раствора олеата натрия и сахарозы; А С — изменение концентрации раствора сахарозы после контак та с минералом; 1600 —коэффициент калибровочного графика; Ср и Сисх —концен-
содержащих полуколлоидные поверхностно-активные вещества различно го типа в широком интервале их концентраций. Суть метода заключает ся в том, что определенное количество воды, сорбированной диспергиро ванной твердой фазой ("связанная вода”), изменяет свои физико-хими ческие свойства, в том числе теряет растворяющую способность.
В результате этого исходная концентрация вещества-индикатора в раст воре при внесении в него диспергированной твердой фазы повышается, т.е. наблюдается отрицательная адсорбция индикатора. По величине прира щения концентрации индикатора рассчитывают объем связанной воды.
Истинные значения количества связанной воды могут быть получены только в случае полного отсутствия адсорбции индикатора на твердой поверхности и его соадсорбции во внешних слоях объема связанной воды. Совершенно исключить эти два явления практически невозможно, поэто му расчетные значения объема связанной воды являются относительными. Подбором типа индикатора в зависимости от свойств поверхности твер дой фазы можно сократить разрыв между истинными и получаемыми значениями объема связанной воды. Таким индикатором, по данным Ду майского, является сахароза, которая почти инертна по отношению ко многим веществам минерального происхождения. Результаты определения зависят также и от концентрации индикатора — с ее повышением полу чаемые значения количества связанной воды уменьшаются.
Таким образом, метод изучения гидратированности минералов по опре делению отрицательной адсорбции индикатора дает лишь относительные величины объема связанной воды, а потому может быть использован в ос новном для сравнения воздействия различных факторов на изучаемую систему в строго определенных условиях.
Нами1 изучено влияние на гидративность поверхности и флотируемость
1В экспериментальной части работы участвовали Л.М. Михайлова, Н.П. Воеводина и Ф.И. Задорожная.
15,2 |
22,8 |
30,4 |
152,2 |
304,4 |
1522 |
430 |
430,8 |
432,3 |
444,8 |
457,7 |
607,8 |
406,3 |
408,6 |
411,6 |
435,6 |
464,6 |
713,6 |
23,7 |
22,2 |
20,7 |
9,2 |
-6,9 |
-105,8 |
0,0148 |
0,0139 |
0,0129 |
0,0057 |
-0,0043 |
-0,0661 |
0,2648 |
0,2639 |
0,2629 |
0,2557 |
0,2543 |
0,3161 |
1,4 |
1,32 |
1,23 |
0,56 |
0,42 |
5,23 |
0,21 |
0,33 |
0,31 |
0,22 |
0,29 |
0,23 |
15 |
25 |
25,2 |
39,3 |
69 |
4,5 |
трацни раствора сахарозы после контакта с минералом и исходного раствора; V — объем жидкой фазы в опыте (25 мл) ; Ксв —количество связанной воды (в мл) на 1 г минерала.
апатита и кальцита двух собирателей различного типа —олеата натрия и Ы-ацилированных аминокислот на основе жирнокислотной фракции талпо-
вого масла (реагент таллактам), а также реагентов-регуляторов —моно- |
||
этаноламидов синтетических жирных |
кислот |
фракции Сю —1С** (АЛК) |
и оксиэтилированных алкилфенолов |
(ОП-4) |
в присутствии указанных |
собирателей. В опытах использовали апатит и кальцит, выделенные из ру ды Ковдорского месторождения.
Навеску |
минерала 1 г крупностью —40 мкм, высушенную при 100 С |
в течение 1 |
ч, помещали в колбу и приливали 20 мл раствора собирателя |
определенной концентрации с рН 10 (или раствора собирателя с реагентамирегуляторами). После перемешивания содержимого колбы в термостате при 20±0Д°С в течение 30 мин добавляли 5 мл раствора индикатора с концентрацией, обеспечивающей заданную в общем объеме суспензии, и перемешивали еще 30 мин. Затем жидкую фазу отделяли центрифуги рованием и фильтрацией центрифугата.
В фильтрате с помощью интерферометра ИТР-2 и калибровочного графи ка определяли изменение концентрации индикатора. В качестве индикато ра использовали растворы сахарозы и хлористого натрия различных кон центраций. Определение концентрации хлористого натрия проводили как с помощью ИТР-2, так и титрованием нитратом ртути по известной методи ке. Пример расчета количества связанной воды минералом в растворах со бирателя приведен в таблице.
Относительный коэффициент преломления растворов олеата натрия в воде и сахарозе одинаков. Это свидетельствует о том, что олеат не образует
с сахарозой ассоциатов, поэтому такое |
сочетание вещества гидрофобиза- |
|
тора и индикатора |
допустимо. Однако |
вследствие проявления коллоид |
ных свойств олеата |
натрия при его концентрациях выше 1 1 0 '4 моль/л |
(30 мг/л) изменение т 2 становится существенным. Поэтому в расчетах используется Ат — разность между показаниями интерферометра для раствора после контакта с минералом и раствора одного собирателя в са харозе.
При этом использованы исходные концентрации собирателя, а не рав новесные, тогда как вследствие сорбции олеата натрия минералом послед ние могут быть значительно ниже исходных. Правомерность использования в расчетах исходных концентраций собирателя показана специальным ис следованием равновесных с апатитом растворов. В них с ростом концентра ции собирателя до значений, близких к критической концентрации мицеллообразования (ККМ), установлено симбатное возрастание концентрации иона Р0 34, что компенсирует (пог Ат) потерю собирателя на адсорбцию.
Из таблицы видно, что Ат принимает при ККМ и выше отрицательные значения. Это имеет место при концентрации сахарозы 0,25%, тогда как в более разбавленных растворах (0,05%) все значения Ат положительны. Статистическая обработка результатов измерений (5—7 параллельных опытов) показала, что стандартное, отклонение для всего ряда исследован ных концентраций близко к 0,25 мл/г, а коэффициент вариации изменяется от 10 до 25% и только вблизи ККМ при минимальных значениях гидратированности возрастает до 39 и 69%.
Все сказанное выше о свойствах олеата натрия в растворе сахарозы до
ипосле контакта с минералами в равной степени относится и к реагенту таллактам. Также аналогично поведение собирателей в растворах сахарозы
ихлористого натрия. Хотя со вторым индикатором получаемые значения количества связанной воды выше, но характер их зависимости от концен трации собирателей одинаков. Поэтому здесь излагаются результаты иссле дований только с использованием сахарозы.
Зависимость количества связанной поверхностью минералов воды (Сн2о) °т концентрации раствора собирателя (С) имеет экстремальный
характер |
(рис. |
1, а). |
При увеличении концентрации собирателя до |
2,5 10“5 |
моль/л |
(8—10 |
мг/л) гидратированность поверхности и апатита |
и кальцита возрастает на 15-20% по сравнению с их гидратированностью в воде. При дальнейшем увеличении концентрации собирателей количество связанной воды уменьшается и достигает минимума при концентрации, примерно в 2 раза меньшей ККМ. С превышением концентрации минималь ной гидратации количество связанной воды возрастает и при достижении ККМ становится выше гидратации в воде.
Наблюдаемые явления совпадают с описанными в [4, 5], в которых изучалась агрегатная устойчивость суспензий минералов в растворах соби рателей. Указанная устойчивость объясняется теми же причинами —изме нением степени гидрофобности поверхности минералов под влиянием сорб ции собирателей и ориентации их ионов в сорбционном слое. Но установ ленный факт возрастания количества связанной поверхностью минералов воды в области низких концентраций собирателя не может быть объяснен расклинивающим действием молекул ПАВ, что справедливо при изучении агрегативной устойчивости суспензий, однако неприменимо к изучению гидратизированности поверхности. Мы объясняем этот факт как результат физической сорбции гидратированных ионов собирателя.
Важным результатом проведенных исследований является обнаруже ние способности таллактама в отличие от олеата натрия более полно уда лять связанную воду с поверхности апатита, чем с поверхности кальцита. Это является предпосылкой более селективного разделения флотацией