ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Характеристика поверхности минералов из "Физико-химические основы теории флотации" При флотационном обогащении полезных ископаемых практически никогда не приходится раздёлять минералы, поверхность частиц которых имеет однородный состав (соответствующий химической формуле минерала) и является однородной. Наоборот, приходится иметь дело с неоднородными поверхностями, часто смешанного состава. Это является следствием ряда причин, прежде всего дефектов кристаллических решеток и имеющихся в них изоморфных замещений. Необходимость учета этих факторов особенно четко отмечена в работах В.А. Глембоцкого, И.Н. Плаксина с сотрудниками и М.А. Эйгелеса [2-4]. [c.6] На отдельных участках поверхности могут наблюдаться стехиометрические избытки как металлов, так и металлоидов. [c.7] Междуузельные ионы металлов и пустые металлоидные узлы - дефекты электроположительные, что благоприятствует закреплению в этих точках реагентов-собирателей анионного типа. Междуузельные ионы металлоидов и пустые узлы металлов - дефекты электроотрицательные, и сорбция катионных собирателей становится здесь более вероятной. Так же влияет и общее преобладание электроотрицательных и электроположительных зарядов всей поверхности зерен, возникающее вследствие преобладания или нехватки металлоидов. [c.7] Значительная часть минералов имеет полупроводниковые свойства, играющие важную роль при взаимодействии с реагентами. Полупроводниковыми свойствами обладают такие соединения, в состав которых входит хотя бы один элемент из IV—VII групп Периодической системы элементов Д.И. Менделеева. В частности, полупроводниками являются почти все сульфиды и окислы. Полупроводники обладают многими специфическими свойствами. По удельному сопротивлению (10 — 10 Ом см) они занимают промежуточное положение между металлами и диэлектриками, имеют положительный температурный коэффициент электропроводности, при введении примесей их электропроводность возрастает. Поэтому от рода и количества примесей флотационные свойства полупроводниковых минералов резко изменяются. [c.7] Взаимодействие минералов с водой и реагентами во многом зависит от характера свободных (ненасыщенных) связей, имеющихся на поверхности частиц. Кристаллические решетки минералов состоят из атомов, молекул, ионов или их групп, связанных друг с другом различными видами связей. Для полярной поверхности характерны ионная и ковалентная связи, а также занимающая между ними промежуточное положение, наиболее распространенная полярная связь. В случае полярной связи электроны, которыми совместно владеют взаимодействующие атомы, смещаются к одному из них. Все эти связи очень прочные, что обусловливает значительную свободную энергию поверхности минералов. В противоположном сл ае полярной поверхности существует аполярная поверхность, образованная молекулярными силами связи (силами Ван-дер-Ваальса), в десятки раз более слабыми, чем ионные и ковалентные. [c.7] При разрушении кристаллов разрываются и обнажаются преимущественно наиболее слабые связи. При разрыве ионных и полярных связей образуется сильное электрическое поле, в то время как при обнажении молекулярных связей образуются сравнительно слабые силовые поля. Поскольку вода является полярной жидкостью, молекулы которой имеют значительный дипольный момент и способны к сильной водородной связи, то она различно взаимодействует с поверхностями минералов, имеющими обнаженные сильные и слабые связи. В первом случае вода образует устойчивые гидратные слои и хорошо смачивает поверхность, являющуюся природно гидрофильной. В случае обнажения слабых связей поверхность, наоборот, является природно гидрофобной. [c.7] Нельзя переоценить роль условий образования минералов (их генезиса) в строении и составе минералов и, следовательно, в характеристике их поверхности. Например, сульфидные минералы, образующиеся под высоким давлением вследствие вьщеления из расплавленных магм или осаждения из горячих водных растворов, отличаются обычно большей плотностью и не имеют пор. В этих случаях в кристаллах меньше тонких вкраплений других минералов. В результате окисления и выщелачивания сульфидных руд, а также осаждения их из водных растворов (без высокого давления) образуются смешанные окисленные руды, состоящие из окислов, сульфатов, карбонатов и силикатов. Эти руды обычно характеризуются мелкокристаллическим строением и пористостью поверхность их частиц отличается повьппенной химической неоднородностью. [c.8] Часто в процессе минералообразования происходит так называемое вторичное обогащение, заключающееся в химическом взаимодействии частиц первичных минералов с растворами, содержащими соли других металлов. В результате этого на участках поверхности первичных минералов образуются тонкие пленки различного состава (например, пирит покрывается пленкой халькозина, халькопирит — ковеллина, сфалерит — аргентита и т. д.). Существенные вторичные изменения отдельных участков поверхности минеральных частиц вызывают горячие водные растворы, циркулирующие в горных породах. В результате происходят окремнение, каолинизация, хлоритизация и пиритизация зтих участков. Возникают тонко дисперсные сростки разных минералов, посторонние примазки на поверхности частиц. [c.8] Неоднородность свойств отдельных участков поверхности частиц может значительно усугубляться в процессе измельчения и обогащения полезных ископаемых, в процессе трения частиц о твердые поверхности и друг о друга (так называемая механохимическая активация). При этом имеет место нарушение упорядоченности компонентов кристаллической решетки со всеми вытекающими из этого последствиями. [c.8] Все вместе взятое чрезвычайно осложняет селективность флотации и должно учитываться при разработке механизма действия реагентов. [c.8] Вернуться к основной статье