Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов - Полькин С.И.
Скачать (прямая ссылка):
Таким образом, в слабокислой среде Fe(OH)3, а также Sn(OH)4-Al(OH)3 заряжены положительно. При наличии в растворе хлорного железа частицы Fe2O3 приобретают положительные заряды вследствие закрепления ими ионов железа:
Fe2O3] + Fe3+ + ЗСГ = Fe3+ + ЗС1~
B менее кислой среде может быть получено
Fe2O3 Fe (ОН)2+ или Fe2O3 Fe (ОН)+
Гематит и гидроксиды железа могут содержать на поверхности коллоиды [Fe(OH)3]m, а в качестве ионогенной группы — оксихлорид железа, что будет способствовать образованию мицеллы с хорошо изученным составом
([Fe (0Н),]т • у FeOCl. X FeO+) х Cl-.
Минералы железа — лимонит, гематит, магнетит, а также окисленное железо, образующиеся от истирания шаров, стержней, футеровки мельниц и других машин, образуют в пульпе гидраты окиси и основные соли железа.
При загрузке в пульпу олеата натрия могут образоваться олеаты железа: однозамещенный
Fe (ОН) 2С1 + 01Na = Fe (ОН) 201 + NaCl
или двухзамещенный (табл. 4.1)
Fe (ОН) SO4 + 201Na = Fe (ОН) 0I2+NaSO4.
Соли железа, алюминия, олова при взаимодействии в водной среде с 01Н дают смеси одно- и двухзамещенных мыл, которые содержат гидроксиды и свободную химически не связанную 01Н. Состав металлических мыл зависит от pH пульпы, в которой они образуются. Эти мыла не всегда отвечают определенным стехиометрическим соотношениям.
Таким образом, наличие во флотационной пульпе солей поливалентных металлов всегда ухудшает селективное разделение полезных минералов и минералов породы ввиду активации тех
100
Таблица 4.1, Возможные соединения при образовании олеатов железа во флотационной пульпе
Содержание, %
Соединение Химическая формула Fe OIH ЭН или H2O
Олеат железа: однозамещенный двухзамещенный трехзамещенный Адсорбционное соединение гидроксида железа и олеиновой кислоты Fe (OH)2Ol ¦n H2O Fe(OH)Ol2-ZiH2O FeOl3-ZiH2O Fe (OH)3Ol •«H2O 13,2 8,1 5,9 12,6 66,1 81,6 88,5 63,7 20,7 10,3 5,6 23,7
Смесь с олеиновой кислотой олеата железа: однозамещенного двухзамещенного Смесь одно- и двухзамещенного олеатов железа Fe (OH)2OlH •«H2O Fe(OH)Ol2-OlH-ZiH2O Fe (OH)2Ol ¦ Fe (ОН) 0I2- «H2O 7,9 6 10,5 79,7 86,7 79,5 12,4 7,3 10
Олеат двухвалентного железа: двухзамещенный однозамещенный Адсорбционное соединение гидрата закиси железа и олеиновой кислоты Fe012-nH20 Fe (ОН) 01H-ZiH2O Fe(OH)2OlH-ZiH2O 9,1 15,7 15,1 90 79,4 75,8 4,8 9,1
Примечание. При расчете содержания принято п = 3.
и других катионами, содержащимися в пульпе. Соли, не закрепившиеся на поверхности минерала или дополнительно выделившиеся в связи с частичным растворением некоторых минералов, находясь в объеме пульпы, связывают собиратель и ухудшают флотацию ценных минералов. Эти соли с олеатом натрия будут образовывать различные металлические мыла, которые не обладают собирательными свойствами.
Следовательно, перед флотацией необходимо удалять избыток солей или в пульпу вводить регуляторы, способные предотвращать закрепление их на минералах. Введение в пульпу соды и других щелочных регуляторов способствует нейтрализации некоторых солей и снижает растворимость минералов. Предварительная промывка руды перед флотацией улучшает селективность разделения минералов.
Неорганические кислоты и щелочи. В практике флотации руд редких металлов наибольшее применение получили серная и плавиковая кислоты, а из щелочных модификаторов — известь, сода, едкий натр и сернистый натрий.
Эти реагенты применяют для регулирования pH пульпы, для десорбции собирателей с поверхности минералов и очистки их от посторонних примесей, что часто приводит к изменению химических свойств поверхности. Щелочи применяют также для ней-трализаци действия катионов поливалентных металлов.
101
Серную кислоту применяют при флотации, например, слюды, рутила, ильменита, турмалина и других минералов ка-тионными или анионными собирателями, при флотации пирохлора, циркона, ильменорутила алкилсульфатом или изооктил-фосфатом натрия в кислой среде.
Плавиковую кислоту применяют для активации полевых шпатов и особенно берилла при флотации его жирными кислотами, для депрессии кварца, сподумена, слюды, гематита. Она растворяет многие металлы. Одни минералы, обработанные плавиковой кислотой, улучшают флотируемость, другие ухудшают, что обеспечивает лучшую селекцию при флотации. Техническая плавиковая кислота содержит от 30 до 70% HF и от от 0,1 до 6% H2SiF6. Она очень токсична, сильно раздражает дыхательные пути, глаза, нос.
Техническая сода (Na2CO3-IOH2O) применяется как регулятор среды, активатор и подавитель. Взаимодействуя с катионами поливалентных металлов в пульпе, сода обеспечивает осаждение их в виде твердой фазы. Например, катионы кальция и железа образуют труднорастворимые карбонаты и гидраты кальция и железа, что предотвращает адсорбцию катионов на минералах и снижает поглощение ими собирателя, в связи с чем значительно улучшается процесс флотации.
Техническая сода хорошо растворима в воде — 215 г/л при 20 °С; 1%-ный водный раствор соды имеет pH 11. В отличие от NaOH, техническая сода как соль слабой кислоты и сильного основания гидролизуется в воде с образованием ионов ОН-, HCO3- и Na+. В щелочной среде преобладают ионы HCO3-, CO22-и Na+, которые могут предотвращать закрепление собирателя или вытеснять ранее закрепившийся анионный собиратель, а также могут изменять свойства поверхности минерала и его флотацию.
