Файл: Глембоцкий В.А. Флотация учебник.pdf

к одному и тому же гомологическому ряду, уменьшается в среднем в 4,25 раза, что главным образом связано с повышением взаимодей­ ствия углеводородных цепей при увеличении их длины.

Этот вопрос подробно рассмотрен в работе И. А. Каковского [14], где показано, что между углеводородными цепями реагента-собира­ теля в адсорбционных слоях возникает дисперсионное взаимодей­ ствие (притяжение), энергия которого возрастает с увеличением длины углеводородных цепей собирателя.

Расчеты показывают, что наиболее активно взаимодействуют угле­ водородные цепи нормального строения и с разветвлением цепей энергия дисперсионного взаи­

связи аниона собирателя с катионом минерала, но и межмолекуляр­ ные (дисперсионные) силы сцепления, действующие между углево­ дородными цепями собирателя. Таким образом, хотя энергия связи аниона собирателя с кристаллической решеткой минерала зависит только от природы последнего и от состава и структуры солидофиль­ ной группы собирателя и не зависит от углеводородной цепи реа­ гента, общая устойчивость адсорбционного слоя собирателя опре­ деляется также и с учетом дисперсионного взаимодействия между углеводородными цепями, возрастающего с увеличением их длины.

Так как энергия связи солидофильной группы собирателя с кри­ сталлической решеткой минерала практически не изменяется при увеличении длины углеводородной цепи реагента, то эффективность гидрофобизующего действия собирателей гомологов (с одинаковой солидофильной группой) зависит только от свойств и особенностей углеводородных цепей этих реагентов.

Чем длиннее углеводородная цепь собирателя, тем устойчивее по отношению к воде адсорбционный слой собирателя на поверх­ ности минерала ввиду возрастания дисперсионного притяжения этих

92

ксантогенату достигается в результате увеличения длины углеводо­ родной цепи на 11 (!) групп.

Из рис. 26 видно снижение необходимого для полной флотации расхода ксантогенатов с увеличением длины их углеводородной цепи.

Это иллюстрирует на при­

от поверхности минерала происходит разрушение ориентированных гидратных слоев внедрением в них аполярных групп реагента.

Приведенные данные свидетельствуют о нецелесообразности при­ менения собирателей, которые отличаются очень длинными угле­ водородными цепями. Из этих данных также видно, что замена короткоцепных собирателей, например, этилового или пропилового ксан­ тогената бутиловым и амиловым выгодна, так как обеспечивает рез­ кое усиление гидрофобизации. Не следует, однако, считать это поло­ жение применимым для всех случаев. На практике иногда (например,

94

для повышения селективности действия) этиловый ксантогенат пред­ почитают бутиловому и амиловому.

нием дисперсионного взаимодействия и увеличивает растворимость как самого реагента, так и его производных (при одном и том же числе углеродных атомов углеводородная цепь изостроения короче нормальной).

Для собирательного действия реагента имеет значение также принадлежность его углеводородного радикала к жирному или арома­ тическому ряду (открытая углеводородная цепь или циклическая).

Эффект гидрофобизации, вызываемый собирателем с одной цикли­ ческой группировкой в углеводородной цепи (шесть атомов углерода), приблизительно одинаков с эффектом действия собирателя, имеющего этиловый радикал.

Собиратели с циклической аполярной группой не обладают ка­ кими-либо особыми преимуществами по сравнению с собирателями, имеющими в качестве аполярной группы углеводородные цепи от­ крытого строения, и потому не получили широкого распространения в промышленности.

Солидофильная группа собирателей может иметь кислый или основной характер. Собиратели, имеющие солидофильные группы кислого характера, можно подразделить на карбоксильные и сульфгидрильные. Типичными собирателями с карбоксильной группой являются мыла и карбоновые кислоты. К собирателям сульфгидрильного типа относятся ксантогенаты, меркаптаны, дитиофосфаты и др_

Изменения в составе и структуре солидофильной группы обусло­ вливают различия в собирательном действии этих реагентов на ми­ нералы.

Введение заместителей в химически активную солидофильную группу приводит к изменению энергии химической связи аниона собирателя с катионом кристаллической решетки и тем самым влияет на собирательную силу реагента. Показательно изменение собирательной способности аналогов ксантогената при переходе от ыонотиокарбоната к дитиокарбонату (ксантогенату) и от него к тритиокарбонату.

На схеме представлены структурные формулы этих трех реагентов:

95