Файл: Глембоцкий В.А. Флотация учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 335

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

Т а б л и ц а

10

 

Пенообразователи, применяемые для флотации в СССР

 

Пенообразователи

Состав

Примечание

 

Моиоэфиры полигликолей

С4 Н9 (—О—СН2 -СН)—ОН

Сильный пенообразователь при рН = 3, 4,

5;

 

 

растворимость 50 г/л при молекулярном весе

до 250

СН3

ОПСБ

ОПСМ

Э-1

Спирты

НИИСС

Третичный

спирт

Т-66

Цлклогексанол

Терпинеол

Сосновое масло

Длметилфенил,

гексиловый

карбинол

С Н 8 ( - 0 - С Н 2 - С Н ) ш - О Н

Сильные

пенообразователи;

наиболее эффек­

 

 

 

 

 

 

 

 

тивные фракции

при рН = 3, 4;

растворимость

 

 

СНз

 

50 г/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 4 Н 9 ( - 0 - С Н 2 - С Н а ) - О Н

Немного

слабее ОПСБ; растворимость 50 г/л

Смесь спиртов — гексилового

(CeHi3 OH),

Имеются

непрореагировавшие

углеводороды,

гептилового

7 Н1 5 ОН),

октплового

понижающие

пенообразование;

неприятный

8 Н1 7 ОН)

 

 

 

запах

 

 

 

 

Смесь вторичных

и третичных гекслло-

Разветвленное строение углеводородной цепи;

вых и гептиловых

спиртов

 

плохо растворимы в воде; острый запах

 

СН3

 

 

Растворим в воде в два раза

лучше крезола

СНз-С-СН»—CHg-СНз ОН

Смесь многих веществ.

Большую часть

Растворимость л иоде около 40 г/л

(60—80%)

представляют

диоксановые п

 

ппрановые спирты

 

 

 

Вторичный спирт

 

 

Растворим в воде до 3,6%; слаботоксичен;

 

 

/СН2 СНдч

) С Н - О Н

заменяет крезол

 

Н2 С<

 

 

 

 

х с н 2 - с н /

 

 

 

I I

I I

и

В техническом тершшеоле содержание терпи-

 

 

I

 

I

пеола около 40—60%, в чистом до 90%

I I

<

;С-

I I

нТТ - С - Н

 

I

 

: — с - о и

 

н-с-

I I

I I

 

 

 

I

тт-с-н

 

н

 

I

I

 

 

ч с -

- с

I

 

 

 

н

 

 

 

I

I

 

 

 

I I

 

 

 

 

н

 

 

До 40% углеводородов терпенового ряда

Основная

часть — терпеновые спирты,

в том числе

терпинеол,

а также борнеол

 

и фенхиоловый спирт

 

 

 

 

 

СИ;3

 

Более сильный пенообразователь, чем крезол

 

 

 

С—ОН

 

 

 

 

СНз

 

 


П р о д о л ж е н и е т а б л . 10

Пенообразователи

Состав

Примечание

Ксиленол

Пенореагент

ДС — детергент советский

(СН8)аСвН8ОН

Предельные it непредельные спирты (до 45%)> альдегиды, эфнры и др.

Более трудно растворим в воде, чем крезол; токсичен

Отход производства дивинилового синтети­ ческого каучука; плохо растворим в воде; деше­ вый, применяется для флотации углей

Смесь алкиларилсульфонатов натрия;

Слабый пенообразователь;

непостоянен но со­

наиболее эффективен с алкплыюй цепью;

ставу; нетоксичен; растворим

в воде. Диалкпл-

СБСц

арилсульфонаты более сильные, чем моноалкил-

 

арилсульфонаты

 

Д-3 диметилфталат

 

О

 

 

 

II

 

 

1 - С1— О - С Н з

 

 

—С—О-СНз

 

 

 

II

 

Низшие жирные кислоты

 

О

 

R—С02 Н,

где R = C 7

- C 9

ОП-7, ОП-10, ОП-20

R-0(CH2 CH2 0)„H,

с

где

R—алкильный

радикал

п =

1, 10, 20

 

 

Более слабый пенообразователь, чем Э-1, но более сильный, чем крезол; применяется при флотации полиметаллических руд

Пенообразователь со слабыми вспенивающими

свойствами

 

Растворение при

нагревании до 55—90 °С

Cg—Ci0; в виде 1—2%-ного

раствора; применяется при

флотации железных руд

Тяжелый пиридин (пири­

Смесь гомологов

пиридина

и хинолина

Слабый пенообразователь; с водой образует

диновые основания)

C 6 H 7 N , C 7 H 9 N , C 8

H U N , C 9 H 1

3 N

ацеотропную смесь; неселективен



растворимость в воде снижается). Ассоциаты молекул обладают меньшей поверхностной активностью и пенообразующее действие реагентов снижается (правые ветви кривых на рис. 42).

Кроме алифатических радикалов встречаются пенообразователи

сциклическими радикалами, разветвленными алифатическими

цепями или с сочетанием циклических и алифатических уча­ стков.

Пенообразователи должны обладать определенной раствори­ мостью в воде.

Среди алифатических пенообразователей наиболее растворимы кислоты, амины и спирты, среди ароматических соединений —

спирты, амины и кислоты (в

порядке убывания растворимо­

сти).

 

Присутствие в пенообразователе

аполярных соединений (которые

сами по себе не обладают пенообразующими свойствами) оказывает положительное влияние на процесс ценообразования [78]. Располо­ жение молекул аполярных углеводородов в адсорбционном слое пенообразователя между аполярными группами молекул реагента стабилизирует адсорбционный слой и повышает устойчивость пены. Например, чистый метиловый спирт не дает устойчивой пены, а до­ бавление бензола вызывает появление пены. Этот положительный эффект обнаруживается даже при весьма незначительных количе­ ствах аполярных веществ.

Однако избыток аполярных веществ (например, углеводородов) ведет к разрушению пены, они вытесняют гетерополярные молекулы пенообразователя из поверхностного слоя, облегчая коалесценцию пузырьков [26, 142].

Реагенты-пенообразователи, применяемые в СССР, приведены в табл. 10.

§2. Применение пенообразователей

Со с н о в о е м а с л о . Оно широко применяется при флотации различных минералов. Сосновое масло получают перегонкой с водяным паром пневого осмола (т. е. старых, осмолившихся пней деревьев сос­ новых пород) и фракционированной разгонкой полученного таким образом масла — сырца. В СССР флотационное сосновое масло изго­ товляют из скипидара-сырца, подвергая его фракционированной раз­ гонке. Скипидар-сырец получают из пневого осмола экстракционным методом с применением в качестве экстрагирующего вещества бензина или других органических растворителей смолы хвойных пород де­ рева. Масло должно быть прозрачным, желтого цвета, со скипидар­ ным запахом, плотностью 0,915—0,935 г/см 3 , начало кипения не

ниже 170° С. Содержание спиртов в пересчете на терпинеол С 1 0 Н 1 7 О Н не менее 4 4 % .

В состав соснового масла входят ароматические спирты — терпинеолы (являющиеся наиболее активными в отношении пенообра-

10*

147


-зования компонентами соснового масла) и ряд других соединений:

СI Н

3

С Н

 

С Н з

 

 

j

 

 

j

 

С

 

с - он

 

С - О Н

 

сн2 /Чсн

сн 2 /\сн 2

 

С Н 2 , / Ч > С Н 2

 

С Н . , ^

J c H 2

С Н 2 \

i C H 2

сн21

1сн2

 

С Н

 

\ /

 

 

с

 

 

С Н

 

 

I

 

1

 

 

II

 

 

1

 

 

II

 

С - О Н

С Н

/

с\

 

 

 

 

/ \

 

С Н 3

С Н 2

 

С Н 3

С Н 3

СНз

СНз

 

Э-терпинеол

7-терпинеол

 

а-терпинеол

 

 

 

 

 

 

лимонен С ю Н 1 в , дипентен

С 1 0 Н 1

6 (изомер лимонена),

фенхиловый

спирт, камфара (бициклический терпен С 1 0 Н 1 0 О ) , борнеол

С 1 0 Н 1 7 О Н .

Кроме-того, в сосновое масло входят некоторое количество фенолов, органических кислот, борнил — ацетат и другие соединения. Пенообразующее действие соснового масла связано с присутствующими в его составе спиртами, прежде всего с терпинеолом, а также с борнеолом. Присутствие аполярных углеводородов терпенового ряда (лимонена, дипентена и др.) должно способствовать некоторому по­ вышению устойчивости пены.

Наличие небольшого количества органических кислот объяс­ няет, по-видимому, незначительный собирательный эффект, прису­ щий сосновому маслу.

Отрицательной особенностью соснового масла является труд­ ность стабилизации его состава, так как при производстве соснового масла на различных предприятиях лесохимической промышленности не удается получать одинаковый по составу и свойствам реагент.

Расход соснового масла при флотации обычно

колеблется от

0,025 до 0,100 кг/т.

 

Кроме соснового флотационного масла применяют

д р е в е с н о -

с м о л я н о е т я ж е л о е ф л о т а ц и о н н о е

м а с л о , кото­

рое выделяют из продуктов сухой перегонки древесины. Это — темноокрашенная подвижная маслянистая жидкость, свободная от ме­ ханических примесей.

По техническим условиям древесно-смоляное масло должно со­ держать не менее 40% фенолов. Кислый характер древесно-смоля- ного масла по сравнению с сосновым определяется кислотным числом, которое для соснового масла составляет не более 1,5, а для древесносмоляного — доходит до 45. Применяется также легкое древесносмоляное флотационное масло, содержащее не менее 15% фенолов.

Крезол или крезиловая кислота СН 3 С в Н 4 ОН наряду с сосновым маслом являлись ранее весьма распространенными пенообразова­ телями. Крезол получают при разгонке сырой каменноугольной смолы из легкой фракции крезотового каменноугольного масла. Сырой крезол, применяемый при флотации и состоящий, как пра­ вило, из трех изомеров: пара-, орто- и метакрезола, содержит зна-

148