МГГУ

А. А. Абрамов, проф., e-mail: AbramovAA31@mail.ru

На основе закономерностей биоминерализации и флотации, установленных в органической и аналитической химии, в статье обоснованы и сформулированы требования к выбору и конструированию селективных реагентов-собирателей. Требования, обеспечивающие селективное взаимодействие функциональной группы собирателя с элементами кристаллической решетки минералов, включают соответствие функциональной группы собирателя и катиона флотируемого минерала принципу Пирсона, обеспечение максимального различия в растворимости соединений собирателя на поверхности разделяемых минералов и соответствие правилу Кульберга, по которому максимальная прочность и селективность образующегося соединения обеспечивается только при соответствии геометрических, стереохимических и электронных параметров лигандов собирателя и адсорбционных центров поверхности минерала. Ионно-молекулярный комплекс физически сорбированного собирателя должен иметь положительные значения гидрофобно-гидрофильного баланса, незначительную крупность, характерную для начальных стадий образования ассоциатов и формирования мицелл, обладать определенной кинетикой релаксации на поверхности раздела жидкость – газ. Требования к свойствам молекул селективных собирателей предусматривают соответствие растворимости собирателя значению его критической концентрации ионов, обеспечивающей образование хемосорбционного покрытия на поверхности флотируемого минерала. Значение критической концентрации ионов собирателя при рН_тнз или рН_иэс флотируемого минерала при этом должно отвечать условиям начальной стадии мицеллообразования оксигидрильных и катионных собирателей или значению потенциала окисления сульфгидрильного собирателя на минеральной поверхности. Оценка селективности собирателя должна осуществляться по различию флотируемости разделяемых минералов в его присутствии при значениях рН нулевого заряда или изоэлектрического состояния их поверхности.

1. Абрамов А. А. Флотация. Реагенты-собиратели. — М. : МГГУ, 2012. — 620 с.
2. Сорокин М. М. Флотационные методы обогащения. Химические основы флотации. — М. : МИСИС, 2011. — 411 с.
3. Абрамов А. А. Флотационные методы обогащения. — 3-е изд., перераб. и доп. — М. : МГГУ, 2008. — 708 с.
4. Oberbillig E. Flotation of antimony ores // Mining Mag. 1964. Vol. 110, N 7. P. 35–45.
5. Кульберг Л. М. Органические реактивы в аналитической химии. — М.—Л. : Госхимиздат, 1950. — 260 с.
6. Mann S., Archibald D. D., Douglas Т., Heywood B. R., Meldrum F. C., Reeves N. J. Crystallization at Inorganic-Organic Interfaces: Biominerals and Biomimetic Synthesis // Science. 1993. Vol. 261. P. 1286–1292.
7. Ратобыльская Л. Д., Масленников Б. М., Бушуев Н. Н., Моисеева Р. Н., Носов В. Н., Кайтмазова Т. И. О взаимосвязи кристаллохимических и структурных особенностей минералов и реагентов при флотации : сб. «Современное состояние и перспективы развития теории флотации». — М. : Наука, 1979. — С. 273–276.
8. Bachman R. Aufbereitungsprobleme der deutschen Kaliindustrie // Erzmetall. 1955. Bd. 8, Beih. S. 109.
9. Arad D., Kaftory M., Zolotoy A. B., Finkelstein N. P., Weissman A. Molecular Modelling for Oxidative Cross-Linking of Oleates Adsorbed on Surfaces of Minerals // Langmuir. 1993. Vol. 9. Р. 1446–1448.
10. Collins D. N., Wright R., Watson D. Use of Alkyl Imino-bis-methylene Phosphonic Acids as Collectors for Oxide and Salt-type Minerals // Reagents in the Minerals Industry / ed. M. R. Jones, R. Oblatt. IMM Publication. — London, 1984. P. 1–12.
11. Baldauf H., Schubert H., Kramer W. A New Reagent Regime for the Flotation Separation of Fluorite and Calcite // Proc. Int. Miner. Process. Congr. Cannes, 1985. P. 222–231.