Флотация - это процесс, в результате которого обрабатываются гранулы самых мелких размеров. При таких размерах свойства продукта, которые обычно важны для нормального процесса разделения отступают на второй план перед значительно увеличиваемой площадью поверхности.
Основы
Возможность разделения различных веществ с помощью процедур пенной флотации происходит за счет различных воздействий, которые могут быть осуществлены на поверхности с помощью химагентов, которые делают частицы гидрофобными. В лексиконе специалиста по флотации они известны как "коллекторы" . Посредством химической и/или физической адсорбции они соединяются с концами молекул (обычно полярными), в результате чего их ковалентный конец поднимается на поверхность. На адсорбцию молекул коллектора во многих случаях можно влиять с помощью добавок, которые могут быть либо поддерживающими, либо ингибирующими по своему действию. В этих случаях говорят об "активаторах" и "ингибиторах“ или "депрессорах". Воздух впрыскивается для перемещения гидрофобизированного вещества на поверхности пульпы. Другие реагенты добавляются для облегчения прилипания частиц к пузырькам газа и удерживания в слое пены, стремящихся на поверхность. Такие реагенты, состоящие из гидрофильной и гидрофобной групп, называются “вспенивающими агентами“. Значение рН также играет важную роль в трехфазных поверхностных реакциях, соответственно в процессе флотации необходимо поддерживать оптимальный уровень pH. Оптимальное сочетание реагентов и их количества определяются лабораторным путем для каждого материала. В настоящее время существуют реагенты, подходящие практически для любой задачи.
История флотации
В середине девятнадцатого века явление различной степени смачиваемости минералов нефтью и водой вызвало неподдельный интерес одного горного инженера. В 1869 году У. Хейнс запатентовал процесс обогащения руды, основанный на том, что частицы руды прилипают к поверхности раздела нефть/вода. Первый патент на технические характеристики современного процесса флотации, однако, был получен двумя немцами - братьями Бессель в 1877 году. С этого момента развитие продолжалось шаг за шагом. Разработаны и запатентованы различные способы генерации газовых пузырьков или нагнетания воздуха. Эти разработки сопровождались прогрессом в химии процесса. Ряд веществ, которые могут быть использованы в качестве коллекторов и вспенивателей реагентов в сочетании с депрессорами и активаторами, такими как цианид натрия и сульфат меди сделали возможной селективную флотацию даже сложных систем.
Разработка регентов для переработки угольной пульпы начинавшаяся с продуктов на основе дегтя в итоге привела к экологически чистым алифатическим спиртам, широко используемым сегодня.