Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Флотация : модификаторы. Физические основы. Практика

Покупка
Артикул: 753734.01.99
Доступ онлайн
2 000 ₽
В корзину
Рассмотрены физико-химические и флотационные свойства модификаторов (активаторов, подавителей) сульфидных и несульфидных минералов, раскрыты механизмы действия флотореагентов с катионами жидкой фазы пульпы и поверхностью минералов. Приведены данные по влиянию вещественного состава руд на обоснование выбора технологических схем и реагентных режимов флотации, в качестве критерия при разработке технологических решений предложена связь природы минерала и природы собирателя. Изложены особенности флотационного обогащения разных типов руд. Данное учебное пособие является продолжением учебного пособия М.М. Сорокина «Флотационные методы обогащения. Химические основы флотации», изданного в 2011 г. Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 22.04.02 «Металлургия». Будет полезно студентам, обучающимся по специальности «Обогащение полезных ископаемых», направления 21.05.04 «Горное дело». Представляет интерес для аспирантов и специалистов, профессиональная деятельность которых связана с флотационными процессами обогащения минерального сырья.
Сорокин, М. М. Флотация : модификаторы. Физические основы. Практика : учебное пособие / М. М. Сорокин. - Москва : Изд. Дом МИСиС, 2016. - 372 с. - ISBN 978-5-906846-05-1. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1242932 (дата обращения: 12.05.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ 
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
№ 2842 
Кафедра обогащения и переработки полезных ископаемых 
и техногенного сырья 
М.М. Сорокин 
 
 
Флотация 
Модификаторы. Физические основы. Практика 
Учебное пособие 
Рекомендовано редакционно-издательским 
советом университета 
Москва 2016 
УДК 
622.7 
 
С65 
Р е ц е н з е н т  
др 

техн. 
наук, 
проф. 
В.В. Морозов 
Сорокин М.М. 
С65  Флотация: Модификаторы. Физические основы. Практика 
: 

учеб. 
пособие 
/ 
М.М. 
Сорокин. 
– 
М. 
: 
Изд. 
Дом 
МИСиС, 
2016. 
– 
372 
с. 
ISBN 
978-
5-
906846-
05-
1 
Рассмотрены 
физико-
химические 
и 
флотационные 
свойства 
модификаторов 
(
активаторов, 
подавителей) 
сульфидных 
и 
несульфидных 
минералов; 
раскрыты 
механизмы 
действия 
флотореагентов 
с 
катионами 
жидкой 
фазы 
пульпы 
и 
поверхностью 
минералов. 
Приведены 
данные 
по 
влиянию 
вещественного 

состава 
руд 
на 
обоснование 
выбора 
технологических 
схем 
и 
реа-
гентных 
режимов 
флотации; 
в 
качестве 
критерия 
при 
разработке 
технологи-
ческих 
решений 
предложена 
связь 
природы 
минерала 
и 
природы 
собирателя. 
Изложены 
особенности 
флотационного 
обогащения 
разных 
типов 
руд. 
Данное учебное пособие является продолжением учебного пособия 
М.М. 
Сорокина 
«Флотационные 
методы 
обогащения. 
Химические 
основы 
флотации», 
изданного 
в 
2011 
г. 
Предназначено 
для 
студентов 
высших 
учебных 
заведений, 
обучающихся 
по 
направлению 
22.04.02 
«Металлургия». 
Будет 
полезно 
студентам, 
обучающимся 

по 
специальности 
«Обогащение 
полезных 
ископаемых», 
направления 
21.05.04 
«Горное 
дело». 
Представляет 
интерес 
для 
аспирантов 
и 
специалистов, 

профессиональная 
деятельность 
которых 
связана 
с 
флотационными 
процессами 
обогащения 
минерального 
сырья. 
УДК 622.7 
ISBN 978-5-906846-05-1 
 М.М. 
Сорокин, 
2016 
 
 НИТУ 
«МИСиС», 
2016 
ОГЛАВЛЕНИЕ 
Предисловие 
......................................................................................... 
8 
1. 
Модификаторы. 
Активаторы 
флотации 
минералов 
.......................... 
9 
1.1. 
Активация 
флотации 
минералов 
газами 
................................... 
10 
1.1.1. 
Активирование 
поверхности 
сульфидных 
минералов 
путем 
окисления 
сульфид-
иона 
минерала 
кислородом 
воздуха 
...................................................... 
10 
1.1.2. 
Активирование 
флотации 
несульфидных 
минералов 
газами 
............................................................................ 
18 
1.2. 
Активация 
флотации 
сульфидов 
железа 
и 
цинка 
катионами 
меди 
.................................................................... 
20 
1.3. 
Активирование 
флотации 
кварца 
и 
силикатов 
поливалентными 
катионами 
.............................................................. 
32 
1.4. 
Активирование 
флотации 
окисленных 
минералов 
цветных 
металлов 
............................................................ 
35 
1.4.1. 
Активирование 
флотации 
окисленных 
минералов 
свинца 
........................................................................... 
35 
1.4.2. 
Активация 
флотации 
окисленных 
минералов 
меди 
.......... 
39 
1.4.3. 
Активация 
флотации 
окисленных 
минералов 
цинка 
........ 
41 
1.5. 
Активация 
флотации 
полевого 
шпата 
фтор-
ионами 
................ 
42 
Библиографический 
список 
............................................................... 
43 
2. 
Модификаторы. 
Подавители 
флотации 
минералов 
......................... 
44 
2.1. 
Депрессирующее 
действие 
рН 
среды 
на 
флотацию 
минералов 
..................................................................... 
46 
2.2. 
Депрессирующее 
действие 
на 
флотацию 
сернистого 
натрия 
и 
его 
физико-
химические 
свойства 
...................................... 
50 
2.2.1. 
Физико-
химические 
свойства 
сернистого 
натрия 
............. 
50 
2.2.2. 
Окислительно-
восстановительные 
свойства 
сернистого 
натрия 
........................................................................... 
52 
2.2.3. 
Реакция 
солеобразования 
и 
комплексообразования.......... 
53 
2.2.4. 
Депрессирующее 
действие 
гидросульфид-
 
и 
сульфид-
ионов 
на 
флотацию 
сульфидных 
минералов 
............. 
53 
2.3. 
Депрессирующее 
действие 
силиката 
натрия 
и 
его 
физико-
химические 
свойства 
................................................... 
59 
2.3.1. 
Физико-
химические 
свойства 
жидкого 
стекла 
.................. 
60 
2.3.2. 
Механизм 
депрессирующего 
действия 
жидкого 
стекла 
... 
67 
2.4. 
Депрессирующее 
действие 
фтористоводородной 
кислоты, 
фторида 
натрия 
и 
кремнефтористого 
натрия 
................................... 
76 
2.4.1. 
Фтористоводородная 
кислота 
и 
ее 
щелочные 
соли 
........... 
76 
2.4.2. 
Кремнефтористый 
натрий 
.................................................... 
79 
2.5. 
Депрессирующее 
действие 
ортофосфорной 
кислоты 
и 
ее 
щелочных 
солей 
на 
флотацию 
минералов 
................................ 
82 
2.5.1. 
Физико-
химические 
свойства 
ортофосфорной 
кислоты 
и 
ее 
щелочных 
солей 
....................................................... 
83 
2.5.2. 
Механизм 
депрессирующего 
действия 
фосфатов 
............. 
88 
2.6. 
Комплексообразующие 
подавители 
флотации 
......................... 
96 
2.6.1. 
Щелочные 
цианиды 
.............................................................. 
96 
2.6.1.1. 
Физико-
химические 
свойства 
цианидов 
......................... 
96 
2.6.1.2. 
Механизм 
депрессирующего 
действия 
цианидов 
........ 
107 
2.6.2. 
Депрессирующее 
действие 
феррицианидов 
(гексацианферратов) 
..................................................................... 
115 
2.6.3. 
Депрессирующее 
действие 
сульфоксидов 
на 
сульфидные 
минералы 
............................................................ 
118 
2.6.3.1. 
Физико-
химические 
свойства 
сульфоксидов 
................ 
118 
2.6.3.2. 
Депрессирующее 
действие 
сульфоксидов 
.................... 
123 
2.6.3.3. 
Действие 
сульфоксидов 
при 
флотации 
......................... 
133 
2.7. 
Депрессирующее 
действие 
окислителей 
................................. 
137 
2.7.1. 
Депрессирующее 
действие 
кислорода 
воздуха, 
растворенного 
в 
жидкой 
фазе 
пульпы 
........................................ 
141 
2.7.2. 
Пероксид 
водорода 
............................................................. 
144 
2.7.3. 
Гипохлориты 
....................................................................... 
144 
2.7.4. 
Депрессирующее 
действие 
перманганата 
калия 
............. 
145 
2.7.5. 
Депрессирующее 
действие 
щелочных 
хроматов 
............. 
150 
2.7.5.1. 
Физико-
химические 
свойства 
щелочных 
хроматов 
..... 
150 
2.7.5.2. 
Депрессирующее 
действие 
солей 
хромовых 
кислот 
.... 
155 
2.8. 
Органические 
подавители 
флотации 
минералов 
.................... 
162 
2.8.1. 
Полисахариды 
..................................................................... 
163 
2.8.1.1. 
Карбоксиметилцеллюлоза 
.............................................. 
163 
2.8.1.2. 
Производные 
крахмала 
................................................... 
165 
2.8.1.3. 
Подавители 
на 
основе 
растительного 
сырья 
(камеди, 
лигнин, 
сульфитная 
барда) 
....................................... 
167 
2.8.2. 
Дубильные 
вещества 
и 
их 
производные 
........................... 
168 
2.8.3. 
Различные 
органические 
подавители 
............................... 
171 
2.9. 
Депрессирующее 
действие 
тонкодисперсных 
осадков 
на 
флотацию 
минералов 
................................................................... 
172 
Библиографический 
список 
............................................................. 
175 
3. 
Физические 
основы 
флотации. 
Минерализация 
пузырьков 
воздуха. 
Флотомашины 
........................................................................ 
177 
3.1. 
Краевой 
угол 
смачивания 
......................................................... 
179 
3.2. 
Гистерезис 
смачивания 
............................................................. 
181 
3.3. 
Элементарный 
акт 
флотации 
.................................................... 
185 
3.4. 
Термодинамический 
анализ 
элементарного 
акта 
флотации. 
Показатель 
флотируемости 
........................................... 
186 
3.5. 
Столкновение 
пузырька 
воздуха 
и 
минеральной 
частицы 
.... 
188 
3.6. 
Закрепление 
пузырька 
воздуха 
на 
частице. 
Изменение 
энергии 
тонкого 
слоя 
воды 
.......................................... 
189 
3.7. 
Сохранение 
флотокомплекса 
пузырек–частица 
..................... 
197 
3.7.1. 
Сохранение 
частицы 
в 
слое 
пены 
..................................... 
203 
3.7.2. 
Уравнение 
равновесия 
сил, 
действующих 
на 
частицу 
на 
плоской 
поверхности 
раздела 
фаз 
жидкость–газ 
.................. 
204 
3.8. 
Кинетика 
флотации 
................................................................... 
207 
3.9. 
Флотационные 
машины 
............................................................ 
211 
3.9.1. 
Классификация 
флотомашин 
............................................. 
212 
3.9.2. 
Аэрация 
пульпы 
в 
машинах 
механического 
и 
пневмомеханического 
типа.......................................................... 
215 
3.9.3. 
Типы 
флотационных 
машин 
.............................................. 
219 
Библиографический 
список 
............................................................. 
224 
4. 
Технология 
флотационного 
обогащения 
руд 
................................. 
225 
4.1. 
Классификация 
операций 
при 
флотационном 
обогащении 
....................................................................................... 
227 
4.2. 
Вещественный 
состав 
рудных 
и 
нерудных 
минералов 
.......... 
231 
4.2.1. 
Влияние 
крупности 
вкрапления 
флотируемого 
минерала 
на 
результаты 
флотации 
.............................................. 
232 
4.2.2. 
Связь 
извлечения 
ценного 
компонента 
в 
концентрат 
с 
его 
исходным 
содержанием 
в 
руде 
.......................................... 
236 
4.2.3. 
Влияние 
минерального 
состава 
руды 
на 
показатели 
флотационного 
обогащения 
......................................................... 
237 
4.3. 
Варианты 
технологических 
схем 
флотационного 
обогащения 
руд 
................................................................................. 
239 
4.3.1. 
Прямая 
селективная 
флотация 
.......................................... 
240 
4.3.2. 
Коллективная 
флотация 
сульфидов 
с 
последующей 
селекцией 
коллективного 
концентрата....................................... 
241 
4.3.3. 
Частично 
коллективно-
селективные 
схемы 
флотации 
... 
243 
4.3.4. 
Комбинированные 
схемы 
переработки 
руд 
..................... 
244 
4.4. 
Классификация 
минералов 
по 
флотируемости 
....................... 
247 
4.5. 
Обогащение 
природногидрофобных 
минералов 
с 
помощью 
флотации 
....................................................................... 
248 
4.5.1. 
Флотационное 
обогащение 
каменных 
углей 
................... 
250 
4.5.2. 
Флотационное 
обогащение 
графитовых 
руд 
................... 
253 
4.5.3. 
Обогащение 
серных 
руд 
..................................................... 
255 
4.5.4. 
Флотация 
талька 
................................................................. 
257 
4.6. 
Флотация 
трудноокисляемых 
сульфидов 
и 
самородных 
металлов 
................................................................... 
258 
4.6.1. 
Флотационное 
обогащение 
молибденитовых 
руд 
........... 
258 
4.6.2. 
Флотационное 
обогащение 
руд 
сурьмы 
ртути 
и 
висмута 
....................................................................................... 
263 
4.6.3. 
Особенности 
флотационного 
обогащения 
благородных 
металлов 
................................................................. 
265 
4.7. 
Флотация 
сульфидов 
................................................................. 
275 
4.7.1. 
Флотация 
сульфидных 
медных 
руд 
.................................. 
278 
4.7.2. 
Флотация 
медно-
порфировых 
руд 
.................................... 
284 
4.7.3. 
Особенности 
флотационного 
обогащения 
медно-
цинково-
пиритных 
руд 
..................................................... 
289 
4.7.4. 
Технологические 
схемы 
и 
реагентные 
режимы 
флотации 
свинцово-
цинковых 
и 
полиметаллических 
сульфидных 
руд 
............................................................................ 
298 
4.7.4.1. 
Флотационное 
обогащение 
свинцово-
цинковых 
сульфидных 
руд 
........................................................................ 
299 
4.7.4.2. 
Основные 
типы 
технологических 
схем 
переработки 
колчеданных 
свинцово-
цинковых 
и 
полиметаллических 
руд 
........................................................ 
304 
4.7.4.3. 
Селекция 
медно-
свинцовых 
сульфидных 
руд 
и 
коллективных 
концентратов 
полиметаллических 
руд 
....... 
308 
4.7.4.4. 
Технология 
обогащения 
смешанных 
полиметаллических 
руд 
........................................................... 
314 
4.7.5. 
Медно-
никелевые 
и 
медно-
никелево-
кобальтовые 
сульфидные 
руды 
......................................................................... 
316 
4.8. 
Особенности 
флотационного 
обогащения 
окисленных 
руд 
цветных 
металлов 
................................................. 
325 
4.8.1. 
Окисленные 
медные 
руды 
................................................. 
326 
4.8.2. 
Окисленные 
свинцовые 
руды 
............................................ 
329 
4.8.3. 
Окисленные 
цинковые 
руды 
.............................................. 
333 
4.9. 
Обогащение 
руд 
солеобразных 
минералов 
щелочноземельных 
металлов 
.......................................................... 
334 
4.9.1. 
Флотационное 
извлечение 
кальцита 
................................. 
338 
4.9.2. 
Особенности 
флотационного 
обогащения 
минералов 
магния 
......................................................................... 
341 
4.9.3. 
Флотационное 
обогащение 
апатитовых 
и 
фосфоритовых 
руд 
..................................................................... 
342 
4.9.4. 
Особенности 
технологии 
флотационного 
обогащения 
баритовых 
руд 
.......................................................... 
346 
4.9.5 
Селективная 
флотация 
кальцийсодержащих 
минералов. 
Флотация 
шеелита 
.................................................... 
348 
4.10. 
Особенности 
технологии 
флотационного 
обогащения 
касситеритовых 
руд 
.................................................... 
352 
4.11. 
Силикаты 
и 
алюмосиликаты 
.................................................. 
358 
4.11.1. 
Особенности 
флотационного 
извлечения 
кварца 
.......... 
359 
4.11.2. 
Разделение 
полевых 
шпатов 
и 
кварца 
............................ 
360 
4.11. 
3. 
Особенности 
флотационной 
технологии 
бериллиевых 
руд 
........................................................................... 
362 
4.11.4. 
Особенности 
технологии 
флотационного 
обогащения 
сподуменовых 
руд 
................................................... 
366 
4.12. 
Флотация 
растворимых 
солей 
................................................ 
369 
Библиографический 
список 
............................................................. 
371 
 
Предисловие 
Флотация 
является 
единственным 
производительным 
процессом 
обогащения 
тонковкрапленных 
руд. 
Профессор 
кафедры 
«Обогащение 
руд 
цветных 
и 
редких 
метал-
лов» 
МИСиС 
М.М. 
Сорокин 
(1929–2015) 
являлся 
признанным 
спе-
циалистом 
в 
области 
флотации 
сульфидных 
и 
несульфидных 
руд, 
химических 
основ 
флотации. 
На 
протяжении 
более 
трех 
десятилетий 
он 
успешно 
совмещал 
преподавательскую 
и 
исследовательскую 
деятельность. 

В 
пособии 
представлены 
результаты 
исследований 
как 
автора, 
так 
и 
отечественных 
и 
зарубежных 
специалистов. 
Особое 
внимание 
уделено 
состоянию 
поверхности 
минералов, 
флотореагентов 
в 
жидкой 
фазе 
и 
результатам 
изучения 
их 
взаимодействий; 

сформулировано, 
что 
для 
сульфидных 
минералов 
определяющим 

является 
степень 
окисления 
поверхности 
минералов, 
для 
несульфидных 
– 
растворимость 
минералов. 
В 
пособии 
раскрыты 
механизмы 

взаимодействия 
флотореагентов 
с 
поверхностью 
минералов. 
Технология 
флотации 
разных 
типов 
минерального 
сырья 
рассмотрена 

с 
позиции 
взаимосвязи 
вещественного 
состава 
с 
реагентными 
режимами 

разделения 
минералов 
и 
технологическими 
схемами. 
 
Рукопись 
пособия 
подготовлена 
автором; 
работа 
по 
подготовке 
рукописи 

к 
изданию 
выполнена 
проф. 
кафедры, 
докт. 
техн. 
наук 
В.А. 
Иг-
наткиной. 
1. МОДИФИКАТОРЫ. АКТИВАТОРЫ 
ФЛОТАЦИИ МИНЕРАЛОВ 
Для 
обеспечения 
эффективности 
пенной 
флотации 
необходимо 
увеличить 
разницу 
в 
химических 
потенциалах 
флотационных 
фаз, 
особенно 
разницу 
в 
смачивании 
водой 
частиц 
разделяемых 
минералов. 
С 
этой 
целью 
в 
пульпу 
вводятся 
флотационные 
реагенты 
– 
собиратели 
и 
модификаторы. 
Собиратели 
обеспечивают 
необходимую 
гидро-
фобность 
частиц 
минералов, 
переводимых 
в 
пенный 
продукт. 
Регу-
ляторы 
среды 
создают 
благоприятные 
условия 
для 
хемосорбции 
со-
бирателя. 
Активаторы 
интенсифицируют 
хемосорбцию 
собирателя 
на 
поверхности 
извлекаемого 
в 
концентрат 
минерала 
за 
счет 
усиле-
ния 
прочности 
связи 
собирателя 
с 
катионом 
минерала. 
Подавители, 
наоборот, 
повышают 
гидрофильность 
поверхности 
частиц, 
остаю-
щихся 
в 
камерном 
продукте. 
На 
неокисленных 
гидрофобных 
участ-
ках 
поверхности 
сульфидных 
минералов, 
а 
также 
на 
поверхности 
благородных 
металлов 
и 
самородных 
минералах, 
сульфгидрильные 
ионогенные 
собиратели 
адсорбируются 
физически. 
Хемосорбция 
ио-
ногенного 
собирателя 
происходит 
только 
в 
тех 
случаях, 
когда 
раство-
римость 
образующегося 
поверхностного 
соединения 
Аn–Ме–Х, 
где 
Аn 
и 
Ме 
– 
ионы 
минерала, 
а 
Х 
– 
анион 
собирателя, 
близка 
или 
не-
сколько 
меньше 
растворимости 
минерала. 
 
Необходимость 
активации 
поверхности 
минерала 
перед 
обработ-
кой 
собирателем 
обусловлена 
различными 
причинами: 
– 
растворимость 
минерала 
в 
воде 
меньше, 
чем 
растворимость 
продуктов 
гетерогенной 
химической 
реакции 
взаимодействия 
катио-
на 
минерала 
с 
анионным 
собирателем 
(сульфидные 
минералы); 
– 
растворимость 
минерала 
и 
продуктов 
его 
взаимодействия 
с 
гид-
роксил-
ионами 
(гидроксидов 
Ме(ОН)n) 
меньше 
или 
мало 
отличается 
от 
растворимости 
продуктов 
взаимодействия 
с 
анионами 
собирателя 
(окисленные 
минералы); 
– 
поверхность 
минерала 
экранирована 
продуктами 
взаимодейст-
вия 
катионов 
минерала 
с 
реагентами 
– 
подавителями 
флотации 
(гид-
роксиды 
железа 
и 
сульфат 
кальция 
при 
депрессии 
пирита 
известью, 
хромат 
свинца); 
– 
поверхность минерала вообще не способна к химическому 
взаимодействию 
с 
ионами 
собирателя 
(кварц 
с 
анионным 
оксигид-
рильным 
собирателем). 
Таким 
образом, 
активирование 
минеральной 
поверхности 
перед 
хемосорбцией 
собирателя 
связано 
с 
изменением 
химического 
состава 
поверхности 
флотируемого 
минерала 
путем 
замещения 
в 
кристаллической 

решетке 
минерала 
катиона 
или 
аниона. 
 
1.1. Активация флотации минералов газами 
1.1.1. Активирование поверхности сульфидных 
минералов путем окисления сульфид-иона минерала 
кислородом воздуха 
Неокисленная 
поверхность 
сульфидных 
минералов 
неспособна 
к 
хемосорбции 
анионов 
сульфгидрильных 
собирателей 
и 
многих 
других 

флотационных 
реагентов 
(рис. 
1.1 
и 
1.2), 
так 
как 
связь 
ионов 
в 
кристаллической 
решетке 
минерала 
намного 
сильнее, 
чем 
связь 
катиона 

минерала 
с 
лигандами 
из 
объема 
жидкой 
фазы. 
 
Так, 
растворимость 
PbS 
на 
3,5 
порядка 
меньше 
растворимости 
этилового 
ксантогената 
свинца 
(табл. 
1.1). 
В 
работах 
Д.А. 
Шведова 
и 
И.Н. 
Плаксина 
доказано, 
что 
без 
предварительного 
окисления 
сульфид-

ионов 
минерала 
поверхность 
сульфидных 
минералов 
химически 
не 
взаимодействует 
с 
ионами 
сульфгидрильных 
собирателей. 
Позднее 

эти 
выводы 
были 
подтверждены 
рядом 
зарубежных 
исследователей, 

использовавших 
различные 
методы 
исследования. 
Хемосорбция 
собирателя 
на 
поверхности 
сульфидных 
минералов 

начинается 
только 
после 
частичного 
окисления 
ее 
в 
воде 
кислородом 

воздуха, 
когда 
возможно 
замещение 
в 
продуктах 
окисления 

гидроксил-
 
и 
сульфоксид-
ионов, 
связанных 
с 
катионом 
кристаллической 

решетки 
минерала, 
на 
анион 
собирателя 
или 
подавителя 
(
см. 
рис. 
1.1 
и 
1.2). 
Из 
рис. 
1.1 
видно, 
что 
флотируемость 
галенита 
резко 
возрастает 
с 
увеличением 
концентрации 
растворенного 
кислорода 
в 
пульпе 
до 
оптимума, 
зависящего 
от 
природы 
минерала; 
в 
этих 
условиях 
наблюдается 

максимальная 
адсорбция 
собирателя. 
Концентрация 
кислорода, 

растворенного 
в 
воде, 
обеспечивающая 
активную 
флотацию 
галенита, 

составляет 
1,5…2 
мг/л. 
При 
высокой 
концентрации 
кислорода 

в 
жидкой 
фазе 
пульпы 
и 
длительном 
кондиционировании 
пульпы 
воздухом 
происходит 
снижение 
флотируемости 
минерала, 
так 
как 
избыточное 
окисление 
поверхности 
сульфидного 
минерала 
гидрофи-
лизирует 
ее, 
особенно 
у 
сульфидов 
железа. 
 
Рис. 
1.1. 
Влияние 
кондиционирования 
галенита 
кислородом 
воздуха, 
растворенным 
в 
воде, 
на 
извлечение 
галенита 
в 
пенный 
продукт 
(ε); 
2
O
C
 
– 
остаточная 
концентрации 
кислорода 
в 
воде, 
% 
от 
исходного 
 
Рис. 
1.2. 
Влияние 
окисления 
поверхности 
халькопирита 
и 
галенита 
на 
сорбцию 
тиосульфата 
натрия: 
1 
– 
неокисленный 
халькопирит 
CuFeS2; 
2 
– 
предварительно 
окисленный 
халькопирит 
CuFeS2; 
3 
– 
предварительно 
окисленный 
галенит 
PbS; 
предварительное 
окисление 
в 
растворе 
KMnO4, 
50 
мг/л 
(рН 
8) 
2
3
1
Концентрация 
2
2
3
S O  , 
мг/л 
Как 
видно 
из 
рис. 
1.2, 
на 
неокисленной 
поверхности 
халькопирита 
адсорбция 
тиосульфата 
ниже, 
чем 
после 
предварительного 
окисления. 
В 
табл. 
1.1 
приведена 
растворимость 
соединений 
для 
ряда 
неорганических 

соединений 
и 
этилового 
ксантогената 
тяжелых 
металлов. 
Из 
табл. 
1.1 
видно, 
что 
растворимость 
сульфидов 
металлов 
ниже, 
чем 
растворимость 
других 
соединений. 
Растворимость 
этилового 
ксанто-
гената 
металлов 
выше, 
чем 
соответствующих 
сульфидов 
металлов; 
отмечается 
хорошая 
корреляция 
между 
соответствующими 
рядами 
– 
растворимость 
уменьшается 
от 
марганца 
до 
меди. 
Этиловый 
ксанто-
генат 
меди 
имеет 
наименьшую 
растворимость 
по 
сравнению 
с 
гидро-
ксидными 
и 
карбонатными 
соединениями. 
Таблица 1.1 
Растворимость неорганических соединений и этилового ксантогената 
тяжелых металлов 4-го периода Периодической системы Д.И. Менделеева 
Элемент 
Потенциал 
ионизации, 
эВ
Растворимость 
–lgP 
MeS 
Me(OH)2
MeCO3
MeX2, 
(этил) 
Mn 
7,43 
4,80 
4,4 
5,33 
0,86 
Fe 
7,87 
8,65 
5,25 
5,23 
2,57 
Zn 
9,39 
11,90 
5,82 
5,41 
2,97 
Со 
7,86 
12,35 
4,93 
4,99 
4,15 
Ni 
7,64 
12,85 
5,1 
3,44 
5,47 
Сu 
7,73 
17,60 
6,76 
4,8 
9,67 
Окисление сульфид-
ионов поверхности сульфидного минерала 
происходит 
неравномерно: 
сначала 
на 
участках 
с 
большей 
дефектностью 

поверхности, 
затем 
площадь 
окисления 
увеличивается, 
распространяясь 

по 
поверхности 
частиц, 
и 
со 
временем 
становится 
избыточной; 

при 
этом 
поверхность 
минерала 
гидрофилизируется. 
Окисление 
сульфидного 
минерала 
кислородом 
воздуха 
обусловлено 
переходом 
электронов 
от 
сульфид-
иона 
кристаллической 
решетки 
минерала 
к 
молекулам 
кислорода, 
адсорбированным 
на 
поверхности 
минерала: 
 
S2– 
+ 
О2 
+ 
n 
Н2О 
→ 
S0 
→ 
S2O3
2– 
→ 
SO3
2– 
→ 
SO4
2–. 
Когда 
в 
сульфидном 
минерале 
содержатся 
катионы 
железа 
(сульфиды 

железа, 
марматит 
и 
др.), 
происходит 
окисление 
Fe2+ 
→ 
–Fe3+. 
Сульфоксид-
ионы 
слабо 
связаны 
с 
катионами 
кристаллической 
решетки 
минерала, 
поэтому 
они 
вытесняются 
с 
поверхности 
гидро-
ксил-
ионами 
и 
анионами 
собирателя. 
 
Сульфидные 
минералы 
цветных 
металлов 
являются 
полупровод-
никами, 
при 
контакте 
частиц 
с 
водой 
поверхность 
сорбирует 
ионы 
воды, 
приобретая 
электрический 
заряд 
и 
потенциал, 
величина 
кото-
рых 
обусловлена 
природой 
минерала 
и 
составом 
жидкой 
фазы. 
При 
контакте 
(столкновении) 
частиц 
сульфидов 
в 
жидкой 
фазе 
образуется 
электрохимическая 
пара, 
между 
частицами 
протекает 
электрический 
ток, 
вызывающий 
коррозию, 
– 
разрушение 
сульфидных 
частиц 
с 
меньшим 
потенциалом; 
функцию 
катода 
обычно 
выполняет 
пирит. 
Влияние 
значения 
рН 
и 
природы 
минералов 
на 
их 
окисляемость 
ил-
люстрируется 
рис. 
1.3 
и 
1.4. 
 
 
Рис. 
1.3. 
Зависимость 
окисления 
и 
растворения 
сульфидов 
меди 
от 
рН 
(Q1·10–6 
г, 
количество 
меди 
для 
халькозина; 
Q2·10–6, 
г 
– 
для 
халькопирита 
и 
борнита): 
1, 
4 
– 
халькопирит; 
2, 
5 – 
борнит; 
3, 
6 
– 
халькозин 
Из 
рис. 
1.3 
и 
1.4 
видно, 
что 
коррозия 
и 
растворение 
сульфидов 
протекают 
особенно 
активно 
в 
кислой 
среде 
(в 
десятки 
раз). 
В 
мо-
мент 
контакта 
электродов 
(частиц 
сульфидных 
минералов) 
величина 
коррозионного 
тока 
достигает 
100 
мА 
и 
более, 
затем 
быстро 
снижа-
ется 
в 
результате 
поляризации 
электродов. 
Величина 
коррозионного 
тока 
и 
растворимость 
минералов 
меди 
минимальны 
в 
нейтральной 
среде, 
когда 
электропроводность 
жидкой 
фазы 
минимальна, 
и 
снова 
возрастают 
в 
щелочной 
среде, 
но 
в 
меньшей 
степени, 
так 
как 
продук-
ты 
окисления 
экранируют 
поверхность 
электродов 
и 
увеличивают 
сопротивление 
коррозионному 
току. 
Г.В. 
Иллювиева 
отмечала, 
что 
при 
рН 
5,9…11 
вследствие 
окисления 
халькопирита 
и 
пирита 
в 
жид-
кой 
фазе 
появляются 
сульфоксиды, 
а 
на 
поверхности 
минералов 
гидро-
ксиды 
меди 
и 
железа. 
Последние 
в 
виде 
пленок 
из 
продуктов 
окисления 
сохранялись 
на 
поверхности 
минералов 
(особенно 
в 
щелочной 
среде), 
со 
временем 
толщина 
пленок 
возрастает 
до 
5…6 
нм, 
затем 
пленки 
от-
слаивались, 
на 
поверхности 
сохранялись 
пленки 
толщиной 
1…2 
нм. 
 
 
Рис. 
1.4. 
Влияние 
pH 
на 
силу 
коррозионного 
тока 
при 
контакте 
электродов: 
1 – 
халькопирит 
CuFeS2; 
2 
– 
борнит 
Cu5FeS4; 
3 
– 
халькозин 
Cu2S 
Большое 
влияние 
на 
коррозию 
сульфидных 
минералов 
оказывают 
рН 
пульпы 
и 
площадь 
электродов, 
особенно 
катода 
– 
пирита: 
чем 
больше 
в 
руде 
содержание 
пирита, 
тем 
активнее 
протекает 
коррозия 
сульфидных 
минералов. 
По 
результатам 
исследований 
Г.М. 
Дмитриевой 
окисление 
ксан-
тогената 
в 
диксантогенид 
в 
рудной 
пульпе 
происходит 
тем 
активнее, 
чем 
выше 
содержание 
пирита 
в 
руде. 
Скорость 
коррозии 
сульфидов 
при 
измельчении 
руды 
можно 
ре-
гулировать 
значением 
Еh 
жидкой 
фазы 
пульпы; 
окисление 
сульфи-
дов 
минимально 
при 
рН 
6, 
а 
также 
за 
счет 
поглощения 
растворенного 
в 
жидкой 
фазе 
пульпы 
кислорода 
сернистым 
натрием 
или 
сульфок-
сидами, 
что 
обычно 
используется 
в 
практике. 
Процесс 
окисления 
поверхности 
анода 
(сульфидов 
меди 
или 
галенита) 
сопровождается 
снижением 
концентрации 
растворенного 
в 
воде 
кислорода 
воздуха; 
1 
2 
3 
I, 
мкА 
часть 
его 
расходуется 
на 
окисление 
сульфид-
ионов 
на 
поверхности 
минерала. 
Для 
каждого 
сульфидного 
минерала 
характерны 
своя 
оп-
тимальная концентрация кислорода и время кондиционирования, 
обусловленные 
прочностью 
связи 
Me–S. 
При 
кондиционировании 
шлифа 
любого 
минерала 
с 
воздухом 
(и 
другими 
газами), 
особенно 
при 
барботировании 
шлифа 
воздухом 
в 
воде, 
происходит 
увеличение 
краевого 
угла 
смачивания 
. 
Сначала 
происходит 
увеличение 
краевого 
угла 
смачивания 
до 
оптимума, 
затем 

его 
величина 
резко 
снижается. 
Измерение 
краевых 
углов 
проводилось 

в 
камере 
с 
аэрацией 
воздухом 
через 
5; 
15 
и 
30 
мин. 
В 
случае 
галенита 
величина 
 
возрастает 
на 
11° 
(с 
36 
до 
47°) 
, 
а 
в 
присутствии 
бутилового 
ксантогената 
на 
18° 
(с 
57 
до 
75°). 
В 
табл. 
1.2 
приведены 
результаты 
опытов 
при 
аэрации 
в 
воде 
и 
в 
растворе 
собирателя 
(уголь 
и 
сера 
– 
керосин, 
сульфидные 
минералы 
– 
бутиловый 
ксанто-
генат, 
кварц 
– 
амин). 
Концентрация 
реагентов 
10–4 
М, 
рН 
7. 
Таблица 1.2 
Влияние природы минерала, времени кондиционирования при аэрировании 
воздухом шлифа минерала в воде и шлифа, обработанного реагентом1 
Минерал 
5′ 
15′ 
30′ 
1 
– 
сера 
49 
59 
53 
1' 
– 
сера 
49 
63 
52 
2 
– 
каменный 
уголь 
47,5 
50 
48 
2' 
– 
каменный 
уголь 
56 
77 
48 
3 
– 
галенит 
36 
46 
27 
3' 
– 
галенит 
57,5 
76 
52 
4 
– 
сфалерит 
32 
36 
29,5 
4' 
– 
сфалерит 
35 
46 
37,5 
5 
– 
халькопирит 
42 
48,5 
41,5 
5' 
– 
халькопирит 
47,5 
57 
40 
6 
– 
кварц 
13,5 
27 
10 
6’ 
– 
кварц 
37 
45,6 
32,5 
___________ 
1 
Цифры, 
отмеченные 
штрихом, 
минералы, 
обработанные 
собирателем. 
По 
результатам 
исследований 
влияния 
кондиционирования 
шлифов 
минералов 
в 
воде 
кислородом 
воздуха, 
без 
собирателя 
и 
с 
собирателем, 

представленным 
в 
табл. 
1.2, 
можно 
сделать 
следующие 
выводы: 
 
1. 
Краевой 
угол 
смачивания 
минерала 
обусловлен 
природой 
минерала 

и 
возрастает 
в 
ряду, 
градус: 
кварц 
13,5 
< 
полевой 
шпат 
17,5 
< 
кальцит 
22,5 
< 
мартит 
27 
< 
барит 
29 
< 
сфалерит 
32 
< 
галенит 
36 
< 
халькопирит 

42 
< 
каменный 
уголь 
47,5 
< 
сера 
49. 
 
Доступ онлайн
2 000 ₽
В корзину