Собиратель (original) (raw)

СОБИРАТЕЛЬ (а. соllector; н. Sammler; ф. соllecteur; и. соagulante, sustancia para hidrofobizacion particulas en el proceso de flotacion) — органическое соединение, предназначенное для гидрофобизации минеральных частиц, главным образом при флотации полезных ископаемых. Собиратели подразделяются на аполярные и полярные вещества. Аполярные — углеводородные жидкости преимущественно нефтяного происхождения (керосин, топливные масла и т.п.), нерастворимые в воде, малоселективные; усиливают природную гидрофобность таких аполярных минералов, как самородная сера, тальк, молибденит, графит, угли, алмаз.

Для полярных собирателей характерна асимметричная структура молекулы, состоящая из двух частей — аполярной и функциональной полярной. Аполярная часть, т.н. углеводородный радикал (R), является носителем гидрофобности собирателя (не способна к химическому взаимодействию). Функциональная полярная или гидрофильная группа склонна к химической диссоциации или химическому взаимодействию. Полярные собиратели подразделяются на анионные и катионные соединения в соответствии с зарядом полярной части (многие из них активны и в молекулярной форме); применяются при флотации руд цветных металлов и других полезных ископаемых (табл.). Свойство маслянистых веществ гидрофобизовать некоторые минералы известно с 15 века из персидских рукописей; в конце 18 — начале 19 вв. Собиратели использовались при масляной и плёночной флотации.

Первое промышленное применение собирателей при пенной флотации углей относится к 1920 в Испании. В CCCP собиратели используются с 1935 (Новоенакиевская фабрика). Анионные собиратели (ксантогенаты) применены при пенной флотации сульфидов в 1924 американским учёным С. М. Келлером; вскоре начали использовать другие анионные собиратели — мыла (1925) и дитиофосфаты (1926). Гидрофобизационный эффект собирателей используется также при обогащении на липких поверхностях при адгезионной сепарации (алмазов, глин, растворимых солей). Собиратели применяются с пенообразователями с целью ускорения кинетики флотации, однако некоторые дитиофосфаты, высокомолекулярные жирные кислоты, амины, алкилсульфаты обладают пенообразующими свойствами и зачастую дают избыток неминерализованной пены, что требует её подавления. Изменение взаимодействия собирателей с минералами производится с помощью регуляторов флотации (кислот, щелочей, солей, органических полимерных веществ).

Аполярные собиратели доступнее и дешевле, чем полярные, а их малая растворимость благоприятна для очистки вод и защиты водоёмов. Аполярные собиратели составляют более половины общего количества применяемых собирателей за счёт значительных масштабов флотации углей, а также совместного использования их с полярными собирателями. Адгезионный характер закрепления аполярных собирателей за счёт сил Ван-дер-Ваальса усиливается при диспергировании капелек эмульсии собирателя (например, ультразвуком). Большинство аполярных собирателей содержит полярные вещества, поэтому их взаимодействие с минеральными частицами и пузырьками воздуха имеет более сложный характер, т.к. наряду с адгезионным происходит и химическое взаимодействие.