Как я и говорил, процесс основан на избирательном прилипании частиц минералов к поверхности раздела в жидкости и газе. Гидрофобные частицы минерала прилипают к вводимым в пульпу пузырькам воздуха или газа и поднимаются с ними кверху, образуя пену, а гидрофильные частицы, наоборот, остаются взвешенными в пульпе. Однако, не всё так просто, как в этом процессе. Существует ряд добавок, которые предназначены для того, чтобы повысить эффективность пенной флотации - это собиратели, активаторы, пенообразователи и депрессоры. Без них процесс флотации совершенно пустое дело. Собиратели - это важные реагенты, избирательно закрепляющиеся на поверхности минерала, который необходимо перевести в пену, и придающие его частицам отталкивающие воду свойства. То есть они представляют собой добавки, которые сцепляются с поверхностью частиц концентрата и увеличивают их общую гидрофобность. Собиратель как-бы выталкивает определенные составляющие компоненты из пульпы, в то время как ненужные хвосты, остаются в пульпе. Ярослав Александрович сразу дал мне готовый состав спиртового раствора - олеат натрия пополам со скипидаром. Из всего этого самым сложным оказалось выделить из жира олеиновую кислоту. Природные жиры не являются индивидуальными соединениями, а представляют собой разнообразную смесь глицеридов, точно также как воск - это сложный эфир высших жирных кислот и высших спиртов. В качестве источника использовал стеарин. Сперва растворил его в горячей воде. Добавил в раствор разбавленной уксусной кислоты, недавно полученной при перегонке древесины. Дождался пока на поверхность всплывет смесь жирных кислот. Единственное, кислоту надо доливать с избытком. Чтобы проверить концентрацию, достаточно в смесь добавить чуть соды, и, если раствор запенится, значит с концентрацией всё в порядке. Чистая олеиновая кислота образует бесцветные иглы с температурой плавления всего четырнадцать градусов, а при повышении температуры превращается в бесцветную маслянистую жидкость без запаха и вкуса. Для её выделения нужна серная кислота и довольно непростые манипуляции чего у нас нет, так что, немного помучившись, я отделил её от стеариновой и пальмитиновой посредством многократного замораживания и сливания жидкой части. Далее нейтрализовал кислоту едким натром получив соль натрия и жёлтые кристаллы олеиновой кислоты хорошо растворимые в воде. Олеиновая кислота чрезвычайно полезна, можно сказать незаменима при сверлении, строгании и нарезании резьбы. Причём к камню это относиться точно также, как и к легированным сталям.
Теперь про пенообразователи, они предназначены для придания устойчивости пене и обладают способностью изменять поверхностное натяжение жидкости, также они стабилизируют пузырьки воздуха и формируют стабильный слой пены.Структура этой пены зависит с одной стороны от характера флотореагентов, а с другой от крупности минеральных зерен. Каждый пенообразователь индивидуально влияет на характер распределения воздушных пузырьков в пульпе по крупности. Крупные пузырьки обладают достаточной подъемной силой для извлечения крупных минеральных частиц и сростков, а тонкие пузырьки, находясь в пульпе значительное время, способствуют прикреплению к частицам пузырьков более крупных размеров, но сами по себе плохо флотируют минеральные частицы даже средней крупности. С уменьшением размера воздушных пузырьков возрастает стабильность пены. Масса трудностей и тонкостей. В качестве вспенивателей мы опробовали масла солероса, баобаба, пажитника и бобов акации. Последние получил только вчера. Несколько дней назад Ярослав Александрович привёз два короба сухих бобов, пуд маслянистых семян и почти два килограмма масла, полученного путём паровой дистилляции. Решили использовать последнее потому, что его было много. Акациевое масло давало обильную, но мелкозернистую пену. По просьбе Ярослава Александровича составлял кривые угла смачивания при разных размерах пузырьков для талька, шпинели и кочубеита. То есть, смотрел какой формы и размеров пузырьки прилипают к частичкам породы.Они оказывается разные бывают, в форме менисков, овальные, круглые.
Депрессоры во флотации не менее важны, чем собиратели. Введение их в процесс флотации вызывает уменьшение извлечения не нужных нам минералов. Подавителями являются такие вещества, которые способствуют образованию на минералах полярных пленок, так что на эти минералы прекращает распространяться действие собирателей. Для того, чтобы произвести подобное действие, подавители должны быть веществами с сильной полярностью, то есть электролитами. Для того, чтобы подавитель мог реагировать с минералами, необходима малая растворимость этого минерала в воде. Растворимость минерала увеличивается вследствие тонкого дробления руд и зависит от температуры. Депрессором пустой породы у нас был крахмал. А я-то, дурак гадал, зачем он ему понадобился. Ну и последнее, чтобы улучшить закрепление собирателя, применяют активаторы. Ярослав Александрович сказал, что они нам не нужны. Ну а мне то откуда знать.