Вопрос 36

Сульфгидрильные реагенты – собиратели. Состав, свойства, механизм действия и область применения.

В состав их солидофильной группы входит остаток сероводорода – SH– ( сульфгидрил ).

К основным сульфгидрильным собирателям относят:

1. органические производные 2. органические производные

дитиоугольной кислоты (Кх); дитиофосфорной кислоты (дитиофосфаты);

3.органические производные сероводорода

(меркаптаны и дитиофенолы).

Применение:

при флотации сульфидных и некоторых окисленных цветных металлов (Cu,Pb,Zn,Niи др.)

Ксантогенаты.

Являются солями сильных ксантогеновых кислот ROCSSH. Наиболее широко применяются КхК и КхNа.

Получают их из щелочи, спирта и сероуглерода:

ROH+KOH+CS₂ROCSSK+H₂O

Основные свойства:

Твердые вещества кристаллического строения, различно окрашенные, (зависит от длины углеводородного радикала и от Ме, входящего в состав). Разлагаются при повышении температуры и в присутствии влаги.

Применяемые при флотации Кх щелочных Ме хорошо растворяются в воде, спирте и малорастворимы в эфире. Кх тяжелых Ме труднорастворимы в воде, спирте и эфире.

Если удлинить радикал, то увеличится прочность и гидрофобизующий эффект (при одинаковой плотности адсорбционного слоя ), но селективность действия уменьшится. Свертывание углеводородного радикала в кольцо ослабевает гидрофобизирующее действие.

В виде молекулы диссоциирует:

ROCSSKROCSS+K

Механизм действия

Ион Kx образует с катионами поверхности водонерастворимое соединение. Kxзакрепляется на частично окисленной поверхности. Прочность закрепления определяется растворимостью образующихся поверхностных соединений.Kxне обладает вспенивающими свойствами. Ион Kx может быть вытеснен с поверхности ионами OH; S;SH.

ROCSSK+H₂OROCSSH+KOH; ROCSSHROH+CS₂

Kxиспользуется только в щелочной среде. В кислой среде и особенно pH<5 Kx разлагаются. Закрепление Kx происходит после частичного окисления поверхности.

Диксантогениды.

Это тяжелые маслянистые жидкости желтого цвета, нерастворимые в воде.

Образуются при окислении Kx.

2ROCSS– 2e(ROCSS)₂

Получают при окислении 1 – 2% раствора Kxгипохлоридом К, хлорной известью, электрическим током.

Диксантогенид образуется также при разложении Kx 2-х валентной Cu:

2Cu(ROCSS)₂2CuX+X₂

Диксантогенид восстанавливаясь образует Кх Ме. Важнейшей особенностью является то, что превращаясь в Кх он закрепляется на свежеобнаженной поверхности сульфида, а Кх не могут закрепляться на свежеобнаженной поверхности.

Эффективность их действия зависит от степени дисперсности в пульпе. Она возрастает при подаче в виде тончайшей эмульсии, которая может быть получена эмульгированием самого диксантогенида или путем окисления Кх в пульпе, например, гипохлоритом Na.

Дитиофосфаты (аэрофлоты)

Масленичные темно-коричневые жидкости с запахом сероводорода.

По структуре и механизму действия аналогичны Кх и также образуют дисульфиды.

Применяют в виде свободных кислот (ароматические радикалы), либо в виде натриевых, калиевых или аммониевых солей дитиофосфорных кислот.

Получение:

обычный способ 4ROH+P₂S₅=

Жидкие – фенольные (также обладают пенообразующим действием), сухие – порошкообразные.

Фенольные применяются при флотации Pb–ZnиCuруд как заменители Кх и одновременно пенообразователи. Сухие хорошо растворимы в воде без пенообразующих свойств. Их применяют для флотации медных минералов и цинковой обманки, когда желательно получитьCuиZnконцентраты, минимально загрязненные пиритом.

Флотоактивны в кислой среде, имеют два радикала, при его удлинении гидрофобизирующее действие повышается сильнее, чем у Kx;

Дитиофосфаты слабее Kx примерно в 300 раз, т.к. связь атома серы менее прочная, чем у Kx.

Меркаптаны

В химическом отношении являются тиоспиртами и имеют общую формулу: R - SH.

Сильнее Kx, более прочно закрепляются, потому что меркаптиды(соли) труднорастворимые соединения. Они прекрасно флотируют сульфиды и даже окисленные минералы цв. Ме без предварительной их сульфидизации. Имеют резкий неприятный запах, на практике не используются.