Ионная флотация

(a. ion flotation; н. lonenflotation; ф. flottation ionique; и. flotacion ionica) — процесс извлечения находящихся в растворе ионов методом Флотации, при к-ром в качестве реагентов-собирателей используют ПАВ. Извлекаемый ион (коллигенд) образует с ПАВ соединение (сублат), к-рое концентрируется на поверхности всплывающих пузырьков и выносится в пену. Для И. ф. характерен небольшой слой неустойчивой пены, в верх. слоях к-рой образуется т.н. пенка (твёрдый гидрофобный продукт, состоящий в осн. из сублата).

Возможны два механизма И. ф.: адсорбционный (концентрирование сублата на поверхности пузырьков происходит в результате адсорбции) и адгезионный (сублат образует осадок — новую фазу, частицы к-рой прилипают к всплывающим пузырькам). В случае адсорбционного механизма раствор после введения собирателя остаётся гомогенным, а при адгезионном — становится гетерогенной двухфазной системой. По кинетич. возможностям для пром. использования предпочтительнее адгезионный механизм И. ф., при к-ром извлечение на уровне 90-99% может быть достигнуто за время от долей минуты до неск. минут. Поэтому в качестве реагентов-собирателей при И. ф. целесообразно использовать ПАВ, образующие труднорастворимые соединения с коллигендом. Для И. ф. характерно извлечение крупных (сотни — тысячи мкм) агрегатов, содержащих 97-99,9% воды и состоящих из отд. частиц размером от долей мкм до неск. мкм. При И. ф. необходима переработка пенного продукта с целью получения товарной продукции и регенерации реагента. При правильно выбранном ПАВ его остаточная концентрация в обработанном растворе И. ф. неск. мг/л. Поэтому очистка этих растворов обычно необходима, т.к. предельно допустимые концентрации ионогенных ПАВ десятые-сотые доли мг/л. Исключение — оборотные воды и растворы, напр. растворы подземного и кучного выщелачивания.

И. ф. осуществляют во флотационных машинах (пневмомеханические, пневматические и др.), сконструированных с учётом особенностей этого процесса. Первая в мировой практике пром. установка И. ф. создана в СССР в 1972. Её эксплуатация позволила технологически просто утилизировать в виде товарного продукта молибден, терявшийся ранее со сбросными растворами произ-ва молибдата кальция, и снизить до санитарных норм содержание этого металла в сливе хвосто-хранилища. И. ф. целесообразно применять при исходных концентрациях коллигенда в интервале 10^-5-10^-2 моль/л, т.к. при больших концентрациях слишком большой объёмный выход пенного продукта, а при меньших — велики стоимость потерь ПАВ с отработанными растворами и затраты на очистку последних. Характерные особенности И. ф. (эффективность при относительно низких исходных концентрациях металла, высокая скорость процесса и др.) определяют перспективные направления пром. использования этого процесса: извлечение молибдена, вольфрама, скандия, германия, рения, золота и др.; выделение металлов из относительно бедных растворов (десятки-сотни мг/л) с целью извлечения (доизвлечения) осн. металла и элементов-спутников, присутствующих в руде в небольших кол-вах; обработка значит. объёмов растворов или относительно небольших объёмов, но при высокой удельной производительности до 10-20 объёмов в час на объём аппарата (компактные установки).

Литература: Себба Ф., Ионная флотация, пер. с англ., М., 1965; Гольман А. М., Ионная флотация, М., 1982.

А. М. Гольман.