Селективна флокуляція — процес вибіркового агрегування у флокули частинок тільки одного з мінералів; інші мінерали повинні знаходитись у диспергованому стані.

Загальна характеристика Флокуляція частинок високомолекулярними реагентами-полімерами являє собою злипання мінеральних частинок завдяки сорбції молекул або міцел полімеру. Молекули або міцели полімеру створюють «місток» між частинками.

Найефективнішими флокулянтами для ряду мінералів є поліелектроліти — водорозчинні лінійні полімери, які мають велику молекулярну масу та різний функціональний склад. Молекулярна маса флокулянтів, з якою пов'язана флокуляційна дія, пропорційна довжині ланцюга, тому при використанні полімерів з довгими ланцюгами зростає число активних груп і енергія флокуляції.

Відомі чотири класи полімерних флокулянтів: аніонні, катіонні, амфотерні і нейоногенні. У кожному з класів полімери розрізняються за властивостями, ступенем полімеризації, хімічним складом активних груп, ступенем дисоціації цих груп, зарядом, а також за складом та властивостями інших ланок полімерного ланцюга.

Залежно від хімічної природи флокулянти різних типів по-різному впливають на мінерали. Дію довголанцюгових флокулянтів обумовлюють в основному два різних явища:

– створення місточків між мінеральними частинками, зокрема за рахунок водневих зв'язків між частинкою і молекулою полімеру. У створенні таких зв'язків беруть участь нейонізовані водневі атоми груп типу: –Н2; –ОН; –СООН;

– електростатична взаємодія між зарядом йонізованого полімеру і зарядом поверхні мінеральної частинки, що обумовлює зниження електрокінетичного потенціалу частинок і спонтанної флокуляції частинок по мірі приближення частинок до ізоелектричної точки.

При здійсненні селективної флокуляції великі труднощі виникають у зв'язку зі шкідливим впливом сольового складу води і пульпи. Різний вплив цих факторів створює множину варіантів взаємодії флокулянта з мінералом. Тому, хоча загальний механізм флокуляції під дією полімерів відомий, вибір відповідного флокулянта для кожного мінералу ґрунтується лише на експериментальних даних. Дія полімеру залежить від вихідної концентрації розчину. У пульпу звичайно подають розчини полімерів з концентрацією 0,05 — 0,10 %.

Дослідження процесу Для дослідження в лабораторних умовах селективності флокуляції суміші тонкодисперсних частинок різних мінералів або шламів застосовують пристрій, показаний на рис.

У робочу камеру пристрою заливають воду таким чином, щоб повністю витиснути повітря. При повністю закритому натискному пристрої і працюючому перемішувачі засипають наважку мінералів і подають досліджувані реагенти. Після того як закінчиться обробка суспензії реагентами, встановлюють необхідну швидкість протікання суспензії через розділювальний елемент за допомогою натискного пристрою на вакуумному шлангу. Полімінеральна суспензія з крупністю мінералів — 10 мкм з камери перемішування під дією відцентрової сили, що створюється обертальним імпелером, надходить у розділювальний елемент, де флокули відділяються від дрібних частинок первинної крупності, які повертаються у камеру перемішування. Зфлокульовані частинки сповзають по нижній внутрішній стінці розділювального елементу, нахиленого до горизонту під кутом 60о, у пробірку, де збирається осад. Інша частина суспензії (камерний продукт) також збирається у окремий збірник.

Розділювальний елемент являє собою канал прямокутного перетину, в початковій частині якого встановлена перетинка для розділення вихідної суспензії і зфлокульованого осаду. Найкраща ефективність розділення спостерігається при встановленні розділювальних елементів під кутом 60о.

Через заданий час протікання експерименту роздільно вивантажують осад з пробірки і камерний продукт. За результатами хімічних аналізів осаду і камерного продукту розраховують селективність процесу флокуляції.

Див. також

Флокула Масляна агломерація

Різновиди Селективна флокуляція вугільних шламів водорозчинними полімерами Селективна флокуляція вугілля гідрофобними полімерами

Література

Сергєєв П. В., Білецький В. С. Селективна флокуляція вугільних шламів органічними реагентами. (монографія). — Донецьк: Східний видавничий дім, Донецьке відділення НТШ, «Редакція гірничої енциклопедії», 2010. — 240 с. Сергєєв П. В. Селективна флокуляція вугілля / П. В. Сергєєв, В. С. Білецький ; ДонДТУ, Донец. від-ня Наук. т-ва ім. Т. Г. Шевченка. — Донецьк: Сх. вид. дім — 1999. — 136 с. Сергєєв П. В. Флокуляційно–флотаційна технологія збагачення вугілля / П. В. Сергєєв, В. С. Білецький // Людина і навколишнє середовище — проблеми безперервної екологічної освіти у вузах: ма-теріали VII конф., Одеса, 12–13 верес. 2000 р. — С. 91. Самилін В., Білецький В. Спеціальні методи збагачення корисних копалин (курс лекцій). — Донецьк: Східний видавничий дім, 2003. — 116 с.