Регулирование олеофильности поверхности алмазов и минералов кимберлита добавками реагентов-регуляторов различных классов

Цель проведенных исследований – обоснованный выбор реагентов для регулирования олеофильности поверхности алмазов и минералов кимберлита в процессах кондиционирования алмазо-кимберлитовых продуктов перед их обогащением пенной сепарацией, флотацией и рентгенолюминесцентной сепарацией с применением люминофорсодержащих реагентов-модификаторов и собирателей, основой состава которых являются аполярные коллекторы. В работе представлены результаты комплексных физико-химических исследований влияния реагентов-регуляторов различных классов на закрепление аполярных коллекторов на поверхности алмазов и минералов кимберлита (визиометрический анализ, измерение краевых углов смачивания в системе минерал – органический коллектор – водная фаза, измерение поверхностного натяжения на границе раздела фаз органический коллектор – водная фаза – беспенная флотация). На основе анализа полученных данных обоснованы и выбраны эффективные реагенты-регуляторы, обеспечивающие селективность обогащения алмазов. Исследованы реагенты-регуляторы, принадлежащие к классам алкиларилфосфонатов (НТФК, ОЭДФ), аминополикарбоновых кислот (ЭДТА), катионоактивных полимеров (ПЭГ-1500, Неонол АФ-9-6), полифосфатов (ТПФ), бифункционально модифицированных производных карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ 75-В и Камцел-600), смеси алкилфосфатов, алкилфосфонатов и анионных полимеров (ИС-3), ионогенных и неионогенных азотсодержащих полимеров (Эмульгатор ОП-4, Оксипав А1218.30), аминоспиртов (ТЭА), гидроксикислот (молочная кислота), четвертичных аммониевых оснований (сульфат аммония). В качестве основных минералов кимберлита, склонных к адгезии аполярных коллекторов, выбраны тальк, пирит, кальцит, мусковит, флогопит, серпентин, доломит. Установлено, что в наибольшей мере краевой угол смачивания снижают реагенты Неонол АФ-9-6, Эмульгатор ОП-4, Оксипав А1218.30, что связано с существенным снижением поверхностного натяжения границы раздела фаз органический коллектор – водная фаза. Термодинамическая оценка олеофильности минералов кимберлита, проведенная по уравнению Дюпре–Юнга с использованием результатов измерения краевых углов смачивания и поверхностного натяжения, показала, что энергия адгезии органического коллектора на минералах кимберлита при добавках реагентов-регуляторов снижается в 2–6 раз и достигает значений 6–17 Дж/м2, приближающихся к энергии адгезии воды (5 Дж/ м2). На алмазах энергия адгезии аполярного коллектора при максимальных концентрациях снижается только до 17–27,5 Дж/м2, что и обусловливает его устойчивое закрепление. Результаты флотационных опытов подтвердили депрессирующую способность исследованных реагентов-регуляторов по отношению к флотоактивным минералам кимберлита. На основе анализа полученных данных выбраны и рекомендованы для апробации в промышленных режимах пенной сепарации эффективные реагенты-регуляторы, обеспечивающие повышение селективности закрепления аполярного коллектора на поверхности алмазов и минералов кимберлита: НТФК, ОЭДФ, ИС-3, ОП-4.