Флотация — метод обогащения полезных ископаемых, основанный на различии физико-химических свойств поверхности минералов. Ценные минеральные частицы прикрепляются к пузырькам воздуха и всплывают в виде пены, тогда как пустая порода тонет. Изобретена в 1905 году, сегодня это главный метод обогащения руд цветных металлов.
Принцип флотации
В пульпу (смесь измельчённой руды с водой) добавляют реагенты:
- Коллекторы (собиратели) — делают поверхность ценных минералов гидрофобной (ксантогенаты для сульфидов)
- Пенообразователи — создают устойчивую мелкодисперсную пену (сосновое масло, спирты)
- Модификаторы — активаторы и депрессоры: усиливают флотацию одних минералов, подавляют другие
Пузырьки воздуха продуваются через пульпу в флотационной машине. Гидрофобные частицы прилипают к пузырькам и поднимаются вместе с пеной. Пена собирается → концентрат.
Применение
Флотация обеспечивает извлечение: меди (85–92%), свинца (90–95%), цинка (88–93%), золота (80–90%) из бедных руд. Обогащение угля, апатита (фосфорные удобрения), каолина, талька. Мировая мощность флотационных фабрик — миллиарды тонн руды в год.
Показатели и ограничения
Потребление воды: 2–5 м³ на тонну руды. Хвосты (отходы) складируются в хвостохранилищах — источник экологических проблем (кислотный дренаж). Комплексное использование реагентов требует точного контроля pH и состава пульпы.