在浮选的相界面上,吸附是常见的现象,而且直接影响着浮选效应。例如,浮选时起泡剂分子在气-液界面的吸附,对于泡沫的形成与矿化有很大的影响,而矿浆中各种捕收剂、抑制剂、活化剂向矿粒表面的吸附改变了矿物的天然可浮性,改善了浮选指标。所以吸附现象与浮选关系极为密切。
吸附现象的发生,主要是由于矿物表面具有不饱和表面能所引起的。即矿石经磨碎后,其暴露的表面存在着断裂的残留键(如共建、离子键、金属键或分子键等),使它很容易对周围的气体与液体质点发生吸附作用。各种矿物未饱和键能的大小主要取决于矿物晶体内部质点间的键型。
药剂在矿物表面吸附的形式是多种多样的,见表6-1。
吸附的种类很多,分类的方法不一,但是物理吸附和化学吸附是基本的两大类。在浮选中这两类吸附都存在,并且有时难以区分。
吸附是想和的,吸附的类型主要取决于矿物表面键能与被吸附物的性质。例如非极性的烃类如煤油在辉铝矿表面的吸附,因是靠分子间力发生的吸附,所以是物理吸附。据研究,烃基酸盐等药剂在刚玉等氧化矿表面的吸附就比较复杂,开始吸附时,是单个的离子靠静电引力物理吸附在矿物表面上,但随着溶液中烃基酸盐的浓度升高而吸附量增大。因为长烃链烃基硫酸盐的离子能够依靠烃基与烃基间的色散力互相缔合,使单个离子的吸附转变成半胶束吸附。图6-15列出了捕收剂离子在矿物表面的吸附示意图。
如果矿物和药剂之间存在氢键的条件,那么借助氢键的作用在矿物表面也可发生物理吸附。
化学吸附是有浮选药剂和矿物间的化学键引起的,吸附强度大而且有选择性。黄药阴离子与铜、铅、锌等金属硫化物的阳离子在一定条件下可形成化学键,因而有可能在它们的表面发生化学吸附,但不能在方解石、石英等矿物表面发生化学吸附。
应当指出,物理吸附于化学吸附之间既有区别,也有联系。油酸虽然可以在具有钙、铁的矿物表面发生化学吸附,但是当pH值使大部分油酸呈分子状态在和油酸的用量很大时,油酸就可以在英石和赤铁矿表面发生物理吸附,即在化学吸附的的单分子层外面发生多分子层的物理吸附。