Техника - молодёжи 1955-10, страница 31

кроются мелкой россыпью этих пузырьков. Но затем, увлекаемые пузырьками, они покинут дно и медленно поднимутся на поверхность. Этот опыт — простейшая модель одного из мощных методов обогащения руд — флотации. Подлежащую обогащению руду размалывают и смешивают с водой, в которую добавлены некоторые химические вещества. Воду вспенивают, и пузырьки воздуха увлекают с собой частицы руды, богатые металлом, в то время как пустая порода остается на дне.

Прилипание каких-то определенных частиц к пузырькам воздуха — процесс чрезвычайно сложный. Для того чтобы резче проявлялось это свойство, в воду добавляют специальные вещества — подавители, которые способствуют неприлипаемости к пузырькам воздуха одних пород, собиратели, способствующие прилипанию других пород, пенообразователи, роль которых заключается в создании устойчивой пены, побудители, обеспечивающие лучшую работу собирателей.

Все эти вещества,, и их дозировки устанавливались в течение длительного опыта. Однако самый механизм их действия во многом был неясен до последнего времени. Исследованию этого механизма помогли меченые атомы. Так, например, было известно, что предварительное воздействие строго определенного количества кислорода на частицы руды увеличивает способность собирателя обволакивать частицы минерала, что значительно улучшает ход флотации. Однако в чем состоит физическая сущность явлений, лежащих в основе этого воздействия, было неясно.

Тогда в состав флотационных реагентов-собирателей ввели радиоактивные изотопы серы 35 и фосфора 32. Выяснилось, что вмешательство кислорода в процессе флотации сульфидов вызывает повышение концентрации реагента-собирателя на поверхности минерала. Увеличение количеств молекул собирателя обеспечивало улучшение прилипания к пузырькам воздуха, а значит, и лучший ход всего процесса флотации. Надо заметить, что содержание собирателя в пульпе обычно очень невелико—порядка нескольких миллиграммов на литр.

С целью изучения влияния кислорода и других газов (азота, водорода) на поглощение одного из собирателей, ксантогената, поверхностью частиц золота, серебра и их сплавов был применен изотоп серы 35, введенный в состав ксантогената.

Проведенные исследования показали, что повышение содержания кислорода в растворе вызывает повышение плотности слоя ксантогената на поверхности металлов во всех изученных случаях. При этом увеличивалось не только число молекул этого собирателя на поверхности частиц руды, но и их сцепление с этими поверхностями.

Были проведены и весьма интересные исследования распределения собирателя на поверхности минерала. Для этого в состав поверхностно-активного реагента вводили радиоактивные изотопы. Затем кусок минерала, побывавший в ванне с этим собирателем, фотографировали специальным образом. На полученных фотографиях отчетливо видны места скоплений молекул собирателя, в состав которых входят атомы радиоактивного изотопа.

МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ В ГИДРОМЕТАЛЛУРГИИ

В современных методах добычи полезных ископаемых все большее место занимает гидрометаллургия.

Перспективы гидрометаллургии грандиозны. Ведь она позволит в будущем в огромной степени облегчить труд шахтеров, может быть, позволит обойтись без строительства шахт, заменить их скважинами, по которым в пласт будут накачиваться специальные химические вещества, которые растворят нужные нам вещества. Из этого раствора, выкачанного из-под земли, мы будем получать их.

Схема применения ионизационного счетчика Гейгера для регистрации количества частиц, выбрасываемых радиоактивными изотопами.

Но все это еще в будущем. Сегодняшние достижения гидрометаллургии значительно скромнее.

Исследуя процессы, связанные с гидрометаллургией, ученые установили, что при выщелачивании некоторых руд на поверхности выщелачиваемых веществ образуется какая-то пленка. Ее возникновение было замечено по изменению отражающей способности поверхности исследуемого вещества. Но толщина этой пленки была столь незначительной, что исследование хода ее образования было, по существу, невозможно.

На помощь пришли меченые атомы. Условия образования пленок были изучены с применением радиоактивных изотопов. Целое семейство их — изотопы меди, цинка, железа, серебра, ртути, мышьяка и других веществ — приняло участив в штурме загадочной пленки.

11

После воздействия кислорода на поверхность частицы руды (халькопирита) количестве молекул собирателя (ксантогената), обволакивающих частицу руды, резко увеличивается. Это явление было изучено благодаря добавлению радиоактивных веществ в состав собирателя.

V "

сшшз

/V

-V^х fV

V Г"

'М • В ' 'г .d'

/ jFtmН 1 ^чг

V /

Радиоактивные изотопы, добавленные в состав вещества, образующего пленки, обволакивающие частицы минерала, позволяют по степени интенсивности излучения определять толщину этих

пленок.

Радиоактивный изотоп, укрепленный на поплавке, плавающем на поверхности жидкости в баке или автоклаве, сигнализирует о высоте уровня, а следовательно, и количестве пульпы в баке. Счетчик Гейгера установлен в регистрирующей камере таким образом, что максимальное количество излучаемых радиоактивным изотопом частиц или лучей попадает на счетчик только при самом высоком положении поплавка.

Изучение показало, что образующаяся на поверхности растворяющегося металла — золота, серебра, сплава золота с серебром — пленка оказывает в большей или меньшей степени тормозящее влияние на процесс растворения.

Метод радиоактивных индикаторов позволил установить количественную характеристику процесса образования этой пленки и определить количества элементов, поглощающихся на поверхности металла, плотность и

29