Was ist eine Flotationszelle und welche chemischen Zusätze werden in der Flotation verwendet?

Eine Flotationszelle ist ein Gerät, das in der Mineralaufbereitung verwendet wird, um wertvolle Mineralien von unerwünschtem Gestein oder anderen Verunreinigungen zu trennen. Der Prozess basiert auf der unterschiedlichen Benetzbarkeit der Mineralienoberflächen. Hier ist eine kurze Beschreibung der Hauptkomponenten und Funktionsweise einer Flotationszelle:

1. **Zellkörper**: Ein Behälter, der die Aufschlämmung (eine Mischung aus Wasser und zerkleinertem Erz) enthält.
2. **Rührwerk**: Ein mechanisches Rührwerk, das die Aufschlämmung in Bewegung hält und Luftblasen erzeugt.
3. **Luftzufuhrsystem**: Ein System, das Luft in die Zelle einführt, um feine Luftblasen zu erzeugen.
4. **Schaumzone**: Der obere Bereich der Zelle, in dem sich der Schaum sammelt, der die wertvollen Mineralien enthält.
5. **Abflussvorrichtung**: Ein Mechanismus, der den Schaum abführt, um die wertvollen Mineralien zu sammeln.

In der Flotation sind verschiedene chemische Zusätze unverzichtbar, um die Trennung der Mineralien zu optimieren. Hier sind die wichtigsten:

1. **Sammelmittel (Kollektoren)**: Diese Chemikalien erhöhen die Hydrophobizität (Wasserabstoßung) der gewünschten Mineralien, sodass sie an den Luftblasen haften und an die Oberfläche steigen. Beispiele sind Xanthate und Dithiophosphate.

2. **Schaumbildner (Frother)**: Diese Substanzen stabilisieren die Luftblasen und verhindern, dass sie zu schnell platzen. Dadurch wird ein stabiler Schaum gebildet, der die Mineralien an die Oberfläche trägt. Beispiele sind Methylisobutylcarbinol (MIBC) und Polypropylenglykol.

3. **Regler (Modifikatoren)**: Diese Chemikalien verändern die Oberflächeneigenschaften der Mineralien, um die Selektivität der Flotation zu verbessern. Es gibt zwei Haupttypen:
- **Aktivatoren**: Diese erhöhen die Reaktionsfähigkeit bestimmter Mineralien mit den Sammelmitteln. Ein Beispiel ist Kupfersulfat, das die Flotation von Sphalerit (Zinksulfid) aktiviert.
- **Depressoren**: Diese verhindern, dass unerwünschte Mineralien an den Luftblasen haften. Beispiele sind Natriumcyanid und Zinkvitriol.

Diese chemischen Zusätze sind entscheidend für die Effizienz und Selektivität des Flotationsprozesses, da sie die physikochemischen Eigenschaften der Mineralienoberflächen gezielt beeinflussen.