Inverse Gas Chromatografie und Mikroflotation an Mineralen belegt mit physi- und chemisorbierenden Sammlermolekülen

Der Heterokoagulationsprozess Flotation ist eines der bedeutendsten Verfahren in der Aufbereitungstechnik und ein Schwerpunkt der Forschung am Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie. Die Trennung basiert auf den unterschiedlichen Benetzbarkeiten von suspendierten (Mineral)partikeln, die zumeist durch selektiv adsorbierende amphiphile Moleküle beeinflusst werden. Häufig wurden in der Flotationsforschung für die Benetzungsbeschreibung die Kontaktwinkel zu Wasser herangezogen und mit dem Flotationsausbringen korreliert. Eine fundamentalere Charakterisierung der Mineraloberfläche basiert auf der Bestimmung der spezifischen freien Oberflächenenergien, die zusammen mit den spezifischen freien Oberflächenenergien von Wasser die Benetzung über die Young-Gleichung beschreiben. Die Inverse Gas Chromatographie (iGC) ist eine geeignete Methode die spezifischen freien Oberflächenenergieanteile und deren Verteilung an Partikelsystemen zu bestimmen. Jedoch erfolgt diese Messung an trockenen Pulverschüttungen und nicht an suspendierten Partikeln. Um den Einfluss von oberflächenaktiven Flotationsreagenzien auf die Flotierbarkeit und damit korrelierend auf die Oberflächenenergien zu bestimmen ist es daher notwendig die Art und Weise der Probenpräparation für die iGC nach Konditionierung mit Flotationsreagenzien in Wasser zu untersuchen.
In dieser Arbeit werden die Minerale Quartz (SiO2), Apatit (Ca5[F,(PO4)3]) und Magnetit (Fe3O4) auf ihre Flotierbarkeit und Oberflächenenergie für unterschiedliche Probenpräparationen untersucht sowie der Einfluss der ionischen Sammler Natriumoleat (kationisch) und Dodecyl Ammonium Acetat (anionisch), welche chemi- bzw. physisorbieren aufgezeigt. Es wird diskutiert, welcher Parameter der spezifischen freien OberIflächenenergien (und deren Verteilung) am ehesten die Hydrophobizität beschreibt und somit einen wichtigen Einfluss auf die Flotierbarkeit eines Mineralpartikels beinhaltet, also mit dem Flotationsausbringen der Mikroflotation korreliert.