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矿粒吸附在气泡上的机理及矿物表面的润湿性与可浮性研究

 

鼎工磁电编辑             2018-6-2

电磁选机

 

矿物表面的润湿性与可浮性

 

矿物可浮性好坏的最直观的标志,就是被水润湿,而石墨、辉钼矿等不易被水湿润。易被水润湿的矿物叫做亲水性矿物,不易被水润湿的矿物叫做疏水性矿物。

 

水滴和气泡在不同矿物表面的辅展情况。矿物的上方是空气中水滴在矿物表面的辅展情况,从左至右,随着矿物亲水程度的减弱,水滴越来越难以铺开而成为球形;矿物下方是水中气泡在矿物表面附着的形式,气泡的形状正好与水滴的形状相反,则从右到左,随着矿物表面亲水性的增强,气泡变为球形。

 

矿物表面的亲水或疏水程度,常用接触角来度量。在液体所接触的固体表面与气体的分界点处,沿液滴或气泡表面作切线,则此切线在液体一方的,与固体表面的夹角成为“接触角”。

 

气泡的矿化过程

 

浮选时,矿浆中的疏水性矿粒,必须被粘附在气泡上,跟着气泡上浮。气泡逐渐粘附矿粒的过程称为气泡矿化。气泡在矿浆中矿化,原则上有两条途径:一是气泡直接在矿粒表面析出;二是矿粒和气泡碰撞。也可能由这两条途径相结合形成第三条途径。

 

以机械搅拌式浮选机为例,气泡在矿粒表面析出的过程为:空气进入机械搅拌式浮选机内以后,和矿浆混合,流到叶轮叶片的前方。由于叶轮转动,其叶片拨动矿浆和空气的混合物,力图将其甩入叶轮周围的矿浆中。而矿浆空气混合物受到叶轮外部静水压力的阻拦,必须受到比静水压力更大的压强才能排出。此时叶轮前方的气体因受压而部分溶解。这种溶解有空气的矿浆,从叶片上方或边缘翻入叶片后方,进入刚被排走矿浆的外压较低的空间。因为外压降低,被溶解的空气在疏水性的矿粒表面析出。

 

矿粒与气泡碰撞的途径很多。例如矿粒下降气泡上升,矿粒受离心力的作用甩向气泡,矿粒被气泡尾部涡流吸引向气泡移动等,都可以造成气泡矿粒互相碰撞或接触。碰撞时,由于矿粒和气泡尾部涡流吸引向气泡移动等。都可以造成气泡矿粒互相碰撞或接触。碰撞时,由于矿粒和气泡表面通常有定向的水分子层,而且矿粒表面的水分子层相当厚,可以达到许多个水分子层厚,碰撞时,必须将这种定向水分子层挤出去,只剩下残留水化膜,才能形成一定的接触角,使矿粒附着在气泡上。矿粒疏水性越好,水化层越薄,矿化时间越短。

 

 

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