Основную роль в процессе флотации диспергированных примесей играют поверхностные силы [2], ван-дер-ваальсовские силы притяжения, электрические силы, возникающие при перекрытии двойных электрических слоев, образующихся вокруг частички в водном растворе, и силы гидратации любых гидрофильных групп на поверхности частички. Действия этих трех сил определяют смачиваемость, или несмачиваемость частицы водой. Прилипание частицы к газовому пузырьку тем сильнее, чем хуже ее смачивание водой. Мерой смачиваемости твердого ?ела жидкостью является краевой угол смачивания, измеряемый обычно со стороны воды (рис. Ш-2). Полное смачивание водой будет при 0 = 0° и полное прилипание к воздуху (т. е. не-смачивание водой) при 0 = 180°. Однако вещества, краевой угол смачивания водой которых превышал бы 150° (у твердого парафина), неизвестны; количество же веществ, у которых 0 = 0°, очень велико.[ ...]
Процесс флотации можно рассматривать как трехстадийный: 1) постепенное сближение минеральной частицы с пузырьком воздуха, в то время как на частице формируется смачивающая пленка; 2) утоньшение смачивающей пленки до тех пор, пока не будет достигнуто нестабильное состояние; 3) разрушение смачивающей пленки и образование краевого угла, обеспечивающего сильную адгезию частицы на поверхности воздушного пузырька.[ ...]
Существенное влияние на эффективность флотации оказывает соотношение размеров частицы и газового пузырька, которое определяет эффективность их столкновения и последующего притяжения [11]. Для каждого размера пузырька существует критический размер частицы. Столкновение частиц меньшего размера с пузырьком не происходит. Например, наименьший размер частиц галенита, которые могут соприкоснуться с пузырьком воздуха диаметром 1,5■ 106 нм, составляет 30-103 нм. Очень мелкие частицы движутся точно по линиям тока жидкости, обтекающей всплывающий пузырек. Поэтому столкновение частицы с пузырьком может произойти только тогда, когда частица проходит вблизи пузырька на расстоянии одного радиуса частицы [11]. В общем случае извлечение очень мелких частиц флотацией можно улучшить, повышая дисперсность пузырьков воздуха.[ ...]
В первом приближении скорость флотации прямо пропорциональна частоте генерации пузырьков и не зависит от их диаметра в широком интервале размеров частиц. При данной скорости продувания воздуха необходимо добиваться минимального размера пузырьков, чтобы частота их генерации была максимальной [12].[ ...]
При достаточно больших размерах частиц, отклоняющихся от режима броуновского движения, скорость флотации прямо пропорциональна ¿£2Р, где — диаметр пузырька. При субмик-ронных размерах частиц скорость флотации обратнопропорциональна ¿¿р2/3. При коагуляции таких частиц эффективность их флотационного извлечения увеличивается [11].[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Ш-2. Различные случаи смачивания (Г—твердое тело, Г —газ; Ж — жидкость; 0 — краевой угол). |
 |