ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-химические основы пенной флотации из "Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении" 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. П1-2). Полное смачивание водой будет при 6 = 0° и полное прилипание к воздуху (т. е. несмачивание 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. [c.52] Смачиваемость твердой частицы водой, как известно, определяется степенью ее гидрофобности. Чем более гидрофобно вещество, тем меньше его смачиваемость и лучше флотируе-мость. Изменение смачиваемости флотируемых частиц достигается адсорбцией на их поверхности поверхностно-активных веществ, в результате которой полярные группы ПАВ прикрепляются к частице, а гидрофобные цепи обращаются в объем раствора. Таким образом, при введении небольших количеств поверхностно-активных веществ флотируемость увеличивается до тех пор, пока их концентрация не вызовет заметное понижение величины поверхностного натяжения водной среды (а12), из которой происходит флотация. По воздействию на процесс флотации ПАВ обычно разделяют на две категории коллекторы и пенообразователи. Коллекторы, в основном, изменяют смачиваемость частиц, а пенообразователи адсорбируются, как правило, на границе водная среда — газ и стабилизируют пленку, образующуюся между приближающимися друг к другу пузырьками, препятствуя их коалесценции. Избыток пенообразователя всегда несколько понижает О12 и, следовательно, вероятность акта прилипания частицы к пузырьку [3]. [c.53] 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) разрущение смачивающей пленки и образование краевого угла, обеспечивающего сильную адгезию частицы на поверхности воздушного пузырька. [c.53] Различные случаи смачивания ( —твердое тело, Г —газ Ж — жидкость 0 — краевой угол). [c.53] Существенное влияние на эффективность флотации оказывает соотнощение 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 пу-зьгрьком воздуха диаметром 1,5-10 нм, составляет 30-10 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 раднусз частицы [11]. В общем случае извлечение очень мелких частиц флотацией можно улучшить, повышая дисперсность пузырьков воздуха. [c.54] 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]. [c.54] Вернуться к основной статье