ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Флотация из "Применение акустических колебаний в химико-технологических процессах" Процесс флотации основан на использовании различий физикохимических свойств поверхности частиц разделяемых материалов, в частности, на различной смачиваемости их водой. В наиболее простом виде процесс флотации происходит следующим образом. Пузырьки воздуха, проходя сквозь водную суспензию, захватывают плохо смачиваемые водой (гидрофобные) частицы и выносят их в пенный слой. [c.82] Если процесс флотапии протекает в акустическом поле, акустические колебания оказывают воздействие на элементарные акты процесса (смачивание частиц флотореагентом, встречу частиц с пузырьками воздуха, прилипание частиц и т. п.). Рассмотрение влияния акустических колебаний на элементарные акты начнем с определения влияния на образование пузырьков воздуха, вводимого в пульпу [42]. [c.82] Акустические колебания начинают оказывать влияние на пузырьки с момента образования их на макрокапиллярах, система которых служит для введения воздуха в жидкость. Под действием переменного акустического давления пузырек в момент роста будет совершать пульсирующее, а поскольку он связан с капилляром, и осциллирующее движение, как это показано на рис. 4.10. Амплитуда осцилляции А по оси х равна двойной амплитуде пульсации. Под действием этих осцилляций пузырек отрывается от капилляра значительно меньших размеров, чем в отсутствие акустических колебаний. [c.82] Для оценки размера отрывающегося пузырька введем ряд положений 1) колебания в вертикальной п.иоскости совершаются по гармоническому закону 2) пузырек жестко связан с капилляром до момента его отрыва. [c.82] Из уравнения (4.53) следует, что чем выше амплитуда колебаний и частота осцилляции, тем меньшего размера пузырьки будут отрываться от капилляра. [c.84] Наложение акустических колебаний влияет не только на размеры отрывающихся пузырьков, но также на истечение воздуха из капилляра. [c.84] Из уравнения (4.61) следует, что истечение газа резко мелется при акустическом воздействии и режим цепочки пузырь- ов наступает при значительно меньших расходах газа. [c.85] Таким образом, воздействие акустических колебаний на про-[есс образования пузырьков в жидкости позволяет создать больную поверхность контакта. [c.85] Кроме того, при флотации в акустическом поле играют важную роль еще два фактора. Во-первых, взаимодействие всплывающих барботирующих пузырьков с акустическим полем. Ка следует из уравнения (1.44), при таком взаимодействии может изменяться скорость всплывания пузырьков и даже направление их движения. Такое поведение пузырьков способствует более длительному пребыванию их в жидкости, что, в свою очередь создаст условия более эффективного их использования. Во-вторых, ускоренное старение пузырьков (флотационное и созревание) под действием акустических колебаний. Сущность этогс процесса заключается в повышении флотационной активности пузырьков, т. е. в росте скорости прилипания частиц к пузырькам. Акустическая активизация флотационного созревания воз-дущных пузырьков связана с разрыхлением гидратных слоен на поверхности пузырька в связи с его колебаниями. Такое разрыхление приводит к утончению гидратного слоя, что, г свою очередь, на несколько порядков увеличивает флотоактив-ность пузырька [43]. [c.86] Влияние акустических колебаний на воду имеет для флотации двоякое значение. С одной стороны, в результате химиче ского действия акустических колебаний повышается pH среды что благоприятно сказывается на процессе. С другой стороны под действием акустических колебаний разрушается флото реагент, растворенный в воде, а это ухудшает течение процесса Однако в целом акустическое воздействие на воду оказывает положительное влияние на процесс флотации. Это связано с тем, что pH среды увеличивается за короткий промежуток времени (в водопроводной воде за 120 с pH повышается с 6,5 де 7,47), в то время как для заметного разрушения флотореагент требуется длительное время. [c.86] Благоприятно сказывается на выход продукта также аку стическое диспергирование частиц исходной пульпы, протекаЮ шее параллельно с процессом флотации. [c.86] Для акустического воздействия на процесс флотации используются плоские пакетные излучатели, встраиваемые в стенкг аппарата для флотации. [c.86] Флотореагент и режимы акустического воздействия подбираются в каждом отдельном случае индивидуально, в зависимости от извлекаемого продукта [44]. [c.86] Вернуться к основной статье