Флотационные методы обогащения. Гипотеза Белоглазова. Формула Лапласа. Угол смачивания. Удельная поверхностная энергия. Показатель флотируемости, страница 3

Если поверхность минерала хотя бы частично смачивается маслом, то частица достаточно малых размеров, на  поверхности которой находятся капельки масла, при столкновении с обмасленным пузырьком закрепится на поверхности раздела масло–вода с помощью коалесцентного механизма.

Показатель флотируемости для коалесцентного механизма закрепления:

Fk = (E1E2)/q = sм-в(1- cosg) + sм-в(s + scosg)/q

Увеличение дозировки масла и повышение степени его дисперсности приведет к увеличению показателя флотируемости.

По закону Генри растворимость газа в жидкости прямо пропорциональна парциальному давлению на жидкость. Поэтому при работе флотационной машины  в  зонах  с повышенным давлением содержащийся в пузырьках воздух растворяется, а в зонах с пониженным давлением - растворенный в воде воздух выделяется с образованием мельчайших пузырьков.

Ксантогенат -реагент, повышающий гидрофобность сульфидов и не действующий на силикаты.

Выделение растворенного воздуха на поверхности частиц увеличивает показатель флотируемости и тем больше, чем больше поверхность пузырьков, выделившихся на гранях флотируемых частиц.

Кислород воздуха химически воздействуют на минералы, изменяя свойства верхних слоев частиц.

Адсорбционная гипотеза К. Ф. Белоглазова

1. Свойства воды, находящейся в остаточном гидратном слое, близки свойствам обычной воды, и в первом приближении воду остаточного гидратного слоя можно считать обычной водой.

2. Гетерополярные молекулы реагентов-коллекторов, добавляемых для повышения гидрофобности  флотируемых минералов, закрепляются на этих минералах и ориентированны так, что полярные группы молекул обращены к минералу, а неполярные - в воду.

3. Элементарный акт флотации рассматривается как адсорбция прикрепленных к минералу гетерополярных молекул коллектора на поверхности воздушных пузырьков, причем в термодинамическом отношении элементарный акт эквивалентен повышению плотности адсорбционного слоя коллектора на поверхности раздела вода-газ с m1 до m2 ( m1 - плотность слоя коллектора на этой поверхности до закрепления частицы; m2. - плотность слоя коллектора на флотируемом  минерале

При повышении плотности адсорбционного слоя коллектора удельная поверхностная энергия поверхности вода-газ понижается, поэтому закрепление частицы приводит к уменьшению свободной энергии системы.

Растворенный воздух играет и другую очень важную роль: кислород воздуха химически воздействуют на минералы, изменяя свойства верхних слоев частиц.

основные формулы гипотезы смачивания, когда в воде имеется коллектор:

cosq = (sг-т -sт-ж )/ sг-ж

F = sг-ж + sт-ж - sт-г

Основные  следствия гипотезы Белоглазова. При отсутствии в пульпе коллектора m1 =0 m2 = 0:

s’г-ж = sг-ж                             sг-ж = s’’г-ж                F = s’г-ж - s’’г-ж = sг-ж - sг-ж = 0

1 следствие: флотация без добавки коллектора невозможна.

2 следствие: в присутствии коллектора равновесный краевой угол не может превышать 90о