Воздух флотационной пульпы

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Воздух флотационной пульпы

30.09.2020

Воздух, являясь составной частью флотационной пульпы, принимает разностороннее участие в процессе флотации. Газы воздуха адсорбируются на минеральных поверхностях, окисляют их, влияют на растворимость минералов; к пузырькам газов прилипают определенные минеральные частицы; пузырьки транспортируют эти частицы на поверхность пульпы и т. д.

Так как газы, составляющие воздух, не образуют структур, следует остановиться лишь на закономерностях растворения газов воздуха в воде пульпы. С этими процессами связано адсорбционное и окислительное воздействие газов воздуха на минеральные поверхности, а также выделение воздуха из раствора.

Растворимость газов в воде различна (табл. 7).
Воздух флотационной пульпы

Растворимость газа зависит от его парциального давления, температуры и концентрации в растворе других веществ.

С увеличением парциального давления растворимость газа возрастает. Эта зависимость характеризуется законом Генри, согласно которому весовая концентрация газа в растворе q (при постоянной температуре) пропорциональна его давлению р:

где k — так называемый коэффициент Генри, зависящий от индивидуальных свойств жидкости и уменьшающийся с повышением температуры.

Растворимость газов обычно уменьшается с увеличением концентрации в воде других растворенных веществ, очевидно, вследствие «связывания» ими известных количеств воды в форме гидратных оболочек ионов.

Известно, что при определенных условиях реальные газы отклоняются от закона Генри, но для нашего случая это не имеет принципиального значения.

Если в воде растворено несколько газов, то по закону Дальтона весовая концентрация каждого из них в растворе пропорциональна парциальному давлению его в газовой фазе. На этом основана возможность разделения смеси газов последовательным растворением исходной смеси, а затем смесей, извлеченных из раствора. Так, при растворении и выделении из раствора в воде атмосферного воздуха в нем вначале резко возрастает концентрация кислорода, а затем углекислого газа (табл. 8).

Данные таблицы показывают, что в пульпе флотационных машин, где при перемешивании многократно изменяется давление, возможно повышение концентрации наиболее химически активных компонентов воздуха — кислорода и углекислого газа.

Кинетика растворения газов в пульпе и закономерности выделения их из раствора подвергнуты специальному анализу ниже.

Для флотационных процессов имеет значение наличие водяных паров в пузырьках воздуха. Концентрация водяных паров зависит прежде всего от давления внутри пузырьков, определяемого уровнем жидкости над ними и, что особенно важно для мелких пузырьков, капиллярным давлением подчиняющимся уравнению:

где ожг — поверхностное натяжение на границе раздела жидкость — газ;

r — радиус пузырька.

Так, у пузырьков диаметром 3*10в-2 см p1 = 0,02 ат, и содержание паров воды равно 100% от веса воздуха. У пузырьков диаметром 3*10в-4 см р1 = 2 ат, и содержание паров равно 0,4% от веса воздуха.

Газы и водяные пары активно адсорбируются на минералах. Так, на кварце при давлении, равном 83% давления насыщенного пара, почти мгновенно адсорбируется из пара пленка воды толщиной 45 А. Свежие плоскости раскола слюды гораздо менее активно адсорбируют пары воды. Адсорбция водяного пара на каменной соли исключительно велика: толщина адсорбционного водяного слоя достигает здесь сотен ангстремов.

Отдельные газы адсорбируются на каменной соли в убывающем порядке: углекислый газ, азот, кислород, водород. Адсорбция газов на жидкой ртути зависит от времени и температуры.

В первые мгновения толщина этой пленки не превышает 4 А, а затем значительно увеличивается. В полунасыщенной водяными парами атмосфере толщина водяной пленки на платине измеряется десятками ангстремов. Поверхность стекла обычно хорошо адсорбирует газы или водяные пары, причем газовые пленки достигают полимолекулярных толщин.

Результаты многих опытов показывают, что в общем на минеральных поверхностях толщина пленки адсорбированных газов достигает нескольких молекул. Существование полимолекулярных слоев в принципе возможно; последнее вытекает, в частности, из возможности наличия далеко действующих сил между адсорбированными атомами.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: