Слипание частиц в пульпе

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Слипание частиц в пульпе

08.10.2020

Все основные закономерности флотации отдельных частиц разной крупности в реальных условиях обычно сильно осложняются процессами агрегации частиц, в той или иной мере имеющими место во флотационной пульпе. Многочисленные наблюдения показывают, что при оптимальном реагентнсм режиме всегда имеется некоторая агрегация минеральных частиц в хлопья. Однако при чересчур обильном образовании слишком крупных хлопьев флотация подавляется.

Эти практические данные побудили исследователей провести целый ряд работ по установлению зависимости флотации от агрегативной устойчивости суспензии и возможности использования последней для оценки подготовленности минералов к флотации.
Слипание частиц в пульпе

Эйгелес дал обзор всех более ранних исследований и привел описание большого числа экспериментов, в которых изучалось влияние электролитов на устойчивость суспензии полярных минералов. Рассмотрение проделанных работ привело автора к выводу, что «флокуляция» не является предпосылкой флотации и не служит признаком подготовленности минерала к флотации.

Распространяя этот вывод на остальные случаи флотации, Эйгелес считает, что «...общей прямой зависимости между относительной устойчивостью минеральных суспензий и флотируемостью установить нельзя».

Существенную ясность для установления связи между агрегацией частиц и их флотируемостью внесли работы Ребиндера, давшего анализ механизма процессов агрегации на основании современного учения о свойствах гидратных слоев. Ребиндер вводит принципиальное различие между процессами флокуляции и коагуляции суспензии.

Электролитная коагуляция связана с утончением диффузной части двойного электрического слоя на поверхности частиц под действием электролитов. «Когда двойной слой становится достаточно тонким, через него возможно сцепление частиц, которое будет, однако, слабым и приведет к образованию рыхлых хлопьев — «коагулятов частиц» (рис. 254, а). При наличии такого тонкого термодинамически устойчивого, обладающего большим энергетическим потенциалом двойного слоя устойчивость гидратных оболочек резко повышается, предотвращая возможность флотации. Следовательно, возникновение слипания минеральных частиц путем коагуляции свидетельствует о снижении их флотационной активности.

Флокуляция минеральных частиц происходит за счет сцепления аполярных групп молекул собирателя (рис. 254. б), характеризуя, таким образом, усиление гидрофобности поверхности. Слипание минеральных частиц путем флокуляции свидетельствует об их высокой флотационной активности. Флокуляция в чистом виде исследована Ребиндером и Шнеерсон. При флокуляции частицы слипаются преимущественно углами и ребрами (рис. 255). Это, по-видимому, объясняется тем, что на углах и ребрах наиболее активно закрепляется собиратель. Другой причиной этого явления может быть облегчение разрушения гидратных слоев на выступах частиц.

Однако такая однозначная связь между явлениями коагуляции и флокуляции с флотацией на практике имеется далеко не всегда. Так, чрезмерная флокуляция частиц приводит к образованию сверхкрупных хлопьев, которые не могут быть подняты в пену ввиду своей большой массы. Кроме того, при небольшом количестве молекул собирателя, закрепленных на минералах, их может оказаться недостаточно для осуществления флокуляции и в то же время вполне достаточно для обеспечения прилипания минеральных частиц к пузырьку воздуха. Влиянию электролитов на коагуляцию сопутствует целый комплекс побочных процессов. Электролиты не только взаимодействуют с минеральной поверхностью, но и влияют на закрепление собирателей, на ценообразование и т. п. Флотационный эффект явлений, вызываемых добавлением электролитов, является, таким образом, суммарным и не связан только с наличием коагуляции.

Слипание частиц зависит также и от их крупности. Наличие большого количества мелких частиц увеличивает удельную поверхность минерала и повышает концентрацию в пульпе «неизбежных ионов». Рядом опытов отмечается слипание частиц разных размеров.

Флокуляция частиц часто сопровождается и усиливается включением в хлопья мелких пузырьков воздуха (рис. 256). Такие аэрофлокулы образуются слипанием отдельных минерализованных пузырьков и возникновением внутри флокулы пузырьков, выделенных из раствора.

«Аэрофлокулярная» флотация существенно изменяет высказанные выше соображения об оптимальном соотношении размеров пузырьков и минеральных частиц. По-видимому, такая флотация является довольно типичной и играет самостоятельную роль во многих случаях флотации, в частности при флотации каменного угля.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: