浮选矿浆中气泡的形成,主要依赖于浮选设备中各种类型的充气搅拌装置,以及向矿浆中添加适量的起泡剂。
起泡剂的定义:促进产生气泡,维持泡沫稳定性的浮选剂。
常见的起泡剂有羟基化合物类,醚及醚醇类,吡啶类和酮类。
目前有工业价值的大多数起泡剂,其极性基团中都包含氧的基团,这些含氧基团中,最常见的是羟基-OH、和醚基-O,其次是羧基-COOH、磺酸基-SO3H,此外吡啶基≡N、胺基-NH2和腈基-CN也有起泡性。醇类和醚类的极性基,既能水化又不解离(分子的起泡性比离子好),没有捕收作用。而带其他极性基的起泡剂,虽有起泡性,但不是理想的起泡剂。
实用的起泡剂通常应具备下列条件:
1、是有机物质。
2、是分子量大小适当的异极性物质。一般脂肪醇和羧酸类起泡剂,碳数都在8-9个以下。
3、溶解度适当,以0.2-0.5g/L为好。
4、实质上不解离。
5、价格低,来源广。
起泡剂的主要作用如下:(1)使空气在煤浆中分散成小气泡,并防止气泡兼并浮选过程希望生成的气泡直径较小,具有一定的寿命,但气泡直径也不能太小,太过于稳定,否则会对分选不利。在煤浆中,气泡直径大小与起泡剂浓度有关。试验表明,煤浆中没加起泡剂时,气泡平均直径3~5mm,加入起泡剂后,可降到0。 5~1mm。浮选过程希望气泡不兼并,升浮到煤浆表面后,也不立即破裂,能形成一定稳定性的泡沫,保证浮选过程的顺利进行,这些都是靠起泡剂来实现的。(2)增大气泡机械强度,提高气泡的稳定性气泡为了保持最小面积,通常呈球形。起泡剂在气一液界面吸附后,定向排列在气泡的周围。 气泡在外力作用下发生变形时,使气泡表面的起泡剂分子吸附密度发生变化。变形地区表面积增加,起泡剂密度降低,表面张力增大,但降低表面张力,是体系的自发趋势。因此,气1液界面存在有起泡剂,增强了抗变形的能力。如果变形力不大时,气泡将不致破裂,并能恢复原来的球形,增加了气泡的机械强度。 (3)降低气泡的运动速度,增加气泡在煤浆中停留的时间首先,起泡剂极性端有一层水化膜,气泡运动时必须带着这层水化膜一起运动,由于水化膜中水分子与其他水分子之间的引力,将减缓气泡的运动速度;其次,为了保持气一液界面张力为最小,气泡要保持其球形,不容易变形,增大了运动过程的阻力,使气泡运动速度降低;最后,由于起泡剂作用的结果,产生的气泡直径小,数目多,小气泡的运动速度通常较慢。
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