浮選機廠家的技術工作者研究了泡沫層中的固體顆粒強烈地影響泡沫的穩定性。對于充分礦化的泡沫層,礦粒在氣液界面密集排列,相當于給泡沫“裝甲”,氣泡兼并時需要消耗額外的能量以使粘附的礦粒脫落,兼并難以發生;再者,由于在氣液界面有礦粒粘附,分隔水層產生一種毛細作用力,此種力使水層厚度保持一定。當浮選機內的礦粒的接觸角介于0°-90°時,隨著接觸角增大,礦粒在氣泡上的粘著變得更加牢固,泡沫層的穩定性亦相應增大。但是如果礦粒的接觸角大于90°時,疏水礦粒反而成為溝通水層兩邊空氣的媒介,促使氣泡兼并。
在工業生產中,浮選機內礦粒的形狀及大小對泡沫的穩定性也有顯著影響。礦粒過粗,穩定作用減小。例如、添加0.lmm的方鉛礦礦粒可使異戊醇溶液的泡沫層壽命由17s增加到幾小時,而0.3mm的方鉛廠只能使泡沫層壽命由17s增至60s。小于0.1μm的硫水膠粒破壞泡沫的穩定性。礦粒的形狀也很重要,一般扁平礦粒產生較穩定的泡沫。
在大型礦山浮選機工藝生產試驗中,研究決定泡沫層對礦粒的支撐力的因素除了礦粒的粒度,比重外,就是礦粒的潤濕性。隨著浮選機內礦粒疏水性的提高以及潤濕阻滯性的增大,氣泡璧沿著三相潤濕邊界的移動受阻,在外力作用下氣泡壁在礦粒上部幾乎呈垂直狀,可顯著地增大作為粘著力的液氣界面張力的垂直分分量。浮選工藝試驗中泡沫分選法,就是充分利用泡沫層對疏水礦粒的支撐作用及對親水礦粒的過濾作用而發展起來的粗拉分選新工藝。泡沫分選法目前已經獲得工業應用,它對各種礦物分選的最大粒限為:磷酸鹽礦物—2mm以下,錳礦物—lmm以下,硫化礦物—0.5mm以下,自然金—0.5mm以下,比泡沫浮選粒度上限約大5-7倍。
泡沫分選法主要特點是:(1)原礦在泡沫層上水平給入,以保證疏水礦粒與大量密集的氣泡充分地長時間接觸,造成氣泡礦化的良好條件;(2)泡沫層無湍流脈動,顯著減弱礦粒從氣泡脫落的可能性;(3)泡沫層對礦漿起過濾作用,保證疏水礦粒與親水礦粒的良好分離;(4)泡沫分選法具有極高的分選速度,疏水礦粒可在3-5s內回收 (5)適于處理不同濃度的礦漿。泡沫層是泡沫分選法的關鍵因素,泡沫層的厚度一般為200-1000mm。
在礦廠的浮選工藝生產作業研究中,當礦粒與氣泡的接觸時間小于感應時間時,粘著不可能發生,礦化不能實現。粒度越大,隨著礦降價運動狀態由層流向湍流過渡,感應時間相應增長,而接觸時間僅為數毫秒,遠遠短于感應時間,顯然粘著無法實現。由此,亦可以確定浮選給料的粒度上限。
礦山浮選機廠家技術專家對于研究關于粗粒浮選惡化的主要原因,存在著不同的看法。有人主張,礦粒-氣泡感應時間的增長是兩者不能粘著的根本原因;有人認為惡化的根源在于礦粒極易從氣泡上脫落。目前,尚難下定論。但是從上面的分析可以看出,機械攪拌式浮選機內礦漿的強烈湍流運動,是妨礙粗礦粒與氣泡粘著及使其從氣泡上脫落的基本根源。因此,降低礦漿運動的湍流強度,是保證粗粒浮選的根本措施。
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