通過將空氣流粉碎形成氣泡這種方法
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浮選設備生成氣泡主要有以下三種方法:
(1)對于機械攪拌式浮選設備,主要是通過將空氣流粉碎形成氣泡這種方法。不同形狀的葉輪或轉子同時進行激烈的攪拌,是礦漿產生漩渦運動。這樣就會使浮選設備中的空氣由于漩渦的作用而形成各種直徑不等的氣泡。礦漿和氣泡相對速度越大,紊流程度越高,氣-液界面張力越低,氣流被礦漿的旋渦剪切分割成的氣泡直接越小,數量越多。但攪拌過強,能耗大,液面不穩,氣泡直徑太小時,對礦粒浮選也不利。機械攪拌式浮選機的關鍵部件時轉子和定子。轉子即葉輪,它的工作部件可以是類似水泵葉輪的形狀-渦輪、帶直立葉片的水平圓盤、混合式葉輪等,也可以是垂直排列成籠形的棒或輻射狀的板。轉子轉動時,葉片后方形成空穴,吸入空氣。繞過葉片的礦漿形成兩列相向旋轉的渦旋(卡門渦旋),空氣被這些渦旋吸至渦心,形成氣泡。已形成的氣泡在湍流脈動速度產生的動壓力和剪切力作用下可能分裂成更小的氣泡。離開葉片愈遠,氣泡分裂得愈小。轉子分散空氣的能力是有限度的,葉輪自吸式浮選機吸入空氣的能力取決于轉子的分散能力,不會超過這個限度,增加葉片數量或提高葉片轉速可增大充氣量,但動力消耗及磨損會加大,液面也可能不穩,對粗粒分選不利。
(2)氣體從礦漿中析出形成微泡。在標準狀態下,空氣在水中的溶解度約為2%,當壓力降低,溶解的氣體便會以微小氣泡的形式從溶液中析出。析出的微泡具有直徑小、分散度高、氣-液界面大、有選擇地優先在疏水性較高的表面析出等特點,因而稱為活性微泡。近代浮選機設計時很注意確保大量微泡并以此強化浮選過程。微泡在礦粒表面的析出有利于突破礦粒與氣泡之間的水化層。當粗粒表面時又微泡時,其他氣泡可通過微泡附著到礦粒上,形成無殘余水化膜的附著,或許多微泡附著到粗粒礦物上構成氣泡絮凝體而上浮,加強了粗粒的浮選。
(3)空氣通過多孔介質的細小眼孔形成氣泡,壓入式浮選機(如浮選柱等)的氣泡生成采用此法。壓入的空氣通過帶有細小孔眼的多孔介質,如微孔陶瓷、帆布等特別的充氣器后便會產生細小氣泡。但是空氣的壓力要適當;太小時不利于空氣透過,氣泡數量少;過大時又易形成噴射氣流而不成泡,并造成液面不穩。壓力大小由充氣器決定。此外,充氣器上孔的大小及間隔也影響氣泡生成,孔的大小影響空氣通過的阻力;間隔太小相鄰孔眼形成的氣泡易相遇而兼并,間隔太大充其量過小。
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