Preview

Известия вузов. Цветная металлургия

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

ВЛИЯНИЕ КАПИЛЛЯРНОГО ДАВЛЕНИЯ В НАНОПУЗЫРЬКАХ НА ИХ ПРИЛИПАНИЕ К ЧАСТИЦАМ ПРИ ПЕННОЙ ФЛОТАЦИИ Часть 6. Информативность кривых растекания пузырьков

https://doi.org/10.17073/0021-3438-2018-5-4-15

Полный текст:

Аннотация

Рассчитаны кривые растекания (КР) для пузырьков диаметрами (de) 1 мм и 1 мкм на подложках с различной смачиваемостью: от предельно гидрофобной (Г) до предельно гидрофильной (Ф), а также с неполной смачиваемостью (Нх), где х = 0,8; 0,6; 0,4 и 0,2 – доля монослоя ионогенного собирателя под пузырьком. Расчеты проводились на основе результатов численного решения уравнения Лапласа в виде 12-значных таблиц типа таблиц Башфорта и Адамса. Они показали, что, во-первых, полученные КР тождественны рассчитанным ранее для пузырьков с de = 20 и 10 нм и, таким образом, форма КР неизменна в диапазоне 105 , т.е. практически для всех флотационных пузырьков, а во-вторых, что формы КР и их взаимное расположение зависят от смачиваемости подложки. Кривые растекания четко иллюстрируют преимущества прилипания к пузырьку подложки Г по сравнению с подложкой Ф, а в случае Нх – преимущество подложки с большей долей х. Количественно показано, что даже при малом растекании прилипших к частице нанопузырьков сила их прилипания возрастает в миллиарды раз и на их возросших периметрах могут закрепиться крупные пузырьки и привести частицу к флотации. Если же прилипание крупных пузырьков к нанопузырькам произойдет до растекания последних, то они вместе оторвутся и частица не сфлотирует. По такому механизму флотировались частицы в процессах братьев Бессель, Поттера–Дельпра и двух процессах Ф. Эльмора в конце XIX и начале XX столетий. Рассмотрена перспектива повышения эффективности и экономичности современной пенной флотации путем активации флотации частиц не только нанопузырьками, но и более крупными пузырьками. 

Публикуется в порядке обсуждения. Части 1–5 опубликованы соответственно в [1–5].

Об авторах

В. И. Мелик-Гайказян
Юго-Западный государственный университет (ЮЗГУ)
Россия

докт. хим. наук, проф., рук-ль лаборатории поверхностных явлений и флотации,

305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94



Н. П. Емельянова
Юго-Западный государственный университет (ЮЗГУ)
Россия

канд. хим. наук, доцент, сотр. лаборатории поверхностных явлений и флотации,

305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94



Д. В. Долженков
Юго-Западный государственный университет (ЮЗГУ)
Россия

аспирант кафедры вычислительной техники,

305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94



Список литературы

1. Мелик-Гайказян В.И., Емельянова Н.П., Юшина Т.И. Влияние капиллярного давления в пузырьках на их прилипание к частицам при пенной флотации. Ч. 1 // Изв. вузов. Цвет. металлургия. 2013. No. 1. С. 3—12. URL: http://dx.doi.org/10.17073/0021-3438-2013-1-3-12.

2. Мелик-Гайказян В.И., Емельянова Н.П., Юшина Т.И. Влияние капиллярного давления в пузырьках на их прилипание к частицам при пенной флотации. Ч. 2 // Изв. вузов. Цвет. металлургия. 2013. No. 3. С. 7—12. URL: http://dx.doi.org/10.17073/0021-3438-2013-3-7-12.

3. Мелик-Гайказян В.И., Емельянова Н.П., Долженков Д.В. Влияние капиллярного давления в нанопузырьках на их прилипание к частицам при пенной флотациию. Ч. 3 // Изв. вузов. Цвет. металлургия. 2014. No. 3. С. 3—10. URL: http://dx.doi.org/10.17073/0021-3438-2014-3-3-10.

4. Мелик-Гайказян В.И., Титов В.С., Емельянова Н.П., Долженков Д.В. Влияние капиллярного давления в нанопузырьках на их прилипание к частицам при пенной флотацию. Ч. 4. Растекающиеся нанопузырьки — природные фракталы // Изв. вузов. Цвет. металлургия. 2016. No. 4. С. 4—12. URL: http://dx.doi. org/10.17073/0021-3438-2016-4-4-12.

5. Мелик-Гайказян В.И., Титов В.С., Емельянова Н.П., Долженков Д.В. Влияние капиллярного давления в нанопузырьках на их прилипание к частицам при пенной флотацию. Ч. 5. Кривые растекания нанопузырьков на поверхности с различной смачиваемостью // Изв. вузов. Цвет. металлургия. 2017. No. 3. С. 11—22 . URL: http://dx.doi.org/10.17073/0021-3438-2017-3-11-22.

6. Bashforth F., Adams J.C. An attempt to test the theories of capillary action: by comparing the theoretical and measured forms of drops of fluid. Cambridge: University Press, 1883.

7. Фрумкин А.Н. Физико-химические основы теории флотации // Успехи химии. 1933. Т. 2. No. 1. С. 1—15.

8. Гегель Г.В.Ф. Наука логики. Ч. 1. Объективная логика. Кн. 1. Учение о бытии. М.: Профком слушателей Института Красной профессуры, 1929. URL: https://royallib.com/read/gegel_georg_vilgelm_ fridrih/uchenie_o_bitii.html#0. (дата обращения: 30.09.2017).

9. Гуггенгейм Э.А. Современная термодинамика, изложенная по методу У. Гиббса. М.-Л.: Госхимиздат, 1941.

10. Guggenheim E.A. Modern thermodynamics by the methods of Willard Gibbs. London: Methuen & Co. Ltd., 1933.

11. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. М.: Мир, 2002. URL: http://mexalib.com/view/ 48445.

12. Kondepudi D., Prigogine I. Modern thermodynamics: from heat engines to dissipative structures. N.Y.: John Wiley & Sons, 2014.

13. Кабанов Б., Фрумкин А. Величина пузырьков газа, выделяющихся при электролизе // Журн. физ. химии. 1933. Т. 4. No. 5. С. 538—548.

14. Kabanow В., Frumkin A. Nachtrag zu der Arbeit: «Über die Grösse elektrolytisch entwickelter Gasblasen» // Z. Phys. Chem. A. 1933. Bd. 166. No. 3/4. S. 316—317; 1933. Bd. 164. No. 1/2. S. 121—133.

15. Hoover T.J. Concentrating ores by flotation. 3-rd ed. London: The Mining Magazine, 1916.

16. Сазерленд К.Л., Уорк И.В. Принципы флотации. М.: Металлургиздат, 1958.

17. Edser E. The concentration of minerals by flotation // Forth report of colloid chemistry and its general and industrial applications. London: Majesty’s Stationery Office, 1922. P. 263—326.

18. Мелик-Гайказян В.И., Емельянова Н.П. Конкурирующие представления в работах по пенной флотации и перспективы их применения для подбора реагентов // Изв. вузов. Цвет. металлургия. 2007. No. 4. С. 4—21. URL: http://cvmet.misis.ru/jour/issue/view/41.

19. Фрумкин А.Н., Городецкая А.В., Кабанов Б.Н., Некрасов Н.И. Электрокапиллярные явления и смачиваемость металлов электролитами // Журн. физ. химии. 1932. Т. 3. No. 5—6. С. 351—367.

20. Langmuir I. The constitution and fundamental properties of solids and liquids. II. Liquids // J. Am. Chem. Soc. 1917. Vol. 39. No. 9. P. 1848—1906. 21. Langmuir I. The mechanism of the surface phenomena of flotation // Trans. Faraday Soc. 1920. Vol. 25. No. 6. P. 62—74.

21. Blodgett K.B. Films built by depositing successive monomolecular layers on a solid surface // J. Am. Chem. Soc. 1935. Vol. 57. No. 6. P. 1007—1022.

22. Адам Н.К. Физика и химия поверхностей. М.-Л: ОГИЗ, 1947.


Для цитирования:


Мелик-Гайказян В.И., Емельянова Н.П., Долженков Д.В. ВЛИЯНИЕ КАПИЛЛЯРНОГО ДАВЛЕНИЯ В НАНОПУЗЫРЬКАХ НА ИХ ПРИЛИПАНИЕ К ЧАСТИЦАМ ПРИ ПЕННОЙ ФЛОТАЦИИ Часть 6. Информативность кривых растекания пузырьков. Известия вузов. Цветная металлургия. 2018;(5):4-15. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2018-5-4-15

For citation:


Melik-Gaikazyan V.I., Emel’yanova N.P., Dolzhenkov D.V. EFFECT OF CAPILLARY PRESSURE IN NANOBUBBLES ON THEIR ADHERENCE TO PARTICLES DURING FROTH FLOATATION. PART 6. INFORMATIVITY OF BUBBLE SPREADING CURVES. Izvestiya Vuzov Tsvetnaya Metallurgiya (Proceedings of Higher Schools Nonferrous Metallurgy. 2018;(5):4-15. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2018-5-4-15

Просмотров: 127


ISSN 0021-3438 (Print)
ISSN 2412-8783 (Online)