ВЛИЯНИЕ КАПИЛЛЯРНОГО ДАВЛЕНИЯ В ПУЗЫРЬКАХ НА ИХ ПРИЛИПАНИЕ К ЧАСТИЦАМ ПРИ ПЕННОЙ ФЛОТАЦИИ

Описана новая методика расчета энергетической возможности перехода свободного пузырька А с формой β = 0 в прилипший к подложке-частице пузырек М с формой β < 0, а именно перехода А → М (ПАМ). В расчет введен критерий, позволяющий избежать ошибки, допускаемой ранее при определении объема пузырька А ( V _А ) по выбранному объему пузырька М ( V _М ). Благодаря этому критерию установлено, что принятое ранее равенство V _A = V _M в момент ПАМ допустимо только для относительно крупных пузырьков, а для диаметров меньше 20–30 мкм пузырек А в момент прилипания расширяется до V _M примерно на 10-миллионную долю своего начального значения. Расчеты показали, что с уменьшением пузырька А симбатно растет приращение его объема при ПАМ и антибатно снижается энергетический барьер на пути ПАМ к гидрофильным поверхностям. Спад достигает нуля или становится отрицательным у пузырьков размером < 1 мкм. Полученные результаты позволяют считать, что капиллярное давление газа в пузырьке является фактором интенсивности процесса ПАМ. Отмечено, что прецизионные расчеты ПАМ могут быть проведены только на основе результатов численного решения уравнения Лапласа, представленных с 1883 г. в виде таблиц Башфорта и Адамса. Приведен новый вариант таблицы такого типа с числовым примером ее применения к решению флотационной задачи.

капиллярное давление, энергетическая возможность прилипания, механизм прилипания, гидрофобная поверхность, гидрофильная поверхность, пенная флотация, ПАМ.

1. Мелик-Гайказян В.И., Емельянова Н.П., Козлов П.С. и др. // Изв. вузов. Цв. металлургия. 2009. № 2. С. 7.

2. Мелик-Гайказян В.И., Емельянов В.М., Емельянова Н.П. и др. // Там же. 2011. № 4. С. 3.

3. Фрумкин А.Н., Городецкая А.В., Кабанов Б.Н., Некрасов Н.И. // Журн. физ. химии. 1932. Т. 3, № 5-6. С. 351.

4. Фрумкин А.Н., Городецкая А.В. // Там же. 1938. Т. 12, № 5-6. С. 511.

5. Фрумкин А.Н. // Там же. № 4. С. 337.

6. Мелик-Гайказян В.И., Емельянова Н.П. // Изв. вузов.Цв. металлургия. 2007. № 4 С. 4.

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

8. Мелик-Гайказян В.И. Исследование механизма действия аполярных флотореагентов при флотации частиц с гидрофобными и гидрофобизированными поверхностями: Дис. … докт. хим. наук. Томский политехн.ин-т, Ин-т физ. химии АН СССР, 1966.