杨海昌郭 涵邢耀文桂夏辉曹亦俊
中国矿业大学 国家煤加工与洁净化工程技术研究中心,江苏 徐州中国矿业大学 化工学院,江苏 徐州郑州大学 化工学院,河南 郑州
颗粒-气泡黏附是浮选核心作用单元,驱动其自发黏附的主要作用为疏水颗粒-气泡间疏水引力。 作为长程疏水引力主要来源,界面纳米气泡对浮选界面调控有重要影响。 从纳米气泡的 基本性质、稳定性机理及浮选强化机制 3 个方面进行了系统讨论。 纳米气泡异常稳定性和接触角 一直是近20 a来的研究热点。 经典物理学理论预测纳米气泡寿命在微秒尺度,而试验发现纳米气 泡寿命通常可达数天以上。 针对纳米气泡异常稳定性提出污染物层、动态平衡、三相线钉扎等假说,然而各假说均无法解释所有试验现象,其稳定性机理仍需要深入研究。 纳米气泡接触角(气 侧)远小于 Young 接触角,高密度气体导致的固-气界面能降低可能是接触角异常的主要原因。 对纳米气泡强化浮选黏附机制进行了探讨,一方面界面纳米气泡可通过边界滑移促进颗粒-气泡碰 撞过程中液膜排液,另一方面纳米气泡桥接使颗粒-气泡出现长程引力,同时颗粒-气泡间的 DLVO力由排斥力转变为引力,从而促使颗粒-气泡黏附。目前已有试验表明纳米气泡在煤、磷酸盐、白 钨矿及铁矿石等多种矿物的浮选中均有显著提升效果。 在浮选日益精细化的背景下,纳米气泡强 化技术可为浮选界面调控提供新的理论视角与技术手段,是未来浮选领域重点研究方向之一。
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会