ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Микрофлотация как ортокинетическая гетерокоагуляция из "Курс коллоидной химии 1984" Если же концентрация солей в загрязненной воде низка и заряды пузырька и частицы совпадают по знаку , можно обеспечить их электростатическое притяжение введением таких катионных ПАВ, которые в разной степени адсорбируются на поверхности пузырька и частицы. Экспериментальные исследования эффективности флотации в зависимости от pH или концентрации катионных ПАВ (проведенные различными исследователями) подтвердили наличие острого максимума флотируемости в интервале концентраций, при которых заряды пузырьков и частиц противоположны. [c.336] Подобная взаимная (см. раздел XIII. 4) коагуляция возможна даже при наличии у частиц адсорбционно-сольватного барьера, если при сближении частиц он оказывается между вторым минимумом и поверхностью пузырька. Для толстых адсорб-ционно-гидратных слоев это условие не выполняется по существу при этом исчезает второй минимум или же его глубина становится малой, так как силы отталкивания неэлектростатической природы компенсируют силы притяжения при достаточно большой толщине межфазной пленки, разделяющей частицу и пузырек. [c.336] Для управления флотацией малых частиц и оптимизации флотационной водоочистки важно учитывать, что этот процесс многостадийный. В частности, в элементарном акте флотации наряду с процессом закрепления частицы на пузырьке важную роль играет стадия сближения частицы и пузырька. Оно осуществляется за счет разности скорости всплывания пузырька и скорости седиментации частицы. [c.337] Неправильно думать, что все частицы из вертикального цилиндра, основание которого совпадает с экваториальным сечением пузырька, осаждаются на его поверхности. Поток жидкости обтекает поверхность всплывающего пузырька, линии тока жидкости искривляются, малые частицы движутся практически безынерционно вдоль линии тока жидкости, огибая поверхность пузырька, сближаясь в ней в наибольшей степени в экваториальной плоскости, а затем удаляются. Выделим линию тока, расстояние которой до поверхности пузырька в экваториальной плоскости равно радиусу частицы. Эта линия тока и совпадающая с ней траектория безынерционной частицы называется предельной для перемещающейся по предельной траектории частицы представляется возможным ее соприкосновение с поверхностью пузырька в экваториальной плоскости для более удаленных линий тока соприкосновение невозможно. [c.337] Сближение частицы с пузырьком затрудняется на малых расстояниях. при которых толщина межфазной пленки меньше радиуса частицы. Сближение на этом этапе означает утончение межфазной пленки. Последнее сопряжено с преодолением вязкого сопротивления, неограниченно возрастающего с утончением пленки. Этот гидродинамический эффект — ближнее гидродинамическое взаимодействие (БГВ)—приводит к снижению скорости флотационной водоочистки в несколько раз. [c.337] Справедливость этих формул подтверждена экспериментально. Согласно им кинетика флотации малых частиц (а 1 мкм) замедляется Б тысячи раз, если использовать крупные пузырьки. Чем крупнее пузырек, тем вероятнее разрушение агрегата пузы-рек-частица. Захваченная пузырьком частица течением жидкости сносится к корме его, где радиальная скорость жидкости направлена по внешней нормали к поверхности пузырька. Это радиальное течение порождает силу отрыва гидродинамической природы, пропорциональную скорости всплывания пузырька. Скорость пузырька пропорциональна квадрату его радиуса и при уменьшении ее, например, в десять раз, убывает в сто раз. Поэтому гетерокоагуляция в дальнем минимуме (и, соответственно, безреагентная флотация) может оказаться невозможной при размере пузырьков в несколько сот микрон (пузырьки такого размера используют при флотационном обогащении руд), а при размере пузырька в десятки микрон сила отрыва мала и не проявляет себя. [c.338] для предотвращения отрыва частиц от пузырька и для интенсификации их осаждения на его поверхность важен переход к малым пузырькам. Флотация малых частиц малыми пузырями получила название микрофлотации. [c.338] В процессах микрофлотации не используют традиционные флотационные машины механического и пневматического типа, а перешли к напорной флотации и электрофлотации, для которых характерен малый размер пузырьков. Все шире применяются катионные ПАВ. Наконец, роль вспенивателей при микрофлотации еще ответственнее, так как для сохранения малого размера пузырьков важно предотвращать их коалесценцию. [c.338] Эффективность столкновения для субмикронных частиц, как это видно из (XVni.26), очень мала даже при размере пузырьков в десятки микрон. Их микрофлотация протекает с заметной скоростью только после предварительного агрегирования суспензии. [c.338] Вернуться к основной статье