起泡剂作用机理 常用的起泡剂是异极性的表面活性物质,分子的一端是非极性的烃基,而另一端是亲水性较强的极性基. 在矿浆中起泡剂分子以一不定期的取向吸附于气-液界面上,非极性基朝向空气,亦即指向气泡内部.极性基朝向水,并吸引着水分子(极性端被水化).所以起泡剂分子能够降低泡壁间水层流动速度及蒸发速度,这样就防止了泡壁的破裂. 起泡剂分子在气泡表面定向排列以后,当两个气泡接触碰撞时,中间垫着两层起泡剂分子及它们极性基的水化层,因此气泡较难兼并,小气泡容易保存下来,而小气泡比大气泡更能经受外力的振动,其稳定性更强. 起泡剂可使气泡稳定的另一个主要原因是起泡剂使气泡表面具有弹性,如同具有弹性的橡皮薄膜一样.当气泡受到振动或受到外力作用时,气泡突然变形.如果气泡表面没有起泡剂分子,则会使气泡壁减薄以致破裂.但是,气泡表面有起泡剂分子时,由于起泡剂分子的定向排列降低了表面张力,气泡受到外力作用变形时,泡壁界面也增大,就引起气泡表面层泡剂分子浓度降低,如图6-22所示.而气-液界面的表面张力则显著增加,这种表面张力的增大一方面有利于约束气泡内气体分子向外冲出,另一方面使气泡产生较大的缩力,克服了使气泡发生破裂的外力. 气泡因吸附起泡剂分子而具有弹性的大小,取决于起泡剂分子的活性、溶解度及浓度.当溶液浓度与气-液界面浓度由于界面扩大而发生不平衡时,分子由溶液吸附到界面的速度太快或太慢,都会使气泡的弹性减弱.因此,要选用活性和溶解度适当的起泡剂,尤其用量要适当控制. 由上述可知,起泡剂的作用有助于气泡的形成并增强了泡沫的稳定性.在漂浮选矿过程中,由于矿粒向气泡附着,使气泡形成矿化泡沫.两相泡沫经矿化后形成的三相泡沫则更加稳定.这是因为矿粒在气泡上附着有如下作用: 1、可以降低泡沫中水层流动速度,因为矿粒吸附在气泡上形成吸水的毛细管; 2、矿粒吸附在泡壁上,阻碍了气泡的互相兼并; 3、矿粒表面的捕收剂相互作用,可以增加气泡的机械强度.