铜矿浮选机界面水对疏水矿粒产生强排斥作用。在工业的铜矿浮选机工艺作业中疏水絮凝的微观机理大致可表述如下:表面活性剂在矿物表而定向吸附,极性基与矿物表面作用,非极性基(碳氢链)向外伸出,矿粒原来的亲水表面部分地或全部地被外伸的碳氢链包围,表而被疏水化。此时矿物表面的水化膜结构发生本质的变化。大量水分子簇团闭合,形成所谓“类冰状笼架结构”,与此同时界面水对疏水矿粒产生强排斥作用。
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图中给出了液相对矿粒的浮力及液气界面对矿粒的支撑力以兹对比。由此可以看出,矿铜矿浮选机内的粒在泡沫层的上边界面所受的支撑力,甚至超过了液-气界面对它的支撑力。
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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,就引起气泡表面层起泡剂分子浓度降低。
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而气液界面的表面张力则显著增大,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收缩力,克服了使气泡发生破裂的外力。因此,铜矿浮选机浮选时使用起泡剂可以使泡沫更稳定。
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