根据红星机械专家对于浮选机的大量研究表明,不管是采用多孔材料发泡还是喷嘴喷射发泡,其工作规律性本质上是没有什么区别的。当气流或气体/液体的混合物超过一定速度后(雷诺数大于一定值)不能形成气泡,因而表观充气速率存在着极限值。气泡直径与溶液的表面张力的1/2或1/3次方成正比,证明添加表面活性剂降低表面张力是减小气泡直径的有效方法。喷射发泡在浓度较高的矿浆中产生的气泡比在较稀的矿浆中产生的气泡要小一些,因而高浓度对微细粒的浮选有利;而且,如果采用密度更小的气体将会比空气产生的气泡直径更为理想。但在多孔材料发泡中却正好相反,采用密度较大的气体或较稀浓度的矿浆才有利于产生小气泡。
根据多孔发泡理论,表面张力测定结果和疏水角的数值,采用Fritz方程计算气泡的平均直径。由于多孔材料的孔径比较小,接触角也小,气泡的平均直径为0.7-0.9mm。
大量的研究表明,影响气泡大小的主要因素是表观充气速率。影响气泡大小的因素有很多种,除了操作参数如表观充气速率之外,直接的影响因素还有多孔材料的微孔直径,溶液表面张力,气体、液体的密度差。气泡由于柱高而引起的气泡破裂兼并,浮升过程液体压力的减小,也是不可忽视的影响气泡大小的因素。
在浮选机的单个分选柱中,在表观充气速率为2×10-2 m/s的情况下,松油浓度与气泡平均直径的关系如图所示,随着起泡剂浓度增加,气泡平均直径减小。这是因为松油能显著地降低表面张力地缘故。在松油浓度100g/l的条件下,气泡平均直径可以达到0.5mm左右。不过,当起泡剂超过一定浓度后,气泡平均直径不再显著减小。