近年来,有许多关于浮选工艺中气泡表面积计算方法的研究。主要的方法有以下两种:一是通过测定气泡速度计算气泡直径再计算气泡表面积通量,或直接测定气泡直径再计算气泡表面积通量;二是建立气泡表面积通量与充气率的模型,通过测定充气率来计算气泡表面积通量。国外专家对浮选柱和浮选机的工业生产数据进行分析,气泡表面积通量与充气率存在线性关系。充气率增大,说明气泡数量和停留时间增加,气泡表面积通量增大。
表观充气速率对充气率有着决定性的作用。河南红星机械专家在浮选机的单棵分选柱中在气体压力为0.3Mpa的情况下,作了表观充气速率与充气率的关系研究,结果如图1所示。由图可以看出,当表观充气速率Jg超过3×10-2 m/s时,充气率增大非常缓慢。有研究表明,当表观充气速率Jg超过3.5×10-2 m/s时,以往的浮选柱中出现严重的涡旋流.但在本次试验中并未发现有涡旋流的情况,分析认为可能是柱高比较低的研究。
图1
有资料表明,起泡剂的存在可以大大提高充气率,这主要是因为起泡剂降低表面张力,容易生成微小气泡,且大大提高了气泡的寿命。以往的试验结果表明,在表观充气速率Jg比较小的情况下,充气率Eg随表观充气速率的增大而增大,表观充气速率Jg增大到一定程度后,充气率Eg不随之增大,最大充气率仅15%-20%左右。而在本试验中由于采用了柱高比较低的单棵分选柱和高分子聚合物的气泡发生器,最大充气率达到了20%。
表观充气速率对气泡表面积通量也有着重要的作用。气泡表面积通量与表观充气速率的关系如图2所示。
图2
由图2可以看出随着表观充气速率的增加,气泡表面积通量由于气泡数量增加而加大。但当表观充气速率超过一定值2.5×10-2 m/s后,由于气泡直径增大过快,气泡表面积通量反而减少,这说明存在最佳表观充气率使气泡表面积通量达到最佳值。浮选柱的充气率与气泡表面积通t的关系也很密切。浮选柱充气率增大,说明气泡数量和停留时间增加,浮选柱气泡表面积通量也随之增大。随着充气率的增大,气泡表面积通量也增大,但当充气率超过一定值后,气泡表面积通量反而减小.这是因为充气量过大,气泡兼并过快造成的。