浮选作业中矿粒向气泡的附着过程分析

浮选是选矿过程中较为重要的步骤，但是在浮选时通常的物料通常有些不是完全亲水或者完全疏水的，数据分析如图中曲线的情况。矿粒向气泡附着的过程，详细可分为a、b、c和d四个阶段，如下图所示。

首阶段a为矿粒与气泡的互相接近。这是由浮选机的充气搅拌、矿浆运动、表面间引力等因素综合造成的。矿粒与气泡互相接触的机会，与搅拌强度、矿粒气泡的大小尺寸等相关。此时矿粒与气泡的相对位置如图2中的a所示，自由能的变化不多，相应图1中曲线2的a到b段。

第二阶段b是矿粒与气泡的水化层接触。此时矿粒与气泡间的距离变化为h2。原来矿粒与气泡间的普通水层、由于矿粒与气泡的逼近，逐步从夹缝中被挤走，直到矿粒表面的水化层与气泡表面的水化层相互接触。由于水化层的水分子是在表面键能的作用力场范围内，故水分子偶极是定向排列的，这与普通水分子的无序排列不同。因此，要挤走水化层中的水分子，如图1曲线2中由b向c处推进时，就要外界向体系作功，才能克服b到c的能峰。

第三阶段c是水化膜的变薄或破裂。水化层受到外加能的作用变薄到一定程度，成为水化膜。如图2中的位置，间隔距离为c。相应图1曲线2由c到d。此时水化膜表现出不稳定性。即已越过能峰c，再逼近，距离h3缩为h4，自由能减低，水化膜厚度会自发变薄。据测定，大致间隔为100~1mm。此时矿粒与气泡自发靠近。

最后阶段d是矿粒与气泡接触。从情况c，自发进行到d，此时矿粒与气泡开始接触。接触发生后，如为疏水矿物，接触周边可能继续扩展。