固-液界面纳米气泡稳定性及其强化浮选黏附机制研究进展
杨海昌1
郭涵1
邢耀文2
桂夏辉2
曹亦俊3
1.中国矿业大学国家煤加工与洁净化工程技术研究中心,江苏徐州221116;中国矿业大学化工学院,江苏徐州2211162.中国矿业大学国家煤加工与洁净化工程技术研究中心,江苏徐州2211163.中国矿业大学国家煤加工与洁净化工程技术研究中心,江苏徐州221116;郑州大学化工学院,河南郑州 450000
摘要：颗粒-气泡黏附是浮选核心作用单元,驱动其自发黏附的主要作用为疏水颗粒-气泡间疏水引力.作为长程疏水引力主要来源,界面纳米气泡对浮选界面调控有重要影响.从纳米气泡的基本性质、稳定性机理及浮选强化机制3个方面进行了系统讨论.纳米气泡异常稳定性和接触角一直是近20 a来的研究热点.经典物理学理论预测纳米气泡寿命在微秒尺度,而试验发现纳米气泡寿命通常可达数天以上.针对纳米气泡异常稳定性提出污染物层、动态平衡、三相线钉扎等假说,然而各假说均无法解释所有试验现象,其稳定性机理仍需要深入研究.纳米气泡接触角(气侧)远小于Young接触角,高密度气体导致的固-气界面能降低可能是接触角异常的主要原因.对纳米气泡强化浮选黏附机制进行了探讨,一方面界面纳米气泡可通过边界滑移促进颗粒-气泡碰撞过程中液膜排液,另一方面纳米气泡桥接使颗粒-气泡出现长程引力,同时颗粒-气泡间的DLVO力由排斥力转变为引力,从而促使颗粒-气泡黏附.目前已有试验表明纳米气泡在煤、磷酸盐、白钨矿及铁矿石等多种矿物的浮选中均有显著提升效果.在浮选日益精细化的背景下,纳米气泡强化技术可为浮选界面调控提供新的理论视角与技术手段,是未来浮选领域重点研究方向之一.
关键词：纳米气泡稳定性接触角浮选
分类号：TD94(选矿)
资助基金：国家自然科学基金(51920105007)江苏省自然科学基金资助项目(BK20190639)国家重点研发计划(2020YFC1908803)
论文发表日期：2022-06-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：17( 2455-2471 )
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