Физико-химические закономерности флотационного выделения из растворов комплексных соединений металлов первого переходного ряда

• Автор: Гомзиков, Анатолий Иванович
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Свердловск
• Количество страниц: 201 c. : ил

Характерной особенностью флотации коллигенда в рассматриваемом случае4 является отсутствие адсорбции собирателя на границе раздела фаз жидкостьгаз поскольку в свободном состоянии он не обладает поверхностноактивными свойствами. Флотация коллигенда с помощью поверхностноинактивных собирателей имеет следующие недостатки вопервых, поверхностноинактивные собиратели, как правило, представляют собой вещества, промышленное производство которых не налажено, следовательно, они не могут применяться в широких масштабах вовторых, отсутствие поверхностноактивного собирателя и,как следствие,этого, устойчивого слоя пены на поверхности раствора, часто приводит к неконтролируемому переходу находящихся в поверхностном слое частиц обратно в объм раствора для устранения этого явления в раствор добавляют пенообразователь или на поверхность раствора наносят тонкий слой органического растворителя Зб. Эффективное флотационное выделение коллигенда в форме поверхн остноинактивных частиц происходит при молярном отношении собиратель коллигенд в пределах 0, 1 4. Относительно небольшой расход собирателя объясняется взаимодействием его только с противоионами, находящимися на поверхности частиц сублата. Первые систематические исследования, направленные на выяснение основных физикохимических закономерностей процесса флотационного выделения поверхностноинактивных частиц коллоидной и суспензионной степени дисперсности, были выполнены Скрылвым, Мокрушиным и Пушкарвым 4С . Эти исследования положили начало использованию флотации в практике очистки сточных вод промышленных предприятий и научноисследовательских лабораторий от ионов тяжелых металлов и радиоактивных изотопов. Позже появились работы, посвященные флотационному выделению гидроксидов металлов. Образование новой фазы в изобарноизотермических условиях можно описать термодинамически. Д , соответствующее образованию равновесного со средой зародыша. В случае однокомпонентной системы постоянство внешнего давления и температуры означает в то же время постоянство химического потенциала вещества в обеих фазах к 1с принимает простой вид
Согласно работа образования равновесного зародыша всегда положительна и возрастает с увеличением его размера. Механизм флотационного выделения частиц сублата определяется их размером. Адгезионное инерционное осаждение крупных частиц, имеющее место тогда, когда радиус частиц сублата больше м. Гетерокоагуляционное диффузионное осаждение частиц коллоидной степени дисперсности, имеющее место тогда, когда радиус
частиц сублата лежит в пределах от до м. Для описания элементарного акта флотации рассматривают частицу, которая находится в наиболее благоприятных для осаждения условиях, то есть движется вдоль оси симметрии пузырька со стороны набегающего потока жидкости. При этом выделяют стадию сближения поверхностей частицы и пузырька и стадию закрепления частицы на пузырьке. Процесс сближения частицы с поверхностью пузырька претерпевает количественные изменения при переходе от больших по сравнению с размером частицы расстояний между их поверхностями к малым. На больших расстояниях этот процесс определяется действием только двух факторов инерционных сил и гидродинамического воздействия. Достаточно крупная частица суспензионной степени дисперсности под действием инерционных сил движется почти прямолинейно вплоть до столкновения с поверхностью пузырька, которое осуществляется, если тих , где В радиус трубки тока набегающего на пузырк потока жидкости, Я и радиусы пузырька и частицы. Закрепление суспендированной частицы на пузырьке воздуха осуществляется посредством формирования трехфазного периметра смачивания . Отрыв прилипшей частицы происходит либо под действием силы тяжести, либо под влиянием сил инерции. Мелкая частица под влиянием гидродинамического воздействия движется вместе с потоком жидкости. Когда поток жидкости обтекает поверхность пузырька, линии тока жидкости искривляются, и в той или иной мере в это движение жидкости вовлекается частица. Чем меньше размер частицы, тем меньше действующие ка не силы инерции, и в тем большей степени е траектория совпадает с линией тока жидкости.