Вероятность закрепления мельчайшей пыли на поверхности воды

Вероятность закрепления мельчай­шей пыли на поверхности воды — важ­нейшая часть процесса пылеулавливания. Следует еще раз подчеркнуть, что силикатные минералы по своей природе гидрофильны. Это от­носится к частицам самой различной крупности. Однако тонкодисперсные частицы с малым радиу­сом кривизны поверхности обладают повышенной способностью к сорбционным взаимодействиям. Смоченные в момент образования водой, они по­крываются очень прочной гидратной оболочкой (что главным образом и затрудняет селективную фло­тацию тонкодисперсных шламов). Но если эти частицы в момент образования (при измельчении) соприкасаются с воздухом, то адсорбция его ком­понентов на поверхности тончайших частиц про­текает очень быстро и смачиваемость частиц водой резко ухудшается.

В условиях, бурения шпуров гидрофобизации тонкодисперсных частиц должно также способствовать присутствие в отработанном сжатом воздухе, поступающем в шпур, паров сма­зочных масел, также сорбирующихся, в первую очередь, на мелких частицах. Это указывает на необходимость подачи воды непосредственно в забой шпура с тем, чтобы об­разующаяся пыль соприкасалась с водой прежде чем с воздухом. Неоднократно отмеченная ранее П. А. Ребиндером и его сотрудниками целесооб­разность бурения в присутствии воды и поверх- ностно-активпых добавок [7] с этой точки зрения бесспорна. Но при этом необходимо, чтобы весь забой шпура был полностью покрыт водой. Вот в таком случае гидрофилизацию мелких частиц можно значительно улучшить прибавлением к воде реагентов — «подавителей минералов», т. е. нат­риевых солей фосфорных кислот, сапонина и т. п.

Тонкодисперсная гидрофобизированная пыль улавливается водой не втягиванием внутрь последней, а прилипанием к поверх­ности воды. Другими словами, происходит ми­нерализация поверхности раздела воздух — вода при поступлении твердых частиц из воздуха (слу­чай, прямо противоположный минерализации при пенной флотации). При такой трактовке становится понятным дру­гая причина положительного действия испытанных поверхностно-активных веществ.

Их молекулы гетерополярны, т. е. имеют, с одной стороны, по­лярную группу (хорошо притягивающую молеку­лы воды), с другой, — анолярную углеводородную цепь (гидрофобную). Такие молекулы распола­гаются на поверхности раздела вода — воздух так, что аполярная группа направлена в воздух, а по­лярная — в воду. Это улучшает прилипаемость к воде тончайших гидрофобных частиц минералов, так как гидрофобные частицы лучше прилипают к «гидрофобизированной» поверхности воды. По мере увеличения начальной гидрофилизации частиц эффективность улавливания мелкой пыли гидрофобизацией поверхности воды будет сни­жаться.

Записи горного дела