книги / Флотационные реагенты

УДК 662.741.3.022:622.765.06

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ФЛОТАЦИИ УГЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕАГЕНТОВ-МОДИФИКАТОРОВ

В.Н. Петухов

Совершенствование и интенсивность флотационного процесса связаны в основном с разработкой эффективных реагентных режимов, позволяю­ щих получить высокое извлечение горючей массы углей в концентрат с улучшением селективности процесса и одновременно со снижением расхо­ да флотореагентов. В последнее время для повышения эффективности действия реагентов используются различные методы изменения их структу­ ры и физико-химических свойств [1—3].

Вряде работ предлагается введение в реагентную смесь дополнительно оксидов олефинов [4], изменяющих эффективность реагента-собирателя или алкилхлорсиланов, повышающих адсорбционную способность уголь­ ной поверхности по отношению к реагенту-собирателю. Нами проведены исследования по совершенствованию технологии флотации углей путем использования дополнительных реагентов-модификаторов.

Вкачестве реагентов-модификаторов были исследованы эпихлоргидрин (ЭПХГ) и 2-метил-2,3-оксидо4-пентанон (осись окиси мезитила - ООМ).

Эти химические соединения были взяты для исследования в связи с уста­ новлением высокой реакционной и флотационной активности окисей олефинов при флотации полезных ископаемых [4].

Эффективность применения ЭПХГ в качестве дополнительного реаген­ та-модификатора во многом зависит от группового химического состава реагента-собирателя. Так, например, флотация угля смесью тракторного керосина, предварительно модифицированного ЭПХГ, с кубовыми остат­ ками ректификации возвратного 4,4-диметил-1,3-диоксана (КОРВД) в соотношении 99 0,1 0,9 не дала заметного улучшения результатов по сравнению с использованием смеси тракторного керосина с КОРВД или ЭПХГ в соотношении 99:1 (рис. 1).

Использование в качестве реагентов-собирателей легкого масла или адсорбента А-2, модифицированных ЭПХГ с КОРВД в соотношении 99

0,1 0,9,*приводит к заметной интенсификации процесса флотации угля (рис. 1). Коэффициент эффективности процесса с использованием реаген­ та-модификатора повышается в 1,3 раза. Селективность процесса флота­ ции достаточно высокая, зольность концентрата не превышет 7,7% при его выходе 78—82,5%.

Использование в качестве реагента-модификатора ООМ менее эффек­ тивно. Извлечение горючей массы в концентрат уменьшается при равном расходе реагентной смеси (рис. 2).

Изменение эффективности действия оксидных соединений объясняется различием в распределении электронной плотности оксидного кольца в зависимости от заместителей. Повышение "заселенности” связей С—О кольца в ЭПХГ по сравнению с электронной плотностью связей С—О окиси пропилена повышает реакционную способность ЭПХГ в адсорбционных и химических взаимодействиях.

Р и с . 1. Зависимость коэффициента эффективности флотации угля (пэф) от выхода концентрата при использовании различных реагентов собирателей и модификаторов

Реагенты: тракторный керосин в смеси с 1% ЭПХГ (7), с 1% КОР13Д (2), с 0,9% КОРВД и 0,1% ЭПХГ (2); легкое масло в смеси с 1% ЭПХГ ( 4 ) , с 1% КОРВД (2), с 0,9% КОРВД и 0,1% ЭПХГ (6) ; адсорбент А-2 в смеси с 1% ЭПХГ (7), с 1% КОРВД (3 ) , с 0,9% КОРВД и 0,1% ЭПХГ (9)

Р и с .	2. Извлечение горючей массы в концентрат в зависимости от расхода смесей
реагентов
7 -	адсорбент А-2 и Т-80 (99: 1); 2 — адсорбент А-2, Т-80 и ООМ (99 0,85:0,15);

3 - адсорбент А-2, Т-80 и ООМ (99 : 0,7 : 0,3)

Исследования, проведенные при различных соотношениях реагентасобирателя адсорбента А-2 (95—98,9%), вспенивателя КОРВД (0,87— 4,32%), реагента-модификатора ЭПХГ (0,05—0,73%), показали, что лучшие результаты флотации угля могут быть получены при соотношении этих реагентов соответственно в пределах от 97,9 2 0,1 до 98,6 1,2 0,2 при общем расходе смеси 0,81—0,82 кг/т. Новый технологический режим флотации угля позволяет увеличить извлечение горючей массы в концент­ рат на 3—8,5% при одновременном снижении расхода реагентов на 30%, повысить скорость флотационного процесса, снизить общие затраты на обо­ гащение [5].

Положительный эффект действия реагента-модификатора ЭПХГ при обработке им абсорбента А-2 или легкого масла объясняется наличием в групповом химическом составе реагентов непредельных и ароматических углеводородов. Это позволяет оксидам вступать с углеводородами, имею­ щими кратные углерод-углеродные связи, в реакции с образованием комп­ лексных соединений, а также (в случае раскрытия оксиранового цикла) галогенэфиров и эфиров. Кроме того, часть молекул оксидов, находясь в активной оксониевой форме [4], может специфически адсорбироваться на угольной поверхности, изменяя ее гидратированность, величину адсорб­ ции и прочность закрепления аполярных реагентов, а также на разделе фаз жидкость—газ, улучшая аэрацию пульпы.

Исследование в качестве реагента-модификатора ООМ показало целесо­ образность его использования с реагентами-собирателями, содержащими непредельные и ароматические углеводороды. Введение ООМ в реагентную смесь абсорбента с Т-80 позволяет повысить извлечение горючей массы в концентрат на 2,7-3,6%. Лучшие показатели получены при соотношении

реагента-собирателя (абсорбента А-2), реагента-вспенивателя (Т-80) и реагента-модификатора (ООМ) 98,7 1 0,3.

Особенно высокая эффективность процесса флотации достигается при использовании реагента-модификатора ООМ для флотации газовых углей низкой степени углефикации с высоким содержанием минеральных компо­ нентов.

Введение ООМ в реагентную смесь абсорбента А-2 с Т-80 позволяет повысить извлечение горючей массы в концентрат на 3,6-3,8%. Одинаковое извлечение горючей массы в концентрат достигается при снижении расхода реагентов на 25%.

В случае применения реагентного режима, широко используемого на углеобогатительных фабриках, а именно смеси тракторного керосина с Т-80 (98,5 1,5), извлечение горючей массы в концентрат ниже на 3,4— 6,5% по сравнению с использованием нового реагентного режима при одновременном увеличении расхода реагентов в 3,7—4,9 раза.

Следовательно, применение в качестве реагентов-модификаторов окси­ дов позволяет улучшить технико-экономические показатели флотации углей за счет снижения потерь органической массы углей с отходами и расхода флотореагентов. Новый технологический режим флотации с исполь­ зованием реагентов-модификаторов может быть рекомендован для про­ мышленных испытаний на углеобогатительных фабриках, особенно обога­ щающих газовые угли.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Плаксин И.Н., Дорохина С .И О механизме действия олеиновой кислоты, окис­ ленной молекулярным кислородом, при селективной флотации титано-циркониевых песков. - Докл. АН СССР, 1963, т. 148, с. 651-653.

2.Тюрникова В.И., Наумов М.Е. Развитие теории и практики модифицирования флотационных реагентов. - В кн.: Физические и химические основы переработки минерального сырья. М.: Наука, 1982, с. 70-75.

3.Амелькина А.И. Исследование влияния ионизирующих излучений на повышение эффективности действия аполярных реагентов при флотации углей: Автореф. дис...

канд. техн. наук. М.: Н.-и. и проект.-констр. ин-т обогащения твердых горючих иско­ паемых Минуглепрома СССР. М.: 1978.135 с.

4.Тюрникова В,И,, Наумов М,Е, Повышение эффективности флотации. М.: Недра, 1980. 224 с.

5.А.с. № 963566 (СССР). Способ обогащения угля /Петухов В.Н. Заявл. 14.01.81,

№3236280/22-03; Опубл. в Б.И., 1982, № 37, с. 15; МКИВ 03.

Р а зд ел 6 НОВЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

МЕХАНИЗМА ДЕЙСТВИЯ ФЛОТАЦИОННЫХ РЕАГЕНТОВ

УДК 622.765.4:532.61.04

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ФЛОТАЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ АПОЛЯРНЫХ РЕАГЕНТОВ

В.И. Мелик-Гайказян, Н.Н. Тетерина, Т.Н. Курдюкова, З.И. Глазунова, Н.С. Белова, С.С. Слепухов

В основу разработки метода определения флотационной активности аполярных реагентов рационально положить механизм их действия в дина­ мических условиях пенной флотации. Так, из практики флотации извест­ но, что в присутствии аполярных реагентов начинают извлекаться в пен­ ный продукт более крупные и тяжелые частицы с естественно гидрофобны­ ми или искусственно гидрофобизированными поверхностями, которые до введения аполярных реагентов не флотировались.

Поскольку с ростом размера частиц их вес растет пропорционально третьей степени размера, а периметр контакта с пузырьком —пропорцио­ нально первой степени этого размера, то логично допустить, что подача аполярных реагентов в пульпу способствует упрочнению контакта частицапузырек. Это упрочнение обычно связывают с ростом гидрофобности и гистерезиса смачивания на поверхности частиц в присутствии аполярных реагентов [1 ].

Однако экспериментальные данные свидетельствуют, что наличие аполяр­ ных реагентов на твердой поверхности резко снижает явление гистерезиса смачивания на ней [2,3], а отсутствие функциональных (солидофильных) групп в молекулах аполярных реагентов исключает априорное допущение, что эти реагенты могут гидрофобизировать смоченную в воде твердую поверхность. Таким образом, экспериментальные данные и следствия из них [4] приводят к однозначному выводу, что механизм действия этих флотореагентов следует искать в их влиянии преимущественно на свойства поверхности пузырьков.

Впервые к	этому выводу, по-видимому, пришли в 1923 г. А.Ф. Таггарт
и А.М. Годэн	[5], связавшие флотационную активность углеводородных

масел с величиной Да, равной разности между динамическим поверхност­ ным натяжением ад и статическим, или равновесным, поверхностным натяжением ар, измеренным у пульпы. Позже к этому выводу приходили

г

Схемы, поясняющие тождественность условий возникновения неравновесных состоя­ ний на вытягиваемой поверхности пузырька у периметра контакта с отрываемой прилипшей частицей (а, б) с условиями оценки этой неравновесности по величине Да, измеряемой на весах Лэнгмюра с подвижной кюветой (в, г)

1 — фторопластовая кювета; 2, 3 — барьеры; 4 —пластинка, подвешенная к коро­ мыслу торзионных весов; 5 —направление перемещения кюветы

и другие исследователи [6,7], однако ошибочное отождествление явления пенной флотации с пленочной, господствовавшее в литературе в течение многих десятилетий [8,9], не позволило этим авторам правильно объяс­ нить результаты своих наблюдений и довести их до практического приме­ нения — разработки рационального способа подбора аполярных реагентов и объективного инструментального контроля их качества.

Рассмотрим возможные механизмы многократного упрочнения контакта частица—пузырек и некоторые обстоятельства, связанные с ним, которые ранее не затрагивались нами. Поскольку, вероятно, каждая* частица удер­ живается на поверхности пузырька независимо от соседних, то рассмотрим упрощенную схему флотации одиночной частицы на пузырьке (рисунок,а).

Баланс сил, приложенных к частице, и сами силы могут быть пояснены

следующими уравнениями:
Р\ =Я + Рг,		(О
Рх =1 а з т	0,	(2)
Р з “ зРщ*		(3 )
где Р х и Р	— капиллярные	силы прилипания и отрыва соответственно;

^ — гравитационная сила отрыва с учетом силы Архимеда, трения движу­ щейся частицы о среду и завихрений за кормой частицы; а —поверхностное натяжение на поверхности пузырька; в — угол наклона к горизонту по­ верхности пузырька у периметра его контакта с частицей; / —длина этого периметра; 5 —площадь контакта; Рк —избыточное капиллярное давление газа в пузырьке у площади контакта с частицей.

При наличии аполярного реагента на поверхности пузырька величина о в соответствии с прямыми измерениями заметно снижается до о\ Если бы подложка не была ограничена размерами грани частицы (пунктир на рисунке 1 , д), то в соответствии с уравнением Лапласа снижение а приве­ ло бы к растеканию и уплощению пузырька (пунктир) и установлению угла в\ вместо в\. По этой причине при внешнем механическом воздейст­ вии на пузырек контур его может деформировать, а угол свободно расти от 0 ! до в[ без заметного перемещения периметра, как это видно на микро­ фотографиях — [2, рис. 1-3].

Таким внешним воздействием может быть также появление дополни­ тельной отрывающей инерционной силы/ (рисунок, б) при прохождении комплексом частица-пузырек мест завихрений в потоке пульпы в камере флотомашины. Согласно литературным данным, / может в десятки раз превосходитьП од действием суммы сил / и д поверхность пузырька у периметра контакта вытянется и 0 \ возрастет до о2 на некотором узком кольцевом участке высотой АЯ, непосредственно прилегающем к перимет­ ру контакта с отрываемой частицей. То есть будет иметь место явление, обнаруженное впервые в 1891 г. А. Покельс [10] для плоской поверхности воды, покрытой масляной пленкой.

Локальный рост а2 под действием силы / не должен изменить величину Рк на уровне контакта с частицей. Поэтому в соответствии с первым зако­ ном капиллярности уменьшится кривизна поверхности пузырька [9], поверхность выгнется и угол0 увеличится от 0! до 02. Одновременный рост о2 и 02 приведет к резкому увеличению силы прилипанияР х и много­ кратному упрочнению контакта частица—пузырек [2, 4, 9], компенсирую­ щему действие дополнительной отрывающей силы / согласно уравнению

Р\ = д + Р3 +/•

(4)

Очевидно, что величина Да, характеризующая степень неравновесности, которая может возникнуть в присутствии аполярного реагента на вытяги­ ваемой поверхности пузырька, связана со свойствами реагента, которые проявляются в динамических условиях пенной флотации. Ее и надо опре­ делять.

Прежде чем перейти к описанию методики, позволяющей определить величину Да в условиях, моделирующих описанное выше явление, необхо­ димо отметить, что при резком всплеске отрывающих усилий / возможен также механизм, рассчитанный А.М. Гольманом [1 1 ] на основе уравнения Фрумкина—Кабанова [12]. Сущность его состоит в том, что при сокраще­ нии периметра контакта/ под действием силы / равновесие не нарушится, так как с уменьшением силы прилипания Р х произойдет соответствующее уменьшение силы отрыва поскольку с уменьшением / уменьшится и площадь контакта 5, на которую действует отрывающее давление Рк . Естественно, что этот механизм реален, однако роль реагентов из него пока не просматривается и, следовательно, неясны свойства, которыми они должны обладать1.

Ранее уже была описана методика определения флотационной активности

1Для реализации этого механизма при флотации минералов реагенты должны умень­ шать гистерезис смачивания на поверхности извлекаемых частиц. - Прымеч. ред.

аполярных реагентов с использованием кюветы Лэнгмюра и измерения значений а по методу Вильгельми (см. [5,13]). Указанная методика позво­ лила установить корреляцию между величиной Да и флотационной актив­ ностью реагентов. Дальнейшие измерения, в частности, показали, что вели­ чина Да заметно зависит от промежутка времени между растяжением поверхности и измерением а. Это побудило проводить измерения на дви­ жущейся кювете Лэнгмюра и определять величину а в области, непосредст­ венно прилегающей к вытягиваемой поверхности жидкость-газ.

Для	этого использовалась мелкая фторопластовая кювета 1 (рису­
нок, в,	г) размером 3 х 200 х 450 мм (площадь зеркала 900 см2) и борта­

ми шириной в 20 мм. Кювета заливается жидкостью, на поверхности кото­ рой предполагается изучать свойства пленок реагентов и их сочетаний. Как обычно, уровень жидкости должен возвышаться над бортами кюветы, чтобы барьеры 2 и 5, сделанные также из фторопласта, плотно прилегали снизу к поверхности жидкости и разделяли ее на три несвязанные части. Рабочей поверхностью жидкости является ее средний участок Л, ограничен­ ный барьерами и бортами кюветы. Малая глубина кюветы позволяет дви­ гать ее со скоростью до 50 мм/с без расплескивания жидкости.

Кювета установлена на салазках, перемещаемых вдоль их продольной оси по канавкам, выфрезерованным в толстой стальной плите, устанавли­ ваемой горизонтально на винтовых опорах. Скорость перемещения кюве­ ты может заранее задаваться в диапазоне от 0 до 50 мм/с.

Барьер 2 закреплен на плите и неподвижен, а барьер 3 лежит на поверх­ ности кюветы и может перемещаться вместе с ней. Измерение а производит­ ся посредством тонкой пластинки 4, подвешенной к коромыслу торзионных весов, установленных на сбалансированной площадке, позволяющей легко перемещать весы вверх и вниз.

Для иллюстрации того, что описываемая методика измерения модели­ рует явления, происходящие на вытягиваемой поверхности пузырька (рисунок, б) при появлении отрывающей силы / , выделим мысленно на поверхности пузырька (рисунок, а) прямоугольный участок, начинающий­ ся от периметра контакта частицы с пузырьком и имеющий параллельные края. Допустим, что этот участок, увеличенный в тысячи раз, и является рабочей поверхностью Л жидкости в кювете, а неподвижный барьер 2 — соответственно периметром контакта пузырька и частицы. Вытягивание поверхности пузырька (рисунок, б) на участке АН при появлении силы / моделируется перемещением кюветы по стрелке 5 на рисунке, г.

Легко увидеть, что в кювете происходит все то же, что и на выделенном мысленно участке поверхности пузырька. Разница лишь в том, что площадь зеркала в кювете в десятки тысяч раз больше, чем у поверхности пузырька. Это позволяет увеличить во столько же раз количество реагента, кото­ рое приходится в среднем на один пузырек при флотационных расходах аполярных реагентов (Г(Г3-1СГ4 мг), и довести его до значений, измеряе­ мых в миллиграммах. Такое количество реагента легко может быть подано на поверхность Л в кювете.

Проведенные измерения показали, что, используя подвижную кювету, можно заметно увеличить (в 2—3 раза) измеряемые значения Да по срав­ нению с теми, которые получаются при неподвижной кювете. Кроме того, при этом легко демонстрируется факт, что при флотации у реагентов,

действующих на границе жидкость—газ, важны те свойства, которые проявляются в динамических условиях.

Удобство описанной методики состоит также и в том, что она позволяет оценивать время установления равновесия, а также составлять отдельные сочетания реагентов непосредственно на поверхности жидкости в кювете.

Применение электронных весов и датчика положения кюветы позволяет автоматизировать измерения, записывая результаты, например, посредст­ вом двухкоординатного самописца. При этом легко заметить рост значе­ ний Да с увеличением скорости растяжения пленки реагента на поверхности воды [14].

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Глембоцкий В.А., Кпассен В.И. Флотационные методы обогащения М.: Недра, 1981.304 с.

2.Мелик-Гайказян В.И. Исследование механизма действия аполярных реагентов при флотации частиц с гидрофобными и гидрофобизированными поверхностями. -

Вкн.: Физико-химические основы действия аполярных собирателей при флотации руд и углей. М.: Наука, 1965, с. 22-49.

3.Мелик-Гайказян В.И., Емельянова Н.П., Ворончихина В.В. О роли гистерезиса смачивания при пенной флотации. - В кн.: Обогащение руд. Иркутск: Иркут, поли­ техи. ин-т, 1978, с. 92-98.

4.Мелик-Гайказян В.И. Аполярные реагенты. - В кн.: Физико-химические основы теории флотации. М.: Наука, 1983, с. 182-188.

5.Та^аП А.Р., СаисИп А.М. ЗигГасе 1еп$юп апё айзогрИоп рЬепошепа т ПоШюп. - Тгапз. АШЕ, 1923, уо1. 68, р. 479-535.

6.Рои1к С. Ж, МШег ГИ. ЕхрептепЫ еуМепсе ш $иррог( оГ 1Ье Ъа1апсе<1-1ауег Нгеогу оГШрш! П1т ГогпШюп. - 1п<1. Епе. СЬет., 1931, у о 1. 23, N 11, р. 1283-1288.

7.ШоЪе1 5.А. РЫабоп ГгоНкгз, 1Ьец асПоп, сотрозШоп, ргорегбез ап<1 $1гис1иге. -

1п: Песет беуекфтетз т штега1 Йгевзт^. Ь., 1953, р. 431-450; Шзсиззюп, р. 451-454.

8.Мелик-Гайказян В.И. Недостатки классических представлений теории пенной флотации. - В кн.: Современное состояние и перспективы развития теории флота­ ции. М.: Наука, 1979. с. 28-45.

9.Мелик-Гайказян В.И. Межфазовые взаимодействия. - В кн.: Физико-химические основы теории флотации. М.: Наука, 1983, с. 22-50.

10.РоскеЬ А. ЗигГасе Гепзюп. - ИаШге, 1891, у о 1. 43, N 1115, р. 437-439.

11.Гольман А.М. Ионная флотация. М.: Недра, 1982.144 с.

12.Кабанов Б.Н., Фрумкин А.Н. Величина пузырьков газа, выделяющихся при электролизе. - Журн. физ. химии, 1933, т. 4, вып. 5, с. 538-548.

13.Тетерина Н.Н., Мелик-Гайказян В.И., Глазунова З.И. и др. К определению

флотационной активности аполярных реагентов. - Обогащение руд, 1984, № 3,

с.29-31.

14.Мелик-Гайказян В.И., Чередник В.Н., Живанков Г.В. и др. Инструментальная оценка одной из двух составляющих флотационной активности реагентов посредством весов Ленгмюра с подвижной кюветой. - В кн.: Обогащение руд. Иркутск: Иркут, политехи, ин-т, 1984, с. 138-148.

УДК 622.765:53.083.98

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ ОТРЫВА ЧАСТИЦЫ ОТ ПУЗЫРЬКА ПРИ ФЛОТАЦИИ

А.М. Гольман, А.А. Лавриненко

Методика измерения, силы отрыва частицы от пузырька может быть использована для решения различных вопросов теории и технологии флота­ ции, в частности для изучения механизма действия флотационных реа­ гентов.

Известен ряд устройств для измерения силы отрыва частиц от пузырька. Часть из них [1,2 и др.] не позволяет правильно оценить силы, действующие между частицей и пузырьком при флотации, что связано с влиянием Архи­ медовой силы пузырька, которая регистрируется измерителем силы отры­ ва [3].

Указанный недостаток устранен в устройстве [3], содержащем емкость с жидкой фазой, а также размещенные в ней держатель пузырька и отрыватель частицы, выполненный в виде легкой рамки, подвешенной на тонкой нити к коромыслу торсионных весов. Однако последние регистрируют не только отрывающую силу, приложенную к частице, но и изменяющуюся в процессе измерения (из-за гистерезиса смачивания) силу, связанную с действием поверхностного натяжения на нить в месте выхода последней из жидкой фазы. Указанная погрешность составляет, как минимум, несколько мкН [4].

Между тем при размерах частиц (10-100 мкм) и пузырьков (0,1 см), наиболее характерных для флотации минералов, величина силы отрыва находится в пределах от десятых долей до нескольких мкН. Поэтому данное устройство применяют для измерения значительно больших сил (от 10-20 до 100-200 мкН), необходимых для отрыва крупных (1— 3 мм) частиц от пузырьков большого диаметра (2—5 мм), и полученные выводы распространяют на флотацию. Однако правомерность такого подхода вызывает некоторые сомнения.

Дело в том, что, как показал анализ уравнения Фрумкина—Кабанова (см [5]), возможности упрочнения контакта частица—пузырек существен­ но изменяются в зависимости от соотношения их размеров. Кроме того, во многих случаях из-за тонкой вкрапленности минералов нет возможности использовать для измерений крупные частицы.

Указанная выше погрешность в определении силы отрыва, характерная для устройства [3], устранена в конструкции прибора [6], в которой в качестве чувствительного элемента использована упругая коническая стеклянная нить, закрепленная под уровнем жидкости горизонтально, консольно и жестко толстым концом. На свободном тонком конце нити подвешен гидрофобизированный держатель пузырька. О силе отрыва судят по величине .вертикального перемещения свободного конца стеклян­ ной нити. Однако данное устройство было использовано также для изме­ рения относительно больших сил (25-450 мкН) со всеми вытекающими, указанными выше последствиями.

Кроме того, в литературе описаны устройство для 'определения силы

Рис. 1. Схема установки для измерения силы отрыва частицы от пузырька

А —конструкция нижней части отрывателя ионообменных волокон

отрыва по величине центробежной силы, приобретаемой частицей в цент­ рифуге [7,8], а также инерционное устройство [9], которые позволяют измерять силы отрыва частиц размером 100—1000 мкм. Однако эти уст­ ройства отличаются определенной сложностью и не могут быть использова­ ны при крупности частиц и (или) пузырьков менее 100 мкм.

С учетом рассмотренных выше обстоятельств нами было разработано устройство для измерения силы отрыва, которое отличается простотой,

высокой	чувствительностью («	1	нН, т.е. 10~4 дины), достаточной точ­
ностью1	и позволяет работать	с	частицами и пузырьками размером до
1 0 -2 0 мкм.

Разработанное устройство создано в результате усовершенствования конструкции [6]. Его отличительные особенности (нить закреплена тон­ ким концом, а держателем пузырька является гидрофобизированный толстый ее конец), а также использование весьма тонких стеклянных микронитей позволили на 3 порядка повысить чувствительность изме­ рений.

Устройство включает неподвижную прямоугольную кювету 1 (рис. 1), заполненную жидкостью 8. Отрыватель 12 частицы 6 выполнен в виде жесткого стержня или пластины из инертного для жидкой фазы материала. К нижнему концу отрывателя 12 прикреплена частица 6. При измерении сил отрыва ионообменных волокон использовали отрыватель из титано­ вой пластины толщиной 0,1 мм и шириной 5 мм.

Нижний конец отрывателя имел П-образный вырез (см. рис. 1, А ).

1При измерении сил отрыва в интервале 80-850 нН точность при доверительной ве­ роятности 95% составила 25-6%.