气泡-粒子分离相互作用的新范式:气泡和粒子如何以及在哪里分离?

摘要

粗粒浮选，特别是部分游离颗粒的浮选，近年来吸引了工业界和研究人员的兴趣，因为它可以给现有的操作带来几个好处，包括减少磨矿能源和介质消耗，增加工厂吞吐量和环境效益。气泡颗粒分离是浮选过程的关键。在此，我们研究了气泡粒子分离的物理基础，并发现了一个新的范式，即气泡和粒子不会在气泡和粒子之间的三相气液固接触(TPC)线上分离，这与现有理论的传统考虑相矛盾。我们的高速视频显示气泡-颗粒分离确实发生在靠近固体表面的空气-水界面的毛细颈处。分离总是在固体表面留下少量残余气体。我们的实验还表明，分离相互作用不是简单地遵循TPC运动的滑移模式，而是遵循TPC线弛豫的组合滑移模式。我们通过考虑接触角滞后来合理化我们的观察，接触角滞后总是存在于具有形态粗糙度和化学非均匀性的真实颗粒表面。新的证据挑战了现有的关于浮选中气泡-颗粒分离相互作用的理论，并敦促进一步的研究来克服不一致的预测。