基于耗散結(jié)構(gòu)理論的浮選柱分選優(yōu)勢(shì)分析(編輯修改稿)
2025-09-15 14:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 逐漸減小，當(dāng)間距達(dá)到100 nm左右時(shí)，各種表面力開始發(fā)生作用。在浮選過(guò)程中，主要的表面力是分子力、雙電層作用力、疏水作用力及溶劑化膜作用力。在定態(tài)附近，可將J，S，p展成Taylor級(jí)數(shù)[56]， （5） （6） （7） 利用局域平衡假設(shè)，可得，于是稱為超熵，為超熵產(chǎn)生。對(duì)于處于非線性區(qū)的開放系統(tǒng)，可以根據(jù)超熵來(lái)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，進(jìn)而討論礦漿體系在浮選過(guò)程中的能量耗散過(guò)程。1） ，當(dāng)?shù)V漿處于湍流狀態(tài)，以一定動(dòng)能運(yùn)動(dòng)，浮選藥劑剛剛加入，礦漿中氣泡生成及彌散，吸附過(guò)程沒(méi)有開始時(shí)，此時(shí)式(5)～(7)中的線性項(xiàng)起主導(dǎo)作用，即外界對(duì)系統(tǒng)的非平衡約束相對(duì)較弱，系統(tǒng)尚處于穩(wěn)定狀態(tài)。2），礦粒和氣泡發(fā)生碰撞，礦粒與氣泡的間距逐漸減小，各種表面力開始發(fā)生作用。式(5) ～ (7)中的非線性項(xiàng)上升到與線性項(xiàng)同等重要的地位，此時(shí)接近0，系統(tǒng)處于臨界狀態(tài)。 3)， 隨著吸附過(guò)程的進(jìn)行，一方面浮礦粒與浮選藥劑作用，目的礦物穎粒表面選擇性疏水化；另一方面疏水礦粒在氣泡上翻附，礦化氣泡形成；然后礦化氣泡浮升，精礦泡沫層形成及排出。此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)超熵的作用上升到主導(dǎo)地位，改變了熵產(chǎn)率對(duì)系統(tǒng)總熵變率的影響，使形成耗散結(jié)構(gòu)。3浮選柱分選的耗散結(jié)構(gòu)特征分析浮選柱是20世紀(jì)六七十年代興起的一種新型浮選設(shè)備，由于其在細(xì)粒分選、選擇性分選方面所不可比擬的優(yōu)勢(shì)，在九十年代開始獲得了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展，大有取代浮選機(jī)之勢(shì)。旋流靜態(tài)微泡浮選柱即是在近年興起的一種高效的新型浮選柱。旋流靜態(tài)微泡柱主體為柱式結(jié)構(gòu)，包括柱浮選、旋流分離、管流礦化三部分。柱浮選位于柱體上部，用于原料預(yù)分選，并借助其選擇性優(yōu)勢(shì)得到高質(zhì)量泡沫；旋流分選位于柱浮選下部，用于柱浮選的進(jìn)一步分選，并通過(guò)高回收能力得到合格底流產(chǎn)品；管流礦化是在引入氣體并形成微泡的基礎(chǔ)上，它用于旋流分選的進(jìn)一步分選并沿切向與旋流分選相連形成循環(huán)。大多數(shù)浮選過(guò)程是在湍流或局部湍流中進(jìn)行的，旋流靜態(tài)微泡浮選柱充分利用了湍流的分選過(guò)程，湍流的主要作用為：1)實(shí)現(xiàn)礦粒在礦漿中的懸浮；2)實(shí)現(xiàn)充氣并使空氣均勻彌散為小于2 mm的氣泡；3)充氣混合礦漿，以保證藥劑的分散和混和及礦粒與氣泡的碰撞。另一方面，湍流又是破壞礦粒一氣泡聯(lián)合體的主要因素。按照浮選作用機(jī)理浮選過(guò)程可分解為4個(gè)子過(guò)程；1)礦粒與氣泡碰撞和附著；2)泡沫與礦漿之間進(jìn)行物質(zhì)交換和分配；3)礦粒從氣泡上脫落；4)精礦泡沫排除槽外等。順粒和氣泡發(fā)生碰撞后，只有那些表面疏水的顆粒，并且其黏附強(qiáng)度超過(guò)某一個(gè)特定閾值，足以阻止浮選梢內(nèi)流體動(dòng)力學(xué)的破壞作用，才能黏附到氣泡上，使體系的熵值減小，系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡態(tài)，形成新的耗散結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的浮選機(jī)的分選方式不同
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