Способ определения смачиваемости минеральных порошков Советский патент 1985 года по МПК G01N13/00 

1 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к способам определение гидрофобных свойств минералов, и может быть использовано при разработке методов изучения эффективности действия флотореагентов при обогащении полезных ископаемых. Известен способ определения смачиваемости твердых тел, заключающийся в нанесении капли жидкости на поверхность образца и измерения работы отрьюа капли tl2. Однако способ применим только к определению смачиваемости достаточно гладких поверхностей и с его помощью нельзя оценить смачиваемость порошко образных материалов. Известен способ определения гнарофобиых свойств минералов, заключаю щийся в насыщении образца водой, выте нении подвижной воды газом под давле нием и измерении количества оставшей ся в образце воды 2. Однако данный способ неприменим к изучению хрупких образцов, разруша ющийся под действием перепада давления. . Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ определения смачиваемости минеральных порошков, заключающийся в насыщении исследуемого образца водой, его нагреве до заданной темпе ратуры и регистрации зависимости параметра, характеризующего испарени воды из образца, от времени, по кото рой с помощью калибровочной зависимости определяют степень смачиваемости исследуемого образца. Суть способа заключается в получе нии кривой сушки,т.е. зависимости количества испарившейся влаги от вре мени испарения при постоянной температуре и влажности окружающего воздуха для исследуемого образца и для эталонного образца (после устранения гидрофобизируюнщх свойств поверхности) . По полученным данным определяют количество воды, находящейся в контакте с Поверхностью, обшую площадь гидрофобных участков и степень гкдрофобности (смачиваемости) з. Недостатком способа является длительность, обусловленная проведением измерений при постоянной и сравнительно низкой (25°С) температуре. Просто увеличение температуры сушки не мо101жет быть использовано, так как оно. нарушит изотермичнос гь процесса при подъеме температуры и приведет к ошибкам в определении степени гидрофобности. Кроме того, способ требует постоянства вложности атмосферы, что усложняет реализацию способа.. Цель изобретения - ускорение определения смачиваемости. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения смачиваемости; минеральных порошков,закключающемуся в насьш(ении исследуемого образца водой, его нагрева до заданной температуры и регистрации зависи- мости параметра,, характеризующего испарение воды из образца, от времени, по которой с помощью калибровочной зависимости оАределяют степень смачиваемости исследуемого образца, нагрев образца осуществляют при пос- тоянной скорости увеличения температуры, в качестве параметра регистрируют скорость испарения воды а процессе нагрева, определяют температуру, при которой скорость испарения максимальна, а степень смачиваемости Г рассчитывают при пся4ощи выражения где Т и Т - температуры исследуемого и эталонного образцов соответственно, при которых скорость испарения остигает максимума. Проведенные исследования показали, что при нагреве образцов с постоянной скоростью температуры, при которой остигается максимальная скорость испарения, линейно связана с площадью поверхности участков, свободных от гидрофобизирующих веществ. Поэтому для оценки степени смаадваемости (гидрофобности) можно использ.Овать выражение где S - площадь поверхности о(аака, свободная от гидрофовиж фую щих веществ; S - общая площадь поверхности образца; Т - температура исследуемого образца, при которой достигается максимум скорости испарения;J Т - температура эталонного образца (т.е. образца, поверхность которого полностью освобождена от гидрофобных веществ), при которой достй гается максимум Скорости испарения. Способ осуществляют следующим образом. Одинаковые по крупности и массе образцы минерала с различной степенью гидрофобизации поверхности нась щают дистиллированной водой и помещают в камеру дериватографа типа MOM обеспечивающего автоматическую запис изменения температуры образца и скорости испарения. Образец нагревают с постоянной скоростью в интервале 1-2 град/мин и одновременно регистрируют зависимости температуры и ско рости испарения от времени. Искомое значение температуры, соответствующее максимальной скорости испарения воды, определяется из дери ватограммы (зависимости скорости испарения от времени) проведением прямой, параллельной оси ординат, -от , максимума кривой изменения скорости удаления влаги до пересечения с кривой зависимости .температуры от времени. Сравнивая полученное значение Т| с предварительно полученным значение Т для эталонного образца из того же порошка, поверхность которого освобождена от гидрофобизирующих веществ с помощью выражения (1) рассчитьшают степень смачиваемости. Пример. Навески антимонита с размером зерен 40-70 мкм общим 1C4 весом 600 мг обрабатывают раствором бутилового ксантогената калия (гидрофобизирующее вещество) с концентрацией 0,5; 0,1 и О мг/л в течение 15 мин. После обработки образцы переносят на сетку, находящуюся на фильтровальной бумаге, для удаления избытка влаги. Затем сетку с минералом вставляют в платиновый тигель и помещают в дериватограф. Измеренные температуры максимума скорости испарения равны 82°С для чистого образца и 79 и для образцов, обработанных растворами с концентрацией 0,1 и 0,5 мг/л соответственно. Рассчитанная степень смачивания в этих случаях равна 0,96 и 0,86, что согласуется с данными, полученными известным способом. Однако измерение предлагаемым способом проводят за время не более 1 ч, тогда как в известном способе необходимо затратить несколько часов. Кроме того, исследования показали, что измеренные значения Т и Т практически не зависят от влажности.воздуха в интервале 18-40% (отн.). Использование изобретения позволит существенно сократить время определения степени смачиваемости и упростить способ путем исключения необходимости поддержания постоянства влажности. Изобретение может быть использовано в лабораторной практике при определении флотационных свойств минералов для оценки эффективности действия флотореагентов и при создании систем автоматизации на обогатительных фабриках.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕЕШЯ СМАЧИВАЕМОСТИ МИНЕРАЛЬНЫХ ПОРОШКОВ, заключаюЕцийся в насыщении исследуемого образца водой, его нагрева до заданной температуры и регистрации зависимости параметра, характеризующего испарение воды из образца, от времени, по которой с помощью калибровочной зависимости определяют степень смачиваемости исследуемого образца, о тличающийся тем, что, с целью ускорения определения, образец нагревают при постоянной скорости , увеличения температуры, в качестве параметра регистрируют скорость испарения воды в процессе нагрева, определяют температуру, при которой скорость испарения максимальна, а степень смачиваемости Г рассчитьшаIOT при помощи выражения г , где Т и Т - температура исследуемого и эталонного образцов соответственно, при которых скорость испарения достигает максимума.