Устройство для исследования электрического состояния поверхности пузырьков газов Советский патент 1979 года по МПК G01N27/02 

Устройство предназначено дпя исследования механизма взаимодействия извлекаемых компонентов (минералов, осадков И др.) с газовыми пузьфьками, вьщел5пощимися в процессе электркзлитической флотации за счЬт разложения воды, а такке для определения оптимальных условий электролитической флотации - ионного состава, рН раствора, силы тока и др параметров процесса.

Электролитический способ извлечения ценных.металлов из флотационных пульп, отработанных промышленных растворов и сточных вод, в последнее время находит все более широкое применение Fll.

СЬнако, практич еское использование этого эффективного способа во многихслучаях тормозится почти полным отсутствио каких-либо теоретических разработок, связанных с механизмом взаимодействия извлекаемых компонентов с пузырьками газов электролиза (водородом и кислородом). В то же время, если в теории флотации минералов я руд одним

ИЗ CNCHOBHbjx BortpocoB является вопрос взаимодействия реагентов с поверхностью минералов, то в теории электролитической флотации, осуществляемой, как правило, без пригленения реагентов-со&фаз «1ей, основным вопросом становится вопрос непосредственного взaИмoдeifcтвия пузьфьков газов с частицш ли извлекаетлых минералов, осадков и т.д.

Йааёстно также устройство для изйе-., рения знака и величины заряда поверхности пузьфьков водорода, полученных за ; счет электролиза воды, и основанный на измерении угла отклонения поднимающихся пузырьков водорода в электрическом поле, содержащее два электрода, один из котфых выполнен точечным, помещенHbie в однородное электромагнитное поле, и регистрирующее устройство 2J.

(Щнако прибор обладает psy;oM существенных недостатков.

Наложение поперечного электрического поля вызывает направленное движение ио-г нов в электролите, что в свою очере/уь изменяет траекторий движе1шя поднимающихся пузырьков и вносит существенные тпгогрешности в измерения. Кажущаяся быстрая нейтрализация заряда поверхности пузырьков после отрыва с электродов связана с неудачным расположением положительно заряженного графитового электрода, притягивающего противоположно заряженные пузырьки водорода. Цель предлагаемого изофетення повышение точности измерений. Для этого второй электрод также является точечным, причем направление ма гнитных силовых линий совпадает с прямой, линией, соединяющей рабочие поверхности электродов. На фиг. 1 и 2 изофажено предлагаемое устройство, вьшолненное в виде элек тролитической ячейки, помет1енной между постоянного электромагнита, Электроды 1 и 2 вьшолнены из платиновой проволоки, запаянной в стеклянные кашшл5фы. Рабочая часть электродов имеет диаметр 0,075 мм. Электроды Д и 2 укреплены в донной части ячейки таким образом, что прямая линия, соедиН5пощая рабочие поверхности электродов, СобпйдаёТ с наттравлениеммагнйтйы.х силовых линий. При подобном расположении электродов движение ионов при наложении постояикого электрического поля про исходит вдоль магнитных силовых линий, т.е. в условиях, когда воздействие силы Лоренца на ионы-равно нулю. В этом слу чае наблюдаемое изменение траектории движения Газовых пузырьков зависит иск лючительно от воздействия магнитного поля. (ля оценки погрешности измерений из менения траектории движения пузырьков от воздействия магнитного поля на ионът в ячёихе предусмотрен электрод 3. Расположение данного электрода таково, что при работе его в паре с электродом 1 движение ионов происходит п пендикулярно направление магнитных силовых линий, т.е. при максимальном действии силы Лоренца на ионы электролита. Измерения производятся следукяцим образом. В электролитическую ячейку 4 заливается электролит, фильтрат суспензии, являющийся питанием злектрофлотацирнной машины. Затем ячейка ся в зазор между полюсами электромагнита 5. На электроды подается минималь ное наггряжение, обеспечивакяиее выделение потока одиночных пузырьков с точеч

7O2285 ных электродов. Под дeйcтвиe сильного магнит Ерго поля траектория движения пузырьков изменяется, Рна поднимаются под углом к первоначальному движению . По транспортирной шкале измеряется угол отклонения Рт вертикального движения. По формуле, выведенной из рассмотрения сил, действующих на одиночный заряженный пузырек газа, поднимающегося вверх в однородном магнитном поле, можно вычислить заряд, а по направлению ртклоне-, ния пузьфька газа - знак заряда. Использование в предлагаемом устройстве платиновых электродов позврляет исследовать величину и знак зарада поверхности как водородных, так и Ю1слрродщ.1х электролитических пузьфьков. В известном устройстве в измерение величины зар5ша поверхности пузырьков водорода вносится погрешность за счет наложения поперечного электрического поля, вызывающее направленное движение ионов в электролите, что в свою очередь изменяет траекторию движения поднимакхцихся пузырьков. В предлагаемом устройстве эта погрешность устранена за счет того, что платиновые электроды укреплены на дне ячейки таким образом, что прямая линия, соединяющая их рабочие поверхности, срв падает с направлением магнитных сшювых линий. При таком расположении электродов воздействие силы Лоренца на ионы в электролите исключено и отклонение пузырьков при наложении однородного магнитного поля обусловлено только величиной заряда поверхности электролитических пузырьков. Все это дает основание считать, что величина заряда поверхности электролите ческих газовых пузырьков измерена в предлагаолом устройстве с больщей точностью. формула изобретения Устройство для исследования электрического состояния поверхности пузьлрьков газов, содержащее два электрода, один из которых выполнен точечным, пометхенным в однородное электромагшггное поле, и регистрирующее устройство, о тл.и чающееся тем, что, с цепью повышения точности измерения, второй электрод также вьтолнен точечным, при- чем направлени е магнитных силовых линий

57022856

совпадает с прямой линией, соединяющей1. Матов Б. М. Электрофлотапия,

рабочие поверхности электродов.

Источшпси информации f принятые во внимание при экспертизе

Кишинев, 1971.

2. Авторское сввдетельство СССР N9,269558, кл. G 01 N 27/О2, 1967.

Н