Способ определения смачиваемости минеральных порошков

 

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.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

И4

РЕСПУБЛИК

4(5!) С 01 N 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 7g

l4 A4TOPCKOMII СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСтВЕННЫй КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРьпъй (21) 3557387/24-25 (22) 24.02 ° 83 (46) 23.02.85. Бюл. В 7 (72) М.П. Розенфельд, Б.И.Иманакунов и Л.И. Толоконникова (71) Институт неорганической и физической химии АН Киргизской CCP (53) 66.063.5(088.8) (56) 1. Зимон А.Д. Адгеэия жидкости и смачивание. M., "Химия", 1974, с. 73.

2. Авторское свидетельство СССР@ 761884, кл. С 01 N 13/02, 1980.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3229848/18-25, кл. С 01 N 13/00, 1980 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИАЧИВАЕМОСТИ МИНЕРАЛЬНЫХ ПОРОШКОВ, заключающийся в насыщении исследуемого образца водой, его нагрева до заданной

„„Я0„„1141310 А температуры и регистрации зависимос. ти параметра, характеризующего испарение воды из образца, от времени, по которой с помощью калибровочной зависимости определяют степень- смачиваемости исследуемого образца, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью ускорения определения, образец .нагревают при постоянной скорости, .увеличения температуры, в качестве йараметра регистрируют скорость испарения воды в процессе нагрева, определяют температуру, при которой скорость испарения максимальна, а степень смачиваемости Г рассчитывают при помощи выра кения г= Т /Т где Т„ и Т вЂ” температура исследуемого и эталонного образцов соответственно, при которых скорость испарения достигает максимума..1 1141

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к способам определения гидрофобных свойств минералов, и может быть ис пользовано при разработке методов

Изучения эффективности действия флотореагентов при обогащении полезных ископаемых.

Известен способ определения смачиваемости твердых тел, заключающий- 1б ся в нанесении капли жидкости на поверхность образца и измерения работы отрыва капли 511.

Однако способ применим только к определению смачиваемости достаточно гладких поверхностей и с его помощью нельзя оценить смачиваемость порошкообразных материалов, Известен способ определения гидрофобных свойств минералов, заключаю- уб щийся в насыщении образца водой, вытеснении подвижной воды газом под давлением и измерении количества оставшейся в образце воды Р2 3.

Однако данный способ неприменим к изучению хрупких образцов, разрушающихся под действием перепада давления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является

30 способ определения смачиваемости минеральных порошков, заключающийся в насыщении исследуемого образца водой, его нагреве 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.

Суть способа заключается в получении кривой сушки,т.е. зависимости количества испарившейся влаги от времени испарения при постоянной температуре и влажности окружающего Воз духа для исследуемого образца и для эталонного образца (после устранения гидрофобизирующих свойств поверхности). По полученным данным определяют количество воды, находящейся в контакте с поверхностью, общую площадь гидрофобных участков и степень гидрофобности (смачиваемости) (3 ).

Недостатком способа является длительность, обусловленная проведением измерений при постоянной и сравнительно низкой (25 С) температуре. Простое увеличение температуры сушки не моr Т„/T где Т и Т вЂ” температуры исследуемо1 го и эталонного образцов соответственно, при которых скорость испарения достигает максимума .

Проведенные исследования показали, что при нагреве образцов с постоянной скоростью температуры, при которой достигается максимальная скорость испарения, линейно связана с площадью поверхности участков, свободных от гидрофобизирующих веществ.

Поэтому для оценки степени смачиваемости (гидрофобности) можно использовать выражение

:S1 Ti

S Т площадь поверхности образца, свободная от гидрофобиа@рую щих веществ; общая площадь поверхности образца; температура исследуемого об- разца, при которой достигается максимум скорости испарения; где S

З1О 2 жет 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 насыщении исследуемого образца водой, его нагрева до задан-, ной температуры и регистрации зависимости параметра, характеризующего испарение воды из образца, от времени, по которой с помощью калибровочной зависимости ойределяют степень смачиваемости исследуемого образца, нагрев образца осуществляют 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 рассчитывают при помощи выражения

Составитель А.Кощеев

Техред О.Неце Корректор С.Черни

Редактор А.Шишкина

Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская надь., д.4/5

Заказ 487/31

Филиал ППП "Патент",г.ужгород, ул.Проектная, 4

Э ll4l

Т вЂ” температура эталонного образца (т.е. образца, поверхность которого полностью освобождена от гидрофобных веществ), при которой достигается максимум скорости испарения.

Способ осуществляют следующим образом.

Одинаковые по крупности и массе lp образцы минерала с различной степенью гндрофобизации поверхности насыщают дистиллированной водой и помещают в камеру дериватографа типа МОМ, обеспечивающего автоматическую запись 1

- изменения температуры образца и ско-. рости испарения. Образец нагревают с постоянной скоростью в интервале

1-2 град/мин и одновременно регистрируют зависимости температуры и ско- 2р рости испарения от времени.

Искомое значение температуры, соответствующее максимальной скорости испарения воды, определяется из дериватограммы (зависимости .скорости ис- д парения от времени) проведением прямой, параллельной оси ординат, от:.,: максимума кривой изменения скорости удаления влаги до пересечения с кривой зависимости .температуры от вреиени.

Сравнивая полученное значение Т, с предварительно полученным значением

Т для эталонного образца из того же порошка, поверхность которого осво35 бождена от гидрофобизирующих веществ, с помощью выражения (1) рассчитывают степень смачиваемости.

Пример. Навески антимонита с размером зерен 40-70 мкм общим

310 4 весом 600 мг обрабатывают раствором бутилового ксантогената калия (гидрофобизирующее вещество) с концентрацией 0,5; О,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

71 С для образцов, обработанных растворами с концентрацией 0,1 и

0,5 мг/л соответственно.

Рассчитанная степень смачивания в этих случаях равна 0,96 и 0,8б, что согласуется с данными,.полученными известным способом. Однако asмерение 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 прак1 тически не зависят от влажности,воздуха в интервапе 18-40Х (отн.).

Использование изобретения позволит существенно сократить время определения степени смачиваемости и упростить способ путем исключения необходимости поддержания постоянства влажности.

Изобретение может быть использова-. но в лабораторной практике при определении флотационных свойств минералов для оценки эффективности действия флотореагентов и при создании систем автоматизации на обогатительных фабриках.