Устройство для автоматического измерения флотационной активности реагентов

 

Изобретение относится к флотационному обогащению, предназначено для измерения свойств пленок водорастворимых реагентов на границе жидкость - газ и может быть использовано для определения их флотационной активности при пенной флотации и пенной сепарации. Цель изобретения - повышение надежности измерений за счет повышения точности определения кинетических характеристик реагентов. На основании 1 устр-ва расположена ванна 2 с исследуемой жидкостью, которая накрыта неподвижным 3 и подвижным 4 барьерами. Барьер 4 жестко соединен с кареткой 6, на которой закреплены весы 13 с измерительным элементом 15 и которая кинематически связана с реверсивным двигателем 7. Вход реверсивного двигателя 7 соединен с выходом блока 8 управления, а выход весов 13 - с входом регистратора 16. Измерительный элемент 15 выполнен в виде набора жестко закрепленных пластин 17, зазор между которыми составляет не менее 5 мм. Расположены пластины 17 торцом к барьеру 4. Ширина пластин составляет 1 - 2 мм, а толщина - не более 0,1 мм. При таком выполнении измерительного элемента 15 увеличивается точность определения разности между динамическим и статическим поверхностным натяжением и времени восстановления равновесия. Определяют динамическое и статическое поверхностное натяжение по отношению силы втягивания элемента 15 в поверхностный слой непосредственно после растяжения пленки на периметр контакта пластин 17 с жидкостью и силы втягивания пластин 17 в равновесном состоянии на периметр контакта пластин 17 с жидкостью. 2 ил.

Изобретение относится к измерителям свойств пленок водорастворимых реагентов на границе жидкость газ и может быть использовано для определения их флотационной активности при подборе реагентов и их сочетаний, применяемых при пенной флотации и пенной сепарации. Цель изобретения повышение надежности измерений за счет повышенной точности определения кинетических характеристики реагентов. На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 измерительный элемент устройства, общий вид. Устройство содержит основание 1, на котором установлена строго в горизонтальном положении ванна 2, изготовленная из гидрофобного материала. Ванна 2 накрыта неподвижным 3 и подвижным 4 барьерами. На основании 1 закреплена винтовая передача 5, которая соединена с кареткой 6 и реверсивным двигателем 7. Двигатель 7 подключен к выходу блока управления 8, который связан с выключателями прямого 9 и обратного 10 хода. Барьер 4 жестко соединен с кареткой 6, посредством которой осуществляют его перемещение с заданной скоростью вдоль ванны 2 вправо или влево. На каретке 6 установлен штатив 11, на котором с помощью винта 12 закреплены электронные весы 13. К весам 13 подвешен на гибкой или жесткой тяге 14 измерительный элемент 15. Вход весов 13 соединен с блоком питания (на фиг. 1 не показан), а выход с входом регистратора 16 (например, самописца типа КСП-4). Измерительный элемент 15 (см. фиг. 2) выполнен из нескольких стальных пластин 17, ширина которых составляет 1-2 мм, а толщина не более 0,1 мм. Число пластин 17 определяется чувствительностью весов 13 и предельным значением измеряемой ими силы стягивания в поверхностный слой жидкости. Зазор между пластинами не менее 5 мм. Пластины 17 закреплены на перекладине 18 не расстоянии 5 мм одна от другой так, чтобы в зазоре между ними не наблюдалось капиллярного поднятия жидкости. К перекладине 18 крепится тяга 14 так, чтобы пластины 17 относительно нее располагались симметрично. Устройство работает следующим образом. Ванну 2 устанавливают в строго горизонтальное положение, разделяют ее поверхность барьерами 3 и 4 на три части и заполняют водой или водным раствором исследуемого реагента таким образом, чтобы мениск воды выступал над поверхностью борта ванны 2 на 2-3 мм. Затем барьеры 3 и 4 устанавливают на крайние противоположные положения. К весам 13 подвешивают измерительный элемент 15 так, чтобы пластины 17 располагались строго нормально подвижному барьеру 4. Затем элемент 15 поступают до соприкосновения с поверхностью жидкости, при этом вследствие его хорошей смачиваемости возникает его контакт с жидкостью и элемент 15 втягивается в поверхностный слой. В момент соприкосновения элемента 15 с поверхностью воды электронные весы 13 передадут сигнал, соответствующий величине силы втягивания элемента 15 в жидкость. Затем на ограниченную барьерами 3 и 4 предельно большую площадь поверхности жидкости подают известное количество водонерастворимого реагента. Такое, чтобы образовавшаяся пленка не понизила поверхностное натяжение, т. е. не изменила величину силы стягивания элемента 15 в поверхностный слой. Посредством привода 7, винтовой передачи 5 и каретки 6 перемещают подвижный барьер 4 до положения, при котором наблюдается уменьшение силы втягивания, что соответствует образованию сплошной пленки (мономолекулярного слоя) на поверхности раздела фаз, толщина которой h_o минимальна (точка Поккельс). Затем перемещением барьера 4 в сторону барьера 3 сжимают пленку на 50±5% площади, при которой зарегистрировано уменьшение силы втягивания элемента 15, что соответствует увеличению средней толщины пленки в два раза. (Выбор такой степени сжатия обусловлен тем, что в опытах, проведенных в идентичных условиях при различных степенях сжатия поверхности, именно при сжатии на 50±5% наблюдали наибольшую чувствительность метода). После установления равновесия на поверхности увеличивают площадь поверхности раздела фаз перемещения барьера 4 в обратную сторону, растягивания пленку на 50±5% от площади, полученной при сжатии, фиксируют на ленте регистратора 16 изменяющиеся во времени значения силы втягивания от максимального (динамического) до минимального (равновесного) и время восстановления равновесия t_p, определяют динамическое и статическое поверхностное натяжение по отношению соответственно силы втягивания элемента 15 в поверхностный слой непосредственно после растяжения пленки на периметр контакта пластин 17 элемента 15 с жидкостью и силы втягивания пластин 17 элемента 15 в равновесном состоянии поверхности на периметр контакта пластин 17 элемента 15 с жидкостью и находят разность между динамическим и статическим поверхностным натяжением Δσ

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ФЛОТАЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ РЕАГЕНТОВ, состоящее из основания, ванны, каретки с закрепленными на ней весами с измерительным элементом, двух разделительных барьеров, один из которых размещен на ванне, а другой жестко соединен с кареткой, кинематически соединенной с приводом реверсивного двигателя, блока управления, выход которого соединен с входом реверсивного двигателя, регистратора, вход которого соединен с выходом весов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности измерений за счет повышения точности определения кинематических характеристик реагентов, измерительный элемент выполнен в виде набора жестко закрепленных пластин, установленных с зазором между собой и торцом к соединенному с кареткой разделительному барьеру, при этом зазор между пластинами составляет не менее 5 мм, а пластины выполнены шириной 1 2 мм и толщиной не более 0,1 мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2