矿物浮选微纳米气泡发生器
微纳米气泡具有的特性
纳米气泡是指尺寸在几十至数百纳米范围内的小气泡，纳米气泡由可表现出一些特殊的行为特性，如存在时间长、传质效率高、表面ζ电位高以及可释放出自由基等特性。在研究颗粒-颗粒之间以及颗粒-气泡的相互作用的过程中发现疏水作用是一个关键因素，这是因为基于EDLVO理论可知，疏水作用能通常比颗粒间的静电作用能以及范德华作用能大10~100倍，同时在包含位阻效应、溶剂化效应以及疏水作用的非DLVO力之中，疏水作用的作用能也**，疏水作用的作用距离也较长。研究表面疏水长程作用机制的过程中首次纳米气泡可能存在于固体与液体的交界面，随着微观力学测试手段的发展，研究人员利用原子力显微镜、扫描电子显微镜等先进的研究手段先后证实了疏水性表面会存在纳米粒级气泡，当两个疏水颗粒相互接触时，这些纳米气泡会合并形成纳米气泡桥，这一过程会产生很强的长程作用力，业界将此定义为“纳米气泡桥毛细作用力”(NBCF-Nanobubble Bridging Capillary Force)，这种“纳米气泡桥毛细作用力”正是长程疏水作用的根源。
微纳米气泡发生器在矿物浮选中的突出表现
1:由于“纳米气泡桥作用”表现在疏水颗粒-颗粒和颗粒-气泡(普通气泡)之间相互作用过程中起主导作用。基于此可知，在浮选过程中，可借助纳米气泡的桥梁作用，将普通气泡和疏水矿物颗粒联结起来，强化矿物疏水上浮过程。
2；纳米气泡对微细粒白钨矿浮选过程的影响机制。研究结果表明：纳米气泡能够在油酸钠溶液稳定存在1 h以上，具有很强的稳定性；纳米气泡尺寸随着油酸钠浓度增高而减小，随着pH增大而增大；表面电负性则随着pH的增大不断增强；纳米气泡能够提高微细粒白钨矿的浮选速率和回收率。
3；在煤泥浮选过程中，纳米气泡能够促进煤炭颗粒粘结与气泡矿化，有助于气泡与颗粒间水化膜的脱水作用，此外，纳米气泡的存在还可以使煤粒的沉降速度降低。
4：纳米气泡使细粒煤可燃体回收率提高了10%~30%，此外，发现纳米气泡还起到了辅助捕收剂的作用，捕收剂用量减少了1/3~1/2。
5:浮选柱中对粗磷酸盐进行浮选回收中，纳米气泡在一定的酸不溶性排斥反应中，P2O5回收率增加了10%~30%。纳米气泡使捕收剂的用量减少了1/3到1/2。纳米气泡对难浮颗粒的改善效果比易浮颗粒更显著，尤其是在较低的捕收剂用量下。纳米气泡几乎使粗磷酸盐浮选速率常数增加了一倍，使浮选选择性指数增加了25%。
6：微纳米气泡对14.36~38 μm和5~14.36 μm的黄铜矿颗粒进行浮选回收试验时，试验结果显示在纳米气泡存在的条件下，黄铜矿的回收率提高了大约16%~21%，捕收剂和起泡剂的消耗量分别降低了75%和50%。且纳米微泡的存在使超细微粒(5~14.36 μm)回收率的增加程度超过细粒(14.36~38 μm)。
7:对粒径组成不同的煤泥进行了一系列的浮选试验，研究结果表明，纳米气泡的存在将180~600 μm的粗粒煤泥浮选产品的平均粒径从250 μm提高到325 μm，将0~180 μm的细/超细煤浮选产品的平均粒径从103 μm降低至69 μm，这表明纳米气泡不仅能大大提高粗煤粒浮选回收率，还能显著提高细/超细煤泥的浮选回收率。
8:纳米气泡辅助石英颗粒浮选的试验中，发现与粗泡相比，粗泡加纳米泡的浮选可使超细石英(8~74 μm)的回收率提高20%~30%，并轻微降低粗颗粒(67~118 μm)的回收率。
9:纳米气泡融入到专门设计的浮选柱中，结果表明，在纳米气泡存在的情况下，小于150 μm煤样的可燃物回收率提高了5%~50%，纳米气泡也使动力学浮选速率常数增加40%以上，由于纳米气泡在疏水颗粒表面选择性生成，同时也降低了捕收剂的用量。
文献源来自：纳米气泡在微细粒矿物浮选中的应用研究进展。
