Способ определения смачиваемости минеральных порошков

ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЮОПИСАНИЕ ИЗО(72) М.П, Розенфельд, Б.И.Иманакунов и Л.И. Толоконникова (71) Институт неорганической и физической химии АН Киргизской ССР (53) 66.063,5(088.8)(56) 1. Зимон А.Д. Адгеэияи и смачивание. М., "Химия" с. 73.2. Авторское свидетельство СССР В 761884, кл. С 01 Н 13/02, 1980.3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3229848/18-25, кл. С 01 И 13/00, 1980 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИАЧИВА-. ЕМОСТИ МИНЕРАЛЬНЫХ ПОРОШКОВ, заключающийся в насыщении исследуемого об разца водой, его нагрева до заданной зидкост 1974,ТЕН 9ЭЪ температуры и регистрациити параметра, характеризуюрение воды из образца, отпо которой с помощью калибзависимости определяют стечиваемости исследуемого обл и ч а ю щ и й с я тем,лью ускорения определения.увеличения температуры, вйараметра регистрируют скоиспарения воды в процессеопределяют температуру, прскорость испарения максимала степень смачиваемости Гют при помощи выракенияг= Т/Тгде Т и Т - температураго и эталонного образцоввенно, при которых скоросдостигает максимума. исследуемо- соответстть испарения 4(5) С 01 Н 13 00 зависимосщего испавремени,ровочнойпень смараэца, о тчто, с цеобраэецкорости,качестверостьнагрева,и которойьна,рассчитыва.1 1141Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именнок способам определения гидрофобныхсвойств минералов, и может быть использовано при разработке методовйэучения эффективности действия флотореагентов при обогащении полезныхископаемых,Известен способ определения смачиваемости твердых тел, заключающий Ося в нанесении капли жидкости наповерхность образца и измерения работы отрыва капли 11.Однако способ применим только копределению смачиваемости достаточногладких поверхностей и с его помощьюнельзя оценить смачиваемость порошкообразных материалов,Известен способ определения гидрофобных свойств минералов, заключающийся в насыщении образца водой, вытеснении подвижной воды газом под давлением и измерении количества оставшейся в образце воды Г 2 3Однако данный способ неприменимк изучению хрупких образцов, разрушающихся под действием перепада давления.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является30способ определениясмачиваемостиминеральных порошков, заключающийсяв насыщении исследуемого образцаводой, его нагреве до заданной температуры и регистрации зависимостипараметра, характеризующего испарениеводы из образца, от времени, по которой с помощью калибровочной зависимости определяют степень смачиваемости исследуемого образца.Суть способа заключается в получении кривой сушки,т.е. зависимостиколичества испарившейся влаги от времени испарения при постоянной температуре и влажности окружающего воздуха для исследуемого образца и дляэталонного образца (после устранениягидрофобизирующих свойств поверхности). По полученным данным определяютколичество воды, находящейся в контакте с поверхностью, общую площадьгидрофобных участков и степень гидрофобности (смачиваемости) 1 3 .Недостатком способа является длительность, обусловленная проведениемизмерений при постоянной и сравиитель.но низкой (25 С) температуре. Простоеувеличение температуры сушки не мо Г Т/Т где Т и Т - температуры исследуемого и эталонного образцов соответственно, при которых скорость испарениядостигает максимума,Проведенные исследования показали,что при нагреве образцов с постояннойскоростью температуры, при которойдостигается максимальная скорость испарения, линейно связана с площадьюповерхности участков, свободных отгидрофобизирующих веществ. Поэтому для оценки степени смачиваемости (гидрофобности) можно использовать выражение бТ площадь поверхности обрейте,свободная от гидрофобиаФцующих веществ;общая площадь поверхностиобразца;температура исследуемого об-разца, при которой достигается максимум скорости испарения; где 8 1З 1 О 2жет быть использовано, так как оно нарушит изотермичнос 1 гь процесса при подъеме температуры и приведет к ошибкам в определении степени гидрофобности. Кроме того, способ требует постоянства вложности атмосферы, что усложняет реализацию способаЦель изобретения - ускорение определения смачиваемости.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения смачиваемостиминеральных 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 пос" тоянной 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 выраженияСоставитель А.КощеевТехред О.Неце Корректор С.Черни Редактор А.Шишкина Тираж 897 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Заказ 487/31 филиал ППП "Патент",г.ужгород, ул.Проектная, 4 3 1141Т - температура эталонного образца (т.е. образца, поверхность которого полностьюосвобождена от гидрофобныхвеществ), при которой достигается максимум скоростииспарения.Способ осуществляют следующим образом.Одинаковые по крупности и массе 1 р образцы минерала с различной степенью гндрофобизации поверхности насыщают дистиллированной водой и помещают в камеру дериватографа типа МОМ, обеспечивающего автоматическую запись 15 . 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 р рости испарения от времени.Искомое значение температуры, соответствующее максимальной скорости испарения воды, определяется из дериватограммы (зависимости. скорости ис 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 жеВпорошка, поверхность которого осво 35 бождена от гидрофобизирующих веществ, с помощью выражения (1) рассчитывают степень смачиваемости.П р и м е р. Навески антимонита с размером зерен 40-70 мкм общим 310 4весом 600 мг обрабатывают раствором бутилового ксантогената калия (гидрофобизирующее вещество) с концентрацией 0,5; О,1 и 0 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 фС для чистого образца и 79 и71 С для образцов, обработанныхрастворами с концентрацией 0,1 и 0,5 мг/л соответственно.Рассчитанная степень смачиванияв этих случаях равна 0,96 и 0,8 б, что согласуется с данными,.полученными известным способом, Однако измерение предлагаемым способом проводят за время не более 1 ч, тогда какв известном способе необходимо затратить несколько часов.Кроме того, исследования показали,что измеренные значения Т и Т практически не зависят от влажности,воздуха в интервапе 18-403 (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.