Способ определения параметров всплывающего пузырька

,.;114 ;ВЬ."Ф эГ СА И ЛЬСТВУ л, Н 15литехнический огащенню Флота- в обо- научентальтруков,повыя являетсделения.к воздухаропроводя точности е заданно ей гидузырэлек Формирую го диаметраГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ С 8 И(56) Тихомиров В.К. Пены. Теория и практика их получения и разрушения, - М.: Химия, 1983, с. 96-113.Леонов С.Б. и др, Фотоэлектрический способ определения дисперсного состава воздушных пузырей. - Цветная металлургия, 1986, 9 1, с. 21-123, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВСПЛЫВАКЩЕГО ПУЗЫРЬКА(57) Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и м.б. использовано в обогатительной промышленности при отработке конструкций аэраторов, реагентных режимов, процес сов и т.п. Цель - повышение точности определения параметров всплывающего пузырька. Для этого формируют Изобретение относится к об полезных ископаемых методами ции и может быть использовано гатительной промышленности, в но-исследовательской и экспер ной практике для отработки ко ции аэраторов, реагентных реж процессов и т.п,Целью изобретени я пузырек воздуха заданного диаметрав электропроводящей гидравлическойсреде (ЭГС) при подъеме пузырька воздуха. В ЭГС вводят электроды и пропускают электрический ток. В качестве физико-химической характеристикиизмеряют ток на электродах в моментпрохождения между ними пузырька. Одновременно определяют время от момента образования пузырька до моментапрохождения его между электродами,По измеренным величине тока и промежутку времени определяют параметры пу"зырька. Для удобства определения используют калибровочные графики. Припрохождении пузырька между электрода-.ми происходит изменение значенияплотности тока. Это изменение пропорционально диаметру и свойствам пузырька воздуха. Время с момента формирования пузырька на заданную величинуобеспечивает определение скоростиподъема пузырька и его подъемной силы. 2 ил равлической среде, измеряют физико-:химическую характеристику среды приподъеме пузырька воздуха и по измеренным значениям определяют параметры пузырька. В электропроводящуюгидравлическую среду вводят электроды и пропускают электрический ток,а в качестве физико-химической характеристики измеряют ток на электродахв момент прохождения между ними пу-зырька воздуха, при этом дополнительно .измеряют время с момента образова 1558489ния пузырька до его прохождения между электродами и. определяют параметры пузырька.Сущность изобретения состоит в том, что т ри прохождении пузырька, обладающего диэлектрическими свойствами,. между электродами в электро- проводящей среде, через которую с помощью электродов пройускают электрический ток, изменяется плотность последнего в промежутке между электродами и, следовательно, его величина. Причем это изменение пропорцио-. нально диаметру и свойствам пузырька, 5 так как =-Ь огай П, где- плотность тока; 6- электропроводность среды-проводника; ЕЕ - потенциал, и в случае прямолинейного проводника постоянного сечения (что соответствует условиям предлагаемого способа) 1 = = Бх, где 1 - сила тока; Б - площадь сечения проводника. Или Т = Ь Б Э О/ЭХ = 6 Б ЕЕ(Х,) - ЕЕ(Х ) 3/(Х-Х ), где Хи Х - точки, между которыми пропускается ток. Данное уравнение преобразуется: Т = 6 Б 11/1 = БПС 1,где ив напряжение между точками Хи Х ;1/ Ь С - удельное электрическое сопротивление, а С 1/Б = К,где К - сопротивление части проводника длиной 1 и сечением Б, Но при изменении 1 и Б вследствие прохождения пузырька диаметром й К тоже пропорционально значению Й изменяется, так как 1 = ИК,В то же, время, чем больше подъемная сила пузырька, тем большую частицу, например, рудного минерала он можетподнять на поверхность гидрав" лической среды, а при Фиксированных 40 размерах частицы - с большей скоростью,. Следовательно, зная время с момента Формирования пузырька до момента измерения его параметра, т,е, скорость подъема пузырька на заданную 45 высотуможно судить о подъемной силе его. Пузырек с частицей поднимается в том случае, если его подъемная сила Рпревышает вес частицы Рт.Р л 7 Р"и (риаз/) д,) д,1 зд,)р,8, где50 11,а 9 гц яж ю 1 и идиаметры пузырька и частицы; ,уж,р, р- соответствецно плотности жидкости, .газа и частицы. В то же время Р= шЧ/й, где щ - хасса пузырькас частицей; Ч " скорость; й - время их всплытия. Но Ч = Н/, где Н -высота подъема, т.е. расстояние от мес- та Формирования пузырька до межэлектродного промежутка, тогда,Г= шН/С . Отсюда тпЕ 1/ =(дс 1/6) б, Я,Так как ш,й, (й/)8 - постояннаявеличина то НЙ = Е(Ду,) = Г(;-). Таким образом, при известныхН и у,.й( у ), где р определяетпараметры пузырька, Это же следует,например, и из .анализа уравненияРыбчинского-Адамара-Бонда для области чисел Рейнольдса Кес 1 или уравнений,. которые можно представитьв общей формуле Ч = Сг /1, где г -Я.радиус пузырька; - кинематическаявязкость среды, в которой он всплывает,На Фиг. 1 приведен градуировочныйграфик. зависимости 1 = ЙЯ); нафиг.2 - градуировочный график зависи"мости Ч = ЕИ).П р и м е р. Берут сосуд, заполненный электропроводящей средой,например водой (омическое сопротивление 1,8 Ом). На дно сосуда помещают,капилляр диаметром 0,4 мм, соединенный резиновой трубкой с диспергатором,Над капилляром на высоте 30 мм устанавливают два медных электрода диаметром 1 мм на расстоянии 5 мм другот друга. Электроды устанавливают вверхней части щели,. выполненной издиэлектрического материала, например оргстекла, в виде сужающегося кверхней части клина с размерами науровне капилляра 12 к 5 мм; на уровнеэлектродов 12 к 1,5 мм. При этом электроды устанавливают друг против друга в торцах щели. Через электродыот стабилизированного источника питания подают ток 0,4 мА. Падениеэтого .тока между электродами при.прохождении пузырька регистрируют.ком-:бинированным прибором Ц.С помощью диспергатора через ка-пилляр выпускают пузырек с фиксациейсекундомером момента его отрыва откапилляра и времени прохождения между электродами (при колебании стрелки регистрирующего прибора). По вели- .чине падения силы тока и с помощьюградуировочного графика (фиг,1) определяют размеры пузырьков, всплывающих в гидравлической среде беэ и сдобавкой в нее различных Флотореаген тов, например пенообразователя Т(Фиг.1, кривая 2), Для этого по осиординат откладывают значение падениятока, восстанавливают перпендикулярдо пересечения с графиком.и от этой,15точки пересечения проводят нормальк оси абсцисс, по которой определяют диаметр пузырька,Предварительно построены градуи"ровочные графики (фиг.1 и 2). Дляэтого в чистой электропроводящей среде с известным сопротивлением 1,8 Омчерез капилляры диаметром 0,5; 1,0и 1,5 мм формируют пузырьки воздуха.и пропускают их в промежутке междуэлектродами, установленными друг отдруга на известном расстоянии: соответственно диаметру капилляра - 1,5;3,0 и 4,5 мм. При прохождении каждогопузырька в данном промежутке измеряют минимальную силу тока. По полученным данным строят график (фиг.1),Аналогичным образом строят график,изображенный на фиг,2, При этом измеряют время подъема пузырька известного размера от устья капилляра допромежутка между электродами (до момента наибольшего падения силы тока),что позволяет определить скоростьподъема .пузырька по известным времени и высоте (50 мм) подъема.Это позволяет, зная время подъемапузырька (или скорость подъема), проводить корректировку полученных результатов с помощью градуировочногографика (фиг.2) зависимости 7 = Е(Й)где 7 - скорость, см/с; Й - диаметрпузырька, мм (фиг.2, кривая 2 - параметры подъема пузырька в присутствии пенообразователя Тв гидравлической среде)Для исследования, например, подъемной силы пузырька в присутствии различных флотореагентов на кончик капилляра помещают рудную частицу (галенит) с .известным размером (0,17 мм)При прохождении .воздуха по капилляруобразующийся пузырек заведомо реагирует с данной частицей, которая на-чинает подниматься с пузырьком. Гра-6дуировочный график (фиг,2, кривая 3)строят в гидравлической среде бездобавок флотореагентов. Для определения параметров всплывающего с рудной частицей пузырька в присутствиифлотореагента, например, Тописанным способом восстанавливают нормальот оси ординат до точки пересечения 10 с градуировочным графиком и от этойточки к оси абсцисс.Таким образом, предлагаемый спо соб позволяет снизить трудоемкостьи сложность аналитических работ, поскольку исключает трудности, связанныес попаданием светового луча на поднимающийся колеблющийся пузырек и регистрацией отраженного от него луча;при предлагаемом способе .пузырек 20 заведомо попадает в промежуток между электродами, следовательно, происходит замер каждого пузырька, формируемого в гидравлической среде. 25 Формула изобретенияСпособ определения параметроввсплывающего пузырька; включающийформирование пузырька заданного диаметра в электропроводящей гид равлической среде, измерение фи-зико-механической характеристики среды при подъеме пузырька воздуха иопределение параметров пузырька,о т л,и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности опреде.ления, в электропроводящую гидравлическую среду вводят электроды и пропускают электрический ток, а в качестве физико-химическойхарактерис тики измеряют ток на электродах вмомент прохождения между ними пузырька воздуха, при этом измеряют времяс момента формирования пузырька домомента прохождения между электрода ми, и параметры пузырька определяютпо измеренным величинам.558489 005 оаг 10 1,5Рае 1 Составитель В. ШубиТехред Л.Кравчук Шмак КоРРектоР Т, Цал едакто Заказ 2268 Тираж 462 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 одственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 10 П