Способ определения параметров всплывающего пузырька

Способ определения параметров всплывающего пузырька

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в обогатительной промышленности при отработке конструкций аэраторов, реагентных режимов, процессов и т.п. Цель - повышение точности определения параметров всплывающего пузырька. Для этого формируют пузырек воздуха заданного диаметра в электропроводящей гидравлической среде (ЭГС) при подъеме пузырька воздуха. В ЭГС вводят электроды и пропускают электрический ток. В качестве физико-химической характеристики измеряют ток на электродах в момент прохождения между ними пузырька. Одновременно определяют время от момента образования пузырька до момента прохождения его между электродами. По измеренным величине тока и промежутку времени определяют параметры пузырька. Для удобства определения используют калибровочные графики. При прохождении пузырька между электродами происходит изменение значения плотности тока. Это изменение пропорционально диаметру и свойствам пузырька воздуха. Время с момента формирования пузырька на заданную величину обеспечивает определение скорости подъема пузырька и его подъемной силы.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (!9) (1!1 (51)5 В 03 D 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4462284/23-03 (22) 18.07.88 (46) 23.04.90. Бюл. Н 15 (71) Читинский политехнический институт (72) Ю.С. Шевченко (53) 622.765 (088.8) (56) Тихомиров В.К. Пены. Теория и практика их получения и разруше ния. — M.: Химия, 1983, с. 96-113.

Леонов С.Б. и др, Фотоэлектрический способ определения дисперсного состава воздушных пузырей. — Цветная металлургия, 1986, 1(р 1, с. 121-123, (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, процессов и т.п. Цель — повышение точности определения параметров всплывающего пузырька. Для этого формируют

Изобретение относится к обогащению, полезных ископаемых методами флотации и может быть использовано в обогатительной промышленности, в научно-исследовательской и экспериментальной практике для отработки конструкции аэраторов, реагентных режимов, процессов и т.п, Целью изобретения является повышение точности определения.

Формируют пузырек воздуха заданного диаметра в электропроводящей гид2 пузырек воздуха заданного диаметра в электропроводящей гидравлической среде (ЭГС) при подъеме пузырька воздуха. В ЭГС вводят электроды и пропускают электрический ток. В качестве физико-химической характеристики измеряют ток на электродах в момент прохождения между ними пузырька. Одновременно определяют время от момента образования пузырька до момента прохождения erp между электродами.

По измеренным величине тока и промежутку времени определяют параметры пу" зырька. Для удобства определения используют калибровочные графики. При прохождении пузырька между электрода-. ми происходит изменение значения плотности тока. Это изменение пропорционально диаметру и свойствам пузырька воздуха. Время о момента формарования пузырька на заданную величину обеспечивает определение скорости подъема пузырька и его подъемной силы. 2 ил, равлической среде, измеряют физико-: химическую характеристику среды при подъеме пузырька воздуха и по измеренным значениям определяют параметры пузырька. В электропроводящую гидравлическую среду вводят электроды и пропускают электрический ток, а в качестве физико-химической характеристики измеряют ток на электродах в момент прохождения между ними пу- зырька воздуха, при этом дополнитель- . но .измеряют время с момента образова1558489 ния пузырька до его прохождения между электродами и. определяют параметры пузырька.

Сущность изобретения состоит в том, что при прохождении пузырька, обладающего диэлектрическими свойствами,. между электродами в электропроводящей среде, через которую с помощью электродов пройускают электрический ток, изменяется плотность последнего в промежутке между электродами и, следовательно, его величина. Причем это изменение пропорционально диаметру и свойствам пузырька, 5 так как i=-b grad U, где i — плотность тока; - электропроводность среды-проводника; U — потенциал, и в случае прямолинейного проводника постоянного сечения (что соответствует условиям предлагаемого способа) I =

= Si, где I — - сила тока; ; S — - площадь сечения проводника. Или I = Ь Я 3 U/ÝÕ

= 6 S tU(X,) — U(X ) 3 j (X -Х „), где. Х „ и Х вЂ” точки, между которыми пропускается ток. Данное уравнение преобразуется: Т = 6SU/l = SU/Ñl,ãäå U— напряжение между точками Х „ и Х ;

i/ ЬС вЂ” удельное электрическое сопротивление, à Cl/S = R,ãäå.R — сопротивление части проводника длиной 1 и сечением S. Но при изменении 1 и

S вследствие прохождения пузырька диаметром d К тоже пропорционально значению Й изменяется, так max I = U/R, В то.же, время, чем больше подъемная сила пузырька, тем большую частицу, например, рудного минерала он может..поднять на поверхность гидрав" лической среды,.а при фиксированных 4р размерах частицы — с большей скоростью.. Следовательно, зная время с момента формирования пузырька до момента измерения его параметра, т.е. скорость подъема пузырька на заданную высоту можно судить о подъемной силе

его. Пузырек с частицей поднимается в том случае, если его подъемная сила

Р„превышает вес частицы F T:F л F или (fid 8) р g ) («d q/6) а у, где

И .=.J - p. 1 = Р»-З dn .d диаметры пузырька и частицы;,у„, p„, р„- соответствецно плотности жидкости, .газа и частицы. В то же время

P „ = mV/t, где щ — масса пузырька с частицей; Ч - скорость; t - -время их всплытия. Ho V = Н/t, где H -высота подъема, т.е. расстояние от мес- та формирования пузырька до межэлектродного промежутка, тогда,F„

= шН/t . Отсюда mH/t =(ndg/6) 4, g, Так как m d, (Й/g)g — постоянная величина,, то Н/t = Е(ду ) f(g-/„). Таким образом, при известных

Н и y t f(g ), где р„ определяет параметры пузырька. Это же следует, например, и из .анализа уравнения

Рыбчинского-Адамара-Бонда для области чисел Рейнольдса Re c 1 или уравнений,. которые можно представить

s общей формуле V = Cr / 1, где r -

Я. радиус пузырька; - кинематическая вязкость среды, в которой он всплывает.

На фиг. 1 приведен градуировочный график .зависимости I = f(d); на фиг.2 — градуировочный график зависи" мости V = f(й).

Пример. 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 друг от друга. Электроды устанавливают в верхней части щели,. выполненной из диэлектрического материала, например оргстекла, в виде сужающегося к верхней части клина с размерами на уровне капилляра 12к5 мм; на уровне электродов 12х1«5 мм. При этом электроды устанавливают друг против друга в торцах щели. Через электроды от стабилизированного источника питания подают ток 0,4 мА. Падение этого .тока между электродами при.прохождении пузырька регистрируют.ком-: бинированным прибором Ц-4360.

С помощью диспергатора через ка- пилляр выпускают пузырек с фиксацией секундомером момента его отрыва от капилляра и времени прохождения между электродами (при колебании стрелки регистрирующего прибора). По вели- . чине падения силы тока и с помощью градуировочного графика (фиг.1) оп ределяют размеры пузырьков, всплывающих в гидравлической среде беэ и с добавкой в нее различных флотореаген тов, например пенообразователя Т-80 (фиг.l, кривая 2). Для этого по оси ординат откладывают значение падения тока, восстанавливают перпендикуляр до пересечения с графиком.и от этой

58489

5 15 точки пересечения проводят нормаль к оси абсцисс, по которой определяют диаметр пузырька, Предварительно построены градуи" ровочные графики (фиг.1 и 2). Для этого в чистой электропроводящей среде с известным сопротивлением 1,8 Ом через капилляры диаметром 0,5; l 0 и 1,5 мм формируют пузырьки воздуха .и пропускают их в промежутке между электродами, установленными друг от друга на известном расстоянии: соответственно диаметру капилляра — l 5;

3,0 и 4,5 мм. При прохождении каждого пузырька в данном промежутке измеряют минимальную силу тока. По полученным данным строят график (фиг.l).

Аналогичным образом строят график, изображенный на фиг.2, При этом измеряют время подъема пузырька известного размера от устья капилляра до промежутка между электродами (до момента наибольшего падения силы тока), что позволяет определить скорость подъема .пузырька по известным времени и высоте (50 мм) подъема.

Это позволяет, зная время подъема пузырька (или скорость подъема), проводить корректировку полученных результатов с помощью градуировочного графика (фиг.2) зависимости V = Е(Й) где V — скорость, см/с; d - диаметр пузырька, мм (фиг.2, кривая 2 — параметры подъема пузырька в присутствии пенообразователя Т-80 в 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 капилляру образующийся пузырек заведомо реагирует с данной частицей, которая на- чинает подниматься с пузырьком. Гра-

6 дуировочный график (фиг.2, кривая 3) строят в гидравлической среде без добавок флотореагентов. Для определе5 ния параметров всплывающего с рудной частицей пузырька в присутствии флотореагента, например, Т-80 описанным способом восстанавливают нормаль от оси ординат до точки пересечения

10 с градуировочным графиком и от этой точки к оси абсцисс.

Таким образом, предлагаемый спо соб позволяет снизить трудоемкость и сложность аналитических работ, поскольку исключает трудности, связанные с 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.

Формула и з о б р е т е н и а

Способ определения параметров всплывающего пузырька; включающий формирование пузырька заданного диаметра в электропроводящей гид30 равлической среде, измерение физико-механической характеристики среды при подъеме пузырька воздуха и определение параметров пузырька, о т л .и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности опреде.ления, в электропроводящую гидравлическую среду вводят электроды и пропускают электрический ток, а в качестве физико-химической характерис4(тики измеряют ток на электродах в момент прохождения между ними пузырька воздуха, при этом измеряют время с момента формирования пузырька до момента прохождения между электрода45 ми, и параметры пузырька определяют по измеренным величинам.

l558489

005

ОО2

Ю01 сн/с (Д.

44кГ

Составитель В. Шубина

Техред Л.Кравчук

Редактор И. Шмакова

Корректор T. цалец

Заказ 2268 Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьпиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101