Устройство для исследования электрического состояния поверхности пузырьков газов

Устройство для исследования электрического состояния поверхности пузырьков газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

л

О П И C, À -Æ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ц 702285

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.06.76 (2! ) 2370381/18-25 (51)М. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

G 01 N 27/02

Йкударотиеииый квинтет

СССР ав делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 05.12.79. Бюллетень ¹45 (53) УДК 543.25 (088.8) Дата опубликования описания 10.12.79 (72) Авторы изобретения

Г. Н. Назарова, Л. Н. Дорохина и И. Г. Волков

Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта г (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

ПОВЕРХНОСТИ ПУЗЫРЬКОВ ГАЗОВ

Устройство предназначено дли исследования механизма взаимодействии извлекаемых компонентов (минералов, осадков я др,) с газовыми пузырьками, выделяющимися в процессе электролитической флотации за счет разложении воды, а

5 также для определении оптимальных условий электролитической флотации — ионного состава, рН раствора, силы тока и др. параметров процесса.

Электролитический способ извлечении ценных. металлов из флотационных пульп, отработанных промышленных растворов и сточных вод, в последнее время находит вое более шщюное нрвменеыве (1). однако, практи фское использование этого эффективного способа во многих случаях тормозится почти полным отсутствием каких-либо теоретических разработок, связанных с механизмом взаимодействия извлекаемых компонентов с пузырьками газов электролиза (водородом и кислородом). В то же время, если в теории флотации минералов и руд одним из основных вопросов является вопрос взаимодействии реагентов с поверхностью минералов, то в теории электролитической флотапии, осуществляемой, как правило, без применения реагентов-с:обирателей, основным вопросом становится вопрос непосредственного взаимодействия пузырьков газов с частицами извлекаемых минералов, осадков и тд. . Известно также устройство для изме- рения знака и величины заряда поверхности пузырьков водорода, полученных эа счет электролиза воды, и основанный на измерении угла отклонения поднимающихся пузырьков водорода в электрическом поле, содержащее два электрода, один из котсрых выполнен точечным, GoMEKMH ные в однородное электромагнитное поле, и ргистрируицее устрой тво (2).

Однако прибор обладает рядом существенных нецостатков.

Наложение поперечного электрического поля вызывает направленное движение ио-. нов в электролите, что в свою очередь

ФМФ АЖЬл6ФЖ @ . ф

3 7022 изменяет траекторию движения поднимающихся пузырьков и вносит существенные погрешности в измерения.

Кажущаяся быстрая нейтрализация заряда поверхности пузырьков после отрыва с электродов связана с неудачным распо- ложением положительно заряженного графитового электрода, притягивающего противоположно заряженные пузырьки водорода. о

Цель предлагаемого изобретения повы шение точности измерений.

Для этого второй электрод также является точечным, причем направление ма гнитных силовых линий совпадает с прямой, линией, соединяющей рабочие поверхности электродов.

На фиг. 1 и 2 изображено предлагаемое устройство, BbBIoëíåííîå в виде электролитической ячейки, помещенной между полюсами постоянного электромагнита.

Электроды 1 и 2 выполнены иэ платиновой проволоки, запаянной в стеклян ные капилляры. Рабочая часть электродов имеет диаметр 0,075 мм. Электроды 2

1 и 2 укреплены в донной части ячейки таким образом, что прямая линия, соединяющая рабочие поверхности электродов, совпадает с направлением магнитных силовых линий. При подобном расположении электродов движение ионов при наложении постоянного электрического поля происходит вдоль магнитных силовых линий, т.е. в условиях, когда воздействие силы

Лоренца нв ионы равно нулю. В этом случае наблюдаемое изменение траектории движения газовых пузырьков зависит исключительно от воздействия магнитного поля.

40 фля оценки погрешности измерений изменения траектории движения пузырьков от воздействия магнитного поля на ионы в meme предусмотрен электрод 3. Расположение данного электрода таково, 45 что при работе его в паре с электродом 1 движение ионов происходит перпендикулярно направлению магнитных силовых линий, т.е. при максимальном действии силы Лоренца на йоны электролита.

Измерения производятся следующим . образом. В электролитическую ячейку 4 заливается электролит, фильтрат суспензии, являющийся питанием электрофлотационной машины. 3атем ячейка помещает55 ся в зазор между полюсами электромагнита 5. На электроды подается минималь ное йапряжение, обеспечивающ.ее выделение потока одиночных пузырьков с точеч85 4 ных электродов. Под действием сильного магнитного поля траектория движения пузырьков изменяется, онв поднимаются . под углом к первоначальному движенцю .

По транспортирной шкале измеряется угол отклонения от вертикального движения.

По формуле, выведенной из рассмотрения сил, действующих на одиночный заряженный пузырек газа, поднимающегося вверх в однородном магнитном поле, можно вычислить заряд, в по направлению отклоне-, ния пузырька газа — знак заряда.

Использование в предлагаемом устроФстве платиновых электродов позволяет ис следовать величину и знак заряда поверхности как водородных, так и кислородных электролитических пузырьков. В известном устройстве в измерение величины заряда поверхности пузырьков водорода вносится погрешность за счет наложения поперечного электрическогополя,, вызывающее направленное движение ионов в электролите, что в свою очередь изменяет траекторию движения поднимающихся пузырьк ов.

В предлагаемом устройстве этв погрешность устранена эа счет того, что платиновые электроды укреплены на дне ячейки таким образом, что прямая линия, соединяющая их рабочие поверхности, сов падает с направлением магнитных силовых линий. При таком расположении электродов воздействие силы Лоренца на ионы в электролите исключено и отклонение пузырьков при наложении однородного магнитного поля обусловлено только величиной заряда поверхности электролитических пузырьков.

Все это дает основание считать, что величина заряда поверхности электролиты" ческих газовых пузырьков измерена в предлагаемом устройстве с большей точностью

Формула изобретения

Устройство для исследования электрического состояния поверхности пузырьков газов, содержащее два электрода, один иэ которых выполнен точечным, помещенным в однородное электромагнитное поле, и регистрирующее устройство, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, второй электрод также выполнен точечным, при- . чем направление магнитных силовых линий

702285

Фиг. 2

БНИИПИ Заказ 7580/41 Тираж 1073 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 совпадает с прямой линией, соединяюшей рабочие поверхности алектродов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Матов Б. N. Электрофлотация, Кишинев, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 269558, кл. Я 01 М 27/02, 1967.