矿物表面的润湿性

1.润湿现象：
       润湿是自然界中常的现象，是由于液体固体表面排挤在固体表面所产生的一种界面作用。易被润湿的表面称为亲液（水）表面，其矿物称为亲液（水）矿物；反之称为疏液（水）表面，疏液（水）矿物。
       润湿性是表征矿物表面重要的物理化学特征之一，是矿物好坏可浮性的直观标志，取决于矿物表面不饱和键力与偶极水分子相互作用的强弱。
       2.润湿现象在浮选中意义：
       矿物表面润湿性及其调节是实现各种矿物浮选可分离的关键，所以了解和掌握矿物表面润湿性的差异，变化规律以及调节方法对浮选原理及实践均有重要意义。
       目前，人为改变调节润湿性（可浮性）的方法有两大类：物理方法和化学方法。
       二、润湿的接触角
       润湿性的度量用接触角测量法和润湿测定法，常用接触角θ。
       三相润湿周边：当气泡附着浸入水中的矿物表面，达到润湿平衡时，气泡在矿物表面所形成三相接触点围成的周边。（变化---平衡）
       接触角：过三相润湿周边上任一点P作气液界面的切线δAW，与固液界面δSW之间所形成的包括液相的夹角θ。
       接触角θ的大小与接触的三相界面所具有的各界面张力有关，当各界面张力相互作用达到平衡时，有
       
        接触角是三相界面张力的函数。说明：不仅与矿物表面性质有关，而且与液相、气相的界面性质有关。凡能引起改变任何两相界面张力的因素都可以影响矿物表面的润湿性。
       当θ>90o时，δSW > δAW 矿物表面不易被水润湿，具有疏水表面，其矿物具有疏水性,可浮性好。
       当θ<90o时，δSW < δAW 矿物表面易被水润湿，具有新水表面，其矿物具有新水性，可浮性差。
       因此，对矿物的润湿性与可浮性的度量可定义为：
       润湿性=cosθ。
       可浮性=1-cosθ。
       三、润湿阻滞
       1.润湿阻滞:
       润湿过程中，润湿周边展开或移动受到阻碍，使平衡接触角发生改变，这种现象称为润湿阻滞。
       其影响因素：润湿顺序，矿物表面组成，化学万分，不均匀性，粗糙度，及矿物表面润湿性等。
       润湿阻滞的两种阻滞效应：水排气和气排水时的阻滞效应。
       （1）水排气时的阻滞效应:
       

       水分子与矿物表面间存在磨擦力φ0.
       图中若，水滴继续扩展，处于平衡状态时：

       所以: θ1 > θ, cosθ1 < cosθ.
        （2）气排水时阻滞效应:
       气泡在浸在水中的矿物表面展开，气体分子与矿物表面间的磨擦力为φ2.
 
       因φ2很小，θ2≈θ，所以θ2 < θ, cosθ2 > cosθ.
       （3）动态阻滞效应:
       　
       当平板倾斜便水滴近于能沿斜面流动。出现前角θ1 > θ，后角θ2 < θ，前角水排气，后角为气排水， θ1 > θ > θ2.
       2.润湿阻对浮选的影响:
       浮选过程中，矿粒向气泡附着时，属于排水，即在矿物本身可浮性不变的情况下，附着过程难，对浮选不利。而矿粒从气泡上脱落时，属于水排气，使水难于从矿物表面将气泡排开，防止矿粒从气泡上脱落，对浮选有利。