起泡剂的作用

 一、起泡剂的作用

起泡剂本身不产生气泡。在向充气煤浆中添加起泡剂后，它能将气流分散成大量直径合适，并具有一定稳定性的小气泡，气泡与疏水性煤粒粘附，实现矿化，升浮到液面，形成泡沫层。

为什么起泡剂具有这样的作用呢？因为起泡剂是杂极性分子，其极性基亲水，与水分子强烈地互相吸引，所以朝向水层，而非极性基处于空气中或气泡内。这样起泡剂就在气液界面上实现单分子层的定向吸附和排列（见图2）。

起泡剂的主要作用有以下几个方面：

1、控制气泡大小

依据起泡剂的化学组成，它们属表面活性物质。所谓表面活性物质是指能降低气液界面表面张力的物质。在煤浆中添加起泡剂后，降低了气液界面的表面张力。因此，在同样充气量的条件下，能产生更多的气液界面，即数量多、直径小的气泡，以满足泡沫浮选的需要。

试验表明，煤浆中没有添加起泡剂时，气泡的平均直径约为3—5mm，加入起泡剂后，气泡的直径可以减小到0.5—1mm。

 2、维持气泡稳定

起泡剂在气泡表面形成了水化层，其极性基吸引水分子，减慢了水从气泡上部向下流动的速度，当气泡上升到液面时，破裂时间得以延缓。在气泡表面定向排列的起泡剂分子也可以降低水的蒸发速度，延长气泡的寿命。这样，就维持了气泡的稳定性。

3、减缓气泡兼并

吸附在气泡上的起泡剂分子，其极性基朝向水，与水分子相互吸引形成水化层，当两个气泡相互接近时，水化层起到阻碍作用（见图3）。并且，起泡剂的极性基同性电的相互排斥，也减缓了气泡的兼并。

 4、增加气泡的弹性

在浮选机中气泡受到多种外力的作用，总是要变形的，这就要求气泡要有一定的弹性，能迅速恢复原状。即在气液界面吸附起泡剂后，增强了反抗变形的能力。如果外力引起的气泡变形不很大时，气泡不致破裂，相当于增加了气泡的弹性（即气泡的机械强度）。

5、延长气泡在煤浆中停留时间

起泡剂能降低气泡升浮速度的原因有以下两点：

（1）在起泡剂作用下，气泡呈球状不易变形，而球状物在水中的运动阻力大。

（2）由于起泡剂的作用，充入浮选机的空气分散成许多小直径的气泡。小气泡的升浮速度要比大气泡慢得多。由此延长了气泡在煤浆中的停留时间，使得煤粒与气泡接触碰撞的概率增大，促使矿化，加快分选速度。