矿物晶体的显微结构缺陷、嵌布不均、表面粗糙及污染等,使润湿周边移动受阻,影响接触角达到平衡值,这种现象被称为润湿阻滞现象。
产生润湿阻滞现象主要与下列因素有关。
①三相润湿周边的移动方向不同。水润湿矿物排挤空气的摩擦力大于气泡在矿物表面展开排挤水的摩擦力,由于三相润湿周边移动方向不同,因而所受的摩擦阻力不同,形成的接触角亦不相同。
②矿物表面的粗糙程度。矿物表面凹凸不平是引起润湿阻滞现象的重要原因之一,矿物表面光滑时,摩擦力小,润湿阻滞亦小,反之,随着表面粗糙程度的增大,润湿阻滞也随之增大。
③矿物晶体结构引起物理化学性质的不均匀性。
④矿物表面吸附浮选药剂的不同。在大多数情况下,捕收剂能增加润湿阻滞,而抑制剂则相反。
⑤矿物表面的水化性。一般来说,摩擦力的大小与矿物表面水化层的厚度有关系,水化层越薄,摩擦力越大,润湿阻滞也越大。
在空气状态下的液滴表面接触并达到平衡时,其接触角大小一定。若矿物表面倾斜一个 α 角,且 α 很小时,矿物表面上的液滴可改变形状,接触角也发生变化,但此时润湿周边并不发生移动,如图2-3所示。
图2-3 润湿阻滞现象
水滴前移方向所形成的接触角 θ 1 称为前角或称阻滞角(接触前角)。水滴后方形成的接触角 θ 2 称为后角或称阻滞后角(接触后角),则有 θ 1 > θ > θ 2 。发生润湿阻滞现象时,总存在一个阻滞前角和后角。实质是,这两个角分别代表两种不同的阻滞效应:前角代表阻滞过程中的“水排气”的阻滞效应;后角代表“气排水”的阻滞效应。
润湿阻滞现象对浮选的影响:随着矿物润湿阻滞的增加,接触角变大,矿物可浮性增强,此外,还可防止或降低已黏附在气泡上的矿粒因受外力作用而从气泡表面脱落的概率。但润湿阻滞的存在也会使矿粒与气泡黏附增加困难。