高度法和压力法测定粉末接触角的比较

粉体接触角的测定有着十分重要的理论和实际应用意义。根据Washburn方程,在渗透法测定粉末接触角的基础上,引入相对接触角的概念,并设计了测定石墨粉相对接触角的试验装置,以苯作为参比液,用高度法和压力法分别测定了25℃下蒸馏水对石墨粉的相对接触角,它们分别为83.50°和83.74°。试验结果表明,压力法和高度法均可用于粉末接触角的测定。

铁矿粉接触角的测试分析

铁矿粉与水之间的润湿性对烧结中铁矿石制粒过程有极大的影响。接触角作为物料润湿性的一种表征，对铁矿粉而言它的测定可以通过基于毛细管渗透原理的Washburn渗透压差法来实现。粉体物料接触角测试的正确性和准确性受到多种因素的影响，其测试方法以及测试的影响因素是本文的研究内容。试验研究表明粉体料柱的填充状态、粉体颗粒的尺寸分布、温度和湿度等因素都会明显的影响测试过程，改变测试结果。就本文的研究对象，适宜的测试条件是：（1）样品粒度分布控制在适宜的范围（可选240～400目，即38—61um）；（2）保持测试过程中温度值和湿度值的一致性和稳定性。试验测得五种铁矿粉的前进接触角在25～85°之间，分析表明接触角的大小与矿粉的物理、化学性质存在显著关系。

细粒石英的相对润湿性及其浮选行为研究

目前测定粉体接触角的方法主要有压片法和渗透法,但由于难以制得表面光滑的样品,因此压片法应用有很大的局限性。根据Washburn原理,通过测定液体在粉体柱内产生的压差随时间的变化计算不同药剂条件下石英的相对接触角。并结合单矿物浮选试验结果来判断相对接触角是否可以准确表征矿物表面润湿性。结果表明:不同药剂条件下石英回收率与测得的接触角呈正相关,相对接触角越大,回收率越高;在pH值为12、Ca^(2+)浓度为3.75 mmol/L、油酸钠用量为2.81 mmol/L条件下,浮选效果最好。在此基础上,使用JK99C型全自动表面张力仪测定了不同条件下溶液的表面张力,计算了气泡与颗粒黏着单位面积前后自由能的变化,从热力学角度分析了与药剂作用后石英表面润湿性变化及其浮选行为发生变化的原因。

提高煤泥浮选捕收剂性能的试验研究

针对煤泥浮选捕收剂分散难、选择性差、用量大等问题,利用不同化工产品及表面活性剂,将煤油制备成复合捕收剂用于煤泥浮选。分别进行了煤油、复合捕收剂的优选试验及浮选速度试验。优选试验表明:当煤油用量为900 g/t,仲辛醇用量为450 g/t时,煤油浮选效果最佳;当Fy-4复合捕收剂用量为500 g/t,仲辛醇用量为450 g/t时,精煤灰分为9.96%,精煤产率为88.72%,可燃体回收率为94.82%,在精煤灰分相近的条件下,Fy-4复合捕收剂的用量比煤油降低了44.44%,精煤产率和可燃体回收率分别提高了0.06%和0.16%。浮选速度试验表明:Fy-4复合捕收剂不仅节省了药剂用量,而且提高了煤泥浮选活性,提升了精煤浮选速度。最后探讨了无机电解质NaCl对复合捕收剂浮选效果的影响,当NaCl浓度为0.05 mol/L时,煤泥颗粒Zeta电位更趋近零电点,降低了煤泥颗粒的相对接触角,改善了煤泥浮选效果。

纳米炭纤维的表面润湿行为

采用动态渗透法研究了不同结构的纳米炭纤维(Carbonnanofibers,CNF)表面润湿性以及在不同溶剂中润湿性的变化和表面改性对其润湿性的影响。结果表明,生长条件如催化剂组成、碳源等对CNF的表面性质有显著影响,并最终决定其在溶剂中的润湿能力。以Fe/γ-Al2O3为催化剂,以C2H4为碳源得到的CNF在水中的润湿性能最差;而以Ni/γ-Al2O3为催化剂,CO为碳源得到的CNF在环己烷中的润湿性能最好。CNF在不同溶剂中的相对接触角测定表明CNF是一种表面非极性较强的材料。设CNF在润湿性能最好的环己烷中的接触角为0°,则CNF在水,丙酮,乙醇中的相对接触角分别为81.6°,45.2°,24.8°。不同的表面改性手段可对CNF的表面性质进行调变以控制其在不同溶剂中的润湿行为。在浓硝酸中液相氧化可提高其对水溶液和环己烷的润湿性能;在氩气中的高温热处理可提高其对水溶液的润湿性能,但降低了对环己烷的润湿能力;而在过氧化氢溶液中的处理则同时降低了对水溶液以及环己烷的润湿能力。