5иблиотекав. г. касаткин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

379857

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. G 01п 13/00

Заявлено 19.I I I,1971 (№ 1636607i26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 20.IV.1973. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 31 VII.1973

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 543 54(088.8) 7 " и 1СТГЯд

Автор изобретения

В. Г. Касаткин

Заявитель

Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ АДСОРБЦИИ

РЕАГЕНТОВ НА МИНЕРАЛАХ

Изобретение относится к технике обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для адсорбционных измерений на порошках минералов-полупроводников и диэлектриков по способу, основанному на явлении поверхностной проводимости.

Известно устройство, с помощью которого измеряют сорбционную электропроводность порошков в процессе поглощения ими водяного пара или какого-либо проходящего газа.

Оно состоит из узла подачи и очистки газа, вакуумного насоса, термостата, измерительного моста сопротивлений и сорбционной трубки со стеклянной лодочкой, имеющей платиновые электроды.

Однако это устройство предназначено для исследования электропроводности порошка в условиях сорбции на границе раздела фаз твердое тело — газ. В нем отсутствуют конструктивные элементы для конта кти ров ания минеральных частиц с раствором флотореагента, для замены жидкой фазы бидистиллятом перед измерением электросопротивления минерального порошка, которые необходимы, когда требуется устанавливать зависимость между электросопротивлением минерального порошка и адсорбцией флотореагента на границе раздела фаз твердое тело — жидкость — газ.

Известна также конструкция ячейки для. измерения поверхностной проводимости порошков. Она представляет собой суживающуюся внизу стеклянную цилиндрическую трубку, имеющую стеклянну ю пористую перегородку, а несколько выше вплавленные в поверхность трубки платиновые электроды и сочлененную на вершине через конический шлиф со стеклянной трубкой меньшего диа10 метра.

Однако эта ячейка не является разборной, и ее тщательная промывка от опыта к опыту представляет значительную трудность; кроме того, она выполнена из простого стекла (ина15 че не вплавить платиновые электроды в стенки ячейки), содержащего в заметном количестве выщелачиваемые водой щелочные компоненты, Цель изобретения — определение величи20 ны адсорбции флотореагентов (ионов, ионизированных комплексов) на разделе фаз твердое тело — жидкость — газ по наблюдаемому эффекту поверхностной проводимости (в частности, и для растворов флотореаген25 тов с исходной концентрацией ) 0,1 N), излучение влияния газа на адсорбцию флотореагента минеральным порошком из жидкой фазы и обеспечение удобства и тщательности отмывки измерительной ячейки между изме30 рени я ми.

379857

Цель достигается благодаря применению в устройстве разборной, экранированной от внешних электромагнитных полей и термостатированной измерительной ячейки, в которой осуществляют контактирование минеральных частиц с раствором флотореагента, барботирование пульпы газом, замену жидкой фазы бидистиллятом, обезгаживание минерального порошка и измерение его поверхностной проводимости; сосуда с бидистиллятом, распределительное устройство которого позволяет пропускать через измерительную ячейку газ или бидистиллят; водоструйного насоса и реометра-индикатора, позволяющих отделять с постоянной скоростью жидкую фазу от минерального порошка, и некоторым особенностям отдельных конструктивных элементов устройства и их формы.

На фиг..1 схематически показан общий вид устройства;. на фиг. 2 — его измерительная ячейка.

Устройство состоит из емкостей 1 и 2; склянок Дрекселя 8, предназначенных для подачи и очистки воздуха (газа) от примесей; сосуда 4 с бидистиллятом и измерительной ячейки 5, погруженных в термостатируемую водяную ванну б и соединенных между собой посредством змеевика 7; термометра 8; водоструйного насоса (не показан), соединенного через мерную емкость 9 с измерительной ячейкой и реометром-индикатором

10. Отдельные части устройства снабжены кранами 11 — 21.

Ячейка имеет разборную конструкцию и содержит нижнюю часть 22, в которую с помощью конического шлифа 28 вставляют среднюю часть 24 со стеклянным фильтром

25. Средняя часть ячейки через торцевой шлиф 2б сочленяется с верхней частью 27 ячейки, во внутреннюю поверхность которой вплавлены платиновые электроды 28. Два вывода от последних собраны в штепсельной втулке 29. Верхняя часть ячейки через пришлифованную крышку 80 сообщается с вакуумным насосом (не показан).

Такая конструкция отвечает требованиям удобства и тщательности промывки ячейки между измерениями и учитывает растворимость различных типов стекол н коэффициенты температурного расширения стекол и платины. Верхняя часть измеритсльной ячейки изготовлена из простого, а средняя и нижняя части из молибденового стекла.

Так как значение электропроводности в значительной степени зависит от температуры, а процесс десорбции реагента с поверхности минеральных частиц загисит от скорости восходящего потока бидистилля та при отмывке реагента, особенно от скорости фильтрации бидистиллята через слой порошка под воздействием водоструйного насоса, то оптимизация и стабилизация этих факторов- при работе на предлагаемом устройстве необходимы.

Порядок работы устройства следующий.

25. в склянках Дрекселя 8, а затем проходит че30

4

Сосуд 4 с бидистиллятом, змеевик 7 и измерительную ячейку 5 термостатируют в термостате И-8 и водяной ванне с точностью

+-0,02 С.

После того как измерительная ячейка тщательно промыта и измерено электросопротивление бидистиллята и минерала в слое бидистиллята, открывают краны 15, 16, 17 и 18 и с помощью водоструйного насоса обезвоживают порошок и удаляют раствор из змеевика и нижней части 22 ячейки. Далее закрывают краны 15, 19 и 18 и пропускают воздух через слой порошка, находящегося в измерительной ячейке. Для этого переливают воду из емкости 1, фиксируют в каком-либо положении кран 11, полностью открывают кран 12, а краны 18 и 14 закрывают.

В этих условиях воздух с постоянной скоростью (обеспечивается переливом воды в емкость 1) и расходом (обеспечивается фиксацией крана 11 в определенном положении от измерения к измерению) выдавливается из емкости 2, очищается от примесей (например водяных паров, углекислого газа и т. д.) рез сосуд 4, змеевик 7 и слой минерального порошка.

После этого к минеральному порошку добавляют определенное количество раствора, содержащего флотореагент. Воздух, продавливаемый в ячейку 5, не дает возможности просочиться раствору в нижнюю часть 22 ячейки и вместе с тем, барботируя через раствор, осуществляет перемешивание минерала и раствора реагента.

По окончании требуемого времени контактирования минерала с реагентом закрывают кран 1б (кран 20 открыт), — теперь в измерительную ячейку начинает поступать бидистиллят.

Восходящий поток бидистиллята вымывает из порошка через кран 20 в емкость 9 раствор с флотореагентом; затем открывают кран

15, закрывают кран 17, открывают кран 19 и после того как бидистиллят, находящийся в верхней части 27 ячейки, стечет, минуя порошок, в емкость 9 через кран 19, с помощью водоструйного насоса через кран 18 производится обезвоживание порошка со сбором фильтрата в емкость 9. Кран 18 далее закрывают, закрывают также кран 15, открывают кран 17, и новая порция бидистиллята наполняет ячейку таким образом, что порошок оказывается под небольшим слоем бидистиллята (избыток бидистиллята сливают в емкость 9 через кран 19).

После всего этого краны 17, 19 и 20 закрывают, отсасывают воздух из ячейки с помощью вакуумного насоса, например типа

РВЧ-20, и измеряют электрссопротивление R минерального порошка через штепсельную вилку 29 ячейки (измерения R производились по мостовой схеме с применением магазинов сопротивлений МСР-55, осциллографического

379857 индикатора нуля ИНО-ЗМ и звукового генератора ЗГ-10).

При измерении электросопротивления минерального порошка измерительную ячейку экранируют заземленной металлической сеткой с целью устранения влияния внешних электромагнитных полей.

Провода, идущие от измерительной схемы к измерительной ячейке, также экрапируют и заземляют. Провода от платиновых электродов до штепсельной втулки изолируют и во избежание попадания воды под изоляцию покрывают слоем парафина.

Просачивание раствора через порошок с различным давлением под воздействием Водоструйного насоса может отразиться на измерениях, потому для обеспечения постоянства условий фильтрации раствора через порошок в устройстве предусмотрен реометриндикатор 10 (типа Т-2-80) .

При закрытом кране 18 вначале продувают воздух через реометр (кран 21 открыт) и по показанию реометра определяют расход воздуха. В дальнейшем по этому расходу воздуха находят режим работы водоструйного насоса, после чего кран 21 закрывают, открывают кран 18 и производят фильтрацию раствора через порошок с приблизительно постоя иной сил ой.

Предмет изо6!ретения

5 1. Устройство для определения величины адсорбции реагентов на минералах, содержащее блок подачи и очистки газа, термостат, измерительную ячейку, вакуумный насос, змеевик, реометр и мостовую схему для

10 измерения электросопротивлепия, отличающееся тем, что, с целью определения величины адсорбции на разделе фаз твердое тело — жидкость — газ и повышения точности измерения, оно снабжено сосудом с би15 дистиллятом, соединенным с измерительной ячейкой через змеевик, а днище измерительной ячейки соединено с реометром через индикатор и мерную емкость.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, 20 что измерительная ячейка выполнена в виде шара, соединенного в своей верхней части посредством шлифа с цилиндрической насадкой, внутренняя полость которой в своей нижней части снабжена электроизмеритель25 ными электродами, размещенными в слое исследуемой среды, причем верхняя часть снабжена насадкой.

370857

Составитель Г. Слуцкая

Редактор Э. Мельниченко Техред Л. Богданова Корректоры: Л. Корогод и М. Коробова

Заказ 1902/13 .Изд. № 1484 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2