【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及胶体界面间作用，尤其涉及一种测量浮选药剂与纳米气泡桥接效应协同作用的方法。
技术介绍
1、浮选法广泛用于细粒嵌布的金属矿物、非金属矿物、化工原料矿物等的分选。根据颗粒表面润湿性的差异，疏水颗粒与气泡发生粘附浮出溶液，亲水颗粒则留在溶液中，从而实现颗粒分离。浮选溶液中包含固体颗粒、气泡、浮选药剂等。然而，微细粒矿物极难与气泡碰撞、粘附，浮选效率显著下降。
2、纳米气泡因其特殊的物理化学特性，如超大接触角和超长寿命，受到了浮选领域内学者的广泛关注。采用不同方式将纳米气泡引入浮选，已有效地改善了煤、磷酸盐、白钨矿及铁矿石等矿物的浮选效果；在石油废水和工业废水浮选处理中，纳米气泡同样起到显著的强化效果。
3、颗粒表面疏水性越强，越有利于纳米气泡的成核与生长。选择性地附着在疏水表面，纳米气泡通过桥接效应促进微细颗粒团聚，从而增大颗粒的表观粒径。根据碰撞理论，颗粒粒度的增大可以提高气泡与矿物颗粒间碰撞概率。另外，纳米气泡桥接效应产生的长程疏水力也有利于强化颗粒-气泡间液膜薄化破裂。然而，目前针对纳米气泡桥接效应，多数研究结论是由浮选试验和颗粒间相互作用力测试结合毛细力模型分析得到，没有一种有效方法可以明确颗粒间纳米气泡的桥接效应与浮选药剂间协同作用。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种测量浮选药剂与纳米气泡桥接效应协同作用的方法，用以解决现有方法无法明确纳米气泡的桥接效应与浮选药剂协同作用的问题。
2、一方面，本专利
3、步骤1：清洗胶体颗粒，使其表面达到纳米级清洁程度；
4、步骤2：将无针尖探针粘取粘合剂，然后将粘有粘合剂的探针粘取单个胶体颗粒，经紫外光照射后，得到胶体探针；
5、步骤3：将冷藏水置于培养皿中浸没样品基底，制备纳米气泡；
6、步骤4：等待纳米气泡形成后，将所述胶体探针固定在原子力显微镜扫描头上，用所述胶体探针扫描纳米气泡形貌，从而对纳米气泡定位；
7、步骤5：用所述胶体探针测量有纳米气泡处胶体颗粒与样品基底间相互作用力f01和无纳米气泡处胶体颗粒与样品基底间相互作用力f02；
8、步骤6：将浮选药剂加入培养皿中，待浮选药剂充分分散后，用所述胶体探针原位测量有纳米气泡处胶体颗粒与样品基底间相互作用力f1和无纳米气泡处胶体颗粒与样品基底间相互作用力f2，通过比较f01、f02、f1和f2，确定浮选体系中浮选药剂与纳米气泡桥接效应协同作用。
9、优选地，所述胶体颗粒的粒径为4-6μm。
10、优选地，所述胶体颗粒为亲水胶体颗粒或疏水胶体颗粒。
11、优选地，当胶体颗粒为疏水胶体颗粒时，步骤1还包括：将将清洗后的胶体颗粒置于ots-甲苯溶液中进行表面改性，表面改性后胶体颗粒分别经甲苯、丙酮、乙醇超声清洗，超声溶液静置、去除上清液、烘干，得到疏水胶体颗粒。
12、优选地，步骤2中，通过光学显微镜与原子力显微镜联用实现无针尖探针依次粘取粘合剂和粘取单个胶体颗粒。
13、优选地，步骤1中，所述清洗胶体颗粒包括：
14、步骤101：用食人鱼溶液清洗烧杯；
15、步骤102：将胶体颗粒置于清洗后的烧杯中；
16、步骤103：向烧杯中加入丙酮，利用超声清洗去除胶体颗粒表面污染物；静置，倒掉上清液；
17、步骤104：重复步骤103至少两次；
18、步骤105：用保鲜膜将烧杯封口，并在保鲜膜上扎多个孔，将其置于真空干燥箱中干燥；
19、步骤106：利用氧气等离子体去除干燥胶体颗粒表面残余的有机污染物，得到表面纳米级清洁程度的胶体颗粒。
20、优选地，步骤3中，所述冷藏水的储存温度为1-5℃。
21、优选地，步骤3中，所述冷藏水的储存时间为2-7天。
22、优选地，步骤4中，等待纳米气泡形成的时间为30-60min。
23、优选地，步骤6中，所述浮选药剂分散时间为30-60min。
24、与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
25、1、本专利技术的方法先精准定位到纳米气泡，然后再测试有纳米气泡情况下和无纳米气泡情况下颗粒间相互作用力，从而确定纳米气泡对胶体颗粒间相互作用力的影响规律，可以明晰纳米气泡的桥接机理。
26、2、本专利技术的方法可以直接测量浮选溶液中纳米气泡在胶体颗粒间相互作用中的桥接效应，并判断浮选体系中浮选药剂对纳米气泡桥接效应的影响，在微细粒浮选领域具有重要的价值。
27、3、本专利技术的方法简单，适用于各种型号原子力显微镜，且严格按照步骤操作，就可以制备出合格的胶体探针，从而使该方法可操作性强。
28、4、本专利技术对粒径为4-6μm的胶体颗粒进行清洗，使胶体颗粒的表面达到纳米级清洁程度，从而避免因胶体颗粒表面存在杂质而影响后续浮选体系中纳米气泡桥接作用力检测的准确性。
29、本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
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1.一种测量浮选药剂与纳米气泡桥接效应协同作用的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胶体颗粒的粒径为4-6μm。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述胶体颗粒为亲水胶体颗粒或疏水胶体颗粒。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当胶体颗粒为疏水胶体颗粒时，步骤1还包括：将清洗后的胶体颗粒置于OTS-甲苯溶液中进行表面改性，表面改性后胶体颗粒分别经甲苯、丙酮、乙醇超声清洗，超声溶液静置、去除上清液、烘干，得到疏水胶体颗粒。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，通过光学显微镜与原子力显微镜联用实现无针尖探针依次粘取粘合剂和粘取单个胶体颗粒。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述清洗胶体颗粒包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中，所述冷藏水的储存温度为1-5℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中，所述冷藏水的储存时间为2-7天。
9.根据权利要求1所述的方法，其
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤6中，所述浮选药剂分散时间为30-60min。
...【技术特征摘要】
1.一种测量浮选药剂与纳米气泡桥接效应协同作用的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胶体颗粒的粒径为4-6μm。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述胶体颗粒为亲水胶体颗粒或疏水胶体颗粒。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当胶体颗粒为疏水胶体颗粒时，步骤1还包括：将清洗后的胶体颗粒置于ots-甲苯溶液中进行表面改性，表面改性后胶体颗粒分别经甲苯、丙酮、乙醇超声清洗，超声溶液静置、去除上清液、烘干，得到疏水胶体颗粒。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中...
【专利技术属性】
技术研发人员：张凡凡，曹亦俊，邢耀文，范桂侠，桂夏辉，郭涵，孙丽娟，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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