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• flotation
• minerali
• particles

La flottazione è un processo di separazione che svolge un ruolo importante nell'industria mineraria. È principalmente impiegato per recuperare una vasta gamma di minerali terrestri essenziali per la produzione di prodotti tecnologici. Grazie alla sua semplicità, il processo è anche ampiamente utilizzato per la rimozione di inchiostri da stampa e di altri pigmenti contenuti nella carta riciclata e per il trattamento delle acque reflue. Il processo di flottazione si basa essenzialmente sull’adesione selettiva di particelle solide sulla superficie di bolle gassose immerse in acqua. Il presente studio si prefigge di investigare l'effetto della forma delle particelle sul processo di adesione. L’approccio, lo scorrimento e l'adesione di micro-fibre di vetro sulla superficie di una bolla d'aria stazionaria immersa in acqua stagnante è stato accuratamente indagato attraverso l’uso di un sensore ottico. Sono state misurate le velocità di traslazione e di rotazione di fibre con vari rapporti di aspetto. I risultati sono stati confrontati con un modello teorico e con i dati sperimentali ottenuti con micro-sfere di vetro. Si è constatato che l'orientamento delle fibre durante il moto di scorrimento dipende in gran parte dalla zona di collisione iniziale. In corrispondenza di una collisione prossima al polo superiore della bolla di gas, l'asse maggiore della fibra si allinea con la superficie locale della bolla (allineamento della fibre tangenziale). Nel caso di una collisione almeno 30 ° a valle del polo superiore, solo una delle due basi della fibra rimane a contatto con l'interfaccia gas-liquido (allineamento della fibre radiale).

Froth flotation is a separation process which plays a major role in the mining industry. It is essentially employed to recover a vast array of different valuable commodities such as rare earth minerals essential to the manufacture of high-tech products. Owing to its simplicity, the process is also widely used for de-inking recycled paper fibres and for waste water treatment. The flotation process essentially relies on the selective attachment of solid particles on the surface of gas bubbles immersed in water. The present study seeks to investigate the effect of the particle shape on the attachment mechanism. Using an in-house optical micro-bubble sensor the approach, the sliding and the adhesion of micron milled glass fibres on the surface of a stationary air bubble immersed in stagnant water is thoroughly investigated. The translational and rotational velocities were measured for fibres of various aspect ratios. The results are compared with a theoretical model and with experimental data obtained with spherical glass beads. It is found that the fibre orientation during the sliding motion largely depends on the collision area. Upon collision near the upstream pole of the gas bubble the major axis of the fibre aligns with the local bubble surface (tangential fibre alignment). If collision occurs at least 30° further downstream only head of the fibre is in contact with the gas-liquid interface (radial fibre alignment).