Известно достаточно много моделей флотационного процесса, но особо следует отметить модель профессора Белоглазова, получившую достаточно широкое применение [1]. Согласно этой модели, процесс флотации рассматривается по аналогии с простой химической реакцией первого порядка (рис. 1):
Уравнение процесса флотации по Белоглазову имеет вид:
где: С и С0 – концентрации загрязнений в текущий и начальный моменты соответственно;
k – константа (скорость) флотационного процесса;
τ – время.
Модель Белоглазова имеет весьма существенные недостатки:
– флотокомплекс «частица – пузырек» не рассматривается в качестве объекта исследования;
– отсутствует зависимость образования пенного продукта от времени;
– не в полной мере указаны факторы, влияющие на кинетику процесса.
Возникает вопрос, связанный с таким долгим «примирением» многих отечественных разработчиков с моделью Белоглазова. Ответ, по нашему мнению, заключается в постоянном уточнении константы k в уравнении Белоглазова, а также в не совсем объективном анализе кинетических моделей флотации [1].
Устранение этих недостатков и наиболее полное описание процесса флотации было предложено Ксенофонтовым Б.С. [2]. Согласно этому подходу, процесс флотации рассматривается по аналогии со сложной обратимой химической реакцией первого порядка.
В общем случае [2] модель флотационного процесса можно представить в виде следующей схемы (рис. 2):
Для общего случая система уравнений имеет следующий вид (2):
Константы k1 –k6 характеризуют переходы частиц загрязнений соответственно из состояния А в В и далее в С и обратно, а СА, СВ и СС представляют концентрации частиц загрязнений соответственно в состояниях А, В, С и являющихся функциями от времени t.
Для практики большой интерес представляет простейший случай флотационного процесса согласно модели Ксенофонтова (рис. 3):
Согласно этой схеме, система уравнений будет иметь следующий вид: