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The effect of solids on gas holdup, bubble size and water overflow rate in flotation

This thesis reports the effects of solids (hydrophobic and hydrophilic) on gas holdup, bubble size and water overflow rate with different frother types in a continuous flotation column setup. Four frothers were investigated: F150, 1-pentanol, 1-heptanol and DowFroth 250. The gas holdup, bubble size and water and solids overflow rate were measured as solids were added to the gas-water system. Solids used were talc (hydrophobic) and silica (hydrophilic). Measurements were taken at fixed froth depth and gas velocity. The following was found when talc was added: F150 - gas holdup decreased while bubble size increased; 1-pentanol - gas holdup increased while bubble size remained the same; gas holdup and bubble size remained the same with 1-heptanol and DowFroth 250. When silica was used as solids, no significant changes were observed in bubble size and gas holdup with all frothers tested. The observed behaviour of gas holdup and bubble size with F150 upon addition of talc is attributed to two factors: adsorption of frother by talc (an indirect effect) and talc promoting coalescence (a direct effect). The observed behaviour of gas holdup and bubble size with 1-pentanol upon addition of talc can be attributed to talc loading and slowing the rise velocity of bubbles which unlike the case with the other frothers, have not reached terminal velocity. Water overflow in 3-phase talc systems with 1-pentanol, 1-heptanol and DowFroth 250 increased with the addition of talc but in the case for F150 it fluctuated around an approximately constant value. Test results seem to show that the water overflow rate ranking for frothers in 2 phase is reversed in 3 phase with talc. Recommendations were made for future work. / L'on rapporte les effets de solides (aussi bien hydrophobiques que hydrophiliques) sur la rétention de gaz, la taille de la bulle, la vitesse d'écoulement du trop plein d'eau, par usage de différents types de moussants dans une colonne de flottation continue. Quatre moussants étaient étudiés: le F150, le pentanol-1, l'heptanol-1 et le DowFroth 250. La rétention du gaz, la taille de bulle et la vitesse d'écoulement du trop plein d'eau et des solides étaient mesurées en même temps que l'on procédait à l'ajout des solides dans le système gaz-eau. Les solides utilisés étaient le talc (hydrophobique) et la silice (hydrophilique). Les mesures étaient prises à des hauteurs de la mousse et à la vitesse du gaz determinées. Les résultats suivants étaient obtenus lorsque le talc était ajouté: pour le F150; la rétention du gaz avait diminué tandis que la taille de la bulle avait augmenté; pour le pentanol-1; la rétention du gaz avait augmenté alors que la taille de la bulle était invariable; pour l'heptanol-1 et DowFroth 250; la rétention de gaz et la taille de la bulle était restées inchangées. Lorsque la silice était utilisée, aucun changement majeur n'était observé, ni pour la taille de la bulle, ni pour la rétention du gaz et ce pour tous les types de moussants testés. Les changements observées pour la rétention de gaz et la taille de la bulle lors de l'utilisation du F150 comme moussant sont attribués à deux facteurs: l'adsorption du moussant par le talc (effet direct) et le talc qui fait la promotion de la coalescence (effet indirect). Le comportement observé dans la rétention du gaz et la taille de la bulle avec l'usage du pentanol-1 est dû à l'accroissement de la masse du talc qui ralentit du coup la vitesse de la bulle, laquelle à la différence des autres moussants, n'a pas encore atteint sa vitesse terminale. L'écoulement du trop plein d'eau dans le systè

Identiferoai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.66674
Date January 2009
CreatorsKuan, Seng How
ContributorsJames A Finch (Internal/Supervisor)
PublisherMcGill University
Source SetsLibrary and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada
LanguageEnglish
Detected LanguageFrench
TypeElectronic Thesis or Dissertation
Formatapplication/pdf
CoverageMaster of Engineering (Department of Mining and Materials)
RightsAll items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated.
RelationElectronically-submitted theses.

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