学术报告心得体会
一、聆听报告之目的
此次学术报告之行旨在思考以后研究方向的问题。虽然硕士期间做了一些关于气-液两相体系中单气泡运动行为、气泡兼并以及几种选煤常用浮选起泡剂的泡沫性能等研究，但都停留在浅显的层面。而且，从宏观层面来讲，这几种气泡或泡沫现象已被业内进行了丰富的研究，目前只有微观层面研究较少。同时，气-液-固三相气泡或泡沫体系由于其复杂性以及实验设备和技术的不足，难以定量甚至定性研究，因而，三相体系的研究较少。考虑到实验设备、技术等客观原因，我在思考后期做泡沫体系相关研究的可行性。
二、聆听报告之内容
报告一：Advances in measurement of colloidal forces in mineral proceing 徐政和老师实验室是一个关于气泡或泡沫体系研究比较成熟的团队，他们集中于气泡与气泡间作用、气泡与颗粒间作用（包括作用力计算）、液膜厚度测定和涉及胶体作用的不同现象研究的技术设备研发。 1.气泡与固体表面之间的作用
1.1展示了气泡接近固体表面的速度（approach velocity=0.01mm/s、0.1mm/s和1mm/s）、对液膜厚度的影响（实验结果展现了不同接近速度下，液膜厚度的变化曲线）。 1.2展示了颗粒的疏水性对液膜厚度的影响。
2.Interference fringe 干涉条纹 和 interaction forces 相互作用力的同时测定 3.Integrated Thin Liquid Film Force Apparatus（ITLFFA）一体化薄液膜力仪
报告二：Development CFD modelling frameworks for mineral proceing
Dr Pablo Brito-Parada (Royal School of Mines; Imperial College London)
1.动力学模型和矿物学研究
2.计算流体力学模型（CFD，包括矿浆体系、泡沫体系和界面体系）和正电子发射粒子示踪技术（PEPT）和平滑粒子流体动力学（SPH）
（泡沫层计算流体力学：气体和液体的流动 注意：边界条件 a.浮选槽形状，即槽体设计； b.泡沫破裂速率，泡沫回收率） 3.表面模型和高速摄影仪技术
（注：a.表面模型，此处指最小表面能模型
b.在基础研究中的巨大潜力——混合药剂以及物理方法 c.模型和测试结果结合度不高——实验乏味，条件困难） 总结：以上3个步骤，复杂程度递增。
报告三：离子（沉淀）浮选的理论与进展
（Theory and Evolution of Ion (Precipitation) Flotation）
1.离子浮选需要加入与离子浓度相等或过量的表面活性剂
实质：离子与表面活性剂反应形成疏水性产物附于气泡上浮 2.沉淀浮选与离子浮选的区别
沉淀浮选需要预先加入金属离子沉淀剂，再加入絮凝剂，具体过程是通过使溶液中金属离子与沉淀剂反应生成微细沉淀物颗粒，进而加入絮凝剂使沉淀颗粒聚集增大，再用浮选法回收的分选方法。
实质：离子与表面活性剂形成难溶沉淀物附着于气泡上
对象
阴/阳离子及络合离子
与离子带相反电荷的表面活性剂（等药剂
当量至过量）
产物 技术关键
疏水性络合物 疏水性络合物的转化调控
相反的表面活性剂（CMC浓度以下）
疏水性难溶沉淀物 沉淀转化及其疏水化 阴/阳离子及络合离子
无机/有机沉淀剂；与沉淀物表面电荷
离子浮选 低浓度
沉淀浮选 低浓度-高浓度 应用领域 化工冶金元素分离、微量元素检测、水处理
沉淀浮选对低浓度离子的分选特别有效，大幅缩短处理时间（也是与化学沉淀法的最大区别） 3.如何构建离子（沉淀）浮选分离过程的多尺度行为与调控机制
a.分子尺度（药剂、离子）到颗粒尺度（包括颗粒生长-聚集-长大-稳定、颗粒群、絮体、气泡离散单元）间的分子结构及表界面空间尺度问题；
b.颗粒尺度到反应器（微泡柱）尺度间形成的动态非均匀结构尺度效应； c.颗粒传质扩散和流动非均衡动态分离过程的界面驱动行为。 4.离子浮选与矿物浮选的对比
a.浮选颗粒性质不同
沉淀浮选过程对沉淀物表面疏水性要求比矿物浮选低，但各个单一的未经聚合的沉淀物颗粒子尺寸在微米或毫米级，且单一沉淀颗粒性质活泼，更加难于浮选。
b.对浮选设备要求不同
沉淀颗粒生成长大，絮体上浮要求过程缓和，要求沉淀浮选过程更加注重界面驱动行为（颗粒/絮体/水/气泡界面），这与浮选机矿物分选过程强调矿化疏水及浮选动力学不同。
c.必须加沉淀药剂
金属离子与沉淀剂反应生成稳定的微细沉淀物颗粒，选择有效的沉淀药剂是实现沉淀浮选脱盐的前提。
d.絮凝剂要求较高
沉淀颗粒必须借助絮凝剂形成絮体，气泡与颗粒之间附着率主要取决于絮状结构，但因絮体呈松散状态，所以选择有效的絮凝剂是实现沉淀浮选的关键；
e.捕收剂用量低
稳定的絮体沉淀形成后，残余药剂所引起的疏水性可以引使絮体通过气泡作用而上浮，少量捕收剂即可实现沉淀浮选。
f.借助微泡沉淀浮选去除水溶液中的金属离子
离子化学形态分布：酸性条件下Cu2+、Pb2+、Zn2+、Fe3+呈离子态，pH增大，离子水解程度增大。
报告四：微细粒浮选流体动力学过程强化研究
1.微细粒分选问题 2.微观湍流强化 3.微观湍流涡调控方法
4.基于管流矿化的微观湍流涡调控方法 5.微细粒分选湍流强化局限性及问题
报告五：AFM观察油酸在胶磷矿表面的吸附行为
1.采用AFM直观观察油酸在胶磷矿表面的吸附形貌
—低浓度时主要以点状的单层或双层结构共存的胶束吸附，增强了胶磷矿表面疏水性； —大于半胶束浓度时，主要以层状的双层结构胶束吸附，使得胶磷矿表面亲水。 2.浮选捕收剂浓度需要控制在半胶束浓度以下
3.胶磷矿表面吸附的油酸胶束可以被水冲掉，试验过程中需要注意。
4.当浓度超过半胶束浓度时，表面会残留水，测量的不只是吸附层高度，而是吸附层加上残留油酸的高度。
5.如何制备超光滑的胶磷矿表面？ 6.其他观察方法，如荧光光谱法
三、思考
这次学术报告会较为系统的展现了泡沫浮选领域的一些研究方向，虽然仅仅提到了某些大方向的研究进展，但对于确定自己的研究方向还是有很大的启发。初步设想从气泡兼并（涉及气泡与气泡、气泡与颗粒、气泡与固体表面作用，最好借助高速摄像机、AFM）、奥氏熟化（自制装置）、泡沫排液（最好结合实验数据与模型的相互验证）三个过程来阐释泡沫稳定性机理，从气-液两相体系延伸至气-液-固三相体系。同时，计算流体力学模型（CFD，包括矿浆体系、泡沫体系和界面体系）对泡沫稳定性机理的探索也将有很大的帮助。
尽管对后期的方向有一些认识，但仍然存在很多问题，比如，选择哪种起泡剂、选择哪种固体颗粒、选择几种起泡剂来验证机理的正确性、AFM能否在合理的时间内掌握应用以及模型建立等。要对以上问题有清晰的认识还必须查阅大量文献。
