常用的判断矿物可浮性的标准是矿物表面的润湿性(即亲水性和疏水性)。如图1所示。当矿物表面不易被水润湿(疏水)时,认为该矿物(如石墨、硫磺)易浮或上浮;当另一种矿物的表面被水润湿(亲水)时,就认为这种矿物(如应时)很难漂浮或不漂浮。
图1润湿现象
矿物的天然表面是亲水的还是疏水的,主要取决于矿物破碎后暴露在新表面的力(如键能)的不同性质。所谓“亲水”和“疏水”的矿物表面是相对的。为了判断矿物表面的润湿性,常采用接触角θ来衡量,如图2和图3所示。气泡附着在浸入水中的矿物表面,当达到平衡时,气泡在矿物表面形成一定的接触外围,称为三相润湿外围。任何两相界面都存在界面自由能,分别代表固-水、水-气、固-气三种界面的界面自由能。固水界面和水气界面的自由能所围成的角度(包括水相)称为接触角,用θ表示。可以看出,不同矿物表面的接触角是不同的,接触角可以标志矿物表面的润湿性:如果矿物表面形成的θ角较小,则称为亲水表面;反之,当!角度越大,表面越疏水。亲水性和疏水性没有明确的界限,但却是相对的。角度θ越大,矿物表面的疏水性越强。角度θ越小,矿物表面越亲水。
图2矿物表面润湿现象
水中气泡与矿物表面的平衡关系。