礦粒與氣泡碰撞是流體動力學慣性力方面的問題,而礦粒與氣泡相撞后能否粘附則是礦粒與氣泡表面力之間的問題。
就一般浮選而言,礦粒與氣泡的粘附與脫附過程中,表面力起著重要作用。隨著礦粒與氣泡的間距逐漸減小,當其間距達到100nm以內時,各種表面力開始發生作用,這些力是范德華力、雙電層作用力、疏水作用力及結構力,當親水礦粒與氣泡作用時,范德華力、雙電層作用力及結構力起作用,在大多數情況下,三者均表現為斥力.當疏水礦粒與氣泡作用時,范德華力、雙電層作用力及疏水作用力起作用,前二者表現為斥力,而疏水作用力是疏水礦粒在水中產生的一種很強的吸引力,作用距離如果為10nm,其數值通常比范德華力或雙層靜電力大一到二個數量級,故疏水作用力是疏水礦粒與氣泡粘附的關鍵力。
礦粒與氣泡碰撞后,從水化膜變薄到破裂至穩定三相接觸周邊擴展形成,所需要的時間叫感應時間。礦粒與氣泡粘附,碰撞時間一定要大于感應時間,粒度越大,所需的感應時間就愈長,粘附就愈難進行,對粗粒礦物,粒度大,慣性大,與氣泡的接觸時間短,而接觸所需的感應時間較長,這是粗粒難浮的原因之一。除礦粒粒度對感應時間影響外,還與其它因素有關。pH值增大,感應時問顯著上升。捕收劑濃度增加感應時間下降,達至CMC時,感應時間增加。溫度增加,感應時間降低。根據流線方程得到粘附概率,與感應時間,顆粒粒度、疏水性成反比,即,礦物粒度愈小、愈疏水,粘附概率愈大。因此當顆粒粒度和感應時間一定時,隨礦粒粒度增加而降低,即粒度愈細與氣泡粘附概率愈大。Pa隨氣泡尺寸下降而上升,但太小Pa反而下降,這說明一旦細粒與氣泡發生有效碰撞就易與氣泡發生粘附,細粒難浮的主要原因是細粒與氣泡的碰撞概率較低。
礦粒與氣泡粘附后,在湍流力場作用下會發生脫附,脫附概率說明:在湍流力場下,穩定粘附在氣泡上顆粒的最大尺寸下降,礦粒的脫附概率就會增加,顆粒粒度越小,脫附概率越小,粒度越大,脫附概率越大。