Види електричних методів збагачення.

Електричне поле характеризується наявністю сил, що діють на заряджені тіла. Їхнє переміщення в полі обумовлюється його напруженістю й неоднорідністю, а також величиною заряду часток.

Електричні поля залежно від форми й розташування електродів можуть мати різні конфігурації (рис. 5.1), що залежать від виду й форми електродів. Це можуть бути:

Рис. 5.1. Види конфігурацій електричних полів

- два рівних за модулем різнойменних заряда (паралельні провідники) (рис, 5.1, а);

- два рівних однойменних точкових заряда (рис. 5.1, б);

- різнойменно заряджені провід й пластина (рис. 5.1, в);

- дві різнойменно заряджені пластини (рис. 5.1, г).

Густота спектра силових ліній визначає параметр напруженості поля. Неоднорідність поля характеризується градієнтом зміни напруженості уздовж електричних силових ліній.

Розрізняють наступні види електричних методів збагачення:

- електрична сепарація - поділ часток з різними електричними властивостями, залежно від яких під дією поля змінюються траєкторії руху цих часток;

- електрична сепарація по електропровідності - для поділу мінералів з різною величиною електропровідності (об'ємної й поверхневої). Всі матеріали за цією ознакою діляться на провідники, напівпровідники і непровідники (діелектрики). Провідники мають питомий електричний опір менше 10⁹ Ом·м (самородні метали, графіт, магнетит, гематит, деякі сульфідні мінералі тощо). Напівровідники мають питомий електричний опір у межах від 10⁹ до 10¹² Ом·м (боксит, гранат, хроміт, сидеріт та ін.). У непровідників або діелектриків питомий електричний опір складає більше 10¹² Ом·м (алмаз, кварц, польовий шпат). Для хороших результатів електричної сепарації потрібна значна різниця у величинах електропровідності. Добре відділяються провідники від напівпровідників та діелектриків. Більш утруднено відділення одного від іншого двох останніх;

- трибоелектростатична (трибоелектрична сепарація) - для поділу мінералів, що мають близькі значення електропровідності. Заснована на явищі трибоелектричного ефекту (або контактної електризації). Якщо дві електрично нейтральні частки різних мінералів привести в контакт, а потім перервати його, то на обох виникнуть різні за знаком заряди. Вони невеликі, але при багаторазовому повторенні операції вдається створити поверхневі заряди достатньої густини для сепарації в електричному полі високої напруженості;

- діелектрична сепарація - для поділу часток з різною електричною проникністю. Застосовується в неоднорідному електричному полі в середовищі з діелектричною проникністю, проміжною між діелектричними проникностями поділюваних часток. Частки з більшою проникністю, ніж у середовища, втягуються в області з більшою напруженістю поля, а частки з меншою - у слабкі ділянки поля. Спосіб годиться для мінералів, у яких діелектрична проникність розрізняється на 0,5-1 одиниць;

- піроелектрична сепарація - заснована на властивості невеликої групи кристалічних мінералів (турмалін, каламин, борацит й ін.), що мають різні коефіцієнти теплового розширення по різних осях кристалів, поляризуватися при нагріванні й охолодженні. Неоднакові напруження, що виникають у таких кристалах, викликають утворення локальних різнойменних зарядів на протилежних кінцях кристала.

Можна відзначити такі можливі способи електричної сепарації як використання п'єзоелектричного ефекту (поляризації часток під дією механічних напружень) і фотоелектричного ефекту (поляризації під дією світла).

На практиці при електричній сепарації використовують головним чином розходження мінералів в електропровідності, діелектричній проникності, електризації тертям і при зміні температури. Сепарація на основі п’єзо- і фотоелектричного ефектів, уніполярної провідності й інших електричних властивостей поки в промисловості не використовується.

Процес електричної сепарації складається із трьох стадій:

- підготовка мінералів до сепарації;

- зарядка мінералів;

- розділення заряджених часток (власне сепарація).

Найбільше поширення електрична сепарація одержала при збагаченні рідких металів, знаходить застосування для збагачення залізних і неметалічних руд (фосфоритних, кам'яних, кварцових, баритових, азбестових).

Дата добавления: 2015-08-18