Електричні сепаратори для поділу мінералів по електропровідності.

Поділ мінералів по електропровідності здійснюється в повітряному середовищі в неоднорідному електричному полі постійної полярності. Найбільше поширення одержали барабанні конструкції.

Схеми поділу мінералів у таких сепараторах показані на рис. 5.4.

В електростатичних сепараторах (рис. 5.4, а) вихідний матеріал з бункера 1 подається на заряджений обертовий барабан 2, ізольований від землі. Частки мінералів-провідників при контакті з барабаном здобувають однойменний заряд, відштовхуються від нього під дією кулонівських сил і рухаються по криволінійній траєкторії, потрапляючи в приймач 6. Частки проміжної електропровідності (наприклад, зростки мінералів-провідників з непровідними мінералами), а також неелектропровідні частки падають під дією механічних сил, але по різних траєкторіях. На останні в електричному полі додатково діє так називана сила дзеркального відображення, яка спрямована до барабана й утримує ці частки у барабана довше інших. Зазначені частки потрапляють відповідно в приймачі 5 й 4.

Якість продуктів регулюють положенням шиберів 8. Для зняття непровідників з барабана передбачена щітка 3, а для збільшення відхилення часток мінералів-провідників і поліпшення селективності сепарації паралельно барабану встановлюється електрод 7 протилежної полярності.

Підвищенню ефективності сепарації сприяє застосування описаних вище способів підготовки матеріалу, у першу чергу, класифікація й посилення розходження в електропровідності.

У таких сепараторах електрод може бути й плоского типу.

Рис. 5.4. Схеми поділу матеріалів в електричних

сепараторах по електропровідності:

а – електростатичних; б – коронно-електричних; в – коронно-електростатичних

1 – бункер; 2 – барабан; 3 – щітка; 4, 5, 6 – приймачі; 7 – відхиляючий електрод; 8 – шибери; 9 – коронуючий електрод; 10 – циліндричний відхиляючий електрод

У коронно-електричних сепараторах (рис. 5.4, б) матеріал з бункера 1 надходить на обертовий заземлений барабан 2, що є осаджувальним електродом, і транспортується ним у зону дії коронуючого електрода 9, установленого паралельно утворюючій осаджувального електрода. Коронуючий електрод може бути різної конструкції, однак загальним у них є гостра форма, причому вістря спрямовано убік осаджувального електрода (барабана).

Під дією високої напруги (до 50 кВ), що подається на коронуючий електрод, довкола нього за рахунок часткового пробою виникає поле коронного розряду, яке викликає іонізацію молекул повітря. Утворені при цьому іони, що мають однакову полярність із коронуючим електродом (як правило, негативну), рухаються під впливом електричного поля до барабана, зіштовхуються з мінеральними частками й заряджають їх. Частки-провідники при цьому відразу віддають практично весь свій заряд заземленому барабану й під дією відцентрової сили скидаються з нього в приймач 6. Заряджені частки непровідних матеріалів, навпроти, розряджаються на барабані вкрай повільно, досить довго втримуються на ньому силами дзеркального відображення й зчищуються щіткою 3 у приймач 4. Чим менше величина електропровідності цих часток, тим далі опиняються вони від зони відриву часток з високою електропровідністю. Частки із проміжною електропровідністю розряджаються швидше непровідних, але повільніше провідних і потрапляють у приймач 5.

Коронно-електростатичні сепаратори (рис. 5.4, в) відрізняються від коронно-електричних наявністю додаткового циліндричного відхиляючого електрода 10, що має однаковий з коронуючим електродом 9 потенціал. Це приводить до створення паралельно з полем коронного розряду нерівномірного електростатичного поля високої напруженості.

Дія статичного поля буде прискорювати розрядку часток-провідників й їхній відрив від поверхні барабана. Частки з поганою електропровідністю розряджатися будуть дуже повільно, а електростатичне поле буде додатково притискати їх до осаджувального електрода (барабана). Таким чином, електростатичне поле буде сприяти поділу провідних і непровідних часток, істотно підвищуючи тим самим ефективність процесу електричної сепарації. Завдяки цій обставині коронно-електростатичні сепаратори одержали найбільше поширення в практиці електричного збагачення корисних копалин.

На рис. 5.5 наведена принципова схема промислового коронно-електричного сепаратора конструкції Інституту гірничої справи ім. А.А.Скочинського.

Сепаратор складається із трьох однакових секцій, розташованих одна над іншою. За допомогою ділильних площин 6 промпродукт із верхніх секцій спрямовується на перечищення в секції, розташовані нижче.

Рис. 5.5. Коронно-електричного сепаратора конструкції Інституту гірничої справи ім. А.А.Скочинського:

1 – бункер з живильником; 2 – лоток; 3 – заземлений еле-ктрод (барабан); 4 – проміжний бункер; 5 – коронуючі електроди; 6 – ділільні площини (перекидні стінки); 7, 8, 9 – приймачі; 10 – електронагрівальні елементи

У якості коронуючих електродів 5 використовують пристрій з декількох туго натягнутих ніхромових дротів діаметром 0,25-0,40 мм або тонкостінних трубок діаметром 20 мм із врізаними в них лезами товщиною 0,1 мм, спрямованими убік барабана. Діаметр сталевих барабанів 300-350 мм, довжина - 2000 мм, частота обертання - від 30 до 120 об/хв. Продуктивність сепаратора становить 1,5-2,0 т/год на 1 м довжини електрода.

Відомі аналогічні закордонні конструкції («Карпко», «Стартевант»).

Із промислових коронно-електростатичних сепараторів слід відзначити конструкції типу ЭКС і СЭС.

На рис. 5.6 показана схема коронно-електростатичного сепаратора ЭКС-1250. Сепаратор складається із завантажувального бункера 4 з електричним підігрівачем, живильника 5 з лотком і двох однакових каскадів сепарації. У кожному каскаді є коронуючий 2, відхиляючий 3 й осаджувальний 1 електроди, щітка 7 й шибери 6. У нижній частині корпуса сепаратора розташовані приймачі для продуктів сепарації. Коронуючий електрод виконаний у вигляді ніхромового дроту, натягнутого в тримачах.

Сепаратор ЭКС-3000, на відміну від попереднього, постачений голчастим коронуючим електродом. Машини цієї серії застосовуються для доведення концентратів руд рідких металів.

Більш досконалим типом коронно-електростатичних сепараторів є конструкції СЭС. Вони компонуються з однотипних блоків-секцій з можливістю здійснення в одній машині різних схем перечищень і контрольних операцій, що дозволяє одержувати кондиційні продукти збагачення. Дані апарати призначені в основному для поділу колективних концентратів руд рідких і кольорових металів крупністю до 1,2 мм.

Принципова схема секційного коронно-електроста-тичного сепаратора барабанного типу СЭС-2000 показана на рис. 5.7. Він складається з восьми блоків, кожний з яких являє собою самостійний робочий апарат і включає живильний бункер, коронуючий 2, відхиляючий 3 й осаджувальний 4 електроди, щітку 6 й відсікач 5. Завантаження верхніх блоків сепаратора здійснюється за допомогою барабанно-щілинних живильників 1. Нижні блоки мають прийомні бункери.

Рис. 5.6. Коронно-електростатичний сепаратор

ЭКС-1250:

1 – барабанний осаджувальний електрод; 2 – коронуючий електрод; 3 – відхиляючий електрод; 4 – бункер з підігрівачем; 5 – живильник; 6 – ділільний шибер; 7 – щітка

У табл. 5.1 наведені технічні характеристики деяких вітчизняних конструкцій барабанних коронно-електростатичних сепараторів.

Рис. 5.7. Багатосекційний коронно-електростатичний

сепаратор СЭС:

1 – живильник; 2 – коронуючий електрод; 3 – відхиляючий електрод; 4 – осаджувальний електрод; 5 – відсікач; 6 – щітка

Із закордонних конструкцій барабанного типу можна відзначити сепаратори «Лургі», «Кіпп Келлі» й ін.

Таблиця 5.1

Дата добавления: 2015-08-18