Трибоелектростатичні сепаратори.

Трибоелектрична сепарація застосовується в основному для поділу суміші мінералів, що мають низьку електропровідність, наприклад, представлених напів-провідниками й непровідниками.

Процес здійснюється у повітряному середовищі в електричному полі постійної полярності, що може бути однорідним і неоднорідним. Використовують багатокаскадні сепаратори барабанного, камерного, лоткового й трубчастого типів.

Трибоелектростатичний барабанний сепаратор (рис. 5.8) має зарядний пристрій (електризатор) 1 барабанного типу, відокремлений від сепараторної частини. Електризація часток відбувається в результаті їхнього взаємного контакту. Електризатор постачений нагрівачем для підігріву матеріалу до 120-200ºС, тому для мінералів, схильних до піроелектричної поляризації, допоміжне значення при створенні зарядів може мати піроелектричний ефект.

Рис. 5.8. Схема трибоелектростатичного сепаратора барабанного типу:

1 – електризатор; 2 – заземлений електрод; 3 – електро-статичний електрод

Електростатичне неоднорідне поле створюється між заземленим металевим барабаном 2 і циліндричним електродом 3 з високою напругою. Знак напруги підбирається з урахуванням знака заряду, що здобувається мінералами при електризації.

Існують конструкції багатокаскадних сепараторів. Схема роботи може бути наступною: спочатку, на перших стадіях матеріал розділяється на концентрат і хвости, причому на кожній стадії здійснюється перечищення хвостів з виділенням концентрату. Далі хвости виводяться, а концентрат піддається ще й декільком стадіям поділу на більш якісний концентрат і промпродукт із перечищенням промпродукта на кожній стадії.

Із промислових зразків барабанних трибоелектро-статичних сепараторів можна відзначити конструкції СЭП, а також «Джонсон». Принципова схема останнього представлена на рис. 5.9.

Барабанні електроди сепаратора можуть бути виготовлені з міді, латуні або нержавіючій сталі залежно від речовинного складу сепарованих руд. Діаметр барабанів 75 мм, довжина 2400 мм, частота обертання - 35-60 об/хв. Протистоячі латунні електроди обертаються із частотою 75 об/хв. На них подається висока напруга негативного або позитивного знаку. Продуктивність сепаратора 1-2 т/год·м, крупність материалу, що переробляється, – від 0,1 до 1,7 мм.

Перспективними для трибоелектростатичної сепарації є камерні конструкції. У камерному сепараторі матеріал вільно падає в робочій зоні. Зарядка мінералів здійснюється при русі попередньо нагрітого матеріалу по вібролотку зі сталі, міді або графіту. У міжелектродному просторі створюється рівномірне електростатичне поле постійної полярності. На рис. 5.10 наведені схеми таких сепараторів: принципова (а), двосекційна (б) і трисекційна (в) промислові.

Рис. 5.9. Схема багатокаскадного трибоелектро-статичного барабанного сепаратора «Джонсон»:

1 – барабанні електроди; 2 – протистоячі латунні електроди

Рис. 5.10. Схеми трибоелектростатичних

камерних сепараторів:

1 – вібролоток; 2 – напрямний пристрій; 3 – електроди; 4 – приймач; 5 – відхиляючі перегородки; 6, 7, 8 – приймачі продуктів сепарації; 9 – елеватор; 10 – підігрітий вихідний матеріал; 11 – високовольтний агрегат; 12 – пульт керування

На рис. 5.11 зображена схема лоткового трибо-електростатичного сепаратора СТЭ. Матеріал з живильника 1 щілинного типу надходить на дві заземлені латунні площини 2 й 3. При русі по площині зерна різних мінералів електризуються за рахунок тертя об площину й між собою, здобуваючи різні за величиною й знаком заряди, і потрапляють в електростатичне поле, створюване статичними електродами 4 й 5, один із яких заземлений, а інший підключений до високовольтного джерела струму.

Рис. 5.11. Трибоелектростатичний

лотковий сепаратор СТЭ:

1 – живильник; 2, 3 – заземлені похилі латунні площини для електризації матеріалу; 4 – заземлений електрод; 5 – відхиляючий електрод під напругою; 6 – відсікачі

При вільному падінні в міжелектродному просторі траєкторія руху часток змінюється залежно від величини й знака залишкового заряду, градієнта напруженості поля, густини й крупності часток. Продуктивність сепаратора при збагаченні матеріалу крупністю -0,3 +0,074 мм становить близько 6 т/год.

Сепаратори знаходять застосування для збагачення руд кольорових і рідких металів, а також іншої мінеральної сировини, у якої поділювані мінерали мають близькі електричні характеристики.

Трубчасті сепаратори вільного падіння (рис. 5.12) складаються із двох різнойменно заряджених рядів вертикальних труб 4 з верхніми 2 і нижніми 6 шарнірними кріпленнями. Труби обертаються навколо своєї осі за допомогою привода 3 й очищаються від пилу, що налипає на них, щітками 5. Поділювані мінерали з різними зарядами з бункера 1 надходять у робочу зону й у процесі вільного падіння притягаються до відповідного ряду різнойменно заряджених труб, після чого потрапляють у приймачі 7. Якість одержуваних продуктів регулюють шиберами 8.

Для сепарації промпродуктів і доведення концент-ратів, отриманих при магнітному збагаченні окислених важкозбагачуваних залізних руд, можуть знайти застосування пневмоелектричні сепаратори камерного типу (рис. 5.13). Їхньою відмінною рисою є трибоелектрична зарядка тонкоподрібнених часток при транспортуванні їх газовим потоком, що має високу швидкість у зоні 2 трибоелектризації й спокійний рух у зоні поділу між заземленими електродами 1 й електродом високої напруги 3. Дільниками 4 продукти поділу спрямовуються в циклони для хвостів 5, промпродукта 6 і концентрату 7.

Рис. 5.12. Схема трубчастого сепаратора

вільного падіння:

1 – бункер; 2, 6 – відповідно верхнє й нижнє шарнірні кріплення; 3 – привод; 4 – заряджені труби; 5 – щітки; 7 – приймачі; 8 – шибери

Рис. 5.13. Схема пневмоелектричного сепаратора

камерного типу:

1 – заземлені електроди; 2 – зона трибоелектризації; 3 – джерело високої напруги; 4 – дільники; 5, 6, 7 – циклони відповідно для хвостів, промпродукта й концентрата

Дата добавления: 2015-08-18