Читайте также:
|
Электрический метод обогащения основан на различии в электрических свойствах подлежащих разделению компонентов (частиц) исходного сырья. Электрическое обогащение осуществляется в электрических сепараторах, особенностью которых является наличие в их рабочей зоне электрического поля, которое по-разному действует на разделяемые частицы.
В рабочей зоне электрических сепараторов на частицы действуют электрические силы: 1) сила электростатического поля; 2) сила зеркального отображения; 3) пондеромоторная сила.
Сипы электростатического поля и зеркального отображения (Кулоновы силы) действуют на частицы только тогда, когда частицы имеют заряд. Если разделяемые частицы будут иметь различные заряды или по знаку, или по величине, то эти частицы можно разделить под действием электрических сил. При этом одноимённо заряженные тела (частицы и электроды сепаратора) будут отталкиваться, а разноимённо заряженные тела – притягиваться. Величина заряда зависит от свойств частиц – электрической проводимости и размера.
Частицы проводников и непроводников (диэлектриков), не имеющие заряда, по-разному взаимодействуют с электрическим полем (заряжаются). При электрической сепарации наиболее важными процессами являются электростатическая индукция (электризация через влияние) для проводников и поляризация диэлектриков.
Электростатическая индукция. Если в электрическое поле поместить частицу-проводник, то в ней будет наблюдаться движение электрических зарядов: положительных к отрицательному электроду, а отрицательных – к положительному. В результате перемещения свободных зарядов на стороне проводника, обращенной к положительному электроду, образуется избыточный отрицательный заряд, а на стороне, обращённой к отрицательному электроду – равный по абсолютному значению избыточный положительный заряд. Если частица выйдет из зоны действия электрического поля без контакта с электродом, то наведённый в ней заряд исчезнет.
Если частица соприкоснётся с электродом, то с неё стечёт заряд, разноимённый по знаку с этим электродом, а одноимённый заряд останется и частица оттолкнётся от электрода. Частицы проводников очень быстро получают заряды, разряжаются и перезаряжаются в электрических полях.
Поляризация диэлектриков. У диэлектриков (непроводников) положительные и отрицательные заряды связаны между собой и не могут свободно перемещаться под действием поля. Под влиянием электрического поля связанные электрические заряды диэлектрика могут только смещаться (произойдёт ориентация диполей), причём тем больше, чем выше напряжённость поля. Положительные заряды диполей будут направлены к отрицательному электроду, а отрицательные заряды – к положительному электроду. На поверхностях диэлектрика, обращённых к электродам, образуются слои некомпенсированных зарядов.
Поляризованные или предварительно заряженные частицы диэлектриков при контакте с электродом сепаратора притягиваются к нему, так как они очень медленно разряжаются и перезаряжаются.
Пондеромоторная электрическая сила появляется только в неоднородном электрическом поле и зависит от разницы в диэлектрических проницаемостях разделяемых частиц e1 и e2 и среды разделения eC (обычно жидкий диэлектрик). Если e1 > eC, то такая частица втянется в область поля с большей напряжённостью, если e2 < eC, то такую частицу электрическое поле вытолкнет в участок с низкой напряжённостью.
Механические силы. К механическим силам, действующим на частицы при электрическом обогащении, относятся силы тяжести, центробежная, адгезии и сила сопротивления среды.
Среди многообразия процессов электрического обогащения по используемому свойству для разделения можно выделить четыре основных способа сепарации.
1. Сепарация, при которой реализуется разделение по электрической проводимости. При этом способе исходный продукт делится на проводники, полупроводники и непроводники (диэлектрики). Способ реализуется в электростатических, коронных и коронно-электростатических сепараторах.
2. Сепарация, при которой реализуется разделение по диэлектрической проницаемости. При этом способе исходный продукт делится на частицы с большим и меньшим значением диэлектрической проницаемости. Способ реализуется в диэлектрических сепараторах.
3. Сепарация, при которой реализуется разделение по способности частицами получать трибозаряд. При этом способе исходный продукт делится на частицы, получившие в результате трибоэлектризации положительный и отрицательный заряд. Способ реализуется в трибоэлектростатических сепараторах.
4. Сепарация, при которой реализуется разделение по крупности. При этом способе частицы однородного материала получают заряд, пропорциональный их крупности. Чем больше крупность частиц, тем меньший удельный заряд она получит. Способ применяется для однородных по минеральному составу продуктов и реализуется в трибоадгезионных и коронных сепараторах.
Кроме вышеперечисленных способов сепарации отдельно выделяют пневмоэлектросепарацию, при которой транспортирование исходного продукта осуществляют воздушным потоком, и другие менее распространённые способы сепарации – флюидизационно-электростатическая, пироэлектростатическая, коронно-магнитная, оптико-электрическая.
По способу сообщения заряда частицам и основным электрическим силам, действующим на разделяемые частицы, электрические сепараторы делятся: 1) на электростатические; 2) коронные; 3) коронноэлектростатические; 4) трибоэлектростатические; 5) трибоадгезионные; 6) диэлектрические.
Дата добавления: 2015-07-10; просмотров: 228 | Нарушение авторских прав