25. Электрические методы обогащения.

С целью улучшения качества твердых отходов как исходного сырья и показателей его последующей переработки прибегают к их обогащению. Оно позволяет отделить значительную часть пустой породы и примесей, повысив в сырье и отходах концентрацию ценных компонентов. Обогащение твердых отходов существенно повышает техническую и экономическую эффективность их использования, улучшает качество готовой продукции, ведет к сокращению транспортных расходов и в целом повышает эффективность природоохранных технологий.

Электрическое обогащение основано на различии электрофизических свойств разделяемых материалов. Электрическую сепарацию применяют для сыпучих материалов крупностью до 5 мм, переработка которых другими методами малоэффективна (компоненты близки по плотности, магнитным или физическими свойствам). Методами электрической сепарации обогащают только сухие материалы, поэтому данные способы особенно перспективны в маловодных районах.

Эти методы основаны на разнице в поведении заряженных частиц в электрическом поле или на заряженном электроде, обусловленной их различием в электропроводности. Как известно, все тела по электропроводности делятся на проводники тока, полупроводники и непроводники (диэлектрики). В случае движения по заряженному электроду в целом электронейтральные электропроводящие частицы отдают ему заряд противоположного знака и сохраняют одноименный с электродом заряд. Последнее приводит к отталкиванию частицы от электрода. Диэлектрик, напротив, взаимодействует с электродом частицами противоположного знака, прилипает к нему.

Обычно электрод имеет форму заземленного вращающегося барабана, лежащего в основе конструкции электростатического барабанного сепаратора. При загрузке сверху на вращающийся барабан частицы-проводники отталкиваются от барабана и попадают в ближний бункер. Минералы-диэлектрики прилипают к барабану и вращаются вместе с ним до скребка на противоположной стороне барабана, где отделяются и поступают в дальний бункер. Полупроводниковые частицы скапливаются в среднем бункере.

Основной принцип действия электрических сепараторов дополняют приемами, усиливающими эффективность их работы. Один из них - снабжение частиц зарядом, противоположным знаку заряда в барабане, еще до попадания на последний: электризация трением (трибоэлектризаиия) на конвейерах, в кипящем слое и др. Для улучшения разделения и увеличения траектории отклонения проводящих частиц барабан окружают электродом сегментом с противоположным зарядом. Это приводит к ионизации воздуха и зарядке частиц за счет коронного разряда. Такая конструкция получила название коронно-электростатического барабанного сепаратора. Для увеличения производительности барабаны можно располагать один над другим (каскадно).

Помимо барабанов, электроды имеют форму пластин, камер, труб, лент, что в сочетании с коронирующим электродом дает соответствующие названия электрическим сепараторам: пластинчатый коронный, камерный коронный, трубчатый коронный и ленточный коронный.