Электр сепарторлары және олардың жұмыс істеу принципі.

Электр өткізгіштілігі бойынша минералдардың бөлінуі барабанды типті электростатикалық, коронды-электрлі және коронды-электростатикалық сепараторларда тұрақты померлы біртекті емес электр өрісінде ауада жүреді.

Электр сепарациясы кезінде электростатикалық сепараторда (7.2-сурет, а) бастапқы материал бункерден 1 зарядталған айналмалы барабанға 2 беріледі. Олармен байланыс кезінде минерал-өткізгіштер бөлшектері жедел түрде бір атты зарядтарға ие болады, олардан кулон күші әсерінен тебіледі, және қисық сызықты тракториямен қозғалып, қабылдағышқа 6 түседі. Өткізбейтін минералдар бөлшектері керісніше, айналмалы шағылысу күші әсерінен барабан бетіне жабысады және одан щетка 3 арқылы қабылдағышқа 4 түсіріледі. Аралық электр өткізгіштілікті бөлшектер және өткізбейтін минералдарды минерал-өткізгіштер сросткалары негізгі механикалық күштермен анықталған траектория бойынша түсіріледі де, қабылдағышқа 5 түседі. Өнім сапасы шибердің 8 орналасумен реттеледі. Минерал-өткізгіштер бөлшектерінің ауытқуының жоғарылауы мен сепарация селективін жақсарту үшін барабанға параллельді кері померлы ауытқушы электрод 7 орнатылады. Бөліну эффективтігін жақсарту материалдардың іршіктің жіңішке класына классификациялануы мен электр сепарациясына материалдарды дайындау процесінде бөлінетін минералдардың электр өткізгіштілгінде әртүрліліктің жоғарлауы жақсартады.

7.2-сурет. Электростатикалық (а), коронды-электрлі (б) және коронды электростатикалық (в) сепараторлар сызбалары.

Электр сепарациясы кезінде коронды – электр сепарациясында (7.2-сурет, б) материал бункерден 1 айналмалы металлды жерге тартқыш барабанға – шөгінді электродқа 2-түседі, және шөгінді электродқа параллель орнатылған коронділейтін электродтың 9 әсер ету аумағына тасымалданады. Корондеуші электрод қалыңдығы 0,25-0,40 мм болатын тығыздалып тартылған нихромды сымнан, қалыңдығы 0,1 мм-лы лезвия орнатылған жұқа қабырғалы құбырдан тұрады. Жоғары кернеу әсерінен (50 кВ-дейінгі) оның айналасында ауа молекулаларының ионизациясын тудыратын коронды разрядты өріс пайда болады. Пайда болған, коронды электродты бірпомерлы иондар электр өрісі әсерінен шөгінді электродқа қозғалады, минералды бөлшектермен жолығысады және оларды зарядтайды. Егер бөлшектер өткізгіштер болса, онда оларөзінің зарядын жылдам шөгінді электродқа береді және центрге тартқыш күш арқылы оны қабылдағышқа 6 лақтырады. Коронды разрядты өрісте зарядталған өткізбейтін минералдар бөлшектері, керісінше, шөгінді электродта бояу зарядталады және шамалы зарядын сақтап, айналы шағылысу күшімен ұсталынады, коронды-электродтың әсер ету аумағындағы барабанды айналу кезінде шығарылады және щеткамен 3 қабылдағышқа 4 жіберіледі. Бөлшектердің электр өткізгіштілігі неғұрлым аз және олар мен шөгінді электрод арасындағы байланысты кедергісі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым қалдық заряд шамасы, барабан бетіне олардың тартылу күші көп болады және олар жоғары электр өткізгіштілігі бар бөлшектердің үзілу аумағынан алысқа кетеді. Аралық электр өткізгіштілігі бар бөлшектер өткізбейтіндерге қарағанда жылдам зарядталады, бірақ өткізгіш бөлшектерге қарағанда бояу және шөгінді барабан бетінен үзіледі де, қабылдағышқа 5 түседі.

Өндірістік коронды-электрлі сепараторлар (ИГД, Карпко, ФИА, Стартевант және т.б.) бір-бірінен кейін орналасқан және сепарация өнімдерін тазалауды қамтамасыз ететін 2-4 анологиялық секциядан тұрады.

Коронды-электростатикалық сепараторлар (7.3-сурет, в) коронды-электрлілерден (7.3-суретті қара, б) бірдей коронды электрод 9 потенциалдан тұратын қосымша цилиндрлі ауытқушы электрод 10-тың болуымен ерекшеленеді, жоғаыры кернеулікті бір текті емес электростатикалық өріспен коронды разрядты өріспен параллельді болып келеді.

Егер бөлшек жақсы электр өткізгіштелген болса, статикалық өрістің электр күші қалдық зарядтың жылдамдығының жоғарлауына әсер етеді және шөгінді электрод бетінен бөлшектердің жылдам бөлінуіне әкеп соғады. Оның барабаннан үлкен ауытқуына біртекті емес электростатикалық өрісте туатын пондеромоторлы күш әсер етеді. Жаман электр өткізгіштігі болған жағдайда одан қалдық зарядтың ағызылуы өте баяу өтеді және электростатикалық өріс қалдық электродқа бөлшектерді қысады.

Осы орайда өткізгіш және өткізбейтін бөлшектердің бөлінуіне әсер етуші электростатикалық өріс электр сепарациясының эффективтілігін арттырады. Сондықтан да коронды-электростатикалық сепаратор пайдалы кендерді байыту практикасында кең таралған.

Барабанды коронды-электростатмкалық сепараторға ЭКС-1250, ЭКС-3000, СЭС-2000, СЭС-1000; жатады, ал пластикалыға – ПЭСС сепараторы.

ЭКС-1250 барабанды сепараторы электрлі қыздырғышы 2 бар тиеу бункерінен 1, қоректендіргіштен 3 және екі бірдей сепарация каскадынан тұрады. Әрбір каскад корондаушы 5, ауытқушы 6, шөгінді 7 электродтардан, электрондаушы шторкадан 4, щеткадан 11,қоректендіргіш лотоктан 12 және отсекательден 8 тұрады. Сепаратор корпусы 10 темір листерімен тігілген, төменгі бөлігінде сепарация өнімдеріне арналған қабылдағыштар 9 орнатылған.

Жоғарғы каскад бөлінудің негізгі операциясына арналған, ал төменгісі тазалау операциясына. Төменгі каскадқа тиеу шамасы және сепарация өнімдерінің сапасы отсекательмен реттеледі.

7.3-сурет. Коронды-электростатикалық сепараторлар сызбалары: ЭКС-1250 (а), СЭС-2000 (б) және ПЭСС (в).

Барбанды типті секциялы коронды-электростатикалық сепаратор СЭС-2000 (7.3-сурет, б) сегіз блоктан тұрады. Әрбір блок жұмыс аппаратын құрайды және қоректенуші бункерден 1, коронды 2, ауытқушы 3 және шөгінді 4 электродтардан, щеткадан 6 және отсекательден 5 тұрады. Жоғары блокқа тиеу барабанды – жырықты қоректендіргіш көмегімен жүзеге асады. Төменгі блок қабылдағыш бункерден тұрады. ЭКС сепараторына қарағанда секционды сепараторлар ерекшелігіне байытудың соңғы өнімдері алынатын әртүрлі технологиялық сызбалардың бір сепараторда жинақталуы жатады.

Пластинкалы коронды-электростатикалық сепаратор ПЭСС коллективті сирек металды концентраттарды жетілдіруге арналған, жоғары днепр ГМК-да өңделген ол 88 тізбекті параллельді біріктірілген ұяшықтардан құралған. Әрбір ұяшықта (7.3-сурет, в) изолятормен 5 бөлінген жоғары клинообразды электрод және төменгі цилиндрлі электрод 4 жоғары вольтті генераторда әр түрлі аты полюстарға қосылады. 80-120 С дейін қыздырылған концентрат қоректендіргіш 1 арқылы жерге тартқыш пластинкалы электродқа 2 түседі, минералдар-өткізгіштер үлкен индуктивті зарядқа ие болатын электрод аралық жерге түседі, ал минералдар диэлектриктерге қарағанда жоғары электродтан 3 бөлінеді де, қабылдағышқа 6 түседі. Минерал-диэлектриктер, керісінше төменгі электрод 4 жаққа қарай ауытқиды және қабылдағышқа 7 түседі. Алынатын өнім сапасы отсекательмен 8 реттеледі.