Схеми електричної сепарації

Електрична сепарація застосовується в схемах доводки концентратів руд рідкісних металів (титано-цирконієвих, тантало-ніобієвих, олов’яно-вольфрамових, монацитових і т.д.), в схемах збагачення неметалічних корисних копалин (алмазовмісних руд, кварцової сировини і т.д.) і інших матеріалів. На рис. 3.65 наведена схема доводки чорнових гравітаційних концентратів при збагаченні титано-цирконієвих розсипних руд.

Чорновий колективний концентрат містить головним чином ільменіт, рутил, лейкоксен, циркон, ставроліт, турмалін, дистен-силіманіт і кварц. Після зневоднення і сушки він розділяється в коронно-електростатичному сепараторі на провідну і непровідну фракції.

Рис. 3.65. – Схема доводки чорнових гравітаційних концентратів при збагаченні титано-цирконієвих розсипних руд.

До провідної фракції вилучаються ільменіт, рутил і лейкоксен, а до непровідної – циркон, ставроліт, турмалін, дистен-силіманіт і кварц. Провідну і непровідну фракції роздільно піддають магнітній сепарації у сильному полі. Рутил має добру електропровідність, але дуже низьку магнітну сприйнятливість, тому він зосереджується у немагнітній фракції, а в магнітній фракції зосереджується слабомагнітний ільменіт. З непровідної фракції за допомогою магнітної сепарації вилучають у магнітний продукт ставроліт і турмалін, які розділяють електросепарацією. Немагнітна фракція, що представлена цирконом, дистен-силіманітом і кварцом, піддається концентрації на столах зневодненню, сушці і електросепарації. В результаті одержують цирконовий і дистеновий концентрати.

Ефективно збагачуються електричним методом комплексні дрібно- і тонковкраплені руди, низькосортні магнітні і немагнітні залізні руди, жильний кварц, азбестові руди, скляні і формівні піски, солі, фосфорити, керамічна сировина, вилучаються алмази.

Фактори, що впливають на процес електросепарації

Процес електричної сепарації залежить від ряду факторів, що визначаються властивостями збагачуваної сировини, конструкцією і принципом роботи сепаратора, способом підготовки матеріалу до сепарації і технологічним режимом процесу.

Для підвищення ефективності процесу електросепарації вихідний матеріал піддають різним підготовчим операціям: сушці, знепиленню, класифікації за крупністю, промивці і відтирці, обробці ультразвуком і реаґентами, опроміненню. Залежно від характеристики сировини застосовується одна або декілька підготовчих операцій.

Електропровідність мінералів визначає швидкість їх розрядки на заземлений електрод і величину залишкового заряду, яка має вирішальний вплив на ефективність процесу сепарації. На електропровідність мінералів суттєво впливають стан їх поверхні, вологість і температура матеріалу. Чим більша відмінність у електропровідності мінералів, тим відмінніші траєкторії їх руху у робочій зоні сепаратора і тим легше здійснити процес їх розділення.

Величина контактного опору, через який частинка розряджається на заземлений електрод, значною мірою визначає ефективність розділення мінералів у процесі електросепарації. Величина контактного опору залежить від форми частинки, ступеня забрудненості її поверхні, а також від матеріалу і стану поверхні заземленого електрода. Чим більший контактний опір, тим більший залишковий заряд і тривалість фази притягання частинки до електрода.

Від крупності частинок залежить величина зарядів, які вони одержують у полі коронного розряду. Величина заряду частинки пропорційна квадрату її радіуса, але відцентрова сила, що відриває частинку від поверхні барабана, пропорційна кубу радіуса. При великому розкиді (відмінності) розмірів частинок процес розділення утруднюється, тому матеріал, що надходить на сепарацію, повинен бути класифікований за вузькою шкалою.

Дія лінійної (окружної) швидкості обертання барабана (відсаджувального електрода) на процес електросепарації виявляється через відцентрову силу, що є основною силою, яка відриває частинки від поверхні барабана. Швидкість обертання барабана повинна забезпечити максимальну різницю у залишкових зарядах частинок, що розділяються. Від швидкості обертання відсаджувального електрода залежить також і продуктивність сепаратора:

, т/год, (3.58)

де L – довжина заземленого електрода, м; V – швидкість руху матеріалу (живлення) в сепараторі, м/с; q – питома маса матеріалу на одиницю площі живлення в один шар, т/м².

Величина напруги на коронуючому електроді визначає силу струму у міжелектродному просторі і є важливим фактором регулювання процесу електросепарації.

Ефективність зарядження частинок у полі коронного розряду залежить також від відстані між коронуючим і заземленим електродами. Зміною міжелектродної відстані також можна регулювати процес сепарації.

СПЕЦІАЛЬНІ МЕТОДИ ЗБАГАЧЕННЯ