- •1. Общие сведения об электрическом методе обогащения.
- •1.1. Развитие метода электрического обогащения
- •1.2. Сущность метода
- •2. Силы, действующие на частицы в электрическом поле.
- •2.1. Электрическое поле и его основные параметры.
- •2.2. Соотношение электрических сил при электрическом обогащении.
- •3. Свойства минералов,
- •3.1. Электропроводность.
- •3.2. Диэлектрическая проницаемость.
- •3.3. Трибоэлектрические свойства.
- •3.4. Контактный потенциал.
- •3.5. Пироэлектрические свойства.
- •3.6. Пьезоэлектрические свойства.
- •4. Способы сообщения частицам электрического заряда.
- •4.5. Метод заряжения частиц путем трения о транспортирующий лоток или друг о друга (трибоэлектрическая сепарация).
- •4.6. Пироэффект - возникновение зарядов за счет резкого перепада температуры.
- •4.8. Диэлектрическая сепарация.
- •4.9. Сообщение заряда с помощью радиоактивного излучения.
- •4.10. Термоадгезионная сепарация.
- •4.11. Классификация электрических сепараторов.
- •5. Физические основы разделения минеральных частиц в поле коронного разряда.
- •5.1. Общая конструкция коронно – электростатического сепаратора.
- •5.2. Заряжение и поведение частиц в поле коронного разряда
- •5.3. Подготовка исходного питания перед электрической сепарацией.
- •5.4. Электрические силы, действующие на частицу в электростатическом сепараторе.
- •5.5. Влияние числа оборотов осадительного электрода на процесс сепарации минералов в поле разряда.
- •6. Типы коронных электросепараторов
- •6.1. Сепарация в поле коронного разряда
- •6.2. Электросепараторы для пылевидного материала
- •6.3. Барабанные коронные электросепараторы
- •6.4. Коронно-магнитные сепараторы
- •6.5. Камерные электросепараторы. Электрическая классификация.
- •7. Электрическая сепарация минералов
- •7.1. Физические основы трибосепарации.
- •7.2. Барабанные трибоэлектрические сепараторы.
- •7.3. Камерные трибоэлектростатические сепараторы
- •7.4. Исследование процесса трибоэлектростатической сепарации на пластинчатых электросепараторах.
- •8. Трибоадгезионная сепарация.
- •8.1. Физические основы трибоадгезионной сепарации.
- •8.2. Результаты трибоадгезионной сепарации различных полезных ископаемых и других материалов
- •9. Электрическая сепарация минералов при использовании
- •9.1. Пироэлектрическая сепарация.
- •9.2. Пьезоэлектрические явления при электросепарации минералов
- •9.3. Электрическая сепарация при использовании разницы в диэлектрических проницаемостях разделяемых минералов.
- •10. Факторы, влияющие на процесс электросепарации.
- •10.1. Влияние физико-химических свойств обогащаемого материала
- •10.2. Влияние конструкции и режима электросепарации на технологические показатели.
- •10.3. Подготовка материала к электросепарации.
- •11. Области применения электросепарации.
- •Удельное сопротивление некоторых минералов.
5.5. Влияние числа оборотов осадительного электрода на процесс сепарации минералов в поле разряда.
Интенсификация процесса электрической сепарации наиболее целесообразна при доводке тонкозернистых редкоземельных концентратов. Исследования, проведенные сотрудниками института «Иргиредмет» Карнауховым и Тарасовой, показали, что при увеличении частоты вращения осадительного электрода в 6 ÷ 7 раз (с 60 ÷ 80 мин-1 до 300 ÷ 500 мин-1) на сепараторе ЭКС-1250, происходит следующее:
а) производительность увеличивается в 10 ÷ 15 раз, т.е. достигает 2 т/м против 100 ÷ 150 кг/час для материала крупностью - 0,2 + 0,1 мм (при той же ширине питания);
б) плотность укладки зерен на поверхность осадительного электрода повышается в 2,5 – 3 раза: при окружной скорости осадительного электрода vокр. = 0,5 м/сек (ω = 74 мин-1) она составляет только 20 %, а при окружной скорости vокр. = 3 м/сек (ω = 440 мин-1) плотность укладки составляет 65 % (при многослойной подаче питания);
в) нижний предел крупности зерен снижается до 30 мкм вместо 200 – 300 мкм. Снижение нижнего предела крупности зерен стало возможным при быстроходном режиме из-за резкого увеличения величины центробежной силы. Если при тихоходном режиме центробежная сила составляет 40% от силы тяжести зерна, то при быстроходном режиме центробежная сила увеличивается в 15-20 раз по сравнению с силой тяжести. Такое увеличение центробежной силы позволяет отрывать от поверхности осадительного электрода тонкие проводящие частицы, для которых становится весьма значительной адгезионная сила.
г) Появляется возможность разделения минералов, мало отличающихся по электропроводности (отделение рутила от лейкоксена). Это объясняется тем, что при быстроходном режиме время пребывания минеральных частиц в поле коронного разряда сокращается с 0,12 сек до 0,02 сек. Следовательно, снижается величина заряда получаемого частицами при адсорбции отрицательно заряженных зарядоносителей, движущихся с большой скоростью от коронирующего электрода к осадительному. Заряд, близкий к максимальному, частицы получают только к концу зоны ионизации. Величина заряда при быстроходном режиме сокращается до 84,5 % от максимально возможного заряда по сравнению с 91 % при тихоходном режиме. При быстроходном режиме проводящие частицы не успевают полностью отдать свой заряд, и поэтому разделение в быстроходных сепараторах происходит по величине остаточного заряда, а не пo знаку, как при тихоходном режиме. При быстроходной сепарации разделение зерен происходят по кинетике их разрядки и благодаря этому становится возможным разделять зерна, имеющие небольшие различия в электрофизических свойствах.
д) снижение величины получаемого частицами заряда увеличивает кинетику зарядки частиц, т.к. нахождение на осадительном электроде частиц, имеющих тот же знак заряда, что и коронирующий, ослабляет ток короны и кинетика зарядки уменьшается. Частицы, имеющие меньший заряд, быстрее разряжаются и отталкиваются от осадительного электрода, т.е. время разрядки снижается. Значение центробежной силы возрастает, и разделение при быстроходной сепарации будет происходить не по знаку равновесного заряда частицы, вышедшей из поля коронного разряда, а по его величине, что приводит к большой разнице для частиц проводника и диэлектрика. Тонкие частицы проводящих минералов будут сбрасываться с осадительного электрода благодаря большой центробежной силе, которая преодолевает силы адсорбции, удерживающие их на поверхности осадительного электрода.
Коронно-электростатические сепараторы марки ЭКС-1250, СЭС-1000, СЭС-2000 работают в режиме быстроходной сепарации.
Быстроходная сепарация требует большей величины напряжения на коронирующем электроде. Также требуется модернизация конструкции коронирующего электрода - замена от проволочного коронирующего электрода игольчатым, так как последний обеспечивает меньшую пульсацию тока короны.
Питание сепаратора осуществляется выпрямителя с двухполупериодным выпрямлением, такое питание обеспечивает пульсацию тока короны с частотой 100 Гц. Форма выпрямленного напряжения также оказывает существенное влияние на процесс электросепарации в поле коронного разряда.