www.wikidata.uk-ua.nina.az

Електрична сепарація рос электрическая сепарация англ electric separation нім Elektroscheidung f процес розділення сухих

Електрична сепарація

Електрична сепарація (рос. электрическая сепарация, англ. electric separation; нім. Elektroscheidung f) — процес розділення сухих частинок корисної копалини або матеріалів у електричному полі за величиною або знаком заряду, утвореного на частинках в залежності від їх електричних властивостей, хімічного складу, розмірів тощо.

Загальна характеристика Редагувати

Електричне збагачення (електрична сепарація) — процес розділення мінералів з різними електричними властивостями, залежно від яких під дією електричного поля змінюються траєкторії їх руху.

При електричній сепарації використовують в основному такі електричні властивості мінералів як електропровідність, діелектрична проникливість, а також їх здатність заряджуватися під впливом деяких фізичних ефектів (трибо-, піро- і п'єзоелектричний ефекти, контактний потенціал). Процес електричної сепарації полягає у взаємодії електричного поля із зарядженою мінеральною частинкою. Електрична сепарація застосовується для збагачення зернистих сипучих матеріалів крупністю 0,05 — 3 мм, коли їхня переробка іншими методами неефективна або неекономічна. Крім сепарації застосовують також електричну класифікацію і знепилення різних матеріалів, ці процеси у ряді випадків більш ефективні ніж гравітаційні і відцентрові.

Історія Редагувати

Вперше електрична сепарація запропонована у 1870 р. у США.

Застосування Редагувати

Застосовується для доводки чорнових концентратів алмазних і рідкіснометальних руд: титан-цирконієвих, тантало-ніобієвих, олов'яно-вольфрамових, рідкісноземельних (монацит-ксенотимових). Менш поширена Е.с. гематитових руд, кварцу і польового шпату, збагачення калійних (сильвінітових) руд, вилучення вермікуліту та ін.

Для збагачення корисних копалин, а також розділення за крупністю (електрокласифікація) використовують різні електрофіз. властивості: електропровідність, діелектрична проникність, поляризація тертям, нагріванням та ін.

Для електричної сепарації використовуються поля з напруженістю близько 6 • 105 В/м при напруженні на електродах U = 20 — 70 кВ.

Різновиди Редагувати

У залежності від способу утворення на частинках заряду і його передачі у процесі Е.с. розрізняють:

  • електростатичну,
  • коронну,
  • діелектричну,
  • трибоадгезійну сепарацію.

При електростатичній сепарації розділення проводиться у електростатичному полі, частинки заряджаються контактним або індукційним способом. Розділення по електропровідності відбувається при зіткненні частинок з електродом (наприклад, зарядженою поверхнею барабана; електропровідні частинки при цьому отримують однойменний заряд і відштовхуються від барабана, а неелектропровідні не заряджаються). Утворення різнойменних зарядів можливе при розпиленні, ударі або терті частинок об поверхню апарата (трибоелектростатична сепарація). Вибіркова поляризація компонентів суміші можлива при контакті нагрітих частинок з холодною поверхнею зарядженого барабана (піроелектрична сепарація).

Коронна сепарація проводиться у полі коронного розряду, частинки заряджаються іонізацією. Коронний розряд створюється в повітрі між електродом у вигляді вістря або дроту і заземленим електродом, наприклад, барабаном; при цьому провідні частинки віддають свій заряд заземленому електроду. Частинки також можуть заряджатися іонізацією, наприклад, радіаційною.

Діелектрична сепарація проводиться за рахунок пондеромоторних сил в електростатичному полі; при цьому частинки з різною діелектричною проникністю рухаються за різними траєкторіями.

Трибоадгезійна сепарація базується на відмінностях в адгезії частинок після їх електризації тертям. Тертя реалізується при транспортуванні частинок по спец. підкладці, в киплячому шарі при зіткненні частинок одна з одною. Можливі комбіновані процеси Е.с.: коронно-електростатичний, коронно-магнітний та ін. Відносно мала поширеність Е.с. пояснюється її високою енергоємністю, необхідністю експлуатації складного високовольтного обладнання (напругою 20-60 кВ), а також вимогами до ретельного попереднього просушування матеріалу, що важко забезпечити на збагачувальних фабриках.

Фактори, що впливають на процес електричної сепарації Редагувати

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 .

  • Електропровідність мінералів визначає швидкість їх розрядки на заземлений електрод і величину залишкового заряду, яка вирішально впливає на ефективність процесу сепарації. Чим більше різниця в електропровідності мінералів, тим значніше відрізняються траєкторії їхнього руху в робочому просторі сепаратора і, отже, легше здійснюється їхнє розділення. Частинки з достатньо високою електропровідністю швидко розряджаються на заземлений електрод і з невеликим залишковим зарядом під дією механічних сил відриваються від барабана практично зразу ж після зіткнення з ним. Погана електропровідність частинок сприяє збереженню на них залишкового заряду такої величини, яка дозволяє їм утримуватись на поверхні барабана електричними силами. Чим менше електропровідність частинок, тим довше вони утримуються на барабані і тим далі опиняться від зони відриву частинок з більш високою електропровідністю. На електропровідність мінералів суттєво впливають стан їх поверхні, вологість і температура матеріалу. Стан поверхні мінералів визначає величину їхньої поверхневої електропровідності, тому процесу електросепарації передують процеси очищення поверхні механічним, хімічним або іншим способом. Адсорбована на непровідниках волога підвищує їхню електропровідність і утруднює їхнє відділення від провідників. Регулювання вологості матеріалу здійснюється сушкою. З підвищенням температури електропровідність напівпровідників зростає, в той же час електропровідність провідників знижується. Таким чином, температура матеріалу може бути параметром регулювання процесу електричної сепарації.
  • Контактний опір. Величина контактного опору, через який частинка розряджається на заземлений електрод, суттєво визначає ефективність розділення мінералів у процесі електросепарації. Чим більше контактний опір між частинкою і заземленим електродом, тим більше величина залишкового заряду, який визначає тривалість часу притягнення частинки до електрода. Величина контактного опору залежить від форми частинки, ступеня забрудненості її поверхні, а також від матеріалу і стану поверхні заземленого електрода.
  • Крупність частинок. 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 великій різниці розмірів частинок процес розділення утруднюється: крупна непровідна частинка може відірватись від барабану одночасно з дрібною провідною і навпаки. Тому для одержання високих технологічних показників, матеріал перед надходженням на електричну сепарацію повинен бути класифікований за вузькою шкалою. Крім того, наявність тонкодисперсних частинок також знижує ефективність електросепарації, тому перед електросепарацією матеріал повинен бути знешламлений.
  • Речовинний склад мінералів і вміст їх в суміші. Непостійність речовинного складу розділюваних мінералів, наявність в них сторонніх домішок можуть суттєво вплинути на показники електричної сепарації. Показники електричної сепарації також залежать від вмісту розділюваних мінералів у вихідному матеріалі. Якщо вміст непровідників в суміші незначний, то в цьому випадку легко отримати високоякісну провідникову фракцію, і, навпаки, при великому вмісті непровідників для отримання провідникової фракції потрібно декілька перечисних операцій. При однаковому вмісті провідників і непровідників у вихідному матеріалі для розділення його на провідникову і непровідникову фракції потрібно декілька прийомів електросепарації.
  • Напруга на електродах. Величина напруги на коронуючому електроді визначає силу коронного струму в міжелектродному просторі і є важливим фактором регулювання процесу електросепарації. Зі збільшенням напруги між електродами сила коронного струму зростає. Завдяки кращої іонізації повітря, збільшенню числа йонів в міжелектродному просторі створюються умови для отримання частинками більш сильних електричних зарядів, а також з'являється можливість зарядження більшої кількості частинок. Величина заряду частинки визначає силу притягання її до осаджувального електрода, тому при електросепарації крупних мінералів для запобігання відриву непровідників від обертового осаджувального електрода напругу між електродами необхідно збільшувати, а при сепарації дрібнозернистих матеріалів, навпаки, напруга може бути знижена. Також при сепарації різних мінеральних сумішей необхідно враховувати вплив полярності коронуючого електрода.
  • Відстань між електродами. Величина коронного струму і, отже, ефективність зарядження мінералів в полі коронного розряду залежить також від відстані між коронуючим і заземленим електродами. Зменшення цієї відстані приводить до збільшення струму корони і навпаки. Таким чином, зміною міжелектродної відстані можна регулювати процес електросепарації, як і зміною напруги на коронуючому електроді, хоча другий спосіб є більш зручним. Відстань між електродами встановлюють в процесі відпрацьовування режиму сепарації і при роботі сепаратора, як правило, не змінюють. Коронуючий електрод повинен бути так розташований відносно осаджувального електрода, щоб зарядження частинок відбувалося відразу ж при надходженні на поверхню осаджувального електрода і не допускати при цьому їх відриву відцентровими силами.
  • Швидкість обертання осаджувального електрода. Дія лінійної (окружної) швидкості обертання барабана (осаджувального електрода) на процес електросепарації виявляється через відцентрову силу, яка є основною силою, що відриває частинки від поверхні барабана. Зі збільшенням відцентрової сили створюються сприятливі умови для вилучення провідників, однак надмірне її збільшення може привести до того, що в провідну фракцію потраплять й ті непровідники, які не зможуть утриматися на барабані силами електричного притягання. Підвищене засмічення провідної фракції непровідниками спостерігається також при дуже малій швидкості обертання барабана. В цьому випадку в провідну фракцію потраплять ті непровідники, які встигають розрядитися на заземлений електрод до того моменту, коли вони будуть винесені у відповідний бункер. Тому для кожної конкретної сировини існує власна оптимальна швидкість обертання барабана встановлена експериментально. Крім того, з швидкістю обертання барабана пов'язана тривалість перебування частинок в полі коронного розряду, а також час розрядження частинок на заземлений електрод. Необхідно вибрати таку швидкість обертання барабана, яка забезпечить максимальну різницю в залишкових зарядах розділюваних частинок. Від швидкості обертання відсаджувального електрода залежить також і продуктивність сепаратора. При збільшенні швидкості обертання барабану збільшується продуктивність сепаратора, однак при цьому не завжди зберігається якість продуктів сепарації.

Технологія Редагувати

Підготовка матеріалу до електричної сепарації Редагувати

Для підвищення ефективності процесу електричної сепарації вихідний матеріал піддається різним підготовчим операціям: сушці, знепиленню, класифікації по крупності, відтирці і промивці, обробці ультразвуком і реагентами, опроміненню. В залежності від характеристики сировини застосовується одна або декілька операцій її підготовки до розділення методом електричної сепарації. Сушка — основний спосіб підготовки матеріалу. Підвищена вологість матеріалу робить подвійний вплив на процес електричної сепарації. По-перше, волога може суттєво змінити природну електропровідність мінералів, особливо мінералів-непровідників. По-друге, при підвищеній вологості зростає злипання частинок, незалежно від їхнього речовинного складу і електрофізичних властивостей. Дрібні частинки пустої породи можуть прилипати до коштовних мінералів, попадати в концентрат і знижувати його якість. Таким чином, видалення зайвої вологи є операцією обов'язковою перед електричною сепарацією. Сушка вологого матеріалу здійснюється в барабанних сушарках і сушарках киплячого шару. При електричної сепарації вплив на процес робить поверхнева вологість матеріалу, яка видаляється при температурах 150—200оС. Висушений при такій температурі матеріал має вологість 0,5 — 1 %.

Знепилення і класифікація по крупності. При наявності в матеріалі великої кількості пилу (частинок розміром менше 30 — 40 мкм) процес сепарації порушується, тому що пил налипає на більш крупні зерна, на поверхню відсаджувального електрода і інші деталі сепаратора, що викликає пробої між електродами. Знепилення матеріалу може здійснюватись в камерних коронних сепараторах або циклонах. Кращі показники електричної сепарації в барабанних сепараторах отримують у тому випадку, якщо матеріал попередньо класифікований по крупності. Це особливо важливо при невеликої різниці в електропровідності поділюваних мінералів. Класифікацію матеріалу виконують на грохотах, в гідроциклонах або камерних сепараторах. Шкала класифікації визначається дослідним шляхом і вона тим вужче, чим вище показники сепарації.

Очистка поверхонь мінералів. Оптимальні умови для процесів зарядки і розрядки мінералів, які визначають чіткість їхнього розділення електричною сепарацією, можуть бути створені тільки у тому випадку, якщо поверхні мінералів будуть чистими, тобто якщо на них відсутні інородці покриття і примазання, що викривлюють природні електрофізичні властивості мінералів. Однак практично поверхні усіх мінералів в тому або іншому ступені забруднені і при тому характер цих забруднень може бути різним. Поверхні одних мінералів покриваються пилом або реагентами в процесі їхньої переробки, на поверхні інших є плівки різного речовинного складу, які утворилися в результаті окиснення основного мінералу або інших процесів.

Видалення забруднень першого типу здійснюється відтиркою і промивкою матеріалу або ультразвуковою обробкою. Для видалення більш міцних покрить другого типу застосовується обробка матеріалу в розчинах різних кислот і солей.

Обробка поверхонь мінералів реагентами. Для підвищення селективності розділення мінералів електричною сепарацією в ряді випадків доцільно обробити їх поверхнево-активними речовинами, які змінюють їхню поверхневу електропровідність в необхідному напрямку. Органічні реагенти, як і при флотації, вибірково адсорбуються або хімічно закріплюються на поверхні тих або інших мінералів і надають ним гідрофобність. Неорганічні реагенти можуть створювати на поверхні мінералів плівку з підвищеною електропровідністю і тим самим збільшувати їхню електропровідність. Реагенти обробки мінералів можуть бути застосовані у вигляді розчину або аерозолю. Електропровідність окремих мінералів змінюється під дією ультрафіолетового і рентгенівського опромінювання.

Вибір того або іншого методу штучного змінення електропровідності мінералів здійснюється в кожному випадку з урахуванням конкретних умов.

Механізм електричної сепарації Редагувати

Сутність діелектричної сепарації полягає в дії пондеромоторних сил неоднорідного електричного поля, які виникають внаслідок поляризації частинок і середовища. Величина цих сил визначається різницею провідностей і діелектричних проникливостей частинок і середовища, розмірами частинок і напруженістю електричного поля. Діелектрична сепарація здійснюється в рідкому діелектрику, діелектрична проникливість якого має проміжне значення між діелектричними проникливостями поділюваних мінералів. Частинка з діелектричною проникливістю більшою, чим діелектрична проникливість середовища, буде рухатися в напрямку більшої напруженості поля. Частинка з діелектричною проникливістю меншою, чим діелектрична проникливість середовища, навпаки, буде виштовхуватися із зони більшої напруженості поля. Діелектрична сепарація може бути використана для розділення матеріалів, які володіють близькими густинами, але різко відрізняються за діелектричними пронизливостями (напр., кварцит — доломіт; кварц — каолініт; сидерит — доломіт; турмалін — гранат та ін.)

Електропровідність мінеральних частинок характеризується об'ємною і поверхневою складовими. Об'ємна електропровідність мінералу може коливатися у значних межах залежно від вмісту у мінеральних частинках сторонніх домішок. Поверхнева електропровідність залежить від стану поверхні, наявності на поверхні мінералу оксидних плівок, вологи, поверхнево-активних речовин і т. д. Природну поверхневу електропровідність мінералів у ряді випадків можна змінити в необхідному напрямку обробкою їх спеціальними реагентами. В результаті обробки збільшується різниця у електропровідності мінералів, особливо діелектриків, і отже поліпшуються умови їх розділення. На електричні властивості провідників обробка реагентами практично не впливає.

Під дією електричного поля у частинці незарядженого провідника відбувається вільне переміщення електричних зарядів. На кінці частинки, що звернена до позитивного електрода, виникає негативний заряд, а на другому кінці — позитивний заряд (явище електростатичної індукції). У непровідників в електричному полі не відбувається вільного переміщення зарядів, а спостерігається тільки зсув негативного заряду у напрямку позитивного електрода, а позитивного заряду — у напрямку негативного електрода (явище поляризації). При цьому під впливом постійної електричної напруги рух електричних зарядів у провідниках відбувається безперервно, а у діелектриках зсув зарядів швидко припиняється, після чого вони залишаються поляризованими. При поляризації діелектрика на поверхні частинок з протилежних кінців накопичуються заряди протилежних знаків, але ці заряди на відміну від індукованих у провіднику є зв'язаними і їх не можна розділити.

Зарядження частинок можна виконувати йонізацією у полі коронного розряду, йонізацією α- або β- випромінюванням, електризацією тертям, індукуванням зарядів, контактом із зарядженим електродом, нагріванням, а також різними комбінаціями цих способів. Але основне практичне значення при електричній сепарації мають такі способи: контактна електризація, індукція, йонізація у полі коронного розряду і електризація тертям.

При контактній електризації дотик мінерала-провідника до поверхні електрода приводить до того, що він практично миттєво набуває потенціалу електрода. Діелектрики до потенціалу електроду заряджуються поступово, свій потенціал (первинний заряд) вони можуть зберігати протягом кількох секунд або хвилин.

При індукційній електризації мінеральні частинки вільно рухаються між електродами і внаслідок різної природи і кінетики утворення електричні заряди, що виникають на провідниках і діелектриках, відрізняються величиною. Але ця різниця за абсолютною величиною мала, що не дозволяє ефективно розділяти мінеральні суміші.

При комбінованому способі електризації контактом та індукцією мінеральні частинки отримують великі потенціали, але провідники швидко розряджаються на заземленому електроді і набувають його потенціалу. У цьому випадку різниця у потенціалах зарядів частинок значно більша, ніж при застосуванні тільки індукційного способу.

Найбільш розповсюдженим способом зарядки мінеральних частинок є зарядження у полі коронного розряду або радіоактивного чи іншого жорсткого випромінювання.

Коронний розряд створюється між двома електродами, один з яких (коронуючий) має малий радіус кривизни (тонкий дріт, вістря і т. ін.), а другий (заземлений) виконаний у вигляді барабана або пластини. Під впливом електричного поля потік газових йонів рухається від коронуючого електрода до заземленого. Мінеральні частинки, що переміщуються крізь потік йонів, заряджуються. Різниця у величинах зарядів, що одержали частинки у результаті йонізації, посилюється способом розрядки через заземлений електрод. Провідник швидко віддає свій заряд і стає нейтральним до електрода, діелектрики розряджаються повільніше. Різниця в швидкостях розрядження провідників і діелектриків достатньо велика і пропорційна різниці у електропровідності розділюваних мінералів. Цей спосіб зарядки найбільш часто застосовується при сепарації мінералів за електропровідністю.

Електризація тертям застосовується при розділенні мінералів близьких за електропровідністю. Електризація тертям здійснюється двома способами: інтенсивне перемішування мінеральних частинок з їх частим зіткненням, і транспортування мінеральної суміші по поверхні електризатора у формі лотка. У результаті тертя одні мінерали здобувають позитивний заряд і у електричному полі притягуються до негативного електрода, інші мінерали здобувають негативний заряд і притягуються до позитивного електрода. Деякі мінерали не володіють здатністю електризуватися тертям. У електричному полі сепаратора розділення по різному заряджених частинок здійснюється внаслідок взаємодії електричних і механічних сил.

Див. також Редагувати

Література Редагувати

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Elektrichna separaciya ros elektricheskaya separaciya angl electric separation nim Elektroscheidung f proces rozdilennya suhih chastinok korisnoyi kopalini abo materialiv u elektrichnomu poli za velichinoyu abo znakom zaryadu utvorenogo na chastinkah v zalezhnosti vid yih elektrichnih vlastivostej himichnogo skladu rozmiriv tosho Zmist 1 Zagalna harakteristika 2 Istoriya 3 Zastosuvannya 4 Riznovidi 5 Faktori sho vplivayut na proces elektrichnoyi separaciyi 6 Tehnologiya 6 1 Pidgotovka materialu do elektrichnoyi separaciyi 6 2 Mehanizm elektrichnoyi separaciyi 7 Div takozh 8 LiteraturaZagalna harakteristika RedaguvatiElektrichne zbagachennya elektrichna separaciya proces rozdilennya mineraliv z riznimi elektrichnimi vlastivostyami zalezhno vid yakih pid diyeyu elektrichnogo polya zminyuyutsya trayektoriyi yih ruhu Pri elektrichnij separaciyi vikoristovuyut v osnovnomu taki elektrichni vlastivosti mineraliv yak elektroprovidnist dielektrichna proniklivist a takozh yih zdatnist zaryadzhuvatisya pid vplivom deyakih fizichnih efektiv tribo piro i p yezoelektrichnij efekti kontaktnij potencial Proces elektrichnoyi separaciyi polyagaye u vzayemodiyi elektrichnogo polya iz zaryadzhenoyu mineralnoyu chastinkoyu Elektrichna separaciya zastosovuyetsya dlya zbagachennya zernistih sipuchih materialiv krupnistyu 0 05 3 mm koli yihnya pererobka inshimi metodami neefektivna abo neekonomichna Krim separaciyi zastosovuyut takozh elektrichnu klasifikaciyu i znepilennya riznih materialiv ci procesi u ryadi vipadkiv bilsh efektivni nizh gravitacijni i vidcentrovi Istoriya RedaguvatiVpershe elektrichna separaciya zaproponovana u 1870 r u SShA Zastosuvannya RedaguvatiZastosovuyetsya dlya dovodki chornovih koncentrativ almaznih i ridkisnometalnih rud titan cirkoniyevih tantalo niobiyevih olov yano volframovih ridkisnozemelnih monacit ksenotimovih Mensh poshirena E s gematitovih rud kvarcu i polovogo shpatu zbagachennya kalijnih silvinitovih rud viluchennya vermikulitu ta in Dlya zbagachennya korisnih kopalin a takozh rozdilennya za krupnistyu elektroklasifikaciya vikoristovuyut rizni elektrofiz vlastivosti elektroprovidnist dielektrichna proniknist polyarizaciya tertyam nagrivannyam ta in Dlya elektrichnoyi separaciyi vikoristovuyutsya polya z napruzhenistyu blizko 6 105 V m pri napruzhenni na elektrodah U 20 70 kV Riznovidi RedaguvatiU zalezhnosti vid sposobu utvorennya na chastinkah zaryadu i jogo peredachi u procesi E s rozriznyayut elektrostatichnu koronnu dielektrichnu triboadgezijnu separaciyu Pri elektrostatichnij separaciyi rozdilennya provoditsya u elektrostatichnomu poli chastinki zaryadzhayutsya kontaktnim abo indukcijnim sposobom Rozdilennya po elektroprovidnosti vidbuvayetsya pri zitknenni chastinok z elektrodom napriklad zaryadzhenoyu poverhneyu barabana elektroprovidni chastinki pri comu otrimuyut odnojmennij zaryad i vidshtovhuyutsya vid barabana a neelektroprovidni ne zaryadzhayutsya Utvorennya riznojmennih zaryadiv mozhlive pri rozpilenni udari abo terti chastinok ob poverhnyu aparata triboelektrostatichna separaciya Vibirkova polyarizaciya komponentiv sumishi mozhliva pri kontakti nagritih chastinok z holodnoyu poverhneyu zaryadzhenogo barabana piroelektrichna separaciya Koronna separaciya provoditsya u poli koronnogo rozryadu chastinki zaryadzhayutsya ionizaciyeyu Koronnij rozryad stvoryuyetsya v povitri mizh elektrodom u viglyadi vistrya abo drotu i zazemlenim elektrodom napriklad barabanom pri comu providni chastinki viddayut svij zaryad zazemlenomu elektrodu Chastinki takozh mozhut zaryadzhatisya ionizaciyeyu napriklad radiacijnoyu Dielektrichna separaciya provoditsya za rahunok ponderomotornih sil v elektrostatichnomu poli pri comu chastinki z riznoyu dielektrichnoyu proniknistyu ruhayutsya za riznimi trayektoriyami Triboadgezijna separaciya bazuyetsya na vidminnostyah v adgeziyi chastinok pislya yih elektrizaciyi tertyam Tertya realizuyetsya pri transportuvanni chastinok po spec pidkladci v kiplyachomu shari pri zitknenni chastinok odna z odnoyu Mozhlivi kombinovani procesi E s koronno elektrostatichnij koronno magnitnij ta in Vidnosno mala poshirenist E s poyasnyuyetsya yiyi visokoyu energoyemnistyu neobhidnistyu ekspluataciyi skladnogo visokovoltnogo obladnannya naprugoyu 20 60 kV a takozh vimogami do retelnogo poperednogo prosushuvannya materialu sho vazhko zabezpechiti na zbagachuvalnih fabrikah Faktori sho vplivayut na proces elektrichnoyi separaciyi RedaguvatiProces elektrichnoyi separaciyi zalezhit vid ryadu faktoriv sho viznachayutsya vlastivostyami zbagachuvanoyi sirovini konstrukciyeyu i principom roboti separatora sposobom pidgotovki materialu do separaciyi i tehnologichnim rezhimom procesu Elektroprovidnist mineraliv viznachaye shvidkist yih rozryadki na zazemlenij elektrod i velichinu zalishkovogo zaryadu yaka virishalno vplivaye na efektivnist procesu separaciyi Chim bilshe riznicya v elektroprovidnosti mineraliv tim znachnishe vidriznyayutsya trayektoriyi yihnogo ruhu v robochomu prostori separatora i otzhe legshe zdijsnyuyetsya yihnye rozdilennya Chastinki z dostatno visokoyu elektroprovidnistyu shvidko rozryadzhayutsya na zazemlenij elektrod i z nevelikim zalishkovim zaryadom pid diyeyu mehanichnih sil vidrivayutsya vid barabana praktichno zrazu zh pislya zitknennya z nim Pogana elektroprovidnist chastinok spriyaye zberezhennyu na nih zalishkovogo zaryadu takoyi velichini yaka dozvolyaye yim utrimuvatis na poverhni barabana elektrichnimi silami Chim menshe elektroprovidnist chastinok tim dovshe voni utrimuyutsya na barabani i tim dali opinyatsya vid zoni vidrivu chastinok z bilsh visokoyu elektroprovidnistyu Na elektroprovidnist mineraliv suttyevo vplivayut stan yih poverhni vologist i temperatura materialu Stan poverhni mineraliv viznachaye velichinu yihnoyi poverhnevoyi elektroprovidnosti tomu procesu elektroseparaciyi pereduyut procesi ochishennya poverhni mehanichnim himichnim abo inshim sposobom Adsorbovana na neprovidnikah vologa pidvishuye yihnyu elektroprovidnist i utrudnyuye yihnye viddilennya vid providnikiv Regulyuvannya vologosti materialu zdijsnyuyetsya sushkoyu Z pidvishennyam temperaturi elektroprovidnist napivprovidnikiv zrostaye v toj zhe chas elektroprovidnist providnikiv znizhuyetsya Takim chinom temperatura materialu mozhe buti parametrom regulyuvannya procesu elektrichnoyi separaciyi Kontaktnij opir Velichina kontaktnogo oporu cherez yakij chastinka rozryadzhayetsya na zazemlenij elektrod suttyevo viznachaye efektivnist rozdilennya mineraliv u procesi elektroseparaciyi Chim bilshe kontaktnij opir mizh chastinkoyu i zazemlenim elektrodom tim bilshe velichina zalishkovogo zaryadu yakij viznachaye trivalist chasu prityagnennya chastinki do elektroda Velichina kontaktnogo oporu zalezhit vid formi chastinki stupenya zabrudnenosti yiyi poverhni a takozh vid materialu i stanu poverhni zazemlenogo elektroda Krupnist chastinok Vid krupnosti chastinok zalezhit velichina zaryadiv yaki voni oderzhuyut u poli koronnogo rozryadu Velichina zaryadu chastinki proporcijna kvadratu yiyi radiusa ale vidcentrova sila sho vidrivaye chastinku vid poverhni barabana proporcijna kubu radiusa Pri velikij riznici rozmiriv chastinok proces rozdilennya utrudnyuyetsya krupna neprovidna chastinka mozhe vidirvatis vid barabanu odnochasno z dribnoyu providnoyu i navpaki Tomu dlya oderzhannya visokih tehnologichnih pokaznikiv material pered nadhodzhennyam na elektrichnu separaciyu povinen buti klasifikovanij za vuzkoyu shkaloyu Krim togo nayavnist tonkodispersnih chastinok takozh znizhuye efektivnist elektroseparaciyi tomu pered elektroseparaciyeyu material povinen buti zneshlamlenij Rechovinnij sklad mineraliv i vmist yih v sumishi Nepostijnist rechovinnogo skladu rozdilyuvanih mineraliv nayavnist v nih storonnih domishok mozhut suttyevo vplinuti na pokazniki elektrichnoyi separaciyi Pokazniki elektrichnoyi separaciyi takozh zalezhat vid vmistu rozdilyuvanih mineraliv u vihidnomu materiali Yaksho vmist neprovidnikiv v sumishi neznachnij to v comu vipadku legko otrimati visokoyakisnu providnikovu frakciyu i navpaki pri velikomu vmisti neprovidnikiv dlya otrimannya providnikovoyi frakciyi potribno dekilka perechisnih operacij Pri odnakovomu vmisti providnikiv i neprovidnikiv u vihidnomu materiali dlya rozdilennya jogo na providnikovu i neprovidnikovu frakciyi potribno dekilka prijomiv elektroseparaciyi Napruga na elektrodah Velichina naprugi na koronuyuchomu elektrodi viznachaye silu koronnogo strumu v mizhelektrodnomu prostori i ye vazhlivim faktorom regulyuvannya procesu elektroseparaciyi Zi zbilshennyam naprugi mizh elektrodami sila koronnogo strumu zrostaye Zavdyaki krashoyi ionizaciyi povitrya zbilshennyu chisla joniv v mizhelektrodnomu prostori stvoryuyutsya umovi dlya otrimannya chastinkami bilsh silnih elektrichnih zaryadiv a takozh z yavlyayetsya mozhlivist zaryadzhennya bilshoyi kilkosti chastinok Velichina zaryadu chastinki viznachaye silu prityagannya yiyi do osadzhuvalnogo elektroda tomu pri elektroseparaciyi krupnih mineraliv dlya zapobigannya vidrivu neprovidnikiv vid obertovogo osadzhuvalnogo elektroda naprugu mizh elektrodami neobhidno zbilshuvati a pri separaciyi dribnozernistih materialiv navpaki napruga mozhe buti znizhena Takozh pri separaciyi riznih mineralnih sumishej neobhidno vrahovuvati vpliv polyarnosti koronuyuchogo elektroda Vidstan mizh elektrodami Velichina koronnogo strumu i otzhe efektivnist zaryadzhennya mineraliv v poli koronnogo rozryadu zalezhit takozh vid vidstani mizh koronuyuchim i zazemlenim elektrodami Zmenshennya ciyeyi vidstani privodit do zbilshennya strumu koroni i navpaki Takim chinom zminoyu mizhelektrodnoyi vidstani mozhna regulyuvati proces elektroseparaciyi yak i zminoyu naprugi na koronuyuchomu elektrodi hocha drugij sposib ye bilsh zruchnim Vidstan mizh elektrodami vstanovlyuyut v procesi vidpracovuvannya rezhimu separaciyi i pri roboti separatora yak pravilo ne zminyuyut Koronuyuchij elektrod povinen buti tak roztashovanij vidnosno osadzhuvalnogo elektroda shob zaryadzhennya chastinok vidbuvalosya vidrazu zh pri nadhodzhenni na poverhnyu osadzhuvalnogo elektroda i ne dopuskati pri comu yih vidrivu vidcentrovimi silami Shvidkist obertannya osadzhuvalnogo elektroda Diya linijnoyi okruzhnoyi shvidkosti obertannya barabana osadzhuvalnogo elektroda na proces elektroseparaciyi viyavlyayetsya cherez vidcentrovu silu yaka ye osnovnoyu siloyu sho vidrivaye chastinki vid poverhni barabana Zi zbilshennyam vidcentrovoyi sili stvoryuyutsya spriyatlivi umovi dlya viluchennya providnikiv odnak nadmirne yiyi zbilshennya mozhe privesti do togo sho v providnu frakciyu potraplyat j ti neprovidniki yaki ne zmozhut utrimatisya na barabani silami elektrichnogo prityagannya Pidvishene zasmichennya providnoyi frakciyi neprovidnikami sposterigayetsya takozh pri duzhe malij shvidkosti obertannya barabana V comu vipadku v providnu frakciyu potraplyat ti neprovidniki yaki vstigayut rozryaditisya na zazemlenij elektrod do togo momentu koli voni budut vineseni u vidpovidnij bunker Tomu dlya kozhnoyi konkretnoyi sirovini isnuye vlasna optimalna shvidkist obertannya barabana vstanovlena eksperimentalno Krim togo z shvidkistyu obertannya barabana pov yazana trivalist perebuvannya chastinok v poli koronnogo rozryadu a takozh chas rozryadzhennya chastinok na zazemlenij elektrod Neobhidno vibrati taku shvidkist obertannya barabana yaka zabezpechit maksimalnu riznicyu v zalishkovih zaryadah rozdilyuvanih chastinok Vid shvidkosti obertannya vidsadzhuvalnogo elektroda zalezhit takozh i produktivnist separatora Pri zbilshenni shvidkosti obertannya barabanu zbilshuyetsya produktivnist separatora odnak pri comu ne zavzhdi zberigayetsya yakist produktiv separaciyi Tehnologiya RedaguvatiPidgotovka materialu do elektrichnoyi separaciyi Redaguvati Dlya pidvishennya efektivnosti procesu elektrichnoyi separaciyi vihidnij material piddayetsya riznim pidgotovchim operaciyam sushci znepilennyu klasifikaciyi po krupnosti vidtirci i promivci obrobci ultrazvukom i reagentami oprominennyu V zalezhnosti vid harakteristiki sirovini zastosovuyetsya odna abo dekilka operacij yiyi pidgotovki do rozdilennya metodom elektrichnoyi separaciyi Sushka osnovnij sposib pidgotovki materialu Pidvishena vologist materialu robit podvijnij vpliv na proces elektrichnoyi separaciyi Po pershe vologa mozhe suttyevo zminiti prirodnu elektroprovidnist mineraliv osoblivo mineraliv neprovidnikiv Po druge pri pidvishenij vologosti zrostaye zlipannya chastinok nezalezhno vid yihnogo rechovinnogo skladu i elektrofizichnih vlastivostej Dribni chastinki pustoyi porodi mozhut prilipati do koshtovnih mineraliv popadati v koncentrat i znizhuvati jogo yakist Takim chinom vidalennya zajvoyi vologi ye operaciyeyu obov yazkovoyu pered elektrichnoyu separaciyeyu Sushka vologogo materialu zdijsnyuyetsya v barabannih susharkah i susharkah kiplyachogo sharu Pri elektrichnoyi separaciyi vpliv na proces robit poverhneva vologist materialu yaka vidalyayetsya pri temperaturah 150 200oS Visushenij pri takij temperaturi material maye vologist 0 5 1 Znepilennya i klasifikaciya po krupnosti Pri nayavnosti v materiali velikoyi kilkosti pilu chastinok rozmirom menshe 30 40 mkm proces separaciyi porushuyetsya tomu sho pil nalipaye na bilsh krupni zerna na poverhnyu vidsadzhuvalnogo elektroda i inshi detali separatora sho viklikaye proboyi mizh elektrodami Znepilennya materialu mozhe zdijsnyuvatis v kamernih koronnih separatorah abo ciklonah Krashi pokazniki elektrichnoyi separaciyi v barabannih separatorah otrimuyut u tomu vipadku yaksho material poperedno klasifikovanij po krupnosti Ce osoblivo vazhlivo pri nevelikoyi riznici v elektroprovidnosti podilyuvanih mineraliv Klasifikaciyu materialu vikonuyut na grohotah v gidrociklonah abo kamernih separatorah Shkala klasifikaciyi viznachayetsya doslidnim shlyahom i vona tim vuzhche chim vishe pokazniki separaciyi Ochistka poverhon mineraliv Optimalni umovi dlya procesiv zaryadki i rozryadki mineraliv yaki viznachayut chitkist yihnogo rozdilennya elektrichnoyu separaciyeyu mozhut buti stvoreni tilki u tomu vipadku yaksho poverhni mineraliv budut chistimi tobto yaksho na nih vidsutni inorodci pokrittya i primazannya sho vikrivlyuyut prirodni elektrofizichni vlastivosti mineraliv Odnak praktichno poverhni usih mineraliv v tomu abo inshomu stupeni zabrudneni i pri tomu harakter cih zabrudnen mozhe buti riznim Poverhni odnih mineraliv pokrivayutsya pilom abo reagentami v procesi yihnoyi pererobki na poverhni inshih ye plivki riznogo rechovinnogo skladu yaki utvorilisya v rezultati okisnennya osnovnogo mineralu abo inshih procesiv Vidalennya zabrudnen pershogo tipu zdijsnyuyetsya vidtirkoyu i promivkoyu materialu abo ultrazvukovoyu obrobkoyu Dlya vidalennya bilsh micnih pokrit drugogo tipu zastosovuyetsya obrobka materialu v rozchinah riznih kislot i solej Obrobka poverhon mineraliv reagentami Dlya pidvishennya selektivnosti rozdilennya mineraliv elektrichnoyu separaciyeyu v ryadi vipadkiv docilno obrobiti yih poverhnevo aktivnimi rechovinami yaki zminyuyut yihnyu poverhnevu elektroprovidnist v neobhidnomu napryamku Organichni reagenti yak i pri flotaciyi vibirkovo adsorbuyutsya abo himichno zakriplyuyutsya na poverhni tih abo inshih mineraliv i nadayut nim gidrofobnist Neorganichni reagenti mozhut stvoryuvati na poverhni mineraliv plivku z pidvishenoyu elektroprovidnistyu i tim samim zbilshuvati yihnyu elektroprovidnist Reagenti obrobki mineraliv mozhut buti zastosovani u viglyadi rozchinu abo aerozolyu Elektroprovidnist okremih mineraliv zminyuyetsya pid diyeyu ultrafioletovogo i rentgenivskogo oprominyuvannya Vibir togo abo inshogo metodu shtuchnogo zminennya elektroprovidnosti mineraliv zdijsnyuyetsya v kozhnomu vipadku z urahuvannyam konkretnih umov Mehanizm elektrichnoyi separaciyi Redaguvati Sutnist dielektrichnoyi separaciyi polyagaye v diyi ponderomotornih sil neodnoridnogo elektrichnogo polya yaki vinikayut vnaslidok polyarizaciyi chastinok i seredovisha Velichina cih sil viznachayetsya rizniceyu providnostej i dielektrichnih proniklivostej chastinok i seredovisha rozmirami chastinok i napruzhenistyu elektrichnogo polya Dielektrichna separaciya zdijsnyuyetsya v ridkomu dielektriku dielektrichna proniklivist yakogo maye promizhne znachennya mizh dielektrichnimi proniklivostyami podilyuvanih mineraliv Chastinka z dielektrichnoyu proniklivistyu bilshoyu chim dielektrichna proniklivist seredovisha bude ruhatisya v napryamku bilshoyi napruzhenosti polya Chastinka z dielektrichnoyu proniklivistyu menshoyu chim dielektrichna proniklivist seredovisha navpaki bude vishtovhuvatisya iz zoni bilshoyi napruzhenosti polya Dielektrichna separaciya mozhe buti vikoristana dlya rozdilennya materialiv yaki volodiyut blizkimi gustinami ale rizko vidriznyayutsya za dielektrichnimi pronizlivostyami napr kvarcit dolomit kvarc kaolinit siderit dolomit turmalin granat ta in Elektroprovidnist mineralnih chastinok harakterizuyetsya ob yemnoyu i poverhnevoyu skladovimi Ob yemna elektroprovidnist mineralu mozhe kolivatisya u znachnih mezhah zalezhno vid vmistu u mineralnih chastinkah storonnih domishok Poverhneva elektroprovidnist zalezhit vid stanu poverhni nayavnosti na poverhni mineralu oksidnih plivok vologi poverhnevo aktivnih rechovin i t d Prirodnu poverhnevu elektroprovidnist mineraliv u ryadi vipadkiv mozhna zminiti v neobhidnomu napryamku obrobkoyu yih specialnimi reagentami V rezultati obrobki zbilshuyetsya riznicya u elektroprovidnosti mineraliv osoblivo dielektrikiv i otzhe polipshuyutsya umovi yih rozdilennya Na elektrichni vlastivosti providnikiv obrobka reagentami praktichno ne vplivaye Pid diyeyu elektrichnogo polya u chastinci nezaryadzhenogo providnika vidbuvayetsya vilne peremishennya elektrichnih zaryadiv Na kinci chastinki sho zvernena do pozitivnogo elektroda vinikaye negativnij zaryad a na drugomu kinci pozitivnij zaryad yavishe elektrostatichnoyi indukciyi U neprovidnikiv v elektrichnomu poli ne vidbuvayetsya vilnogo peremishennya zaryadiv a sposterigayetsya tilki zsuv negativnogo zaryadu u napryamku pozitivnogo elektroda a pozitivnogo zaryadu u napryamku negativnogo elektroda yavishe polyarizaciyi Pri comu pid vplivom postijnoyi elektrichnoyi naprugi ruh elektrichnih zaryadiv u providnikah vidbuvayetsya bezperervno a u dielektrikah zsuv zaryadiv shvidko pripinyayetsya pislya chogo voni zalishayutsya polyarizovanimi Pri polyarizaciyi dielektrika na poverhni chastinok z protilezhnih kinciv nakopichuyutsya zaryadi protilezhnih znakiv ale ci zaryadi na vidminu vid indukovanih u providniku ye zv yazanimi i yih ne mozhna rozdiliti Zaryadzhennya chastinok mozhna vikonuvati jonizaciyeyu u poli koronnogo rozryadu jonizaciyeyu a abo b viprominyuvannyam elektrizaciyeyu tertyam indukuvannyam zaryadiv kontaktom iz zaryadzhenim elektrodom nagrivannyam a takozh riznimi kombinaciyami cih sposobiv Ale osnovne praktichne znachennya pri elektrichnij separaciyi mayut taki sposobi kontaktna elektrizaciya indukciya jonizaciya u poli koronnogo rozryadu i elektrizaciya tertyam Pri kontaktnij elektrizaciyi dotik minerala providnika do poverhni elektroda privodit do togo sho vin praktichno mittyevo nabuvaye potencialu elektroda Dielektriki do potencialu elektrodu zaryadzhuyutsya postupovo svij potencial pervinnij zaryad voni mozhut zberigati protyagom kilkoh sekund abo hvilin Pri indukcijnij elektrizaciyi mineralni chastinki vilno ruhayutsya mizh elektrodami i vnaslidok riznoyi prirodi i kinetiki utvorennya elektrichni zaryadi sho vinikayut na providnikah i dielektrikah vidriznyayutsya velichinoyu Ale cya riznicya za absolyutnoyu velichinoyu mala sho ne dozvolyaye efektivno rozdilyati mineralni sumishi Pri kombinovanomu sposobi elektrizaciyi kontaktom ta indukciyeyu mineralni chastinki otrimuyut veliki potenciali ale providniki shvidko rozryadzhayutsya na zazemlenomu elektrodi i nabuvayut jogo potencialu U comu vipadku riznicya u potencialah zaryadiv chastinok znachno bilsha nizh pri zastosuvanni tilki indukcijnogo sposobu Najbilsh rozpovsyudzhenim sposobom zaryadki mineralnih chastinok ye zaryadzhennya u poli koronnogo rozryadu abo radioaktivnogo chi inshogo zhorstkogo viprominyuvannya Koronnij rozryad stvoryuyetsya mizh dvoma elektrodami odin z yakih koronuyuchij maye malij radius krivizni tonkij drit vistrya i t in a drugij zazemlenij vikonanij u viglyadi barabana abo plastini Pid vplivom elektrichnogo polya potik gazovih joniv ruhayetsya vid koronuyuchogo elektroda do zazemlenogo Mineralni chastinki sho peremishuyutsya kriz potik joniv zaryadzhuyutsya Riznicya u velichinah zaryadiv sho oderzhali chastinki u rezultati jonizaciyi posilyuyetsya sposobom rozryadki cherez zazemlenij elektrod Providnik shvidko viddaye svij zaryad i staye nejtralnim do elektroda dielektriki rozryadzhayutsya povilnishe Riznicya v shvidkostyah rozryadzhennya providnikiv i dielektrikiv dostatno velika i proporcijna riznici u elektroprovidnosti rozdilyuvanih mineraliv Cej sposib zaryadki najbilsh chasto zastosovuyetsya pri separaciyi mineraliv za elektroprovidnistyu Elektrizaciya tertyam zastosovuyetsya pri rozdilenni mineraliv blizkih za elektroprovidnistyu Elektrizaciya tertyam zdijsnyuyetsya dvoma sposobami intensivne peremishuvannya mineralnih chastinok z yih chastim zitknennyam i transportuvannya mineralnoyi sumishi po poverhni elektrizatora u formi lotka U rezultati tertya odni minerali zdobuvayut pozitivnij zaryad i u elektrichnomu poli prityaguyutsya do negativnogo elektroda inshi minerali zdobuvayut negativnij zaryad i prityaguyutsya do pozitivnogo elektroda Deyaki minerali ne volodiyut zdatnistyu elektrizuvatisya tertyam U elektrichnomu poli separatora rozdilennya po riznomu zaryadzhenih chastinok zdijsnyuyetsya vnaslidok vzayemodiyi elektrichnih i mehanichnih sil Div takozh RedaguvatiElektrichni separatoriLiteratura RedaguvatiMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 Samilin V Bileckij V Specialni metodi zbagachennya korisnih kopalin Doneck Shidnij vidavnichij dim 2003 116 s Bileckij V S Smirnov V A Pererobka i yakist korisnih kopalin navchalnij posibnik Doneck Shidnij vidavnichij dim 2005 324 s Bileckij V S Olijnik T A Smirnov V O Sklyar L V Osnovi tehniki ta tehnologiyi zbagachennya korisnih kopalin navchalnij posibnik K Lira K 2020 634 s Arhivovano 13 lyutogo 2022 u Wayback Machine Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Elektrichna separaciya amp oldid 37747565