Устройство сепараторов и вспомогательных аппаратов при магнитном и электрическом обогащении. Этапы развития сепараторостроения и использования сепараторов в промышленности

индукции у них возникнут заряды — отрицательный на стороне положительного электрода и положительный на стороне отрицательного. У проводника при касании его с положительным электродом отрицательный заряд перейдет на электрод, благодаря хорошей электропроводности он заряжается положительно и отталкивается от положительного электрода. В диэлектрике перемещение заряда невозможно и поэтому он при касании с электродом остается электрически нейтральным и не будет отталкиваться.

При соприкосновении разнородных материалов на поверхности их раздела возникает трибоэлектрический заряд — двойной электрический слой, образованный ионами противоположных знаков. При отделении поверхностей двойной электрический слой разрывается, причем на одной поверхности остаются положительные, а на другой — отрицательные заряды.

Электрические заряды возникают и при соприкосновении одинаковых веществ. В этом случае пылевидные частицы при быстром отделении от «подкладки» из того же вещества заряжаются отрицательно. Таким образом, частицы заряжаются как за; счет взаимного трения, так и контакта.

«Обратимость» зарядов. При трении частиц минералов о поверхность лотков и между собой наблюдается их трибоэлектризация, вследствие чего они притягиваются либо к положительно заряженным, либо к отрицательно заряженным электродам. Принято считать (по Джонсону), что первые обратимы положительно (ОП), вторые — отрицательно (00). Частицы минералов, не реагирующие на перемену полярности электродов, названы необратимыми (НО). Н. Ф. Олофинский объяснил этоявление тем, что обратимые имеют такие же знаки трибоэлектрического заряда, как и электрода, а необратимые не имеют или имеют весьма малые заряды трения.

ГЛАВА 3

УСТРОЙСТВО СЕПАРАТОРОВ

И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

ПРИ МАГНИТНОМ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ

ОБОГАЩЕНИИ

§ 3.1. ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ СЕПАРАТОРОСТРОЕНИЯ

И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕПАРАТОРОВ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Известны тысячи конструкций машин и аппаратов, реализующих различные процессы электрического, магнитного и комбинированного разделения минеральных частиц. Среди них много ■ оригинальных конструкторских решений. В первой половине XX в. были широко распространены электромагнитные ленточные сепараторы для сильномагнитных руд (рис. 3.1, а), а также индукционно-роликовые и дисковые — для слабомагнитных руд (рис. 3.1,6, е). Затем в связи с ростом требований к качеству, ленточные сепараторы были заменены барабанными; (рис. 3.1,г), на которых легче было перечищать концентраты. Благодаря увеличению выпуска постоянных магнитов, к 60-м: годам началось повсеместное использование сепараторов с постоянными магнитами, а индукционно-роликовые сепараторы: начали заменять валковыми и роторными (рис. 3.1,0, д).

В  настоящее  время  получают дальнейшее  распространение' сепараторы с постоянными магнитами,   причем   феррит бария,, а  также сплавы  АЛИИ  заменяют ферритами  стронция,  самарий-кобальтовыми  и железонеодимовыми   магнитами,   которые' обеспечивают создание сильных  полей   с   напряженностью  более 1 Тл.

Усиленно развивается й разработка сепараторов со сверхпроводящими соленоидами из Nb—Ti и Nb₃—Sn материалов, которые надежно работают в гелиевых криостатах в режиме «замороженного тока» (без потребления внешней энергии). В последнее время большие перспективы открываются с появлением высокотемпературных керамических сверхпроводников, работающих без потребления внешней энергии при температуре жидкого азота и даже при комнатной температуре. Это новшество повлечет за собой техническую революцию во многих областях техники, а особенно в магнитном обогащении. Как показывают промышленные эксперименты, использование высокотемпературных сверхпроводников позволяет резко сократить массу сепараторов, расход электроэнергии, увеличить глубину магнитного обогащения до субмикронной крупности. Использование этих сверхпроводников в магнитогидростатических (рис. 3.1, ж), маг93;

S3?

v>

3

TZT

El

aa мш

ЗП

•} 1^1

Легкая

Тяжела. _

Промежуточная аоракция

\J

Г

Непроводники

□ o.InD

\К

Бегущееполеt м

Рис. 5.У. Принципиальные схемы основных конструкций магнитных и комбинированных сепараторов:

а — мокрый барабанный сепаратор с нижней подачей материала; б — элекромагнитный валковый сепаратор; в — роторный полиградиентный сепаратор; г — сухой барабанный сепаратор с верхней подачей материала; д — ленточный электромагнитный сепаратор; е — электромагнитный    дисковый   сепаратор;     ж — магнитогидростатический   сепаратор-' з —

нитогидродинамических (рис. 3.1, з) и электродинамических (рис. 3.1, и) сепараторах позволит широко применять магнитное обогащение не только для парамагнитных, но и немагнитных и диамагнитных материалов. Магнитофлотационные сепараторы (см. рис. 3.1,/с) используют только для лабораторных исследований.

Чтобы достичь промышленных успехов, конструктор должен помнить всегда, что выбор методов и процессов определяется не столько возможностями новых конструкций сепараторов, сколько надежностью, производительностью и рентабельностью и удобством их обслуживания.