Общие сведения об электрической сепарации минералов. Электрическое поле и его свойства. Электрические свойства руд и минералов, страница 10

Благодаря применению метода трибоадгезионной сепарации стало возможным эффективно сепарировать смеси тонкодисперсных частиц, разделение которых другими методами электрической сепарации затруднительно или невозможно. Важно отметить, что при трибоадгезионной сепарации происходит разделение исходного материала не только по крупности, как это имеет место при рассеве на ситах, но и по плотности. Поэтому в продуктах трибосепарации некоторых смесей (например, тонкодисперсных железосодержащих продуктов) можно сконцентрировать полезный компонент и получать высококачественные концентраты.

Методом трибоадгезионной сепарации успешно сепарируются гранулированный ферросилиций, графит, тальк, пылевидный асбест, угольная мелочь, алюминиевые порошки и другие материалы.

Сущность диэлектрической сепарации заключается в действии пондеромоторных сил неоднородного электрического поля, возникающих вследствие поляризации частиц и среды. Величина этих сил определяется разностью проводимостей и диэлектрических проницаемостей частиц и среды, размерами частиц и напряженностью электрического поля. Осуществляется процесс диэлектрической сепарации в жидком диэлектрике, диэлектрическая проницаемость которого имеет промежуточное значение между диэлектрическими проницаемостями разделяемых минералов.

На рис. 25, а показано направление движения частиц с различными по отношению к среден друг к другу диэлектрическими проницаемостями. Частица, обладающая диэлектрической проницаемостью в большей, чем диэлектрическая проницаемость среды ε₂, будет двигаться в направлении большей напряженности поля. Частица с меньшей диэлектрической проницаемостью ε₁, наоборот, будет выталкиваться из зоны большей напряженности поля.

На рис. 25, б показана схема диэлектрического сепаратора. Сепаратор состоит из ванны 1, системы электродов 2, приемника 3 концентрата и приемника 4 хвостов. Система электродов представляет собой несколько параллельных отрезков проволоки, расположенных под некоторым углом к горизонтали. Знаки зарядов проводов чередуются в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Исходный материал подается сверху в рабочее пространства сепаратора. Частицы с более высокими диэлектрическими проницаемостями и проводимостями притягиваются к электродам, а затем по ним сползают к приемнику 3. Частицы породы свободно проходят через отверстия электродов и поступают в приемник 4. Ванна и приемники заполняются керосином, скипидаром или другой диэлектрической жидкостью. Для каждой минеральной смеси необходима жидкость с определенной диэлектрической проницаемостью. Подбор среды является очень ответственной задачей, так как она должна быть дешевой, нетоксичной, непроводящей и стойкой по отношению к действию электрического поля. Этим, в сущности, и сдерживается широкое промышленное применение метода диэлектрической сепарации.

2.7 Высоковольтные устройства для электрических сепараторов

На электроды электрических сепараторов подается постоянный ток высокого напряжения, получаемый от специального выпрямительного агрегата, подключаемого к сети переменного тока промышленной частоты (50 Гц). В настоящее время электропромышленностью выпускается много различных типов выпрямительных агрегатов, находящих применение в практике электросепарации. Основными элементами выпрямительной установки являются: повышающий трансформатор, выпрямитель, стабилизатор напряжения, сглаживающий фильтр и вспомогательные устройства (регулятор напряжения, измерительные приборы, сигнализация).

Высоковольтный трансформатор служит для преобразования электрического тока низкого напряжения (десятки сотен вольт) в ток высокого напряжения (десятки тысяч вольт). Напряжение, подаваемое на электроды промышленных электрических сепараторов, достигает 140 кВ при величине тока в несколько десятков миллиампер.