Общие сведения об электрической сепарации минералов. Электрическое поле и его свойства. Электрические свойства руд и минералов, страница 14

При электросепарации основную роль играет поверхностная-влажность материала (напомним, что различают еще капиллярную влажность, присутствующую в порах минеральных частиц, и конституционную, или химически связанную, влажность). Поэтому при сушке необходимо удалить поверхностную влагу, и процесс электросепарации будет осуществляться успешно, несмотря на то, что общее содержание влаги в материале может быть в отдельных случаях (при большой пористости частиц) достаточно высоким. Температура, при которой из материала удаляется поверхностная влага, равна 150—200° С. Высушенный при такой температуре материал имеет влажность 0,5—1,0%.

Сушка влажного материала осуществляется в сушильных печах различной конструкции. Наиболее распространены в промышленности барабанные вращающиеся печи и печи кипящего слоя. Последние являкнся наиболее производительными, так как в кипящем слое почти каждую минеральную частицу омывает горячий воздух. В последнее время применяется радиационная сушка различных материалов, основанная на использовании лучистой энергии, выделяемой раскаленными твердыми телами.

Обеспыливание и классификация по крупности. Как уже указывалось, при наличии в материале большого количества пылевидных частиц (менее 30—40 микрон) процесс сепарации нарушается, так как они налипают на более крупные зерна, на поверхность осадительного электрода и другие детали сепаратора, вызывая искровые пробои между электродами. Обеспыливание материала может осуществляться в камерных коронных сепараторах или в циклонах.

Лучшие показатели электросепарации на барабанных сепараторах получают в том случае, если материал предварительно подвергнут классификации по крупности. Это особенно важно при небольшом различии в электропроводности разделяемых минералов. Классификацию материала производят на грохотах, в гидроциклонах или камерных сепараторах. Шкала классификации определяется опытным путем, причем чем она более узкая, тем выше показатели сепарации.

Очистка поверхностей минералов. Оптимальные условия для процессов зарядки и разрядки минералов, определяющих четкость их разделения электросепарацией, могут быть созданы только в том случае, если поверхности минералов будут чистыми, т. е. если на них отсутствуют инородные покрытия и примазки, искажающие естественные электрофизические свойства минералов. Однако практически поверхности всех минералов в той или иной степени загрязнены, причем характер этих загрязнений может быть различным. Поверхности одних минералов покрываются пылью или реагентами в процессе их переработки, на поверхности других имеются пленки различного вещественного состава, образовавшиеся в результате окисления основного минерала или иных процессов.

Удаление загрязнений первого типа производится при помощи оттирки и промывки материала или ультразвуковой обработкой. Для удаления более прочных покрытий второго типа применяется обработка материала в растворах различных кислот и солей. Например, пленка халькопирита с поверхности частиц сфалерита и пирита достаточно легко удаляется промывкой минералов в растворе плавиковой кислоты.

Обработка поверхностей минералов реагентами. Для повышения селективности разделения минералов электросепарацией в ряде случаев выгодно их обработать поверхностно-активными веществами, изменяющими в нужном направлении их поверхностную электропроводность.

Органические реагенты, избирательно адсорбируясь или химически закрепляясь на поверхности тех или иных минералов, придают им свойство гидрофобности, подобно тому, как это происходит при флотации. Пленка реагента препятствует адсорбции влаги на минерале и тем самым снижает его поверхностную проводимость.

Неорганические реагенты могут увеличивать электропроводность минералов, образуя на поверхности пленку с повышенной электропроводностью.

Реагенты для обработки минералов могут применятся в виде раствора или в виде аэрозоля.

Электропроводность отдельных минералов изменяется под действием ультрафиолетового и рентгеновского облучения, термической обработки.