Электрическое обогащение

Основано на различной электропроводности минералов, а также на различии электрических сил, которые действуют на минералы при перемещении их через электрическое поле. Они по-разному воспринимают и отдают электрический заряд.

Электрические свойства молекул различных веществ можно охарактеризовать величиной, которую называют диэлектрическая постоянная вещества. Чем больше полярность и поляризуемость вещества, тем выше его диэлектрическая постоянная. Для всех газов и воздуха диэлектрическая постоянная близка к единице, для парафина и керосина она равна 2-3,5, для кварца – 4, для слюды 4,7-6,6, для шеелита – около 12, для химически чистой воды – 80, для металлов она равна бесконечности. К примеру:

χ(UO_2+x) >> χ(SiO₂) примерно в 10⁵ раз.

Процесс электрического обогащения заключается в том, что в электрическом поле различным минералам, входящим в состав смеси, удаётся тем или иным способом сообщить различные заряды и под действием электрической и механической сил заставить двигаться их по различным траекториям.

Различают два метода электрического обогащения материалов: электростатический и коронного разряда.

При электростатическом методе обогащения процесс разделения минералов основан на действии электростатического поля на заряженные частицы. Заряжение частиц происходит за счёт электропроводности, электризации трением и др. При соприкосновении частиц материала с заряженным металлическим электродом сепаратора все частицы получают одноимённый заряд. Частицы с большей проводимостью, получающие значительный заряд, отталкиваются от заряженного электрода, а непроводники (диэлектрики), получающие от электрода в месте соприкосновения с ним небольшой заряд, остаются почти незаряженными и не изменяют пути своего движения в сепараторе.

Схема электростатического сепаратора с цилиндрическим электродом:
1 – бункер, 2 – вибрационный питатель, 3 – цилиндрический электрод, 4 – остроконечный электрод, 5 – газовая трубка, 6 – делительные перегородки, 7 – щётки.

Коронный метод электрического обогащения основан на использовании коронного разряда. Зёрна руды подаются на барабан сепаратора и получают заряд от ионов, приходящих из пространства коронного разряда. Поскольку барабан заземлён, то зёрна одновременно разряжаются.

Схема барабанного сепаратора для обогащения методом коронного разряда:
1 – бункер, 2 – барабан, 3 – заземление, 4 – коронирующий электрод, 5, 6 и 7 – приёмники для продуктов обогащения, 8 – щётка.

Дальнейшее поведение зёрен определяется их электропроводностью. Для зерна минерала с хорошей электропроводностью остаточный заряд его очень мал и электрическая сила, прижимающая зерно к поверхности барабана, будет также мала. Под действием силы тяжести и центробежной силы это зерно быстро отделится от барабана.

Если минерал обладает плохой электропроводностью, то зерно его вследствие большого остаточного заряда будет удерживаться электрической силой на поверхности вращающегося барабана до тех пор, пока не будет снято щёткой.

После исчерпания возможностей механического обогащения проводят химическое разрушение природных форм руды для наиболее полного перевода полезных компонентов в иные химические соединения.

Дата добавления: 2014-01-07