Metóda elektrostatickej koncentrácie fosfátových rúd. Elektrické obohatenie
Metódy elektrického obohacovania sú založené na rozdieloch v elektrických vlastnostiach separovaných minerálov a uskutočňujú sa pod vplyvom elektrického poľa.
Pre malé (- 5 mm) suché sypké materiály sa používajú elektrické metódy, ktorých obohacovanie inými metódami je z ekonomických alebo environmentálnych dôvodov ťažké alebo neprijateľné.
Z početných elektrických vlastností minerálov je prevádzka priemyselných odlučovačov založená na dvoch: elektrickej vodivosti a triboelektrickom jave. V laboratórnych podmienkach sa môže použiť aj rozdiel v dielektrickej konštante, teda pyroelektrický jav.
Meradlom elektrickej vodivosti látky je špecifická elektrická vodivosť (l), ktorá sa číselne rovná elektrickej vodivosti vodiča dlhého 1 cm s prierezom 1 cm 2, meraného v ohmoch mínus prvý stupeň na centimeter v mínus prvý stupeň. V závislosti na elektrickej vodivosti sú všetky minerály zvyčajne rozdelené do troch skupín: vodiče, polovodiče a nevodiče (dielektrika).
Minerály-vodiče sa vyznačujú vysokou špecifickou elektrickou vodivosťou (l \u003d 10 6¸10 ohm - 1 × cm - 1). Patria sem natívne kovy, grafit, všetky sulfidické minerály. Polovodiče majú nižšiu elektrickú vodivosť (l \u003d 10¸10 - 6 ohmov - 1 × cm - 1), zahŕňajú hematit, magnetit, granát atď. Dielektriká majú na rozdiel od vodičov veľmi vysoký elektrický odpor. Ich elektrická vodivosť je zanedbateľná (l< 10 - 6 ом - 1 ×см - 1), они практически не проводят электрический ток. К диэлектрикам относится большое число минералов, в том числе алмаз, кварц, слюда, самородная сера и др.
Triboelektrický jav je vzhľad elektrického náboja na povrchu častice počas jej kolízie a trenia s inou časticou alebo so stenami prístroja.
Dielektrická separácia je založená na rozdiele v trajektóriách pohybu častíc s rôznou dielektrickou permitivitou v nehomogénnom elektrickom poli v dielektrickom prostredí s dielektrickou konštantou medzi priepustnosťou separovaných minerálov. Pri pyroelektrickej separácii sa ohriate zmesi ochladia v kontakte so studeným bubnom (elektródou). Niektoré zložky zmesi sú polarizované, iné zostávajú bez náboja.
Podstata elektrickej metódy obohacovania spočíva v tom, že na častice s rôznymi nábojmi pôsobí v elektrickom poli sila rôznej sily, takže sa pohybujú po rôznych trajektóriách. Hlavnou silou pôsobiacou v elektrických metódach je Coulombova sila:
kde Q - náboj častíc, E- intenzita poľa.
Proces elektrickej separácie možno zhruba rozdeliť do troch etáp: príprava materiálu na separáciu, nabíjanie častíc a separácia nabitých častíc.
Nabíjanie (elektrifikácia) častíc sa môže uskutočňovať rôznymi spôsobmi: a) kontaktná elektrifikácia sa uskutočňuje priamym kontaktom minerálnych častíc s nabitou elektródou; b) nabíjanie ionizáciou spočíva v pôsobení na častice mobilnými iónmi; najbežnejším zdrojom iónov je korónový výboj; c) nabíjanie častíc v dôsledku triboelektrického javu.
Na separáciu materiálov elektrickou vodivosťou sa používajú elektrostatické, korónové a koronovo-elektrostatické odlučovače. Podľa návrhu sú najbežnejšie používané bubnové oddeľovače.
V bubnových elektrostatických odlučovačoch (obr. 2.21, a) medzi pracovným bubnom 1 (čo je elektróda) \u200b\u200ba protiľahlou valcovou elektródou 4 sa vytvorí elektrické pole. Materiál je privádzaný do pracovnej oblasti podávačom 3. Častice sa elektrifikujú kontaktom s pracovným bubnom. Vodiče dostanú náboj rovnakého mena ako náboj bubna a sú od neho odpudené. Dielektrika nie sú prakticky nabité a padajú pozdĺž trajektórie určenej mechanickými silami. Častice sa zhromažďujú v špeciálnom prijímači 5, ktorý je oddelený pohyblivými priečkami na priehradky pre vodiče (pr), nevodiče (np) a častice so strednými vlastnosťami (np). V hornej zóne oddeľovača koróny (obr. 2.21, b) všetky častice (vodiče aj dielektrika) získavajú rovnaký náboj a sorbujú ióny tvorené v dôsledku korónového výboja korónovej elektródy 6. Po nasadení na pracovnú elektródu sa vodivé častice okamžite nabijú a získajú náboj pracovnej elektródy. Odstrčia bubon a spadnú do prijímača vodičov. Dielektriká sa v skutočnosti nevybíjajú. Z dôvodu zvyškového náboja sa zadržiavajú na bubne, odstraňujú sa z neho pomocou čistiaceho zariadenia 2.
Najbežnejší korónový elektrostatický separátor (obr. 2.21, v) sa od koróny líši prídavnou valcovou elektródou 4, na ktorú sa privádza rovnaké napätie ako pre korónu. (Polomer zakrivenia valcovej elektródy je oveľa väčší ako polomer zakrivenia elektróny koróny, ale menší ako polomer zakrivenia pracovného elektródy - elektródy.) Valcová elektróda podporuje skoršie oddelenie vodivých častíc a umožňuje „natiahnutie“ dielektrických vodičov na väčšia horizontálna vzdialenosť.
Ak je rozdiel v elektrickej vodivosti častíc zanedbateľný, potom separácia na vyššie uvedených separátoroch nie je možná a potom sa použije triboelektrostatický separátor. Bubnový oddeľovač je tu tiež najrozšírenejší (obrázok 2.22). Štrukturálne je toto zariadenie veľmi blízke elektrostatickému odlučovaču, má však ďalší prvok - elektrolyzér vyrobený buď vo forme rotačného bubna, alebo vo forme vibračnej misky. Tu sa častice minerálov otierajú o seba a o povrch elektrizátora. V tomto prípade častice rôznych minerálov získavajú opačné náboje.
Metódy elektrického obohacovania založené na rozdiele dielektrickej konštanty a pyrochargovania častíc (nabíjanie pri zahrievaní) sa priemyselne nepoužívajú.
Metódy elektrického obohacovania sa pomerne často používajú pri spracovaní rúd vzácnych kovov; sú obzvlášť sľubné v suchých oblastiach, pretože nevyžadujú vodu. Tiež je možné použiť elektrické metódy na separáciu materiálov podľa veľkosti (elektrická klasifikácia) a na odstránenie prachu z plynov.
Metódy elektrického zvýhodňovania sú založené na rozdiele v elektrických vlastnostiach minerálov, konkrétne na rozdiele v elektrickej vodivosti a dielektrickej konštante.
Mnoho látok obsahuje bezplatne nabité mikročastice. Voľná \u200b\u200bčastica sa líši od „viazanej“ častice tým, že sa môže pohybovať na veľkú vzdialenosť pôsobením ľubovoľne malej sily. Pre nabitú časticu to znamená, že by sa mala uviesť do pohybu pôsobením ľubovoľne slabého elektrického poľa. To je presne to, čo sa pozoruje napríklad u kovov: elektrický prúd v kovovom drôte je spôsobený ľubovoľne nízkym napätím privádzaným na jeho konce. To naznačuje prítomnosť voľných nabitých častíc v kove.
Je charakteristické, že nosiče sú voľné iba vo vnútri vodiča, to znamená, že nemôžu voľne prechádzať za jeho hranicu.
Vodiče sú kovy, elektrolytické kvapaliny. V kovoch sú nosičmi elektróny, v elektrolytických kvapalinách nosičmi sú ióny (môžu mať kladný a záporný náboj).
Pôsobením vonkajšieho elektrického poľa sa pozitívne kladné nosiče pohybujú pozdĺž poľa a záporné - proti poľu. To vedie k vzniku prúdu vedeného pozdĺž poľa.
Usporiadaný pohyb nosičov náboja, vedúci k prenosu náboja, sa nazýva elektrický prúd v látke. Elektrický prúd vytvára elektrické pole. Vlastnosť látky viesť elektrický prúd sa nazýva elektrická vodivosť.
Podľa hodnoty elektrickej vodivosti sú všetky minerály rozdelené do troch skupín:
1. Vodiče s elektrickou vodivosťou 10 2 - 10 3 S / m
Siemens (Cm) je vodivosť takého vodiča, v ktorom prechádza prúd 1A s napätím na koncoch vodiča 1V.
2. Polovodiče s elektrickou vodivosťou 10 - 10 -8 S / m
3. Nevodiče (dielektrika) s elektrickou vodivosťou
< 10 -8 См/м
Napríklad grafit, všetky sulfidické minerály sú dobrými vodičmi. Wolframit (Fe, Mn) WO 4 (10 -2 -10 -7) a kasiterit SnO 4 (10-2 -10 2 alebo 10 -14 -10 -12) majú miernu elektrickú vodivosť, zatiaľ čo minerály kremičitanu a uhličitanu vedú elektrinu veľmi zle ...
Elektrické metódy sa používajú na obohacovanie kolektívnych koncentrátov titánu a zirkónu, titánu a nióbu, cínu a volfrámu, ako aj na obohacovanie fosforitov, uhlia, síry, azbestu a mnohých ďalších minerálov, ktorých spracovanie inými metódami (gravitačnými) , flotačné, magnetické) nie je účinné.
Fyzikálnou podstatou procesu elektrickej separácie je interakcia elektrického poľa a minerálnej častice s určitým nábojom.
V elektrickom poli sa nabité častice pohybujú po rôznych dráhach pod vplyvom elektrických a mechanických síl.
Táto vlastnosť sa používa na separáciu minerálnych zŕn v zariadeniach nazývaných elektrické odlučovače.
Elektrické sily pôsobiace na minerálne častice sú úmerné veľkosti náboja a sile elektrického poľa
kde je dielektrická konštanta rovná,
E - napätie v danom prostredí.
Mechanické sily sú úmerné hmotnosti:
Gravitácia:
Odstredivá sila:
V malých časticiach sú elektrické sily väčšie ako mechanické a vo veľkých časticiach prevládajú mechanické sily nad elektrickými, čo obmedzuje veľkosť materiálu jemnejšiu ako 3 mm, ktorý je obohatený o elektrické separátory.
Elektrické pole vzniká v priestore okolo elektricky nabitej častice alebo medzi dvoma nabitými časticami.
Pomocou elektrických vlastností minerálov počas blahobytu sa používajú tieto typy separácie: elektrická vodivosť (obrázok 14.8), dielektrická konštanta, triboelektrostatický a pyroelektrický jav.
Obr. 14.8 Odlučovače vodivosti
a. Elektrostatický odlučovač; b. Elektrický oddeľovač koróny;
v. Elektrostatický separátor Corona
1- bunker; 2 - bubon; 3 - kefa na odstránenie vodivej frakcie; 4, 5, 6 - prijímače potravín; 7 - elektróda; 8 - rezačka; 9 - korónová elektróda; 10 - vychyľovacia elektróda.
Samostatná práca č. 4 Pokiaľ ide o všeobecnú teóriu relativity, študentská skupina 14 OSA Khaidarova Malokhat. TÉMA: Zriedkavé druhy obohatenia. Elektrické obohatenie. Elektrické obohacovanie je proces separácie minerálnych častíc v elektrickom poli na základe rozdielu v ich elektrických vlastnostiach. Na obohatenie nekovových minerálov (uhlie, kaolín, kremenný piesok atď.) Sa používajú metódy elektrického obohacovania. je založená na mechanických a elektrických silách pôsobiacich na rôzne komponenty spracovávaného materiálu (rudy) pri ich pohybe v elektrickom poli. Metóda elektrického zosilňovania sa zvyčajne používa na doladenie ďalších procesov zosilňovania a vyžaduje jemný materiál (zrná) s veľkosťou od 2 do 0,1 mm. Elektrický náboj sa dá tiež vytvoriť na minerálnej častici pôsobením elektrického poľa na ňu v určitej vzdialenosti.
Pri pohybe v elektrickom poli dostávajú minerálne zrná náboje, v dôsledku ktorých pôsobia príťažlivé alebo odpudivé sily, ktoré ovplyvňujú dráhu častíc.
Selektívnym pôsobením na nabité častice rôznych minerálov elektrické pole umožňuje ich rozdelenie na jednotlivé produkty.Pre elektrické obohatenie sú najdôležitejšou charakteristikou minerálov elektrická vodivosť a dielektrická konštanta. V niektorých prípadoch je možné zvýšiť účinnosť elektrického spracovania zahrievaním rudy na teplotu 50 ° C a vyššiu na účely sušenia.
Zistilo sa najmä, že povrchová vlhkosť má nielen negatívny vplyv na proces obohacovania, ale ak sa udržiava v optimálnych medziach, prispieva k zvýšeniu rozdielu v elektrickej vodivosti separovaných minerálov, a tým zlepšuje selekciu. A znak nábojov minerálnych častíc, ktoré získavajú elektrický náboj v dôsledku trenia o iné teleso; v tomto prípade rôzne telesá získavajú náboje, ktoré sa líšia veľkosťou a znakom.
Počas elektrifikácie trením sa v dôsledku prechodu elektrónov na časticiach objavujú trecie náboje (triboelektrické náboje), ktoré niekedy dosahujú veľkú hodnotu. Znamienko náboja závisí od povahy častíc a materiálu platne, pozdĺž ktorej prebiehajú. pohyb, ako aj na stave ich povrchu atď. produktu, ktorý sa má obohatiť, získajú triboelektrické náboje rôzneho znamienka a pomerne veľké, tento produkt sa dá rozdeliť v elektrickom poli na samostatné minerálne frakcie.
Napríklad: pri pohybe pozdĺž duralovej dosky kremeň získava záporný náboj veľkej veľkosti a distén - menší, po ktorom je možné v elektrickom poli oddeliť zmes týchto minerálov: kremeň sa odchyľuje v smere kladne nabitá elektróda viac ako distén. Keď sa časticiam udeľuje náboj metódou priameho kontaktu s nabitou elektródou, vyvíjajú sa častice na strane kontaktu v opačnom znamení náboja elektródy.
V takom prípade sa náboj dielektrika v dôsledku jeho polarizácie nemôže preniesť na elektródu a častica zostáva elektricky neutrálna. Zároveň sa vďaka dobrej elektrickej vodivosti neutralizuje náboj, ktorý vo vodiči vznikol, vďaka čomu vodič získa náboj nabitej elektródy a je z nej odpudený ako podobne nabitá.
Čo urobíme s prijatým materiálom:
Ak sa vám tento materiál ukázal ako užitočný, môžete ho uložiť na svoju stránku v sociálnych sieťach:
| Tweet |
Ďalšie abstrakty, seminárne práce, práce na túto tému:
Zriedkavé druhy obohacovania
Obohacovanie minerálov zvyšuje technickú a ekonomickú efektívnosť ich spracovania a zvyšuje kvalitu hotových výrobkov. Odstránenie .. Koncentrát je produkt s vysokým obsahom požadovaného minerálu (podľa .. Vo väčšine prípadov sa minerály dodávajú do spracovateľského závodu vo forme hrudiek rôznych veľkostí.
Metodické pokyny pre priebeh magnetického a elektrického procesu spracovania minerálov
Donecká národná technická univerzita .. pokyny ..
Pojem právo a právna norma. Druhy a štruktúra právnej normy. Pojem a druhy právnej zodpovednosti
Na rovnakom mieste, kde je zákon pánom nad vládcami a sú jeho otrokmi, vidím záchranu štátu a všetky výhody, ktoré môžu štáty získať. Bez zverejnenia zákonov a ďalších zákonov a nariadení , štát nemohol ovládať správanie.staroveku ani v stredoveku, ani v modernej dobe. Myšlienka ..
Administratívne a právne vzťahy: koncepcia, štruktúra (vo forme diagramu), klasifikácia (vo forme diagramu)
Zároveň sa konštatovalo, že väzba tam bude trvať najmenej tri dni Otázky: 1. V akých prípadoch a ako dlho trvá správne konanie .. Úloha 5. Vypracovať logický diagram „Revízia rozhodnutí a rozhodnutia o .. Úloha 1. Rozbaliť otázku ... Administratívne a právne vzťahy: koncepcia, štruktúra (vo forme diagramu), klasifikácia (v ..
Typ platformy často závisí od použitia databázového servera. Potom sa rozlišujú nasledujúce typy platforiem
Súhrn metód a výrobných procesov ekonomických informačných systémov určuje princípy techník, metód a opatrení. Účelom využívania informačných technológií je zníženie náročnosti práce. Proces spracovania údajov v eis nie je možný bez použitia technických prostriedkov. ktoré zahŕňajú počítač ..
Dávkovače, typy, použitie. Laboratórne váhy, typy, použitie. Príprava chemických roztokov danej koncentrácie
Špeciálne lekárske profylaktické podnikanie .. vedecké a vzdelávacie laboratórium .. pokyny pre študentov na vzdelávaciu výrobnú prax ..
Druhy skúšok a formy skúšaných predmetov. Hlavné typy pedagogických testov
Plán .. hlavné typy pedagogických testov formy testovacích úloh empirické overenie a štatistické spracovanie výsledkov ..
Nabíjačka. Elektrické pole. Pole náboja bodu
Na webe allrefs.net si prečítajte: "elektrický náboj. Elektrické pole. Bodové nábojové pole"
Elektrické obvody. Prvky elektrických obvodov
Na webe allrefs.net si prečítajte: "elektrické obvody. Prvky elektrických obvodov"
Pojem pracovný čas a jeho druhy. Druhy pracovnej doby. Koncept cez hodinu funguje. Záručné a kompenzačné platby
Pojem práca na hodine.Pracovný čas je obdobie kalendárneho času ustanovené zákonom, počas ktorého zamestnanec v .. Druhy pracovného času sa líšia jeho dĺžkou. Článok 50 nariadenia .. Dĺžka pracovného času študentov, ktorí pracujú počas pracovného roka počas svojho voľného času zo školy, nemôže ..
Elektrické obohatenie Je proces separácie suchých častíc minerálov, ktorý je založený na rozdiele v elektrických vlastnostiach separovaných zložiek.
Medzi tieto vlastnosti patrí: elektrická vodivosť; dielektrická konštanta; kontaktný potenciál; triboelektrický efekt atď.
Používa sa na konečnú úpravu hrubých koncentrátov diamantov a rúd vzácnych kovov: titán-zirkónium; tantal-niób; cín-volfrám; vzácne zeminy (monazit-xenotím). Menej časté sú elektrická separácia hematitových rúd, separácia kremeňa a živca; obohacovanie potašových (sylvinitových) rúd, extrakcia vermikulitu a niektorých ďalších nekovových minerálov.
Po prvýkrát bola v USA v roku 1870 navrhnutá elektrická separácia na čistenie bavlnených vlákien zo semien a bola založená na rozdiele v rýchlosti nabíjania. V roku 1901 bol v USA navrhnutý bubnový elektrický odlučovač založený na rozdiele v elektrickej vodivosti častíc, ktorý sa používal na úpravu zinkovej rudy. V roku 1936 sovietsky vedci N.F. Olofinsky, S.P. Zhibrovsky, P.M. Ryvkin a E.M. Balabanov vynašiel oddeľovač korón. V roku 1952 bola navrhnutá triboadhezívna elektrická separácia, v roku 1961 - kontinuálna dielektrická separácia. Sériovo sa elektrické separátory začali vyrábať v roku 1971.
Podstata elektrického oddelenia spočíva v interakcii elektrického poľa a minerálnej častice s určitým nábojom. Pod vplyvom elektrického poľa sa trajektórie pohybu minerálnych častíc menia v závislosti od ich elektrických vlastností.
Najdôležitejšia etapa elektrickej separácie - toto je nabíjanie častíc (elektrifikácia). Môže sa to uskutočniť vytvorením prebytočných nábojov ľubovoľného znamienka na časticiach alebo vytvorením nábojov rôznych znamienok na opačných koncoch častice.
Existuje niekoľko spôsobov, ako nabiť častice. Metóda sa vyberá v závislosti od najkontrastnejších elektrických vlastností minerálu.
Na obr. 9.3 je znázornená schéma použitia nabíjania častíc korónový výboj. Ten vzniká v dôsledku čiastočného rozpadu vzduchu medzi korónou (horná ihla) a zbernou elektródou (dolná rovina). Medzi týmito elektródami je vysoký potenciál 30 - 40 kV.
Koróna je veľké množstvo iónov vzduchu, ktoré sa ukladajú na všetkých časticiach (na diagrame P a NP).
Keď sa častice dotknú spodnej elektródy, častice sa správajú odlišne: vodiče (vpravo) rýchlo dávajú elektróde náboj, dostávajú z nej náboj iného znamienka, t.j. „+“. Tieto častice pôsobia odpudivo, čo mení trajektóriu ich pohybu. Nevodiče sa nemôžu vzdať svojho náboja, a preto sú priťahované k spodnej elektróde.
Uvažovaný mechanizmus nabíjania častíc sa najčastejšie používa v priemysle.
Na obr. 9.4 zobrazuje diagram najbežnejšieho korónového elektrostatického bubnového separátora.
Bola tu pridaná vychyľovacia elektróda na ďalšie vychýlenie vodivej frakcie spadnutej z povrchu bubna.
Na zvýšenie kontrastu elektrických vlastností separovaných minerálov sa východiskový materiál niekedy zahrieva v násypke a privádzači.
V závislosti od spôsobu tvorby náboja na časticiach a jeho prenosu v procese elektrickej separácie existujú:
Elektrostatický,
Koruna,
Dielektrický.
Kedy elektrostatická separácia separácia sa uskutočňuje v elektrostatickom poli, častice sa nabíjajú kontaktnými alebo indukčnými metódami. K oddeleniu elektrickou vodivosťou dôjde, keď častice prichádzajú do kontaktu s elektródou (napríklad nabitým povrchom bubna; v takom prípade vodivé častice dostanú rovnaký náboj a sú z bubna odpudzované, zatiaľ čo nevodivé častice nie sú nabité. ).
Pri postreku, náraze alebo trení častíc o povrch prístroja je možné vytvorenie opačných nábojov ( triboelektrická separácia ). Selektívna polarizácia zložiek zmesi je možná, keď sa zohriate častice dostanú do kontaktu so studeným povrchom nabitého bubna ( pyroelektrická separácia ).
Oddelenie koruny uskutočňované v oblasti korónového výboja, sú častice nabité ionizáciou. Korónový výboj sa vytvára na vzduchu medzi hrotom alebo drôtovou elektródou a uzemnenou elektródou, ako je napríklad bubon; v tomto prípade vodivé častice dávajú svoj náboj uzemnenej (zbernej) elektróde.
Dielektrická separácia vykonávané v dôsledku ponderomotorických síl v elektrickom poli; v tomto prípade sa častice s rôznymi dielektrickými konštantami pohybujú po rôznych trajektóriách.
Spolu s elektrickou separáciou sa používa elektrická klasifikácia, ktorá je založená na rozdielnom správaní sa častíc rôznych veľkostí v elektrickom poli.
Elektrická klasifikácia je pri odprašovaní materiálov veľmi efektívna, pretože prach je takmer úplne zadržaný elektrickým poľom (napríklad klasifikácia sľudy, azbestu, stavebného piesku, solí, rôznych práškov).
Elektrická separácia sa používa na obohatenie zrnitých sypkých materiálov s veľkosťou častíc 0,05 až 3 mm, ktorých obohatenie inými metódami je neúčinné alebo ekonomicky nevýhodné. Elektrické metódy sa zvyčajne používajú v kombinácii s inými metódami (magnetické, gravitačné, flotačné).