Sähkörikastusmenetelmät Ne perustuvat erotettujen mineraalien sähköisten ominaisuuksien eroihin ja ne suoritetaan sähkökentän vaikutuksesta.
Sähkömenetelmiä käytetään pienille (-5 mm) kuiville bulkkimateriaaleille, joiden rikastaminen muilla menetelmillä on taloudellisista tai ympäristöllisistä syistä vaikeaa tai hyväksyttävää.
Mineraalien monista sähköisistä ominaisuuksista teolliset erottimet perustuvat kahteen: sähkönjohtavuuteen ja tribosähköiseen vaikutukseen. Laboratorio-olosuhteissa voidaan käyttää myös permittiivisyyden eroa, pyrosähköistä vaikutusta.
Aineen sähkönjohtavuuden mitta on ominaissähkönjohtavuus (l), joka on numeerisesti yhtä suuri kuin 1 cm pitkän johtimen sähkönjohtavuus, jonka poikkileikkaus on 1 cm 2, mitattuna ohmeina miinus ensimmäiseen asteeseen senttimetriä kohti. miinus ensimmäinen aste. Sähkönjohtavuudesta riippuen kaikki mineraalit jaetaan tavanomaisesti kolmeen ryhmään: johteet, puolijohteet ja ei-johteet (dielektriset).
Johtaville mineraaleille on ominaista korkea sähkönjohtavuus (l = 10 6 ¸10 ohm - 1 × cm - 1). Näitä ovat alkuperäiset metallit, grafiitti ja kaikki sulfidimineraalit. Puolijohteilla on pienempi sähkönjohtavuus (l = 10¸10 - 6 ohm - 1 × cm - 1), ne sisältävät hematiittia, magnetiittia, granaattia jne. Eristeillä, toisin kuin johtimilla, on erittäin korkea sähkövastus. Niiden sähkönjohtavuus on mitätön (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.
Tribosähköinen vaikutus on sähkövarauksen ilmaantuminen hiukkasen pinnalle sen törmäyksen ja kitkan aikana toiseen hiukkaseen tai laitteen seiniin.
Dielektrinen erotus perustuu eri dielektrisen permittiivisyyden omaavien hiukkasten liikeratojen eroon epähomogeenisessa sähkökentässä dielektrisessä väliaineessa, jonka permittiivisyys on erotettujen mineraalien permeabiliteettien välissä. Pyrosähköisen erotuksen aikana kuumennetut seokset jäähdytetään kosketuksiin kylmän rummun (elektrodin) kanssa. Jotkut seoksen komponentit ovat polarisoituneita, kun taas toiset pysyvät varautumattomina.
Sähköisen rikastusmenetelmän ydin on, että sähkökentässä eri varauksilla oleviin hiukkasiin vaikuttaa eri voima, joten ne liikkuvat eri reittiä pitkin. Sähkömenetelmissä vaikuttava päävoima on Coulombin voima:
missä K on hiukkasen varaus, E on kentänvoimakkuus.
Sähköinen erotusprosessi voidaan jakaa ehdollisesti kolmeen vaiheeseen: materiaalin valmistelu erotusta varten, hiukkasten lataaminen ja varautuneiden hiukkasten erottaminen.
Hiukkasten lataus (sähköistys) voidaan suorittaa eri tavoin: a) kontaktisähköistys suoritetaan saattamalla mineraalin hiukkaset suoraan kosketukseen varautuneen elektrodin kanssa; b) ionisaatiovaraus koostuu hiukkasten altistamisesta liikkuville ioneille; yleisin ionien lähde on koronapurkaus; c) hiukkasvarautuminen tribosähköisestä vaikutuksesta.
Materiaalien erottamiseen sähkönjohtavuudella käytetään sähköstaattisia, korona- ja koronasähköstaattisia erottimia. Suunnittelun mukaan rumpuerottimia käytetään laajimmin.
Rumpussa olevissa sähköstaattisissa erottimissa (kuva 2.21, a) syntyy sähkökenttä työrummun 1 (joka on elektrodi) ja vastakkaisen sylinterimäisen elektrodin 4 väliin. Materiaali syötetään työalueelle syöttölaitteen 3 avulla. Hiukkasten sähköistys tapahtuu johtuen kosketuksesta työrummun kanssa. Johtimet saavat samannimisen varauksen kuin rumpu ja hylkivät sen. Dielektrit eivät käytännössä ole varautuneet ja putoavat mekaanisten voimien määräämää liikerataa pitkin. Partikkelit kerätään erityiseen vastaanottimeen 5, joka on jaettu siirrettävien väliseinien avulla osastoihin johtimille (pr), ei-johtaville (np) ja hiukkasille, joilla on väliominaisuudet (pp). Kruunuerottimen ylävyöhykkeellä (kuva 2.21, b) kaikki hiukkaset (sekä johtimet että eristeet) saavat saman varauksen, sorboivat ioneja, jotka muodostuvat koronaelektrodin koronapurkauksesta 6. Joutuessaan työelektrodille, johdinhiukkaset latautuvat välittömästi ja saavat työelektrodin varauksen. Ne hylätään rummusta ja putoavat johtimien vastaanottimeen. Dielektriset eivät itse asiassa pura. Jäännösvarauksen vuoksi ne pysyvät rummussa, ne poistetaan siitä puhdistuslaitteella 2.
Yleisin koronasähköstaattinen erotin (kuva 2.21, sisään) eroaa koronaelektrodista ylimääräisellä sylinterimäisellä elektrodilla 4, joka syötetään samalla jännitteellä kuin koronaelektrodi. (Lieriömäisen elektrodin kaarevuussäde on paljon suurempi kuin koronaelektrodin, mutta pienempi kuin työrummun elektrodin.) Sylinterimäinen elektrodi edistää johtavien hiukkasten aikaisempaa erotusta ja mahdollistaa dielektristen johtimien "venytyksen" suuremmalla vaakaetäisyydellä.
Jos hiukkasten sähkönjohtavuuksien ero on mitätön, erotus edellä mainituilla erottimilla ei ole mahdollista, vaan käytetään triboelektrostaattista erotinta. Tässäkin rumpuerotin on yleisimmin käytetty (kuva 2.22). Rakenteellisesti tämä laite on hyvin lähellä sähköstaattista erotinta, mutta siinä on lisäelementti - elektrolysaattori, joka on valmistettu joko pyörivän rummun tai tärisevän alustan muodossa. Täällä mineraalihiukkaset hankaavat toisiaan ja sähköistimen pintaa vasten. Tällöin eri mineraalien hiukkaset saavat vastakkaiset varaukset.
Dielektrisyysvakion eroon ja hiukkasten pyrovaraamiseen perustuvat sähkörikastusmenetelmät (varaus kuumentamalla) eivät ole saaneet teollista käyttöä.
Sähkörikastusmenetelmiä käytetään suhteellisen laajasti harvinaisten metallien malmien käsittelyssä, erityisen lupaavia ne ovat kuivilla alueilla, koska ne eivät vaadi vettä. Sähkömenetelmillä voidaan myös erottaa materiaalit koon mukaan (sähköluokitus) ja puhdistaa kaasut pölystä.
Itsenäinen työ nro 4 Opiskelijaryhmän GTR-aiheesta 14 OCA Khaidarova Malohat. AIHE: Harvinaiset rikastusmuodot. Sähköinen rikastus. Sähkörikastus on prosessi, jossa mineraalihiukkaset erotetaan sähkökentässä niiden sähköisten ominaisuuksien eron perusteella Sähkörikastusmenetelmillä rikastetaan ei-metallisia mineraaleja (kivihiili, kaoliini, kvartsihiekka jne.) Sähköinen rikastusmenetelmä perustuu mekaanisiin ja sähköisiin voimiin, jotka vaikuttavat käsitellyn materiaalin (malmin) eri komponentteihin siirrettäessä niitä sähkökentässä. Sähkörikastusmenetelmää käytetään yleisesti muiden rikastusprosessien jalostukseen, ja se vaatii hienojakoista materiaalia (rakeita), joiden koko vaihtelee välillä 2-0,1 mm. Sähkövaraus voi muodostua myös mineraalipartikkeliin sähkökentän vaikutuksesta tietyllä etäisyydellä siihen.
Liikkuessaan sähkökentässä mineraalirakeet saavat varauksia, mikä johtaa houkutteleviin tai hylkiviin voimiin, jotka vaikuttavat hiukkasten liikeradalle.
Erilaisten mineraalien varautuneisiin hiukkasiin valikoivasti vaikuttaessa sähkökenttä mahdollistaa niiden erottamisen erillisiksi tuotteiksi.Sähkörikastuksessa mineraalien tärkeimmät ominaisuudet ovat sähkönjohtavuus ja dielektrisyysvakio. Sähköisen rikastuksen tehokkuutta voidaan joissakin tapauksissa lisätä kuumentamalla malmi 50°C tai sitä korkeampaan lämpötilaan sen kuivaamiseksi.
Erityisesti on havaittu, että pinnan kosteus ei ainoastaan vaikuta negatiivisesti rikastusprosessiin, vaan optimaalisissa rajoissa pidettynä se myötävaikuttaa erotettujen mineraalien sähkönjohtavuuseron kasvuun ja siten parantaa valintaa. Sähkörikastus on mineraalien erotusprosessi, joka perustuu toista kappaletta vastaan tapahtuvan kitkan seurauksena sähkövarauksen saavien mineraalihiukkasten varausten arvon ja etumerkin eroihin; tässä tapauksessa eri kappaleet saavat varauksia, joiden suuruus ja merkki eroavat toisistaan.
Elektronien siirtymän aiheuttaman kitkan sähköistyessä hiukkasiin syntyy kitkavarauksia (tribosähkövarauksia), jotka saavuttavat joskus suuren arvon Varauksen merkki riippuu hiukkasten laadusta ja alustan materiaalista, jota pitkin ne liikkuvat. Mikäli eri mineraaleilla rikastettu tuote saa erilaisia merkkejä ja riittävän suuria tribosähkövarauksia, tämä tuote voidaan jakaa sähkökentässä erillisiksi mineraalifraktioiksi.
Esimerkiksi: liikkuessaan duralumiinilevyä pitkin kvartsi saa suuren negatiivisen varauksen ja disteeni - vähemmän, minkä jälkeen näiden mineraalien seos voidaan erottaa sähkökentässä: kvartsi poikkeaa enemmän positiivisesti varautuneen elektrodin suuntaan kuin disteeni . Kun hiukkasia ladataan suoran kosketuksen avulla varautuneen elektrodin kanssa, kontaktipuolen hiukkaset saavat varauksia, jotka ovat vastakkaisia elektrodin varauksen etumerkillä.
Tällöin polarisaatiostaan johtuvaa dielektristä varausta ei voida siirtää elektrodille ja hiukkanen pysyy sähköisesti neutraalina. Samalla johtimen hyvästä sähkönjohtavuudesta johtuen syntynyt varaus neutraloituu, jolloin johdin saa varautuneen elektrodin varauksen ja hylkii siitä samalla tavalla varautuneena.
Mitä teemme saadulla materiaalilla:
Jos tämä materiaali osoittautui sinulle hyödylliseksi, voit tallentaa sen sivullesi sosiaalisissa verkostoissa:
| twiittaa |
Lisää esseitä, tutkielmia, opinnäytteitä tästä aiheesta:
Harvinaiset rikastustyypit
Mineraalien rikastaminen lisää niiden käsittelyn teknistä ja taloudellista tehokkuutta ja parantaa valmiiden tuotteiden laatua. Poisto .. Konsentraatti on tuote, jossa on korkea pitoisuus haluttua mineraalia (.. mukaan useimmissa tapauksissa mineraalit tulevat käsittelylaitokseen erikokoisina paloina ..
Mineraalien rikastamisen magneettisten ja sähköisten prosessien ohjeet
Donetskin kansallinen teknillinen yliopisto.. menetelmäohjeet..
Lain ja oikeusnormin käsite. Oikeusnormin tyypit ja rakenne. Oikeudellisen vastuun käsite ja tyypit
Samassa paikassa, jossa laki on hallitsijoiden herra, ja he ovat hänen orjiaan, näen valtion pelastuksen ja kaikki edut, joita se voi antaa valtioille. antiikin, ei keskiajalla, eivätkä nykyajan ajat. Ajatus siitä..
Hallinnolliset ja oikeudelliset suhteet: käsite, rakenne (kaavion muodossa), luokittelu (kaavion muodossa)
Samalla todettiin, että säilöönotto kestää siellä vähintään kolme päivää Kysymykset: 1. Missä tapauksissa ja kuinka kauan hallinnollinen. Hallinnolliset ja oikeudelliset suhteet: käsite, rakenne (kaavion muodossa), luokittelu (in..
Usein alustan tyyppi riippuu tietokantapalvelimen käytöstä. Sitten erotetaan seuraavan tyyppiset alustat
Taloudellisten tietojärjestelmien menetelmien ja tuotantoprosessien kokonaisuus määrää tekniikoiden, menetelmien ja toimintojen periaatteet.
Annostelijat, tyypit, sovellus. Laboratoriovaa'at, tyypit, sovellus. Tietyn pitoisuuden omaavien kemiallisten liuosten valmistus
Erikoislääketieteellinen ennaltaehkäisevä työ .. tieteellinen ja koulutuslaboratorio .. ohjeet opiskelijoille opetus- ja teollisuuskäytäntöön ..
Testityypit ja testitehtävien muodot. Pedagogisten kokeiden päätyypit
Suunnittele .. pedagogisten kokeiden päätyypit testitehtävien muodot empiirinen todentaminen ja tulosten tilastollinen käsittely ..
Sähkövaraus. Sähkökenttä. Pistemaksukenttä
Sivustolla allrefs.net luki: "sähkövaraus. sähkökenttä. pistevarauksen kenttä"
Sähköpiirit. Sähköpiirien elementit
Sivustolla allrefs.net lukee: "sähköpiirit. sähköpiirien elementit"
Työajan käsite ja sen tyypit. Työtuntien tyypit. Ylituntityön käsite. Takuu ja korvaukset
Oppituntityön käsite Työaika on laissa säädetty kalenteriajanjakso, jonka aikana työntekijä on .. Työaikatyypit vaihtelevat kestoltaan. 50 § Norm.. Opiskeluvapaalla työvuoden aikana työskentelevien opiskelijoiden työajan kesto ei saa..
Sähkörikastusmenetelmät perustuvat mineraalien sähköisten ominaisuuksien eroon, nimittäin eroon sähkönjohtavuudessa ja dielektrisyysvakiossa.
Monissa aineissa on vapaita varautuneita mikrohiukkasia. Vapaa hiukkanen eroaa "sidotuista" hiukkasista siinä, että se voi liikkua pitkän matkan mielivaltaisen pienen voiman vaikutuksesta. Varautuneelle hiukkaselle tämä tarkoittaa, että sen täytyy liikkua mielivaltaisen heikon sähkökentän vaikutuksesta. Juuri tätä havaitaan esimerkiksi metalleissa: metallilangan sähkövirran aiheuttaa sen päihin kohdistettu mielivaltaisen pieni jännite. Tämä osoittaa, että metallissa on vapaita varautuneita hiukkasia.
Tyypillistä on, että kantolaitteet ovat vapaita vain johtimen sisällä, eli ne eivät voi mennä vapaasti sen rajan yli.
Johtimet ovat metalleja, elektrolyyttisiä nesteitä. Metalleissa elektronit ovat kantajia, elektrolyyttisissä nesteissä ionit ovat kantajia (niillä voi olla positiivinen ja negatiivinen varaus).
Ulkoisen sähkökentän vaikutuksesta positiiviset kantajat liikkuvat kenttää pitkin ja negatiiviset kantajat liikkuvat kenttää vastaan. Tämä johtaa kenttää pitkin suunnatun virran esiintymiseen.
Varauksenkuljettajien järjestettyä liikettä, joka johtaa varauksen siirtymiseen, kutsutaan sähkövirraksi aineessa. Sähkövirta syntyy sähkökentän vaikutuksesta. Aineen ominaisuutta johtaa sähkövirtaa kutsutaan sähkönjohtavuudeksi.
Sähkönjohtavuuden mukaan kaikki mineraalit jaetaan kolmeen ryhmään:
1. Johtimet, joiden sähkönjohtavuus on 10 2 - 10 3 S/m
Siemens (Cm) - sellaisen johtimen johtavuus, jossa 1A virta kulkee jännitteellä 1V johtimen päissä.
2. Puolijohteet, joiden sähkönjohtavuus on 10 - 10 -8 S/m
3. Ei-johteet (dielektrit), joilla on sähkönjohtavuus
< 10 -8 См/м
Esimerkiksi grafiitti, kaikki sulfidimineraalit ovat hyviä johtimia. Wolframiitilla (Fe, Mn) WO 4 (10 -2 -10 -7) ja kassiteriitti SnO 4 (10 -2 -10 2 tai 10 -14 -10 -12) on kohtalainen sähkönjohtavuus, ja silikaatti- ja karbonaattimineraalit johtavat sähköä hyvin huonosti.
Sähköisiä menetelmiä käytetään titaani-zirkonium-, titaani-niobi-, tina-volframi-kollektiivirikasteiden rikastamiseen sekä fosforiittien, hiilen, rikin, asbestin ja monien muiden mineraalien rikastamiseen, joita käsitellään muilla menetelmillä (painovoimalla). , kellunta, magneettinen) ei ole tehokas.
Sähköisen erotuksen prosessin fyysinen ydin on sähkökentän ja tietyllä varauksella olevan mineraalipartikkelin vuorovaikutus.
Sähkökentässä varautuneet hiukkaset liikkuvat eri rataa pitkin sähköisten ja mekaanisten voimien vaikutuksesta.
Tätä ominaisuutta käytetään erottamaan mineraalirakeita laitteissa, joita kutsutaan sähköerottimiksi.
Mineraalihiukkasiin vaikuttavat sähkövoimat ovat verrannollisia varauksen suuruuteen ja sähkökentän voimakkuuteen, koska
missä on permittiivisyys yhtä suuri kuin ,
E on jännitys tietyssä ympäristössä.
Mekaaniset voimat ovat verrannollisia massaan:
Painovoima:
Keskipakoisvoima:
Pienillä hiukkasilla sähkövoimat ovat suurempia kuin mekaanisilla ja suurilla hiukkasilla mekaaniset voimat hallitsevat sähköisiä, mikä rajoittaa sähköisillä erottimilla rikastetun materiaalin hiukkaskokoa alle 3 mm.
Sähkökenttä syntyy sähköisesti varautuneen hiukkasen ympärillä tai kahden varautuneen hiukkasen välissä.
Mineraalien sähköisiä ominaisuuksia hyödyntäen rikastuksessa käytetään seuraavia erottelutyyppejä: sähkönjohtavuudella (kuva 14.8), dielektrisyysvakiolla, triboelektrostaattisella ja pyrosähköisellä vaikutuksella.
Riisi. 14.8 Johtavuuserottimet
a. Sähköstaattinen erotin; b. Sähköinen koronaerotin;
sisään. Kruunu - sähköstaattinen erotin
1- bunkkeri; 2 - rumpu; 3 - harja johtavan jakeen poistamiseksi; 4, 5, 6 - tuotteiden vastaanottimet; 7 - elektrodi; 8 - leikkuri; 9 - koronaelektrodi; 10 - taipuva elektrodi.
