Esența metodelor de îmbogățire electrică
Metodele de îmbogățire electrică se bazează pe diferența dintre proprietățile electrice ale mineralelor separate. Diferite prin conductivitate electrică, permitivitate dielectrică, potențial de contact, efect triboelectric, piroelectric sau piezoelectric, ele capătă o valoare sau semn de încărcare diferit în timpul încărcării și, ca urmare, o traiectorie diferită de mișcare într-un câmp electric, asigurând separarea particulelor în funcție de la proprietățile lor electrice sau la separarea electrică a mineralelor.
Particulele materialului separat pot fi încărcate prin contact cu un electrod încărcat, ionizare în câmpul electric al unei descărcări corona, electrificare prin frecare, modificări de temperatură, presiune și alte metode. Alegerea metodei de încărcare a particulelor oferă cea mai mare diferență în proprietățile electrice ale principalelor minerale care trebuie separate și, prin urmare, eficiența maximă a separării electrice.
Fiecare particulă minerală încărcată în timpul separării într-un câmp electric este afectată de:
forța electrică Coulomb F e, datorită atracției unei particule de un electrod încărcat opus și respingerii acesteia de la un electrod încărcat similar, atât într-un câmp uniform, cât și într-un câmp neuniform. Influență R e pe traiectoria mișcării particulelor este practic nivelată doar într-un câmp de polaritate variabilă datorită inerției mecanice a particulelor;
puterea imaginii în oglindă F 3 , datorită interacțiunii sarcinii reziduale a particulei și a sarcinii inductive egale cauzate de această sarcină pe suprafața electrodului. Forța este îndreptată spre electrod. În termeni absoluti, este mult mai puțin R e iar efectul său este vizibil doar lângă electrod sau în contact cu acesta;
forța ponderomotivă F n datorită diferenței dintre valorile permitivității particulei ε h și miercuri ε unde are loc separarea. Are tendința de a împinge particula în părțile mai slabe ale câmpului dacă ε h< ε s, și invers se retrage la ε h > ε cu. Forța se manifestă numai într-un câmp neomogen, inclusiv, spre deosebire de F uh, iar în câmpuri de polaritate variabilă. Este foarte mic în aer în comparație cu F eși atinge valori ridicate în lichide cu constantă dielectrică ridicată;
forta mecanica, dintre care principalele sunt forța de atracție gravitațională, F G forță centrifugă F u forțele de rezistență ale mediului F s.
Forțele de aderență moleculară a particulelor între ele și cu electrozi, forța de frecare dintre particule și electrod pentru particule mai mari de 0,1 mm, precum și forțele inerțiale care acționează în etapa finală a separării, sunt relativ mici și de obicei nu sunt luat in considerare.
Separarea particulelor încărcate diferit are loc ca urmare a acțiunii forțelor electrice și mecanice asupra acestora în zona de lucru a separatorului. Raportul forțelor și eficiența separării în acest caz va depinde de diferența dintre proprietățile electrice ale mineralelor separate, de modificările intensității câmpului electric în timp (constante sau variabilă) și spațiu (omogen sau variabil), de prezența purtători de sarcină în mișcare (ioni, electroni), tipul de mediu de separare (gaz sau lichid) și natura mișcării materialului în spațiul de lucru al separatoarelor electrice.
În separatoarele cu electrod de transport de tip tambur curbat (Fig. 6.1, A) procesul de separare a mineralelor are loc în aer.
Orez. 6.1 Diagrame vectoriale ale forțelor care acționează asupra particulelor din separatoare: a, b- tambur electrostatic; în- electrostatic planar; G- electrostatic de cameră; d- dielectric; unu- particulă încărcată pozitiv; 2- particulă încărcată negativ
Un câmp electrostatic sau electric neomogen de polaritate constantă cu o putere de până la 10 kV/cm este creat între tambur și al doilea electrod sau sistem de electrozi distanțat de acesta la o anumită distanță. forta electrica F E va apăsa pe particulele tamburului care au un semn de încărcare opus polarității tamburului și va respinge particulele încărcate similare din acesta. Puterea oglinzii F 3 , îndreptat spre centrul tamburului, păstrând particulele pe suprafața acestuia. Forța centrifugă F c , dimpotrivă, tinde să desprindă particule de la suprafață. Forta gravitationala F r acţionează vertical în jos, componentele sale depind de unghiul de rotaţie al tamburului. forta ponderomotoare F P
este îndreptată din centrul tamburului, deoarece constanta dielectrică a mineralelor este mai mare decât cea a aerului, iar concentrația liniilor de forță de câmp crește spre al doilea electrod. Cu toate acestea, puterea F P , precum și forța de rezistență a aerului F cu pentru particulele granulare din zona de lucru a separatorului, este relativ mică și poate fi ignorată.
Forță rezultantă F, care determină traiectoria particulelor în câmpul electric al separatorului, este suma vectorială a principalelor forțe care interacționează:
În separatoarele cu un electrod de transport plat (Fig. 6.1, în) între acesta și al doilea electrod situat deasupra sau un sistem de electrozi, un câmp electric sau electrostatic cu o putere de 2- 4 kV/cm Forță rezultantă F, care determină traiectoria particulelor separate, este suma forței electrice F uh , puteri de imagine în oglindă F h , și forța gravitațională F G , provocând mișcarea particulelor de-a lungul planului și afectând în mod semnificativ separarea mineralelor care diferă brusc ca formă:
Prin forțe F cu si F P , ca și în primul caz, poate fi neglijat.
În separatoarele de camere (Fig. 6.1, G)între electrozii plăcii se creează un câmp electrostatic de polaritate constantă cu o putere de 2 - 4 kV/cm. Separarea particulelor cu sarcini diferite se realizează în procesul căderii lor libere între electrozi. În acest caz, mișcarea particulelor în direcția orizontală este determinată în principal de forța electrică F uh , provocând atracția particulelor către electrodul încărcat opus și respingerea lor de la electrodul cu același nume. Forta F 3 începe să apară numai atunci când particulele se apropie de una dintre ele, așadar, ca forța F P , practic nu afectează separarea lor. În direcția verticală, forțele gravitaționale multidirecționale vor acționa asupra fiecărei particule F G și rezistență medie F P.
Separarea mineralelor într-un lichid neconductor în separatoare dielectrice (Fig. 6.1, e) apare într-un câmp electric brusc neomogen de polaritate variabilă cu o putere de până la 5 kV/cm. Forța care determină procesul în aceste condiții este forța ponderomotoare F n. Sub acţiunea sa, particule cu o permitivitate ε 2 , mai mare ε s, sunt atrase în regiunea câmpului de cea mai mare putere din apropierea electrodului cu o rază mică de curbură, în timp ce particulele cu ε 2, mai mici ε s,împins din această zonă. Dintre forțele mecanice afectează separarea particulelor, forța gravitației F G și rezistența mediului ca în verticală F c, cât şi orizontală F" cu direcţie.
Lucrare independentă nr. 4 Pe tema GTR al grupului de studenți 14 OCA Khaidarova Malokhat. TEMA: Tipuri rare de îmbogățire. Îmbogățirea electrică. Îmbogățirea electrică este un proces de separare a particulelor minerale într-un câmp electric, bazat pe diferența dintre proprietățile lor electrice.Metodele de îmbogățire electrică sunt folosite pentru a îmbogăți minerale nemetalice (cărbune, caolin, nisip de cuarț etc.) Metoda de îmbogățire electrică se bazează pe forțe mecanice și electrice care acționează asupra diferitelor componente ale materialului prelucrat (minereu) atunci când le deplasează într-un câmp electric. Metoda de ameliorare electrică este folosită în mod obișnuit pentru a perfecționa alte procese de ameliorare și necesită material fin (granule) cu dimensiuni cuprinse între 2 și 0,1 mm. O sarcină electrică se poate forma și pe o particulă minerală prin acțiunea unui câmp electric asupra acesteia la o anumită distanță.
Atunci când se deplasează într-un câmp electric, boabele minerale primesc sarcini, rezultând forțe atractive sau de respingere care afectează traiectoria mișcării particulelor.
Acționând selectiv asupra particulelor încărcate ale diferitelor minerale, câmpul electric permite ca acestea să fie separate în produse separate.Pentru îmbogățirea electrică, cele mai importante caracteristici ale mineralelor sunt conductivitatea electrică și constanta dielectrică. Eficiența îmbogățirii electrice în unele cazuri poate fi crescută prin încălzirea minereului la o temperatură de 50°C și mai mult pentru a-l usca.
În special, s-a constatat că umiditatea de suprafață nu numai că are un efect negativ asupra procesului de îmbogățire, dar, atunci când este menținută în limite optime, contribuie la creșterea diferenței de conductivitate electrică a mineralelor separate și, prin urmare, îmbunătățește selecția. Îmbogățirea electrică este un proces de separare a mineralelor bazat pe diferența dintre valoarea și semnul sarcinilor particulelor minerale care dobândesc o sarcină electrică ca urmare a frecării cu un alt corp; în acest caz, corpuri diferite dobândesc sarcini care diferă ca mărime și semn.
Atunci când sunt electrizate prin frecare din cauza tranziției electronilor, asupra particulelor apar sarcini de frecare (sarcini triboelectrice), atingând uneori o valoare mare.Semnul sarcinii depinde de natura particulelor și de materialul tăvii de-a lungul căruia se deplasează. , precum și asupra stării suprafeței lor etc. Dacă produsul îmbogățit cu minerale diferite capătă semne diferite și sarcini triboelectrice suficient de mari, acest produs poate fi împărțit într-un câmp electric în fracții minerale separate.
De exemplu: atunci când se deplasează de-a lungul unei plăci de duraluminiu, cuarțul capătă o sarcină negativă mare și mai puțin distenă, după care amestecul acestor minerale poate fi separat într-un câmp electric: cuarțul se abate spre electrodul încărcat pozitiv mai mult decât distenă. Atunci când particulele sunt încărcate prin contact direct cu un electrod încărcat, particulele de pe partea de contact primesc sarcini care sunt în semn opus încărcării electrodului.
În acest caz, sarcina dielectrică datorită polarizării sale nu poate fi transferată la electrod, iar particula rămâne neutră din punct de vedere electric. În același timp, datorită conductivității electrice bune a conductorului, sarcina care a apărut este neutralizată, ca urmare, conductorul capătă sarcina unui electrod încărcat și se respinge de acesta ca unul încărcat similar.
Ce vom face cu materialul primit:
Dacă acest material s-a dovedit a fi util pentru dvs., îl puteți salva pe pagina dvs. de pe rețelele sociale:
| tweet |
Mai multe eseuri, referate, teze pe această temă:
Tipuri rare de îmbogățire
Îmbogățirea mineralelor crește eficiența tehnică și economică a prelucrării acestora și îmbunătățește calitatea produselor finite. Eliminare .. Un concentrat este un produs cu un conținut ridicat de mineral dorit (conform .. În cele mai multe cazuri, mineralele intră în instalația de procesare sub formă de bucăți de diferite dimensiuni ..
Orientări pentru cursul proceselor magnetice și electrice de îmbogățire a mineralelor
Universitatea tehnică națională Donețk.. instrucțiuni metodice..
Conceptul de drept și normă juridică. Tipuri si structura normei juridice. Conceptul și tipurile de răspundere juridică
În același loc în care legea este stăpân peste domnitori, iar ei sunt sclavii lui, văd mântuirea statului și toate foloasele pe care acestea le pot acorda statelor.antichitatea, nici în Evul Mediu, nici în modern. ori. Ideea de..
Relații administrative și juridice: concept, structură (sub formă de diagramă), clasificare (sub formă de diagramă)
Totodată, s-a afirmat că reținerea acolo va dura cel puțin trei zile Întrebări: 1. În ce cazuri și pentru cât timp este administrativ. Relații administrative și juridice: concept, structură (sub formă de diagramă), clasificare (în..
Adesea tipul de platformă depinde de utilizarea serverului de baze de date. Apoi se disting următoarele tipuri de platforme
Totalitatea metodelor și proceselor de producție ale sistemelor informaționale economice determină principiile tehnicilor, metodelor și activităților.
Dozatoare, tipuri, aplicare. Cântare de laborator, tipuri, aplicare. Prepararea soluţiilor chimice de o concentraţie dată
Lucrări preventive medicale de specialitate .. laborator științific și educațional .. recomandări metodologice pentru studenți privind practica educațională și industrială ..
Tipuri de teste și forme de sarcini de testare. Principalele tipuri de teste pedagogice
Plan .. principalele tipuri de teste pedagogice forme de testare sarcini verificare empirică și prelucrare statistică a rezultatelor ..
Incarcare electrica. Câmp electric. Câmp de încărcare punctuală
Pe site-ul allrefs.net citiți: "sarcina electrică. câmp electric. câmp al unei sarcini punctuale"
Circuite electrice. Elemente ale circuitelor electrice
Pe site-ul allrefs.net citiți: „circuite electrice. elemente ale circuitelor electrice”
Conceptul de timp de lucru și tipurile acestuia. Tipuri de ore de lucru. Conceptul de lucru peste lecție. Plăți de garanție și compensație
Conceptul de muncă de lecție Timpul de lucru este o perioadă de timp calendaristică stabilită prin lege, în care un salariat se află în .. Tipurile de timp de muncă diferă în funcție de durata lor. Articolul 50 Norma.. Durata timpului de muncă al studenților care lucrează în timpul anului de lucru în timpul liber de la studii nu poate..
Metodele de îmbogățire electrică se bazează pe diferența dintre proprietățile electrice ale mineralelor, și anume diferența de conductivitate electrică și constanta dielectrică.
În multe substanțe există microparticule încărcate liber. O particulă liberă diferă de o particulă „legată” prin faptul că se poate deplasa pe o distanță lungă sub acțiunea unei forțe arbitrar mici. Pentru o particulă încărcată, aceasta înseamnă că trebuie să se miște sub acțiunea unui câmp electric arbitrar slab. Este exact ceea ce se observă, de exemplu, la metale: un curent electric într-un fir metalic este cauzat de o tensiune arbitrar mică aplicată la capete. Aceasta indică prezența particulelor încărcate liber în metal.
În mod caracteristic, purtătorii sunt liberi numai în interiorul conductorului, adică nu pot trece liber dincolo de granița acestuia.
Conductorii sunt metale, lichide electrolitice. În metale, electronii sunt purtători; în lichidele electrolitice, ionii sunt purtători (pot avea o sarcină pozitivă și negativă).
Sub acțiunea unui câmp electric extern, purtătorii pozitivi se deplasează de-a lungul câmpului, iar purtătorii negativi se deplasează împotriva câmpului. Aceasta duce la apariția unui curent direcționat de-a lungul câmpului.
Mișcarea ordonată a purtătorilor de sarcină, care duce la transferul de sarcină, se numește curent electric într-o substanță. Curentul electric apare sub influența unui câmp electric. Proprietatea unei substanțe de a conduce un curent electric se numește conductivitate electrică.
În funcție de conductibilitatea electrică, toate mineralele sunt împărțite în trei grupe:
1. Conductoare cu conductivitate electrică 10 2 - 10 3 S/m
Siemens (Cm) - conductivitatea unui astfel de conductor în care trece un curent de 1A la o tensiune la capetele conductorului de 1V.
2. Semiconductoare cu conductivitate electrică 10 - 10 -8 S/m
3. Neconductori (dielectrici) cu conductivitate electrică
< 10 -8 См/м
De exemplu, grafitul, toate mineralele sulfurate sunt buni conductori. Wolframita (Fe, Mn) WO 4 (10 -2 -10 -7) și casiterita SnO 4 (10 -2 -10 2 sau 10 -14 -10 -12) au o conductivitate electrică moderată, iar mineralele silicate și carbonatice conduc electricitatea foarte mult prost .
Metodele electrice sunt utilizate în îmbogățirea concentratelor colective de titan-zirconiu, titan-niobiu, staniu-tungsten, precum și în îmbogățirea fosforiților, cărbunelui, sulfului, azbestului și a multor alte minerale, a căror prelucrare prin alte metode (gravitaționale). , flotație, magnetic) nu este eficient.
Esența fizică a procesului de separare electrică este interacțiunea dintre câmpul electric și o particulă minerală cu o anumită sarcină.
Într-un câmp electric, particulele încărcate se deplasează pe diferite traiectorii sub acțiunea forțelor electrice și mecanice.
Această proprietate este folosită pentru a separa boabele minerale în aparate numite separatoare electrice.
Forțele electrice care acționează asupra particulelor minerale sunt proporționale cu mărimea sarcinii și puterea câmpului electric, deoarece
unde este permisivitatea egală cu ,
E este tensiunea din mediul dat.
Forțele mecanice sunt proporționale cu masa:
Gravitatie:
Forța centrifugă:
Pentru particulele mici, forțele electrice sunt mai mari decât cele mecanice, iar pentru particulele mari, forțele mecanice prevalează asupra celor electrice, ceea ce limitează dimensiunea particulelor materialului mai mic de 3 mm, îmbogățit în separatoare electrice.
Un câmp electric apare în spațiul din jurul unei particule încărcate electric sau între două particule încărcate.
Folosind proprietățile electrice ale mineralelor în timpul îmbogățirii, se folosesc următoarele tipuri de separare: prin conductivitate electrică (Fig. 14.8), prin constantă dielectrică, prin efect triboelectrostatic și piroelectric.
Orez. 14.8 Separatoare de conductivitate
A. Separator electrostatic; b. Separator corona electric;
în. Coroana - separator electrostatic
1- buncăr; 2 - tambur; 3 - perie pentru îndepărtarea fracției conductoare; 4, 5, 6 - receptoare pentru produse; 7 - electrod; 8 - cutter; 9 - electrod corona; 10 - electrod deflector.
Aceste procedee sunt utilizate la finisarea concentratelor de metale rare, diamante și altele, dar pot fi folosite și la îmbogățirea cărbunelui, minereurilor de mangan, nisipurilor de turnătorie etc. Aceste metode îmbogățesc numai materiale uscate cu granulație fină (cu un conținut de umiditate de nu mai mult de 1% pentru minerale și nu mai mult de 4-5% pentru cărbuni).
În funcție de conductivitatea electricității, toate corpurile sunt împărțite în conductori, semiconductori și dielectrici - neconductori.
Metodele electrice se bazează pe diferența de comportament a particulelor încărcate într-un câmp electric sau pe un electrod încărcat.
Dacă particulele se mișcă de-a lungul unui electrod încărcat, atunci sarcinile sunt induse pe suprafața IC; pe cea orientată spre electrod - de semn opus, iar pe cea mai îndepărtată de electrod - de acelaşi semn. O sarcină de semn opus de la particulele conductoare trece la electrod, o sarcină cu același nume ca și sarcina electrodului rămâne pe ea, iar particula este respinsă de electrod. Sarcina nu se transferă de la dielectric și particula este atrasă de electrod.
De obicei, electrodul are forma unui tambur împământat rotativ (Fig. 24, a).
Pentru a îmbunătăți separarea și a crește traiectoria de deviere a particulelor conductoare, este plasată o rolă cu o sarcină, al cărei semn este opus semnului încărcăturii tamburului. Această îmbogățire se numește electrostatică.
Separarea va fi îmbunătățită dacă, înainte de a intra în tambur, particulele sunt încărcate cu o sarcină opusă semnului încărcăturii tamburului.
La separatoarele industriale, tamburele sunt amplasate una sub alta; în loc de tobe pot fi plăci (Fig. 24, b).
Atunci când particulele se freacă unele de altele sau de o anumită suprafață, de exemplu, suprafața unui transpoter vibrator, particulele de minerale diferite pot fi încărcate cu sarcini de semne diferite, iar atunci când trec între două tamburi sau avioane cu semne opuse de încărcare, ele se vor abate în direcții diferite în funcție de sarcina lor. Acest tip de separare, bazat pe electrificare prin frecare, se numește triboelectric. Are o importanță practică mică.
Dacă doi electrozi, unul pe care are o rază mică de curbură (punct, sârmă subțire), iar celălalt are o rază mare de curbură (tambur, plan), impun o diferență de potențial semnificativă de până la 30 kv. atunci se va produce o descărcare corona în apropierea electrodului subțire - ionizarea aerului. Se creează un flux de ioni de la electrodul corona către electrodul de masă: acest flux încarcă toate particulele minerale din spațiul interelectrod. Particulele minerale încărcate se vor deplasa, de asemenea, către electrodul împământat și se vor așeza pe acesta. Drept urmare, conductorii vor renunta la sarcina lor, vor primi sarcina electrodului si se vor respinge sau vor deveni neutri, in timp ce neconductorii vor ramane pe electrod. Electrodul corona este de obicei încărcat negativ, deoarece în acest caz se creează o tensiune de defalcare mai mare.
Sarcina particulelor depinde de intensitatea câmpului electric, de raza particulelor și de permisivitatea acestora. Comportarea particulelor pe un electrod împământat depinde în principal de conductivitatea lor electrică.
În separatoarele corona, neconductorii și semiconductorii își păstrează mai bine sarcina atunci când se deplasează spre electrod, iar separarea are loc mai clar pe aceste separatoare decât pe cele pur electrostatice. Prin urmare, separatoarele de coroane și combinații devin din ce în ce mai frecvente. Separatoarele combinate sunt proiectate în Irgiredmet.
Îmbogățirea electrică face posibilă obținerea de cărbune cu conținut scăzut de cenușă, cu o dimensiune de -2 până la 0,05 mm și îndepărtarea cea mai mare parte a sulfului din acesta; wolframit - pentru a separa din roca sterilă, ilmenit, feldspat - din cuarț, casiterit - din scheelit (obține casiterit în concentrat până la 97%), oxizi de fier - pentru a separa din nisip cuarțos etc.
Separatoarele cu plăci corona, care creează un „vânt electric” de particule încărcate, pot fi utilizate pentru clasificarea uscată. IGDAN a dezvoltat clasificatoare cu o capacitate de până la 30 g pe oră.
26.04.2019
Proprietarii de apartamente dintr-o zonă modestă au de obicei dorința de a face camerele din casa lor să pară cel puțin puțin mai mari decât sunt ....
26.04.2019
În lumea modernă, utilizarea țevilor ondulate? este o necesitate dictată de progresul tehnologic. Din punct de vedere structural, arată ca un canal elastic cu un...
26.04.2019
Compania americană Alcoa, în situațiile sale financiare trimestriale, a decis să facă ajustări la așteptările pe piața globală a aluminiului în acest an...
26.04.2019
Cuprul este unul dintre tipurile de metale caracterizate printr-o structură flexibilă. Astăzi, este utilizat în mod activ în diferite ramuri ale activității umane, ...
26.04.2019
Datorită granulelor HDPE, este posibil nu numai utilizarea cu succes a bazei de materie primă secundară, ci și reducerea costului produselor, în procesul de producție al cărora vor fi...
26.04.2019
Foarte des, la fermă, este necesar să faceți o gaură în perete și, dacă trebuie să faceți reparații, atunci nu puteți face fără acest instrument. Fiecare persoană care poate lucra...
25.04.2019
Cele mai durabile, eficiente și practice sunt caloriferele din cupru. În ceea ce privește specificațiile de performanță, astfel de încălzitoare sunt unice....
25.04.2019
Livrarea internațională de mărfuri este un element esențial al comerțului mondial. Într-adevăr, multe depind de calitatea livrării diferitelor tipuri de mărfuri....
25.04.2019
Una dintre cele mai mari corporații de minereu de fier din India, NMDC, a anunțat că își va crește capacitatea de producție la șaizeci și trei de milioane...
25.04.2019
Concasoarele sunt numite agregate pentru zdrobire. Cu alte cuvinte, astfel de agregate distrug materialele solide pentru a le reduce dimensiunile geometrice....
Metode de îmbogățire electrică se bazează pe diferențe în proprietățile electrice ale mineralelor separate și se desfășoară sub influența unui câmp electric.
Metodele electrice sunt utilizate pentru materiale vrac uscate mici (-5 mm), a căror îmbogățire prin alte metode este dificilă sau inacceptabilă din motive economice sau de mediu.
Dintre numeroasele proprietăți electrice ale mineralelor, separatoarele industriale se bazează pe două: conductivitatea electrică și efectul triboelectric. În condiții de laborator, se poate folosi și diferența de permitivitate, efectul piroelectric.
O măsură a conductivității electrice a unei substanțe este conductivitatea electrică specifică (l), numeric egală cu conductivitatea electrică a unui conductor de 1 cm lungime cu o secțiune transversală de 1 cm 2, măsurată în ohmi la primul grad minus pe centimetru la gradul I minus. În funcție de conductibilitatea electrică, toate mineralele sunt împărțite în mod convențional în trei grupe: conductori, semiconductori și neconductori (dielectrici).
Mineralele conductoare se caracterizează printr-o conductivitate electrică ridicată (l = 10 6 ¸10 ohm - 1 × cm - 1). Acestea includ metale native, grafit, toate mineralele sulfurate. Semiconductorii au o conductivitate electrică mai mică (l = 10¸10 - 6 ohm - 1 × cm - 1), includ hematit, magnetit, granat etc. Dielectricii, spre deosebire de conductori, au o rezistență electrică foarte mare. Conductivitatea lor electrică este neglijabilă (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.
Efectul triboelectric este apariția unei sarcini electrice pe suprafața unei particule în timpul ciocnirii și frecării acesteia cu o altă particulă sau cu pereții aparatului.
Separarea dielectrică se bazează pe diferența dintre traiectoriile de mișcare a particulelor cu diferite constante dielectrice într-un câmp electric neuniform într-un mediu dielectric cu o constantă dielectrică intermediară între permeabilitățile mineralelor separate. În timpul separării piroelectrice, amestecurile încălzite sunt răcite în contact cu un tambur rece (electrod). Unele componente ale amestecului sunt polarizate, în timp ce altele rămân neîncărcate.
Esența metodei electrice de îmbogățire este că particulele cu sarcini diferite într-un câmp electric sunt afectate de o forță diferită, astfel încât se mișcă pe traiectorii diferite. Forța principală care acționează în metodele electrice este forța Coulomb:
Unde Q este sarcina particulei, E este puterea câmpului.
Procesul de separare electrică poate fi împărțit condiționat în trei etape: pregătirea materialului pentru separare, încărcarea particulelor și separarea particulelor încărcate.
Încărcarea (electrificarea) particulelor poate fi efectuată în diferite moduri: a) electrificarea de contact se realizează prin contactul direct al particulelor minerale cu un electrod încărcat; b) încărcarea prin ionizare constă în expunerea particulelor la ionii mobili; cea mai comună sursă de ioni este descărcarea corona; c) încărcarea cu particule datorită efectului triboelectric.
Pentru separarea materialelor prin conductivitate electrică se folosesc separatoare electrostatice, corona și corona-electrostatice. Prin proiectare, separatoarele de tambur sunt cele mai utilizate pe scară largă.
În separatoarele electrostatice cu tambur (Fig. 2.21, A) se creează un câmp electric între tamburul de lucru 1 (care este electrodul) și electrodul cilindric opus 4. Materialul este alimentat în zona de lucru de către alimentatorul 3. Electrificarea particulelor se realizează datorită contactului cu tamburul de lucru. Conductorii primesc o încărcătură cu același nume ca cel al tamburului și o resping. Dielectricii practic nu sunt încărcați și cad pe o traiectorie determinată de forțe mecanice. Particulele sunt colectate într-un receptor special 5, care este împărțit prin intermediul unor partiții mobile în compartimente pentru conductori (pr), neconductori (np) și particule cu proprietăți intermediare (pp). În zona superioară a separatorului coroanei (Fig. 2.21, b) toate particulele (atât conductorii, cât și dielectricii) capătă aceeași sarcină, sorbind ioni formați din cauza descărcării corona a electrodului corona 6. Urcând pe electrodul de lucru, particulele conductorului sunt reîncărcate instantaneu și capătă sarcina electrodului de lucru. Ele sunt respinse din tambur și cad în receptorul conductorilor. Dielectricii nu se descarcă de fapt. Datorită încărcăturii reziduale, acestea sunt reținute pe tambur, sunt îndepărtate din acesta cu ajutorul unui dispozitiv de curățare 2.
Cel mai comun separator electrostatic corona (Fig. 2.21, în) diferă de electrodul corona printr-un electrod cilindric suplimentar 4, care este alimentat cu aceeași tensiune ca și electrodul corona. (Raza de curbură a electrodului cilindric este mult mai mare decât cea a electrodului corona, dar mai mică decât tamburul de lucru - electrod.) Electrodul cilindric contribuie la o separare mai timpurie a particulelor conductoare și vă permite să „întindeți” conductorii dielectrici pe o distanță orizontală mai mare.
Dacă diferența de conductivitate electrică a particulelor este neglijabilă, separarea pe separatoarele menționate mai sus nu este posibilă și atunci se utilizează un separator triboelectrostatic. Și aici, separatorul de tambur este cel mai utilizat (Figura 2.22). Din punct de vedere structural, acest aparat este foarte aproape de un separator electrostatic, dar are un element suplimentar - un electrolizor, fabricat fie sub forma unui tambur rotativ, fie sub formă de tavă vibrantă. Aici, particulele de minerale se freacă unele de altele și de suprafața electrizatorului. În acest caz, particulele diferitelor minerale capătă sarcini opuse.
Metodele de îmbogățire electrică bazate pe diferența de constantă dielectrică și pe piroîncărcarea particulelor (încărcare prin încălzire) nu au primit aplicație industrială.
Metodele de îmbogățire electrică sunt utilizate relativ pe scară largă în prelucrarea minereurilor de metale rare, fiind deosebit de promițătoare în regiunile aride, deoarece nu necesită apă. De asemenea, metodele electrice pot fi folosite pentru a separa materialele după dimensiune (clasificare electrică) și pentru a curăța gazele de praf.
