Способы зарядки минеральных частиц - раздел Философия, Роль магнитных методов обогащения в промышленности страны
Зарядка (Электризация) Частиц – Важнейшая Стадия Электрическо...
Зарядка (электризация) частиц – важнейшая стадия электрической сепарации. Она может осуществляться путем создания на частицах избыточных зарядов какого-либо одного знака, либо создания на противоположных концах частицы зарядов разного знака. Существует несколько способов зарядки частиц.
2.2.1 Зарядка касанием об электрод
При соприкосновении проводниковой частицы (П) с электродом, находящимся под электрическим потенциалом, происходит перераспределение зарядов, в результате которого частица приобретает избыточный одноименный с электродом заряд. Это сопровождается появлением электрических кулоновских сил отталкивания (рис. 2.2).
Частица непроводника (НП) поляризуется и притягивается к нижнему электроду.
Скорость зарядки (или разрядки) частиц зависит от их электрической проводимости, формы, контактного сопротивления, напряженности поля и пр.
Для проводника, имеющего форму шарика с радиусом "r", касающегося электрода в постоянном электрическом поле с напряженностью "Е" предельная величина заряда равна:
(2.1)
2.2.2 Зарядка частиц ионизацией
Сущность метода заключается в осаждении на поверхность частиц ионов газа, полученных одним из способов – коронный разряд, рентгеновское, радиоактивное воздействие.
Наиболее распространенный источник получения ионов – коронный разряд. Сущность ионизации газа состоит в отщеплении электронов от нейтральных молекул и в присоединении некоторой части свободных электронов к нейтральным молекулам и атомам газа. Таким образом, носителями электрических зарядов в ионизированном газе являются ионы различных знаков и свободные электроны.
Коронный разряд – это неполный пробой газа между электродами, возникающий вблизи тонкого или заостренного электрода. В результате частичного пробоя ионизируются молекулы воздуха. Под влиянием электрического поля мощный поток газообразных ионов движется от коронирующего электрода к заземленному (осадительному) электроду. Возникающее в этом случае свечение газа – результат возбуждения нейтральных молекул, с которыми сталкиваются электроны или ионы.
Электрод, вблизи которого возникает свечение газа, называется коронирующим, асветящаяся область – коронирующим слоем или чехлом короны. Коронирующий слой образует внутреннюю область коронного разряда. Во внешней области ионизация газа не происходит, имеет место лишь перемещение в определенном направлении молекул газа под действием движущихся ионов. Эти ионы образуют "электронный ветер", он выравнивает концентрацию ионов в межэлектродном пространстве, способствуя лучшей зарядке частиц минерала.
Внешняя часть коронного разряда имеет только зарядоносители одного знака, т.к. коронирующий электрод поглощает ионы противоположного с ним знака, а избыточные одноименно заряженные ионы выталкиваются во внешнюю область короны и направляются к противоположному электроду. Следовательно, электрический ток при коронном разряде образуется зарядами того же знака, какой имеет коронирующий электрод.
Различают положительную и отрицательную корону, что определяется знаком потенциала коронирующего электрода.
+
-
Напряженность электрического поля и напряжение на электроде, при которых происходит коронный разряд в газе, называют критической напряженностью и критическим напряжением.
Напряжение, при котором наблюдается возникновение искр, называют напряжением искрового пробоя, а при котором возникает электрическая дуга – напряжением пробоя.
В поле коронного разряда возможна зарядка частиц, как находящихся во взвешенном состоянии в воздушном потоке, так и расположенных на электроде. На рис. 2.3 (схема слева) показан заряд частиц, находящихся в воздушном потоке, отрицательными ионами. Здесь верхний электрод называется коронирующим, нижний – осадительным.
Максимальный заряд, который может получить частица сферической форма с радиусом "r" в воздушной среде оценивается формулой Потенье:
, (2.2)
где εо – электрическая постоянная;
ε – диэлектрическая проницаемость частицы;
Е – напряженность электрического поля.
При контакте с заряженным электродом (схема справа) проводниковые частицы отдают полученный заряд, приобретая положительный заряд, а непроводники – нет. Скорость разряда частиц при касании об электрод определяется их проводимостью, контактным сопротивлением. За счет различной кинетики разряда частиц возникает разница в остаточной зарядки П- и НП-частиц.
Это явление сопровождается появлением сил отталкивания для частиц первого рода (П) и притяжения – для частиц второй группы (НП).
Рассмотренный способ ионизации частиц в коронном разряде с последующим контактом с электродом – основной метод зарядки разделяемых частиц при электрической сепарации по электропроводности.
2.2.3 Зарядка частиц трением
Метод основан на трибоэлектрическом эффекте, свойственном многим минералам. Иногда называется методом контактной электризации.
Сущность трибоэлектрического эффекта – возникновение зарядов на частицах минералов при прерывании механического контакта между ними, либо при трении частиц между собой. Другими словами, если электрически нейтральную частицу минерала привести в соприкосновение с электрически нейтральной частицей другого минерала или с поверхностью какого-либо материала и затем разъединить их, то на обоих соприкасающихся веществах возникнут различные по знаку электрические заряды. При многократном повторении рассмотренного элементарного акта удается создать плотность поверхностного заряда, достаточную для сепарации минералов в электрическом поле высокой напряженности.
Реализация данного метода зарядки частиц возможна двумя способами:
1. Контакт всех разделяемых минералов с электризатором, обычно вибрационным лотком, обеспечивающего многократное соприкосновение частиц с его поверхностью в процессе их перемещения.
2. Контакт разделяемых частиц между собой при перемешивании их во вращающемся барабане, обеспечивающим интенсивное соударение минералов.
ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... Ю Л Папушин...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Способы зарядки минеральных частиц
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
По дисциплине
"Магнитные и электрические процессы обогащения"
для студентов специальности 7.050303
("Обогащение полезных ископаемых")
Характеристика объектов магнитного обогащения
Основным объектом магнитного обогащения является руда. Под рудой понимают природное минеральное сырье, содержащее какой-либо металл или несколько металлов в концентрациях и видах,
Сущность магнитного обогащения
Магнитное обогащение основано на использовании различия магнитных свойств разделяемых минералов. Сущность метода заключается в воздействии на частицы руды магнитной и механических сил, в результате
Магнитное поле и его параметры
Магнитное поле - особая форма материи, существующая вокруг движущихся зарядов (проводников с током или полюсов постоянных магнитов). В последнем случае магнитное поле обусловлено элементарными элек
Краткая характеристика магнитных свойств веществ
Для характеристики намагниченности вещества в магнитном поле используется магнитный момент (Рм). Он численно равен механическому моменту, испытыва
Магнитные свойства сильномагнитных минералов.
Сильномагнитные минералы уникальны по своим магнитным свойствам. Наиболее важное из них - это явление гистерезиса.На рисунке в координатах "индукция" (В) и "напряжен
Магнитного обогащения.
Магнитная восприимчивость подлежащих извлечению в магнитную фракцию минералов определяет в основном тип применяемого сепаратора (с сильным либо слабым полем).
Мелкие частицы сильномагнитно
Явление равнопритягиваемости
Магнитное поле в рабочем зазоре сепаратора весьма неоднородно. При подаче в сепаратор руды с широким диапазоном крупности может оказаться, что магнитная сила, действующая на частицы наибольшего и н
Способы магнитной сепарации
Разделение минералов в магнитном поле может осуществляться следующими способами (режимами):
¨ отклонение магнитной фракции;
¨ удерживание магнитной фракции;
¨
Общая характеристика полей сепараторов
Известно, что магнитная восприимчивость сильномагнитных минералов в 150 - 200 раз выше, чем у слабомагнитных. Следовательно, для извлечения слабомагнитных минералов требуется магнит
Основное уравнение напряженности поля ОМС
Сепараторы с открытыми магнитными системами - это многополюсные системы. Магнитные полюса могут располагаться по цилиндрической поверхности или в плоскости. В свою очередь, полюса
Оптимальный шаг полюсов магнитной системы
Оптимальный шаг полюсовопределятся крупностью руды (d), высотой слоя руды или пульпы (h) и режимом сепарации - удерживания или извле
Процесса сепарации
Практика магнитного обогащения магнетитовой руды показала, что при сухой сепарации мелкой руды с верхней подачей с уменьшением шага полюсов растет содержание железа в концентрате и снижается в хвос
Бегущее магнитное поле открытых магнитных систем.
Бегущее магнитное поле может создаваться двумя способами: обмоткой трехфазного переменного тока и относительным перемещением материала (с барабаном, лентой) и чередующихся полюсов.
В перво
Характеристика магнитных полей замкнутых систем
В замкнутых магнитных системах магнитное поле образуется в пространстве между противопоставленными полюсами различной формы (Рисунок).
На рис. показано сочетание полюсов:
а) плоск
ДИНАМИКА ДВИЖЕНИЯ РУДЫ И ПУЛЬПЫ В МАГНТНЫХ СЕПАРАТОРАХ
При перемещении в магнитном поле сепаратора частицы минерала подвергаются воздействию как магнитной, так и конкурирующих механических сил. Векторная сумма указанных сил и предопреде
Материала (сухое обогащение)
Исходная руда подается сверху на поверхность рабочего органа (барабан или валок) и перемещается им через рабочую зону сепаратора (см. рис.).
При определенном угле отрыва (b = a) немагнитна
С верхней подачей материала
При анализе динамики движения кускового материала следует учесть размер магнитного куска, удерживаемого на поверхности барабана, так как центр тяжести куска расположен от центра вра
Динамика движения частиц при сепарации в водной среде
При мокром обогащении материала на процесс разделения частиц оказывает влияние сопротивление среды, которое особенно существенно для тонких частиц. Сопротивление среды снижает скоро
В бегущем магнитном поле
При сухой магнитной сепарации крупной магнетитовой руды на барабанных сепараторах с верхней подачей материала обычно выделяют отвальные хвосты, а сростки и магнитная фракция
Перемещением руды и криволинейным магнитного продукта
Движение магнитных частиц в данном случае можно разбить на 2 последовательно протекающих этапа (см. схему):
· подъем магнитного зерна и притяжение его к барабану (валку);
· трансп
Перемещением руды и магнитного продукта
В данном режиме исходная руда поступает в рабочую зону самотеком: вначале (до рабочей зоны) по плоскому наклонному лотку, затем (в рабочей зоне) - по криволинейному (рисунок). Аналогично разделу 4.
Для мокрого обогащения
При мокрой сепарации сильномагнитных руд наибольшее распространение получили барабанные сепараторы с нижней подачей материала (пульпы).
В зависимости от крупности обогащаемой руды применяю
Электромагнитные барабанные сепараторы типа ЭБС
Сепаратор ЭБС-90/100. Служит для сухого предварительного обогащения сильномагнитных руд крупностью до 50 мм. Напряженность поля в рабочей зоне – 120 кА/м. Производительность - до 60 т
Сепараторы для обогащения типа ПБМ.
Данные сепараторы получили наибольшее применение при обогащении тонковкрапленных сильномагнитных руд (например, магнетитовых кварцитов). Текстурное строение ряда железных руд требует тонкого измель
Сепараторы для регенерации ферромагнитных суспензий
Для регенерации ферромагнитных суспензий при гравитационном обогащении используют барабанные магнитные сепараторы с большой длиной рабочей зоны, обеспечивающей более полное извлечен
Сепараторы для сухого обогащения
Сепаратор 6ЭВС-В-10/80 . Шестивалковый сепаратор с верхней подачей материала. Служит для обогащения с
Сепараторы для мокрого обогащения
Сепараторы типа ЭВМ.
Получили широкое применение для мокрого обогащения измельченных слабомагнитных руд. Это сепараторы типа 2ЭВМ, 4ЭВМ различных типоразмеров
Вспомогательное оборудование
5.5.1 Аппараты для намагничивания и размагничивания руд
Выше было указано, что в процессе магнитной сепарации сильномагнитных руд необходимо либо усилив
ПОДГОТОВКА РУД К МАГНИТНОЙ СЕПАРАЦИИ
Подготовка руд к магнитной сепарации включает следующие операции:
· дробление и измельчение;
· грохочение;
· обесшламливание и обеспыливание;
· намагничивание и
Сущность электрических методов обогащения.
Электрическое обогащение основано на применении различия в электрических свойствах разделяемых минералов. К этим свойствам относятся: электропроводность, диэлектрическая проницае
Область применения электрических методов обогащения
Электрическая сепарация применяется для обогащения зернистых материалов крупностью от 3 до 0.05 мм, обогащение которых другими методами малоэффективно либо экономически нецелесообразно.
Об
Виды электрической сепарации
2.3.1 Электрическая сепарация по электропроводности
В основе сепарации минералов лежит различие в электропроводности разделяемых минералов. Чем выше
Характеристика действующих на частицы сил
Разделение различно заряженных частиц происходит в результате взаимодействия электрических и механических сил, действующих в рабочей зоне сепаратора, и, как следствие, изменения тра
Анализ сил
В качестве вывода предыдущего раздела примем к сведению общую характеристику сил.
1. Кулоновская сила – Fк. Наиболее существенная сила при электрической сепарации. Обусловливает
ПОДГОТОКА РУДЫ К ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕПАРАЦИИ
Подготовка руды к электрической сепарации может включать следующие операции:
· классификация (обеспыливание);
· термическая сушка;
· обработка поверхности
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Частица непроводника (НП) поляризуется и притягивается к нижнему электроду.
(2.1)
Различают положительную и отрицательную корону, что определяется знаком потенциала коронирующего электрода.
, (2.2)
Новости и инфо для студентов