Эти процессы применяют при доводке концентратов редких металлов, алмазных и других, но они могут быть применены и при обогащении углей, марганцевых руд, формовочных песков и пр. Этими методами обогащают только сухие мелкозернистые материалы (с содержанием влаги не более 1% для рудных минералов и не более 4-5% для углей).
Все тела по проводимости электричества делятся на проводники, полупроводники и диэлектрики - непроводники.
Электрические методы основаны на различии в поведении заряженных частиц в электрическом поле или на заряженном электроде.
Если частицы движутся по заряженному электроду, то на поверхности ИХ индуцируются заряды; на обращенной к электроду - противоположного знака, а на удаленной от электрода - того же знака. Заряд противоположного знака с частицы проводника переходит на электрод, на ней остается заряд, одноименный с зарядом электрода, и частица отталкивается от электрода. С диэлектрика же заряд не переходит и частица притягивается к электроду.
Обычно электрод имеет форму вращающегося заземленного барабана (рис. 24, а).
Для улучшения разделения и увеличения траектории отклонения частиц проводников ставят ролик с зарядом, знак которого противоположен знаку заряда барабана. Такое обогащение носит название электростатического.
Разделение улучшится, если до поступления на барабан частицы зарядить зарядом, противоположным знаку заряда барабана.
У промышленных сепараторов барабаны расположены один под другим; вместо барабанов могут быть пластины (рис. 24, б).

При трении частиц друг о друга или о какую-либо специфическую поверхность, например о поверхность вибрирующего транспотера, частицы разных минералов могут зарядиться зарядами различного знака, и при прохождении между двумя барабанами или плоскостями с противоположными знаками заряда они отклонятся соответственно своему заряду в разные стороны. Этот вид сепарации, основанный на электризации трением, называется трибоэлектрическим. Он не имеет особого практического значения.
Если на два электрода, один на которых имеет малый радиус кривизны (острие, тонкий провод), а другой - большой радиус кривизны (барабан, плоскость), наложить значительную разность потенциалов до 30 кв. то вблизи тонкого электрода будет происходить коронный разряд - ионизация воздуха. Создается поток ионов от коронирующего электрода к заземленному: этот поток заряжает все минеральные частицы в межэлектродном пространстве. Заряженные минеральные частицы также будут двигаться к заземленному электроду и осядут на нем. В результате этого проводники отдадут свой заряд, получат заряд электрода и оттолкнутся или станут нейтральными, а непроводники останутся на электроде. Коронирующий электрод заряжен обычно отрицательно, так как в этом случае создается более высокое пробивное напряжение.
Заряд частиц зависит от напряженности электрического поля, радиуса частиц и их диэлектрической проницаемости. Поведение частиц на заземленном электроде зависит главным образом от их электропроводимости.
В сепараторах с коронным разрядом непроводники и полупроводники лучше сохраняют свой заряд при движении к электроду, и разделение на этих сепараторах происходит более четко, чем на чисто электростатических. Поэтому коронные и комбинированные сепараторы получают все большее распространение. Комбинированные сепараторы сконструированы в Иргиредмете.
Электрическое обогащение дает возможность получать малозольный уголь крупностью от -2 до 0,05 мм и удалять из него большую часть серы; вольфрамит - отделять от пустой породы, ильменит, полевой шпат - от кварца, касситерит - от шеелита (получать касситерит в концентрате до 97%), окислы железа - отделять от кварцевого песка и т. д.
Сепараторы пластинчатые с коронным разрядом, создающие «электрический ветер» из заряженных частиц, могут быть использованы для сухой классификации. В ИГДАН разработаны классификаторы производительностью до 30 г в час.

26.04.2019

Хозяевам квартир скромной площади обычно приходит желание сделать так, чтобы помещения в их жилище смотрелись хоть немного больше, чем они есть....

26.04.2019

В современном мире использование гофрированных труб? это необходимость, продиктованная техническим прогрессом. Конструктивно она выглядит как эластичный канал с круглым...

26.04.2019

Компания из Соединённых Штатов Америки Alcoa в своей квартальной отчётной документации решила внести коррективы в ожидания на всемирном рынке алюминия в текущем году....

26.04.2019

Медь является одним из типов металлов, характеризующихся гибкой структурой. На сегодняшний день её активно применяют в разнообразных отраслях жизнедеятельности человека,...

26.04.2019

Благодаря гранулам ПНД можно не просто успешно использовать вторичную сырьевую базу, но также уменьшить стоимость продукции, в процессе производства которой их будут...

26.04.2019

Очень часто в хозяйстве требуется сделать отверстие в стене, а если надо делать ремонт, то без этого инструмента не обойтись. Каждый человек, который умеет работать...

25.04.2019

Самыми долговечными, эффективными и практичными являются медные радиаторы. По рабочим техническим характеристикам такие обогреватели уникальны....

25.04.2019

Международная доставка грузов является важнейшим элементом мировой торговли. Действительно, от качества доставки различного рода грузов зависит очень многое....

25.04.2019

Одна из самых крупных железорудных корпораций из Индии NMDC сделал заявление о том, что она собирается увеличить свои мощности производства до шестидесяти трёх миллионов...

25.04.2019

Дробилками называют агрегаты для дробления. Иными словами, такие агрегаты разрушают твёрдые материалы для того, чтобы их геометрические размеры уменьшились....

Самостоятельная работа №4 По предмету ОТО Учащейся группы 14 ОСА Хайдаровой Малохат. ТЕМА: Редко встречающиеся виды обогащения. Электрическое обогащение. Электрическое обогащение представляет собой процесс разделения минеральных частиц в электрическом поле, основанный на различии их электрических свойств.Электрические методы обогащения применяются для обогащения неметаллических полезных ископаемых (угля, каолина, кварцевого песка и др.) Электрический метод обогащения основан на механических и электрических силах, действующих на различные компоненты обрабатываемого материала (руды) при перемещении их в электрическом поле. Электрический метод обогащения применяют обычно для доводки других процессов обогащения, и он требует мелкого материала (зерен) размером от 2 до 0, 1 мм. Электрический заряд может также образоваться на минеральной частице путем действия на нее электрического поля на определенном расстоянии.

При перемещении в электрическом поле минеральные зерна получают заряды, в результате чего возникают силы притяжения или отталкивания, влияющие на траекторию движения частиц.

Избирательно воздействуя на заряженные частицы различных минералов, электрическое поле позволяет разделить их на отдельные продукты.Для электрического обогащения важнейшими характеристиками минералов являются электропроводность и диэлектрическая проницаемость. Эффективность электрического обогащения в ряде случаев можно повысить подогревом руды до температуры 50°С и выше с целью подсушки.

В частности, установлено, что поверхностная влага оказывает не только отрицательное влияние на процесс обогащения, а при поддержании ее в оптимальных пределах способствует увеличению различия в электропроводности разделяемых минералов и тем самым улучшает селекцию.Электрическое обогащение представляет собой процесс разделения минералов, основанный на разнице в величине и знаке зарядов минеральных частиц, которые приобретают электрический заряд в результате трения о другое тело; при этом различные тела приобретают заряды, отличающиеся по величине и знаку.

При электризации трением, обусловленной переходом электронов, на частицах возникают заряды трения (трибоэлектрические заряды), иногда достигающие большой величины.Знак заряда зависит от природы частиц и материала лотка, по которому они перемещаются, а также от состояния их поверхности и пр. Если различные минералы обогащаемого продукта приобретают различные по знаку и достаточно большие трибоэлектрические заряды, этот продукт можно разделить в электрическом поле на отдельные минеральные фракции.

Например: при движении по дюралюминиевой пластине кварц приобретает отрицательный заряд большой величины, а дистен – меньшей, после чего смесь этих минералов можно разделить в электрическом поле: кварц отклоняется в направлении положительно заряженного электрода больше чем дистен. При сообщении частицам заряда способом непосредственного контакта с заряженным электродом у частиц на стороне контакта возникают заряды противоположные по знаку заряда электрода.

При этом у диэлектрика заряд, обусловленный его поляризацией, не может перейти на электрод, и частица остается электронейтральной. В то же время у проводника вследствие хорошей электропроводимости возникший заряд нейтрализуется, в результате проводник приобретает заряд заряженного электрода и отталкивается от него как одноименно заряженный.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Редко встречающиеся виды обогащения
Обогащение полезных ископаемых повышает техническую и экономическую эффективность их переработки и улучшает качество готовой продукции. Удаление.. Концентратом называют продукт с повышенным содержанием нужного минерала (по.. В большинстве случаев полезные ископаемые поступают на обогатительную фабрику в виде кусков различной величины..

Методические указания по курсу магнитные и электрические процессы обогащения обогащение полезных ископаемых
Донецкий национальный технический университет.. методические указания..

Понятие права и правовой нормы. Виды и структура правовой нормы. Понятие и виды юридической ответственности
Там же, где закон владыка над правителями, а они его рабы, я усматриваю спасение государства и все блага какие только могут даровать государствам.. Без издания законов и других НПА государство не могло бы управлять поведением.. Правовое государство не нашло полной реализации ни в древности, ни в средние века, ни в новейшее время. Идея о..

Административно-правовые отношения: понятие, структура (в виде схемы), классификация (в виде схемы)
При этом было заявлено, что там задержание продлится как ми-нимум на трое суток.Вопросы: 1. В каких случаях и на сколько происходит административное.. Задание 5. Составить логическую схему «Пересмотр постановлений и решений по.. Задание 1. Раскрыть вопрос. Административно-правовые отношения: понятие, структура (в виде схемы), клас-сификация (в..

Часто вид платформы зависит от использования сервера баз данных. Тогда выде­ляют следующие виды платформ
Совокупность методов и производственных процессов экономических информа ционных систем определяет принципы приемы методы и мероприятия.. цель применения информационных технологий снижение трудоемкости.. процесс обработки данных в эис невозможен без использования техниче ских средств которые включают компьютер..

Дозаторы, виды, применение. Лабораторные весы, виды, применение. Приготовление химических растворов заданной концентрации
Специальность медико профилактическое дело.. научно образовательная лаборатория.. методические рекомендации для студентов по учебно производственной практике..

Виды тестов и формы тестовых заданий. Основные виды педагогических тестов
План.. основные виды педагогических тестов формы тестовых заданий эмпирическая проверка и статистическая обработка результатов..

Электрический заряд. Электрическое поле. Поле точечного заряда
На сайте allrefs.net читайте: " электрический заряд. электрическое поле. поле точечного заряда"

Электрические цепи. Элементы электрических цепей
На сайте allrefs.net читайте: "электрические цепи. элементы электрических цепей"

Понятие рабочее время и его виды. Виды продолжительности рабочего времени. Понятие над урочных работ. Гарантийные и компенсационные выплаты
Понятие над урочных работ.Рабочее время – это установленный законодательством отрезок календарного времени, в течение, которого работник в.. Виды рабочего времени различаются по его продолжительности. Статья 50 Норма.. Продолжительность рабочего времени учащихся, работающих в течение рабочего года в свободное от учебы время, не может..

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Ю.Л. Папушин

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

по дисциплине

"Магнитные и электрические процессы обогащения"

ч. 2 "Электрические процессы обогащения"

для студентов специальности 7.090302

("Обогащение полезных ископаемых")

Утверждено на заседании

методкомиссии специальности

"Обогащение полезных ископаемых"

Донецк – 2002

Конспект лекций по дисциплине "Магнитные и электрические процессы обогащения", часть 2 –"Электрические процессы обогащения" (для студентов специальности 7.090303 «Обогащение полезных ископаемых» дневной и заочной форм обучения) /Ю.Л. Папушин. – Донецк: ДонНТУ, 2002. –20 с.

Конспект подготовлен в соответствии с действующей программой дисциплины "Магнитные и электрические процессы обогащения" и содержит вторую ее часть – "Электрические процессы обогащения", где рассмотрены вопросы: физические основы электрического обогащения, виды электрической сепарации и способы их реализации, динамика движения руды в сепараторах, конструкции электрических сепараторов, подготовка руд к электрической сепарации.

Составитель доц. Ю.Л. Папушин

Рецензенты к.т.н. В.Н.Бредихин

1 Введение

1.1 Сущность электрических методов обогащения.

Электрическое обогащение основано на применении различия в электрических свойствах разделяемых минералов. К этим свойствам относятся: электропроводность, диэлектрическая проницаемость, проявление эффектов - трибоэлектрического, контактного потенциала, пироэлектрического.

Сущность электрической сепарации заключается во взаимодействии электрического поля и минеральной частицы, обладающей определенным зарядом. Заряд частицы получают искусственно одним из способов, выбираемым в зависимости от их наиболее контрастных электрических свойств. Электрическая сепарация осуществляется как в однородном, так и в неоднородном электрическом поле.

Диэлектрическая сепарация может осуществляться только в неоднородном электрическом поле, где возникают пондеромоторные силы, зависящие от диэлектрической проницаемости среды и разделяемых минералов.

Обогащения производится в электрических или диэлектрических сепараторах.

1.2 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.

Область применения данных методов весьма обширна. Это - обогащение кварца, граната, алмазов, вольфрамовых, фосфоритовых, касситеритовых, тантало-ниобиевых, титаносодержащих руд и россыпных песков.

Например, при обогащении вольфрамитовых руд крупностью 0.1 – 1.5 мм с содержанием вольфрамита в исходном 1.5 % получают концентрат с содержанием вольфрамита 33 – 35 % при извлечении до 97 %.

Методы применяются и при доводке коллективных концентратов таких, как титано-цирконовых, ильменито-рутило-цирконо-моноцитовых, тантало-ниоби-евых, танталит-колумбитовых, оловяно-вольфрамовых и др.

Например, из первичного тантало-ниобиевого концентрата электрическими методами (совместно с магнитными) извлекают танталит (тантал), колумбит (ниобий), монацит (торий, цезий), циркон (цирконий, гафний, торий), касситерит (свинец), берилл (бериллий, изумруд, аквамарин), гранат и пр.

Электрические методы нашли применение и при сухой классификации материалов по крупности, например, при обеспыливании и классификации строительных и кварцевых песков, вермикулита, различных солей, металлических и неметаллических порошков и пр.

2 Физические основы электрического обогащения

2.1 Общие сведения.

Электрическое поле – форма существования материи вблизи электрических зарядов. Более конкретно – это пространство, в котором проявляется действие электрических сил на заряженные частицы.

Основная характеристика электрического поля – напряженность (Е). Напряженность поля в точке – это величина, равная отношению силы, с которой поле действует на положительный заряд, помещенный в данную точку, к величине этого заряда, т.е. E = F / Q .

Электрическое поле, как и магнитное, может быть однородным (рис.1.1а) и неоднородным (рис.1.1б). Неоднородность поля характеризуется градиентом: grad Е= dE / dx . Для однородных электрических полей gradЕ = 0.

Среда, в которой взаимодействуют электрические заряды, характеризуетсядиэлектрической проницаемостью (ε с ), которая показывает, во сколько раз сила взаимодействия зарядов в данной среде меньше, чем в вакууме.

Диэлектрическая проницаемость вещества (ε в ) характеризует поляризуемость диэлектрика.

Вспомним и о понятии абсолютной диэлектрической проницаемости–(ε а ), которая оценивается: ε а = εε о , где ε о – электрическая постоянная, ε о = 8.85·10 -12 Ф/м.

Одна из основных электрических характеристик веществ - электропроводность (единица измерения - Сименс), либо удельная электропроводность (единица измерения –См/м). Последний показатель – величина, обратная удельному сопротивлению.

По электропроводности все минералы классифицируются на 3 группы:

Проводники (П) – удельная электропроводность 10 – 10 4 См/м.

Полупроводники (ПП ) – удельная электропроводность 10 -1 – 10 -8 См/м.

Непроводники (НП) – удельная электропроводность <10 -8 См/м.

Величина электропроводности слагается из объемной и поверхностной составляющей. Последняя зависит от состояния поверхности. Путем нанесения на поверхность реагентов в виде аэрозолей можно целенаправленно изменять проводимость минералов в нужном направлении.

К минералам проводниковой группы относятся магнетит, титаномагнетит, ильменит, рутил, пирит, галенит, графит и другие минералы.

К полупроводникам относятся доломит, гематит, псиломелан, халькопирит, молибденит, вольфрамит, сфалерит и пр.

К непроводникам относятся кварц, циркон, турмалин, асбест, боксит, пирохлор и другие минералы.

В электрическом поле минералы проводниковой и непроводниковой группы ведут себя различно.

На поверхности проводника, помещенного в электрическое поле, появляются электрические заряды, причем на одном конце концентрируется избыток электронов (вблизи положительного электрода), на другом – наблюдается их недостаток, т.е. появляется положительный заряд. Это явление связано с переходом электронов от атома к атому на верхних орбитах их движения. При удалении проводника из поля восстанавливается первоначальное состояние.

При контакте проводника с заряженным телом (электродом) происходит обмен зарядов, проводник приобретает одноименный заряд и испытывает силы отталкивания от электрода.

Помещение в электрическое поле непроводника (диэлектрика) сопровождается смещением в нем зарядов (переориентацией электрических диполей в соответствии с направлением напряженности электрического поля). На концах диэлектрика также появляются заряды, но при контакте с электродом переход зарядов невозможен, кулоновские силы притягивают непроводник к электроду.

Обогащением называют процесс разделения рудного материала и пустой породы с целью повышения содержания металла в руде и уменьшения содержания пустой породы, а также вредных примесей.

концентрат - продукт, в котором содержится большая часть извлекаемого металла.

хвосты – отходы при обогащении руды, в которых содержится незначительная часть извлекаемого металла.

промежуточный продукт- в котором содержание металла больше, чем в хвостах, и меньше, чем в концентрате. Промежуточный продукт подвергают повторному обогащению. Иногда промежуточный продукт не выделяют, а получают только концентрат и хвосты.

Обогащение руды осуществляется преимущественно механическими, а также термическими и химическими методами. Дробление. К дроблению относятся механические процессы, посредством которых добытая в руднике порода разбивается до размеров, подходящих для дальнейшего измельчения посредством размалывания. Устройства, которые разбивают добытое в руднике сырье, относятся к первичным дробилкам; дробилки щекового и конусного типов среди них являются основными. Вторичное дробление осуществляется в один, два, реже в три этапа.

Промывка понимают процесс дезинтеграции глинистого материала, цементирующего руду, с одновременным отделением его от рудных частиц под действием воды и соответствующих механизмов (барабанные промывочные грохоты, скрубберы, корытные мойки, промывочная башня).

Грохочение. Грохочение применяется для приготовления материала определенной размерности, поступающего на концентрирование. Грохотами обычно разделяют зерна, размер которых превышает 3-5 мм; механические классификаторы используются для более тонкой сепарации мокрого материала.

МЕХАНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБОГАЩЕНИЯ

Механические методы обогащения позволяют отделить ценные рудные частицы от частиц пустой породы с использованием чисто физических процессов, без химических превращений.

Обогащение в тяжелой среде. Метод обогащения в тяжелой среде основан на использовании суспензии, состоящей, помимо частиц руды, из воды и твердого компонента. Плотность суспензии варьируется от 2,5 до 3,5 в зависимости от свойств разделяемых минералов. При этом используются конические или пирамидальные емкости.

Гравитационная концентрация . Гравитационная концентрация основана на использовании разной плотности различных минералов. Частицы разной плотности вводятся в жидкую среду, плотность которой имеет промежуточное значение между плотностями минералов, подлежащих разделению. Этот принцип можно проиллюстрировать отделением песка от опилок, когда их бросают в воду; опилки всплывают, а песок тонет в воде.

Отсадочные машины . Отсадочная машина - это один из видов гравитационного концентратора, в котором суспензия состоит из воды и рудных частиц.

Флотация. Флотация основана на различиях физико-химических свойств поверхности минералов в зависимости от их состава, что вызывает селективное прилипание частиц к пузырькам воздуха в воде.

Шлюзы . Концентрационный шлюз представляет собой наклонный желоб с шероховатым дном, вдоль которого перемещается гравий россыпи (золотоносной или оловоносной), увлекаемый потоком воды; при этом тяжелые минералы оседают на дне углублений и удерживаются там, тогда как легкие выносятся.

Электрическая и магнитная сепарация. Сепарация такого рода основана на различной поверхностной проводимости или магнитной восприимчивости разных минералов.

Магнитная сепарация. Магнитная сепарация применяется для обогащения руд, содержащих минералы с относительно высокой магнитной восприимчивостью.

Электростатическая сепарация. Электростатическая сепарация основана на различной способности минералов пропускать электроны по своей поверхности, когда они находятся под поляризующим воздействием электрического поля.