Электросепарация

 

Электрическая сепарация минерального сырья представляет собой процесс разделения сыпучих смесей веществ по физическому составу, крупности или форме с использованием энергии электрического поля.

Классификация электросепараторов производится по физическим принципам, составляющим основу процесса разделения, и конструктивным признакам.

Сепарация по электропроводности основана на различии в поведении проводящих и диэлектрических частиц на электродах (находящихся под высоким потенциалом и заземленных) и производится в барабанных электростати­ческих, коронных и коронно-электростатических и лотковых наклонных элек­тростатических сепараторах.

Трибоэлектрическая сепарация используется для разделения материалов, имеющих низкую электропроводность и различающихся трибоэлектрическими зарядами, производится в барабаьных трибоэлектростатических сепараторах, камерных электростатических сепараторах свободного падения, трибоэлектростатичеких флюидизационных сепараторах (сепараторах с кипящим слоем).

В пироэлектрической сепарации используется эффект электризации некоторых кристаллических материалов при нагревании и резком охлаждении.

Диэлектрическая сепарация основана на различии в значениях и направ­лениях пондеромоторных сил, действующих на поляризованные частицы твердых тел в неоднородном электрическом поле.

Пондеромоторная сила равна

(3.69)

где - относительная диэлектрическая проницаемость частицы; - относи­тельная диэлектрическая проницаемость среды; а - радиус сферической час­тицы; Е - средняя напряженность электрического поля в месте нахождения частицы; gradЕ - скорость изменения напряженности поля на расстоянии, рав­ном размеру частицы.

Разделение обычно осуществляют в жидкой непроводящей среде. При разделении частиц с разными диэлектрическими проницаемостями , в качестве среды используют жидкость, имеющую относительную диэлектрическую проницаемость , лежащую между значениями относительных диэлектриче­ских проницаемостей двух материалов. Поведение частиц будет опреде­ляться разностью диэлектрических проницаемостей частицы и среды .

Если ’ > , то частица будет втягиваться в область с наибольшей напряженностью электрического поля.

Если ’< то частица будет выталкиваться из этой области.

Практически для любой пары минералов и других веществ можно подобрать условия, при которых они разделяются. В качестве среды обычно ис­пользуют следующие смеси:

- керосина ( = 2, 07) и нитробензола ( = 36, 45);

- скипидара ( = 2, 15-2, 27) и нитробензола;

- четыреххлористого углерода ( =2, 24) и метилового спирта ( = 32, 6);

- гексана ( = 1, 89) и ацетона ( = 21, 45);

- керосина и хлорбензола ( = 10, 03).

Относительная диэлектрическая проницаемость смеси двух жидкостей определяется из выражения:

(3.70)

где а — доля в смеси жидкости первого состава.