矿物的介电常数: 表示物体隔绝电荷之间的相互作用的能力 。介电常数愈大,表示隔绝电荷之间的相互作用的能力愈强 。
矿物的比导电度: 矿物颗粒的电性 ( 即导电与否) 与颗粒和电极的接触面电阻有关,界面电阻又与高压电场的电位差有关 。当电场的电压足够大时,界面电阻减少,导电性差的矿物亦可起导体作用 。即各种矿物均有一个由非导体转为导体的电位差 。将各矿物表现为导体时所需电位差与石墨的比值,称为比导电度 。两种矿物的比导电度相差越大,越容易分离 。
2. 矿物的带电方式
矿物在电选中带电方式主要有: 直接传导带电、感应带电、电晕带电和摩擦带电等 。
传导带电: 当矿粒直接和电极接触时,导电性好的矿粒可直接从电极获得极性相同的电荷,即直接传导带电,矿物带电后则被电极极化而产生束缚电荷,靠近电极一端产生与电极相反的电荷,被电极吸引,导电性不同,从而在电极上的表现行为也不同 。
感应带电: 矿粒不与带电体或电极接触,而在电场中受感应作用,导电性好的矿粒在靠近电极的一端因电极感应,产生和电极极性相反的电荷,另一端产生相同的电荷,且矿粒上的电荷可以移走,而使矿粒带电 。导电性差的矿物,却只能被电极极化,其电荷不移走,因而产生不同的电性行为 。
电晕带电: 在两个曲率半径相差很大的电极上,加足够的电压,细电极附近的电场强度将大大超过另一电极 。在细电极附近的空气将发生碰撞电离,产生大量的电子和正负离子 。
向符号相反的电极移动,形成电晕电流 。这种现象叫电晕放电 。在电晕电场中,不同性质的矿粒吸附空气离子而得符号相同但数量不同的电荷,表现不同的电力作用,从而实现分离 。
摩擦带电: 不同性质的矿粒相互摩擦或者与给料设备表面摩擦,从而使不同性质的矿粒带上符号相反,数量足够的电荷,而使矿物带电 。
电选过程中,多以传导带电和电晕带电结合运用 。
3. 矿物电选过程
电选是在电选机的电场中进行 。矿物颗粒给入电场后,由于导电性质的不同,使得矿粒在电场中以某方式带不同性质的电荷或带不同数量的电荷 。从而受到不同的电场力的作用,以实现分离 。
四、电选设备
电选机的型式有多种 。
按电场特性可分为: 静电选矿机、电晕电选机和电晕—静电复合电场电选机; 不同电极结构时,颗粒运动轨迹见图 2 -32 。
按结构特征可分为: 辊式、板式、带式电选机等 。
按矿粒带电方式分为: 接触带电电选机、摩擦带电电选机、电晕带电电选机等 。
1. YD 高压辊式电选机
这是我国自行研制的一种电选设备,它主要由主机、加热器和高压直流电源三部分组成 。主机部分由转辊、电晕电极、静电极、毛刷和分矿板组成 。主机结构如图 2 - 33所示 。
图 2 -33 YD -3A型高压电选机
图 2 -32 不同电极结构时,颗粒运动轨迹示意图
分选过程: 该机型采用电晕电极和静电极 ( 偏极) 相结合的复合电场 。高压直流电通至电晕电极和静电极后,由于电晕电极直径很小,从而向着辊筒方向放出大量电子,这些电子又将空气分子电离,正离子飞向负极,负电子则飞向辊筒 ( 接地正极) ,靠近辊筒一边的空间都带负电荷,静电极则只产生高压静电场,不放电 。矿粒随转辊进入电场后,此时不论导体或非导体都同样地吸附有负电荷 。由于矿粒电性质不同,运动和落下的轨迹也不同 。导体矿粒获得负电荷后,能很快地通过转辊传走,同时又受偏极所产生的静电场的感应作用,靠近偏极的一端感生正电,远离偏极的另一端感生负电,负电又迅速地由辊筒传走,只剩下正电荷,由于正负相吸引,故它被偏极吸向负极 ( 静电极) ,加之矿粒自身又受到离心力和重力的切向分力作用,致使导体矿粒从辊筒的前方落下而成为精矿 ( 导体)。对非导体矿物,虽也获得了负电荷,由于其导电性很差,获得的电荷很难通过辊筒传走,从而此电荷与辊筒表面发生感应而紧吸于辊 5 面 。电压越高 ( 电场强度越大) ,此吸引力也就越大,随辊筒而被带到转辊之后方,用压板刷强制刷下,即为尾矿 ( 非导体)。介于导体与非导体之间的中矿则落到相应的中矿斗中 。
图 2 -34 单辊电选机
2. 金刚石选矿用单辊电选机
主要由接地电极、电晕电极、偏向电极、给矿装置、刷子、产品分隔板、传动装置等部分组成 。接地电极为直径 200 mm,长度 400 mm 的黄铜转辊 。电晕电极为直径 0. 15 mm,长度为400 mm 的钨丝 。偏向电极为直径 40 mm 的黄铜管,单辊电选机结构见图 2 -34 。
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