Сущность электрического метода обогащения. Электрическое обогащение
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.
Электрические методы обогащение основаны на различиях в электрических свойствах разделяемых минералов и осуществляется под влиянием электрического поля.
Электрические методы применяются для мелких (– 5 мм) сухих сыпучих материалов, обогащение которых другими методами затруднено или неприемлемо по экономическим или экологическим соображениям.
Из многочисленных электрических свойств минералов в основу работы промышленных сепараторов положено два: электропроводность и трибоэлектрический эффект. В лабораторных условиях может также использоваться различие в диэлектрической проницаемости, пироэлектрический эффект.
Мерой электропроводимости вещества служит удельная электропроводность (l), численно равная электропроводности проводника длиной 1 см с поперечным сечением 1 см 2 , измеряемая в омах в минус первой степени на сантиметр в минус первой степени. В зависимости от электропроводимости все минералы условно делят на три группы: проводники, полупроводники и непроводники (диэлектрики).
Минералы-проводники характеризуются высокой удельной электропроводностью (l = 10 6 ¸10 ом - 1 ×см - 1). К ним относятся самородные металлы, графит, все сульфидные минералы. Полупроводники имеют меньшую удельную электропроводность (l = 10¸10 - 6 ом - 1 ×см - 1), к ним относятся гематит, магнетит, гранат и др. Диэлектрики в отличие от проводников обладают очень высоким электрическим сопротивлением. Их электропроводность ничтожно мала (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.
Трибоэлектрический эффект - это возникновение электрического заряда на поверхности частицы при ее соударении и трении с другой частицей или со стенками аппарата.
Диэлектрическая сепарация основана на различии в траекториях движения частиц с различной диэлектрической проницаемостью в неоднородном электрическом поле в диэлектрической среде, имеющей диэлектрическую проницаемость промежуточную между проницаемостями разделяемых минералов. При пироэлектрической сепарации нагретые смеси охлаждаются, соприкасаясь с холодным барабаном (электрод). Одни компоненты смеси поляризуются, а другие остаются незаряженными.
Сущность электрического способа обогащения состоит в том, что на частицы, имеющие различный заряд, в электрическом поле действует разная по значению сила, поэтому они движутся по различным траекториям. Главная сила, действующая в электрических методах – кулоновская сила:
где Q – заряд частицы, E – напряженность поля.
Процесс электрической сепарации можно условно разделить на три стадии: подготовка материала к сепарации, зарядка частиц и разделение заряженных частиц.
Зарядка (электризация) частиц может осуществляться разными способами: а) контактная электризация осуществляется непосредственным соприкосновением частиц полезного ископаемого с заряженным электродом; б) зарядка ионизацией заключается в воздействии на частицы подвижными ионами; наиболее распространенный источник ионов – коронный разряд; в) зарядка частиц за счет трибоэлектрического эффекта.
Для разделения материалов по электропроводности применяют электростатические, коронные и коронно-электростатические сепараторы. По конструктивному признаку наибольшее распространение получили барабанные сепараторы.
В барабанных электростатических сепараторах (рис. 2.21, а ) электрическое поле создается между рабочим барабаном 1 (являющимся электродом) и противопоставленным цилиндрическим электродом 4. Материал питателем 3 подается в рабочую зону. Электризация частиц осуществляется за счет контакта с рабочим барабаном. Проводники получают заряд, одноименный с зарядом барабана, и отталкиваются от него. Диэлектрики практически не заряжаются и падают по траектории, определяемой механическими силами. Частицы собираются в специальный приемник 5, разделяемый при помощи подвижных перегородок на отсеки для проводников (пр), непроводников (нп) и частиц с промежуточными свойствами (пп). В верхней зоне коронного сепаратора (рис. 2.21, б ) все частицы (и проводники и диэлектрики) приобретают одноименный заряд, сорбируя ионы, образовавшиеся за счет коронного разряда коронирующего электрода 6. Попадая на рабочий электрод, частицы-проводники моментально перезаряжаются и приобретают заряд рабочего электрода. Они отталкиваются от барабана и попадают в приемник проводников. Диэлектрики фактически не разряжаются. За счет остаточного заряда они удерживаются на барабане, их снимают с него при помощи очищающего устройства 2.
Наиболее распространенный коронно-электростатический сепаратор (рис. 2.21, в ) отличается от коронного дополнительным цилиндрическим электродом 4, на который подается такое же напряжение, как на коронирующий. (Радиус кривизны цилиндрического электрода значительно больше, чем коронирующего, но меньше, чем рабочего барабана - электрода.) Цилиндрический электрод способствует более раннему отрыву проводящих частиц и позволяет «растянуть» проводники-диэлектрики на большее расстояние по горизонтали.
Если разница в электропроводностях частиц незначительна, то разделение на вышеупомянутых сепараторах невозможно и тогда используют трибоэлектростатический сепаратор. Здесь также наибольшее распространение получил барабанный сепаратор (рис 2.22). Конструктивно этот аппарат весьма близок к электростатическому сепаратору, но имеет дополнительный элемент – электролизер, изготовляемый либо в виде вращающегося барабана, либо в виде вибролотка. Здесь происходит трение частиц минералов друг об друга и об поверхность электризера. При этом частицы различных минералов приобретают разноименный заряд.
Способы электрического обогащения, основанные на различии в диэлектрической проницаемости и на пирозаряде частиц (зарядка при нагревании) не получили промышленного применения.
Электрические методы обогащения относительно широко применяют при переработке руд редких металлов, они особенно перспективны в засушливых районах, так как не требуют воды. Также электрические методы можно использовать для разделения материалов по крупности (электрическая классификация) и для очистки газов от пыли.
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:
Твитнуть |
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..
Электрические методы обогащения
Электрическое обогащение - ϶ᴛᴏ процесс разделения сухих частиц полезных ископаемых, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ основано на различии в электрических свойствах разделяемых компонентов.
К этим свойствам относятся: электропроводность; диэлектрическая проницаемость; контактный потенциал; трибоэлектрический эффект и др.
Применяется для доводки черновых концентратов алмазных и редкометалльных руд: титано-циркониевых; тантало-ниобиевых; оловянно-вольфрамовых; редкоземельных (монацит-ксенотимовых). Менее распространены электрическая сепарация гематитовых руд, разделение кварца и полевого шпата; обогащение калийных (сильвинитовых) руд, извлечение вермикулита и некоторых других неметаллических полезных ископаемых.
Впервые электрическая сепарация предложена в 1870 ᴦ. в США для очистки волокон хлопка от семян и была основана на различии в скорости перезарядки. В 1901 ᴦ. В США сконструирован барабанный электросепаратор, основанный на различии в электропроводности частиц и применен для обогащения цинковой руды. В 1936 ᴦ. советскими учеными Н.Ф. Олофинским, С.П. Жибровским, П.М. Рывкиным и Е.М. Балабановым изобретен коронный сепаратор.
Размещено на реф.рф
В 1952 ᴦ. предложена трибоадгезионная электросепарация, в 1961 ᴦ. – непрерывнодействующая диэлектрическая сепарация. Серийно электросепараторы начали производиться с 1971 ᴦ.
Сущность электрической сепарации заключается во взаимодействии электрического поля и минеральной частицы, обладающей определенным зарядом. Под действием электрического поля изменяются траектории движении частиц минералов исходя из их электрических свойств.
Важнейшая стадия электрической сепарации - ϶ᴛᴏ зарядка частиц (электризация). 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. Способ выбирается исходя из наиболее контрастных электрических свойств минерала.
На рис. 9.3 представлена схема зарядки частиц с помощью коронного разряда. Последний возникает в результате частичного пробоя воздуха между коронирующим (верхняя игла) и осадительным электродом (нижняя плоскость). Между этими электродами – высокий потенциал в 30 – 40 кВ.
Корона - ϶ᴛᴏ большое количество ионов воздуха, которые осаждаются на все частицы (на схеме П и НП).
При касании частиц о нижний электрод частицы ведут себя по разному: проводники (справа) быстро отдают заряд электроду, получают от него заряд другого знака, ᴛ.ᴇ. ʼʼ+ʼʼ. Возникает сила отталкивания этих частиц, которая и изменяет траекторию их движения. Непроводники не могут отдать свой заряд и, следовательно, притягиваются к нижнему электроду.
Рассмотренный механизм зарядки частиц наиболее часто применяется в промышленности.
На рис. 9.4 показана схема наиболее распространенного коронно-электростатического барабанного сепаратора.
Здесь добавлен отклоняющий электрод, предназначенный для дополнительного отклонения проводниковой фракции, сброшенной с поверхности барабана.
Для усиления контрастности электрических свойств разделяемых минералов исходный материал иногда подогревается в бункере и питателе.
Учитывая зависимость отспособа образования на частицах заряда и его передачи в процессе электрического разделения различают:
Электростатическую,
Коронную,
Диэлектрическую.
При электростатической сепарации разделение проводится в электростатическом поле, частицы заряжаются контактным или индукционным способами. Разделение по электропроводности происходит при соприкосновении частиц с электродом (к примеру, заряженной поверхностью барабана; проводниковые частицы при этом получают одноименный заряд и отталкиваются от барабана, а непроводниковые не заряжаются).
Образование разноименных зарядов возможно при распылении, ударе или трении частиц о поверхность аппарата (трибоэлектрическая сепарация ). Избирательная поляризация компонентов смеси возможна при контакте нагретых частиц с холодной поверхностью заряженного барабана (пироэлектрическая сепарация ).
Коронная сепарация проводится в поле коронного разряда, частицы заряжаются ионизацией. Коронный разряд создается в воздухе между электродом в виде острия или провода и заземленным электродом, к примеру, барабаном; при этом проводниковые частицы отдают свой заряд заземленному (осадительному) электроду.
Диэлектрическая сепарация проводится за счёт пондеромоторных сил в электрическом поле; при этом частицы с различной диэлектрической проницаемостью движутся по различным траекториям.
Наряду с электрической сепарацией применятся электрическая классификация, которая основана на различном поведении в электрическом поле частиц, отличающихся по крупности.
Электрическая классификация очень эффективна при обеспыливании материалов, так как пыль практически полностью удерживается электрическим полем (к примеру, классификация слюды, асбеста͵ строительных песков, солей, различных порошков).
Электрическая сепарация применяется для обогащения зернистых сыпучих материалов крупностью от 0.05 до 3 мм, обогащение которых другими методами малоэффективно либо экономически нецелесообразно. Электрические методы, как правило, используются в сочетании с другими методами (магнитными, гравитационными, флотационными).
Электрические методы обогащения - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Электрические методы обогащения" 2017, 2018.