Збагачуваність електричною сепарацією — здатність корисних копалин до розділення на відповідні продукти при їх збагачуванні електричною сепарацією.
Загальна характеристика
Електричне збагачення засноване на різниці електричних властивостей розділюваних мінералів: електричній провідності, діелектричній проникності та ін.
При збагаченні корисних копалин найбільше поширення отримали такі методи: — електрична сепарація в електростатичному полі; зарядка розділюваних частинок здійснюється при контакті з зарядженою поверхнею і тертям; — коронна сепарація в електричному полі коронного розряду; зарядка частинок здійснюється йонізацією; — коронно-електростатична сепарація у комбінованому коронно-електростатичному полі; зарядка частинок здійснюється йонізацією.
Електричну сепарацію застосовують при збагаченні зернистих матеріалів крупністю 0,05 — 3 мм, для розділення та доводки колективних концентратів (напр., титано-цирконієвих, тантало-ніобієвих, олов'яно-вольфрамових та ін.).
Необхідною умовою успішної електричної сепарації є попередня підготовка матеріалу: класифікація по крупності, сушка, нагрів і у окремих випадках відтирка та обробка реагентами.
Класифікація вихідного матеріалу звичайно здійснюється на класи: 0,074 — 0,2; 0,2 –0,5; 0,5 — 1; 1 — 2 мм. Наявність в руді матеріалу крупністю менше 0,074 мм погіршує показники електричної сепарації, матеріал крупніше 2 — 3 мм електричною сепарацією не розділяється. Нагрів руди перед сепарацією як правило ведуть до 50 — 600оС, частіше за все до 80 — 120оС, але у деяких випадках руду нагрівають до 400—600оС. Після нагріву (перед сепарацією) руду охолоджують до 100—200оС. Температура нагріву у кожному конкретному випадку визначається експериментально. Перед випробовуванням нагрівають осаджувальний електрод і живильник сепаратора.
Ефективність сепарації меншою мірою залежить від властивостей самих мінералів більшою — від стану їхньої поверхні. Природний стан мінеральної поверхні можна змінити очисткою поверхні частинок та видаленням з них деяких складових або створенням поверхневих плівок за допомогою реагентів, що селективно діють на різні речовини (табл.).
Якщо при очищенні поверхні частинок їхні складові, що віддаляються, не можуть звітрюватися, розсіюватися або відшліфовуватися, для їхнього очищення потрібно перемішування у пульпі.
Обробляти рудний матеріал поверхнево-активними і плівкоутворюючими речовинами можна як при сухому (газоподібному), так і вологому (у вигляді розчину) стані. Але в останньому випадку після реагентної обробки матеріал необхідно підсушувати.
Підсушка матеріалу усуває вплив вологості, стабілізує поведінку розділюваних частинок та забезпечує їхнє вільне переміщення у сепараторі під дією механічних і електричних сил.
Дослідження на збагачуваність електричною сепарацією
При дослідженнях встановлюють такі параметри: різниця потенціалів, відстань між електродами і їхня форма, швидкість обертання барабана сепаратора і продуктивність на 1 см довжини барабану, крупність і температура підігріву досліджуваного матеріалу, матеріали для виготовлення живильного лотка, барабана та ін. Вибір типу електродів і режим електричної сепарації визначається різницею у значеннях електричного опору, діелектричної проникності, трибоелектричних зарядів і форми частинок мінералів.
Для розділення мінералів, що суттєво відрізняються електричною провідністю, а також для класифікації за крупністю застосовують лабораторний коронно-електроста-тичний барабанний сепаратор типу ЕС-1 (рис. 1) та його модернізований аналог ЕС-2. Продуктивність сепараторів ЕС-1 та ЕС-2 складає до 50 кг/год, діаметр осаджувального (заземленого) електрода 150 мм, його лінійна обертальна швидкість — 0,3 — 4,6 м/с, напруга до 30 кВ, потужність 200—450 Вт. В сепараторі передбачена можливість зміни полярності високої напруги, що подається на електроди, нагрів вібролотка та осаджувального електрода від 20 до 150оС. При проведенні досліджень необхідно стежити, щоб шар матеріалу на барабані був товщиною у одне зерно. Провідну і непровідну фракції або промпродукт перечищають два-три рази. Мінерали зі слабкою електропровідністю (напр., кварц, польовий шпат) розділяють після попередньої трибоелектричної зарядки при русі мінералів по вібролотку живильника сепаратора або у киплячому шарі.
Продукти розділення перечищають три-чотири рази. Продукти аналізують і обчислюють вилучення кожного мінералу у продукти, після чого будують криві розподілу для кожного мінералу. Для побудови кривих розподілу по осі абсцис відкладають відстань від вертикальної площини, що проходить через вісь барабана, вправо і вліво від неї, а по осі ординат — процент вилучення в кожний продукт. За взаємним положенням кривих визначають точку по осі абсцис, яка забезпечує найбільше вилучення у різнойменні концентрати.
Для попередньої оцінки електричних властивостей мінералів можна використовувати простий пристрій (рис. 2), що складається з мідної пластинки 1 розміром 90×120 мм, по кутах якої наклеєні ізолятори 2 розміром 15×15 мм і висотою 4 — 5 мм.
На ізолятори накладається ебонітова пластинка 3 того ж розміру, що й мідна. На ебонітовій пластинці для її зарядки наклеєна мідна сітка 4, яка не досягає країв на 5 мм. На мідну пластинку насипають шар досліджуваного матеріалу, накривають ебонітовою пластинкою, сітку якої з'єднують з регульованим джерелом високої напруги. напругу збільшують до моменту, коли електропровідні зерна почнуть притягуватись до пластинки. Після цього прилад від'єднують від джерела напруги, не торкаючись мідної сітки і кондуктора, і обережно знімають ебонітову пластинку з зернами, що до неї прилипли, щоб не розрядити її при зніманні. Дослід повторюють декілька разів, поки не будуть розділені усі зерна.
Для лабораторних досліджень електричних властивостей мінералів широко використовується і мікроелектросепаратор МЕП-2 (рис. 3).
Він дає можливість розділяти малі наважки міне-ралів за їхньою електро-провідністю. Характерною для сепаратора є висока напруга, що регулюється у межах 0 — 5 кВ. Нижній електрод за допомогою маніпулятора до-зволяє змінювати зазор у робочій зоні і кут нахилу нижнього електрода. В процесі розділення електропровідна фракція скидається на дно робочої чарунки, непровідна — збирається на верхньому електроді.
Збагачуваність мінеральної сировини за процесами і мінеральною сировиною
Розрізняють:
- Збагачуваність флотацією, (флотованість)
- Збагачуваність гравітаційними процесами
- Збагачуваність електричною сепарацією
Див. також
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
- Папушин Ю. Л., Смирнов В. О., Білецький В. С. Дослідження корисних копалин на збагачуваність. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2006. — 344 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Zbagachuvanist elektrichnoyu separaciyeyu zdatnist korisnih kopalin do rozdilennya na vidpovidni produkti pri yih zbagachuvanni elektrichnoyu separaciyeyu Reagenti sho zastosovuyutsya dlya obrobki mineralnih poverhonZagalna harakteristikaElektrichne zbagachennya zasnovane na riznici elektrichnih vlastivostej rozdilyuvanih mineraliv elektrichnij providnosti dielektrichnij proniknosti ta in Pri zbagachenni korisnih kopalin najbilshe poshirennya otrimali taki metodi elektrichna separaciya v elektrostatichnomu poli zaryadka rozdilyuvanih chastinok zdijsnyuyetsya pri kontakti z zaryadzhenoyu poverhneyu i tertyam koronna separaciya v elektrichnomu poli koronnogo rozryadu zaryadka chastinok zdijsnyuyetsya jonizaciyeyu koronno elektrostatichna separaciya u kombinovanomu koronno elektrostatichnomu poli zaryadka chastinok zdijsnyuyetsya jonizaciyeyu Elektrichnu separaciyu zastosovuyut pri zbagachenni zernistih materialiv krupnistyu 0 05 3 mm dlya rozdilennya ta dovodki kolektivnih koncentrativ napr titano cirkoniyevih tantalo niobiyevih olov yano volframovih ta in Neobhidnoyu umovoyu uspishnoyi elektrichnoyi separaciyi ye poperednya pidgotovka materialu klasifikaciya po krupnosti sushka nagriv i u okremih vipadkah vidtirka ta obrobka reagentami Klasifikaciya vihidnogo materialu zvichajno zdijsnyuyetsya na klasi 0 074 0 2 0 2 0 5 0 5 1 1 2 mm Nayavnist v rudi materialu krupnistyu menshe 0 074 mm pogirshuye pokazniki elektrichnoyi separaciyi material krupnishe 2 3 mm elektrichnoyu separaciyeyu ne rozdilyayetsya Nagriv rudi pered separaciyeyu yak pravilo vedut do 50 600oS chastishe za vse do 80 120oS ale u deyakih vipadkah rudu nagrivayut do 400 600oS Pislya nagrivu pered separaciyeyu rudu oholodzhuyut do 100 200oS Temperatura nagrivu u kozhnomu konkretnomu vipadku viznachayetsya eksperimentalno Pered viprobovuvannyam nagrivayut osadzhuvalnij elektrod i zhivilnik separatora Efektivnist separaciyi menshoyu miroyu zalezhit vid vlastivostej samih mineraliv bilshoyu vid stanu yihnoyi poverhni Prirodnij stan mineralnoyi poverhni mozhna zminiti ochistkoyu poverhni chastinok ta vidalennyam z nih deyakih skladovih abo stvorennyam poverhnevih plivok za dopomogoyu reagentiv sho selektivno diyut na rizni rechovini tabl Yaksho pri ochishenni poverhni chastinok yihni skladovi sho viddalyayutsya ne mozhut zvitryuvatisya rozsiyuvatisya abo vidshlifovuvatisya dlya yihnogo ochishennya potribno peremishuvannya u pulpi Obroblyati rudnij material poverhnevo aktivnimi i plivkoutvoryuyuchimi rechovinami mozhna yak pri suhomu gazopodibnomu tak i vologomu u viglyadi rozchinu stani Ale v ostannomu vipadku pislya reagentnoyi obrobki material neobhidno pidsushuvati Pidsushka materialu usuvaye vpliv vologosti stabilizuye povedinku rozdilyuvanih chastinok ta zabezpechuye yihnye vilne peremishennya u separatori pid diyeyu mehanichnih i elektrichnih sil Ris 1 Doslidzhennya na zbagachuvanist elektrichnoyu separaciyeyuPri doslidzhennyah vstanovlyuyut taki parametri riznicya potencialiv vidstan mizh elektrodami i yihnya forma shvidkist obertannya barabana separatora i produktivnist na 1 sm dovzhini barabanu krupnist i temperatura pidigrivu doslidzhuvanogo materialu materiali dlya vigotovlennya zhivilnogo lotka barabana ta in Vibir tipu elektrodiv i rezhim elektrichnoyi separaciyi viznachayetsya rizniceyu u znachennyah elektrichnogo oporu dielektrichnoyi proniknosti triboelektrichnih zaryadiv i formi chastinok mineraliv Dlya rozdilennya mineraliv sho suttyevo vidriznyayutsya elektrichnoyu providnistyu a takozh dlya klasifikaciyi za krupnistyu zastosovuyut laboratornij koronno elektrosta tichnij barabannij separator tipu ES 1 ris 1 ta jogo modernizovanij analog ES 2 Produktivnist separatoriv ES 1 ta ES 2 skladaye do 50 kg god diametr osadzhuvalnogo zazemlenogo elektroda 150 mm jogo linijna obertalna shvidkist 0 3 4 6 m s napruga do 30 kV potuzhnist 200 450 Vt V separatori peredbachena mozhlivist zmini polyarnosti visokoyi naprugi sho podayetsya na elektrodi nagriv vibrolotka ta osadzhuvalnogo elektroda vid 20 do 150oS Pri provedenni doslidzhen neobhidno stezhiti shob shar materialu na barabani buv tovshinoyu u odne zerno Providnu i neprovidnu frakciyi abo promprodukt perechishayut dva tri razi Minerali zi slabkoyu elektroprovidnistyu napr kvarc polovij shpat rozdilyayut pislya poperednoyi triboelektrichnoyi zaryadki pri rusi mineraliv po vibrolotku zhivilnika separatora abo u kiplyachomu shari Produkti rozdilennya perechishayut tri chotiri razi Produkti analizuyut i obchislyuyut viluchennya kozhnogo mineralu u produkti pislya chogo buduyut krivi rozpodilu dlya kozhnogo mineralu Dlya pobudovi krivih rozpodilu po osi abscis vidkladayut vidstan vid vertikalnoyi ploshini sho prohodit cherez vis barabana vpravo i vlivo vid neyi a po osi ordinat procent viluchennya v kozhnij produkt Za vzayemnim polozhennyam krivih viznachayut tochku po osi abscis yaka zabezpechuye najbilshe viluchennya u riznojmenni koncentrati Ris 2 Ris 3 Dlya poperednoyi ocinki elektrichnih vlastivostej mineraliv mozhna vikoristovuvati prostij pristrij ris 2 sho skladayetsya z midnoyi plastinki 1 rozmirom 90 120 mm po kutah yakoyi nakleyeni izolyatori 2 rozmirom 15 15 mm i visotoyu 4 5 mm Na izolyatori nakladayetsya ebonitova plastinka 3 togo zh rozmiru sho j midna Na ebonitovij plastinci dlya yiyi zaryadki nakleyena midna sitka 4 yaka ne dosyagaye krayiv na 5 mm Na midnu plastinku nasipayut shar doslidzhuvanogo materialu nakrivayut ebonitovoyu plastinkoyu sitku yakoyi z yednuyut z regulovanim dzherelom visokoyi naprugi naprugu zbilshuyut do momentu koli elektroprovidni zerna pochnut prityaguvatis do plastinki Pislya cogo prilad vid yednuyut vid dzherela naprugi ne torkayuchis midnoyi sitki i konduktora i oberezhno znimayut ebonitovu plastinku z zernami sho do neyi prilipli shob ne rozryaditi yiyi pri znimanni Doslid povtoryuyut dekilka raziv poki ne budut rozdileni usi zerna Dlya laboratornih doslidzhen elektrichnih vlastivostej mineraliv shiroko vikoristovuyetsya i mikroelektroseparator MEP 2 ris 3 Vin daye mozhlivist rozdilyati mali navazhki mine raliv za yihnoyu elektro providnistyu Harakternoyu dlya separatora ye visoka napruga sho regulyuyetsya u mezhah 0 5 kV Nizhnij elektrod za dopomogoyu manipulyatora do zvolyaye zminyuvati zazor u robochij zoni i kut nahilu nizhnogo elektroda V procesi rozdilennya elektroprovidna frakciya skidayetsya na dno robochoyi charunki neprovidna zbirayetsya na verhnomu elektrodi Zbagachuvanist mineralnoyi sirovini za procesami i mineralnoyu sirovinoyuRozriznyayut Zbagachuvanist flotaciyeyu flotovanist Zbagachuvanist gravitacijnimi procesami Zbagachuvanist elektrichnoyu separaciyeyu Zbagachuvanist magnitnih rud Zbagachuvanist vugillyaDiv takozhPoverhnya zbagachuvanosti Frakcijnij sklad Kriva Trompa ZbagachuvanistLiteraturaMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 Papushin Yu L Smirnov V O Bileckij V S Doslidzhennya korisnih kopalin na zbagachuvanist Doneck Shidnij vidavnichij dim 2006 344 s