Процессы электрического обогащения (часть 1)

Электрическое обогащение — процессы, в которых разделение минеральных частиц, отличающихся электрическими свойствами, обусловлено различием параметров их движения в электрическом поле.
В зависимости от того, какие электрические свойства используют в качестве разделительного признака, различают следующие процессы электрического обогащения: сепарацию — электрическую, электростатическую, диэлектрическую, трибоэлектрическую, трибоадгезионную; электрическую классификацию по крупности и форме.
Наибольшее промышленное применение получили процессы, основанные на разнице в электропроводности и в способности минералов приобретать различные заряды при контактной электризации.
В электрическом поле минералы-проводники и непроводники ведут себя по-разному. При контакте проводника с заряженным телом минерал-проводник вследствие хорошей проводимости приобретает одноименный заряд и отталкивается от заряженного тела, в то время как у минерала-диэлектрика происходит лишь смещение зарядов и переориентация электрических диполей в направлении напряженности внешнего электрического поля.
Разделение минеральных частиц в электрическом поле осуществляется в результате удержания заряженных частиц на поверхности заземленного вращающегося электрода, что соответствует режиму удерживания либо отклонения их в сторону электрода, обладающего противоположным по отношению к частицам потенциалом, что соответствует режиму извлечения.
Поведение частиц при разделении в режиме удерживания рассмотрим на примере работы барабанного коронно-электростатического сепаратора, рабочая зона которого и векторная диаграмма сил, действующих на частицу, находящуюся на поверхности заземленного — осадительного электрода, изображена на рис. 12.15.

На частицу, находящуюся на поверхности осадительного электрода, действуют:
• сила взаимодействия Fэ электрического поля с остаточным зарядом частицы в зоне коронного разряда, прижимающая частицу к поверхности осадительного электрода;
• сила зеркального отображения Fз, возникающая за счет взаимодействия остаточного заряда частицы и индуцированного на осадительном электроде электрического заряда, который равен остаточному заряду, но противоположен ему по знаку; эта сила также прижимает частицу к поверхности осадительного электрода;
• пондеромоторная сила Fп, возникающая вследствие неоднородности электрического поля коронного разряда и стремящаяся оторвать частицу от поверхности осадительного электрода и направить ее в сторону максимальной неоднородности поля, т. е. к коронирующему электроду;
• центробежная сила Fц, появляющаяся при вращении осадительного электрода и действующая на частицу в направлении от оси электрода перпендикулярно к его поверхности;
• сила тяжести частицы G, радиальная Gr и тангенциальная Gt составляющие которой зависят от положения частицы на барабане.

---