Способ электрической сепарации смеси кварц-гематит и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1) В 03 С 7/О САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ С Т Т 0 ическира ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Криворожский ордена ТрудовогоКрасного Знамени горнорудный институт(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 680762, кл. В 03 С 7/02, 1979.2. Олофинский Н.ф, Электр еметоды обогащения. М., Нед1977, с. 76 (прототип).3, Авторское свидетельство СССР9 680762, кл, В 03 С 7/02, 1976.4, Авторскоесвидетельство СССР9 633607, кл. В 03 С 3/14, 1978(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕПАРАЦИИСМЕСИ КВАРЦ-ГЕМАТИТ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ,(57) 1. Способ электрической сепарации смеси кварц-гематит, включающийодновременное воздействие на разделяемый материал электростатическихи пондеромоторных сил, созданныхэлектродами противоположной полярности, И удаление компонент, сконцентрировавшихся у электродов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения эффективности процесса сепарации эа счет более полногоиспользования физических свойств раэделяемого материала, смесь транспор 80106817 тируют в электрическом поле спиральным турбулентным потоком газа, приэтом наибольшее значение напряженяности электрического поля создаютна внешней части витков спирали.2. Способ по и. 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что сепарациюосуществляют при давлении ъоэдуха5-10 атм,3. Устройство для электрическойсепарации смеси кварц-гематит, содержащее корпус в виде усеченногоконуса, патрубок для подачи исходного материала, верхний и нижний выходные патрубки и систему электродов,один из которых установлен на верхнем выходном патрубке, о т л и - ЕСч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительным электродом, размещенным на внутренней поверхностикорпуса, причем полярность дополни- Стельного электрода одинакова с обратимостью компоненты, имеющей меньшуюдиэлектрическую проницаемость.4. Устройство по и. 3, о т л ич а ю щ е е .с я тем, что корпус вы С,)полнен с пазами на внутренней поверх- )ности, в которых размещен дополнительный электрод.5. Устройство по пп. 3 и 4, о т - фыл и ч а ю щ е е с я тем, что дополнительных электрод выполнен в виде изолированного провода. авейИзобретение относится к обогащению полезных ископаемых и предназначено для сепарации частиц по различию их электрофиэических свойств.Известен способ сепарации сыпучих материалов, реализованный в ди 5электрическом сепараторе, включающийвоздействие на разделяемые компоненты электростатическим полем сИспользованием пондеромоторных сили сил гравитации 113.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату кизобретению является способ электрической сепарации смеси кварц-гематит,включающий .Одновременное воздействие 15на разделяемый материал электростатических и пондеромоторных сил, создан"ных электродами противоположной полярности, и удаление компонент, сконцентрировавшихся у электродов 21. 20Недостатком известных способовявляется низкая эффективность процесса сепарации,Известен диэлектрический сепаратор, включающий загрузочный бункер 25с вибролотком, диэлектрический барабан, расположенный под загрузочнымбункером, и электроды, размещенныепо спирали на внешней поверхностибарабана 3 330Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук изобретенйю является устройстводля электрической сепарации смесикварц-гематит, содержащее корпус 35в виде усеченного конуса, патрубокдля подачи исходного материала, верхний и нижний выходные патрубкии систему электродов, один из которых установлен на верхнем выходном 40патрубке 14 3.Недостатком известиых устройствявляется низкая эффективность процес-.са разделения,Цель изобретения - повышение,эффективности процесса разделения за45счет более полного использования физических свойств разделяемого материала.Указанная цель достигается тем,,то согласно способу электрической - 50сепарации смеси кварц-гематит, включающему одновременное воздействиена разделяемый материал электростатических и пондеромоторных сил, созданных электродами противоположной 55полярности, и удаление компонент,сконцентрировавшихся у электродов,смесь транспортируют в электрическомлоле спиральным турбулентным потокомгаза, при этом наибольшее значение 60напряженности электрического полясоздают на внешней части витковс ирали,Кроме того, сепарацию осуществляют при давлении воздуха 5-10 атм. При этом устройство для электрической сепарации смеси кварц-гематит, содержащее корпус в виде усеченного конуса, патрубок для подачи исходного материала, верхний и нижнийвыходные патрубки и систему электродов, один из которых установленна верхнем выходном патрубке, снабжено дополнительным электродом, размещенным на внутренней поверхностикорпуса, причем полярность дополнительного электрода одинакова с обратимостью компоненты, имеющей меньшуюдиэлектрическую проницаемость.Кроме того, корпус может быть выполнен с пазами на внутренней поверхности, в которых размещен дополнительный электрод.Дополнительный электрод можетбыть выполнен в виде изолированногопроводаНа чертеже изображено устройство, осуществляющее предлагаемый способ,Устройство содержит корпус 1,снабженный патрубком 2 для подачиисходного материала, верхним выход"ным патрубком 3 для удаления хвостов,нижним выходным патрубком 4 для удаления концентрата, Электрод 5 размещен внизу патрубка 3 и подключен квыводу высоковольтного источника 6,к выводу противоположной полярностиподключен дополнительный электрод 7,выполненный в виде изолированногопровода и расположенный в пазах 8на внутренней поверхности корпуса,которая имеет защитное покрытие 9,выполненное из износостойкого изолятора,Способ осуществляется следующим образом.В спиральном турбулентном потоке газа, движущемся в электростатическом поле, на транспортируемые частицы действуют сила тяжести, центробежная, пондеромоторная и электростатическая силы. При больших градиентах электростатического поля на внешней части спирали турбулентного потока направление центробежнй и пондеро" моторной сил совпадает. так как наибольшее значение напряженности поля создают на внешней часты витков спирали, при этом на частицы с большей диэлектрической проницаемостью действует пропорционально большая пондеромоторная сила. При турбулентном движении частиц происходит их электризация, при этом они получают заряды в соответствии со своей обратимостью,Направление действия электроста" тических сил на заряженные частицы компоненты с большей диэлектрической проницаемостью устанавливают1068171 одинаковым с направлением действияпондеромоторной силы,Устройство работает следующимобразом.При сепарации смеси кварц-гематитсыпучий материал транспортируетсяпотоком воздуха через патрубок 2внутрь корпуса, где возникает циркулирующий турбулентный поток, приэтом движение частиц в основномпроисходит вдоль витков спирали. оПод действием центробежной силы частицы гематита и кварца движутся квнешней части витков спирали, гдеони попадают в зону действия поидеромоторных сил поля дополнительного 15электрода. Так как электрическое поле вблизи стенок корпуса возрастает,пондеромоторные силы удерживают гема-.тит у стенки, Силы, действующие нагематит в гравитационном поле больше 2 Очем силы, действующие на кварц, примерно в 2 раза, а пондеромоторные -примерно в 5 раэ, Кроме того, поддействием электростатического лоляотрицательно заряженные частицы 25кварца отталкиваются от стенок корпуса (от дополнительного электродас полярностью- ) и притягиваются к электроду 5 с полярностью+в осевую часть устройства, Таким образом, вдоль радиуса корпуса происходит разделение смеси на компоненты - обогащенную гематитом У стеноккорпуса ч обогащенную кварцем у осиустройства, Обогащенная гематитомкомпонента по стенкам корпуса перемещается под действием силы тяжестии потока воздуха к патрубку 3, через который выводится из устройства,Смесь с преобладанием частиц кварца выподится также через патрубок 3,Размещение дополнительного электрода 7 в пазах позволяет уменьшитьего износ и улучшить аэродинамические свойства устройства.Простота конструкции и питанияустройства позволяет включить его впараллель и последовательно создатьбатареи, эффективность и производительность которых эа счет многократной сепарации значительно выше эффективности одного устройства, Отсутствие движущихся частей в устройстве,применнение износостойких покрытийповышает надежность его работы.Устройство особо эффективно натонкодисперсных материалах при крупности частиц 20-50, где другие устройства малоэффективны,НИИПИ Заказ 11359ираж 540 Подписное филиал ППП "Патент",г.ужгород, ул.Проектная