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

 

1. Способ электрическойсепарации смеси кварц-гематит, включающий одновременное воздействие на разделяемый материал электростатических и пондеромоторных сил, созданных электродами противоположной полярности , и удаление компонент, сконцентрировавшихся у электродов, отличающийся тем,, что, с целью повышения эффективности процесса сепарации за счет более -полного использования физических свойств разделяемого материала, смесь транспортируют в электрическом поле спиральным турбулентным потоком газа, при этом наибольшее значение напряжена ности электрического поля создают на внешней части витков спирали. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что сепарацию осуществляют при давлении -воздуха 5-10 атм. 3.Устройство для электрической сепарации смеси кварц-гематит, содержащее корпус в виде усеченного конуса, патрубок для подачи исходного материала, верхний и нижний выходные патрубки и систему электродов, один из которых установлен на верхi нем выходном патрубке, отличающее с я тем, что оно снаб (Л жено дополнительным электродом, размещенным на внутренней поверхности корпуса, причем полярность дополнительного электрода одинакова с обратимостью компоненты, имеющей меньшую диэлектрическую проницаемость. 4.Устройство по п. 3, отличающее .с я тем, что корпус вы05 полнен с пазами на внутренней поверх ности, в которых размещен дополни00 тельный электрод. 5.Устройство по пп. 3 и 4, о т личающееся тем, что дополни тельных электрод выполнен в виде изо лированного провода.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„10681 71

1(51) В 03 С 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY.СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3269934/22-03 (22) 01,, 04. 81 (46) 23 ° 01. 84. Бюл. В 3 (72) В.Ф.Бызов и В.Д.Ицхакин (71) Криворожский ордена Трудового

Красного Знамени горнорудный институт (53) 622.777(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 680762, кл. В 03 С 7/02, 1979.

2. Олофинский Н.Ф. Электрические методы обогащения. М., Недра, 1977, с. 76 (прототип).

3, Авторское свидетельство СССР

М 680762, кл. В 03 С 7/02, 1976.

4, Авторское свидетельство СССР

9 633607, кл. В 03 С 3/14, 1978 (прототнп). (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕПАРАЦИИ

СМЕСИ КВАРЦ-ГЕМАТИТ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ электрической сепарации смеси кварц-гематит, включающий одновременное воздействие на разделяемый материал электростатических и пондеромоторных сил, созданных электродами противоположной полярности, И удаление компонент, сконцентрировавшихся у электродов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сепарации эа счет более полного использования физических свойств разделяемого материала, смесь транспортируют в электрическом поле спиральным турбулентным потоком газа, при этом наибольшее значение напряженя ности электрического поля создают на внешней части витков спирали.

2. Способ по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что сепарацию осуществляют при давлении ъоэдуха

5-10 атм.

3. Устрой ст во для электрической сепарации смеси кварц-гематит, содержащее корпус в виде усеченного конуса, 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 - щ

C ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительным электродом, размещенным на внутренней поверхности корпуса, причем полярность дополни- С тельного электрода одинакова с обратимостью компоненты, имеющей меньшую диэлектрическую проницаемость.

4. Устройство по и. 3, о т л и ч а ю щ е е .с я тем, что корпус вы» 4,) полнен с пазами на внутренней поверх- ности, в которых размещен дополнительный электрод.

5. Устройство по пп. 3 и 4, о т — ф л и ч а ю щ е е с я тем, что дополни тельных электрод выполнен в виде изо лированного провода. О аеб .

1068171

Изо брет е ние относит ся к обогащению полезных ископаемых и предназначено для сепарации частиц по различию их элвктрофиэических свойств.

Известен способ сепарации сыпучих материалов, рвали зов анный в ди5 электрическом сепараторе, включающий воздействие на разделяемые компоненты электростатическим полем с

Использованием пондеромоторных сил и сил гравитации tl 7.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ электрической сепарации смеси кварц-гематит, в ключающий .Одно временное воздействие 15 на разделяемый материал электростати-. ческих и пондеромоторных сил, созданных электродами противоположной полярности, и удаление компонент, сконцентрировавшихся у электродов (27 . 20

Недостатком известных способон янляется низкая эффективность процвсса сепарации.

Известен диэлектрический сепаратор, включающий загрузочный бункер 25 с нибролотком, диэлектрический барабан, расположенный под загрузочным бункером, и электроды, размещенные по спирали на внешней поверхности барабана (3 ). 30

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретенйю является устройство для электрической сепарации смеси кварц-гематит, содержащее корпус 35 в виде усеченного конуса, патрубок для подачи исходного материала, верхний и нижний выходные патрубки и систему электродов, один из которых установлен на верхнем выходном 40 патрубке (4 ).

Недостатком известиых устройств: является низкая эффективность процес-. са разделения, Цель изобретения — повышение .эффективности процесса разделения за

45 счет более полного исполь зования физических свойств разделяемого материала.

Указанная цель достигается тем,,то согласно способу электрической — 50 сепарации смеси кв арц-гвматит, включающему од нов реме нное нозде и ст в ие на разделяемый материал электроста-. кических и пондеромоторных сил, созданных электродами противоположной 55 полярности, и удаление компонент, сконцентрировавшихся у электродов, смесь транспортируют в электрическом лоле спиральным турбулентным потоком газа, при этом наибольшее значение Я) напряженности электрического поля создают на внешней части витков с, ирали, Кроме того, сепарацию осуществляют при давлении воздуха 5-10 атм.

11pN этом устройство для электрической сепарации смеси кварц-гематит, содержащее корпус в виде усеченного конуса, патрубок для подачи исходного материала, верхний и нижний выходные патрубки и систему электродов, один из которых установлен на верхнем выходном патрубке, снабже но до пол ни тель ным эле кт родом, ра змещвнным на внутренней поверхности корпуса, причем полярность дополнительного электрода одинакова с обратимостью компоне нты, имеющей меньшую диэлектрическую проницаемость.

Кроме того, корпус может быть выполнен с пазами на внутренней поверхности, в которых размещен дополнительный электрод.

Дополнительный электрод может быть выполнен в виде изолированного провода °

На чертеже изображено устройство, осуществляющее предлагаемый способ.

Устройство содержит корпус 1, снабженный патрубком .2 для подачи исходного материала, верхним выходным патрубком 3 для удаления хвостов, нижним ныходным патрубком 4 для удаления концентрата, Электрод 5 размещен внизу патрубка 3 и подключен к выводу высоковольтного источника 6, к выводу противоположной полярности подключен дополнительный электрод 7, выполненный н виде изолированного провода и расположенный в пазах 8 на внутренней поверхности корпуса, которая имеет защитное покрытие 9, выполненное из износостойкого изолятора, Способ осуществляется следующим образом.

В спиральном турбулентном потоке газа, движущемся н 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 центробежн и и пондеромоторной сил совпадает, так как наибольшее значение напряженности поля создают на внешней часты витков спирали, при этом на частицы с большей диэлектрической проницаемостью действует пропорцыо наль но большая пондвромоторная сила. При турбулентном движении частиц происходит их электризация, при этом они получают заряды в соответствии со своей обратимостью

Направление действия электростатических сил на заряженные частицы компоненты с большей диэлектрической проницаемостью устанавливают

1068171 одинаковым с направлением действия пондеромоторной силы, Устройство работает следующим образом.

При сепарации смеси кварц-гематит сыпучий материал транспортируется потоком воздуха через патрубок 2 внутрь корпуса, где возникает циркулирующий турбулентный поток, при этом движение частиц в основном происходит вдоль витков спирали. о

Под действием центробежной силы частицы гематита и кварца движутся к внешней части витков спирали, где они попадают в зону действия поидеромоторных сил поля дополнительного 15 электрода. Так как электрическое поле вблизи стенок корпуса возрастает, пондеромоторные силы удерживают гема-. тит у стенки. Силы, действующие на гематит в гравитационном поле больше 2р чем силы, действующие на кварц, примерно в 2 раза, а пондеромоторныепримерно в 5 раэ. Кроме того, под действием электростатического цоля отрицательно заряженные частицы 25 кварца отталкиваются от стенок корпуса (от дополнительного электрода с 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 стенок корпуса ч обогащенную кварцем у оси устройства, Обогащенная гематитом компонента по стенкам корпуса перемещается под действием силы тяжести и 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 уменьшить его износ и улучшить аэродинамические свойства устройства.

Простота конструкции и питания устройства позволяет включить его в параллель и последовательно создать батареи, эффективность и производительность которых эа счет многократной сепарации значительно выше эффективности одного устройства. Отсутствие движущихся частей в устройстве, применнение износостойких покрытий повышает надежность его работы.

Устройство особо эффективно на тонкодисперсных материалах при крупности частиц 20-50, где другие устройства малоэффективны, ВНИИПИ Заказ 11359/б

Тираж 540 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4