Способ очистки кварцевого сырья и устройство для его осуществления

 

1. Способ очистки кварцевого сырья, включаквдий трибоэарядку частиц и разделение их под действием неоднородного, а затем, однородного jjeKxpocraxiraecKoro поля, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности процесса сепарации путем увеличения удельного заряда на частицах, трибозарядку .частиц и разделение сырья производят в газовой среде с влагосодержанием 1№ более 2,5 г/кг сухого газа. (Л -4 со ЭО

СОЮЗ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗЯВ В 03 С 7 00

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ CBNPETFJlbCTBY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3446556/22-03 (22) 02.06,82 (46) 07.03.84. Бюл. 9 9 (72) Б.A.Âàñèëüåâ, И,К.Крамарев и Г.И.Холодилкин (71) Государственный научно-исследовательский институт кварцевого стекла (53) 622.777(088.8) (56) 1. Авторское свндетельство СССР по заявке Р 3005993/22-03, кл. В 03 С 7/00, 1980 (прототип).

as>SUno А

Ф (54) СПОСОБ (ЯИСЬКИ КВАРЦЕВОГО;. СЫРЬЯ И VCTPOACTBO ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВ

ЛЕНИЯ °

{57) 1. Способ очистки кварцевого сырья, включакщий трибозарядку частиц и разделение их под действием неоднородного, а затем однородного электростатического поля, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сепарации путем увеличения удельного заряда на частицах, трибозарядку ,частиц и разделение сырья производят в газовой среде с влагосодержанием не более 2,5 г/кг сухого газа.

1077б38

2. Устройство для очистки кварцевого сырья, включающее последовательные вертикально установленные камеры, содержащие питатель в виде бункера с виброблоком, электроды, размещенные над виброблоком и расположенные

На параболе, пластинчатые отклоняющие

Изобретение относится к электрическому разделению сыпучих материалов и может быть использовано для очистки кварцевого сырья, используемого для изготовления кварцевого стекла, оптического стекла и других иэделий.

Известен способ очистки кварцевого сырья, включающии трибозарядку частиц и разделение их под действием 10 неоднородного, а затем однородного электрического поля f1) .

Недостатком известного способа является низкая эффективность процес- са сепарации. 15

Известно устройство для очистки кварцевого сырья, включающее последовательные вертикально установленные камеры, содержащие питатель в виде бункера и вибролотком, электро- 20 ды, размещенные над вибролотком и расположенные по параболе, пластинчатые отклоняющие электроды, установленные вертикально и параллельно друг другу отсекатели фракций и приемники продуктов разделения f1) .

Недостатком известного устройства является низкая эффектность процесса сепарации.

Цель изобретения — повышение 30 эффективности процесса сепарации за счет увеличения удельного заряда на частицах.

Указанная цель достигается тем, cnoco6y owHcTzH кварцевого сырья, включающему трибозарядку частиц и разделение их под действием неоднородного, а затем однородного электростатического поля, трибозарядку частиц и разделение сырья про-.. изводят в газовой среде с влагосодер140 жанием не более 2,5 г/кг сухого газа.

В устройстве для очистки кварцево го сырья, включающем последовательные45 вертикально установленные камеры, со;держащие питатель в виде бункера с вибролотком, электроды, размещенные над вибролотком и расположенные по параболе, пластинчатые отклоняющие электроды, установленные вертикально и параллельно друг другу, отсекатели электроды, установленные вертикально друг к другу, отсекатели фракций и приемники продуктов разделения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждая камера снабжена перфорированным патрубком, установленным над виброблоком параллельно ему, фракций и приемники продуктов разделения, каждая камера снабжена нерфорированным патрубком, установленным над вйбролотком параллельно ему.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство для очистки кварцевого сырья.

Питатель, установленный в разделительной камере, выполнен в виде бункера 1, под которым .расположен выбролоток 2, приводимый в колебательное движение с помощью электромаг-.. нитного вибратора 3. Над лотком 2 в месте подачи фракций кварцевого сы-. рья установлена перфорированный патрубок 4 (например, из пористого материала), который позволяет подавать в камеру сухой газ, исключая воздушные потоки, и создавать в зоне электризации и сепарации частиц минералов микроклимат с влагосодержанием не более 2,5 г/кг сухого газа.

Расход осушенного газа, подаваемого в рабочую камеру электросепаратора, составляет при этом не более 4 м /ч.

Над лотком 2 со стороны схода фрак-. ций кварца установлены электроды 5, изготовленные из цилиндрического прутка и расположенные по параболе, в соответствии с траекторией полета отделяемых от фракций кварца примесных минералов. На каждый электрод от источника высокого напряжения подается напряжение, увеличивающее-, ся от 4 до 45 кВ в направлении полета частиц, что дает возможность создать между указанйыми электрода= ми и лотком 2 неоднородное электростатическое поле направленного действия. Под лотком Z и электродами 5 установлены плоские вертикально расположенные электроды 6 и 7, которые создают между собой, однородное электростатическое поле. Под электродами

6 и 7 установлены отсекатели 8, между которыми расположены приемники

9-11 продуктов разделения.

Очистке от примесных минералов электросатическим методом подвергается кварцевое сырье Кыштымского месторождения (жила 106, 175).

Исходная кварцевая крупка, содержащая

1077638

ВНИИПИ Заказ 812/3 Тираж 535 Подписное

Ю ° е филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проеткная,4 до 0,5% примесных минералов и пред--. варительно разделенная на узкие фракции по крупности,,подается в бункер 1 верхней разделительной камеры, откуда поступает на вибролоток 2 в атмосферу окружающего газа с влагосодержанием не более 2,5 г/кг, сухого газа. В такой окружающей среде происходит очистка поверхности частиц минералов от адсорбционной влаги и в связи с этим резко увеличивается 10 . разность в поверхностном сопротивлении между кварцем и примесными минералами. При прохождении по вибрирующему лотку тонким слоем частицы минералов на протяжении всего пути )5 трутся о поверхность лотка в атмосфере сухого воздуха и приобретают заряды разные по величине и знаку .в зависимости от их электрофизических свойств. В этом =.ëóчае разность в зарядах между кварце:."; и прим=.-синги минералами значительно увеличизэетс-..: так как исключается утечка электростатического заряда с поверхности част. ц кварца. Заряд иа всех г птицах кварца при этом более стабилен и однороден. На выходе из лотка заряженные частицы кварца и примесных минералов ровным тонким слоем попадают в неоднородное поле, созданное электродам:-;

5 и лотком 2. В этом поле частицы .минералов при определенной напряженности поля стартуют с лотка в направлении увеличения напряженности поля.

Частицы примесных минералов {сидерит, рутил, гранат, магнезит, гематит и др.), имея положительный заряд, переггещаются по траекториям, близким к форме расположения электродов 5, и попадают в приемник 9. Примесиые минералы (полевые шпаты, слюды, 40 роговая обманка, актинолит и др.), имеющие близкие свойства с кварцем, располагают малым отрицательным зарядом. Под действием неоднородного направленного электростатического поля они также имеют в зависимости от заряда свои траектории полета, которые отличаются от траекторий гго.-.. лета кварца и это значительно увеличивает степень отделения примесных 50 минералов от кварца в электростатическом поле между пластинчатыми электродами б и 7. Большая часть примесных минералов поступает также в приемник 9. 55

°, Все частицы чистого кварца, имея,. большой отрицательный згряд, под действием неоднородного поля в атмосфере сухого воздуха прижима1 ются к лотку 2 и следовательно с него в направлении плоского электрода 7, где силами однородного электростатического поля перемещаются в приемник 11. Этот кварц является чистым и считается кварцевым концен" тратом.

Незначительная часть частиц и загрязненного кварца поступает в приемник 10 с некоторыми примесными минералами (слюда, замутненные зерна кварца, сростки кварца с минералами и др..), образуя промежу-точный продукт, который затем посту. пает в бункер 1 нижней разделительной камеры на перечистку. В этой камере частицы фракций подвергаются тому же воздействию, что и в верхней разделительной камере. Так как в камере за счет подачи сухого воздуха создается также атмосфера с влагосодержанием не более 2,5 г/кг сухого газа, то электростатический заряд кварцевых частиц, полученный на вибролотке верхней разделительной камеры, не стекает и на вибролотке нижней камеры значительно увеличивается. Это увеличивает разность в зарядах между кварцем и примесными минералами, а также позволяет воздействовать электростатическим полем повьиггенной напряженности, что уЛучшаеz процесс электросепарации. При пропускании через электростатическое поле чистый кварц попадает в приемник 11 и соединяется с кварцевым концентратом верхней разделительной камеры, примесные минералы поступают в приемник 9 и идут в отход, а незначительное количество загрязненного кварца, кварца в сростках и замутненного кварца поступает в приемник

10 и может.иопользоваться при наплавления стекла для менее ответственных изделий ° !

Предлагаемый способ. очистки кварцевого сырья и устройство для его осуществления позволяют получить практически чистый кварц нз дешевого жильного кварца Кыштымского месторождения с высоким выходом годного очищенного кварцевого сырья. Кварцевое стекло, наплавлейное газовым ме- . тодом из такого сырья, показало качество, соответствующее оптическому кварцевому стеклу, что позволяет заменить горный хрусталь жильным кварцем .Кыштымского месторождения.