选矿中电选的原理是什么？

选矿中电选的原理是什么？

电选是利用给矿中不同矿物导电性的差异进行选别的一种方法。既然几乎每种矿物的电导率都有差别,那么电选法似乎可以看作一种万能的选别方法。然而电选法在实际应用中却相当有限,它最大的用途在于分选一些海滨或者河床重砂矿中的一些矿物。电选的给矿必须完全干燥,这一点使其应用受限,而且它和干式磁选一样还有一个严重的缺点,即处理细粒物料的能力很低。对于大多数高效的作业,都是单层(为单个颗粒的厚度)给矿,如果颗粒粒度小至75um,会严重限制电选机的处理量。

最初矿物分选过程其实是高压静电选矿,所使用的是电流很小或者没有电流的电场。然而,高压电选利用放电速率相对较大,产生的电子流和气体电离起到关键的作用。凯利、莫塔奇等人分别对静电场和高压电选理论做了详细的阐述。

带某种电荷的矿粒被吸引向带相反电荷的电极,这种现象称为“提升效应”

因为这类矿粒从分选表面被提升至电极的方向。带有一定极性电荷的物料,即使他们的电导率相似,利用提升效应,也可以实现分选。例如,石英非常容易带负电,在带正电荷的电极中它可以与其他导电性不是很好的导体实现分离。纯静电分选,即使在处理高品位的矿时,效率也很低,而且对于湿度和温度的变化也比较敏感大部分工业应用的高压电选均利用“吸引效应”,在分选中不导电的矿物颗粉从电极上接受表面电荷,并保留这种电荷,因正负吸引作用而被吸引到相反电荷的分选机表面。图13.20所示为实验室高压电选机,这种电选机很大程度上利用吸引效应

,同时结合利用一些提升效应。图13.21展示了电选的原理。

将表面电荷敏感度不同的混合矿物给入旋转滚筒,该滚筒由低碳钢或一些电导材料制成,并通过其支撑轴承接地爱天.电极装置由一根黄铜管以及管前连接的一条细导线构成,横跨整个滚筒,并通以高达50kV的整流直流电,通常是负极供给电极装置的电压可以使空气发生电离,肉眼可以观察到电晕放电现象。但必须避免电极与滚筒间产生电弧,因为它将破坏空气电离作用。当发生电离作用时,矿物接受放电,使不良导体表面获得很高的表面电荷,从而被吸引至滚筒表面。电导率相对高的颗粒不易快速充电,因为电荷通过矿粒传递给接地滚筒而消失。这些高电导率的颗粒按照近似矿粒未受到任何电荷作用时卸落的轨边离开滚筒。

电选机

电极装置的设计有利于形成一个密集的高压放电。装置的细导线邻近并平行于大直径电极,不但在机械上相互接触,而且导电。细导线很容易放电,而粗的铜管则有一个短而密的非放电场。这种组合就形成了一个非常强的放电场,并在特定方向上形成“射线”,聚集成很窄的电弧。对于通过该射线的矿物的作用力非常强,这主要是高压梯度电场中产生的气体离子所致。

采用一个足够消除电晕放电的静电极以及与之对应的电离电极,可以获得吸引和提升的综合作用。由于排斥作用离开圆筒的导电颗粒被吸引到静电极上,这种复合过程可以实现对导电颗粒和非导电颗粒之间的有效分选。

在高压电选机上矿物的典型行为