华北理工选矿学课件02磁电选矿-4电选的基本原理.pptVIP

第四章 电选的基本原理 颗粒在电场中带电的方法 矿物的电性质 电选机 分选基本原理 对物料进行电力分选是基于物料具有不同的电学性质，当颗粒经过高压电场时，利用作用在这些颗粒上的电力和机械力的差异进行分选的一种选别方法。 矿物的电性质(electronic properties) 使颗粒带电的方法主要取决于它们自身的电性质。物料的电性质是指它们的电阻(或电导率)、介电常数、比导电度和整流性等。由于各种物料的组成不同，表现出的电性质也有明显差异，即使是属于同一种物料，由于所含杂质不同，其电性质也有差别。 矿物的电性质 电阻 介电常数 比导电度 整流性 利 用 电阻是指颗粒的粒度d＝1mm时，所测定出的欧姆数值。根据所测出的电阻值，常将物料分为导体、非导体和中等导体3种类型。 导体：电阻小于106Ω，这类物料的导电性较好，在通常的电选过程中，能作为导体被分出。 非导体：电阻大于107Ω，这类物料的导电性很差，在通常的电选过程中，只能作为非导体被分出。 中等导体：其导电性介于导体和非导体的之间，在通常的电选过程中，这类物料常作为中间产物被分出。 电选中所说的导体物料，在电场中吸附电子以后，电子能在其颗粒上自由移动，或者在高压静电场中受到电极感应以后，能产生可以自由移动的正负电荷；所说的非导体物料在电晕电场中吸附电荷以后，电荷不能在其表面自由移动或传导，这些物料在高压静电场中只能极化，正负电荷中心只发生偏离，而不能被移走，一旦离开电场，立即恢复原状，对外不表现正负电性；所说的中等导体物料的导电性介于上述二者之间，除个别情况外，它们绝大部分是以连生体的形式出现。 介电常数是介电体(非导体)的一个重要电性指标，通常用ε表示，表征介电体隔绝电荷之间相互作用的能力。在电介质中，电荷之间的相互作用力Fε比在真空中的作用力F0小，F0与Fε之比称为该电介质的介电常数。电介质的介电常数越大，表示它隔绝电荷之间相互作用的能力越强，其自身的导电性也越好。反之，介电常数越小，电介质自身的导电性就越差。 在物理学中，介电常数又称为电容率，它是电介质的电容C与真空的电容C0之比，即： ε＝C/C0。 比导电度也称为相对导电度，它也是表征物料电性质的一个指标。物料的比导电度越小，其导电性就越好。 试验发现，电子流入或流出颗粒的难易程度，除与颗粒自身的电阻有关外，还与颗粒与电极之间接触界面的电阻有关，而界面电阻又与颗粒和电极的接触面(或接触点)的电位差有关。电位差较小时，电子往往不能流入或流出导电性差的颗粒，而当电位差相当大时，电子就能流入或流出，此时导体物料的颗粒表现出导体的特性，而非导体物料的颗粒则在电场中表现出与导体颗粒不同的行为。 电子流入或流出各种物料所需要的电位差可测定。采用不同的电压，就可以测出各种物料成为导体时所需要的最低电压。石墨是良导体，所需要的电压也最低，仅为2800V，国际上习惯以它作为标准，把其他矿物在电场中成为导体时所需要的电位差与此标准相比较，两者的比值称为矿物的比导电度。例如，钛铁矿所需的最低电压为7800V，其比导电度为2.79(＝7800/2800)。显然，两种物料的比导电度相差越大，就越容易在电场中实现分离。 1 2 3 测定物料比导电度的装置 1—给料斗 2—转筒 3—高压电极 测定物料的比导电度时发现，有些物料只能在高压电极带正电时才起导体的作用，而另一些物料则只有高压电极带负电时才起导体作用。例如，石英只有高压电极带正电且电位差为8892～14820V时，才表现为导体，高压电极带负电时则为非导体；而方解石只有高压电极带负电且电位差为10920V时，才表现为导体，反之为非导体。还有一些矿物如磁铁矿、钛铁矿、金红石等，不管高压电极带正电还是带负电，当电位差达到一定的数值后，均表现为导体。 物料所表现出的这种电性质称为整流性，并规定只能在高压电极带负电时，获得正电荷的物料为正整流性物料；只能在高压电极带正电时，获得负电荷的物料为负整流性物料；不论高压电极带什么样的电荷，均表现为导体的物料称为全整流性物料。 根据物料的电性质，可以原则上分析用电选法对其进行分选的可能性及实现有效分选的条件。 根据物料的比导电度可以确定电选时采用的最低分选电压。如金红石的比导电度为3.03，使其成为导体的电压必须大于8484V。 根据矿物的整流性可以确定高压电极的极性。例如分选金红石和石英时，金红石呈全整流性，比导电度为3.03，使其成为导体的电压为8484V，石英呈负整流性，成为导体的电压为8892V，若高压电极的极性为正，使金红石成为导体时的电压，也能使石英成为导体，在这样的条件下无法将二者分离。为了实现分离，高压电极必须为负极，使石英为非导体。 根据物料的电阻(或电导率)可以判断