- •1. Общие сведения об электрическом методе обогащения.
- •1.1. Развитие метода электрического обогащения
- •1.2. Сущность метода
- •2. Силы, действующие на частицы в электрическом поле.
- •2.1. Электрическое поле и его основные параметры.
- •2.2. Соотношение электрических сил при электрическом обогащении.
- •3. Свойства минералов,
- •3.1. Электропроводность.
- •3.2. Диэлектрическая проницаемость.
- •3.3. Трибоэлектрические свойства.
- •3.4. Контактный потенциал.
- •3.5. Пироэлектрические свойства.
- •3.6. Пьезоэлектрические свойства.
- •4. Способы сообщения частицам электрического заряда.
- •4.5. Метод заряжения частиц путем трения о транспортирующий лоток или друг о друга (трибоэлектрическая сепарация).
- •4.6. Пироэффект - возникновение зарядов за счет резкого перепада температуры.
- •4.8. Диэлектрическая сепарация.
- •4.9. Сообщение заряда с помощью радиоактивного излучения.
- •4.10. Термоадгезионная сепарация.
- •4.11. Классификация электрических сепараторов.
- •5. Физические основы разделения минеральных частиц в поле коронного разряда.
- •5.1. Общая конструкция коронно – электростатического сепаратора.
- •5.2. Заряжение и поведение частиц в поле коронного разряда
- •5.3. Подготовка исходного питания перед электрической сепарацией.
- •5.4. Электрические силы, действующие на частицу в электростатическом сепараторе.
- •5.5. Влияние числа оборотов осадительного электрода на процесс сепарации минералов в поле разряда.
- •6. Типы коронных электросепараторов
- •6.1. Сепарация в поле коронного разряда
- •6.2. Электросепараторы для пылевидного материала
- •6.3. Барабанные коронные электросепараторы
- •6.4. Коронно-магнитные сепараторы
- •6.5. Камерные электросепараторы. Электрическая классификация.
- •7. Электрическая сепарация минералов
- •7.1. Физические основы трибосепарации.
- •7.2. Барабанные трибоэлектрические сепараторы.
- •7.3. Камерные трибоэлектростатические сепараторы
- •7.4. Исследование процесса трибоэлектростатической сепарации на пластинчатых электросепараторах.
- •8. Трибоадгезионная сепарация.
- •8.1. Физические основы трибоадгезионной сепарации.
- •8.2. Результаты трибоадгезионной сепарации различных полезных ископаемых и других материалов
- •9. Электрическая сепарация минералов при использовании
- •9.1. Пироэлектрическая сепарация.
- •9.2. Пьезоэлектрические явления при электросепарации минералов
- •9.3. Электрическая сепарация при использовании разницы в диэлектрических проницаемостях разделяемых минералов.
- •10. Факторы, влияющие на процесс электросепарации.
- •10.1. Влияние физико-химических свойств обогащаемого материала
- •10.2. Влияние конструкции и режима электросепарации на технологические показатели.
- •10.3. Подготовка материала к электросепарации.
- •11. Области применения электросепарации.
- •Удельное сопротивление некоторых минералов.
3.2. Диэлектрическая проницаемость.
Диэлектрическая проницаемость минерала характеризует степень поляризации его в электрическом поле. Относительная диэлектрическая проницаемость вещества ε’ показывает во сколько раз напряженность электрического поля в данной среде (например, в минеральной частице) больше, чем в вакууме (ε0 = 8,85*10-12 [Ф/м]).
Различные минералы имеют разную величину диэлектрической проницаемости (см. табл. 3.2.1). В общем случае, чем большую электропроводность имеет тело, тем выше его диэлектрическая проницаемость, хотя четкой закономерности не прослеживается. Например, относительная диэлектрическая проницаемость серы равна 3,6; кальцита - 6,3; кварца - 6,5; гематита - 81; халькопирита – 81 при возрастании электропроводности минералов от кварца к халькопириту. Для хороших проводников (металлов) ε’ = ∞.
Величина поляризации (дипольный момент единицы объема) диэлектрика П равна:
П = ε0 * Х * Е, [Кл/м] где: (3.2.1)
Х – коэффициент пропорциональности или диэлектрическая восприимчивость,
Е - напряженность поля [В].
Направление поляризации диэлектрика совпадает с направлением вектора напряженности поля. Диэлектрическая индукция D связана с величиной поляризации соотношением
D = П + ε0 Е (3.2.2)
Или D = ε0 ε Е, где ε = 1+Х (3.2.3)
Таблица 3.2.1.
Относительная диэлектрическая проницаемость различных минералов.
Минералы |
Порядок величины сопротивления для зерен d = 1 мм, [ом] |
Относительная диэлектрическая проницаемость |
Минералы |
Порядок величины сопротивления для зерен d = 1 мм, [ом] |
Относительная диэлектрическая проницаемость |
Алмаз |
> 10 12 |
5,7 - 16,5 |
Монацит |
< 10 6 |
3,0 – 6,6 |
Апатит |
> 10 12 |
5,0 – 8,0 |
Мусковит |
> 10 12 |
6,0 – 8,0 |
Барит |
> 10 12 |
5,0 – 12,0 |
Олигоклаз |
> 10 12 |
6,8 |
Берилл |
> 10 8 |
2,6 – 2,8 |
Пирохлор |
~ 10 11 |
4,1 – 4,5 |
Биотит |
> 10 12 |
6,0 – 9,3 |
Плавиковый шпат |
> 10 12 |
7,0 |
Вольфрамит |
~ 10 7 |
15,0 |
Полевой шпат |
> 10 12 |
6,8 |
Галенит |
< 10 6 |
15,0 – 17,0 |
Роговая обманка |
~ 10 11 |
7,0 – 8,0 |
Гематит |
< 10 6 |
25,0 |
Рутил |
< 10 6 |
31,0 – 170,0 |
Гранат |
> 10 12 |
3,5 - 5,0 |
Сидерит |
< 10 6 |
6,9 |
Ильменит |
< 10 6 |
33,7 - 81 |
Сподумен |
> 10 10 |
8,4 |
Кальцит |
> 10 12 |
8.0 – 8,5 |
Сфалерит |
< 10 6 |
7,8 |
Касситерит |
~ 10 9 |
24,0 |
Церуссит |
> 10 7 |
2,3 |
Кварц |
> 10 12 |
4,2 – 5,0 |
Циркон (прозрачный) |
~ 10 12 |
3,6 – 12,0 |
Лимонит |
~ 10 10 |
10,0 |
Шеелит |
> 10 12 |
3,5 - 8,0 |
Магнетит |
> 10 7 |
17,9 |
Эгирин |
> 10 12 |
7,2 |