БАРАБАННЫЙ ЭЛЕКТРОСЕПАРАТОР Российский патент 1998 года по МПК B03C7/04 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, может быть использовано для разделения зернистых материалов по электрофизическим свойствам.

Известен коронный сепаратор, включающий осадительный барабан и заряжающие электроды в форме деки вибрационного питателя, причем, питающие лотки и осадительные электроды покрыты полупроводниковым слоем с вентильной проводимостью разных направлений (а.с. N 152631, B 03 C 7/00, бюл. 13, 1976).

Однако использование данного устройства не позволяет достичь эффективного разделения частиц вещества с различными полупроводниковыми свойствами, т. к. на вибрационном питателе невозможно провести полное отделение частиц с p-проводимостью от частиц с n-проводимостью, а после попадания их на поверхность осадительного электрода, которая также обладает вентильной проводимостью разного направления, происходит смешивание частиц с p- и n-проводимостью.

Наиболее близким по технической сущности является электрический сепаратор, включающий загрузочный бункер, расположенные под ним каскадно друг под другом, по крайней мере, два узла сепарации, каждый из которых состоит из питающего лотка, установленного с возможностью взаимодействия с барабаном, отсекатели и приемники продуктов разделения (патент Великобритании N 1140406, B 03 C 7/04, 1967).

Однако на данном устройстве практически невозможно разделить частицы, имеющие p- или n-проводимость, т.к. для разделения минералов с разными полупроводниковыми свойствами необходимо обеспечить поочередное получение отрицательного заряда частицами с p-проводимостью и положительного заряда частицами с n-проводимостью.

Основная задача изобретения заключается в эффективном разделении минералов, обладающих определенным типом проводимости (p- или n-тип).

Для решения поставленной задачи барабанный электросепаратор содержит следующую совокупность существенных признаков: загрузочный бункер, расположенные под ним каскадно друг под другом по крайней мере два узла сепарации, каждый из которых состоит из установленного с возможностью вращения барабана и очистного приспособления, установленного с возможностью взаимодействия с барабаном, отсекатели и приемники продуктов разделения, причем барабаны выполнены из полупроводниковых материалов с проводимостью p- или n-типа и расположены в вертикальной плоскости с чередованием: барабан из материала p-типа проводимости - барабан из материала n-типа проводимости.

По отношению к прототипу у предлагаемого устройства имеются следующие отличительные признаки: барабаны выполнены из полупроводниковых материалов с проводимостью p- или n-типа. При попадании частицы минерала на поверхность заряженного барабана-полупроводника частица получает заряд того же знака, что и на барабане. В результате взаимодействия двух одноименных зарядов будет происходить отталкивание частиц минералов от поверхности барабана-полупроводника. Причем на барабане из материала p-типа проводимости получают заряд и отталкиваются от его поверхности только частицы с p-проводимостью, а на барабане из материала с n-типом проводимости - только частицы с n-проводимостью. Барабаны расположены в вертикальной плоскости с чередованием: барабан из материала p-типа проводимости - барабан из материала n-типа проводимости. Этим достигается поэтапное разделение частиц с p-проводимостью от частиц с n-проводимостью и от остальной массы частиц, не обладающих вентильной проводимостью.

На чертеже схематично показан общий вид барабанного электросепаратора. Согласно формуле изобретения барабанный электросепаратор включает загрузочный бункер 1, расположенные под ним каскадно друг под другом узлы сепарации, каждый из которых состоит из установленного с возможностью вращения барабана 2 и очистного приспособления 3, отсекателей 4 и приемников продуктов разделения 5. Над барабанами 2 установлены отклоняющие электроды 6. Барабаны 2 изготовлены из высокотвердого кремния, легированного бором (p-тип проводимости) или фосфором (n-тип проводимости).

В процессе работы барабанного электросепаратора исходный сыпучий материал из бункера 1 подают на первый барабан 2, изготовленный из полупроводникового материала с p-типом проводимости и имеющий отрицательный знак потенциала. Полупроводниковые частицы с p-типом проводимости, попадая на поверхность барабана 2, получают отрицательный заряд, отбрасываются от поверхности барабана и, дополнительно отклоняясь под действием электростатических сил от отклоняющегося электрода 6, имеющего положительный заряд, попадают в приемник продуктов разделения 5. Прилипшие к барабану 2 частицы исходного материала сбрасываются при помощи очистного приспособления 3 на отсекатель 4 и вместе с остальными частицами исходного материала попадают на следующий барабан 2, изготовленный из полупроводникового материала с n-типом проводимости и имеющий положительный заряд. Здесь происходит отделение частиц с n-типом проводимости. Так как обычно однократный процесс разделения частиц с p- и n-проводимостью происходит не полностью, то требуется дополнительное разделение еще на двух чередующихся узлах сепарации.

Как показали результаты испытаний, эффективность разделения частиц с вентильной проводимостью на предлагаемом устройстве увеличивается в 50 - 100 раз по сравнению с существующими аналогами.

Изобретение предназначено для обогашения полезных ископаемых и зернистых материалов по электрофизическим свойствам. Барабаны электросепаратора выполнены из полупроводникового материала с проводимостью p- или n-типа и расположены они в вертикальной плоскости с чередованием: барабан из материала p-типа проводимости - барабан из материала n-типа проводимости, это позволяет большим эффектом разделить материалы, обладающие определенным типом проводимости. 1 ил.

Барабанный электросепаратор, включающий загрузочный бункер, расположенные под ним каскадно друг под другом по крайней мере два узла сепарации, каждый из которых состоит из установленного с возможностью вращения барабана и очистного приспособления, установленного с возможностью взаимодействия с барабаном, отсекатели и приемники продуктов разделения, отличающийся тем, что барабаны выполнены из полупроводниковых материалов с проводимостью p- или n-типа и расположены в вертикальной плоскости с чередованием: барабан из материала p-типа проводимости - барабан из материала n-типа проводимости.