Электрический сепаратор для разделения смесей минералов Советский патент 1985 года по МПК B03C7/02 

Изобретение относится к устройствам для сепарации мелкозернистых материалов в электрическом поле и может быть использовано для разделения минеральных смесей по электрическим свойствам.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является электрический сепаратор для разделения смесей минералов, включающий корпус с поворотным приспособлением, систему установленных друг над другом электродов, нижний из которых выполнен плоским, а верхний - криволинейным 1.

Однако известный сепаратор характеризуется недостаточно высокой эффективностью процесса сепарации и низкой производительностью.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса сепарации путем выделения промежуточных продуктов и производительности за счет обеспечения непрерывности процесса разделения.

Поставленная цель достигается тем, что в электрическом сепараторе, включающем корпус с поворотным приспособлением, систему установленных друг над другом электродов, нижний из которых выполнен плоским, а верхний - криволинейным, криволинейный электрод выполнен цилиндрическим и установлен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и в плоскости, параллельной плоскому электроду, а рабочая поверхность плоского электрода выполнена с рифлями, расположенными параллельно цилиндрическому электроду.

Кроме того, сепаратор может быть снабжен лотком, внутри которого размещены электроды.

Лоток может быть снабжен вибратором.

При этом радиус закругления рифлей может составлять 0,75-1,25 радиуса цилиндрического электрода.

На фиг. 1 изображен электрический сепаратор продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А-на фиг. 1; на фиг. 3 - схема расположения верхнего подвижного цилиндрического электрода у боковой ..стенки нижнего электрода; на фиг. 4 - то же, над центральной частью нижнего электрода.

Электрический сепаратор содержит бункер 1, съемный лоток 2 с системой электродов 3 и 4 и отсекателем 5, вибратор 6, поворотное приспособление 7, корпус 8. Система электродов 3 и 4 располагается в съемном лотке 2 прямоугольной формы с отсекателями 5 на конце. Съемный лоток 2 установлен на вибраторе 6. Система электродов состоит из верхнего цилиндрическогго подвижного электрода 4 с винтом-контактом для подвода высокого напряжения и нижнего плоското электрода 3, выполненного в виде рифленой распределительной поверхности. Верхний электрод 4 выполнен из алюминиевой трубки с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и в , плоскости, параллельной плоскому лектроду 3, с помощью подвижной вертикальной направляющей 9, с которой он соединен двумя крепежными винтами, один из которых является винтом-контактом для подвода высокого напряжения. Нижний электрод 3

О выполнен из медной фольги и выгнут в виде уголка со скруглением в точке перегиба. Боковая стенка нижнего электрода гладкая с винтом-контактом 10, для подвода напряжения, а горизонтальная часть - рифленая, транспортирующая сепарируемые частицы; Нижний электрод жестко закреплен в лотке. В сепараторе имеется сборник 11 продуктов разделения, через тяги 12 соединенный с опорами вибратора. Электрический сепаратор в сборе закрывается прозрач0, ным колпаком из оргстекла.

Электрический сепаратор работает следующим образом.

В соответствии со свойствами разделяемых минералов выбираются технологические параметры и устанавливаются продольный и поперечный углы наклона, задается расстояние между верхним и нижним электродами, после чего минеральная смесь засыпается в бункер, и сепаратор закрывается изоляционным колпаком из оргстекла.

0 Выполнив все подготовительные операции, на систему электродов через пульт управления подают высокое напряжение частотой 50 ГЦ и включают дистанционный блок управления вибратора. В результате вибрации частицы из бункера вносятся в пространство неоднородного электрического поля, создаваемого системой электродов 3 и 4, при этом частицы с разными величинами электропроводности и диэлектрической проницаемости подвергаются воздействию

электрических сил поля и, вылетая из межэлектродного пространства, избирательно распределяются по желобам нижнего электрода 3, согласно присущим им свойствам. Затем под действием вибрации продукты стекают в соответствующие отделе5 ния сборника продуктов П. По окончании процесса отключают высокое напряжение и вибратор, затем продукты сепарации анализируются микроскопически.

В зависимости от размеров частиц и свойств, переменное напряжение, подаваемое на электроды, -.регулируется через блок питания, расстояние между электродами задается перемещением верхнего электрода относительно нижнего, изменение продольного и поперечного углов наклона осуществля5 ется с помощью поворотного устройства.

Напряжение, подаваемое на верхний цилиндрический и нижний рифленый электроды, создает неоднородное электрическое поле, в котором частицы по мере прохождения многократио перезаряжаются, что увеличивает чистоту из разделения. Отношеице радиуса закругления рифлей распределительной поверхности нижнего электрода к радиусу верхнего электрода, равнее 0,75-1,25 позволяет получить необходимое распределение градиента напряженности, при этом воздействие понденмоториых сил на частицы - максимальное. Если указанное отношение радиусов закругления ниже значения 0,75, то эффективность сепарации снижается, так как отсутствует четкое разделение частиц по их электрическим свойствам, если же соотношение радиусов более 1,25, то ухудшается процесс разгрузки частиц, находяшихся под верхним цилиндрическим электродом. Перемещение верхнего электрода в горизонтальном и вертикальном направлении позволяет либо увеличивать, либо уменьшать градиент напряженности между электродами, кроме того, устанавливать разные режимы работы. Так, при установке верхнего цилиндрического электрода вблизи гладкой боковой стенки нижнего электрода и при поперечном наклоне сепаратора разделение частиц происходит с использованием электрических и гравитационных сил. При установке верхнего электрода над центром рифленого .электрода увеличивается производительность сепаратора вследствие разгрузки сепарируемых частиц по обе стороны верхнего электрода, но при этом несколько снижается избирательность процесса. Рифленая поверхность нижнего электрода позволяет не только создавать неоднородное электрическое поле, но и распределять продукты сепарации по желобкам в зависимости от свойств электропроводности и диэлектрической проницаемости частиц и транспортировать указанные частицы к сборникам продуктов; Наложение виброполя приводит минеральные частицы в псевдовзвешенное состояние, что облегчает воздействие на них электрических сил поля и транспортирует их по нижнему электроду к разгрузке в свои приемники. Предлагаемая форма нижнего электрода позволяет получить четыре продукта, разняшихся свойствами электропроводности, диэлектрической проницаемости и содержанием полезного компонента в них, т. е. разделить минеральные смеси проводники - непроводники, проводники - полупроводники, непроводники между собой. Например, установлена возможность получения обогащенных концентратов при разделении мономинеральных фракций цирконов, апатитов на разноводности, что значительно снижает долю ручного труда при их отборке. С помощью поворотного приспособления рифления поверхность нижнего электрода устанавливается под определенным углом наклона, что позволяет осуществлять процесс сепарации непрерывно вдоль всей протяженности рабочей зоны сепаратора, а, следовательно, увеличить производительность сепаратора. Установка системы электродов в объемном лотке позволяет осуществлять сепарацию используя попеременно два съемных лотка с установленными в них идентичными системами электродов, которые обеспечивают необходимую технологичность, заключающуюся в том, что при сепарации исходных минералогических проб разных пород необходима тщательная очистка сепаратора от инородных зерен. Смена лотков с системой электродов с целью очистки позволяет производить эти операции с минимальными затратами времени. Испытания показали надежность действия сепаратора и возможность осуществления сепарации при эффективном разделении и высокой производительности сепаратора.

LTt)

CN

I

«s

tx

tCi

CM

Q

g

IS

т

. у .V

А к

Ч

IV

z.J

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СЕПАРАТОР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ МИНЕРАЛОВ, включающий корпус с поворотным приспособлением, систему установленных друг над другом электродов, нижний из которых выполнен плоским, а верхний - криволинейным, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сепарации за счет возможности выделения промежуточных продуктов и производительности за счет обеспечения непрерывности процесса разделения, криволинейный электрод выполнен цилиндрическим и установлен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и в плоскости, параллельной плоскому электроду, а рабочая поверхность плоского электрода выполнена с рифлями, расположенными параллельно цилиндрическому электроду. 2.Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен лотком, внутри которого размещены электроды. 3.Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что лоток снабжен вибратором. 4.Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что радиус закругления рифлей составляет 0,75-1,25 радиуса цилиндрического электрода. 4 4 to О5

1. -уУ С ГЧГУХ: -ч L VJV.v . V

Л А А ЛJLl И

IV

IV

fpui.