Способ регулирования процесса электрического обогащения сыпучих смесей Советский патент 1991 года по МПК B03B13/04 

Изобретение относится к обогащению сыпучих материалов электрическими методами, а именно к электросепарации по проводимости, и может быть применено при обогащении полезных ископаемых, например при обогащении титансодержащих концентратов.

Цель изобретения - повышение эффективности разделения.

На чертеже представлено устройство для реализации предлагаемого способа.

Наложение в области электрического поля магнитного поля приводит к тому, что носители заряда (электроны, ионы), движущиеся по силовым линиям электрического поля к обогащаемому сыпучему материалу, оказываются в магнитном поле. Носители заряда, движущиеся в магнитном поле, создают в нем электрический ток, на который действует сила Лоренца

T Q-VxK где Q-заряд носителя;

JЈ - скорость движения;

В- вектор магнитной индукции, Н-напряженность магнитного поля, (j,o - магнитная постоянная

Сила, действующая на носитель заряда, будет максимальной, если вектор напряженности будет перпендикулярен направлению движения носителя заряда по силовым линиям вектора напряженности электрического поля. Сила, действующая на носитель заряда со стороны магнитного поля, создает центростремительное ускорение, т. е. изменяет направление скорости носителя заряда, не меняя ее величины. Таким образом, движущийся к обогащаемому материалу поток носителей заряда (электронов, ионов) перераспределяется, концентрируясь, в ре05ГО

СО

зультате чего изменяется форма распределения напряженности поля и тока разряда в зоне действия электрического поля на материал.

Дополнительно регулируя напряженность магнитного поля в зависимости от регулирующего сигнала датчика, можно добиться удовлетворительной, выравненной формы распределения напряженности поля и тока разряда, обеспечивающей высокую эффективность обогащения.

Рассмотрим способ регулирования на пример обогащения титансодержащего концентрата в переоборудованном коронном (барабанном) электросепараторе. Устройстка 8 одной из обогащенных фракций, например А, регулировать напряженность магнитного поля в зависимости от регулирующего сигнала того же датчика 8, т. е. позволяет осуществить предлагаемый способ регулирования.

Способ осуществляют следующим образом.

Частицы сыпучего материала из питателя 1 поступают на поверхность осадительного 10 электрода (барабана) 2. При вращении барабан 2 переносит частицы на ее поверхность к месту расположения коронирующе- го электрода 3 и к системе электромагнитов 10. Подачей потенциала от источниво, осуществляющее предлагаемый способ ре- ,5 ка 4 высокого напряжения на коронигулирования, содержит установленный под питателем 1 с возможностью вращения заземленный осадительный электрод 2, корони- рующий электрод 3, установленный над поверхностью осадительного электрода 2 и подключенный к источнику 4 высокого напряжения, щетку 5 и приемники 6 и 7 обогащенных фракций А и В. Одна из обогащенных фракций А (проводниковая) или В (непроводниковая) снабжена датчиком 8, формирующим регулирующий сигнал в зависимости от содержания ценного продукта в обогащенной фракции А или В (от содержания проводника в проводниковой фракции А или непроводника в непроводниковой фракции В). Формирование регулирурующий электрод 3 между коронирующим 3 и осадительным 2 электродами создают электрическое поле. Подачей напряжения от источника 9 питания на систему электромагнитов 10 в области электрического поля 20 накладывают магнитное поле, вектор напряженности которого будет перпендикулярен вектору напряженности электрического поля. Под действием электрического поля частицы сыпучего материала заряжаются от носителей заряда (электронов, ионов), движущихся по силовым линиям поля от коронирующего электрода 3 к осадитель- ному 2.

Под действием магнитного поля носители

25

ющего сигнала заключается в том, что од- заряда (электроны, ионы), движущиеся к

ну из обогащенных фракций, например А, разряжают, транспортируют к датчику, измеряют среднее значение координаты места попадания частиц и по разности между текущим и постоянно заданным значениями координаты попадания формируют регулирующий сигнал. Это равносильно определению содержания ценного продукта в обогащенной фракции и формированию регулирующего сигнала по разности между полученным и заданным значениями содеробогащаемым частицам сыпучего материала, изменяют направление движения, не меняя величины заряда, т. е. перераспределяется поток носителей заряда, концентрируясь вокруг оси ОО в результате чего изменя- 35 ется форма распределения напряженности электрического поля и тока разряда в зоне действия поля на материал. На частицы, находящиеся в зоне электрического поля, действует равнодействующая электрической

и механических сил. В то же время инжания ценного продукта в обогащенной. 40 дукция магнитного поля выбирается такой, фракции А.чтобы она была недостаточной для воздействия на частицы обогащаемого материала. Равнодействующая сил будет иметь разное направление для проводящих и диэлектриДанное устройство снабжено дополнителы- ным источником 9 питания и подключенной к нему системой электромагнитов 10, установленных между коронирующим 3 и оса- „ ческих частиц из-за разного направления

дительным 2 электродами по обе стороны-°-

оси О(У проходящей через центры коронирующего 3 и осадительного 2 электродов, причем плоскости витков S катушек электромагнитов 10 параллельны указанной оси ОО.

электрической силы (разных знаков зарядов, приобретаемых проводящими и диэлектрическими частицами), за счет чего происходит разделение частиц по проводимости, т. е. материал обогащается за счет разниСнабжение устройства системой электромаг- SQ цы в проводимостях частиц смеси. Провонитов, установленных указанным образом и подключенных к источнику 9 питания, позволяет наложить в области электрического поля магнитное поле, вектор напряженности которого будет перпендикулярен вектору напряженности электрического поля, и позволяет дополнительно, кроме регулирования напряженности электрического поля в зависимости от регулирующего сигнала датчи55

дящие частицы отрываются от поверхности барабана 2 раньше, чем диэлектрические и попадают в приемник 6 проводниковой фракции А. Диэлектрические частицы снимаются щеткой 5 с поверхности барабана 2 и попадают в приемник 7 непроводниковой фракции В. Таким образом осуществляется электрическое обогащение сыпучего материала.

ка 8 одной из обогащенных фракций, например А, регулировать напряженность магнитного поля в зависимости от регулирующего сигнала того же датчика 8, т. е. позволяет осуществить предлагаемый способ регулирования.

Способ осуществляют следующим образом.

Частицы сыпучего материала из питателя 1 поступают на поверхность осадительного электрода (барабана) 2. При вращении барабан 2 переносит частицы на ее поверхность к месту расположения коронирующе- го электрода 3 и к системе электромагнитов 10. Подачей потенциала от источника 4 высокого напряжения на коронирующий электрод 3 между коронирующим 3 и осадительным 2 электродами создают электрическое поле. Подачей напряжения от источника 9 питания на систему электромагнитов 10 в области электрического поля накладывают магнитное поле, вектор напряженности которого будет перпендикулярен вектору напряженности электрического поля. Под действием электрического поля частицы сыпучего материала заряжаются от носителей заряда (электронов, ионов), движущихся по силовым линиям поля от коронирующего электрода 3 к осадитель- ному 2.

Под действием магнитного поля носители

заряда (электроны, ионы), движущиеся к

обогащаемым частицам сыпучего материала, изменяют направление движения, не меняя величины заряда, т. е. перераспределяется поток носителей заряда, концентрируясь вокруг оси ОО в результате чего изменя- ется форма распределения напряженности электрического поля и тока разряда в зоне действия поля на материал. На частицы, находящиеся в зоне электрического поля, действует равнодействующая электрической

и механических сил. В то же время ин-°-

электрической силы (разных знаков зарядов, приобретаемых проводящими и диэлектрическими частицами), за счет чего происходит разделение частиц по проводимости, т. е. материал обогащается за счет разницы в проводимостях частиц смеси. Прово5

дящие частицы отрываются от поверхности барабана 2 раньше, чем диэлектрические и попадают в приемник 6 проводниковой фракции А. Диэлектрические частицы снимаются щеткой 5 с поверхности барабана 2 и попадают в приемник 7 непроводниковой фракции В. Таким образом осуществляется электрическое обогащение сыпучего материала.

После обогащения части материала полуают две обогащенные фракции А и В. помощью датчика 8 одной из обогащенных фракций, например А, формируется регулирующий сигнал датчика 8 по разности § между полученным в результате обогащения содержанием ценного продукта в обогащенной фракции А и заданным значеним содержания ценного продукта. Регулирующий сигнал датчика 8 обогащенной фракции А воздействует на потенциал коронирующе- Ю го электрода, изменяя (увеличивая) его, ем самым изменяя напряженность поля в зоне действия на материал. Регулирующий сигнал того же датчика 8 воздействует также на напряжение источника питания системы электромагнитов, изменяя (увеличивая) его, тем самым изменяя напряженность магнитного поля и выравнивая форму распределения напряженности электрического поля и тока разряда в зоне действия на материал. Так продолжается до тех 20 пор, пока содержание ценного продукта во фракции А не достигнет заданного значения ценного продукта во фракции. Если содержание ценного продукта во фракции А достигнет заданного значения, то регу- 2с лирование завершается и устройство проддл- жает работу в отрегулированном режиме (напряженностях полей), обеспечивающем высокую эффективность обогащения.

Диапазон напряженностей электрического поля при электрическом обогащении зо 4-6 . Такой же диапазон напряженностей полей 4-6 кВ/см при обогащении титансодержащего концентрата. Индукция магнитного поля до 1-10 Тл в зоне взаимодействия магнитного поля с носителями заряда (электронами, ионами) найдена, исходя из равенства электрической силы и магнитной силы , действующей на носитель заряда.

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый способ регулирования позволяет повысить эффективность процесса обогащения.

Формула изобретения

Способ регулирования процесса электрического обогащения сыпучих смесей, заключающийся в регулировании величины напряженности электрического поля в зависимости от разности между заданным и текущим значениями содержания ценного продукта одной из обогащенных фракций, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет разделения, формируют магнитное поле и накладывают его в области электрического поля так, чтобы вектор напряженности магнитного поля был перпендикулярен вектору напряженности электрического поля, а его величина недостаточна для воздействия на частицы сыпучих смесей, регулируют напряженность магнитного поля в зависимости от разности между заданным и текущим значениями содержания ценного продукта данной обогатительной фракции, а форму напряженности электрического поля регулируют изменением магнитного поля до тех пор, пока не будет устранена разность между заданным и текущим значениями содержания ценного продукта данной фракции.

О

Изобретение относится к обогащению сыпучих материалов электрическими методами и предназначено для электросепарации по проводимости сыпучих смесей. Цель - повышение эффективности разделения Для этого в зависимости от разности между заданным и текущим значениями содержания ценного продукта (ЦП) одной из обогащенных фракций регулируют величину напряженности электрического поля (ЭП). Дополнительно формируют магнитное поле (МП) и накладывают его в области ЭП так, чтобы вектор напряженности МП был перпендикулярен вектору напряженности ЭП. Величина МП должна быть недостаточна для воздействия на частицы сыпучих смесей. В зависимости от разности между заданным и текущим значениями содержания ЦП данной обогатительной фракции регулируют напряженность МП. Изменением МП регулируют форму напряженности ЭП до тех пор, пока не будет устранена разность между заданным и текущим значениями содержания ЦП данной фракции 1 ил (О (Л

В

s

А