Способ электрического разделения минералов Советский патент 1944 года по МПК B03C3/30 B03C3/38 

При электрическор сепарации материалов (обогащении) с иомощыо коронного разряда весьма важную роль играют поверхностные явления у сепарируемых материалов. Мож«о даже утверждать, что эффект сепарации зависит в меньшей степени от свойств самого вещества, чем от состояния его поверхности. Поверхность раздела между двумя веществами всегда сильно отличается по своим физическим свойствам от внутренних частей обоих веществ. Участки вещества, непосредственно прилегающие к поверхности раздела, обладают избыточной энергией, величина которой прямо пропорциональна поверхности раздела. Поэтому поверхностные явления будут сильнее сказываться в случае крупных частиц, чем мелких. Первый шаг в управлении поверхностными явлениями - это -подогрев материала. Однако, ои не может полностью решить эту задачу, так как часто адсорбционный процесс идёт настолько быстро, что материал, выходя из подогревателя, снова увлажняется пока доходит до сепаратора. Большая скорость адсорбции газа имеет место потому, что

молекулы газа уплотняются на поверхности адсорбирующего тела. Вследствие этого концентрация газа в слоях, непосредственно прилегающих к адсорбенту, сильно падает. В результате диффузного процесса, который возникает немедленно, убыль концентрации газа в этих слоях быстро пополняется. Доставленное путём диффузии количество газа вновь адсорбируется и т. д. Практически скорость адсорбции газа определяется скоростью диффузии, величина которой для газов весьма велика. Известно, что на адсорбентах с плоской поверхностью состояние равновесия устанавливается в неизмеримо малое время; напротив, для пористых веществ процесс протекает много медленнее.

Правильнее поступать наоборот, т. е. не удалять газы и пары, адсорбированные на повер.хности вещества, а способствовать абсорбции, используя различную способность веществ адсорбировать газы и пары. Если давление пара над адсорбентом повышается до упругости насыщенного пара, то адсорбированный слой будет жидким; он представляет не что иное.

как слой смачивания. Можно воспользоваться тем, что вещества обладают различным средством смачивания. Ещё большее значение имеет использование явления хемсорбции. В этом случае происходит химическая реакция между газом и твёрдым веществом. Можно подобрать такие газы, которые поразному реагируют с компоиентами сепарируемого материала. Это даёт возможность обрабатывать поверхности веществ в желательном направлении.

Способ электрического обогащения, при котором разделение материала производят в рабочем пространстве сепаратора, заполненном каким-либо газом, с целью изменения свойств поверхностей минеральных зёрен, воспринимающих электриче ские заряды, уже известен. Настоящим изобретением предлагается в качестве такого газа применять бромводород. Последний не очень сильно реагирует с металлами и поэтому применение его выгодно в смысле сохранения самого сепаратора.

Известно, что элементы седьмой группы периодической системы (галоиды) чрезвычайно энергично вступают в соединения. При сепарации веществ, содержащих окиси олова и кварц, согласно изобретению, применяют бромоводород. Бромоводород очень легко соединяется с водой с выделением тепла и почти не реагирует с SnOa. Кроме того ионизационный потенциал бромоводорода примерно в два раза меньще, чем воздуха. Поэтому пробивное напряжение между электродами повысится, что весьма важно с точки зрения эксплоатации. Есть осно вания считать, что условия зарядки частиц в бромоводороде также будут благоприятнее. Необходимо отметить, что бромоводород весьма просто получается действием брома на бензол по уравнению:

СбНб + 2Вг2 СбН.,Вг2 -г 2НВг.

На чертеже схематически на фиг. 1 и 2 показан в двух проекциях сепаратор для осуществления указанного способа. Барабан 1 посажен на пустотелый вал 2 и вращается в поле короннирующих проводов 3, к которым через проходной изолятор подводится высокое напряжение. Барабан вращается от двигателя 4, который приводит во вращение также щётку 5, предназначенную для очистки барабана от породы. Сепарируемый материал подаётся на барабан через воронку 6 п подогреватель 7.

Попадая в зону коронного разряда, частицы вещества заряжаются ионами, заполняющими пространство между электродами. Проводящие частицы будут весьма быстро терять свой заряд и центробежной силой сбрасываться с барабана раньще других. Непроводники будут удержаны на барабане за счёт их заряда, пока щёткой 5 они не будут сметены в бункер Ю.

В бункеры 8, 9, 10 поступает соответственно концентрат, промежуточный продукт и хвосты. Газ в сепаратор поступает из резервуара 11 по двум направлениям: по трубе 13 в подогреватель 7 и по трубкам 14 с двух сторон в барабан 1 пустотелый вал 2. Барабан снабжён бортиками 15, которые, с одной стороны, препятствуют сбрасыванию в стороны материала, а, с другой - являются направляющими для газа, выходящего из барабана. Электросепаратор помещён в герметическую ко-робку, из которой , отработанный газ отсасывается вентилятором 12 и направляется снова в резервуар И. Этим осуществляется замкиутый цикл газа. По lepe расходования газа количество его может быть наполнено из баллона 16.

Предмет изобретения

Способ электрического разделения минералов, в частности касситерита от кварца, с вводом газа, влияющего на свойства поверхностей разделяемых минералов, в |рабочее пространство сепаратора, о т л и ч а ющ и и с я тем, что в качестве означенного газа применяют бромоводород.

Фиг. 1

SuicoHPza f pnf f itMiy