Трибоэлектростатическая сепарация

Для разделения материалов, имеющих низкую электропроводность и различающихся трибоэлектрическими зарядами, электризацию частиц производят:
— либо при трении частиц между собой,
— либо при трении частиц о специальную поверхность трибоэлектризующего элемента.

Барабанные трибоэлектростатические сепараторы

У представленного на рис. 1 барабанного трибоэлектростатического сепаратора зарядка частиц разделяемых материалов осуществляется на наклонной плоскости 2 за счет трибоэлектризации при их контакте с поверхностью плоскости.

Схема барабанного трибоэлектростатического сепаратора
Рис.1. Схема барабанного трибоэлектростатического сепаратора, 1 — дозатор, 2 — электризующий элемент,
3 — металлический заземленный барабан (осадительный электрод),
4 — некоронирующий высоковольтный электрод,
5 — приемник для отрицательно заряженных частиц I, положительно заряженных частиц III и незаряженных частиц II, 6 — скребок.

Подбирая материал плоскости можно регулировать знак заряда, приобретаемый частицами. Кроме того, установлено, что подача на металлическую пластину высокого напряжения положительной или отрицательной полярности (в зависимости от свойств разделяемых материалов) может значительно увеличить трибоэлектрический заряд. Разноименно заряженные частицы поступают в электростатическое поле, создаваемое между электродами 3 и 4, где происходит их разделение. Положительно заряженные частицы под действием электрического поля отрываются от поверхности барабана и попадают в приемник 5 (III). Отрицательно заряженные частицы скребком 6 счищаются в приемник 5 (I).

Камерные электростатические сепараторы свободного падения. После зарядки разделяемый материал поступает из дозатора в зону с электростатическим полем. Поле создается вертикально расположенными некоронирующими электродами. Падая вниз под действием сил тяжести, частицы отклоняются в сторону электродов под действием кулоновских сил.

Схема камерного электростатического сепаратора
Рис.2. Схема камерного электростатического сепаратора
1 — дозатор, 2 — заземленный электрод,
3 — высоковольтный электрод,
4 — приемник сепарируемых материалов
(I — отрицательно заряженного, II — незаряженного и III — положительно заряженного)

Схема камерного трубчатого электростатического сепаратора
Рис.3. Схема камерного трубчатого электростатического сепаратора
1 — дозатор, 2 — электродвигатель,
3 — щетки для очистки осадительных электродов 4,
5 — приемник сепарируемых материалов,
6 — отсекающие шиберы

Направление действия электрической силы зависит от знака избыточного заряда частицы. На рис. 2 приведена схема камерного электростатического сепаратора. Расширение межэлектродного расстояние в нижней части сепаратора позволяет расширить веер разделяемых материалов и улучшить таким образом их сепарацию. Преимуществом данного типа сепараторов является большая производительность, так как процесс разделения частиц материала осуществляется не на поверхности электрода, а в межэлектродном пространстве. Недостатком данной конструкции является постепенное накапливание слоя частиц в результате осаждения частиц на электроды. При образовании на электроде слоя пыли определенной величины он отваливается от электрода и часть отсепарированного материала попадает в непригодные хвосты.

Для предотвращения накапливания осевших частиц производят очистку осадительных электродов. На рис. 3 представлена конструкция камерного электростатического сепаратора фирмы «Кали унд Зальц АГ» (Германия). Осадительные электроды сепаратора представляют собой два ряда параллельно установленных вертикальных вращающихся вокруг своей оси труб. Они очищаются от налипшей пыли неподвижными щетками, укрепленными параллельно трубам с тыльной стороны. Промышленные сепараторы такого типа имеют рабочую длину электродов 10 м, расстояние между электродами 250 мм. Напряженность электростатического поля 4-5 кВ/см. Удельная производительность сепаратора составляет 10-30 т/(м×ч).

Сепараторы с кипящим слоем (трибоэлектростатические флюидизационные сепараторы).

Схема сепаратора с кипящим слоем
Рис.4. Схема сепаратора с кипящим слоем
1 — транспортер с проводящей заземленной лентой, 2 — ванна с пористой
перегородкой 3; 4 — кипящий слой порошка, 5 — скребок,
6 — приемный бункер для концентрата.

Сепаратор состоит из флюидизационной ванны 2 (рис. 4), которая имеет пористую перегородку 3 со слоем 4 смеси порошковых материалов, подлежащих сепарации. Через пористую перегородку в ванну подают восходящий поток воздуха и частицы порошка переводятся во взвешенное состояние. Частицы заряжаются при столкновении друг с другом. В ванне на некотором расстоянии от пористой перегородки установлены проволочные электроды, к которым подводится высокое напряжение. Электростатическое поле, создаваемое между высоковольтными электродами и проводящей заземленной лентой транспортера 1, вытягивает из кипящего слоя частицы одного из разделяемых материалов, заряженные тем же знаком, что и потенциал высоковольтных электродов. Осаждаясь на проводящую ленту транспортера, частицы удерживаются силами зеркального отображения вплоть до момента удаления их скребком 5 в бункер для концентрата. Частицы другого из разделяемых материалов, заряженные противоположным зарядом, концентрируются около высоковольтных электродов и периодически разгружаются из ванны через сливные отверстия.


Комментарии запрещены.





Статистика

Рейтинг@Mail.ru