Электрическая сепарация

Электри́ческая сепара́ция (англ. electric separation; нем. Elektroscheidung f) — процесс разделения сухих частичек полезного ископаемого или материалов в электрическом поле по величине или знаку заряда, созданного на частичках в зависимости от их электрических свойств, химического состава, размеров.

Применение

Используется для доводки черновых концентратов алмазных и редкометаллических руд: титан-циркониевых, тантало-ниобиевых, оловянно-вольфрамовых, редкоземельных (монацит-ксенотимовых). Менее распространена электрическая сепарация гематитовых руд, кварца и полевого шпата, обогащение калийных (сильвинитовых) руд, извлечения вермикулита и др .

Для обогащения полезных ископаемых, а также разделение по крупности (электроклассификация) используют разные электрофизические свойства: электропроводность, диэлектрическая проницаемость, поляризация трением, нагреванием и др.

Разновидности

В зависимости от способа создания на частичках заряда и его передачи в процессе электрической сепарации различают:

• электростатическую,
• коронную,
• диэлектрическую,
• трибоадгезионную сепарацию.

При электростатической сепарации разделение проводится в электростатическом поле, частички заряжаются контактным или индукционным способом. Разделение по электропроводности производится при столкновении частичек с электродом (например, с заряженной поверхностью барабана; электропроводящие частички при этом получают одноимённый заряд и отталкиваются от барабана, а неэлектропроводящие не заряжаются). Создание разноимённых зарядов возможно при распылении, ударе или трении частичек о поверхность аппарата (трибоэлектростатическая сепарация). Выборочная поляризация компонентов смеси возможна при контакте нагретых частичек с холодной поверхностью заряженного барабана (пироэлектрическая сепарация).

Коронная сепарация проводится в поле коронного разряда, частички заряжаются ионизацией. Коронный разряд создаётся в воздухе между электродом в виде острия или дрота и заземлённым электродом, например, барабаном; при этом проводящие частички отдают свой заряд заземлённому электроду. Частички также могут заряжаться ионизацией, например, радиационной.

Диэлектрическая сепарация проводится за счёт пондеромоторных сил в электростатическом поле; при этом частички с разной диэлектрической проницаемостью движутся по разным траекториям.

Трибоадгезионная сепарация базируется на различиях в адгезии частичек после их электризации трением. Трение реализуется при транспортировании частичек по специальной подкладке, в кипящем слое при столкновении частичек друг с другом.

Возможны комбинированные процессы электрической сепарации: коронно-электростатический, коронно-магнитный и др. Относительно малая распространённость электрической сепарации объясняется высокой энергоёмкостью, необходимостью эксплуатации сложного высоковольтного оборудования (напряжением 20-60 кВ), а также требованием тщательного предварительного просушивания материала, что трудно обеспечить на обогатительных фабриках.

См. также

• Электрическое обогащение
• Магнитное обогащение полезных ископаемых

Литература

• Электрическая сепарация — статья в Горной энциклопедии, издание БСЭ 1984—1990 годы
• Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3.