選礦概論電選

1、L o g oL o g o電電 選選同種電荷互相排斥同種電荷互相排斥站在絕緣椅子上的女孩觸摸帶電的起電機(jī)后，帶上站在絕緣椅子上的女孩觸摸帶電的起電機(jī)后，帶上了與起電機(jī)相同種類的電荷，她的頭發(fā)也帶上了同了與起電機(jī)相同種類的電荷，她的頭發(fā)也帶上了同種類的電荷，相互排斥，因此頭發(fā)都炸開了！種類的電荷，相互排斥，因此頭發(fā)都炸開了！一一二二三三電 選 基 本 原 理四四電 選 設(shè) 備 與 應(yīng) 用 主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容礦 物 的 電 性 質(zhì)顆 粒 帶 電 方 式五五電 選 影 響 因 素一、礦物的電性質(zhì)一、礦物的電性質(zhì)v礦物的電導(dǎo)率礦物的電導(dǎo)率電導(dǎo)率電導(dǎo)率，其物理意義是長度為，其物理意義是長度為1cm

2、、截面積為、截面積為1cm2的礦的礦物的導(dǎo)電能力，表示電子在礦物體中移動的難易程度，物的導(dǎo)電能力，表示電子在礦物體中移動的難易程度，電導(dǎo)率的單位是電導(dǎo)率的單位是-1cm-1或者或者S/cm。根據(jù)根據(jù)電導(dǎo)率電導(dǎo)率的大小，將礦物分為三類：的大小，將礦物分為三類：1導(dǎo)體礦物：導(dǎo)體礦物：=104-105-1cm-1，如自然銅、石墨。，如自然銅、石墨。2半導(dǎo)體礦物：半導(dǎo)體礦物：=10-10-102-1cm-1，如硫化礦、金屬，如硫化礦、金屬氧化礦等。氧化礦等。3非導(dǎo)體礦物：非導(dǎo)體礦物：10-10-1cm-1，如硅酸鹽、碳酸鹽，如硅酸鹽、碳酸鹽礦物。礦物。一、礦物的電性質(zhì)一、礦物的電性質(zhì)v礦物的電導(dǎo)率礦物

3、的電導(dǎo)率導(dǎo)體礦物導(dǎo)體礦物，是它們在電場中吸附電子以后，電子能在，是它們在電場中吸附電子以后，電子能在其顆粒表面自由移動，或者在高壓靜電場中受到電極其顆粒表面自由移動，或者在高壓靜電場中受到電極感應(yīng)后，能產(chǎn)生可以自由移動的正負(fù)電荷。感應(yīng)后，能產(chǎn)生可以自由移動的正負(fù)電荷。非導(dǎo)體礦物非導(dǎo)體礦物，在電暈電場中吸附電荷以后，電荷不能，在電暈電場中吸附電荷以后，電荷不能在其表面自由移動或傳導(dǎo)；在高壓靜電場中正負(fù)電荷在其表面自由移動或傳導(dǎo)；在高壓靜電場中正負(fù)電荷只是中心發(fā)生偏離，不能被移走，一旦離開電場，礦只是中心發(fā)生偏離，不能被移走，一旦離開電場，礦物立即恢復(fù)原狀，對外不表現(xiàn)正負(fù)電性。物立即恢復(fù)原狀，對外

4、不表現(xiàn)正負(fù)電性。一、礦物的電性質(zhì)一、礦物的電性質(zhì)v礦物的介電常數(shù)礦物的介電常數(shù)介電常數(shù)介電常數(shù)，描述礦物電性的指標(biāo)之一。在無限大的均勻，描述礦物電性的指標(biāo)之一。在無限大的均勻電介質(zhì)中，電場強(qiáng)度減小為真空中場強(qiáng)的電介質(zhì)中，電場強(qiáng)度減小為真空中場強(qiáng)的1/ 倍，即倍，即E-礦物在真空中的電場強(qiáng)度；礦物在真空中的電場強(qiáng)度；導(dǎo)體礦物的介電常數(shù)導(dǎo)體礦物的介電常數(shù)；非導(dǎo)體礦物的介電常數(shù)非導(dǎo)體礦物的介電常數(shù)1；半導(dǎo)體礦物的半導(dǎo)體礦物的介于中間；介于中間；真空（空氣）的介電常數(shù)最小，真空（空氣）的介電常數(shù)最小， =1。1EEE1-礦物在電介質(zhì)中的電場強(qiáng)度。礦物在電介質(zhì)中的電場強(qiáng)度。一、礦物的電性質(zhì)一、礦物的電性

5、質(zhì)v礦物的比導(dǎo)電度礦物的比導(dǎo)電度 比導(dǎo)電度指某種物料由非導(dǎo)體轉(zhuǎn)變成導(dǎo)體所需的比導(dǎo)電度指某種物料由非導(dǎo)體轉(zhuǎn)變成導(dǎo)體所需的電位差（臨界電壓）與石墨的臨界電壓（電位差（臨界電壓）與石墨的臨界電壓（2800V）之之比。比。 石墨是良導(dǎo)體，電子流入或流出石墨所需要的電位石墨是良導(dǎo)體，電子流入或流出石墨所需要的電位差最低，國際上以此電位差值作為差最低，國際上以此電位差值作為標(biāo)準(zhǔn)臨界電壓標(biāo)準(zhǔn)臨界電壓。 例如，磁鐵礦成為導(dǎo)體的臨界電壓為例如，磁鐵礦成為導(dǎo)體的臨界電壓為7800V，則其，則其比導(dǎo)電度為比導(dǎo)電度為2.79，即是石墨臨界電壓的，即是石墨臨界電壓的2.79倍。倍。 比導(dǎo)電度是衡量物料導(dǎo)電性的一個(gè)標(biāo)志，

6、比導(dǎo)電度是衡量物料導(dǎo)電性的一個(gè)標(biāo)志，比導(dǎo)電比導(dǎo)電度越高，導(dǎo)電性越差度越高，導(dǎo)電性越差。 一、礦物的電性質(zhì)一、礦物的電性質(zhì)v礦物的整流性礦物的整流性在測定礦物的比導(dǎo)電度時(shí)發(fā)現(xiàn)，石英只有高壓電極帶在測定礦物的比導(dǎo)電度時(shí)發(fā)現(xiàn)，石英只有高壓電極帶正電且電位差為正電且電位差為889214820V時(shí)，才表現(xiàn)為導(dǎo)體；時(shí)，才表現(xiàn)為導(dǎo)體；而方解石只有高壓電極帶負(fù)電且電位差為而方解石只有高壓電極帶負(fù)電且電位差為10920V時(shí)，時(shí)，才表現(xiàn)為導(dǎo)體，高壓電極帶正電時(shí)為非導(dǎo)體；才表現(xiàn)為導(dǎo)體，高壓電極帶正電時(shí)為非導(dǎo)體；磁鐵礦在高壓電極帶正負(fù)電時(shí)均可表現(xiàn)為導(dǎo)體。磁鐵礦在高壓電極帶正負(fù)電時(shí)均可表現(xiàn)為導(dǎo)體。只能在高壓電極帶負(fù)電時(shí)

7、，獲得正電荷的礦物稱為只能在高壓電極帶負(fù)電時(shí)，獲得正電荷的礦物稱為正正整流性礦物整流性礦物；只能在高壓電極帶正電時(shí)，獲得負(fù)電荷；只能在高壓電極帶正電時(shí)，獲得負(fù)電荷的礦物稱為的礦物稱為負(fù)整流性礦物負(fù)整流性礦物；不論高壓電極帶什么樣的；不論高壓電極帶什么樣的電荷均可表現(xiàn)為導(dǎo)體的礦物稱為電荷均可表現(xiàn)為導(dǎo)體的礦物稱為全整流性礦物全整流性礦物。一、礦物的電性質(zhì)一、礦物的電性質(zhì)根據(jù)礦物的根據(jù)礦物的比導(dǎo)電度比導(dǎo)電度可以確定電選時(shí)采用的最低可以確定電選時(shí)采用的最低分選電壓。分選電壓。根據(jù)礦物的根據(jù)礦物的電導(dǎo)率電導(dǎo)率可以判斷用電選法對兩種礦物進(jìn)可以判斷用電選法對兩種礦物進(jìn)行分選的的可能性：二者的電導(dǎo)率差別越大，

8、越容行分選的的可能性：二者的電導(dǎo)率差別越大，越容易分離。易分離。兩種礦物的兩種礦物的介電常數(shù)介電常數(shù)相差越大，越容易分離。相差越大，越容易分離。根據(jù)礦物的根據(jù)礦物的整流性整流性可以確定高壓電極的極性?？梢源_定高壓電極的極性。一、礦物的電性質(zhì)一、礦物的電性質(zhì)舉例：石英與金紅石的電性質(zhì)對比舉例：石英與金紅石的電性質(zhì)對比礦物礦物名稱名稱化學(xué)化學(xué)成分成分密度密度g/cm3電導(dǎo)率電導(dǎo)率-1cm-1介電介電常數(shù)常數(shù)比導(dǎo)比導(dǎo)電度電度整流性整流性石英石英SiO22.52.810-1710-124.25.03.17負(fù)負(fù)金紅石金紅石 TiO24.25.210-21871733.03全全 分選石英和金紅石時(shí)，高壓電

9、極必須為負(fù)極，分選石英和金紅石時(shí)，高壓電極必須為負(fù)極，使石英呈現(xiàn)非導(dǎo)體性質(zhì)，金紅石呈現(xiàn)導(dǎo)體性質(zhì)，使石英呈現(xiàn)非導(dǎo)體性質(zhì)，金紅石呈現(xiàn)導(dǎo)體性質(zhì)，進(jìn)而達(dá)到兩者分離的目的。進(jìn)而達(dá)到兩者分離的目的。精美的金紅石集合體精美的金紅石集合體二、顆粒帶電方式二、顆粒帶電方式v直接傳導(dǎo)帶電直接傳導(dǎo)帶電 當(dāng)?shù)V粒直接和電極接觸時(shí)，導(dǎo)電性好的礦粒就獲當(dāng)?shù)V粒直接和電極接觸時(shí)，導(dǎo)電性好的礦粒就獲得同電極極性一樣的電荷，從而被電極排斥。而導(dǎo)電得同電極極性一樣的電荷，從而被電極排斥。而導(dǎo)電性差的礦粒，則只能被電極極化而產(chǎn)生束縛電荷，靠性差的礦粒，則只能被電極極化而產(chǎn)生束縛電荷，靠近電極一端產(chǎn)生與電極相反的電荷，從而被電極吸引。近

10、電極一端產(chǎn)生與電極相反的電荷，從而被電極吸引。 利用礦粒的導(dǎo)電性差異在電極上表現(xiàn)不同的行為，利用礦粒的導(dǎo)電性差異在電極上表現(xiàn)不同的行為，可達(dá)到分離的目的?？蛇_(dá)到分離的目的。二、顆粒帶電方式二、顆粒帶電方式v感應(yīng)帶電感應(yīng)帶電礦粒不與帶電體或電極接觸，在電場中受礦粒不與帶電體或電極接觸，在電場中受感應(yīng)作用感應(yīng)作用： 導(dǎo)電性好的礦粒在靠近電極的一端產(chǎn)生和電極極導(dǎo)電性好的礦粒在靠近電極的一端產(chǎn)生和電極極性相反的電荷，另一端產(chǎn)生相同的電荷，礦粒上的這性相反的電荷，另一端產(chǎn)生相同的電荷，礦粒上的這種電荷是可以移走的，如移走的電荷和電極極性相同，種電荷是可以移走的，如移走的電荷和電極極性相同，則剩下的電荷便

11、和電極極性相反，從而礦粒被電極吸則剩下的電荷便和電極極性相反，從而礦粒被電極吸引。引。 導(dǎo)電性差的礦粒雖處在同樣條件，卻只能被電極導(dǎo)電性差的礦粒雖處在同樣條件，卻只能被電極極化，其電荷不能被移走，因而不能被電極所吸引。極化，其電荷不能被移走，因而不能被電極所吸引。二者運(yùn)動軌跡產(chǎn)生差異，即可進(jìn)行分離。二者運(yùn)動軌跡產(chǎn)生差異，即可進(jìn)行分離。二、顆粒帶電方式二、顆粒帶電方式v感應(yīng)帶電感應(yīng)帶電二、顆粒帶電方式二、顆粒帶電方式v電暈帶電電暈帶電在電暈放電電場中，不同性質(zhì)的在電暈放電電場中，不同性質(zhì)的礦粒因吸附空氣離子而得符號相礦粒因吸附空氣離子而得符號相同但數(shù)量不同的電荷，因而受到同但數(shù)量不同的電荷，因而

12、受到不同的電力作用，產(chǎn)生不同的運(yùn)不同的電力作用，產(chǎn)生不同的運(yùn)動軌跡，從而可以實(shí)現(xiàn)分離。動軌跡，從而可以實(shí)現(xiàn)分離。電暈放電指氣體介質(zhì)在不均勻電場中碰撞電離，產(chǎn)生電暈放電指氣體介質(zhì)在不均勻電場中碰撞電離，產(chǎn)生的電子和正負(fù)離子分別向相反電極移動，形成電暈電的電子和正負(fù)離子分別向相反電極移動，形成電暈電流，并伴有吱吱聲的現(xiàn)象。流，并伴有吱吱聲的現(xiàn)象。二、顆粒帶電方式二、顆粒帶電方式二、顆粒帶電方式二、顆粒帶電方式v摩擦帶電摩擦帶電 不同性質(zhì)的礦?；ハ嗄Σ粱蛘吲c給料設(shè)備表面摩不同性質(zhì)的礦?；ハ嗄Σ粱蛘吲c給料設(shè)備表面摩擦，從而使不同性質(zhì)的礦粒帶上符號相反、數(shù)量足擦，從而使不同性質(zhì)的礦粒帶上符號相反、數(shù)量足

13、夠的電荷，這種帶電方式叫摩擦帶電。夠的電荷，這種帶電方式叫摩擦帶電。 經(jīng)摩擦帶電的礦粒通過電場時(shí)，將分別被正、負(fù)經(jīng)摩擦帶電的礦粒通過電場時(shí)，將分別被正、負(fù)電極吸引，從而實(shí)現(xiàn)分選。電極吸引，從而實(shí)現(xiàn)分選。三、電選基本原理三、電選基本原理v什么是電選？什么是電選？電選是基于被分離物料在電性質(zhì)上的差別，不同電性電選是基于被分離物料在電性質(zhì)上的差別，不同電性質(zhì)的顆粒在電選機(jī)電場中受到的電場力和機(jī)械力（重質(zhì)的顆粒在電選機(jī)電場中受到的電場力和機(jī)械力（重力、離心力等）的作用不同，從而具有不同的運(yùn)動狀力、離心力等）的作用不同，從而具有不同的運(yùn)動狀態(tài)而實(shí)現(xiàn)分選的一種物理選礦方法。態(tài)而實(shí)現(xiàn)分選的一種物理選礦方法。

14、礦物之間的礦物之間的電性差別電性差別：內(nèi)因，本質(zhì)。：內(nèi)因，本質(zhì)。電選機(jī)提供電場電選機(jī)提供電場使物料顆粒帶電使物料顆粒帶電電選的外部條件。電選的外部條件。1 1三、電選基本原理三、電選基本原理電暈電暈-靜電復(fù)合電場分選示意圖靜電復(fù)合電場分選示意圖三、電選基本原理三、電選基本原理 當(dāng)高壓直流負(fù)電通至電暈極和靜電極后，由于電當(dāng)高壓直流負(fù)電通至電暈極和靜電極后，由于電暈極直徑很小，其附近形成很高的電場強(qiáng)度，于是電暈暈極直徑很小，其附近形成很高的電場強(qiáng)度，于是電暈極向鼓筒方向放出大量高速運(yùn)動的電子，這些電子撞擊極向鼓筒方向放出大量高速運(yùn)動的電子，這些電子撞擊空氣分子使之電離，正離子飛向負(fù)極，負(fù)離子飛向鼓

15、筒空氣分子使之電離，正離子飛向負(fù)極，負(fù)離子飛向鼓筒產(chǎn)生電暈放電。這樣，靠近鼓筒一邊的空間都帶負(fù)電荷，產(chǎn)生電暈放電。這樣，靠近鼓筒一邊的空間都帶負(fù)電荷，靜電極則只產(chǎn)生高壓靜電場而不放電。靜電極則只產(chǎn)生高壓靜電場而不放電。三、電選基本原理三、電選基本原理入選物料均勻地給到鼓筒表面上并隨之進(jìn)入電場。入選物料均勻地給到鼓筒表面上并隨之進(jìn)入電場。開始時(shí)導(dǎo)體和非導(dǎo)體礦粒都吸附負(fù)電荷，導(dǎo)體礦粒很快開始時(shí)導(dǎo)體和非導(dǎo)體礦粒都吸附負(fù)電荷，導(dǎo)體礦粒很快把負(fù)電荷通過鼓筒進(jìn)行傳導(dǎo)，同時(shí)又受到高壓靜電場的把負(fù)電荷通過鼓筒進(jìn)行傳導(dǎo)，同時(shí)又受到高壓靜電場的感應(yīng)，靠近靜電極的一端感生正電，靠近鼓筒的一端感感應(yīng)，靠近靜電極的一端

16、感生正電，靠近鼓筒的一端感生負(fù)電，負(fù)電又迅速地由鼓筒傳走，最終只剩下正電荷。生負(fù)電，負(fù)電又迅速地由鼓筒傳走，最終只剩下正電荷。帶正電的導(dǎo)體礦粒受到鼓筒排斥，再加上礦粒本身重力帶正電的導(dǎo)體礦粒受到鼓筒排斥，再加上礦粒本身重力和離心力的作用，使它脫離鼓筒落下而成為導(dǎo)體產(chǎn)品；和離心力的作用，使它脫離鼓筒落下而成為導(dǎo)體產(chǎn)品；非導(dǎo)體礦粒所獲負(fù)電荷很難轉(zhuǎn)移，受到鼓筒的吸引而緊非導(dǎo)體礦粒所獲負(fù)電荷很難轉(zhuǎn)移，受到鼓筒的吸引而緊貼于鼓筒表面，隨鼓筒轉(zhuǎn)動至電場背面刷子刷下成為非貼于鼓筒表面，隨鼓筒轉(zhuǎn)動至電場背面刷子刷下成為非導(dǎo)體產(chǎn)品；導(dǎo)體產(chǎn)品；中等導(dǎo)電顆粒則在中間落下成為半導(dǎo)體中礦。中等導(dǎo)電顆粒則在中間落下成為半

17、導(dǎo)體中礦。三、電選基本原理三、電選基本原理1f：庫侖力；：庫侖力；礦粒在電場中受力情況礦粒在電場中受力情況 ：非均勻電場力：非均勻電場力3f4fcosmg：界面吸引力；：界面吸引力；：重力分力。：重力分力。：離心慣性力；：離心慣性力；2fv礦粒在電選機(jī)鼓面上的受力分析礦粒在電選機(jī)鼓面上的受力分析導(dǎo)體顆粒在導(dǎo)體顆粒在AB范圍內(nèi)落下，滿足范圍內(nèi)落下，滿足cos3124mgffff半導(dǎo)體顆粒在半導(dǎo)體顆粒在BC范圍內(nèi)落下，滿足范圍內(nèi)落下，滿足cos3124mgffff非導(dǎo)體顆粒在非導(dǎo)體顆粒在CD范圍內(nèi)落下，滿足范圍內(nèi)落下，滿足cos43mgff四、電選設(shè)備與應(yīng)用四、電選設(shè)備與應(yīng)用低壓靜電場電選機(jī)低壓靜

18、電場電選機(jī)四、電選設(shè)備與應(yīng)用四、電選設(shè)備與應(yīng)用四、電選設(shè)備與應(yīng)用四、電選設(shè)備與應(yīng)用v 摩擦電選機(jī)摩擦電選機(jī)物料進(jìn)入摩擦荷電之前，先加溫到物料進(jìn)入摩擦荷電之前，先加溫到120-200120-200，然，然后進(jìn)入給礦槽中，使之互相摩擦并與槽底接觸碰撞后進(jìn)入給礦槽中，使之互相摩擦并與槽底接觸碰撞, ,從而各自獲得正負(fù)電荷。從而各自獲得正負(fù)電荷。將已帶電荷的物料給到鼓筒式摩擦電選機(jī)中進(jìn)行將已帶電荷的物料給到鼓筒式摩擦電選機(jī)中進(jìn)行分選，采用的靜電極可以帶高壓負(fù)電或正電。分選，采用的靜電極可以帶高壓負(fù)電或正電。給礦槽給礦槽轉(zhuǎn)鼓電極轉(zhuǎn)鼓電極（接地）（接地）帶電電極帶電電極（負(fù)電）（負(fù)電）帶？電礦粒帶？電礦粒

19、四、電選設(shè)備與應(yīng)用四、電選設(shè)備與應(yīng)用多多級級電電選選機(jī)機(jī)分分選選示示意意圖圖四、電選設(shè)備與應(yīng)用四、電選設(shè)備與應(yīng)用v白鎢礦與錫石的分離白鎢礦與錫石的分離 白鎢礦與錫石的密度很相近，但兩者的電性明顯不白鎢礦與錫石的密度很相近，但兩者的電性明顯不同，錫石的介電常數(shù)大，為同，錫石的介電常數(shù)大，為242427 F/m27 F/m，白鎢礦的，白鎢礦的介電常數(shù)小，僅為介電常數(shù)小，僅為 5 56 F/m6 F/m，錫石為導(dǎo)體礦物，錫石為導(dǎo)體礦物，白鎢礦為半導(dǎo)體礦物，所以電選是使兩者分開的最白鎢礦為半導(dǎo)體礦物，所以電選是使兩者分開的最有效的方法。有效的方法。四、電選設(shè)備與應(yīng)用四、電選設(shè)備與應(yīng)用v鈦鐵礦、金紅石的

20、電選鈦鐵礦、金紅石的電選 鈦鐵礦、金紅石的粗精礦絕大多數(shù)來自海濱砂礦及陸地砂鈦鐵礦、金紅石的粗精礦絕大多數(shù)來自海濱砂礦及陸地砂礦，次之為原生礦。在砂礦粗精礦中，主要含磁鐵礦、鈦鐵礦、礦，次之為原生礦。在砂礦粗精礦中，主要含磁鐵礦、鈦鐵礦、金紅石、獨(dú)居石、鉆石等，其中含量最高者為鈦鐵礦，次之為金紅石、獨(dú)居石、鉆石等，其中含量最高者為鈦鐵礦，次之為金紅石等。按電性質(zhì)，可將這些礦物分成：金紅石等。按電性質(zhì)，可將這些礦物分成： 導(dǎo)體礦物導(dǎo)體礦物磁鐵礦、鈦鐵礦、金紅石、褐鐵礦、白鈦礦等。磁鐵礦、鈦鐵礦、金紅石、褐鐵礦、白鈦礦等。 非導(dǎo)體礦物非導(dǎo)體礦物鋯石、獨(dú)居石、石英、電氣石、石榴石、綠鋯石、獨(dú)居石、石英、電氣石、石榴石、綠簾石、十字石、藍(lán)晶石等。簾石、十字石、藍(lán)晶石等。 用弱磁選選出磁鐵礦后，余下的礦物中鈦鐵礦磁性最強(qiáng)，獨(dú)用弱磁選選出磁鐵礦后，余下的礦物中鈦鐵礦磁性最強(qiáng)，獨(dú)居石次之，金紅石和鋯石都是非磁性礦物。對這些礦物，需用居石次之，金紅石和鋯石都是非磁性礦物。對這些礦物，需用電選一磁選一浮選聯(lián)合流程，才能獲得較好的