ӘОЖ 622.777
Жоғары кернеудің электрлік сепарация жағдайына әсерін талдау
Сүлейменов О.А., Омаров Ж.Т.
М.Х. Дулати атындағы ТарМУ, Тараз қ.
Электрлік сепаратордың өнімділігінің тиімділігін арттырудың бір жолы тәждік разрядты өрістегі бөлшектерді зарядтайтын аумақтың кернеулігін жоғарлату болып табылады. Мұңдағы жоғарлатылған кернеулік деп тәждік разрядтың орта есеппен 4.0•105 В•м-1 шамасындағы өріс кернеулігін айтамыз. Өрістің кернеулігіне, тәждік электрод конструкциясына, қондырғыш электродтардың қабаттарының қалыңдығына және басқа факторларға байланысты тәждік разряд ағымы 40мкА/м-1,5мА/м аралығында болады. Бұл жұмыста Кулон күші заңына сайкес электрлік өрістің кернеулігін n рет көбейтсек, ол сепаратордың өнімділігін n2 есе арттырады, себебі ол кернеуліктің квадратына тура пропорционал.
Өрістің кернеулігін арттырған сайын өнделетін материалдардағы бөлшектерде заряд жоғарлайды. Бұл электродтар кеңістігіндегі аралықта зарядтталған бөлшектердің жылдамдығын арттыруға мүмкіндік береді. Соңынан сеператордың өнімділігін арттырып, материалдарды селективті ажыратуға алып келеді. Тәжді электростатикалық барабанды сепараторларда бөлшектерді зарядтау мен ұшқынды тесіп өту режимінен алыс градиентті өрісте жұмыс істейді. Жоғары кернеулікте бөлшектерді зарядтау режимі ұшқынды тесіп өтуге жақын құрылғы жұмысының экономикалық тиімділігін көтеру жағы әлі игерілмеген. Теориялық тұрғыда тәждік кернеуліктің арасындағы электродтың тұрақты жоғары кернеудегі шамасы шектік мәнге жақын. Кейбір факторлар электрлік сепараторды жоғары кернеулікте пайдалануды қиындатады. Мысалы, сеперациялап жатқан материал арасында электр энергиясын жақсы өткізетін минералдардың болуы, тәждік аралықтағы электрлік тығыздықты төмендетеді және көбінде кернеулікті 4•105-6•105 В•м-1 шамасында шектейді.
СЭС-1000 бес блокты тәждік электростатикалық барабанды сеператор жоғары вольтты қоректендіру көзіне байланысты екі секцияға бөлінген. Басты блок және екі блок өткізгіш емес заттарды тазарту үшін қызмет етеді, ол сеператордың өткізгіш емес үш блокты бөлігін құрайды. Басқа екі блок, электр өткізгіш өнімдерді тазартуға арналған,ол екі блокты электр өткізгіш секциядан тұрады. Әрбір секция ВС-20-10 қорек қөзіне жеке қосылып,бір бірінен оқшауланған.
Кейбір зерттеу жұмыстарынан белгілі болғандай, тәждік разрядтың кернеулігін жоғарлатып және қондырғыш электродтың айналу жылдамдығын арттыру сепарация үрдісінің сапасының жақсаруына алып келеді. Тәждік электрлі статикалық барабанды сеператорлар ВИМС, Иргиредмет және СКБ Гипредмет параметрлеріне сәйкес жасалған қондырғыш электродтың жоғарғы (360-470 айн/мин) айналу жылдамдығында жұмыс істейді. Бұл бір метрге 3 т/сағ меншікті өнімділікке жетуге мүмкіндік береді. Бірақ, В.И.Подкосовтың зерттеулеріне сәйкес процестің ары қарай дамуын мұнымен шектелді дей алмаймыз. Өнімділігі жоғарлатылған режимге сәйкес қондырғыш электродқа материалдардың орналасу тығыздығын арттыру, центрге тарту күшін жоғарлату және бөлшектердің зарядтау уақытын 0,1-0,01с қысқарту сияқты өзгерістер процестің сапсының жоғарлауына, көбінесе материалдарды қалдық зарядтардың көлеміне байланысты бөлу мүмкіншілігін береді.
Титанды-цирконды ұнтақты электрлік сепаратормен өңдегенде электродтардағы тәждік разряд кернеулігі 10,15 және 20 кВ және қондырғыш электродтардың айналу жылдамдығы 260-600 айн/мин болған кезден, кернеулігі 20кВ, ал айналу жылдамдығы 470 айн/мин болғанда анағұрлым жақсы көрсеткіштерге қол жеткізілген. Қондырғыш электродтардың айналу жылдамдығын көбейту өткізгіш емес өнімдердің шығуын азайтады, ал жұмыс кернеуін жоғарлатса керсінше оның шығуын арттырады.
Сол материалға қондырғыш электродтың айналу жылдамдығын 3,06 м/с–тан 3,37м/с жылдамдыққа арттырғында оның тиімділігінің жоғарлағаны байқалған. Жылдамдықты одан ары көтергенде оның тиімділігі азайған. Бұл минералдаға әсер ететін күштердің оптималды арақатынанасы 3,74м\с екендігіне нұсқайды.
Зерттеулерден белгілі болғандай, минерал-өткізгіштерді шектен тыс зарядтау, егер минералды-өткізгіштердің меншікті кедергісі иондалған ауадан үлкен болған жағдайда мүмкін. Мұңдай минерал-өткізгіштерге шын мәнісінде меншікті кедергісі 1010Ом•м жартылай өткізгіштер жатады. Электрлік сепарациямен жасалатын тәжірибелерде бөлшектерді шектен тыс зарядтау меншікті кедергісі 1010Ом•м аз болса іске асады. Мысалы: жоғары кернеуліктегі тәждік разрядты өрісте меншікті кедергісі 10-3 Ом•м магнетиттің өзі өріс кернеулігі артқан сайын қондырғыш электродқа тартылады. Мүмкін минерал-өткізгіштердің бөлшетерінде зарядтардың жиналуы қондырғыш электродтардың контактыларындағы кедергінің үлкен болуынан шығар. Бұл мұңдай контактілердегі бір бағытты өткізгіштікті, оң және теріс тәжді разрядтардың нәтижелерін салыстыру арқылы дәлелдеуді қажет етеді.
Әдебиеттер
Справочник (кадастр) физических свойств горных пород / под ред. Н.В.Мельникова, В.В.Ржевского, М.М. Протодьяконова. – М., Недра, 1975. – 279 с.
Карнаухов Н.М. Технология доводки коллективных концентратов с помощью электрической сепарации. – М., Недра, 1966. – 196 с.
Егоров В.Л. Магнитные, электрические и специальные методы обогащения руд. — М., Недра, 1977. — 200 с.
Берлинский А.И. Разделение минералов. — М., Недра, 1975. — 176 с.
5.Верещагин И.П., Левитов В.И., Мирзабекян Г.З., Пашин М.М. Основы электрогазодинамики дисперсных систем. — М.: Энергия, 1974. — 480 с.
Месеняшин А.И. Зарядка частиц в электростатических полях сепараторов // Обогащение руд. 2001. №2. С.22-26
Ангелов А.И., Верещагин И.П., Ершов В.С. и др. Физические основы электрической сепарации / под ред. член-корр. АН СССР В.И. Ревнивцева. — М.: Недра, 1983. — 271 с.
8.Кривов С.А. Разработка научных основ электрической сепарации по проводимости. Автореф. дис. … докт. техн наук. М.: МЭИ (ТУ), 2000. — 54 с.
9.Сулейменов О.А. Комбинированный способ высоковольтного питания электростатических сепараторов // Materialy VIII mezinarodni vědecko - prakticka conference «Moderni vymoženosti vědy – 2012». Dil 28. Technicke vědy. — Praha. : Publishing House «Education and Science» 2012. P.10-13
Достарыңызбен бөлісу: |
