Способ электрического разделения минералов

 

Класс 1b, 6

:,О ОЗ lAH

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

Зарегисгпрггроеано е Бюро изобрегггеггий Госгг шна лри СОК CCCP

С. П. Жебровский

Способ злек

Заявлено 24 октя трического разделени ралов бря 194G г, в Наркоицветмет з М 37214 (303362)

Опубликовано 31 марта 1944 года

ОПИСАНИЕ И

При электрической сепарации материалов (обогащении) с помощью коронного разряда весьма важную роль играют поверхностные явления у сепарируемых материалов.

Можно 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, он не может полностью решить эту задачу, так как часто адсорбционный процесс идет 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 путем 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 íà поверхности вещества, а способствовать абсорбции, используя различную способность веществ адсорбиро вать газы и пары. Если давление пара над адсорбентом повышается до упругости насыщенного пара, то адсорбированный слой будет жидким; он представляет не что иное, Л 63328 как слой смачивания. Можно воспользоваться тем, что вещества обладают различным средством смачивания. Еще большее значение имеет использование явления хемсорбции. В этом случае происходит химическая реакция между газом и твердым веществом. Можно подобрать такие газы, которые поразному реагируют с компонентами .сепарируемого материала. Это дает 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 зерен, воспринимающих электрические 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) черезвычайно энергично вступают в соединения. При сепарации веществ, содержащих окиси олова и кварц, согласно изобретению, применяют бромоводород.

Бромоводород очень легко соеди. няется с водой с выделением тепла и почти не реагирует с SnOÿ. Кроме того ионизационньш потенциал бромоводорода примерно в два раза меньше, чем воздуха. Поэтому пробивное напряжение между электродами повысится, что весьма важно с точки зрения эксплоатации. Есть основания считать, что условия зарядки частиц в бромоводороде также будут благоприятнее. Необходимо отметить, что бромоводород весьма просто получается действием брома на бензол по уравнению:

C6Hå + 2Вг, = СеН,Br, + 2HBr.

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 щетку 5, предназначенную для очистки барабана от породы. Сепарируемый материал подается на барабан через воронку б и 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 раньше других. Непроводники будут удержаны на барабане за счет их заряда, пока щеткой 5 они не будут сметены в бункер 10.

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 через пустотелый вал 2. Барабан снабжен бортиками 15, которые, с одной стороны, препятствуют сбрасыванию в стороны материала, а, с другой— являются направляющими для газа, выходящего из барабана. Электросепаратор помещен в герметическую коробку, из которой отработанный газ отсасывается вентилятором 12 и направляется снова в резервуар 11.

Этим осуществляется замкнутый цикл газа. По мере расходования газа количество его может быть наполнено из баллона 1б.

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 юшийся тем, что в качестве означенного газа применяют бромоводород.

= К авторскому свидетельствую э 63323

Фиг. 1

p4rP4cgg "

Фиг. 2, j9

Отв. редактор Д. А. Михайлов

Техн. педактор M. С. Бондарев

Типография Госпланиздата, иги. Боровского, Калу. и

Л45649. Подписано к печати 18 IV 1945 г. Тираж 500 экз. Цена 65 к. Зак. 24