CN201186243Y - 喷射式静电分选机 - Google Patents

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Abstract

一种高压静电分选机，用于导体微粒和非导体微粒组成的微细粒物料的分选。它主要由高压静电发生器、高压风机、悬浮混料腔、电晕腔、气固喷嘴、放电极板、分选腔、分选电极、收料装置、机架、绝缘板及金属防护网等组成。其原理是将粉体悬浮为气固两相流，经电晕电场使固体微粒饱和荷电，通过气固喷嘴喷射到放电极板，达到使导体微粒完全放电而非导体微粒几乎没有放电的效果，最后根据微粒荷电量的差异完成分选。本专利设备原理明确、结构简单、使用方便、分选效果好，彻底地解决了微细粒物料(如金红石)分选的世界难题，具有固定投资少、运行成本低、资源消耗少、不产生环境污染的优点，可以广泛用于选矿、制粉、选煤、资源回收与利用等领域。

Description

喷射式静电分选机
技术领域
本实用新型涉及一种分选机，特别是一种干式微细粒物料喷射式高压静电分选机。
背景技术
目前，全世界对金属和非金属矿物微细粒物料的分选主要采用磁选、重选和浮选的分选方法，这些方法均存在工艺流程复杂、投资大、运行成本高、水量消耗大、废水污染环境严重等缺点，而且难以处理200目以下的细粒、微粒物料。现有的电选机在分选200目以下的细粒、微粒物料时，会出现细粒级紊乱弥散及细粒级向电极的附着，细粒级向粗粒级的附着以及难以实现均匀给矿等现象，使得分选过程无法进行。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种新型的干式微细粒物料喷射式高压静电分选机。
本实用新型以如下方式实现其目的：所述的喷射式高压静电分选机由高压静电发生器、高压风机和分选仓构成，其特征在于高压风机上连接有高压风管，在高压风管上开有给料口，给料口上安装有给料斗，悬浮混料腔与高压风管相连通，电晕腔与悬浮混料腔相连通，电晕腔内有电晕丝，电晕丝与高压静电发生器之高压极相连接，高压静电发生器上连接有接地极，电晕腔上安装有气固喷嘴，气固喷嘴与分选腔相连通，气固喷嘴正下方安装有放电极板，分选仓右侧仓壁上安装有高压电极，高压电极与电晕丝通过导线连接，分选仓左侧仓壁上安装有分选电极，分选电极与放电极板、接地极和电晕电场接地极相连接，分选仓体顶部开有排风口，分选仓下部有收料装置，收料装置由分矿闸板分别隔为大粒度收料仓、精矿收料仓、中矿收料仓、尾矿收料仓，在收料仓底部开有排料口。渐缩型气固喷嘴喷口断面为狭长缝型，还可为圆形、矩形或其他不规则形状。放电极板倾角可在10°～80°之间调节。放电极板板面为平面，还可为圆柱面或其他柱状抛物面。分选仓体由绝缘材料构成。
本实用新型工作时，接通高压风机电源，高压风机开始送风，接通高压静电发生器电源，电晕腔内形成电晕电场，同时，在分选仓内形成分选电场。分选粉体物料从给料斗经给料口落入高压风管内，高压风管内的压缩空气气流将粉体吹起悬浮为气固两相流，气固两相流体穿过电晕电场使固体微粒实现饱和荷电。饱和荷电的固体微粒在流场和电场的共同驱动下通过喷嘴喷射到放电极板上进行放电，实现均匀给矿。调节放电碰撞速度、放电极板形状和放电极板倾角精确控制放电时间以达到使导体微粒完全放电而非导体微粒没有放电的效果，放电后的粉体微粒一般以惯性自由落体运动方式进入分选腔，分选腔中由两块平板电极构成高压静电场，与微粒电荷极性相同的电极位于微粒初始运动方向的正前方，而与微粒电荷极性相反的电极位于初始运动方向的正后方。在垂直方向，固体微粒在重力作用下作自由落体运动。而在水平方向，固体微粒在电场力作用下其运动状态由于荷电量的不同而发生分化。导体微粒完全放电而不受库仑力的作用，在空气阻力作用下沿初始运动方向水平运动速度逐渐减弱为零。非导体微粒由于没有放电而在库仑力和空气阻力作用下沿初始运动方向水平运动速度迅速减弱为零，然后继续在库仑力作用下其水平运动速度反向加速，空气阻力随运动速度增加而增加，直到与库仑力相等为止。粉体微粒在库仑力作用下其运动状态由于荷电量的不同而发生分化。根据导体微粒和非导体微粒水平方向受力不同而产生的空间位置差异即可通过调节分矿闸板即可进行分选，导体微粒位于初始运动位置的正前方，而非导体微粒根据实验参数的不同将位于初始运动位置的近前方或后方。大粒度微粒受到的空气阻力也较小，同时由于荷电量与质量之比较小，故电场作用较小而惯性作用较强，因此大粒度微粒无论是导体或者是非导体均会运动至初始运动位置的远前方。从而使导体微粒、半导体微粒、非导体微粒和大粒度矿粒分别落入不同的收料仓，实现粉体物料分选。若要有效分离不同粒度的导体微粒和非导体微粒，须采用级联的方式加以分选。第一级可分选出粒度最小的物料，较大粒度的物料由于质量大，荷质比小，可从初始运动位置的前方最远处收集转入下一道分选，分选粒度逐级增加，最后一级分选粒度最大的物料。分选粒度越大，分选所需的电场强度越高。
本实用新型具有下列优点和积极效果：结构简单、使用方便、分选效果好，具有投资少、运行成本低、资源消耗少、不产生环境污染的优点，特别适用于微细粒物料分选，可以广泛用于选矿、制粉、选煤、资源回收与利用等领域。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出的实施例对本实用新型做进一步的说明。
1、高压风机  2、高压风管  3、压缩空气流  4、给料口  5、给料斗  6、悬浮混料腔  7、电晕丝  8、电晕腔  9、气固喷嘴  10、放电极板  11、分选腔  12、高压静电发生器  13、接地极  14、排风口  15、分选电极高压极  16、分矿闸板  17、分选仓体  18、收料装置  19、排料口  20、大粒度收料仓  21、精矿收料仓  22、中矿收料仓  23、尾矿收料仓  24、接地极  25、分选电极接地极  26、电晕电场接地极。
本实用新型工作时，接通高压风机1的电源，高压风机1开始送风，接通高压静电发生器12的电源，电晕腔8内形成电晕电场，同时，在分选电极25与分选电极15之间形成分选电场。分选粉体物料从给料斗5经给料口4落入高压风管2内，高压风管2内的压缩空气气流3将粉体吹起悬浮为气固两相流，气固两相流体穿过电晕电场使固体微粒荷电，并保证固体微粒尽可能达到最大荷电量，实现饱和荷电。饱和荷电的固体微粒在流场和电场的共同驱动下通过气固喷嘴9喷射到放电极板10上进行放电，达到既可实现均匀给矿，又可通过调节气压和电压控制固体微粒放电碰撞速度的目的，调节放电碰撞速度、放电极板形状和放电极板倾角来精确控制放电时间即可达到使导体微粒完全放电而非导体微粒没有放电的效果，放电后的粉体微粒一般以惯性自由落体运动方式进入分选腔11，分选腔11中在分选电极15和分选电极25之间形成高压静分选电场，与微粒电荷极性相同的分选电极15位于微粒初始运动方向的正前方，而与微粒电荷极性相反的分选电极25位于初始运动方向的正后方。在垂直方向，固体微粒在重力作用下作自由落体运动。而在水平方向，固体微粒在电场力作用下其运动状态由于荷电量的不同而发生分化。导体微粒完全放电而不受库仑力的作用，在空气阻力作用下沿初始运动方向水平运动速度逐渐减弱为零。非导体微粒由于没有放电而在库仑力和空气阻力作用下沿初始运动方向水平运动速度迅速减弱为零，然后继续在库仑力作用下其水平运动速度反向加速，空气阻力随运动速度增加而增加，直到与库仑力相等为止。粉体微粒在库仑力作用下其运动状态由于荷电量的不同而发生分化，故射流动方式和分选电场结构应保证固体微粒尽可能达到最大分离距离，将分选腔11上的排风口19开口朝上，置于粉体微粒初始运动的正前方。根据导体微粒和非导体微粒水平方向受力不同而产生的空间位置差异即可通过调节分矿闸板16即可进行分选，导体微粒位于初始运动位置的正前方，而非导体微粒根据实验参数的不同将位于初始运动位置的近前方或后方。大粒度微粒受到的空气阻力也较小，同时由于荷电量与质量之比较小，故库仑力作用较小而惯性作用较强，因此大粒度微粒无论是导体或者是非导体均会运动至初始运动位置的远前方。从而使导体微粒、半导体微粒、非导体微粒和大粒度矿粒分别落入不同的收料仓，实现粉体物料分选。若要有效分离不同粒度的导体微粒和非导体微粒，须采用级联的方式加以分选。第一级可分选出粒度最小的物料，较大粒度的物料由于质量大，荷质比小，可从初始运动位置的前方最远处收集转入下一道分选，分选粒度逐级增加，最后一级分选粒度最大的物料。分选粒度越大，分选所需的电场强度越高。

Claims (5)

1、一种喷射式静电分选机，由高压静电发生器(12)、高压风机(1)和分选仓(17)构成，其特征在于高压风机(1)上连接有高压风管(2)，在高压风管(2)上开有给料口(4)，给料口(4)上安装有给料斗(5)，悬浮混料腔(6)与高压风管(1)相连通，电晕腔(8)与悬浮混料腔(6)相连通，电晕腔(8)内有电晕丝(7)，电晕丝(7)与高压静电发生器(12)之高压极相连接，高压静电发生器(12)上连接有接地极(13)，电晕腔(8)上安装有气固喷嘴(9)，气固喷嘴(9)与分选腔(11)相连通，气固喷嘴(9)正下方安装有放电极板(10)，分选仓(17)右侧仓壁上安装有高压电极(15)，高压电极(15)与电晕丝(7)通过导线连接，分选仓(17)左侧仓壁上安装有分选电极(25)，分选电极(25)与放电极板(10)、接地极(24)和电晕电场接地极(26)相连接，分选仓(17)体顶部开有排风口(14)，分选仓(17)下部有收料装置(18)，收料装置(18)由分矿闸板(16)分别隔为大粒度收料仓(20)、精矿收料仓(21)、中矿收料仓(22)、尾矿收料仓(23)，在收料仓底部开有排料口(19)。
2、根据权利要求1所述的喷射式静电分选机，其特征在于气固喷嘴(9)为渐缩型喷嘴，喷口断面为狭长缝型，还可为圆形、矩形或其他不规则形状。
3、根据权利要求1所述的喷射式静电分选机，其特征在放电极板(10)倾角可在10°～80°之间调节。
4、根据权利要求1所述的喷射式静电分选机，其特征在于放电极板(10)的板面为平面，还可为圆柱面或其他柱状抛物面。
5、根据权利要求1所述的喷射式静电分选机，其特征在分选仓(17)体由绝缘材料构成。
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