华北理工选矿学课件02磁电选矿-4电选的基本原理

• 物料所表现出的这种电性质称为整流性，并规定只能在 高压电极带负电时，获得正电荷的物料为正整流性物 料；只能在高压电极带正电时，获得负电荷的物料为 负整流性物料；不论高压电极带什么样的电荷，均表
现为导体的物料称为全整流性物料。
• 根据物料的电性质，可以原则上分析用电选法对其进行分选的 可能性及实现有效分选的条件。
• 介电常数是介电体(非导体)的一个重要电性指标，通常用ε表示， 表征介电体隔绝电荷之间相互作用的能力。在电介质中，电荷 之间的相互作用力Fε比在真空中的作用力F0小，F0与Fε之比称 为该电介质的介电常数。电介质的介电常数越大，表示它隔绝 电荷之间相互作用的能力越强，其自身的导电性也越好。反之， 介电常数越小，电介质自身的导电性就越差。
完全是由于电子的转移所致。介电常数大的颗粒，具 有较高的能位，容易极化而释放出外层电子；反之， 介电常数较小的颗粒，能位也较低，难于极化，容易 接受电子。释放出电子的颗粒带正电，接受电子的颗
粒带负电。
• 感应带电是颗粒并不与带电的电极接触，完全靠感应的方 法带电。
• 如导体颗粒移近电极，由于电极的电场对导体中的自由电 子发生作用，使导体颗粒靠近电极的一端产生与电极符号 相反的电荷，远离电极的一端产生与电极符号相同的电荷。 如颗粒从电场中移开，这两种相反的电荷便互相抵消，颗 粒又恢复到不带电的状态。这种电荷称为感应电荷。感应 电荷可以用接地的方法移走。
• 在物理学中，介电常数又称为电容率，它是电介质的电容C与
真空的电容C0之比，即：
•
ε＝C/C0。
• 比导电度也称为相对导电度，它也是表征物料电性质的一个 指标。物料的比导电度越小，其导电性就越好。
• 试验发现，电子流入或流出颗粒的难易程度，除与颗粒自身 的电阻有关外，还与颗粒与电极之间接触界面的电阻有关， 而界面电阻又与颗粒和电极的接触面(或接触点)的电位差有 关。电位差较小时，电子往往不能流入或流出导电性差的颗 粒，而当电位差相当大时，电子就能流入或流出，此时导体 物料的颗粒表现出导体的特性，而非导体物料的颗粒则在电 场中表现出与导体颗粒不同的行为。
• 导体：电阻小于106Ω，这类物料的导电性较好，在通常的电 选过程中，能作为导体被分出。
• 非导体：电阻大于107Ω，这类物料的导电性很差，在通常的 电选过程中，只能作为非导体被分出。
• 中等导体：其导电性介于导体和非导体的之间，在通常的电 选过程中，这类物料常作为中间产物被分出。
• 电选中所说的导体物料，在电场中吸附电子以后，电子能在其颗 粒上自由移动，或者在高压静电场中受到电极感应以后，能产生 可以自由移动的正负电荷；所说的非导体物料在电晕电场中吸附 电荷以后，电荷不能在其表面自由移动或传导，这些物料在高压 静电场中只能极化，正负电荷中心只发生偏离，而不能被移走， 一旦离开电场，立即恢复原状，对外不表现正负电性；所说的中 等导体物料的导电性介于上述二者之间，除个别情况外，它们绝 大部分是以连生体的形式出现。
• 电子流入或流出各种物料所需要的
电位差可测定。采用不同的电压，
1
就可以测出各种物料成为导体时所
需要的最低电压。石墨是良导体， 2
3
所需要的电压也最低，仅为2800V，
国际上习惯以它作为标准，把其他
矿物在电场中成为导体时所需要的
电位差与此标准相比较，两者的比
值称为矿物的比导电度。例如，钛
铁矿所需的最低电压为7800V，其
的电性质是指它们的电阻(或电导率)、介电常数、比导 电度和整流性等。由于各种物料的组成不同，表现出的 电性质也有明显差异，即使是属于同一种物料，由于所 含杂质不同，其电性质也有差别。
矿
电阻
物 的
介电常数
利
电
比导电度用Βιβλιοθήκη 性质整流性
• 电阻是指颗粒的粒度d＝1mm时，所测定出的欧姆数值。根 据所测出的电阻值，常将物料分为导体、非导体和中等导体 3种类型。
• 根据物料的比导电度可以确定电选时采用的最低分选电压。如 金 红 石 的 比 导 电 度 为 3.03 ， 使 其 成 为 导 体 的 电 压 必 须 大 于 8484V。
• 根据矿物的整流性可以确定高压电极的极性。例如分选金红石 和石英时，金红石呈全整流性，比导电度为3.03，使其成为导 体 的 电 压 为 8484V ， 石 英 呈 负 整 流 性 ， 成 为 导 体 的 电 压 为 8892V，若高压电极的极性为正，使金红石成为导体时的电压， 也能使石英成为导体，在这样的条件下无法将二者分离。为了 实现分离，高压电极必须为负极，使石英为非导体。
• 根据物料的电阻(或电导率)可以判断用电选法对2种物料进行分 选的可能性。二者的电阻差别越大，越容易实现分离。
颗 粒 在 电 场 中 带 电 的 方
摩擦带电
电
力
分
感应带电
选
的
作
接触带电
用
机
电晕放电电场中带电
理
电 选 机
法
• 摩擦带电是通过接触、碰撞、摩擦等方法使颗粒带电。 一种是颗粒与颗粒之间相互摩擦，分别获得不同符号的 电荷；另一种是颗粒与某种材料摩擦、碰撞或颗粒在其 上滚动等使颗粒带电。通过摩擦、碰撞等使颗粒带电，
第四章 电选的基本原理
分 矿物的电性质 选 基 本 原 颗粒在电场中带电的方法 理
电选机
• 对物料进行电力分选是基于物料具有不同的电学性质， 当颗粒经过高压电场时，利用作用在这些颗粒上的电力 和机械力的差异进行分选的一种选别方法。
• 矿物的电性质(electronic properties) • 使颗粒带电的方法主要取决于它们自身的电性质。物料
比导电度为2.79(＝7800/2800)。显
然，两种物料的比导电度相差越大，
就越容易在电场中实现分离。
测定物料比导电度的装置
1—给料斗 2—转筒 3—高压电极
• 测定物料的比导电度时发现，有些物料只能在高压电极带正 电时才起导体的作用，而另一些物料则只有高压电极带负电 时才起导体作用。例如，石英只有高压电极带正电且电位差 为8892～14820V时，才表现为导体，高压电极带负电时则 为非导体；而方解石只有高压电极带负电且电位差为 10920V时，才表现为导体，反之为非导体。还有一些矿物 如磁铁矿、钛铁矿、金红石等，不管高压电极带正电还是带 负电，当电位差达到一定的数值后，均表现为导体。