选矿概论电选

E
E1
E-矿物在真空中的电场强度； E1-矿物在电介质中的电场强度。
导体矿物的介电常数ε≈∞； 非导体矿物的介电常数ε＞1； 半导体矿物的ε介于中间； 真空（空气）的介电常数最小， ε=1。
一、矿物的电性质
❖矿物的比导电度
比导电度指某种物料由非导体转变成导体所需的 电位差（临界电压）与石墨的临界电压（2800V）之 比。
只能在高压电极带负电时，获得正电荷的矿物称为正 整流性矿物；只能在高压电极带正电时，获得负电荷 的矿物称为负整流性矿物；不论高压电极带什么样的 电荷均可表现为导体的矿物称为全整流性矿物。
源自文库
一、矿物的电性质
根据矿物的电导率可以判断用电选法对两种矿物进 行分选的的可能性：二者的电导率差别越大，越容 易分离。 两种矿物的介电常数相差越大，越容易分离。
三、电选基本原理
入选物料均匀地给到鼓筒表面上并随之进入电场。
开始时导体和非导体矿粒都吸附负电荷，导体矿粒很快 把负电荷通过鼓筒进行传导，同时又受到高压静电场的 感应，靠近静电极的一端感生正电，靠近鼓筒的一端感 生负电，负电又迅速地由鼓筒传走，最终只剩下正电荷。
经摩擦带电的矿粒通过电场时，将分别被正、负 电极吸引，从而实现分选。
三、电选基本原理
❖什么是电选？
电选是基于被分离物料在电性质上的差别，不同电性 质的颗粒在电选机电场中受到的电场力和机械力（重 力、离心力等）的作用不同，从而具有不同的运动状 态而实现分选的一种物理选矿方法。
矿物之间的电性差别：内因，本质。
根据矿物的比导电度可以确定电选时采用的最低 分选电压。 根据矿物的整流性可以确定高压电极的极性。
一、矿物的电性质
举例：石英与金红石的电性质对比
矿物 化学 密度 名称 成分 g/cm3
电导率
Ω-1·cm-1
介电 比导 整流性
常数 电度
石英 SiO2 2.5～2.8 10-17～10-12 4.2～5.0 3.17 负
导电性差的矿粒虽处在同样条件，却只能被电极 极化，其电荷不能被移走，因而不能被电极所吸引。 二者运动轨迹产生差异，即可进行分离。
二、颗粒带电方式
❖感应带电
二、颗粒带电方式
❖电晕带电
电晕放电指气体介质在不均匀电场中碰撞电离，产生 的电子和正负离子分别向相反电极移动，形成电晕电 流，并伴有吱吱声的现象。
非导体矿物，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；在高压静电场中正负电荷 只是中心发生偏离，不能被移走，一旦离开电场，矿 物立即恢复原状，对外不表现正负电性。
一、矿物的电性质
❖矿物的介电常数
介电常数ε，描述矿物电性的指标之一。在无限大的均匀
电介质中，电场强度减小为真空中场强的1/ ε倍，即
利用矿粒的导电性差异在电极上表现不同的行为， 可达到分离的目的。
二、颗粒带电方式
❖感应带电
矿粒不与带电体或电极接触，在电场中受感应作用： 导电性好的矿粒在靠近电极的一端产生和电极极
性相反的电荷，另一端产生相同的电荷，矿粒上的这 种电荷是可以移走的，如移走的电荷和电极极性相同， 则剩下的电荷便和电极极性相反，从而矿粒被电极吸 引。
电选机提供电场 电选的外部条件。 使物料颗粒带电
三、电选基本原理
1
电晕-静电复合电场分选示意图
三、电选基本原理
当高压直流负电通至电晕极和静电极后，由于电 晕极直径很小，其附近形成很高的电场强度，于是电晕 极向鼓筒方向放出大量高速运动的电子，这些电子撞击 空气分子使之电离，正离子飞向负极，负离子飞向鼓筒 产生电晕放电。这样，靠近鼓筒一边的空间都带负电荷， 静电极则只产生高压静电场而不放电。
石墨是良导体，电子流入或流出石墨所需要的电位 差最低，国际上以此电位差值作为标准临界电压。
例如，磁铁矿成为导体的临界电压为7800V，则其 比导电度为2.79，即是石墨临界电压的2.79倍。
比导电度是衡量物料导电性的一个标志，比导电 度越高，导电性越差。
一、矿物的电性质
❖矿物的整流性
在测定矿物的比导电度时发现，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； 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，高压电极带正电时为非导体； 磁铁矿在高压电极带正负电时均可表现为导体。
1导体矿物：γ=104-105Ω-1·cm-1，如自然铜、石墨。
2半导体矿物：γ=10-10-102Ω-1·cm-1，如硫化矿、金 属氧化矿等。
3非导体矿物：γ＜10-10Ω-1·cm-1，如硅酸盐、碳酸盐 矿物。
一、矿物的电性质
❖矿物的电导率
导体矿物，是它们在电场中吸附电子以后，电子能在 其颗粒表面自由移动，或者在高压静电场中受到电极 感应后，能产生可以自由移动的正负电荷。
在电晕放电电场中，不同性质的 矿粒因吸附空气离子而得符号相 同但数量不同的电荷，因而受到 不同的电力作用，产生不同的运 动轨迹，从而可以实现分离。
二、颗粒带电方式
二、颗粒带电方式
❖摩擦带电
不同性质的矿粒互相摩擦或者与给料设备表面摩 擦，从而使不同性质的矿粒带上符号相反、数量足 够的电荷，这种带电方式叫摩擦带电。
金红石 TiO2 4.2～5.2 10-2～1 87～173 3.03 全
分选石英和金红石时，高压电极必须为负极， 使石英呈现非导体性质，金红石呈现导体性质， 进而达到两者分离的目的。
精美的金红石集合体
二、颗粒带电方式
❖直接传导带电
当矿粒直接和电极接触时，导电性好的矿粒就获 得同电极极性一样的电荷，从而被电极排斥。而导电 性差的矿粒，则只能被电极极化而产生束缚电荷，靠 近电极一端产生与电极相反的电荷，从而被电极吸引。
Logo
电选
同种电荷互相排斥
站在绝缘椅子上的女孩触摸带电的起电机后，带上 了与起电机相同种类的电荷，她的头发也带上了同 种类的电荷，相互排斥，因此头发都炸开了！
主要内容
一 矿物的电性质 二 颗粒带电方式 三 电选基本原理 四 电选设备与应用 五 电选影响因素
一、矿物的电性质
❖矿物的电导率
电导率γ，其物理意义是长度为1cm、截面积为1cm2的矿 物的导电能力，表示电子在矿物体中移动的难易程度， 电导率的单位是Ω-1·cm-1或者S/cm。 根据电导率的大小，将矿物分为三类：