18-Ma’ruza. Magnitli va elektr separatorlar. Reja: Magnit usulida boyitishning nazariy asoslari

12-jadval. Minerallarning elektr xossalari

Mineral	Elektr xossalari
	Solishtirma qarshiligi, Om	Dielektrik o’tkazuvchanlik	Elektr o’tkazish qobiliyati
Olmos	10^14	16,5	O'tkazmas
Apatit	10^16	7,4-10,5	O'tkazmas
Biotit	-	10,3	Yarim o’tkazgich
Volframit	7.10^7	15,0	Yarim o’tkazgich
Galenit	3.10^5	81,0	O'tkazgich
Gematit, martit	3.10^6	81,0	O'tkazgich
Gips	-	6,8	O'tkazmas
Grafit	7.10^4	81,0	O'tkazgich
Disten	-	5,7-7,2	O'tkazmas
Oltin	-	-	O'tkazgich
Ilmenit	-	33,7-81,0	O'tkazgich
Kalsit	10^11-10^16	7,8-8,5	O'tkazmas
Kassiterit	8.10^14	27,7	O'tkazgich
Kvars	10^16-10^21	6,5	O'tkazmas
Magnetit	1.10^2	33,7-81,0	O'tkazgich
Monatsit	10^14	12,0	O'tkazmas
Molibdenit	10^8	-	O'tkazgich
Pirit	4.10^3	33,7-81,0	O'tkazgich
Platina	-	-	O'tkazgich
Rutil	-	81	O'tkazgich
Siderit	10^4	7,4	O'tkazgich
Sillimanit	-	9,3	O'tkazmas
Stavrolit	-	6,8	O'tkazmas
Sfalerit	-	7,8	O'tkazgich
Smitsonit	10^14	8,0	Yarim o’tkazgich
Sfen	-	4,0-6,6	Yarim o’tkazgich
Tantalit	10^6	-	O'tkazgich
Titanomagnetit	1,2.10^2	-	O'tkazgich
Turmalin	-	6,9	O'tkazmas
Flyuorit	5.10^14	6,7-7,0	O'tkazmas
Xalkopirit	1,5.10^4	-	Yarim o’tkazgich
Xromit	-	-	Yarim o’tkazgich
Sirkon	10^14	17,6	O'tkazgich
Serussit	-	23,1	O'tkazgich

Dielektrikning qutblanuvchanligi uning dielektrik o'tkazuvchanligi bilan baholanadi. Bu miqdorning fizik ma'nosi zaryadlarni dielektrikga ko'rsatayotgan ta'sir kuchi vakuumdagiga nisbatan qancha kichikligini ko'rsatadi.Taxminan, jismning elektr o'tkazuvchanligi qancha yaxshi bo'lsa, uning dielektrik o'tkazuvchanligi shuncha yuqori bo'ladi. (12-jadval) O'tkazgichlar bilan dielektriklar oralig’ida o'rtacha tok o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan juda ko'p minerallar bo'lib, ularni yarim o'tkazgichlar deb ataladi. Ularning asosiy xossalaridan biri past haroratda elektr tokini o'tkazmasalarda, ozgina haroratni ortishi ularni o'tkazuvchan qilib qo'yadi. Bundan tashqari, yarim o'tkazgichlarga yorug’lik yoki bosim ta'sir ettirilsa, yoki tez harakatlanuvchi zarrachalar bilan nurlantirilsa ular tok o'tkazadigan bo'lib qoladilar.
Yarim o’tkazgichlarning yana bir ahamiyatga molik xossalaridan biri «teshik» (dirochnoy) tok o'tkazuvchanligidir. Uning fizik ma'nosi shundan iboratki elektronlarga to'lgan orbitadan elektronlarga to'lmagan orbitaga elektronlar o'tishi natijasida, bu orbita to'lmagan bo'lib qoladi va bo'sh joy «teshik» hosil bo'ladi. Tashqi elektr maydoni ta'sirida bo'sh joyga esa pastki pog’onadan elektronlar o'ta boshlaydilar va ular tok o'tkazish jarayoniga qatnashadilar.
Demak, yarim o'tkazgichlarning elektr o'tkazuvchanligi «elektron» va «teshikli» elektr o'tkazish xossalaridan iborat ekan [2].
Elektr separatorlarining turlari, tuzilishi va ishlash prinsiplari
Elektr separatorlarining tuzilishi. Rudali va noruda foydali qazilmalarni boyitishda elektr separatsiyaning quyidagi usullari keng tarqalgan:
elektrostatik separatsiya– elektrostatik maydonda amalga oshiriladi.
tojli separatsiya–tojli razryadli elektrsizlashtirish maydonida amalga oshiriladi (zarrachalar ionlashish orqali zaryadlanadi).
tojli–elektrostatik separatsiya–tojli elektrostatik maydonda amalga oshiriladi.
Kamdan–kam hollarda dielektrik separatsiya ishlatiladi.
Elektr separatsiyasi usullarining bunday tasnifiga asosan elektr separatorlarini quyidagi asosiy guruhlarga bo’lish mumkin.
elektrostatik (barabanli, kamerali, pog’onali, plastinkasimon),
tojli va tojli–elektrostatik (barabanli, kamerali);
triboadgezion;
dielektrik;
Har qanday elektr spearatorining tuzilishi zarrachani zaryadlovchi moslama va mineral zarrachaning ajralishi sodir bo’luvchi separatsiya zonasi bilan aniqlanadi.
Zaryadlovchi moslama va separatsiya zonasi alohida va birlashgan holda tayyorlanishi mumkin. Elektr separatorlarining ajralmas qismi–yuqori kuchlanish manbai.
Mineral zarrachalarni elektr–o’tkazuvchanlikka qarab boyitish uchun o’n oltita parallel plastinkasimon elektrodlardan tuzilgan plastinkasimon pog’onali separator ishlatiladi (98–rasm). Pastki elektrodlar bir tekis, yuqorilari 2–jalyuzisimon. Plastinkasimon elektrodlarning bir qatori erga ulangan, izolyatorlar 3 ga ulangan boshqa qatordagi elektrodlarga yuqori kuchlanganlik beriladi [11].
Dastlabki mahsulot elektrodlar orasida yuqoridan pastga harakatlanib, o’n oltita elektr maydoni ta’siriga uchraydi. Tok o’tkazuvchi zarrachalar tekis elektroddan uziladi va teskari elektrodning jalyuzlari orqali o’tib, qabul qiluvchi idish 4 ga tushirib olinadi. Tok o’tkazmaydigan zarrachalar separatorning hamma kaskadlaridan o’tib qabul qiluvchi idish 5 ga tushadi.
Bu jarayon plastinkalarning qiyalik burchagini, ular orasidagi masofani va beriladigan kuchlanganlikni o’zgartirib boshqariladi.
Amaliyotda barabanli tojli va tojli–elektrostatik separatorlar eng ko’p ishlatiladi. 99–rasmda barabanli tojli elektr separatorining sxemasi keltirilgan.
Qutichada podshipniklarda metall baraban – cho’ktiruvchi elektrod 3 aylanadi.

98-rasm. Plastinkasimon elektrostatik separator.
1 - ostki elektrodlar; 2 - ustki elektrodlar; 3 - izolyatorlar; 4,5 - qabul qilgichlar
Undan ma’lum masofada alohida quti 5 da barabanni hosil qiluvchiga parallel holda bir nechta ingichka o’tkazuvchilar – tojlantiruvchi elektrodlar 4 tortilgan. Barabanning ustida yuklovchi voronka 2, ostida esa boyitish mahsulotlarini qabul qilish uchun bir nechta bo’limlardan iborat qabul qiluvchi bunker 6 o’rnatilgan. Barabanni yopishib qolgan zarrachalardan tozalash uchun aylanuvchi cho’tka 1 ko’zda tutilgan. Tojli elektrsizlanish hosil qilish uchun tojlantiruvchi elektrodlarga yuqori kuchlanish beriladi. Cho’ktiruvchi elektrod yerga ulanadi [1].
Aylanuvchi baraban orqali material bunkerdan elektrodlar orasidagi maydonga beriladi. Baraban yuzasida mineral zarrachalar ionlar oqimidan zaryad oladilar. Tok o’tkazmaydigan zarrachalar barabanda zaryadini o’zgartirmaydi, uning yuzasida ushlanib qoladi va bunkerning III bo’limiga to’kiladi. O’tkazuvchi zarrachalar zaryadini tez o’zgartiradi va baraban yuzasidan har xil zaryadlangan zarracha sifatida itariladi va I bo’limga tushadi. Yarim o’tkazuvchi zarrachalar esa II bo’limga bo’shatiladi.
Sanoatda ishlatiladigan elektr separatori bir nechta barabandan tashkil topib, ularda asosiy separatsiya va mahulotlardan birini tozalash sodir bo’ladi.
Elektr separatsiya asosan kamyob metallar rudalari (qalay, volfram, titan–tsirkoniy, tantal–niobiy) ning konsentratlari sifatini me’yorga yetkazish, shuningdek, keramik mahsulotlarni, shishali qumlarni, fosforit, slyuda, olmos va h.k. larni boyitishda qo’llanadi.



99-rasm. Barabanli tojli elektr separatorining sxemasi:
1 - cho‘tka; 2 - yuklovchi varonka; 3 - cho‘ktiruvchi elektrod; 4 - tojlantiruvchi elektrod; 5 - quti; 6 - qabul qiluvchi bunker.
Triboelektrli separator - bu elektrli separator bo’lib, unda boshlang’ich material elektrostatik maydonda triboelektrik zaryadlarni o’ziga olishi bo’yicha komponentlarga bo’linadi.
Triboelektrli barabanli separator saralaydigan qismdan uzilgan zaryad uskunasi 12 ga ega. Minerallarni zaryadlash barabanli yoki boshqa turdagi uskunalarda minerallarni o’zaro ta’siri natijasida ishqalanishli zaryadlash orqali amalga oshiriladi. Elektrlovchi materialni 120-300 °C gacha qizdirish uchun isitgich bilan ta’minlangan, shuning uchun piroelektrli elektrlashga moyil minerallar uchun, yordamchi zaryad hosil qilishda piroelektrli effektga ega bo’ladi. Ajralish yerga ulangan metall baraban 2 va silindrsimon qaytaruvchi elektrod 8 orasida hosil qilinuvchi doimiy qutbli kuchlanganligi 2-4 kV/sm bo’lgan bir jinsli bo’lmagan elektrostatik maydonda sodir bo’ladi, bunga yuqori kuchlanish beriladi (15-50 kV). Kuchlanish belgisi elektrlanishda minerallar o’ziga qabul qilgan belgidagi zaryadni hisobga olgan holda o’zgaradi.
Ishlab chiqarishda ko’p pog’onali tribo elektrli separatorlar ishlab chiqariladi (100-rasm).
Triboelektrstatik barabanli separatorlar SEP-1 va SEP-2, SES-2000S, «Djonson» dala shpatlari, fosforitlar, kaliy tuzlari uchun mo’ljallangan.