[發明專利]多段式高壓電場可調的摩擦電選分選裝置與方法

有效

• 申請號: 201710532904.2
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107457082B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 李海生;李超永;陳英華;焦楊;陳玉坤;孫猛;章新喜
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B03C7/02
• 分類號: B03C7/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 黃雪蘭

本發明涉及一種多段式高壓電場可調的摩擦電選分選裝置與方法，高壓電極板沿分選腔的高度設置為多段，每一段電極板均通過調節螺柱與調節腔的外壁連接，能夠相對于接地電極板進行水平方向的間距調節；相鄰兩段高壓電極板用導線連接，最下端的高壓電極板接入高壓電；接通高壓電源時，分選腔內高壓電極板和接地電極板間形成電場，當外接高壓電源的電壓一定時，場強與兩極板的距離成反比。該裝置實現分選過程中對不同場強的要求，降低設備成本；不僅能用于復雜礦物成分、塑料顆粒及金屬廢棄物顆粒的分離，還可以用于農產品與雜質的分選；既能提高分選效率也能增加產品的回收率，同時避免了極板達到擊穿電壓，以致擊穿分選電場，提高分選過程的穩定性。

技術領域

本發明涉及顆粒的氣固兩相分離技術，特別是涉及多段式高壓電場可調的摩擦電選分選裝置與方法，屬于分選設備領域。主要用于顆粒狀的分離，如復雜礦物成分、塑料顆粒及金屬廢棄物顆粒等，還可以用于農產品與雜質的分離，如谷物的分選。

背景技術

摩擦電選技術是利用待分離物組分中介電質性的差異而實現分選的可用于多組分細粒物料顆粒分選的物理分選方法。電選過程中必須首先使待分離顆粒帶電，帶電的方法主要由礦物的電學性質來決定。在電選過程中應用的電學性質主要有電阻、介電常數和表面逸出功等。

細粒物料顆粒在摩擦碰撞帶電后，不同組分攜帶了極性不同、電量不等的電荷，帶電顆粒在氣流的攜帶下進入高壓電場。在高壓靜電場中，帶電物料在電場力及自身重力作用下向與自身運動偏轉和分離，從而實現組分的分離。顆粒收到的電場力不僅與自身質量及帶電量有關，還與所在電場中的場強有關。當外接高壓電源的電壓一定的時，場強與兩極板的距離成反比：距離越小，場強越大。

帶電細粒物料顆粒在高壓靜電場中的分選可分為兩個階段：第一、帶電顆粒在電場中發生偏轉，在這個階段，顆粒受到的電場力較大時，有利于減小顆粒向極板偏轉的時間，從而減小顆粒下落的距離；顆粒受到的電場力較弱時，帶電顆粒不能及偏轉，會降低分選效率。第二、顆粒偏向極板運動，在這個階段，受到的電場力較大時，則顆粒向極板方向的運動速度就會增大，顆粒與極板接觸從而粘附在極板上的幾率則會增大，從而造成收集損失。隨著顆粒的累積，粘附在極板上的顆粒形成固體層，極板間由于固體層的存在，其場強將小幅增大，從而加快顆粒向極板方向的運動速度，顆粒更容易粘附在極板上，形成惡性循環，降低了分選效率。同時，極板間場強的增加會降低電場的擊穿電壓，從而增大分選電場擊穿的機率，影響分選的進行。

現有摩擦電選系統中，為了節約成本，分選電壓電源往往只有一套，且在分選過程不能隨意調動，其在不同程度上存在上述問題。

發明內容

本發明提供了一種多段式高壓電場可調的摩擦電選分選裝置與方法，以解決現有摩擦電選機分選電場單一的而造成的產品收集有損失、分選不充分等問題，具有分選高效、操作簡單、易于控制、成本低廉的特點。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：多段式高壓電場可調的摩擦電選分選裝置，包括高壓分選腔和設置于分選腔一側的調節腔，所述分選腔的腔體頂端設置進料口底端設置出料口；所述分選腔的與調節腔的相鄰側設置高壓電極板，另一側設置與高壓電極板對應的接地電極板；接地電極板固定在分選腔的內壁，高壓電極板設置于調節腔內；所述高壓電極板沿分選腔的高度設置為多段，每一段電極板均通過調節螺柱與調節腔的外壁連接，能夠相對于接地電極板進行水平方向的間距調節；高壓電極板上設置接線柱，相鄰兩段高壓電極板通過接線柱用導線連接，最下端的高壓電極板通過高壓接線柱接入高壓電；接通高壓電源時，分選腔內高壓電極板和接地電極板間形成電場，當外接高壓電源的電壓一定時，場強與兩極板的距離成反比。

所述分選腔中的部分高壓電極板接入高壓電，此時未接入高壓電的極板間的場強接近為0。

所述分選腔中的各段高壓電極板分別接入不同電壓的高壓電，靈活調節各段極板間的場強。