RU2119828C1 - Drum electric separator - Google Patents

Abstract

FIELD: mining industry; concentration of ores and grainy materials by electrophysical properties. SUBSTANCE: drums of electric separator are made of semiconductor material with p- or n-type conduction and are arranged in vertical plane alternating as follows: drum of p-type conduction material, then drum of n-type conduction material. EFFECT: enhanced efficiency of separation of materials featuring definite type of conduction. 1 dwg

Description

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, может быть использовано для разделения зернистых материалов по электрофизическим свойствам. The invention relates to mineral processing, can be used to separate granular materials by electrophysical properties.

Известен коронный сепаратор, включающий осадительный барабан и заряжающие электроды в форме деки вибрационного питателя, причем, питающие лотки и осадительные электроды покрыты полупроводниковым слоем с вентильной проводимостью разных направлений (а.с. N 152631, B 03 C 7/00, бюл. 13, 1976). Known corona separator, including a precipitation drum and charging electrodes in the form of a deck of a vibrating feeder, moreover, the feeding trays and precipitation electrodes are covered with a semiconductor layer with gate conductivity in different directions (A.S. N 152631, B 03 C 7/00, bull. 13, 1976).

Однако использование данного устройства не позволяет достичь эффективного разделения частиц вещества с различными полупроводниковыми свойствами, т. к. на вибрационном питателе невозможно провести полное отделение частиц с p-проводимостью от частиц с n-проводимостью, а после попадания их на поверхность осадительного электрода, которая также обладает вентильной проводимостью разного направления, происходит смешивание частиц с p- и n-проводимостью. However, the use of this device does not allow to achieve effective separation of particles of a substance with different semiconductor properties, since it is impossible to completely separate particles with p-conductivity from particles with n-conductivity on a vibrating feeder, and after falling onto the surface of a precipitation electrode, which also possesses valve conductivity of different directions; particles are mixed with p- and n-conductivity.

Наиболее близким по технической сущности является электрический сепаратор, включающий загрузочный бункер, расположенные под ним каскадно друг под другом, по крайней мере, два узла сепарации, каждый из которых состоит из питающего лотка, установленного с возможностью взаимодействия с барабаном, отсекатели и приемники продуктов разделения (патент Великобритании N 1140406, B 03 C 7/04, 1967). The closest in technical essence is an electric separator, including a loading hopper, at least two separation nodes located under it in a cascade under each other, each of which consists of a feed tray installed with the ability to interact with the drum, cutters and receivers of separation products ( UK patent N 1140406, B 03 C 7/04, 1967).

Однако на данном устройстве практически невозможно разделить частицы, имеющие p- или n-проводимость, т.к. для разделения минералов с разными полупроводниковыми свойствами необходимо обеспечить поочередное получение отрицательного заряда частицами с p-проводимостью и положительного заряда частицами с n-проводимостью. However, on this device it is almost impossible to separate particles having p- or n-conductivity, because for the separation of minerals with different semiconductor properties, it is necessary to provide alternately obtaining a negative charge by particles with p-conductivity and a positive charge by particles with n-conductivity.

Основная задача изобретения заключается в эффективном разделении минералов, обладающих определенным типом проводимости (p- или n-тип). The main objective of the invention is the effective separation of minerals having a certain type of conductivity (p- or n-type).

Для решения поставленной задачи барабанный электросепаратор содержит следующую совокупность существенных признаков: загрузочный бункер, расположенные под ним каскадно друг под другом по крайней мере два узла сепарации, каждый из которых состоит из установленного с возможностью вращения барабана и очистного приспособления, установленного с возможностью взаимодействия с барабаном, отсекатели и приемники продуктов разделения, причем барабаны выполнены из полупроводниковых материалов с проводимостью p- или n-типа и расположены в вертикальной плоскости с чередованием: барабан из материала p-типа проводимости - барабан из материала n-типа проводимости. To solve this problem, the drum electric separator contains the following set of essential features: a loading hopper, at least two separation units located under it in cascade under each other, each of which consists of a drum mounted with the possibility of rotation and a cleaning device installed with the possibility of interaction with the drum, cut-offs and receivers of separation products, the drums being made of semiconductor materials with p- or n-type conductivity and located vertically the alternating plane: a drum of p-type material - a drum of n-type material.

По отношению к прототипу у предлагаемого устройства имеются следующие отличительные признаки: барабаны выполнены из полупроводниковых материалов с проводимостью p- или n-типа. При попадании частицы минерала на поверхность заряженного барабана-полупроводника частица получает заряд того же знака, что и на барабане. В результате взаимодействия двух одноименных зарядов будет происходить отталкивание частиц минералов от поверхности барабана-полупроводника. Причем на барабане из материала p-типа проводимости получают заряд и отталкиваются от его поверхности только частицы с p-проводимостью, а на барабане из материала с n-типом проводимости - только частицы с n-проводимостью. Барабаны расположены в вертикальной плоскости с чередованием: барабан из материала p-типа проводимости - барабан из материала n-типа проводимости. Этим достигается поэтапное разделение частиц с p-проводимостью от частиц с n-проводимостью и от остальной массы частиц, не обладающих вентильной проводимостью. In relation to the prototype, the proposed device has the following distinctive features: the drums are made of semiconductor materials with p- or n-type conductivity. When a mineral particle enters the surface of a charged semiconductor drum, the particle receives a charge of the same sign as on the drum. As a result of the interaction of the same charges, the particles of minerals will repel from the surface of the semiconductor drum. Moreover, on a drum of p-type material, only particles with p-conductivity are repelled from its surface, and on a drum of material with n-type conductivity, only particles with n-conductivity are repelled. The drums are arranged in a vertical plane with alternation: a drum of p-type conductivity material - a drum of n-type conductivity material. This achieves a phased separation of particles with p-conductivity from particles with n-conductivity and from the rest of the mass of particles that do not have valve conductivity.

На чертеже схематично показан общий вид барабанного электросепаратора. Согласно формуле изобретения барабанный электросепаратор включает загрузочный бункер 1, расположенные под ним каскадно друг под другом узлы сепарации, каждый из которых состоит из установленного с возможностью вращения барабана 2 и очистного приспособления 3, отсекателей 4 и приемников продуктов разделения 5. Над барабанами 2 установлены отклоняющие электроды 6. Барабаны 2 изготовлены из высокотвердого кремния, легированного бором (p-тип проводимости) или фосфором (n-тип проводимости). The drawing schematically shows a General view of a drum electric separator. According to the claims, the drum electric separator includes a loading hopper 1, separation units located underneath one another cascade under each other, each of which consists of a rotatably mounted drum 2 and a cleaning device 3, cutters 4 and receivers of separation products 5. Deflecting electrodes are installed above the drums 2 6. Drums 2 are made of high hardness silicon doped with boron (p-type conductivity) or phosphorus (n-type conductivity).

В процессе работы барабанного электросепаратора исходный сыпучий материал из бункера 1 подают на первый барабан 2, изготовленный из полупроводникового материала с p-типом проводимости и имеющий отрицательный знак потенциала. Полупроводниковые частицы с p-типом проводимости, попадая на поверхность барабана 2, получают отрицательный заряд, отбрасываются от поверхности барабана и, дополнительно отклоняясь под действием электростатических сил от отклоняющегося электрода 6, имеющего положительный заряд, попадают в приемник продуктов разделения 5. Прилипшие к барабану 2 частицы исходного материала сбрасываются при помощи очистного приспособления 3 на отсекатель 4 и вместе с остальными частицами исходного материала попадают на следующий барабан 2, изготовленный из полупроводникового материала с n-типом проводимости и имеющий положительный заряд. Здесь происходит отделение частиц с n-типом проводимости. Так как обычно однократный процесс разделения частиц с p- и n-проводимостью происходит не полностью, то требуется дополнительное разделение еще на двух чередующихся узлах сепарации. In the process of operation of the drum electric separator, the initial bulk material from the hopper 1 is fed to the first drum 2, made of a semiconductor material with p-type conductivity and having a negative potential sign. Semiconductor particles with p-type conductivity, getting on the surface of the drum 2, receive a negative charge, are discarded from the surface of the drum and, additionally deviating from the deflecting electrode 6 having a positive charge by electrostatic forces, fall into the receiver of separation products 5. Adhered to the drum 2 particles of the source material are discharged using the cleaning device 3 to the cutter 4 and together with the remaining particles of the source material fall on the next drum 2, made and semiconductor material having n-type conductivity and having a positive charge. Here, particles with n-type conductivity are separated. Since usually a single process of separation of particles with p- and n-conductivity does not occur completely, additional separation is required at two alternating separation sites.

Как показали результаты испытаний, эффективность разделения частиц с вентильной проводимостью на предлагаемом устройстве увеличивается в 50 - 100 раз по сравнению с существующими аналогами. As the test results showed, the separation efficiency of particles with valve conductivity on the proposed device is increased by 50 - 100 times in comparison with existing analogues.

Claims (1)

Барабанный электросепаратор, включающий загрузочный бункер, расположенные под ним каскадно друг под другом по крайней мере два узла сепарации, каждый из которых состоит из установленного с возможностью вращения барабана и очистного приспособления, установленного с возможностью взаимодействия с барабаном, отсекатели и приемники продуктов разделения, отличающийся тем, что барабаны выполнены из полупроводниковых материалов с проводимостью p- или n-типа и расположены в вертикальной плоскости с чередованием: барабан из материала p-типа проводимости - барабан из материала n-типа проводимости. A drum electric separator, including a loading hopper, at least two separation units located cascaded under each other under each other, each of which consists of a rotatably mounted drum and a cleaning device installed to interact with the drum, cut-offs and receivers of separation products, characterized in that the drums are made of semiconductor materials with p- or n-type conductivity and are located in a vertical plane with alternation: a drum of p-type material conductivity - a drum made of n-type conductivity material.