电选技术的现状与进展

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1、电选技术的现状与进展资环1203马球林摘要：对电选的发展沿革进行了较详细地评述；着重叙述了选矿中的各种电选法的实践应用；分析了电选法的传统工业应用；还介绍了电选法的一些新用途和潜在的应用前景。一、电选的概述电选是利用各种矿物及物料电性质不同而进行分选的一种物理选矿方法。电选在工业上的应用始于1908年，此后在相当长的时期内进展不大，直到20世纪50年代末期，才有了新的发展，得到了更为广泛的应用。电选的有效处理粒度通常为0.1～2mm,但对片状或密度小的物料如云母、石墨、煤等，其最大处理粒度则可达5mm左右，而湿式高梯度电选机的处理粒度则可下降到微米级别。[1]在大多数情况下，电选都是在高压电

2、场中进行的，除少数采用高压交流电源外，绝大多数均用高压直流电源，将负点输到电极，个别情况才采用正电。目前电选广泛用于下列诸方面：有色和稀有金属矿的分选——这两种类型的矿物常先经重选或其他选矿方法，除去大量的脉石矿物或围岩，得到一定品位的粗精矿，然后电选，或与磁选配合精选，使各种有用的矿物彼此分开。黑色金属矿的分选——少数铁矿，锰矿及铬矿直接采用电选，大部分仅在精选过程应用电选。电选对除去铁精矿、锰矿及铬矿中的硅酸盐类矿物有特殊的效果。砂金矿的精选——砂金矿也是先经重选，得出重矿物，通常包括黄金、磁铁矿、钛铁矿及少量石英等，将此重矿物用磁选与电选配合进行精选。当用磁选除去磁性矿物后，再用电选精

3、选黄金，可以得到品位很高、富集比很大的黄金精矿，比一般选矿方法或混汞法要优越得多。非金属矿物的分选——此类矿物包括石墨、石棉、金刚石、磷灰石、煤、钾盐、石英及长石的分选或精选，国外应用电选分离这些矿物者较多。各种固体物料或废料中回收铁金属——即从各类切削加工的废料、塑料中回收非铁金属；从火力发电厂及其他烟囱灰中回收煤及燃烧产生的铝硅酸盐的球形颗粒及粉煤灰。此外，电选还用于农业中选中、茶叶与茶杆的分选等。电选之所以不断地为人们所重视，生产实践证明它有以下的优点：耗电少，生产费用低，选别效果好，精矿品位高，回收率高；电选机本身结构简单，要求加工精度不高；易操作和维修且安全可靠，仅供电系较为复杂；

4、电选机占地面积少，电选为干式选矿方法，利于缺水和严寒地区采用；使用范围广，除能选分有色金属、稀有金属和非金属外，对黑色金属及放射性矿物也开始在生产上得到应用。二、电选机的发展2．1电选的作业参数2．1．1介电常数介电常数以符号ε表示，ε愈大者表示矿物的导电性愈好，反之则导电性差。一般情况下，ε>10至12以上者属于导体，能利用通常的高压电选分开，而低于此数值者则难以采用常规的电选法分选。当然大多数矿物主要属于半导体矿物。2．1．2矿物的电阻通常电选中矿物的电阻是指当矿物粒度d=1mm时的电阻，即欧姆值。这可采用各种方法测定其电阻值，由于大多数矿物均为粒度比较小的矿粒，故只能测出颗粒状的电阻，

5、而大块矿物则可做成一定形状的样品测出其电阻，这样测出的电阻比较准确。而粉末状者较难准确。选矿中的大多数矿物，即使属于导电性较好的矿物，也还是属于半导体性质，至于导电性较差的矿物则更无疑义了。近几年的研究进一步表明，半导体的N型是电子导体占优势，而半导体的P型属于电子孔隙导体，少数属于N和P型导体。2．1．3矿物的比导电度根据上述矿物电阻的大小，决定电子在其表面流动的难易程度。此外，根据实验还得出，电子流入或流出矿粒的难易，还与矿粒和电极间的接触界面电阻有关，而界面电阻又与矿粒和电极的接触面和点的电位差有关。电位差小，电子不能流入或流出导电性差的矿粒，只有在电位差很大时，电子才能流人或流出，即

6、获得电子或损失电子而带负电或正电。在高压电场中非导体和导体颗粒在电场中表现出的运动轨迹也不相同。人们利用此种原理在电极上通以不同电压以测定各种矿物的偏离情况。2．1．4矿物的整流性人们在实际测定矿物的比导电度时发现，有些矿物只有当高压电极带负电时才作为导体分出，而另一种矿物则只有高压电极带正电时才作为导体分出，这样在电选中给我们提供了一个进一步使矿物分选的选择条件。例如，当偏转电极带负电时，石英属非导体，从鼓筒的后方排出，但当电极改为正电时，石英却成为导体从前方排出。显然，由于电极所带电的符号不同，同种矿粒成为导体或非导体有别，而不论电极带电符号如何，均能成为导体从鼓筒的前方分出，如磁铁矿、

7、钛铁矿等等，矿物所表现出的这种性质，叫整流性。由此规定：（1)只获得负电的矿物，叫负整流性，此时的电极应带正电，如石英、锆英石等。（2)只获得正电的矿物叫正整流性，此时的电极应带负电，如方解石等。（3)不论电极带正电或负电，矿粒均能获得电荷，此种性质叫全整流性，如磁铁矿、锡石等。根据前述矿物介电常数的大小、电阻的大小，可以大致确定矿物用电选分离的可能性；根据矿粒的比导电度，可大致确定其分选电压，当然此种电压乃