一种垂直分布的介质棒旋转摩擦电选设备及电选方法技术

本发明专利技术公开了一种垂直分布的介质棒旋转摩擦电选设备及分选方法，属于干法静电分选技术领域，解决了现有荷电设备颗粒荷电量小、荷电不稳定、易团聚、分选效率不高等问题。本发明专利技术电选设备包括给料单元、荷电单元和分选单元；荷电单元包括外壳、旋转电机、旋转主轴和介质棒；旋转电机与旋转主轴连接，旋转主轴竖直设置，介质棒固定设置在旋转主轴上，且与旋转主轴垂直，旋转主轴和介质棒设置在外壳内，旋转主轴带动介质棒旋转形成荷电区；物料经给料单元进入荷电单元，物料靠自身重力下落的同时，与介质棒进行接触、摩擦和碰撞，使物料荷电；荷电后物料进入分选单元进行分选。本发明专利技术使物料得到充分荷电。得到充分荷电。得到充分荷电。

A vertically distributed dielectric rod rotating friction electric separation equipment and method

【技术实现步骤摘要】
一种垂直分布的介质棒旋转摩擦电选设备及电选方法


[0001]本专利技术属于干法静电分选
，特别涉及一种垂直分布的介质棒旋转摩擦电选设备及电选方法。

技术介绍

[0002]摩擦静电分选技术是一种基于物料间电性质差异的干法分选技术，可以有效的分选粒度小于74μm的物料。
[0003]当前，应用广泛的湿法分选主要是浮选法，需要消耗大量药剂和水，其分选后的产品还需要进行脱水干燥处理，其工艺非常复杂，同时会导致水资源短缺以及水污染等问题。而在我国矿产资源丰富的西北地区又较为缺水，矿产资源难以开发。随着干法选矿技术不断发展，其技术的优越性也慢慢凸显出来。摩擦静电分选技术与湿法分选相比，不仅工艺流程简单、经济、不产生废水，而且环境污染小、建设成本低。
[0004]摩擦静电分选技术在矿物分选领域应用前景广泛，其荷电效果对摩擦静电分选效果有着非常大的影响，而目前荷电设备存在颗粒荷电量小、荷电不稳定、易团聚、分选效率不高等问题。

技术实现思路

[0005]鉴于以上分析，本专利技术旨在提供一种垂直分布的介质棒旋转摩擦电选设备及电选方法，通过旋转的介质棒的碰撞摩擦，使物料得到充分荷电，解决了现有技术的不足。
[0006]本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0007]本专利技术提供了一种垂直分布的介质棒旋转摩擦电选设备，其包括给料单元、荷电单元和分选单元；
[0008]所述荷电单元包括外壳、旋转电机、旋转主轴和介质棒；
[0009]所述旋转电机与旋转主轴连接，所述旋转主轴垂直于水平面设置，所述介质棒固定设置在旋转主轴上，且与旋转主轴垂直，所述旋转主轴和介质棒设置在所述外壳内，旋转主轴带动介质棒旋转形成荷电区；
[0010]物料经所述给料单元进入荷电单元，物料靠自身重力下落的同时，与介质棒进行接触、摩擦和碰撞，使物料荷电；荷电后物料进入分选单元进行分选。
[0011]进一步的，所述介质棒设置有多根。
[0012]进一步的，所述荷电单元还包括圆台凹槽；
[0013]所述圆台凹槽底部设置有通孔，所述旋转主轴穿过所述通孔；
[0014]所述通孔直径大于所述旋转主轴直径，在所述圆台凹槽底部与旋转主轴之间形成缝隙；
[0015]所述旋转主轴与圆台凹槽固定设置，旋转主轴带动圆台凹槽旋转；
[0016]所述圆台凹槽设置在介质棒上方，物料经给料单元落入圆台凹槽后沿所述圆台凹槽内壁转动，在重力作用下经过所述缝隙落至荷电区，与介质棒发生碰触进行荷电。
[0017]进一步的，所述外壳下方设置有排料口，所述排料口上设置有扁嘴状的排料槽。
[0018]进一步的，所述分选单元包括电选区壳体、高压直流电源、电极板和收集槽；
[0019]所述电极板设置在电选区壳体相对的两侧壁上，所述电极板与高压直流电源连接；所述收集槽设置在电选区壳体底部。
[0020]进一步的，所述电极板上端超过排料口出口3～5cm。
[0021]进一步的，所述收集槽包括多个槽体，所述槽体呈“U”型，且多个槽体并排布置。
[0022]进一步的，还包括集中控制单元；
[0023]所述集中控制单元包括PID1控制器、PID2控制器、数据采集装置、数据处理装置和数据显示装置。
[0024]进一步的，所述PID1控制器用于控制旋转电机、给料单元和高压直流电源的开关；所述PID2控制器用于控制旋转电机的旋转速度、给料单元的给料速度和高压直流电源的电压大小。
[0025]本专利技术还提供了一种垂直分布的介质棒旋转摩擦电选设备的分选方法，包括以下步骤：
[0026]第一步，首先通过PID2控制器设置好旋转电机转速后，通过PID1控制器打开旋转电机控制开关；待旋转主轴达到稳定旋转状态后，再通过PID1控制器启动高压直流电源，随后通过PID2控制器调整好电压大小；待高压直流电源数值保持稳定后，最后通过PID2控制器设定好给料单元的给料速度后，使用PID1控制器启动给料单元；
[0027]第二步，荷电区内的物料受到介质棒的旋转滑动、碰撞产生的摩擦力，在其表面进行充分荷电，荷电后的物料分别带有正电荷和负电荷，在重力的作用下继续向下运动，之后通过荷电区下方的排料口排出，进入分选单元进行分选；
[0028]第三步，在电场作用下，带正电荷的物料向负极板靠近，带负电荷的物料向正极板靠近，最后落入底部的收集槽，完成分选。
[0029]与现有技术相比，本专利技术至少能实现以下技术效果之一：
[0030]1)本专利技术的荷电单元为竖直设置，介质棒在壳体内旋转，物料在荷电单元内靠自身重力下落的同时，与介质棒不断进行接触、摩擦和碰撞，使其充分荷电，采用机械旋转、碰撞摩擦相结合的方式，增强了物料颗粒的摩擦荷电效果，解决了现有摩擦荷电装置在物料颗粒进行摩擦荷电时，荷电不充分、易聚团等问题。
[0031]2)圆台凹槽通过缓冲物料的下降来增加给料的均匀性以及物料的留存时间，同时，圆台凹槽随旋转主轴一同旋转、材质与介质棒一致，使物料能得到更多的荷电机会。
[0032]3)排料口上设置有扁嘴状的排料槽，排料口出口与电极板平行，荷电后的物料从荷电区落入排料槽，经过排料槽的引导后，物料能均匀、连续的沿着排料口平行于电极板掉落，有效提高了分选效率。
[0033]4)将电极板上端的位置设置的超过排料口出口3～5cm，能有效的防止电选区边缘的边缘效应，使电场能更好的保持稳定，使物料拥有更好的分选效率。
[0034]5)收集槽包括多个槽体，收集槽能自由抽取，类似于抽屉，可做到自由便捷式安装与抽取，便于收集物料。且槽体数可变更，收集槽的槽体数可以根据实际需要进行改变。
[0035]6)为了排除因排料口材质与介质棒不同而引起的荷电混乱、不均匀等不利现象，避免影响最终的分选效率，排料口材质与介质棒的材质相同。
[0036]7)在旋转主轴下方套设有一个圆环，将圆环固定在外壳上，能使旋转主轴稳定不摇晃。
[0037]8)外壳是由透明材质制成的，能更加直观的看清物料在荷电区的运动轨迹与状态。
[0038]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0039]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的附图标记表示相同的部件。
[0040]图1为本专利技术摩擦电选设备示意图；
[0041]图2为本专利技术的侧视图；
[0042]图3为本专利技术的俯视图。
[0043]附图标记：
[0044]1‑
旋转电机；2
‑
旋转主轴；3
‑
圆台凹槽；4
‑
介质棒；5
‑
外壳；6
‑
排料口；7
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垂直分布的介质棒旋转摩擦电选设备，其特征在于，包括给料单元、荷电单元和分选单元；所述荷电单元包括外壳、旋转电机、旋转主轴和介质棒；所述旋转电机与旋转主轴连接，所述旋转主轴竖直设置，所述介质棒固定设置在旋转主轴上，且与旋转主轴垂直，所述旋转主轴和介质棒设置在所述外壳内，旋转主轴带动介质棒旋转形成荷电区；物料经所述给料单元进入荷电单元，物料靠自身重力下落的同时，与介质棒进行接触、摩擦和碰撞，使物料荷电；荷电后物料进入分选单元进行分选。2.根据权利要求1所述的垂直分布的介质棒旋转摩擦电选设备，其特征在于，所述介质棒设置有多根。3.根据权利要求1所述的垂直分布的介质棒旋转摩擦电选设备，其特征在于，所述荷电单元还包括圆台凹槽；所述圆台凹槽底部设置有通孔，所述旋转主轴穿过所述通孔；所述通孔直径大于所述旋转主轴直径，在所述圆台凹槽底部与旋转主轴之间形成缝隙；所述旋转主轴与圆台凹槽固定设置，旋转主轴带动圆台凹槽旋转；所述圆台凹槽设置在介质棒上方，物料经给料单元落入圆台凹槽后沿所述圆台凹槽内壁转动，在重力作用下经过所述缝隙落至荷电区。4.根据权利要求1所述的垂直分布的介质棒旋转摩擦电选设备，其特征在于，所述外壳下方设置有排料口，所述排料口上设置有扁嘴状的排料槽。5.根据权利要求4所述的垂直分布的介质棒旋转摩擦电选设备，其特征在于，所述分选单元包括电选区壳体、高压直流电源、电极板和收集槽；所述电极板设置在电选区壳体相对的两侧壁上，所述电极板与高压直流电源连接；所述收集槽设置在电选区壳体底部。6.根据权利要求5所述的垂直分布的介质棒旋转摩擦电选设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺靖峰，陈泠桦，刘斌，陈浩，白强，刘志国，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：