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Especificaciones Tecnicas Del Separador Electrostatico
| No | Ítem | Unidad | Data |
| 1 | Tambor giratorio (Diámetro x Longitud) | mm | 250 x 200 |
| 2 | Velocidad del tambor | r/min | 50-300 |
| 3 | Electrodo de corona (Diámetro de alambre / Cantidad) | mm / piezas | 0.2 / 1 – 5 |
| 4 | Electrodo electrostático (Diámetro / Cantidad) | mm / piezas | 1 – 5 / 30 |
| 5 | Regulación de electrodo (Movimiento radial) | mm | 50 |
| Regulación de electrodo (Angulo circunferencial) | grados | 60 | |
| 6 | Escobilla (Diámetro interior x Diámetro Interior) | mm | 105 x 60 |
| 7 | Velocidad de escobillas | 2 veces el tambor | |
| 8 | Calentamiento del tambor (Temperatura/Energía) | oC/W | 50 – 60 / 900 |
| 9 | Calentamiento de la tolva (Temperatura/Energía) | oC/W | 100 – 300 / 900 |
| 10 | Escala de abertura de la tolva | mm | |
| 11 | Inclinación del chute alimentador | Grados | 0 – 30 |
| 12 | Alimentador vibratorio del chute alimentador | Ajustable | |
| 13 | Tamaño de partícula del proceso | mm | 0.04 – 1 |
| 14 | Capacidad | Kg/h | 15 – 30 |
| 15 | Fuente de voltaje | W | 800 |
| 16 | Máximo voltaje | Kv | 60 |
| 17 | Dimensiones | mm | 920 x 1120 x 1850 |
| 18 | Peso | kg | 400 |
La separación electrostática depende de un número de propiedades eléctricas y mecánicas como conductancia, potencial de contacto, constante dieléctrica, forma de la partícula. En las pruebas es deseable que la aplicación de cada una de estas propiedades sea investigada. La propiedad de conductancia es la más conveniente utilizada en un separador teniendo un campo iónico, mientras que el potencial de contacto requiera un separador con un campo estático puro. La constante dieléctrica y la forma de la partícula también influencian la respuesta en estos dos campos. No hay separador en el mercado que pueda estar ajustado para todos estos requerimientos. El separador descrito es satisfactorio para este propósito y es provisto de un electrodo dieléctrico, lo cual acepta formación de campos de estática de alta intensidad.
La separación de minerales utilizando diferencias en sus propiedades eléctricas puede ser llevada usando un separador electrostático. Separará a conductores eléctricos (los minerales como casiterita y rutilo) de esos que son poco conductores eléctricos (los minerales como zircón y la siderita). El principio de separación es que las partículas a ser tratadas son hechas pasar por un campo eléctrico intenso y cada partícula adquiere una carga. Los conductores pasan a su cargo al emerger del campo mientras los poco conductores la retienen momentáneamente. La separación es efectuada pasando las partículas por un cilindro rotativo (el rodillo) de metal; Sin una fuerza exterior todas las partículas seguirán una trayectoria de balística cuándo deje la superficie del rodillo.
En presencia de un campo eléctrico, el rotor se carga negativamente, mientras las partículas son positivamente cargadas. Las partículas no conductoras retienen estas cargas y son atraídas por el rotor mientras las partículas conductoras pierden sus cargas (en el rotor) y siguen la trayectoria normal como se muestra en las figuras. La separación es afectada por cortadores regulables.
Equipo de Laboratorio
Hay dos paneles de control –
Procedimiento de Separación
Las partículas deben estar clasificadas a un tamaño muy cercano como en separación magnética
El voltaje operativo normal de la máquina es 30,000 voltios (D.C.). Consecuentemente seguir de manera estricta el procedimiento de seguridad indicado en las siguientes líneas.
Al terminar la prueba, las diferentes secciones diferentes del equipo son puestas fuera de servicio en la siguiente secuencia:
En la práctica los separadores electrostáticos siempre serán probados en varias etapas, ya que es raro tener un producto limpio en una sola pasada. Las propiedades físicas inherentes de partículas de los minerales (la densidad específica, el tamaño del grano y compósitos, capas superficiales) y sus interrelaciones afectan la facilidad de separación. Además el número de variables operativas (la temperatura, el voltaje, la velocidad del rotor y la configuración del electrodo) obligan a considerar un número de pruebas necesarias para determinar condiciones óptimas para separación.
Bibliografía Adicional
Las partes esenciales del separador son el rotor A, funcionando como electrodo puesto en tierra, el electrodo dieléctrico B, y el electrodo de la corona F mostrado en figura. Un campo de iones es generado por el electrodo F. Este campo de iones se carga en las partículas del rotor A y la superficie del electrodo dieléctrico B. Como la B gira continuamente, la región entre el rotor y el electrodo dieléctrico es un campo eléctrico que está cerca de condiciones estáticas. La región entre el rotor y el electrodo de la corona es un campo iónico que puede variarse de intensidad alta a intensidad cero rotando F sobre B y a una posición más lejos de A.
El electrodo dieléctrico tiene que la ventaja sobre el tipo metálico o conductivo de electrodo en que no hay las descargas de la chispa que interrumpen la separación. Esto permite el establecimiento de intensidades de campos eléctricos altas y no causa ulterior deflexión de partículas conductivas que pueden atraer.
El electrodo B es un tubo del vaso de pírex de diámetro de 3 pulgadas soportado por discos de bakelita, V. Recubriendo una porción del interior del tubo con un estrato eléctricamente puesto en tierra de grafito Acheson, el vidrio funciona como un dieléctrico de un condensador. Una forma alternativa del electrodo dieléctrico consta de un tubo plástico de 3 pulgadas de diámetro de metacrilato de metilo (0.13 pulgadas de espesor de la pared) colocado en tubo de metal con precisión.
Vista de un Separador Electrostático armado en un Laboratorio
Las separaciones eficientes de buenos y malos conductores en minerales chancados, arenas, y otros productos industriales son obtenidos adaptando el principio de carga convectiva. En este método el electrodo de la corona, F, es rotado hacia el rotor, a fin de que las partículas en el trasportador rueden y reciban una carga. La posición exacta del electrodo es determinada por la separación que resulta en el borde divisorio, G. Además del electrodo, la posición del borde divisorio G, el ajuste angular de L, y la distancia de la abertura de electrodos son variadas. Las combinaciones de conductores pobres y buenos pueden ser separadas, lo cual no responderá al campo estático puro del separador. Un ejemplo de esto es la ilmenita de estaurolita en ciertas arenas pesadas.
Los minerales chancados pueden ser llevados a través de un procedimiento especial de etapa de chancado y separación, a fin de que los conductores sean separados tal como se están liberando por chancado sin una reducción innecesaria en el tamaño de los conductores. Las separaciones eficientes son obtenidas con hematita, ilmenita, y minerales de cromita.
Con la carga convectiva, el separador colectara los materiales de conductividad intermedia con los conductores, y las partículas planas con los no conductores, lo cual hace justamente puesto a la acción del campo estático puro de un separador.
Cuando el electrodo de la corona es rotado lejos del rotor de tal manera que este a su máxima distancia del rotor, muy pocos iones alcanzan las partículas, y separador funciona como un campo estático puro o no iónico. La disminución en iones perdidos es obtenida reemplazando alambre de la corona con agujas orientadas para señalar directamente el electrodo dieléctrico. Con este ajuste, las separaciones basadas en la carga eléctrica friccional de partículas pueden ser obtenidas. Los ejemplos son la separación de sillimanita de cuarzo y talco de tremolita.
Con algunos minerales, suficiente carga eléctrica friccional resulta de manera simple. Otros requieren pasar sobre una superficie vibrante, tal como el alimentador E de la figura. La superficie del del alimentador E es una placa horizontal cuyos desplazamientos vibratorios están en una dirección vertical general.
Una forma alternativa de electrificación friccional, en la cual las vibraciones intensas pueden ser obtenidas, se construyó de placas verticales. Estas placas, 1.6 pulgadas de alto y 0.9 pulgadas de ancho, están separados con distancias de 1.6 pulgadas de alto y 0.2 pulgadas de ancho, colocados a lo largo de los bordes de las placas. Con la dirección de las placas en una posición vertical y el espesor de las placas de 0.05 pulgadas, el completo ensamble de las placas y el espaciamiento resulta en cavidades de 0.5 pulgadas de largo, 0.05 pulgadas de ancho, y 1.6 pulgadas de alto.
Cuando una mezcla mineral es vertida a través de las cavidades y el alimentador es vibrado horizontalmente, el cual es perpendicular para la superficie de las placas verticales, y electrificación friccional. Este electrificador, un substituto para E, es colocado en la dirección de la vibración y perpendicular a las superficies de las placas es paralela a la línea central del electrodo dieléctrico.
La Biotita es separado de talco con una eficiencia que es superior que con el método de conductancia usando carga convectiva. Con la carga convectiva sólo el conjunto de las partículas de biotita es removido. Esto está en contraste con el separador estático puro, el cual remueve el conjunto y las partículas laminares. Además de las partículas planas, las partículas con una conductividad baja y una constante dieléctrica alta se esperaría que separen más eficazmente como los conductores aparentes en el separador de un campo estático más simple.
Las arenas de playa y algunos minerales chancados reciben concentración primaria húmeda y clasificación de tamaño. Desde que el alimento inicialmente húmedo y debe ser secado para la concentración electrostática, el acondicionamiento con varias libras de ácido fluorhídrico y ácido sulfúrico por tonelada de sólidos puede efectuarse antes de secarse sin mucho costo adicional. Las mezclas minerales pueden estar acondicionadas en el estado seco también. El acondicionamiento seco con vapor de ácido fluorhídrico mejora la separación de talco de tremolita. El condicionamiento con el mismo reactivo en los estados acuosos y secos no siempre produce el mismo resultado. Por ejemplo, el berilio puede ser separado de cuarzo y feldespato después del acondicionamiento acuoso con ácido fluorhídrico, pero no después de un acondicionamiento seco con este reactivo.
Una alimentación inicialmente húmeda es también buena para la limpieza. La atrición es efectiva para arenas húmedas. En un ejemplo una arena de rutilo y zircón esa estaba ensuciada de hierro y fue resistente a la atrición y la acción química con dióxido de azufre acuoso. Sin embargo, añadiéndole un poco de polvo metálico de hierro a la pulpa acuosa del dióxido de azufre, el recubrimiento de la mancha de hierro fue disuelto en 50 a 60 minutos. El hierro metálico es un substituto para cinc metálico, se debe tener precaución al usar compuestos con azufre y oxigeno para la limpieza de minerales con manchas de hierro. La limpieza de partículas o el recubrimiento selectivamente con reactivos promete hacer separación electrostática tan versátil como la flotación.
El objetivo es la separación de un mineral altamente conductivo de un segundo mineral conductivo, un procedimiento que es impráctico en separadores electrostáticos comerciales usando rotores. Tales separadores aceptan la separación de minerales no conductores de minerales conductores. Una técnica nueva involucró uso de rotores especialmente preparados por anodizando y/o por oxidación en altas temperaturas para formar superficies adecuadas de óxido. Los óxidos específicos incluyeron aluminio, cobre, y níquel. El resultado significativo previsto por las superficies nuevas fue la extensión del rango de separación para conductividades más altas, una extensión en la conductividad relativa de un mineral de 10-14 para 10-11 mhos.
Algunos minerales son más convenientemente concentrados por una serie de etapas que pueden involucrar métodos gravitacionales, electrostáticos, y magnéticos. Ocasionalmente una fracción de los minerales no son separados. Esta fracción no separada de minerales es de interés en particular. Una aplicación común de separaciones electrostáticas divide los minerales en no conductores y conductor. Por ejemplo, los minerales conductores como ilmenita, pirita, columbita, magnetita, casiterita, y la hematites son separados de minerales poco conductivos como cuarzo, zircón, monacita, y rodolita. Un separador consiste en un cilindro metálico rotatorio y un electrodo ionizante adyacente es usado para estas separaciones. La diferencia entre minerales conductivos y poco conductivos se regula ajustando la intensidad de ionización. Los minerales más conductivos no son llevados a la bandeja colectora de los no conductores ya que el potencial del electrodo es aumentado. Sin embargo, un límite es finalmente alcanzado donde la selectividad entre los materiales conductores disminuye.
Migración de cargas durante la separación electrostática
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