Д.т.н. Сулейменов О.А.

Таразский государственный университет, Казахстан

Современное состояние

электростатической сепарации

твердых дисперсных материалов

Электронно-ионные процессы, организованные для разделения измельченных материалов, используют упорядоченное движение заряженных частиц в электрическом поле. Их траектория определяется известными законами поведения тех же электронов и ионов, только выведенных в пространство сепарационной камеры промышленных аппаратов. Эти процессы на практике реализуются с помощью простых электронно-ионных аппаратов, имеющих малый удельный расход энергии и эффективно улавливающих дисперсные твердые выбросы в окружающую среду.

Из года в год, по мере истощения запасов месторождений, на переработку поступает сложные коллективные концентраты, содержащие трудноразделяемые компоненты с промежуточными свойствами, которые требуют применения более эффективной сепарации. Известные электростатические сепараторы являются относительно удовлетворительными, однако, когда речь идет о больших потоках и частицах микронных размеров, процесс требует повышения эффективности. Поэтому необходимо ставить задачу создания процесса, способного разделять дисперсный твердый материал, содержащий значительное количество мелко-ультрадисперсной фракции. Причем процесс переработки должен производиться без предварительного фракционирования измельченного материала, что придает к данному процессу большую универсальность, существенно упрощает технологию. А главное, в процесс активной переработки вовлекается самая нетехнологичная фракция измельченного сырья, из-за некачественного разделения которой в настоящее время возникают экономические и экологические проблемы.

Инновационные электронно-ионные процессы отвечают современным требованиям энергосбережения и охраны окружающей среды, поэтому такие научные разработки являются весьма актуальными для промышленных предприятий, занимающихся переработкой дисперсных твердых материалов.

Коронно-электростатическая сепарация, исследования которой проводились на базе промышленных сепараторов, находит применение в горно-металлургическом секторе и в аналогических сферах производства. А электростатические сепараторы с подвижной средой являются весьма перспективными в современных условиях производства наноматериалов.

За длительный период научных исследований по данной тематике разработаны и установлены:

-методика расчета режимов зарядки дисперсных твердых материалов при напряжении с пульсациями непрямоугольной формы, учитывающей параметры тока коронного разряда и физические свойства минералов и, разработанный на этой основе, процесс селективного разделения коллективных концентратов, содержащих трудноразделяемые минералы с промежуточными свойствами;

-математическое описание режимов разделения мелко-ультрадисперсных твердых материалов в камерных сепараторах, процесс электростатической сепарации рядового фосфатного сырья при напряженности поля в сепарационной камере свыше 3×10⁵ В×м^-1, с одновременным вовлечением в процесс активного разделения, совместно с основным материалом, и нетехнологичной фракции – 50+0 мкм - процесса селективного разделения фосфоритной муки тонкого помола, содержащей пылевую фракцию ;

-электроциклон для мелко-ультрадисперсной пыли с новыми фильтрационными свойствами , разработанный на основе математического описания режимов улавливания, включающий предварительную электронно-ионную обработку пылевоздушной смеси, а также зависимость эффективности улавливания пыли в электроциклоне от скорости потока;

-технология сухой переработки фосфоритной муки широкого класса крупности, разработанная на основе электронно-ионных процессов в сепараторах дисперсных твердых материалов, снижающая общий объем отходов из исходного сырья .

Широкое практическое применение указанных разработок позволит освоить в промышленном масштабе инновационную энергосберегающую технологию, которая вполне соответствует к современным экологическим требованиям.