[发明专利]多段式高压电场可调的摩擦电选分选装置与方法

说明书

本发明涉及一种多段式高压电场可调的摩擦电选分选装置与方法，高压电极板沿分选腔的高度设置为多段，每一段电极板均通过调节螺柱与调节腔的外壁连接，能够相对于接地电极板进行水平方向的间距调节；相邻两段高压电极板用导线连接，最下端的高压电极板接入高压电；接通高压电源时，分选腔内高压电极板和接地电极板间形成电场，当外接高压电源的电压一定时，场强与两极板的距离成反比。该装置实现分选过程中对不同场强的要求，降低设备成本；不仅能用于复杂矿物成分、塑料颗粒及金属废弃物颗粒的分离，还可以用于农产品与杂质的分选；既能提高分选效率也能增加产品的回收率，同时避免了极板达到击穿电压，以致击穿分选电场，提高分选过程的稳定性。

技术领域

本发明涉及颗粒的气固两相分离技术，特别是涉及多段式高压电场可调的摩擦电选分选装置与方法，属于分选设备领域。主要用于颗粒状的分离，如复杂矿物成分、塑料颗粒及金属废弃物颗粒等，还可以用于农产品与杂质的分离，如谷物的分选。

背景技术

摩擦电选技术是利用待分离物组分中介电质性的差异而实现分选的可用于多组分细粒物料颗粒分选的物理分选方法。电选过程中必须首先使待分离颗粒带电，带电的方法主要由矿物的电学性质来决定。在电选过程中应用的电学性质主要有电阻、介电常数和表面逸出功等。

细粒物料颗粒在摩擦碰撞带电后，不同组分携带了极性不同、电量不等的电荷，带电颗粒在气流的携带下进入高压电场。在高压静电场中，带电物料在电场力及自身重力作用下向与自身运动偏转和分离，从而实现组分的分离。颗粒收到的电场力不仅与自身质量及带电量有关，还与所在电场中的场强有关。当外接高压电源的电压一定的时，场强与两极板的距离成反比：距离越小，场强越大。

带电细粒物料颗粒在高压静电场中的分选可分为两个阶段：第一、带电颗粒在电场中发生偏转，在这个阶段，颗粒受到的电场力较大时，有利于减小颗粒向极板偏转的时间，从而减小颗粒下落的距离；颗粒受到的电场力较弱时，带电颗粒不能及偏转，会降低分选效率。第二、颗粒偏向极板运动，在这个阶段，受到的电场力较大时，则颗粒向极板方向的运动速度就会增大，颗粒与极板接触从而粘附在极板上的几率则会增大，从而造成收集损失。随着颗粒的累积，粘附在极板上的颗粒形成固体层，极板间由于固体层的存在，其场强将小幅增大，从而加快颗粒向极板方向的运动速度，颗粒更容易粘附在极板上，形成恶性循环，降低了分选效率。同时，极板间场强的增加会降低电场的击穿电压，从而增大分选电场击穿的机率，影响分选的进行。

现有摩擦电选系统中，为了节约成本，分选电压电源往往只有一套，且在分选过程不能随意调动，其在不同程度上存在上述问题。

发明内容

本发明提供了一种多段式高压电场可调的摩擦电选分选装置与方法，以解决现有摩擦电选机分选电场单一的而造成的产品收集有损失、分选不充分等问题，具有分选高效、操作简单、易于控制、成本低廉的特点。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：多段式高压电场可调的摩擦电选分选装置，包括高压分选腔和设置于分选腔一侧的调节腔，所述分选腔的腔体顶端设置进料口底端设置出料口；所述分选腔的与调节腔的相邻侧设置高压电极板，另一侧设置与高压电极板对应的接地电极板；接地电极板固定在分选腔的内壁，高压电极板设置于调节腔内；所述高压电极板沿分选腔的高度设置为多段，每一段电极板均通过调节螺柱与调节腔的外壁连接，能够相对于接地电极板进行水平方向的间距调节；高压电极板上设置接线柱，相邻两段高压电极板通过接线柱用导线连接，最下端的高压电极板通过高压接线柱接入高压电；接通高压电源时，分选腔内高压电极板和接地电极板间形成电场，当外接高压电源的电压一定时，场强与两极板的距离成反比。

所述分选腔中的部分高压电极板接入高压电，此时未接入高压电的极板间的场强接近为0。

所述分选腔中的各段高压电极板分别接入不同电压的高压电，灵活调节各段极板间的场强。