专利名称：用于分选摩擦充电混合物质的静电分离装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自落式静电分离装置，用于分离混合物质，例如，用于分离矿物原料或用于分离混合的人造材料。
根据现有技术水平，已知各种自落式分离器，它们都按相同的原理工作。待分离的颗粒以摩擦生电的方法选择性地反向充电并落下通过一分离空间，此分离空间以一个电极对作为边界，电极对的电极通过施加直流电压具有相反的电极性。其中，电极可以是板，循环的带，或者是静止的管子列或可转动的管子列。颗粒根据其带电情况产生相应的偏移，一般可获得三种产品，一种带负电的产品，一种带正电的产品及一种中性产品。产品质量可通过安装在落料段终端的分离挡板来控制。在舒伯特的“固体矿物原料的洗选”的书，卷II，233/234页中，描述了一种按公知的原理工作的分离器，该书1967年出版于莱比锡。由DE2609048可知，使用由导电材料制造的循环运动的带作为电极。根据DE4438704，一种用于分离人造混合材料的管式自落式分离器是现有技术水平。为了提高分离产品的纯度，在此以后安装了公知的管子，它们相互布置在空隙中，分离的选择性可由此改善。
在静电分离中，一般情况下，为了以满意的纯度有选择地分离出两种成分，一个单独的分离器不够。要求将产品在两极或多级装置中再分离。在各级之间有很长的输送行程要克服，所需的位置很大，投资费用随级数的增加而增长。这种多级装置，一般情况下含有两台、在特殊情况下包含有3台或更多的分离器，它的缺点在于，需要卧式的输送承载机构，例如，螺旋输送机、链式输送机，以便能够将中间产品相互地从一台分离器输送到另一台。对于一个带有两台分离器的设备需要两台此类的输送机，循环输送产品的量通过卧式输送机被大大提高，它有两个根本的缺点，缺点之一是，产品在设备中的停留时间增加，它可导致充电料粒的放电增加。放电可通过充电料粒之间的电荷交换实现，但也可通过料粒与输送装置壳体的壁的接触实现。循环量增加的另一缺点是，分离平衡的调整被延迟。由此，要解决的任务是，根据类别改造用于静电分离的落料式分离器，以达到在相同或更高的分离能力下所需的空间减少并且更快地达到稳定的运行状态。
现在根据本发明，这一任务被这样解决了，即通过两个独立的具有相反极性的电压源使电极获得它们的电位。其中一个电源提供相对地电位为正的电压而另一个电源提供相对地电位为负的电压，由此在分离器中间相对地的电位差为零。现在这种安排的大的优点是，在分离空间给定电场强度并且在给定尺寸的情况下，电极与外壳间的电场强度值减少到一半，例如，由根据DIN标准最大允许值2KV/cm减少到只有1KV/cm。通过根据本发明的电压分配使得在与其它情况下具有相同的分离能力时，电极与外壳间的安全距离可减少一半。仅此一项对于一个单个的分离器而言，例如对于1吨/小时的物料通过量，分离器的体积可由8.6米3减少到3.8米3。
除壳体距离减少之外，在分离空间的电场强度也被提高，而并不需要同时将壳体的距离提高。因为通过提高电场强度而使料粒的偏移更好，从而能够降低落料高度并进而降低设备高度，或者在给定的尺寸下可以分离更粗大的粒料。在给定的电荷面密度时，对于半径为r的球形料粒，其在电场强度恒定的电场中的偏移与料粒的半径成反比，即在料粒半径加倍时偏移减少一半。只要分离器的耐压强度允许，这种情况可通过加倍电场强度来补偿。在分离器尺寸给定的情况下，通过电压分配可以分离更粗大的料粒。这在人造材料再生时，分离人造材料料粒尤其有利。
根据本发明的一个特殊的实施例，可使一带有两个分离级的分离器装置的体积额外地减少，它是这样实现的，即两个分离空间有序布置，各自构成一个分离空间的电极对相邻紧密地安置并且仅通过一个不导电的壁相互分开。其中，相同极性的电极各处在一条线上。每个分离空间都有一个通常类型的分离空间进料器并在落料行程的底部具有熟知的排料器，分别用于中性物质、带正电物质和带负电物质。其中，至少有两个产品排出器。根据分离任务和所要求的产品质量的不同，可将其余排料器的每一个有选择地与两分离空间进料器之一通过一输送装置相连通。通过输送风机气动地实现输送或通过提升机实现输送。
根据这一实施例，对于1吨/小时的物料通过量并且两级的分离，使分离器装置的体积由大约22米3降到10米3。
在制造带有两个分离器并预定了待分离料粒颗粒尺寸的装置时，如果把本发明的两个特征结合在一起，对于一个1吨/小时的分离装置，使分离器装置体积由大约22米3减少到大约6米3。这几乎只有根据现有技术水平的装置体积的四分之一。本发明的另一优点在于，省去了两个卧式输送装置。
以下根据一个带有两个分离级的分离装置，进一步描述了按照本发明的技术解决方案。其中
图1是正视图。
图2是侧视图。
图3是电极高度上的横截面图。
图4是排料部分的横截面图，排料部分依照一个带有预分离和再分离、中间物质反馈和两个最终产品排出的线路。
在壳体1中垂直排列有四行管电极，它们构成了两个电极对2a、2b，相同极性的电极在一条线上。电极对通过一不导电的壁3相互分隔开并且相互之间紧密相邻地排列。通过壁3和相对布置的电极2a、2b分隔构造成两个分离空间，它们各通过一个分离空间进料器4a、4b供料，进料器4a、4b各构造成进料滑道。分离挡板6a、6b的位置通过轴5a、5b可分别地调节。带正电的分离产品、中性物质及带负电的分离产品落入在分离行程的底部安置的排料器7a、7b，其中，至少有两个产品排出器，并且其余的排料器可选择性地同输送装置8a和8b之一相联通。分离的电源9a和9b被有意义地联接在电极的屏蔽范围。
对于各种分离任务，电极的极性以及排料器7a、7b与分离空间进料器4a、4b的联接可任意地改变，这样实现了本发明的优点并且达到经济的分离效果。
权利要求
1.用于分选摩擦充电混合物质的静电分离装置，由电极、进料滑道及排料装置构成，具有相反极性的电极垂直安装在壳体(1)中，它们构成了一个电极对，电极对之间构成分离空间，待分离的混合物质通过进料滑道自由落入分离空间，分离产品由排料装置排出，其特征是，各有一独立的电源(9a，9b)同每一个电极相联，其中一个电源提供相对地电位为正的电压而另一个提供相对地电位为负的电压，由此，在分离器中心，电位差相对地为零。
2.根据权利要求1的静电分离装置，其特征是，两个电极的相对地的电位差绝对值相等或几乎相等，大约为20000至80000伏，这样，两电极间获得一个40000V至160000V的总电位差。
3.根据权利要求1的静电分离装置，其特征是，电极是由紧密相邻安置的两个电极对(2a，2b)构成，它们之间通过一个不导电的壁(3)相互隔开，具有相同极性的电极各布置在一条直线上并由此构成两个分离空间，每个分离空间各包含一个中间物质排料器，一个带正电物质排料器及一个带负电物质排料器，其中至少有两个产品排出器，余下的排料器(7a，7b)通过一输送装置(8a，8b)选择性地同两分离空间的进料器(4a，4b)之一相联通。
4.根据权利要求1至3的静电分离装置，其特征是，电极构造成板状电极，静止的管电极，旋转的管电极或循环运动的带状电极。
5.根据权利要求3的静电分离装置，其特征是，排料器(7a，7b)与分离空间进料器(4a，4b)之间的输送装置是，例如一个提升机或一个气动输送承载机构。
6.根据权利要求1，3和5的静电分离装置，其特征是，一个充电装置直接位于分离空间进料器(4a，4b)之前。
全文摘要
本发明涉及一种自落式分离器类型的静电分离装置,用于分选摩擦充电的混合物质,其特征是,将构成电极对的每个电极各连接一个独立的电压源(9a,9b),其中一个电源提供相对地电位为正的电压,另一个提供相对地电位为负的电压,由此,在分离器中心相对地的电位差等于零。
文档编号B03C7/02GK1183319SQ97120210
公开日1998年6月3日 申请日期1997年11月5日 优先权日1996年11月22日
发明者伊林·盖斯勒, 汉斯－尤尔根·克瑙尔, 英戈·施塔尔 申请人:钾碱和盐有限公司