D 离心力Fc
在鼓筒式电选机上进行分选时,离心力Fc直接与转鼓的转速有关,这是除电力而外,影响分选效果最为突出的机械力,以下式表示:
式中 Fc———离心力,N;
m———矿粒质量,kg;
V———鼓筒线速度,m/s;
R———鼓筒半径,m.
E 重力Fg
Fg=mg (13)
式中 m———物体(矿物)质量,kg;
g———重力加速度9.8m/s2
矿粒在鼓筒式电选机上分选时,所受到的重力,其径向和切向分力是随转动角度而改变的,如开始给到鼓筒上时,重力方向完全与鼓面垂直,俟转动后,径向和切向分力不断变化,当转到180°时,方向正好与给入时完全相反。
除上述五种力之外,还有分子间的作用力,矿粒与鼓面的摩擦力和空气阻力,但相对于上述各种力来说都很小,可不予考虑,只有分选细粒级时,分子间的作用力则必须要考虑。
根据矿粒在鼓面上所受电力和机械力的情况导电性好的矿粒,其关系式为:
F1+FC>F2+Fg (14)
故矿粒会在图1.17之AB范围内落下。
导电性差的非导体矿粒,其关系式为:
F1+F2>Fc+Fg (15)
从而会在CD范围内落下。
导电性中等的中矿,其关系式为:
Fc+Fg>F1+F2 (16)
从而会在BC范围内落下。
分选电压、鼓筒转速及电极结构三者的交互效应是非常显著的,如果电极结构形式确定后,则电压和转速相互影响又非常突出,实质上是上述关系式中的电力F1F2及离心力Fc的问题,即如何选择和配合好的关键问题。[next]
(四)矿粒在自由落下电选机中所受到的各种作用力
除鼓筒式外,此种自由落下式电选机是使用较多的一种电选设备。给矿乃先经接触碰撞和摩擦或则与给矿槽直接摩擦而获得电荷,然后进入此设备中进行分选图10.
如果忽略空气摩擦效应和邻近颗粒间的库仑力的影响,则矿粒只受到电力和重力的作用,则
电力 Fe=QE (17)
重力 Fg=mg (18)
符号与单位均同前述。
从上图10可知,矿粒摩擦带电后,由于进入电场后而受到电力而沿X轴向运动;受到重力而沿Y轴下落,故上述两方程可以写成为
式中 t——— -时间,so负号表示下落方向。
且 Q=Σσs (21)
式中 σs———由于摩擦接触带电后在矿粒上的表面电荷密度,C/m2.显然矿粒的初速度和位移为零,由于电力而产生沿X轴线上的移动,将19式积分后得:
在一般情况下,此种电选机的处理粒度为中等粒级,即48~60网目,根据粒度、密度则可求出矿粒的m值,从而可求得Q/m≈9×10-6.库仑/公斤.此种电选机的电场强度E为4×105伏/米,代入22式得
X=1.8t2 (24)
落下高度取0.5米已足够,则从24及25可求得X=0.18米.X值乃离中心线(落下时的位置)距离,从而求得整个设备的横向宽度为0.36米左右。故在分选此等粒度时,设备的高为0.5米,宽0.36米,即可满足要求,而分选细粒则应适当改变。