混合金属颗粒在高压静电场中提纯、分选方法

摘要

混合金属颗粒在高压静电场中提纯、分选方法涉及混合金属提纯、分选技术领域。公开了一种提纯、分选方法，首先选则粒径在0.1mm～3mm的两种或两种以上混合金属颗粒，接通小型高压提纯机的高压直流电源，根据混合颗粒的密度、半径以及接地柱状电极的半径等参数选择施加电压值U_A，将混合料送入加料槽，在高压静电场的作用下实现提纯和分选。本发明具有结构简单，耗能小，提纯过程无损失，提纯金属颗粒品位高等特点。这种新的混合金属提纯的方法适用于有一定密度差、本身为颗粒状或可破碎成颗粒状的两种或多种混合金属的提纯、分选。主要用于废汽车和电子废弃物等的金属材料回收等领域。

主权项

1、一种混合金属颗粒在高压静电场中提纯、分选方法，其特征是提纯、分选方法步骤如下：a原料准备：粒径在0.1mm～3mm的两种或两种以上混合金属颗粒，该两种或两种以上混合金属颗粒的密度有一定的差异；b加料：小型高压提纯机的高压柱状电极与0～120KV的高压直流电源接通，选择施加电压值U_A，U_A的确定方法如下：U_A需满足U_L(ρ₁，r₂)＜U_A＜U_L(ρ₂，r₁)，即U_A取U_L(ρ₁，r₂)和UL(ρ₂，r₁)之间的任一值，其中ρ₁代表相对密度小的金属颗粒的密度，ρ₂代表相对密度大的金属颗粒的密度，r₂代表待提纯的混合金属颗粒的最大粒径，r₁代表待提纯的混合金属颗粒的最小粒径，U_L代表金属颗粒的起浮电压，即单个颗粒能从接地柱状电极与高压柱状电极最短距离处的接地柱状电极表面点飞离的临界电压值，起浮电压U_L由颗粒的重力G、离心力F_w以及电场力F_q决定，当颗粒在接地柱状电极与高压柱状电极最短距离处的接地柱状电极表面点受力平衡时，即$\overrightarrow{G}+{\overrightarrow{F}}_w+{\overrightarrow{F}}_q=0$时，起浮电压U_L可由如下颗粒受力公式计算求得：G＝mgF_w＝mw²R₁Q_m＝(2π³/3)ε₀r²E$E=\sqrt{{E_{\mathrm{qx}}}^2+{E_{\mathrm{qy}}}^2}$$E_{\mathrm{qx}}=U_L[\frac{y_1}{{(a-h_1+x_1)}^2+y_1^2}-\frac{y_1}{{(a+h_1-x_1)}^2+y_1^2}]/\ln \frac{(h_1+a-R_1)(h_2+a-R_2)}{(R_1+a-h_1)(R_2+a-h_2)}$$E_{\mathrm{qy}}=U_L[\frac{a-h_1+x_1}{{(a-h_1+x_1)}^2+y_1^2}+\frac{a+h_1-x_1}{(a+h_1-x_1)+y_1^2}]/\ln \frac{(h_1+a-R_1)(h_2+a-R_2)}{(R_1+a-h_1)(R_2+a-h_2)}$F_qx＝kQ_mE_qxF_qy＝kQ_mE_qy式中：m为颗粒质量，w为接地柱状电极的角速度，可由转速求得，ε₀为空气介电常数，r为金属颗粒半径，k＝1，h₁＝(L²+R₁²-R₂²)/(2L)，h₂＝(L₂-R₁²+R₂²)/(2L)，a＝(h₁²-R₁²)^1/2，R₁为接地柱状电极半径，R₂为高压柱状电极半径，L为接地柱状电极与高压柱状电极的轴间距，通过以上公式对U_L进行计算，进而得到U_L(ρ₁，r₂)和U_L(ρ₂，r₁)，然后确定U_A，施加值为U_A的电压后，在高压柱状电极与接地柱状电极之间形成高压静电场，然后将混合金属颗粒送入小型高压提纯机的加料槽内，在槽内有加料振动辅助装置进行振动，使混合金属颗粒能均匀地进入接地柱状电极的表面，接地柱状电极的转速范围为5～30r/min；c收集：在高压静电场作用下，相对密度小的金属颗粒从接地柱状电极的表面飞离到小型高压提纯机的第二收集槽(b)内，而相对密度大的金属颗粒在毛刷或刮板的作用下脱离接地柱状电极的表面，落入第一收集槽(a)内；d出料：当提纯、分选结束后，关掉高压直流电源，停止接地柱状电极的转动，分别打开小型高压提纯机的第一收集槽(a)、第二收集槽(b)的仓门，取出不同密度的金属颗粒，进行包装。