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电选-矿物在电场中的五种带电方法

发布日期:2019-01-07   来源:矿道网   投稿者:罗兴刚   浏览次数:17413

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        电选过程中,使矿粒带电的方法通常有摩擦带电、感应带电、接触带电、在电晕电场中带电以及在复合电场中带电。

一、摩擦带电

不同性质的矿粒由于互相摩擦或者与给料运输设备的表面摩擦,便带上不同符号的电荷。摩擦时得到的电荷的符号主要取决于矿粒的性质、给料运输设备的材料等。因此,有可能某种矿粒在某一条件下带正电,在另一条件下带负电,例如,硫黄与石英或食盐接触时带负电,与硒接触时带正电。

二、感应带电

如导体矿粒移近电极,由于电极电场对导体中自由电子的作用,导体矿粒靠近电极的一端产生与电极符号相反的电荷,远离电极的一端产生与电极符号相同的电荷。

如矿粒从电场中移开,这两种相反的电荷便互相抵消,矿粒则不带电,这种电荷称为感应电荷。感应电荷可以用接地等方法移走。

非导体矿粒在电场中只能被极化,非导体分子中的电子和原子核结合得相当紧密,电子处于束缚状态。当非导体接近电极时,非导体分子中的电子与原子核之间只能做微观的相对移动,形成“电偶极子”。

这些电偶极子大致按电场的方向排列(称为电偶极子的定向),因此在非导体和外电场垂直的两个表面上分别出现正、负电荷,这些正、负电荷的数量相等,但不能离开原来的分子,因此叫做“束缚电荷”。

电场内的非导体中电荷的移动过程(或电偶极子的定向)称为极化。束缚电荷与感应电荷不同,不能互相分离,也不能用接地等方法移走,这与磁铁的南北极不能分开的现象相似。

三、接触带电

当矿粒与电极直接接触,导电性好的矿粒将带上与电极符一号相同的电荷。导电性差的矿物只能被极化,在其表面产生束缚电荷,靠近电极的一端,电荷的极性和电极极性相反;远离电极的一端,电荷的极性和电极极性相同。

四、在电晕电场中带电

当在两个曲率半径相差很大的电极之间加上足够高的电压时,曲率半径小的电极(例如金属丝)附近的电场强度将大大超过电极之间其余空间的电场强度。

该电极附近的空气将发生碰撞电离,产生电子和正离子,电子附着于中性分子而形成负离子。电子,止、负离子分别向符号相反的电极移动,于是形成电流(称为电晕电流),这时将产生微弱的咝咝声,并在曲率半径小的电极(称为电晕电极)附近看到浅紫色辉光,这种现象称为电晕放电。

如果在空气中产生电晕放电,在电晕电极的尖端附近可观察到空气向周围空问流动,这种现象称为电风。电晕放电时还经常可以闻到特殊的臭氧味。

由于离开电晕电极稍远,电场强度即减弱很多,因此电晕放电不能发展到电极之间的整个空间,仅发生在电晕电极附近很薄的一层里,这一薄层称为电晕区。电晕区以外的区域称为电晕外区,所以电晕放电可以看作是气体的不完全击穿。

稳定的电晕只能存在于不均匀电场中。在均匀电场中,只要电压升高到一定程度,在电极之间的任何地点都可能发生碰撞电离,而产生火花放电甚至弧光放电。出现电晕时的电极电压称为电晕起始电压,电晕起始电压取决于电极的形状、电极之间的距离、气体的性质等。

五、在复合电场中带电

矿粒在复合电场中带电,实际上是在电晕电场和静电场两者的结合而产生的共同作用下带电。导体矿粒在电晕电场中获得电荷,只要偏移电晕电场一些距离,由于其导电性良好,所获电荷几乎全部经接地极传走不剩或所剩的电荷极少,并同时受到一强大的高压静电场作用而被感应荷电,吸向静电极。非导体矿粒经过电晕电场也获得电荷,由于其电阻大,电荷既不能经接地极传走,又不能沿表面流动,故被静电极电场排斥而黏附于接地极上。

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