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電選-礦物在電場中的五種帶電方法

作者:本站 來源:本站 日期:2020/12/28 10:53:03 人氣:25

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電選過程中,使礦粒帶電的方法通常有摩擦帶電、感應帶電、接觸帶電、在電暈電場中帶電以及在復合電場中帶電。

一、摩擦帶電

不同性質的礦粒由于互相摩擦或者與給料運輸設備的表面摩擦,便帶上不同符號的電荷。摩擦時得到的電荷的符號主要取決于礦粒的性質、給料運輸設備的材料等。因此,有可能某種礦粒在某一條件下帶正電,在另一條件下帶負電,例如,硫黃與石英或食鹽接觸時帶負電,與硒接觸時帶正電。

二、感應帶電

如導體礦粒移近電極,由于電極電場對導體中自由電子的作用,導體礦粒靠近電極的一端產生與電極符號相反的電荷,遠離電極的一端產生與電極符號相同的電荷。

如礦粒從電場中移開,這兩種相反的電荷便互相抵消,礦粒則不帶電,這種電荷稱為感應電荷。感應電荷可以用接地等方法移走。

非導體礦粒在電場中只能被極化,非導體分子中的電子和原子核結合得相當緊密,電子處于束縛狀態。當非導體接近電極時,非導體分子中的電子與原子核之間只能做微觀的相對移動,形成“電偶極子”。

這些電偶極子大致按電場的方向排列(稱為電偶極子的定向),因此在非導體和外電場垂直的兩個表面上分別出現正、負電荷,這些正、負電荷的數量相等,但不能離開原來的分子,因此叫做“束縛電荷”。

電場內的非導體中電荷的移動過程(或電偶極子的定向)稱為極化。束縛電荷與感應電荷不同,不能互相分離,也不能用接地等方法移走,這與磁鐵的南北極不能分開的現象相似。

三、接觸帶電

當礦粒與電極直接接觸,導電性好的礦粒將帶上與電極符一號相同的電荷。導電性差的礦物只能被極化,在其表面產生束縛電荷,靠近電極的一端,電荷的極性和電極極性相反;遠離電極的一端,電荷的極性和電極極性相同。

四、在電暈電場中帶電

當在兩個曲率半徑相差很大的電極之間加上足夠高的電壓時,曲率半徑小的電極(例如金屬絲)附近的電場強度將大大超過電極之間其余空間的電場強度。

該電極附近的空氣將發生碰撞電離,產生電子和正離子,電子附著于中性分子而形成負離子。電子,止、負離子分別向符號相反的電極移動,于是形成電流(稱為電暈電流),這時將產生微弱的咝咝聲,并在曲率半徑小的電極(稱為電暈電極)附近看到淺紫色輝光,這種現象稱為電暈放電。

如果在空氣中產生電暈放電,在電暈電極的尖端附近可觀察到空氣向周圍空問流動,這種現象稱為電風。電暈放電時還經常可以聞到特殊的臭氧味。

由于離開電暈電極稍遠,電場強度即減弱很多,因此電暈放電不能發展到電極之間的整個空間,僅發生在電暈電極附近很薄的一層里,這一薄層稱為電暈區。電暈區以外的區域稱為電暈外區,所以電暈放電可以看作是氣體的不完全擊穿。

穩定的電暈只能存在于不均勻電場中。在均勻電場中,只要電壓升高到一定程度,在電極之間的任何地點都可能發生碰撞電離,而產生火花放電甚至弧光放電。出現電暈時的電極電壓稱為電暈起始電壓,電暈起始電壓取決于電極的形狀、電極之間的距離、氣體的性質等。

五、在復合電場中帶電

礦粒在復合電場中帶電,實際上是在電暈電場和靜電場兩者的結合而產生的共同作用下帶電。導體礦粒在電暈電場中獲得電荷,只要偏移電暈電場一些距離,由于其導電性良好,所獲電荷幾乎全部經接地極傳走不剩或所剩的電荷極少,并同時受到一強大的高壓靜電場作用而被感應荷電,吸向靜電極。非導體礦粒經過電暈電場也獲得電荷,由于其電阻大,電荷既不能經接地極傳走,又不能沿表面流動,故被靜電極電場排斥而黏附于接地極上。




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