[发明专利]带电单元和使用该带电单元的静电分离机

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过使不同的材料带相反的电荷来使不同的材料彼此分离的带电单元以及一种使用该带电单元的静电分离机(静电分选机)。

背景技术

煤通常由作为有用物质的碳以及包括诸如石英、矾土和粘土矿物的杂质的灰分组成。杂质含量较高的煤的热值较低。为此，在选煤的过程中将灰分从煤中去除是至关重要的。

选煤方法分为湿式分离(分选)和干式分离(分选)。

提高选煤时的分离效率的关键因素是有用矿物和脉石矿物的解离度。也就是说，为了提高分离效率，增大解离度是必要的，可以通过超细粉碎来实现增大的解离度。然而，通过超细粉碎获得的雾化颗粒是干式分离中分离效率低的一个主要原因。

为此，正在开发和使用多种干式分离方法。这些具有代表性的干式分离方法之一是静电分离(静电分选)。

静电分离方法按带电方法分为静电感应分离、电晕放电分离和摩擦带电分离。

摩擦带电分离是利用样品颗粒(煤)和带电颗粒之间的逸出功的差异来从精细粉碎的煤粒中去除灰分的技术。根据这种技术，煤粒和灰分颗粒彼此摩擦，所以煤粒的表面和灰分颗粒的表面带有相反电荷。然后，引导带电颗粒穿过负极板和正极板之间的间隙。当带电颗粒在穿过正极板和负极板之间的同时，带正电荷的颗粒被吸引到负极板且带负电荷的颗粒被吸引到正极板。

基于摩擦带电的静电分离技术中最重要的问题是提高将要被分选的煤粒和灰分颗粒的带电效率。众所周知的带电技术利用高压空气将煤输送至管道中或者利用旋风、流径等以摩擦的方式让煤炭带电。然而，这种技术由于其带电效率低而未在商业上使用。

现有技术的文献

第10-0235290(1999.09.22)号韩国专利。

发明内容

因此，本发明紧记存在于现有技术中的上述不足，本发明的一个目的是提供一种具有简单的结构并且能够提高将被分离的颗粒的带电效率的带电单元，以及一种使用该带电单元的静电分离机。

为实现本发明的目的，一方面提供一种使第一材料和第二材料带相反电荷的带电单元，带电单元包括将要与第一材料和第二材料碰撞和摩擦的带电球，其中，所述带电球满足如下条件：第一材料的逸出功<带电球的逸出功<第二材料的逸出功。

带电单元还可以包括：具有入口、出口和内部区域的室，其中，通过入口将第一材料和第二材料引入到室中，通过出口将第一材料和第二材料排出到室的外部，在内部区域中使第一材料和第二材料带相反电荷；旋转装置，使第一材料、第二材料和带电球在内部区域中相互碰撞和摩擦。

旋转装置可以包括安装在室的外部的电机、在电机的作用下旋转并安装成从外面延伸到室的内部区域中的旋转轴以及与旋转轴相接合以与旋转轴一起旋转的多个旋转臂，其中，旋转臂和旋转轴的存在于室的内部区域中的部分由具有介于第一材料的逸出功和第二材料的逸出功之间的中间逸出功的材料制成。

室的内表面可以由具有介于第一材料的逸出功和第二材料的逸出功之间的中间逸出功的材料制成。

带电单元还可以包括通过使室倾动来调整室的倾斜角度的倾动装置。

带电单元还可以包括安装在室的侧壁上以将内部区域保持在恒定温度的温度控制单元。

为实现本发明的目的，另一方面提供一种利用静电力使第一材料和第二材料彼此分离的静电分离机，静电分离机包括：带电单元，通过使第一材料和第二材料与带电球碰撞和摩擦来使第一材料和第二材料带相反电荷，其中，带电球具有介于第一材料的逸出功和第二材料的逸出功之间的中间逸出功；分离单元，利用静电力使带有相反电荷的第一材料和第二材料相互分离。

静电分离机还可以包括安装在带电单元和分离单元之间的旋风分离器，旋风分离器将在第一材料和第二材料与带电球在带电单元中碰撞和摩擦时产生的超细灰尘去除。

带电单元可以包括：室，具有内部区域，在内部区域中使第一材料和第二材料带电；多个带电球，在室的内部区域中到处移动；旋转装置，使第一材料、第二材料和带电球在室的内部区域中相互碰撞和摩擦。

根据本发明的多个方面，材料与带电球一起搅动从而相互碰撞和摩擦。这种方法不仅提高了带电效率而且提高了材料的解离度。

具体地，第一材料和第二材料通过与带电球碰撞和摩擦而被第一次带电，然后通过与旋转轴和旋转臂碰撞和摩擦而被第二次带电，并且通过与室的内表面碰撞和摩擦而被第三次带电。以这种方式，第一材料和第二材料的带电效率被最大化。

附图说明