Co to jest separacja elektrostatyczna?

Separacja elektrostatyczna to proces wykorzystujący ładunki elektrostatyczne do oddzielania zmiażdżonych cząstek materiału. Przemysłowy proces służący do oddzielania dużych ilości cząstek materiału, separacja elektrostatyczna jest najczęściej stosowana w procesie sortowania rudy mineralnej. Proces ten może pomóc w usunięciu cennego materiału z rudy lub może pomóc w usunięciu obcego materiału w celu oczyszczenia substancji. W górnictwie proces kruszenia rudy wydobywczej na cząstki w celu wyodrębnienia minerałów nazywa się wzbogacaniem.

Ogólnie rzecz biorąc, ładunki elektrostatyczne są wykorzystywane do przyciągania lub odpychania materiałów o różnym ładunku. Kiedy separacja elektrostatyczna wykorzystuje siłę przyciągania do sortowania cząstek, przewodzące cząstki przyklejają się do przeciwnie naładowanego obiektu, takiego jak metalowy bęben, oddzielając je w ten sposób od mieszaniny cząstek. Kiedy ten rodzaj wzbogacania wykorzystuje siłę odpychania, zwykle stosuje się go do zmiany trajektorii spadających obiektów w celu posortowania ich w różne miejsca. W ten sposób, gdy mieszanina cząstek spada obok odpychającego się obiektu, cząstki o prawidłowym ładunku odpadają od innych cząstek, gdy są odpychane przez podobnie naładowany obiekt.

Ładunek jest miarą prądu elektrycznego przepływającego przez obiekt. Ładunek może być dodatni lub ujemny — obiekty z ładunkiem dodatnim odpychają inne obiekty naładowane dodatnio, powodując ich odpychanie się od siebie, podczas gdy obiekt naładowany dodatnio przyciągałby się do obiektu naładowanego ujemnie, powodując w ten sposób ich zbliżenie . Ładunki elektrostatyczne to ładunki związane z elektrycznością statyczną. Ogólnie rzecz biorąc, ładunki elektrostatyczne mogą powstawać w wyniku tarcia i można je zaobserwować, gdy balon przyciąga włosy osoby po potarciu balonu o głowę osoby.

Eksperymenty pokazujące sortowanie elektrostatyczne w działaniu mogą pomóc w wyjaśnieniu tego procesu. Aby wykazać separację elektrostatyczną w domu, można przeprowadzić eksperyment z orzeszkami ziemnymi, które wciąż znajdują się w łupinach. Kiedy łupiny zostaną starte z orzeszków ziemnych i delikatnie roztrzaskane na kawałki, naładowane elektrostatycznie urządzenie, takie jak grzebień pocierany szybko o wełniany sweter, podniesie łupiny orzeszków za pomocą elektryczności statycznej. Lekkie zmiażdżone muszle, które są naładowane przeciwnie od grzebienia, łatwo odsuwają się od jadalnych części orzeszków ziemnych, gdy grzebień jest w pobliżu.

Separacja elektrostatyczna przewodników jest jedną z metod wzbogacania; inną powszechną metodą wzbogacania jest wzbogacanie magnetyczne. Separacja elektrostatyczna jest preferowaną metodą sortowania w przypadku oddzielania przewodników od nieprzewodników do separacji elektrostatycznej. W podobny sposób jak separacja elektrostatyczna sortuje cząstki o różnych ładunkach elektrostatycznych wzbogacanie magnetyczne sortuje cząstki, które reagują na pole magnetyczne. Wzbogacanie elektrostatyczne jest skuteczne w usuwaniu cząstek stałych, takich jak popiół z wydobytego węgla, podczas gdy separacja magnetyczna działa dobrze w usuwaniu magnetycznej rudy żelaza ze złóż gliny w ziemi.