电选
全称电力选矿法。根据矿石矿物和脉石矿物颗粒导电率的不同，在高压电场中进行分选的方法。包括电选、电分级、摩擦带电分选、高梯度分选、介电分选、电除尘等内容。
下面，矿秘书来细细说说电选。
电选是利用自然界各种矿物和物料电性质的差异使之进行分离的一种选矿方法。如常见矿物中的磁铁矿、钛铁矿、锡石、自然金等，其导电性都比较好;石英、锆英石、长石、方解石、白钨矿以及硅酸盐类矿物，则导电性很差，从而可以利用它们的电性差异，用电选的方法分开。
以图5-1所示鼓筒式电选机为例。转鼓接地，鼓筒旁边通以高压直流负电的尖削电极，此电极对着鼓面放电而产生电晕电场，矿物经给矿斗落到鼓面而进人电晕电场，由于空间带有电荷，此时不论导体和非导体矿物均能获得负电荷(如果电极为正电，则矿粒带正电荷)，但由于两者电性质不同，导体矿粒获得的电荷立即经鼓筒至地线传走，并受到鼓筒转动所产生的离心力及重力分力的作用，在鼓筒的前方落下。非导体矿粒则不同，由于其导电性差，所获电荷不能立即传走，甚至较长时间也不能传走，吸附于鼓筒面上而被带到后方，然后用毛刷强制刷下而落到矿斗中，两者之轨迹显然不同，故能使之分开。由此可见，要实现电选分离，首先是涉及矿物电性质和高压电场，还有机械力的作用，即
对导体矿粒而言 Σf机＜f电
对非导体矿粒而言 f电＞Σf机
电选机所采用的电场有静电场、电晕电场和复合电场三种。
静电场常由高压直流电源产生，可对荷电矿粒产生吸引或排斥力作用，从而使矿粒运轨迹不同而达到分选的目的。电晕电场是电选中广泛使用的一种电场，它是采用两个相隔一定距离的电极，其中一个为直径很小的丝电极(或称电晕极)，曲率很大，通以高压直流负电或正电，另一极为平面或直径很大的鼓筒(接地)，此时产生局部放电的电晕电场，可使经过两电极间的矿粒带电。复合电场是指电晕电场与复合电场相结合的电场，是电选机电场中常用的电场，可大大提高分选效果。
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
鼓筒式电选机是目前应用最广的一种电选机，其结构简单、操作方便、分选效果好，常用于分选粒度为0.074~2毫米、表面湿度小于1%的物料。这类电选机也能作用于物料的分级和脱除细泥。它的最大缺点是处理细粒级物料时效果较差。
实验室鼓筒式电选机结构示意图见图5-2。在给矿斗1和接地圆筒电极5(简称圆筒)之间装有倾斜的给矿槽2，使物料以均匀薄层给到鼓筒5上。偏转电极3和电晕电极4上通人高压直流电(通常为负极性)，鼓筒5接地(与高压电源正极相连)。当电极电压达到一定值时，电晕电极4和鼓筒5之间产生电晕放电电场，而直径较大的偏转电极与圆筒之间仅产生静电场。
分选时，物料从给矿斗1沿给矿槽2给到鼓筒5的表面，随着圆筒旋转而进人电晕放电区。电晕电流使所有的矿粒(包括导体矿粒和非导体矿粒)均得到负电荷。
导体矿粒由于与圆筒之间的接触电阻小，其电荷经鼓筒5很快传走，在机械力的作用下抛离圆筒，收集在接矿槽9中，落人接矿槽9中的还有荷电不足的矿粒。
非导体矿粒与圆筒之间的接触电阻大，不易将电荷传走，由于电力的作用吸在圆筒表面，随着圆筒的转动带到圆筒的后部，被卸矿毛刷6刷下，收集在接矿槽11中。
半导体矿粒或未能充分放电的导体矿粒则落人接矿槽10中。
偏转电极3的作用是使导体矿粒的运动轨迹更偏离圆筒，也即对导体矿粒的运动轨迹起“提升”作用。导体矿粒抛离圆筒后便进人偏转电极与圆筒之间的静电场。因偏转电极为负极性，导体矿粒靠近偏转电极的一端感应产生正电荷，另一端则产生负电荷。于是，导体矿粒便被偏转电极所吸引，其运动轨迹更偏离圆筒。圆筒表面的非导体颗粒，由于偏转电极的静电感应作用，将更牢固地吸在圆筒表面，见图5-3。
因此，如果为了提高非导体产品的品位或给料中导体矿物的含量较高时，采用偏转电极是有利的，分隔板7和分隔板8的位置可以调节，以控制分选产品在各个接矿槽中的分配。
电选机的种类多达几十种，但在分类上则各不相同，有的按电场的特征分类，有的按结构型式分类，有的按给矿方式分类，也有按分选粗粒或细粒分类，常见有以下几种。
一、按矿物带电方式
电选机分为传导带电电选机、摩擦电选机、介电分选机、热电黏附电选机。
二、按电场特性
电选机分为静电场电选机、电晕电场电选机、复合电场电选机。
三、按设备结构形式特征分类
电选机分为鼓筒式电选机、室式电选机、自由落下式电选机、溜板式电选机、皮带式电选机、圆盘式电选机、摇床式电选机、旋流式电选机。
四、按分选或处理的粒度大小
电选机分为粗粒电选机、中粒电选机、细粒电选机。
目前普遍采用的是以结构特征为主，结合其他特性的分类方法，如鼓筒式高压电选机、旋流式细粒电选机、自由落下式电选机等，以区别于其他电选机。
国内外广泛使用的是鼓筒式电选机，其次为自由落下式及筛板式电选机，其他形式使用得不多。
为了提高电选机的分选效果，电选前应根据物料的性质、操作条件等采取不同的准备作业。常用的准备作业有物料的干燥、脱泥与分级以及表面处理等。
一、干燥
干燥的方法很多，在实验室里可以采用恒温干燥箱等，在生产上常用的有转筒干燥器、气流干燥器、沸腾干燥器以及烘砂炉等。可根据物料的性质对产品的要求、设备制造、占地面积、劳动条件等加以选择。
二、脱泥与分级
在圆筒型电选机中，由于粗矿粒做圆周运动所需的向心力大，因此导体产品中优先富集粗矿粒，而在非导体产品中优先富集细矿粒。为了避免这种按粒度分选的现象，物料在电选前往往需要先经筛分。当物料中含有大量细矿粒(小于40微米)时，由于细矿粒会粘在接地圆筒电极上、产生粉尘以及引起高压电极与接地电极之间产生火花放电等，使分选过程遭到破坏，因此事先需经脱泥处理。电选物料的分级一般采用干式筛分，有时可以采用风力分级，也可以在箱式电选机中进行。
三、矿物表面处理
电选的效果在很大程度上取决于矿物的表面状况。矿物的表面状况有时可以用预处理的方法人为地加以改变，例如，用药剂进行处理，借以从矿物表面清除某些组分，使矿物表面有选择性地吸附药剂而形成新的表面膜，从而选择性地改变不同矿物的导电性，以利于分选。
1)有色、黑色和稀有金属矿的精选例如，白钨与锡石的分离;磁铁矿、赤铁矿、铬铁矿、锰矿的分选;坦妮矿、钦铁矿、金红石、独居石的分选;黄金的分选等。
(2)非金属矿物的分选例如，石英、长石的分选;石墨、金刚石、磷灰石、煤和石棉等的分选。
(3)超纯铁精矿的生产 例如，采用电选生产高质量的铁精矿，含Fe大于66%，含SiO2小于3%，这对降低焦比，节约能源和降低成本具有优越性。
(4)各种物料的分级 可按物料的形状和粒度进行分级。
(5)碎散金属粉末、细粒于其他绝缘材料的分选。
(6)塑料中除去非铁质的金属物质。
(7)城市固体废物中回收铜、铝等有用金属。
(8)粮食及其他谷物选种以除去不纯杂物。
(9)茶叶的分选。
矿物的电性质是电选的依据，两种矿物的电性质不同，才有可能进行电选。表示矿物电性质的参数主要有矿物的介电常数、电导率及相对电阻、电热性、比导电度及整流性等。
介电常数以符号ε表示，ε越大表示矿物的导电性越好，反之则导电性差。一般情况下，ε>10~12以上者属于导体，能利用通常的高压电选分开，而低于此数值者则难以采用常规的电选法分选。
通常电选中所指矿物电阻是当矿物粒度d=1毫米时的电阻，即欧姆值。当矿物电阻小于106Ω时，表明其导电性较好，电阻大于106Ω而小于107Ω者，导电性中等，电阻大于107Ω者，其导电性差，不能采用常规电选分离。
矿物的比导电度是表示电子流人或流出矿粒难易的量，常用使矿粒上电子流的最低电压与石墨上电子流出的最低电压之比来表示，数值越大，使矿物仁电子流出的电压越高，导电性越差。
有些矿物只有当高压电极带负电时才作为导体矿分出，而另一垫矿物则只有高压电极带正电时才作为导体矿分出，而有些矿物无论高压电极正负如何，均能作为导体矿分出，矿物的这种性质叫整流性。只获得负电的矿物叫负整流性，如石英、锆英石等;只获得正电荷的矿物叫正整流性，如方解石等;不论电极带正电或负电，矿物均能获得电荷，叫全整流性，如锡石、磁铁矿等。
