Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu cho máy tuyển điện tro bay bằng phơng pháp khô trong nhà máy nhiệt điện để làm phụ gia bê tông cho đập thuỷ điện.

bộ CÔNG THƯƠNG
viện nghiên cứu cơ khí





báo cáo tổng kết
đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ
cấp bộ năm 2007

Tên đề tài:
Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp
liệu cho máy tuyển điện tro bay bằng phơng pháp khô trong
nhà máy nhiệt điện để làm phụ gia bê tông cho đập thuỷ điện.
ký hiệu: 98-07.rd/hđ-khcn


Cơ quan chủ quản: Bộ Công Thơng
Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Nghiên cứu Cơ khí
Chủ nhiệm đề tài: NCVCC.TS. Phan Thạch Hổ








6915
02/7/2008

Hà Nội 2007



Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



1
mục lục
mục lục 1
Danh sách thành viên tham gia 3
lời nói đầu 4
chơng i : tổng quan về tro bay trong nhà máy nhiệt điện 5
1.1. Cơ sở pháp lý của đề tài 5
1.2. Tính cấp thiết và mục tiêu nghiên cứu của đề tài 6
1.3. Sơ lợc về tro bay 7
1.3.1. Phân loại tro 7
1.3.2. Tổ chức khoáng vật của tro bay 7
1.3.3. Tổ chức hóa học của tro bay 8
1.3.4. Tiêu chuẩn chất lợng tro bay của một số quốc gia 9
1.3.5. Đặc điểm tro bay Nhà máy nhiệt điện Phả Lại 9
1.3.6. Mục đích, ý nghĩa xử lý tro bay 11
Chơng ii: Nghiên cứu các phơng pháp tuyển tro bay- lựa chọn phơng pháp
tuyển 12
2.1. Các phơng pháp chủ yếu xử lý giải phóng than trong tro bay 12

2.1.1. Tuyển nổi (tuyển ớt). 13
2.1.2. Tuyển gió (tuyển khô): 15
2.1.3. Tuyển điện (tuyển khô) 15
2.2. So sánh giữa tuyển điện với tuyển nổi, tuyển gió 45
2.2.1. Ưu điểm 45
2.2.2. Nhợc điểm 46
2.3. Lựa chọn phơng pháp tuyển tro bay Dây chuyền tuyển tro bay 46
2.3.1. Lựa chọn phơng pháp tuyển 46
2.3.2. Dây chuyền công nghệ tuyển tro bay 46
chơng IiI: nghiên cứu, thiết kế cải tiến cơ cấu cấp liệu cho máy tuyển điện
yd31300-21f 50
3.1. Khái quát về cấp liệu tang máy tuyển điện YD31300-21F 50
3.1.1. Mô tả cấu tạo cấp liệu tang 50
3.1.2. Cơ sở lý thuyết tính toán cấp liệu tang có tang cấp liệu kiểu răng khế51


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



2
3.1.3. Phân tích, đánh giá làm việc cấp liệu tang, phơng án cải tiến cấp liệu
tang 52
3.2. Lấy mẫu, thiết kế, chế tạo, lắp đặt, chạy thử cấp liệu tang máy tuyển điện
YD31300-21F : 61
3.3. Hớng dẫn sử dụng, bảo dỡng kỹ thuật máy tuyển điện YD31300-21F 64
chơng iv: kết luận và đề xuất 67

4.1. Kết luận 67
4.2. Đề xuất 67
Tài liệu tham khảo 68
Phụ lục 1: Lấy mẫu, chế tạo, lắp đặt, chạy thử 69
Phụ lục 2: tập bản vẽ Error! Bookmark not defined.
lời cảm ơn 74


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



3


Danh sách thành viên tham gia

TT Họ và tên Học hàm, học vị Chức vụ, đơn vị
1 Nguyễn Văn Bình Kỹ s CTM Phó GĐTTCĐT-Viện NCCK
2 Trịnh Minh Hoàng Thạc sỹ CTM TTCĐT-Viện NCCK
3 Đỗ Thái Cờng Kỹ s CTM TTCĐT-Viện NCCK
4 Phạm Văn Tán Kỹ s XD
Giám đốc ban QLDA sản xuất
phụ gia bê tông -
CTY CP Sông Đà 12

Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



4
lời nói đầu
Tro bay là phế thải công nghiệp đợc hình thành từ việc đốt than và gây ô
nhiễm môi trờng nghiêm trọng. Tuy nhiên đây là một loại vật liệu xây dựng quý
làm phụ gia bê tông. Giá thành sản phẩm hạ, đảm bảo điều kiện kỹ thuật, chất
lợng, rút ngắn thời gian thi công bê tông dẫn đến rút ngắn thời gian thi công
chung cho công trình, đặc biệt là những công trình có kết cấu bê tông dạng khối
nh đập thuỷ điện, thuỷ lợi
ở nớc ta, các dây chuyền công nghệ sản xuất tro bay lần lợt đợc đa
vào ứng dụng nh ở: Tổng Công ty xi măng Việt Nam, Nhà máy nhiệt điện Phả
Lại Năm 2004, Viện Nghiên cứu Cơ khí phối hợp với Viện Nghiên cứu Khoáng
sản Trờng Sa, Trung Quốc cung cấp lắp đặt dây chuyền sản xuất tro bay tại Phả
Lại.
Đến tháng 4 năm 2005 dây chuyền đã lắp đặt xong và đa vào chạy thử.
Cuối năm 2006 đầu 2007 sau thời gian khảo sát và nghiên cứu, nhóm đề tài đã
tiến hành cải tiến cơ cấu cấp liệu tang của máy tuyển điện YD31300-21F cho phù
hợp với nguyên liệu đầu vào và điều kiện khí hậu Việt Nam.
Đề xuất đề tài: Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu cho
máy tuyển điện tro bay bằng phơng pháp khô trong nhà máy nhiệt điện để làm
phụ gia bê tông cho đập thuỷ điện đợc Viện Nghiên cứu Cơ khí, Vụ Quản lý
Khoa học Bộ Công nghiệp (nay là Bộ Công Thơng) đồng ý cho triển khai.
Hiện nay cơ cấu cấp liệu cải tiến đã đợc chế tạo và lắp đặt vào máy tuyển

điện YD31300-21F, qua chạy thử, thiết bị làm việc ổn định, chất lợng tro sản
phẩm sau tuyển đạt tiêu chuẩn đề ra. Năng suất tuyển cao hơn đặc biệt tỷ lệ thu
hồi sản phẩm tăng 10% so với khi cha cải tiến.
Viện Nghiên cứu Cơ khí là đơn vị đầu tiên và duy nhất ở Việt Nam triển khai
dự án tuyển tro bay theo công nghệ tuyển điện (tuyển khô). Vì thế, chúng tôi mong
đợc sự cộng tác nhiều hơn nữa với các đơn vị, các chuyên gia quan tâm đến vấn
đề này.
Xin trân trọng cảm ơn!
Chủ nhiệm đề tài

NCVCC.TS.Phan Thạch Hổ


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



5
Chơng I
tổng quan về tro bay trong nhà máy nhiệt điện
1.1. Cơ sở pháp lý của đề tài
Căn cứ vào nhu cầu sử dụng bê tông mác thấp có sử dụng phụ gia bê tông
đối với các công trình thuỷ điện (nguồn: Công ty T vấn xây dựng Sông Đà): Sê
San 3, Tuyên Quang, Bản Lả, Xêkaman, PleiKrông, Sơn La với khối lợng theo
theo bảng 1 dới đây.
Bảng 1. Khối lợng thi công bê tông các công trình có dùng phụ gia.
Năm

Thuỷ
điện Sê
San 3
Thuỷ
điện
Tuyên
Quang
Thuỷ
điện
Plêi
Krông
Thuỷ
điện
Bản Lả
Thuỷ điện
Xêkaman3
Thuỷ điện
Sơn La
Tổng
cộng (m
3
)
2003 44.906 44.906
2004 238.512 62.866 301.378
2005 65.467 127.464 226.483 13.160 23.836 456.410
2006 36.580 35.210 205.272 138.995 416.057
2007 10.120 228.108 138.995 135.135 512.358
2008 170.574 104.246 594.595 869.414
2009 44.182 594.595 638.776
2010 810.811 810.811

2011 810.811 810.811
2012 756.757 756.757
2013 540.541 540.541
2014 270.270 270.270
Tổng 348.884 237.030 261.693 661.295 406.073 4.513.514 6.428.489

Lợng tro bay cần thiết tơng ứng cung cấp cho các công trình ở bảng 1
đợc thống kê tại bảng 2 (Lợng tro bay tạm tính theo định mức đợc sử dụng tại
công trình thuỷ điện Sê San 3 là 33,7 kg tro bay/1m
3
bê tông).




Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



6
Bảng 2. Nhu cầu tro bay trong các công trình thuỷ điện.
Năm
TĐ. Sê
San 3
TĐ
Tuyên
Quang

TĐ
Plêi
Krông
TĐ
Bản
Lả
Thuỷ điện
Xêkaman3
Thuỷ điện
Sơn La
Tổng
cộng
(Tấn)
2003 1.222 1.222
2004 8.440 1.561 10.001
2005 2.317 3.236 8.014 446 843 14.876
2006 1.065 1.246 7.264 4.918 14.493
2007 358 8.072 4.918 5.000 18.348
2008 6.036 3.689 22.000 31.724
2009 1.563 22.000 23.563
2010 30.000 30.000
2011 30.000 30.000
2012 28.000 28.000
2013 20.000 20.000
2014 10.000 10.000
Tổng 11.979 6.221 9.221 23.400 14.369 167.000 232.228
1.2. Tính cấp thiết và mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Tính cấp thiết:
+ Căn cứ vào nhu cầu sử dụng tro bay tại các công trình xây dựng thuỷ điện
đợc thống kê tại bảng 2.

+ Năm 2004, Công ty Cổ phần Sông Đà 12 kết hợp với Viện Nghiên cứu Cơ
khí Bộ Công nghiệp và Viện Nghiên cứu Khoáng sản Trờng Sa Trung Quốc
lắp đặt dây chuyền sản xuất phụ gia cho bê tông từ tro bay bằng phơng pháp
tuyển điện, các thiết bị tuyển chính do Trung Quốc cung cấp. Qua vận hành, sản
phẩm sau tuyển đạt chất lợng theo yêu cầu xây dựng đập thuỷ điện (ASTM
C618), nhng năng suất tuyển cũng nh tỷ lệ thu hồi sản phẩm cha cao.
- Mục tiêu của đề tài:
+ Nghiên cứu, thiết kế cải tiến cơ cấu cấp liệu cho máy tuyển điện tro bay
bằng phơng pháp khô.
+ Chế tạo 01 cơ cấu cấp liệu theo thiết kế mới.


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



7
1.3. Sơ lợc về tro bay
1.3.1. Phân loại tro
a/ Phơng pháp phân loại tro theo ASTM C618 (Mỹ).
Theo phơng pháp phân loại này chia thành ba loại: tro N, tro F và tro C,
định nghĩa của nó nh sau:
Loi tro N: L loi tro thụ t nhiờn cũn nguyờn cht hoc bi than t nhiờn ca
nỳi la ng thi phự hp vi cỏc tớnh cht ca loi tro ny. Nh l mt vi quỏ trỡnh a
cht ca qu t, ỏ phin xilic cú tớnh cht opan, ỏ phin sột, ỏ to thnh t tro nỳi la
v tro nỳi la c t thnh than hoc khụng c t thnh than v s phự hp ca vt
cht c t thnh than em li cỏc tớnh cht ỏp ng c im ca loi than ny. Nh

l t sột v ỏ phin sột.
Loại tro F: Thông thờng thu đợc trong quá trình đốt than yếm khí (không
khói) hoặc than khói đồng thời phù hợp với điều kiện kỹ thuật của loại tro này.
Chúng có tính chất của loại tro núi lửa.
Loại tro C: Thông thờng thu đợc trong quá trình đốt than nâu hoặc than
yếm khí, đồng thời phù hợp với điều kiện kỹ thuật của loại tro này. Chúng có tính
chất của loại tro núi lửa và thể hiện một tính chất kết dính nào đó, một số loại tro C
có hàm lợng CaO cao hơn 10%.
b/ Phơng pháp phân loại của Trung Quốc.
ở Trung Quốc loại tro có hàm lợng Ôxitcanxi cao đợc gọi là tro Canxi cao,
về cơ bản loại tro này tơng đơng với loại tro C tiêu chuẩn ASTM C618 của Mỹ
(trớc mắt loại tro này sản lợng tơng đối thấp); ngợc lại, gọi là tro Canxi thấp (ở
Trung Quốc hiện nay chủ yếu là loại tro này). Vì vậy, các bãi thải tro ở Trung Quốc
hiện nay đều tơng đơng với loại tro F (Mỹ) ASTM C618.
Có thể nói, tro thu đợc qua quá trình đốt than tại các nhà máy nhiệt điện
có sự khác nhau về khả năng tuyển và hàm lợng mất khí nung phụ thuộc chủ yếu
vào chủng loại than và công nghệ đốt.
1.3.2. Tổ chức khoáng vật của tro bay
Than nhiên liệu đợc cấu thành từ hai thành phần vật chất: hữu cơ và vô cơ.
Vật chất hữu cơ đợc chia thành hai loại: các hydroxit các bon và các bon. Thành
phần hữu cơ có sau khi cháy tạo thành CO
2
, CO, H
2
O. Thành phần vô cơ chủ yếu
là cao lanh, đá canxit, quặng phe-rit. Vật chất vô cơ sau khi cháy tạo thành phế


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F

Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



8
thải, thành phần chủ yếu gồm SiO
2
, AL
2
O
3
, CaO, MgO không tồn tại ở dạng đơn
chất. Theo phân tích, tro bay tại nhà máy nhiệt điện Phả Lại, tro bay có các đặc
tính hoá lý và tỷ lệ đợc thể hiện tại bảng 3.
Bảng 3. Thành phần khoáng vật của tro bay (%).
TT Thành phần Đơn vị tính Dải Trung bình
1 SiO
2
% 50,86 52,90 51,73
2 Al
2
O
3
% 21,73 24,89 23,22
3 Fe
2
O
3
% 4,57 4,96 4,89

4 TiO
2
% 0,52 0,83 0,68
5 CaO % 0,68 0,87 0,79
6 MgO % 0,85 1,22 1,06
7 K
2
O % 3,22 4,25 3,66
8 Na
2
O % 0,18 1,20 0,79
9
LOI
(Hàm lợng MKN)*
% 16,34 22,00 18,68
10 Độ ẩm % 0,01 0,04 0,03
* Hàm lợng mất khí nung MKN (Loss On Ignition-LOI): Lợng khí mất khi đốt
cháy.
1.3.3. Tổ chức hóa học của tro bay
Điều tra thành phần hoá học của 36 mẫu than Ôxit Cacbon thấp (bảng 4).
Bảng 4. Thành phần hóa học của tro bay.
Thành
phần
SiO
2
Al
2
O
3
Fe

2
O
3
CaO MgO SO
3
Na
2
O K
2
O
Lợng
MKN
(%)
Bình
quân
50.6 27.2 7.0 2.8 1.2 0.3 0.5 1.3 18.2
Phạm vi
33.9~5
9.7
16.5~3
5.4
1.5~15
.4
0.8~0
.4
0.7~1
.9
0~1.
1
0.2~1

.1
0.7~2
.9
12~20.0






Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



9
1.3.4. Tiêu chuẩn chất lợng tro bay của một số quốc gia
Bảng 5. Chỉ tiêu lý hóa của bê tông sử dụng tro bay.
Quốc gia
Tiêu
chuẩn
phân
loại
D
lợng
hạt
(àm)
Lợng

mất
khí
nung
(%)
Độ
ngậm
nớc
(%)
Lợng
lớn
nhất%
S O
3


SiO
2
Al
2
O
3
Fe
2
O
3

CaO Na
2
O
úc

AS3582 / 4,6,12 / / / 2
Tính
hoà
tan
F / 12 / / / / /
Canada
A23.
5
-M86
C 34(45) 6 / / / / /
Trung Quốc
GB1596-
91
12,2(45
)
5,8
95/10
5
/ / / /
ấn Độ
IS:3812 / 12 / / 70 / 1.5
Nhật
A6201 / 5 102 / / / /
Thổ Nhĩ Kỳ
TS639
13(200
)
8(90)
10 / / 70 6 /
F 34(45) 6.0 105 / 70 / 1.5

Mỹ
AST
M
C61
8
C 34(45) 6.0 105 / 50 / 1.5
Anh
BS3892
12.5(45
)
7.0 95 / / / /

1.3.5. Đặc điểm tro bay Nhà máy nhiệt điện Phả Lại
Mất khí nung: 16,34 ~ 23%.
Dạng cầu thể: Quan sát dới kính hiển vi điện tử.
Qua nghiên cứu của ngành tuyển khoáng nói chung cũng nh tuyển tro


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



10
bay nói riêng, năng suất và chất lợng sản phẩm sau tuyển phụ thuộc vào nhiều
yếu tố, trong đó sự ảnh hởng bởi thành phần cần loại bỏ có trong nguyên liệu
đóng vai trò quan trọng. Đối với tro bay, ngoài yếu tố hàm lợng mất khí nung của
tro nguyên liệu quá cao sẽ khó tuyển, chất lợng giải phóng than thấp mà nó còn

phụ thuộc vào hình dáng của tro nguyên liệu. Loại tro có hình dáng cầu thể cao dễ
tuyển, tro có hàm lợng cầu thể thấp khó tuyển. Qua nghiên cứu tro ở nhà máy
nhiệt điện Phả Lại chỉ chiếm 30ữ40%, trong khi đó ở Trung Quốc có hàm lợng
cầu thể 60ữ70%.

Hình 1. Nguyên liệu Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại phóng to 100 lần (hàm
lợng C 21.95%).

Hình 2. Nguyên liệu điển hình tại Trung Quốc phóng to 100 lần hàm lợng
C 20.78%).


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



11
1.3.6. Mục đích, ý nghĩa xử lý tro bay
Theo báo cáo của Công ty CP nhiệt điện Phả Lại, lợng than tiêu hao để
sản xuất 1kWh điện giao động từ 0,45 ữ 0,5 kg. Thông thờng sau khi đốt than,
lợng tro bay thu đợc chiếm từ 22 25 % khối lợng của than đa vào đốt. Dới
đây là bảng thống kê công suất một số nhà máy nhiệt điện sử dụng nguồn nhiên
liệu là
than và khối lợng tro bay thu đợc tơng ứng (bảng 6).
Bảng 6. Lợng than đốt và lợng tro bay tơng ứng.
TT Tên nhà máy
Công suất

MW
Lợng than
đốt trong 1
giờ (tấn)
Lợng tro thu
đợc trong
1 giờ (tấn)
1
Dây chuyền 1 nhà máy
Nhiệt điện Phả Lại
4 x 100
180 ữ 200 45 ữ 50
2
Dây chuyền 2 nhà máy
nhiệt điện Phả Lại
2 x 290
270 ữ 300 60 ữ 66,76
3
Nhà máy nhiệt điện
Uông Bí 2
1 x 300
135 ữ 150 33,75 ữ 37,5
ở Việt Nam trong những năm qua, với sự phát triển và tăng trởng của nền
kinh tế, ngành điện đòi hỏi phải tăng công suất để đáp ứng nhu cầu sử dụng điện
trong nớc. Đứng trớc tình hình đó, một loạt các công trình thuỷ điện và nhiệt điện
đã đợc xây dựng, vì vậy, phế thải tro bay tại các nhà máy nhiệt điện thải ra là rất
lớn. Qua nghiên cứu và ứng dụng cho thấy, tro bay là tài nguyên có giá trị sử dụng
thực tế hết sức quan trọng, có thể trở thành sản phẩm tiêu thụ. Ví dụ: bê tông tro
cao cấp đã đợc ứng dụng rộng rãi trong cấu kiện các nhà xởng lớn, kiến trúc
cao tầng, cầu đờng, đập thủy điện, có thể tiết kiệm đáng kể xi măng, nó không

chỉ tiết kiệm lợng xi măng mà còn nâng cao cờng độ kết cấu bê tông, khả năng
chống thấm, giảm ứng suất nhiệt khi đông kết. Khi sử dụng bê tông có phụ gia tro
bay chất lợng sẽ khiến quá trình bơm bê tông lên cao đợc thực hiện một các dễ
dàng từ đó nâng cao hiệu suất thi công, giảm chi phí công trình. Bởi vậy, ứng dụng
phát triển tro bay là một công việc không chỉ liên quan đến lợi ích kinh tế mà đồng
thời với nó còn có ý nghĩa to lớn là bảo vệ môi trờng.



Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



12
Chơng ii
Nghiên cứu các phơng pháp tuyển tro bay- lựa chọn phơng
pháp tuyển
2.1. Các phơng pháp chủ yếu xử lý giải phóng than trong tro bay
Phơng pháp xử lý tro bay thông thờng chia làm hai loại là tuyển ớt và
tuyển khô.
- Tuyển ớt: Đây là công nghệ tuyển đơn giản, tỷ lệ thu hồi sản phẩm cao,
nhng trong quá trình tuyển, các hoá chất tuyển ảnh hởng tới chất lợng tro bay,
yêu cầu môi trờng sản xuất nghiêm ngặt, nớc thải gây ô nhiễm môi trờng. Đặc
biệt ở công đoạn sấy, việc tăng năng suất sấy, thu hồi sản phẩm cũng nh xử lý
môi trờng là vấn đề rất khó khăn. Mặt khác, quá trình tuyển nớc làm cho hoạt
tính của tro bay bị thay đổi và còn d một số hoá chất có trong thuốc tuyển, điều
đó không có lợi cho những ứng dụng trong các công trình thuỷ điện đòi hỏi chất

lợng cao.
- Tuyển khô:
Đây là công nghệ tuyển không dùng bất kỳ một loại hoá chất nào, tro bay
đa vào tuyển là tro nguyên trạng lấy từ nhà máy nhiệt điện, do vậy sản phẩm sau
tuyển đạt chất lợng cao và đợc sử dụng cho các công trình quan trọng. Hiện
nay, tuyển khô đợc chia làm hai loại: Tuyển gió và tuyển điện.
+ Tuyển gió:
Về cơ bản dựa trên tác dụng của lực li tâm để tiến hành phân cấp tro. Tuy
nhiên giữa hạt than cha đốt hết và tro có sự khác nhau về tỷ trọng và kích thớc
hạt, những hạt của tro thờng nhỏ hơn 45 àm, chọn phơng pháp tuyển gió để xử
lý những vật liệu có kích thớc hạt trong phạm vi này thờng sẽ không thu đợc
kết quả nh ý.
+ Tuyển điện:
Phơng pháp thứ hai là: Lợi dụng sự khác biệt, sự tiếp xúc điện giữa các hạt
than (điện trở 10
4
~ 10
5
.cm) và các hạt khoáng (điện trở là 10
11
~ 10
12
.cm),
phân tách chúng trong môi trờng điện áp cao. Đồng thời dới tác dụng lực li tâm
trong máy điện tuyển, tiến hành phân tách. Vì vậy, phơng pháp tuyển tĩnh điện có


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F

Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



13
tác dụng giảm lợng mất khí nung và tăng độ mịn của tro, phơng pháp này đã
đợc chứng minh qua nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và ứng dụng thực tế.
2.1.1. Tuyển nổi (tuyển ớt).
Một phơng pháp tuyển khoáng bất kỳ nào cũng đều lợi dụng đến mức tối
đa
sự khác nhau về một tính chất nào đó giữa các loại khoáng vật để phân chia
chúng ra
khỏi nhau. Tuyển nổi là phơng pháp phân chia một tập hợp không đồng nhất,
phân tán, nhiều pha và đa nguyên dựa vào khả năng bám dính khác nhau lên bề
mặt phân chia các pha: nớc - không khí hoặc nớc dầu.
Nói một cách khác là phơng pháp tuyển nổi đợc thực hiện dựa trên cơ sở
sự khác nhau về các tính chất hoá lý của bề mặt các hạt dạng khoáng vật. Nh
vậy, tuyển nổi thích hợp cho việc phân chia các hạt khoáng vật có kích thớc nhỏ,
bởi vì những hạt càng nhỏ thì có diện tích bề mặt riêng càng lớn và hoạt tính bề
mặt của chúng càng mạnh.
Nguyên lý chung của phơng pháp tuyển nổi là phân chia các pha rắn khác
nhau, có cỡ hạt tơng đối mịn lơ lửng trong pha lỏng ra khỏi nhau (hoặc tách các
hạt chất rắn ra khỏi chất lỏng) dựa vào khả năng bám dính của chúng lên các
bóng khí hoặc giọt dầu đợc đa vào pha lỏng dới dạng nhũ tơng cùng vận
động với chúng và nổi lên trên bề mặt chất lỏng tạo thành bọt. Hình 3 giới thiệu
chung về một dây chuyền tuyển ớt tro bay.

Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



14

18
7
15
13
16
13
12
11
4
10
4
9
17
15
8
8
14
6
6
5
3

1
Nguồn nuớc bổ sung
Bể nuớc

Hình 3. Sơ đồ dây chuyền công nghệ tuyển ớt tro bay.
1. Ô tô; 2. Bun ke; 3. Thùng thuốc tuyển; 4. Băng tải; 5. Máy khuấy; 6. Máy tuyển nổi; 7. Bể
lắng than; 8. Máy bơm bùn; 9. Máy lọc ép; 10. Máy sấy; 11. Kho than; 12. Máy xúc; 13. Ôtô; 14. Bể cô
đặc;15. Bơm nớc; 16. Kho tro; 17. Đóng bao; 18. Thùng cấp nớc.


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



15
2.1.2. Tuyển gió (tuyển khô):
Nguyên tắc của tuyển gió là: Dùng dòng khí có áp suất vận chuyển hỗn hợp
tro bay và dẫn chúng vào buồng ly tâm. Tại buồng ly tâm, các hạt chịu tác dụng
của nhiều loại lực khác nhau nh: áp lực, trọng lực, lực li tâm. Tổng các lực tác
dụng lên hạt phụ thuộc vào tỷ trọng và kích thớc của hạt và làm cho chúng
chuyển động theo hớng này hay hớng kia. Các lực tác dụng vào hạt có kích
thớc khác nhau, thì sẽ khác nhau, bởi vì áp lực dòng khí tác dụng vào tỉ lệ với
bình phơng đờng kính; trọng lực và lực li tâm phụ thuộc vào khối vật, có nghĩa tỉ
lệ bậc 3 với đờng kính hạt.
Hình 4 trình bày sơ đồ nguyên lý hoạt động của các thiết bị phân loại bằng
khí phổ biến nhất.

Hình 4. Sơ đồ nguyên lý thiết bị phân loại buồng khí
a - Loại dòng thông qua; b- Loại đối lu.
2.1.3. Tuyển điện (tuyển khô)
2.1.3.1. Cơ sở vật lý của phơng pháp tuyển điện
Máy tuyển điện đầu tiên đợc áp dụng để tách vàng ra khỏi thạch anh đợc
ghi nhận vào năm 1881. Năm 1901 Blec và Moser đã phát minh máy tuyển tĩnh
điện để phân chia các hạt dẫn điện và không dẫn điện. Năm 1905, máy trên đợc
Guff cải tiến và vào những năm 20 của thế kỷ 20, máy tuyển điện đợc áp dụng
rộng rãi vào sản xuất. Trong những năm 30 của thế kỷ này. Jonson đã cải tiến


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



16
máy tuyển điện của Guff và phát hiện ra tính thuận nghịch của khoáng vật. Năm
1936 các nhà nghiên cứu của Nga Olophinski, Batrkovski, Rvski đã sáng chế ra
máy tuyển điện vầng sáng. Sau đó, việc nghiên cứu và áp dụng máy tuyển điện
vào sản xuất đợc nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới thực hiện.
2.1.3.2. Các khái niệm cơ bản
a) Bản chất của phơng pháp tuyển điện
Phơng pháp tuyển điện dựa vào sự khác nhau về tính dẫn điện của các
hạt khoáng đem phân chia. Máy để thực hiện quá trình này đợc gọi là máy tuyển
điện, đặc trng của máy tuyển điện là tại vùng làm việc của nó tạo nên điện
trờng. Khi cho hỗn hợp khoáng vật có tính dẫn điện khác nhau vào vùng làm việc
của máy, do tác dụng của lực điện và các lực cơ, những hạt dẫn điện và không

dẫn điện sẽ dịch chuyển trên các quỹ đạo khác nhau, bởi vậy có thể tách riêng
chúng ra khỏi nhau.
Tất cả các khoáng vật trong tự nhiên đều tích điện âm hoặc dơng, nếu vật
có điện tích âm và dơng bằng nhau gọi là vật trung hoà điện.
Lực điện tác dụng tơng hỗ giữa hai điện tích điểm q
1
và q
2
cách nhau một
khoảng r (qui ớc kích thớc của hạt rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng), theo
định luật Culông, có dạng:

r
.
qq
.k
f
2
21

=
(1)
ở đây:
- Hằng số điện môi của môi trờng, nó chỉ rõ lực tơng tác của các điện
tích trong môi trờng này nhỏ hơn bao nhiêu lần so với chân không;
k - Hệ số phụ thuộc vào cách chọn hệ thống đơn vị, trong hệ SI, k = 1/4.
Đơn vị điện tích trong hệ CGSE lấy bằng điện tích đặt trong chân không tác
dụng lên điện tích bằng nó đặt cách nhau 1 cm với lực bằng 1 dyn. Nếu hai điện
tích cùng dấu thì chúng đẩy nhau, nếu trái dấu thì nó hút nhau. Điện tích khác với
từ khối là nó có thể tách riêng khỏi nhau và nó không phải là điện tích ảo. Điện tích

âm gọi là electron, điện tích dơng gọi là proton. Điện tích của 1 é = 1,601.10
-19

Culông.
Khoảng không gian xung quanh một vật tích điện gọi là điện trờng.


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



17
Điện trờng là một dạng đặc biệt của vật chất, nó có năng lợng nên bất kỳ
một điện tích nào đặt trong điện trờng đều chịu tác dụng của điện trờng ấy.
Trờng của các điện tích không chuyển động gọi là trờng tĩnh điện.
Đặc trng chủ yếu của điện trờng là cờng độ điện trờng. Cờng độ điện
trờng E là lực tác dụng lên một đơn vị điện tích dơng có điện tích q đặt trong đó:

q
F
E =
(2)
Lực điện trờng F tác dụng lên điện tích đặt trong điện trờng phụ thuộc vào
vị trí số điện tích q và cờng độ điện trờng.

a) b) e)
c)

d)
g)
k)
h) i)
l)
A
B

Hình 5. Các dạng đờng sức của điện trờng.
a, b. Đờng sức của các điện tích, tích điện dơng và tích điện âm; c. Đờng sức
của hai
điện tích, tích điện trái dấu; d. Đờng sức của hai điện tích, tích điện cùng dấu;
e. Đờng sức của hai điện tích, tích điện cùng dấu nhng điện tích A lớn gấp 4 lần
điện tích B; g. Điện trờng xung quanh quả cầu tích điện cô lập hoặc hình trụ dài
vô tận; h. Điện trờng giữa dây dẫn và mặt phẳng; i. Điện trờng giữa dây dẫn và


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



18
hình trụ; k. Điện trờng giữa dây dẫn và các mặt phẳng song song; l. Điện trờng
giữa hai mặt phẳng đặt song song và tích điện trái dấu.
Điện trờng cũng nh từ trờng có thể biểu thị bằng các đờng sức. Tại mỗi
điểm tiếp tuyến với đờng sức chỉ rõ chiều của lực tác dụng lên điện tích dơng
nằm tại điểm đó.

Đờng sức điện trờng phụ thuộc vào hình dạng vật tích điện, đợc chỉ trên
hình 5.
Tuỳ thuộc vào hình dạng của các điện cực, điện trờng tạo nên có thể là
điện trờng đồng nhất, tức là gradE = 0 hoặc điện trờng không đồng nhất, gadE
khác 0. Cờng độ điện trờng đồng nhất giữa hai bản tụ điện đợc tính bằng công
thức:
x
U
E =
(3)
ở đây: U - Điện áp đặt lên hai bản tụ điện, v;
x - Khoảng cách giữa hai bản tụ điện, m.
Đơn vị cờng độ điện trờng là v/m, ngoài ra còn dùng đơn vị là V/cm hoặc
kV/cm; đơn vị gradien cờng độ điện trờng là v/m
2
.
Điện trờng của máy tuyển tĩnh điện đợc tạo nên bằng cách đặt điện áp
không đổi lên điện cực của máy. Các máy tuyển điện dùng trong sản xuất có
cờng độ điện trờng khoảng 6.10
5
, V/m với điện áp đặt lên các điện cực là U =
20-70 kV.
b)Phân loại các khoáng vật theo tính dẫn điện
Bất kỳ sự dịch chuyển nào của điện tích cũng tạo nên dòng điện. Đặc trng
cho vật dẫn điện là độ dẫn điện, tức là khả năng cho dòng điện chạy qua. Đơn vị
độ dẫn điện trong hệ SI là Simen. Simen là độ dẫn điện của vật khi đặt lên hai đầu
của nó điện áp 1 vôn sẽ có dòng điện 1 ampe chạy qua.
Độ dẫn điện phụ thuộc vào tính chất lý học và hoá học của vật chất, vào
nhiệt độ, kích thớc và hình dạng của nó. Chất ít ngăn cản sự dịch chuyển của các
điện tích gọi là chất dẫn điện tốt, còn chất ngăn cản sự dịch chuyển của điện tích

gọi là chất không dẫn điện hay còn gọi là chất điện môi.
Trị số nghịch đảo của độ dẫn điện gọi là điện trở, đo bằng Ôm.
Theo định luật Ôm, độ dẫn điện của hạt khoáng bằng:


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



19
,
1
S.
U
I
R
1
Q

=== (Simen) (4)
ở đây: Q - Độ dẫn điện, (Simen); R - Điện trở, ();
I - Dòng điện ,(A) U - Điện áp (V)
- Suất dẫn điện, (Simen/m) S - Tiết diện của hạt (m
2
)
l - Chiều dài của hạt, m.
Độ dẫn điện của hạt bằng tổng độ dẫn điện bề mặt và độ dẫn điện trong

lòng của hạt. Độ dẫn điện trong lòng hạt phụ thuộc vào tạp chất chứa nó, còn độ
dẫn điện bề mặt phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của hạt.
Để phân loại các khoáng vật theo tính dẫn điện ngời ta thờng dùng các
đại lợng suất dẫn điện hoặc điện trở suất (điện trở suất là trị số nghịch đảo của
suất dẫn điện, đơn vị đo là ôm.cm).
Dựa vào suất dẫn điện, các khoáng vật đợc chia thành các loại sau:
- Khoáng vật dẫn điện có suất dẫn điện nằm trong giới hạn 10
-1
-10
4

Simen/m, - Khoáng vật bán dẫn, có suất dẫn điện nhỏ hơn10
-1
- 10
-8

Simen/m,
Về mặt vật lý, các vật dẫn điện đợc đặc trng bởi khả năng dịch chuyển tự
do của các điện tử trong lòng vật dẫn. Nếu đặt một vật dẫn vào trong điện trờng
(hình 6) thì dới tác dụng của lực điện trờng, các điện tử tự do sẽ dịch chuyển
theo hớng ngợc với chiều điện trờng ngoài. Kết quả là đầu hớng với điện cực
dơng xuất hiện điện tích âm, đầu hớng với điện cực âm xuất hiện điện tích
dơng. Hiện tợng đó gọi là hiện tợng cảm ứng tĩnh điện.
- Chất điện môi (chất không dẫn điện) đợc cấu tạo bởi những phần tử có
điện tích âm và điện tích dơng, các điện tích âm và dơng này có liên hệ với nhau
gọi là những phân tử lỡng cực (lỡng cực điện). Các điện tích âm của lỡng cực
điện không thể dịch chuyển tự do nh các elecron trong vật dẫn điện. Khi đặt chất
điện môi vào trong điện trờng (hình 7), dới tác dụng của điện trờng, các phân
tử lỡng cực bị quay theo hớng điện trờng. Kết quả là đầu của chất điện môi
hớng với cực dơng sẽ mang dấu âm, còn đầu kia mang dấu dơng. Hiện tợng

đó gọi là hiện tợng phân cực của chất điện môi.


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



20

Hình 6. Hiện tợng cảm ứng tĩnh điện

Hình 7. Hiện tợng phân cực chất điện môi
2.1.3.3. Lực điện tác dụng lên hạt trong điện trờng
Khác với tuyển từ, quá trình tuyển điện có thể thực hiện trong điện trờng
đồng nhất và điện trờng không đồng nhất. Lực điện tác dụng lên hạt trong điện
trờng là lực Culông, còn trong điện trờng không đồng nhất là lực trọng động.
Ngoài ra, trong điện trờng, hạt còn chịu tác dụng của lực ánh xạ gơng và lực hút
phân tử của các hạt tích điện.
- Lực Culông gây nên bởi điện tích của hạt
Hạt có điện tích q đặt trong điện trờng có cờng độ E sẽ chịu tác dụng của
lực điện trờng F
1
(lực Culông) bằng:
F
1
= qE (5)
Cờng độ điện trờng E ở bề mặt quả cầu bán kính r, mang điện tích q

đợc tính bằng công thức: E
2
0
,
r4
q

=
(6)
ở đây :
,
- Hằng số điện môi tơng đối của môi trờng, trong không khí
,

=
1;
0
- Hằng số điện hay là hằng số điện môi của chân không.
Từ công thức trên có thể xác định đợc điện tích của hạt hình cầu nhận
đợc khi đặt nó trong điện trờng có cờng độ E (khi tích điện cho hạt trong điện
trờng phóng điện vầng sáng): q =
2
0
,
r4


E (7)
Thay q vào đẳng thức (5), tính đợc F
1

bằng:


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



21
F
1
=
2
0
,
r4


E
2
(8)
Trong không khí:
F
1
=
2
0
,

r4



E
2
(9)
- Lực trọng động gây nên bởi sự không đồng nhất của điện trờng
Khi đặt hạt có hằng số điện môi tơng đối
,

1
vào trong điện trờng không
đồng nhất có hằng số điện môi tơng đối
,

, hạt sẽ chịu tác dụng của lực điện gây
nên bởi sự không đồng nhất của điện trờng F
2
(lực trọng động) bằng:
F
2

EgradEr
2
3
,,
1
,,
1

0
,
+

=
(10)
ở đây: r Bán kính hạt;
E Cờng độ điện trờng;

gradE - Gradien cờng độ điện trờng (tức là đạo hàm dE/dx)
trong không khí
,
= 1.
F
2

EgradEr
2
1
3
,
1
,
1
0
+

=
(11)
Cũng nh từ trờng, gradien cờng độ điện trờng phụ thuộc vào cờng độ

E và hình dạng của điện cực, để biểu thị F
2
chỉ phụ thuộc vào cờng độ E, đa vào
hệ số không đồng nhất điện trờng c = gradE/E. Về mặt vật lý, hệ số này chỉ phụ
thuộc vào hình dạng điện cực, nó chính là gradien trên một đơn vị cờng độ điện
trờng E, trong hệ SI có thứ nguyên là m
-1

Thay gradE = cE vào (10), nhận đợc:
F
2

23
,
1
,
1
0
cEr
2
1
+

= (12)
Với vật dẫn điện
=

,
1

F
2
=
23
0
cEr

(13)
Từ công thức (5) cho thấy, lực điện tác dụng lên hạt tích điện luôn có hớng
song song với điện trờng E, từ công thức (10) cho thấy, lực điện gây nên bởi sự
khác nhau về hằng số điện môi của hạt và của môi trờng có hớng song song với


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



22
đạo hàm
dx
dE
. Trong môi trờng có hằng số điện môi tơng đối
,

thì những hạt có
hằng số điện môi tơng đối

,,
1

>

sẽ dịch chuyển theo hớng làm tăng cờng độ
điện trờng E, còn những hạt có hằng số điện môi tơng đối
,,
2
< sẽ dịch
chuyển
theo hớng ngợc lại.
- Lực ánh xạ
Trong các máy tuyển điện, khi các hạt đến gần hoặc tiếp xúc với điện cực
tích điện, nếu hạt có điện tích còn d thì do hiện tợng cảm ứng tĩnh điện, trên điện
cực tích điện sẽ xuất hiện điện tích có giá trị bằng điện tích của hạt nhng ngợc
dấu với nó. Lực tơng tác giữa điện tích của hạt và điện tích phát sinh ở điện cực
gọi
là lực ánh xạ gơng, theo định luật Culông, đợc tính bằng công thức:
F
a

2
0
2
d4
dq

=
(14)

Nhờ có lực ánh xạ gơng, những hạt không dẫn điện sau khi đợc tích điện
sơ bộ, khi tiếp xúc với điện cực sẽ bám chặt vào điện cực.
Khi tuyển điện vật liệu mịn (nhỏ hơn 30
m
à
) thờng thấy các hạt dính lại với
nhau hoặc nó dính với các hạt lớn. Theo N.F Olophiski, hai hạt dính lại với nhau
khi tiếp xúc là do lực hút phân tử và lực tĩnh điện. Nếu các hạt vật liệu khác loại
tiếp xúc với nhau thì trên bề mặt phân chia của chúng tạo thành lớp điện kép gồm
các ion khác dấu (hiện tợng tích điện do ma sát).
Lực tơng tác F của hai hạt khoáng tiếp xúc nhau do lực hút phân tử và lực
tĩnh điện (tính điện do ma sát) đợc xác định bằng công thức:
F = F
p
+ F
t
=
2
2
0
2
s
l
Q
S2dA +=

ở đây: F
p
- Lực hút phân tử;
F

t
- Lực tĩnh điện do ma sát;
A - Hệ số tính đến bề mặt ở vị trí tiếp xúc;

s

- Sức căng bề mặt của hạt tại ranh giới phân chia với môi
trờng;


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



23
d - Đờng kính hạt;

- Mật độ điện tích bề mặt của hạt;
S - Điện tích tiếp xúc;
Q
0
- Điện tích ban đầu của hạt;
l - Khoảng cách giữa các điện tích.
2.1.3.4. Phơng pháp truyền điện tích cho hạt
Để làm tăng hiệu quả quá trình tuyển điện, cần thiết phải tích điện cho các
hạt trớc khi đa vào tuyển. Có nhiều cách tích điện cho hạt, song trong thực tế
hay dùng các phơng pháp: cho hạt tiếp xúc trực tiếp với vật tích điện (phơng

pháp tĩnh điện), lắng đọng các ion lên hạt (phơng pháp phóng điện vầng sáng),
tích điện do ma sát.
- Tích điện cho hạt bằng phơng pháp tĩnh điện
Phơng pháp này đợc dùng trong các máy tuyển tĩnh điện để phân chia
các hạt khoáng theo tính dẫn điện bằng cách cho các hạt tiếp xúc trực tiếp với
điện cực tích điện. Trên hình 8a là sơ đồ tích điện cho các hạt khoáng bằng cách
tiếp xúc với điện cực tích điện.


q
1
2
2
1
1
2
q
a)
q
d
q
qo
qk
to ttk
I
II
5
5
t
k tto

qk
qo
qd
b)
q
2
1
1
2
2
1
-q
I
II

Hình 8. Tích điện cho hạt bằng phơng pháp tĩnh điện.
a) Hạt tiếp xúc trực tiếp với điện cực tích điện.
b) Hạt đã đợc tích điện sơ bộ sau đó tiếp xúc với điện cực tích
điện.


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến và chế tạo cơ cấu cấp liệu máy tuyển điện YD 31300-21F


Đề tài Nghiên cứu KHCN-cấp Bộ năm 2007.



24
Trớc khi tiếp xúc, hạt dẫn điện 1 và không dẫn điện 2 có điện tích ban đầu

bằng 0 (vùng I). ở thời điểm t
k
, hạt tiếp xúc với điện cực và bắt đầu quá trình tích
điện chọn lọc lên chúng. Quá trình tích điện phụ thuộc vào tính dẫn điện của hạt,
điện trở tiếp xúc và điện dung. Hạt dẫn điện có tính dẫn điện tốt điện trở nhỏ nên
nó bắt đầu đợc tích điện (vùng II). Tốc độ tích điện đợc đánh giá bằng hằng số
thời gian. Tăng độ dẫn điện, hằng số thời gian giảm, ví dụ: hai hạt có đờng kính
0,125mm với suất dẫn điện lần lợt là 10
-12
và 10
-8
simen/m thì hằng số thời gian
tích điện của chúng tơng ứng là 64,9 và 0,00649 giây. Hạt dẫn điện nhận đợc
điện tích cùng dấu với điện cực và bị đẩy khỏi điện cực ở thời điểm t
0
.
Hạt không dẫn điện có độ dẫn điện nhỏ, điện trở tiếp xúc cao nên quá trình
tích điện ra chậm. Hơn nữa, khi hạt không dẫn điện tiếp xúc với điện cực tích điện
nó bị phân cực, đầu tiếp xúc với điện cực dơng xuất hiện điện tích âm nên hạt
không dẫn điện bị hút chặt vào điện cực.
q
đ
- Điện tích của hạt dẫn điện.
q
k
- Điện tích của hạt không dẫn điện.
Sự khác biệt về tính chất của hạt dẫn điện và không dẫn điện đợc xác định
bằng hiệu số điện tích nhận đợc:
q = q
0

-q
k

ở đây : q
0
- Điện tích của hạt dẫn điện ở thời điểm tách khỏi điện cực;
q
k
- Điện tích của hạt không dẫn điện;
Để làm tăng sự khác biệt về điện tích của các hạt khoáng có thể tích điện
sơ bộ cho các hạt trớc khi tiếp xúc với điện cực (hình 8b).
Giả sử, hạt dẫn điện 1 và không dẫn điện 2 trớc thời điểm tiếp xúc với điện
cực 5 (vùng I) chúng có điện tích là q
đ
= q
k
= -q. ở thời điểm t
k
khi tiếp xúc với điện
cực 5 (vùng II), vì hạt dẫn điện có tính dẫn điện tốt và điện trở nhỏ nên điện tích
âm của nó sẽ truyền sang điện cực, sau đó nó lại đợc tích điện cùng dấu với điện
cực. Còn hạt không dẫn điện do quá trình phóng điện rất chậm nên nó vẫn còn lại
điện tích âm. Sự khác biệt về tính chất điện của hạt dẫn điện và không dẫn điện
trên điện cực sẽ là:
q = q
0
(-q
k
) = q
0

+q
k