电选是基于各种矿物及物料之间电性质的差异,利用它们在电场中的荷电量及其极性不同,从而导致不同电性质的矿粒运动轨迹发生分离而使物料得到分选的一种物理分选方法。具有工艺简单,成本低廉,不产生废水,无环境污染等特点。因此电选与其他物理、化学选矿方法相比拥有较强的适应性,尤其是在干旱、寒冷地区。摩擦电选是在摩擦电选机中,通过矿粒与矿粒或矿粒与特殊材质制造的介质接触、摩擦和碰撞,使一种矿粒获得正电荷,另一种矿粒获得负电荷,然后进行静电分选的使之分离的选矿技术。但由于受到摩擦荷电设备的影响,无法使矿物矿粒有效摩擦荷电。通过对摩擦荷电装置的研究发现气流带动矿粒荷电是一种高效的荷电方式。但在研究矿粒在气流带动下的动力学规律进而调整其摩擦运动参数,改善矿粒的摩擦荷电量、使所有矿粒充分荷电、提高处理量方面尚无突破性进展。论文就本课题的所涉及的有关基础理论、摩擦荷电器设计与研究等问题进行了深入的分析。首先,摩擦荷电器的形状和结构及与之对应的操作参数是矿粒影响摩擦荷电效果的主要原因。矿粒在气流带动下受到多种力的作用,其中最主要的力是重力和曳引力,而当特定的摩擦荷电器结构中,有些力也不能忽略。由于气流带动矿粒摩擦荷电是研究矿粒的碰撞行为,所以本论文选择离散矿粒模型。其次,对管状摩擦荷电器的形状进行分析,旋流器型、文丘里型、圆弧管型,三通管型等形状的摩擦荷电器是有深入研究价值的。然后,对以上形状深入研究,得出有利于颗粒摩擦碰撞的结构参数,对旋流器型摩擦荷电器来说,应选择较小的旋流器锥角,较小的筒体直径,适中的圆柱体的高度和出口直径。对文丘里管摩擦荷电器来说,应选择适中的夹角以及圆弧对应的弦长。对圆弧管型摩擦荷电器来说,应选择适中的弯径比,合适的弯曲角度。对三通管型摩擦荷电器来说,应选择适中两管间夹角及等径三通管。在操作参数方面,应选择合适的给矿速度,给矿粒度及给矿量。最后,由于每种结构的荷电器都有其各自的优势,可以尝试将其组合起来使用,如将三通管与圆弧形管组合或将三通管与旋流器组合使用等等。