固态物质的电性质,在电学上按导电性能或电阻大小可分为导体、半导体和绝缘体。
矿物的电性质是指矿物的电阻、介电常数、比导电度以及电整流性等,它们是判断能否采用电选
的依据。
1.
电导率
电导率是长1cm,截面积为1cm2的直柱形物体沿轴线方向的导电能力。它是电阻率的倒数,是表示
物体传导电流能力大小的物理量。根据所测出各种矿物的电导率值,常将矿物分成下列三种类型:
导体
— 电导率为104 S/cm ~105S/cm,如自然铜。
半导体
— 电导率为102 S/cm
~10-10S/cm,介于导体与非导体之间。这种矿物很多,如硫化矿
物和金属氧化矿物。
非导体
— 电导率为10-12 S/cm ~105S/cm,如硅酸盐矿物和碳酸盐矿物。
2.电阻
矿物的电阻是指矿物的粒度d=1mm时所测定出的欧姆数值。根据所测出各种矿物的电阻值,常将
矿物分成下列三种类型:
导体—电阻小于10
6Ω者。
非导体—电阻大于10
7Ω者。
中等导体——其导电性介于导体与非导体之间,电阻大于10
6Ω而小于10
7Ω者。
对于电阻小于10
6Ω者,电子的流动是很容易的,反之,电阻大于10
7Ω者,电子不能在表面自由
运动。当用电选分选导体和非导体时,两者电阻值悬殊愈大,愈容易分选。
3.
介电常数
介电常数是指带有介电质的电容与不带介电质(指真空或空气)的电容之比,用ε表示。在相同
的电压下,如果在电容器两极之间放入介电质后,则电容器之电容会增加。介电常数可用下式表示:
http://netclass.csu.edu.cn/jpkc2006/ziyuan/jiaoan/images/image049_jg.gif
式中 C
k——矿物或物料的电容,F;
C
0——空气的电容,F。
介电常数值的大小是目前衡量和判定矿物能否采用电选分离的重要判据,介电常数越大,表示其
导电性越好,反之则表示其导电性差。一般情况下,介电常数ε大于12者,属于导体,用常规电选可
作为导体分出,低于12者,若两种矿物的介电常数仍然有较大差别,则可采用磨擦电选而使之分开,
否则,难以用常规电选方法分选。大多数矿物属于半导体矿物。
矿物的介电常数,可以用平板电容法及介电液体法测定。前者为干法,适应于大块结晶纯矿物,
后者为湿法,可用来测细颗粒的介电常数。
4.
比导电度
比导电度测定装置由一接地的金属滚筒和一个平行于滚筒的带高压电的金属圆管组成。被测矿物
给到滚筒上,在电场的作用下,颗粒由于感应而产生表面电荷,当电压达到一定数值时,颗粒变成导
体,迅速变成等电位表面,与接地滚筒的电位相同,因此被吸向电极,使之落下轨迹发生偏离,此时
电压即为最低电压。反之,如电压低,矿粒不表现出导体的偏离作用,而被吸附在滚筒上沿普通轨迹
落下。为此可采用不同电压、不同电性(正电或负电)测定出各种矿物所需的最低电压。
石墨是良导体,所需电压最低,仅为2800V,国际上习惯以它作为标准,将各种矿物所需最低电
压与它相比较,此比值即定义为比导电度。
5.整流性
在测定矿物的比导电度时会发现,有些矿物只有当高压电极带负电时才作为导体分出;而另一些
矿物则只有高压电极带正电时才作为导体分出;还有一些无论高压电极的正负,均能作为导体分出。
矿物表现出的这种与高压电极极性相关的电性质称作整流性。
只获得正电的矿物叫正整流性矿物,此时电极带负电;
只获得负电的矿物叫负整流性矿物,此时电极带正电;
不论电极正负,均能获得电荷的矿物叫全整流矿物。