বিবরণ
হাইড্রোসাইক্লোনআকৃতিতে শঙ্কু-নলাকার, নলাকার অংশে একটি স্পর্শক ফিড ইনলেট এবং প্রতিটি অক্ষে একটি নির্গমনপথ রয়েছে। নলাকার অংশে নির্গমনপথকে ঘূর্ণি ফাইন্ডার বলা হয় এবং এটি সরাসরি প্রবেশপথ থেকে শর্ট-সার্কিট প্রবাহ কমাতে ঘূর্ণিঝড়ের মধ্যে প্রসারিত হয়। শঙ্কুকার প্রান্তে দ্বিতীয় নির্গমনপথ, স্পিগট। আকার পৃথকীকরণের জন্য, উভয় নির্গমনপথ সাধারণত বায়ুমণ্ডলের জন্য উন্মুক্ত থাকে। হাইড্রোসাইক্লোনগুলি সাধারণত নীচের প্রান্তে স্পিগট দিয়ে উল্লম্বভাবে পরিচালিত হয়, তাই মোটা পণ্যটিকে নিম্নপ্রবাহ এবং সূক্ষ্ম পণ্যকে বলা হয়, ঘূর্ণি ফাইন্ডারকে, ওভারফ্লো রেখে। চিত্র 1 পরিকল্পিতভাবে একটি সাধারণের প্রধান প্রবাহ এবং নকশা বৈশিষ্ট্যগুলি দেখায়হাইড্রোসাইক্লোন: দুটি ঘূর্ণি, স্পর্শকীয় খাদ্য প্রবেশপথ এবং অক্ষীয় বহির্গমনপথ। স্পর্শকীয় প্রবেশপথের তাৎক্ষণিক অঞ্চল ব্যতীত, ঘূর্ণিঝড়ের মধ্যে তরল গতির রেডিয়াল প্রতিসাম্য থাকে। যদি একটি বা উভয় বহির্গমনপথ বায়ুমণ্ডলের জন্য উন্মুক্ত থাকে, তাহলে একটি নিম্নচাপ অঞ্চল অভ্যন্তরীণ ঘূর্ণির ভিতরে উল্লম্ব অক্ষ বরাবর একটি গ্যাস কোর তৈরি করে।
চিত্র ১. হাইড্রোসাইক্লোনের প্রধান বৈশিষ্ট্য।
এর কার্যপদ্ধতি সহজ: তরল পদার্থ, ঝুলন্ত কণা বহন করে, ঘূর্ণিঝড়ের স্পর্শকভাবে প্রবেশ করে, নিচের দিকে সর্পিল হয়ে যায় এবং মুক্ত ঘূর্ণি প্রবাহে একটি কেন্দ্রাতিগ ক্ষেত্র তৈরি করে। বৃহৎ কণা তরল পদার্থের মধ্য দিয়ে ঘূর্ণিঝড়ের বাইরের দিকে সর্পিল গতিতে চলে যায় এবং তরলের একটি ভগ্নাংশ নিয়ে স্পিগট দিয়ে বেরিয়ে যায়। স্পিগটের সীমিত ক্ষেত্রফলের কারণে, একটি অভ্যন্তরীণ ঘূর্ণি, যা বাইরের ঘূর্ণির মতো একই দিকে ঘুরছে কিন্তু উপরের দিকে প্রবাহিত হচ্ছে, প্রতিষ্ঠিত হয় এবং ঘূর্ণিঝড় ফাইন্ডারের মাধ্যমে ঘূর্ণিঝড় ছেড়ে যায়, যার সাথে বেশিরভাগ তরল এবং সূক্ষ্ম কণা বহন করে। যদি স্পিগট ধারণক্ষমতা অতিক্রম করা হয়, তাহলে বায়ুর মূল বন্ধ হয়ে যায় এবং স্পিগট নিঃসরণ একটি ছাতা-আকৃতির স্প্রে থেকে 'দড়ি'তে পরিবর্তিত হয় এবং মোটা পদার্থের ক্ষতি ওভারফ্লোতে পরিণত হয়।
নলাকার অংশের ব্যাস হল বিচ্ছিন্ন করা যেতে পারে এমন কণার আকারকে প্রভাবিত করে এমন একটি প্রধান পরিবর্তনশীল, যদিও প্রাপ্ত বিচ্ছেদ পরিবর্তনের জন্য নির্গমন ব্যাস স্বাধীনভাবে পরিবর্তন করা যেতে পারে। প্রাথমিক কর্মীরা 5 মিমি ব্যাসের মতো ছোট ঘূর্ণিঝড় নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করলেও, বাণিজ্যিক হাইড্রোসাইক্লোনের ব্যাস বর্তমানে 10 মিমি থেকে 2.5 মিটার পর্যন্ত, 2700 কেজি m−3 ঘনত্বের কণার জন্য পৃথকীকরণের আকার 1.5–300 μm, যা বর্ধিত কণার ঘনত্বের সাথে হ্রাস পায়। অপারেটিং চাপ হ্রাস ছোট ব্যাসের জন্য 10 বার থেকে বৃহৎ ইউনিটের জন্য 0.5 বার পর্যন্ত। ক্ষমতা বৃদ্ধির জন্য, একাধিক ছোটহাইড্রোসাইক্লোনএকটি একক ফিড লাইন থেকে বহুগুণিত হতে পারে।
যদিও পরিচালনার নীতিটি সহজ, তবুও তাদের পরিচালনার অনেক দিক এখনও খারাপভাবে বোঝা যায় এবং শিল্প পরিচালনার জন্য হাইড্রোসাইক্লোন নির্বাচন এবং ভবিষ্যদ্বাণী মূলত অভিজ্ঞতামূলক।
শ্রেণীবিভাগ
ব্যারি এ. উইলস, জেমস এ. ফিঞ্চ এফআরএসসি, এফসিআইএম, পি.ইঞ্জি., উইলস' মিনারেল প্রসেসিং টেকনোলজিতে (অষ্টম সংস্করণ), ২০১৬
৯.৪.৩ হাইড্রোসাইক্লোন বনাম স্ক্রিন
ক্লোজড গ্রাইন্ডিং সার্কিট (<200 µm) -এ সূক্ষ্ম কণার আকার নিয়ে কাজ করার সময় হাইড্রোসাইক্লোনগুলি শ্রেণীবিভাগে প্রাধান্য পেয়েছে। তবে, স্ক্রিন প্রযুক্তির সাম্প্রতিক উন্নয়ন (অধ্যায় 8) গ্রাইন্ডিং সার্কিটে স্ক্রিন ব্যবহারের প্রতি নতুন করে আগ্রহ তৈরি করেছে। স্ক্রিনগুলি আকারের ভিত্তিতে পৃথক হয় এবং ফিড খনিজ পদার্থের ঘনত্বের বিস্তার দ্বারা সরাসরি প্রভাবিত হয় না। এটি একটি সুবিধা হতে পারে। স্ক্রিনগুলিতেও বাইপাস ভগ্নাংশ থাকে না এবং উদাহরণ 9.2-এ দেখানো হয়েছে, বাইপাস বেশ বড় হতে পারে (সেক্ষেত্রে 30% এর বেশি)। চিত্র 9.8 ঘূর্ণিঝড় এবং পর্দার জন্য পার্টিশন বক্ররেখার পার্থক্যের একটি উদাহরণ দেখায়। ডেটাটি পেরুর এল ব্রোকাল কনসেন্ট্রেটর থেকে নেওয়া হয়েছে যেখানে হাইড্রোসাইক্লোনগুলি ডেরিক স্ট্যাক সাইজার® দিয়ে প্রতিস্থাপন করার আগে এবং পরে মূল্যায়ন করা হয়েছিল (অধ্যায় 8 দেখুন) গ্রাইন্ডিং সার্কিটে (Dündar et al., 2014)। প্রত্যাশার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, ঘূর্ণিঝড়ের তুলনায় স্ক্রিনটির একটি তীক্ষ্ণ বিচ্ছেদ ছিল (বক্ররেখার ঢাল বেশি) এবং সামান্য বাইপাস ছিল। স্ক্রিনটি বাস্তবায়নের পর ভাঙ্গনের হার বেশি থাকার কারণে গ্রাইন্ডিং সার্কিটের ক্ষমতা বৃদ্ধি পেয়েছে বলে জানা গেছে। এর কারণ ছিল বাইপাস অপসারণ, গ্রাইন্ডিং মিলগুলিতে ফেরত পাঠানো সূক্ষ্ম উপাদানের পরিমাণ হ্রাস করা, যা কণা-কণার প্রভাব কমাতে পারে।
চিত্র ৯.৮। এল ব্রোকাল কনসেনট্রেটরে গ্রাইন্ডিং সার্কিটে ঘূর্ণিঝড় এবং পর্দার জন্য পার্টিশন কার্ভ।
(Dündar et al. (2014) থেকে গৃহীত)
তবে, পরিবর্তন এক উপায় নয়: একটি সাম্প্রতিক উদাহরণ হল ঘন পে-মিনারেলের অতিরিক্ত আকার হ্রাসের সুবিধা নেওয়ার জন্য স্ক্রিন থেকে সাইক্লোনে স্যুইচ করা (Sasseville, 2015)।
ধাতুবিদ্যা প্রক্রিয়া এবং নকশা
ইয়ন এইচ. ম্যাকডোনাল্ড, হ্যান্ডবুক অফ গোল্ড এক্সপ্লোরেশন অ্যান্ড ইভালুয়েশন, ২০০৭-এ
হাইড্রোসাইক্লোন
হাইড্রোসাইক্লোনগুলি বৃহৎ স্লারি ভলিউমকে সস্তায় আকার বা ডিস্লিম করার জন্য পছন্দের একক এবং কারণ তারা খুব কম মেঝে বা হেডরুম দখল করে। সমান প্রবাহ হার এবং পাল্প ঘনত্বে খাওয়ানোর সময় এগুলি সবচেয়ে কার্যকরভাবে কাজ করে এবং প্রয়োজনীয় বিভাজনে কাঙ্ক্ষিত মোট ক্ষমতা অর্জনের জন্য পৃথকভাবে বা গুচ্ছ আকারে ব্যবহার করা হয়। আকার নির্ধারণ ক্ষমতা ইউনিটের মাধ্যমে উচ্চ স্পর্শক প্রবাহ বেগ দ্বারা উৎপন্ন কেন্দ্রাতিগ বলের উপর নির্ভর করে। আগত স্লারি দ্বারা গঠিত প্রাথমিক ঘূর্ণি অভ্যন্তরীণ শঙ্কু প্রাচীরের চারপাশে সর্পিলভাবে নীচের দিকে কাজ করে। কঠিন পদার্থগুলিকে কেন্দ্রাতিগ বল দ্বারা বাইরের দিকে নিক্ষেপ করা হয় যাতে সজ্জা নীচের দিকে অগ্রসর হওয়ার সাথে সাথে এর ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। বেগের উল্লম্ব উপাদানগুলি শঙ্কু দেয়ালের কাছে নীচের দিকে এবং অক্ষের কাছে উপরে কাজ করে। কম ঘন কেন্দ্রাতিগভাবে পৃথক স্লাইম ভগ্নাংশটি শঙ্কুর উপরের প্রান্তে খোলার মধ্য দিয়ে বেরিয়ে যাওয়ার জন্য ঘূর্ণি ফাইন্ডারের মাধ্যমে উপরের দিকে জোর করে। দুটি প্রবাহের মধ্যে একটি মধ্যবর্তী অঞ্চল বা খামের উল্লম্ব বেগ শূন্য থাকে এবং এটি মোটা কঠিন পদার্থগুলিকে উপরের দিকে অগ্রসর হওয়া সূক্ষ্ম কঠিন পদার্থ থেকে নীচের দিকে অগ্রসর হওয়াকে পৃথক করে। প্রবাহের বেশিরভাগ অংশ ছোট অভ্যন্তরীণ ঘূর্ণির মধ্যে উপরের দিকে প্রবাহিত হয় এবং উচ্চ কেন্দ্রাতিগ বল বৃহত্তর সূক্ষ্ম কণাগুলিকে বাইরের দিকে ছুঁড়ে ফেলে দেয় যার ফলে সূক্ষ্ম আকারে আরও কার্যকর বিচ্ছেদ ঘটে। এই কণাগুলি বাইরের ঘূর্ণিতে ফিরে আসে এবং আবার জিগ ফিডে রিপোর্ট করে।
একটি সাধারণ সর্পিল প্রবাহ প্যাটার্নের মধ্যে জ্যামিতি এবং অপারেটিং অবস্থাহাইড্রোসাইক্লোনচিত্র 8.13 এ বর্ণনা করা হয়েছে। কার্যকরী পরিবর্তনশীলগুলি হল পাল্প ঘনত্ব, ফিড প্রবাহ হার, কঠিন পদার্থের বৈশিষ্ট্য, ফিড ইনলেট চাপ এবং ঘূর্ণিঝড়ের মধ্য দিয়ে চাপ হ্রাস। ঘূর্ণিঝড় পরিবর্তনশীলগুলি হল ফিড ইনলেটের ক্ষেত্রফল, ঘূর্ণি সন্ধানকারীর ব্যাস এবং দৈর্ঘ্য এবং স্পিগট নিঃসরণ ব্যাস। ড্র্যাগ সহগের মানও আকৃতি দ্বারা প্রভাবিত হয়; একটি কণা গোলকত্বের উপর যত বেশি পরিবর্তিত হয় তার আকৃতি ফ্যাক্টর তত ছোট এবং এর স্থিরতা প্রতিরোধ ক্ষমতা তত বেশি। সমালোচনামূলক চাপ অঞ্চলটি 200 মিমি আকারের কিছু সোনার কণা পর্যন্ত প্রসারিত হতে পারে এবং তাই অতিরিক্ত পুনর্ব্যবহার এবং ফলস্বরূপ স্লাইম জমা কমাতে শ্রেণিবিন্যাস প্রক্রিয়ার যত্ন সহকারে পর্যবেক্ষণ অপরিহার্য। ঐতিহাসিকভাবে, যখন 150% পুনরুদ্ধারের দিকে খুব কম মনোযোগ দেওয়া হয়েছিলμসোনার দানা, স্লাইম ভগ্নাংশে সোনার বহন-ওভার সোনার ক্ষতির জন্য মূলত দায়ী বলে মনে হয় যা অনেক গোল্ড প্লেসার অপারেশনে 40-60% পর্যন্ত রেকর্ড করা হয়েছে।
৮.১৩. হাইড্রোসাইক্লোনের স্বাভাবিক জ্যামিতি এবং পরিচালনার অবস্থা।
চিত্র ৮.১৪ (ওয়ারম্যান সিলেকশন চার্ট) হল ৯-১৮ মাইক্রন থেকে ৩৩-৭৬ মাইক্রন পর্যন্ত বিভিন্ন D50 আকারে পৃথকীকরণের জন্য ঘূর্ণিঝড়ের একটি প্রাথমিক নির্বাচন। ঘূর্ণিঝড় কর্মক্ষমতার অন্যান্য চার্টের মতো এই চার্টটিও একটি নির্দিষ্ট ধরণের সাবধানে নিয়ন্ত্রিত ফিডের উপর ভিত্তি করে তৈরি। নির্বাচনের প্রথম নির্দেশিকা হিসেবে এটি পানিতে ২,৭০০ কেজি/মিটার ঘনমিটারের কঠিন পদার্থ ধারণ করে। বৃহত্তর ব্যাসের ঘূর্ণিঝড়গুলি মোটা বিচ্ছেদ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় তবে সঠিক কার্যকারিতার জন্য উচ্চ ফিড ভলিউমের প্রয়োজন হয়। উচ্চ ফিড ভলিউমে সূক্ষ্ম বিচ্ছেদের জন্য সমান্তরালভাবে কাজ করা ছোট ব্যাসের ঘূর্ণিঝড়ের ক্লাস্টার প্রয়োজন। ঘনিষ্ঠ আকারের জন্য চূড়ান্ত নকশা পরামিতিগুলি পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারণ করতে হবে এবং পরিসরের মাঝখানে একটি ঘূর্ণিঝড় নির্বাচন করা গুরুত্বপূর্ণ যাতে অপারেশন শুরুতে প্রয়োজনীয় যেকোনো ছোটখাটো সমন্বয় করা যেতে পারে।
৮.১৪। ওয়ারম্যান প্রাথমিক নির্বাচন তালিকা।
সিবিসি (সঞ্চালন স্তর) ঘূর্ণিঝড় ৫ মিমি ব্যাস পর্যন্ত পাললিক সোনার খাদ্য উপাদানগুলিকে শ্রেণীবদ্ধ করে এবং নিম্নপ্রবাহ থেকে ধারাবাহিকভাবে উচ্চ জিগ ফিড প্রাপ্ত করে বলে দাবি করা হয়। বিচ্ছেদ প্রায়D৫০/১৫০ মাইক্রন ঘনত্বের সিলিকার উপর ভিত্তি করে ২.৬৫। তুলনামূলকভাবে মসৃণ আকার বিতরণ বক্ররেখা এবং সূক্ষ্ম বর্জ্য কণা প্রায় সম্পূর্ণ অপসারণের কারণে সিবিসি ঘূর্ণিঝড় আন্ডারফ্লো জিগ বিচ্ছেদের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত বলে দাবি করা হয়। যাইহোক, যদিও এই সিস্টেমটি তুলনামূলকভাবে দীর্ঘ আকারের পরিসরের ফিড (যেমন খনিজ বালি) থেকে এক পাসে সমান ভারী খনিজ পদার্থের উচ্চ-গ্রেড প্রাথমিক ঘনত্ব তৈরি করে বলে দাবি করা হয়, সূক্ষ্ম এবং ফ্লেকি সোনা ধারণকারী পাললিক ফিড উপাদানের জন্য এই জাতীয় কোনও কর্মক্ষমতা পরিসংখ্যান পাওয়া যায় না। সারণী ৮.৫ AKW এর প্রযুক্তিগত তথ্য দেয়হাইড্রোসাইক্লোন৩০ থেকে ১০০ মাইক্রনের মধ্যে কাট-অফ পয়েন্টের জন্য।
সারণি ৮.৫। AKW হাইড্রোসাইক্লোনের জন্য প্রযুক্তিগত তথ্য
| প্রকার (KRS) | ব্যাস (মিমি) | চাপ কমে যাওয়া | ধারণক্ষমতা | কাটা বিন্দু (মাইক্রন) | |
|---|---|---|---|---|---|
| স্লারি (ঘণ্টা ঘনমিটার) | কঠিন পদার্থ (সর্বোচ্চ টন/ঘণ্টা)। | ||||
| ২১১৮ | ১০০ | ১–২.৫ | ৯.২৭ | 5 | ৩০-৫০ |
| ২৫১৫ | ১২৫ | ১–২.৫ | ১১-৩০ | 6 | ২৫-৪৫ |
| ৪১১৮ | ২০০ | ০.৭–২.০ | ১৮-৬০ | 15 | ৪০-৬০ |
| (আরডব্লিউএন)৬১১৮ | ৩০০ | ০.৫–১.৫ | ৪০–১৪০ | 40 | ৫০-১০০ |
লৌহ আকরিকের পরিবর্ধন এবং শ্রেণীবিভাগ প্রযুক্তির উন্নয়ন
এ. জানকোভিচ, লৌহ আকরিক, ২০১৫
৮.৩.৩.১ হাইড্রোসাইক্লোন বিভাজক
হাইড্রোসাইক্লোন, যাকে সাইক্লোনও বলা হয়, এটি একটি শ্রেণীবদ্ধকরণ যন্ত্র যা স্লারি কণার স্থিরকরণ হার ত্বরান্বিত করতে কেন্দ্রাতিগ বল ব্যবহার করে এবং আকার, আকৃতি এবং নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ অনুসারে কণাগুলিকে পৃথক করে। এটি খনিজ শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, খনিজ প্রক্রিয়াকরণে এর প্রধান ব্যবহার একটি শ্রেণীবদ্ধকারী হিসাবে, যা সূক্ষ্ম পৃথকীকরণ আকারে অত্যন্ত দক্ষ প্রমাণিত হয়েছে। এটি ক্লোজ-সার্কিট গ্রাইন্ডিং অপারেশনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় তবে এর আরও অনেক ব্যবহার পাওয়া গেছে, যেমন ডিসলিমিং, ডিগ্রীটিং এবং ঘন করা।
একটি সাধারণ হাইড্রোসাইক্লোন (চিত্র 8.12a) একটি শঙ্কু আকৃতির পাত্র নিয়ে গঠিত, যা তার শীর্ষে খোলা থাকে, অথবা নিম্নচাপের অঞ্চলে দ্রবণ থেকে বেরিয়ে আসে, একটি নলাকার অংশের সাথে সংযুক্ত থাকে, যার একটি স্পর্শক ফিড ইনলেট থাকে। নলাকার অংশের উপরের অংশটি একটি প্লেট দিয়ে বন্ধ থাকে যার মধ্য দিয়ে একটি অক্ষীয়ভাবে মাউন্ট করা ওভারফ্লো পাইপ যায়। ঘূর্ণিঝড়ের দেহে পাইপটি একটি ছোট, অপসারণযোগ্য অংশ দ্বারা প্রসারিত হয় যা ঘূর্ণিঝড়ের সন্ধানকারী নামে পরিচিত, যা সরাসরি ওভারফ্লোতে ফিডের শর্ট-সার্কিট প্রতিরোধ করে। স্পর্শক প্রবেশের মাধ্যমে চাপের অধীনে ফিডটি প্রবেশ করানো হয়, যা পাল্পে একটি ঘূর্ণায়মান গতি প্রদান করে। এটি ঘূর্ণিঝড়ে একটি ঘূর্ণি তৈরি করে, যার উল্লম্ব অক্ষ বরাবর একটি নিম্ন-চাপ অঞ্চল থাকে, যেমন চিত্র 8.12b-তে দেখানো হয়েছে। অক্ষ বরাবর একটি বায়ু-কোর তৈরি হয়, সাধারণত শীর্ষ খোলার মাধ্যমে বায়ুমণ্ডলের সাথে সংযুক্ত থাকে, তবে আংশিকভাবে নিম্নচাপের অঞ্চলে দ্রবণ থেকে বেরিয়ে আসা দ্রবীভূত বায়ু দ্বারা তৈরি হয়। কেন্দ্রাতিগ বল কণাগুলির স্থিরকরণ হারকে ত্বরান্বিত করে, যার ফলে আকার, আকৃতি এবং নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ অনুসারে কণাগুলিকে পৃথক করে। দ্রুত স্থির কণাগুলি ঘূর্ণিঝড়ের প্রাচীরে চলে যায়, যেখানে বেগ সর্বনিম্ন, এবং শীর্ষ খোলার দিকে (অধঃপ্রবাহ) স্থানান্তরিত হয়। টানা বলের ক্রিয়ার কারণে, ধীর-স্থিতিশীল কণাগুলি অক্ষ বরাবর নিম্নচাপের অঞ্চলের দিকে অগ্রসর হয় এবং ঘূর্ণি ফাইন্ডারের মাধ্যমে ওভারফ্লোতে উপরের দিকে নিয়ে যায়।
চিত্র ৮.১২। হাইড্রোসাইক্লোন (https://www.aeroprobe.com/applications/examples/australian-mining-industry-uses-aeroprobe-equipment-to-study-hydro-cyclone) এবং হাইড্রোসাইক্লোন ব্যাটারি। ক্যাভেক্স হাইড্রোসাইক্লোন ওভারভিউ ব্রোশার, https://www.weirminerals.com/products_services/cavex.aspx।
উচ্চ ক্ষমতা এবং আপেক্ষিক দক্ষতার কারণে হাইড্রোসাইক্লোনগুলি গ্রাইন্ডিং সার্কিটে প্রায় সর্বজনীনভাবে ব্যবহৃত হয়। এগুলিকে বিভিন্ন ধরণের কণা আকারে (সাধারণত 5-500 μm) শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে, সূক্ষ্ম শ্রেণীবিভাগের জন্য ছোট ব্যাসের একক ব্যবহার করা হয়। তবে, ম্যাগনেটাইট এবং বর্জ্য খনিজ পদার্থের (সিলিকা) মধ্যে ঘনত্বের পার্থক্যের কারণে ম্যাগনেটাইট গ্রাইন্ডিং সার্কিটে সাইক্লোন প্রয়োগ অদক্ষ অপারেশনের কারণ হতে পারে। ম্যাগনেটাইটের নির্দিষ্ট ঘনত্ব প্রায় 5.15, যেখানে সিলিকার নির্দিষ্ট ঘনত্ব প্রায় 2.7।হাইড্রোসাইক্লোন, ঘন খনিজগুলি হালকা খনিজগুলির তুলনায় সূক্ষ্ম কাটা আকারে পৃথক হয়। অতএব, মুক্ত ম্যাগনেটাইট ঘূর্ণিঝড়ের আন্ডারফ্লোতে ঘনীভূত হচ্ছে, যার ফলে ম্যাগনেটাইটের অতিরিক্ত গ্রাইন্ডিং হচ্ছে। নেপিয়ার-মুন এট আল. (2005) উল্লেখ করেছেন যে সংশোধিত কাটা আকারের মধ্যে সম্পর্ক (d৫০গ) এবং কণার ঘনত্ব প্রবাহের অবস্থা এবং অন্যান্য কারণের উপর নির্ভর করে নিম্নলিখিত রূপের একটি প্রকাশ অনুসরণ করে:
কোথায়ρs হল কঠিন পদার্থের ঘনত্ব,ρl হলো তরলের ঘনত্ব, এবংn০.৫ এবং ১.০ এর মধ্যে। এর অর্থ হল ঘূর্ণিঝড়ের কর্মক্ষমতার উপর খনিজ ঘনত্বের প্রভাব বেশ তাৎপর্যপূর্ণ হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যদিdম্যাগনেটাইটের 50c হল 25 μm, তাহলেd৫০c সিলিকা কণার পরিমাণ হবে ৪০–৬৫ μm। চিত্র ৮.১৩ একটি শিল্প বল মিল ম্যাগনেটাইট গ্রাইন্ডিং সার্কিটের জরিপ থেকে প্রাপ্ত ম্যাগনেটাইট (Fe3O4) এবং সিলিকা (SiO2) এর জন্য ঘূর্ণিঝড় শ্রেণীবিভাগ দক্ষতা বক্ররেখা দেখায়। সিলিকার আকার বিভাজন অনেক মোটা,dFe3O4 এর জন্য 29 μm এর 50c, যেখানে SiO2 এর জন্য 68 μm। এই ঘটনার কারণে, হাইড্রোসাইক্লোন সহ বদ্ধ সার্কিটে ম্যাগনেটাইট গ্রাইন্ডিং মিলগুলি কম দক্ষ এবং অন্যান্য বেস মেটালোর গ্রাইন্ডিং সার্কিটের তুলনায় কম ক্ষমতাসম্পন্ন।
চিত্র ৮.১৩। ম্যাগনেটাইট Fe3O4 এবং সিলিকা SiO2-এর জন্য ঘূর্ণিঝড় দক্ষতা—শিল্প জরিপ।
উচ্চ চাপ প্রক্রিয়া প্রযুক্তি: মৌলিক বিষয় এবং প্রয়োগ
এমজে কোসেরো পিএইচডি, ইন্ডাস্ট্রিয়াল কেমিস্ট্রি লাইব্রেরিতে, ২০০১
কঠিন পদার্থ-পৃথকীকরণ যন্ত্র
- •
-
হাইড্রোসাইক্লোন
এটি কঠিন পদার্থ বিভাজকগুলির মধ্যে সবচেয়ে সহজ ধরণের একটি। এটি একটি উচ্চ-দক্ষতা পৃথকীকরণ যন্ত্র এবং উচ্চ তাপমাত্রা এবং চাপে কার্যকরভাবে কঠিন পদার্থ অপসারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি সাশ্রয়ী কারণ এর কোনও চলমান অংশ নেই এবং খুব কম রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হয়।
কঠিন পদার্থের জন্য পৃথকীকরণ দক্ষতা কণার আকার এবং তাপমাত্রার একটি শক্তিশালী ফাংশন। সিলিকা এবং 300°C এর উপরে তাপমাত্রার জন্য 80% এর কাছাকাছি স্থূল পৃথকীকরণ দক্ষতা অর্জন করা সম্ভব, যেখানে একই তাপমাত্রার পরিসরে, ঘন জিরকন কণার জন্য স্থূল পৃথকীকরণ দক্ষতা 99% এর বেশি [29]।
হাইড্রোসাইক্লোন পরিচালনার প্রধান প্রতিবন্ধকতা হল কিছু লবণের ঘূর্ণিঝড়ের দেয়ালে লেগে থাকার প্রবণতা।
- •
-
ক্রস মাইক্রো-ফিল্ট্রেশন
ক্রস-ফ্লো ফিল্টারগুলি পরিবেশগত পরিস্থিতিতে ক্রসফ্লো পরিস্রাবণে সাধারণত দেখা যায় এমনভাবে আচরণ করে: বর্ধিত শিয়ার-রেট এবং হ্রাসপ্রাপ্ত তরল-সান্দ্রতার ফলে পরিস্রাবণ সংখ্যা বৃদ্ধি পায়। ক্রস-মাইক্রোফিল্ট্রেশন প্রয়োগ করা হয়েছে অবক্ষেপিত লবণকে কঠিন পদার্থ হিসাবে পৃথক করার জন্য, যা কণা-বিচ্ছেদ দক্ষতা সাধারণত 99.9% ছাড়িয়ে যায়। গোয়েম্যানসইত্যাদি।[30] সুপারক্রিটিক্যাল জল থেকে সোডিয়াম নাইট্রেট পৃথকীকরণ অধ্যয়ন করেছেন। গবেষণার পরিস্থিতিতে, সোডিয়াম নাইট্রেট গলিত লবণ হিসাবে উপস্থিত ছিল এবং ফিল্টারটি অতিক্রম করতে সক্ষম ছিল। পৃথকীকরণ দক্ষতা পাওয়া গেছে যা তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয়, কারণ তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে দ্রাব্যতা হ্রাস পায়, যথাক্রমে 40% থেকে 85% এর মধ্যে, 400 °C এবং 470 °C তাপমাত্রায়। এই কর্মীরা পৃথকীকরণ প্রক্রিয়াটি ব্যাখ্যা করেছেন গলিত লবণের বিপরীতে, সুপারক্রিটিক্যাল দ্রবণের দিকে ফিল্টারিং মাধ্যমের একটি স্বতন্ত্র ব্যাপ্তিযোগ্যতার ফলস্বরূপ, তাদের স্পষ্টভাবে স্বতন্ত্র সান্দ্রতার উপর ভিত্তি করে। অতএব, কেবলমাত্র কঠিন পদার্থ হিসাবে অবক্ষেপিত লবণ ফিল্টার করা সম্ভব হবে না বরং গলিত অবস্থায় থাকা নিম্ন-গলনাঙ্কের লবণগুলিও ফিল্টার করা সম্ভব হবে।
অপারেটিং সমস্যাগুলি মূলত লবণের ফিল্টার-ক্ষয়ের কারণে হয়েছিল।
কাগজ: পুনর্ব্যবহারযোগ্য এবং পুনর্ব্যবহৃত উপকরণ
এমআর দোশি, জেএম ডায়ার, রেফারেন্স মডিউল ইন ম্যাটেরিয়ালস সায়েন্স অ্যান্ড ম্যাটেরিয়ালস ইঞ্জিনিয়ারিং, ২০১৬
৩.৩ পরিষ্কার করা
পরিচ্ছন্নতাকর্মী বাহাইড্রোসাইক্লোনদূষক এবং জলের ঘনত্বের পার্থক্যের উপর ভিত্তি করে মণ্ড থেকে দূষক অপসারণ করুন। এই ডিভাইসগুলিতে শঙ্কুযুক্ত বা নলাকার-শঙ্কুযুক্ত চাপবাহী জাহাজ থাকে যার মধ্যে মণ্ডকে বৃহৎ ব্যাসের প্রান্তে স্পর্শকভাবে সরবরাহ করা হয় (চিত্র 6)। ক্লিনারের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় মণ্ডটি ঘূর্ণিঝড়ের মতো একটি ঘূর্ণি প্রবাহের ধরণ তৈরি করে। প্রবাহটি কেন্দ্রীয় অক্ষের চারপাশে ঘোরে যখন এটি খাঁজ থেকে বেরিয়ে যায় এবং ক্লিনার প্রাচীরের অভ্যন্তর বরাবর শীর্ষে বা নিম্নপ্রবাহ খোলার দিকে যায়। শঙ্কুর ব্যাস হ্রাস পাওয়ার সাথে সাথে ঘূর্ণন প্রবাহ বেগ ত্বরান্বিত হয়। শীর্ষ প্রান্তের কাছে ছোট ব্যাসের খোলা অংশটি বেশিরভাগ প্রবাহের নিঃসরণকে বাধা দেয় যা পরিবর্তে ক্লিনারের মূলে একটি অভ্যন্তরীণ ঘূর্ণিতে ঘোরে। অভ্যন্তরীণ কোরের প্রবাহ শীর্ষ খোলা অংশ থেকে দূরে প্রবাহিত হয় যতক্ষণ না এটি ক্লিনারের কেন্দ্রে বৃহৎ ব্যাসের প্রান্তে অবস্থিত ঘূর্ণি ফাইন্ডারের মধ্য দিয়ে নির্গত হয়। কেন্দ্রাতিগ বলের কারণে ক্লিনারের দেয়ালে ঘনীভূত হওয়ার পরে, উচ্চ ঘনত্বের উপাদানটি শঙ্কুর শীর্ষে নির্গত হয় (ব্লিস, 1994, 1997)।
চিত্র ৬। একটি হাইড্রোসাইক্লোনের অংশ, প্রধান প্রবাহ ধরণ এবং বিচ্ছেদের প্রবণতা।
অপসারণ করা দূষণকারী পদার্থের ঘনত্ব এবং আকারের উপর নির্ভর করে ক্লিনারগুলিকে উচ্চ, মাঝারি বা নিম্ন ঘনত্বের মধ্যে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। ১৫ থেকে ৫০ সেমি (৬-২০ ইঞ্চি) ব্যাসের একটি উচ্চ ঘনত্বের ক্লিনার, যা ধাতু, কাগজের ক্লিপ এবং স্ট্যাপল অপসারণের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং সাধারণত পাল্পারের ঠিক পরেই স্থাপন করা হয়। ক্লিনারের ব্যাস হ্রাস পাওয়ার সাথে সাথে ছোট আকারের দূষণকারী পদার্থ অপসারণে এর দক্ষতা বৃদ্ধি পায়। ব্যবহারিক এবং অর্থনৈতিক কারণে, ৭৫-মিমি (৩ ইঞ্চি) ব্যাসের সাইক্লোন সাধারণত কাগজ শিল্পে ব্যবহৃত সবচেয়ে ছোট ক্লিনার।
রিভার্স ক্লিনার এবং থ্রুফ্লো ক্লিনারগুলি মোম, পলিস্টাইরিন এবং স্টিকির মতো কম ঘনত্বের দূষক অপসারণের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। রিভার্স ক্লিনারগুলির নামকরণ করা হয়েছে কারণ অ্যাকসেপ্ট স্ট্রিমটি ক্লিনারের শীর্ষে সংগ্রহ করা হয় যখন রিজেক্টগুলি ওভারফ্লোতে বেরিয়ে যায়। থ্রুফ্লো ক্লিনারে, ক্লিনারের একই প্রান্তে অ্যাকসেপ্ট এবং রিজেক্ট এক্সিট থাকে, চিত্র 7-এ দেখানো হয়েছে যে ক্লিনারের মূলের কাছে একটি কেন্দ্রীয় নল দ্বারা ক্লিনার প্রাচীরের কাছে অ্যাকসেপ্টগুলি রিজেক্ট থেকে আলাদা করা হয়।
চিত্র ৭। একটি থ্রুফ্লো ক্লিনারের স্কিম্যাটিক্স।
১৯২০ এবং ১৯৩০ এর দশকে মণ্ড থেকে বালি অপসারণের জন্য ব্যবহৃত অবিচ্ছিন্ন সেন্ট্রিফিউজ হাইড্রোসাইক্লোন তৈরির পর বন্ধ করে দেওয়া হয়। ফ্রান্সের গ্রেনোবলের সেন্টার টেকনিক ডু পাপিয়ারে তৈরি জাইরোক্লিনটিতে একটি সিলিন্ডার থাকে যা ১২০০-১৫০০ আরপিএম গতিতে ঘোরে (ব্লিস, ১৯৯৭; জুলিয়েন সেন্ট আমান্ড, ১৯৯৮, ২০০২)। তুলনামূলকভাবে দীর্ঘ সময় ধরে বসবাসের সময় এবং উচ্চ কেন্দ্রাতিগ বলের সংমিশ্রণ কম ঘনত্বের দূষণকারী পদার্থকে ক্লিনারের মূলে স্থানান্তরিত করার জন্য পর্যাপ্ত সময় দেয় যেখানে সেগুলি কেন্দ্র ঘূর্ণি স্রাবের মাধ্যমে প্রত্যাখ্যাত হয়।
এমটি থিউ, এনসাইক্লোপিডিয়া অফ সেপারেশন সায়েন্স, ২০০০-এ
সারসংক্ষেপ
যদিও কঠিন-তরলহাইড্রোসাইক্লোনবিংশ শতাব্দীর বেশিরভাগ সময় ধরে তরল-তরল পৃথকীকরণের ক্ষেত্রে সন্তোষজনক সাফল্য ১৯৮০ সালের আগে আসেনি। সমুদ্রতীরবর্তী তেল শিল্পে জল থেকে সূক্ষ্মভাবে বিভক্ত দূষিত তেল অপসারণের জন্য কম্প্যাক্ট, শক্তিশালী এবং নির্ভরযোগ্য সরঞ্জামের প্রয়োজন ছিল। এই চাহিদা পূরণ করা হয়েছিল একটি উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন ধরণের হাইড্রোসাইক্লোন দ্বারা, যার অবশ্যই কোনও চলমান অংশ ছিল না।
এই প্রয়োজনীয়তাটিকে আরও সম্পূর্ণরূপে ব্যাখ্যা করার পর এবং খনিজ প্রক্রিয়াকরণে কঠিন-তরল ঘূর্ণিঝড় পৃথকীকরণের সাথে তুলনা করার পর, হাইড্রোসাইক্লোন পূর্বে স্থাপিত বিভিন্ন ধরণের সরঞ্জামের উপর যে সুবিধাগুলি প্রদান করেছিল তা দেওয়া হল।
ফিড গঠন, অপারেটর নিয়ন্ত্রণ এবং প্রয়োজনীয় শক্তি, অর্থাৎ চাপ হ্রাস এবং প্রবাহ হারের গুণফলের পরিপ্রেক্ষিতে কর্মক্ষমতা নিয়ে আলোচনা করার আগে পৃথকীকরণ কর্মক্ষমতা মূল্যায়নের মানদণ্ড তালিকাভুক্ত করা হয়।
পেট্রোলিয়াম উৎপাদনের পরিবেশ উপকরণের জন্য কিছু সীমাবদ্ধতা নির্ধারণ করে এবং এর মধ্যে কণা ক্ষয়ের সমস্যাও অন্তর্ভুক্ত। ব্যবহৃত সাধারণ উপকরণের কথা উল্লেখ করা হয়েছে। মূলধনী এবং পুনরাবৃত্ত উভয় ধরণের তেল পৃথকীকরণ কেন্দ্রের জন্য আপেক্ষিক খরচের তথ্য রূপরেখা দেওয়া হয়েছে, যদিও উৎসগুলি খুব কম। পরিশেষে, আরও উন্নয়নের জন্য কিছু নির্দেশক বর্ণনা করা হয়েছে, কারণ তেল শিল্প সমুদ্রের তলদেশে বা এমনকি কূপের নীচে স্থাপিত সরঞ্জামগুলির দিকে নজর দেয়।
নমুনা সংগ্রহ, নিয়ন্ত্রণ এবং ভর ভারসাম্য
ব্যারি এ. উইলস, জেমস এ. ফিঞ্চ এফআরএসসি, এফসিআইএম, পি.ইঞ্জি., উইলস' মিনারেল প্রসেসিং টেকনোলজিতে (অষ্টম সংস্করণ), ২০১৬
৩.৭.১ কণার আকারের ব্যবহার
অনেক ইউনিট, যেমনহাইড্রোসাইক্লোনএবং মাধ্যাকর্ষণ বিভাজক, আকার বিভাজনের একটি ডিগ্রী তৈরি করে এবং কণার আকারের তথ্য ভর ভারসাম্যের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে (উদাহরণ 3.15)।
উদাহরণ ৩.১৫ হল নোড ভারসাম্যহীনতা হ্রাসের একটি উদাহরণ; উদাহরণস্বরূপ, এটি সাধারণীকৃত সর্বনিম্ন বর্গক্ষেত্র হ্রাসের জন্য প্রাথমিক মান প্রদান করে। এই গ্রাফিক্যাল পদ্ধতিটি যখনই "অতিরিক্ত" উপাদান ডেটা থাকে তখন ব্যবহার করা যেতে পারে; উদাহরণ ৩.৯ এ এটি ব্যবহার করা যেতে পারে।
উদাহরণ ৩.১৫ নোড হিসেবে সাইক্লোন ব্যবহার করে। দ্বিতীয় নোড হল সাম্প: এটি ২টি ইনপুট (ফ্রেশ ফিড এবং বল মিল ডিসচার্জ) এবং একটি আউটপুট (সাইক্লোন ফিড) এর উদাহরণ। এটি আরেকটি ভর ভারসাম্য প্রদান করে (উদাহরণ ৩.১৬)।
৯ম অধ্যায়ে আমরা ঘূর্ণিঝড় বিভাজন বক্ররেখা নির্ধারণের জন্য সামঞ্জস্যপূর্ণ ডেটা ব্যবহার করে এই গ্রাইন্ডিং সার্কিটের উদাহরণে ফিরে আসব।
পোস্টের সময়: মে-০৭-২০১৯