Hydrozyklone

Hydrozyklonesind kono-zylindrisch in Form, mit einem tangentialen Einlass in den zylindrischen Abschnitt und einer Auslass an jeder Achse. Der Auslass am zylindrischen Abschnitt wird als Wirbelfinder bezeichnet und erstreckt sich in den Zyklon, um den Kurzschlussfluss direkt aus dem Einlass zu reduzieren. Am konischen Ende befindet sich der zweite Auslass, der Zapfen. Bei der Größentrennung sind beide Steckdosen im Allgemeinen offen für die Atmosphäre. Hydrocyclone werden im Allgemeinen vertikal mit dem Zapfen am unteren Ende betrieben, daher wird das grobe Produkt als Unterstrom und feines Produkt bezeichnet, sodass der Vortex -Finder, der Überlauf. Abbildung 1 zeigt schematisch die Hauptfluss- und Konstruktionsmerkmale einer typischenHydrocyklon: Die beiden Wirbel, der tangentiale Vorschubeinlass und die axialen Auslässe. Mit Ausnahme des unmittelbaren Bereichs des Tangentialeinlasses hat die Fluidbewegung innerhalb des Zyklons radiale Symmetrie. Wenn einer oder beide Auslässe für die Atmosphäre offen sind, verursacht eine Niederdruckzone einen Gaskern entlang der vertikalen Achse innerhalb des inneren Wirbels.

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Abbildung 1. Hauptmerkmale des Hydrocyclons.

Hydrozyklone dominieren die Klassifizierung, wenn sie mit feinen Partikelgrößen in geschlossenen Schaltkreisen (<200 µm) zu tun haben. Die jüngsten Entwicklungen in der Bildschirmtechnologie (Kapitel 8) haben jedoch das Interesse an der Verwendung von Bildschirmen in Schleifkreisen erneuert. Bildschirme trennen sich auf der Grundlage der Größe und werden nicht direkt von der Dichte ausgebreitet in den Futtermineralien beeinflusst. Dies kann ein Vorteil sein. Bildschirme haben auch keine Bypass -Fraktion, und wie beispielsweise 9.2 gezeigt hat, kann der Bypass ziemlich groß sein (über 30% in diesem Fall). Abbildung 9.8Shows Ein Beispiel für den Unterschied in der Partitionskurve für Cyclonesand -Bildschirme. Die Daten stammen aus dem El -Brocal -Konzentrator in Peru mit Bewertungen vor und nach der Hydrozyklone durch einen Derrick Stack Sizer® (siehe Kapitel 8) in der Schleifschaltung (Dündar et al., 2014). In Übereinstimmung mit der Erwartung hatte der Bildschirm im Vergleich zum Zyklon eine schärfere Trennung (die Kurve der Kurve ist höher) und wenig Bypass. Eine Erhöhung der Schleifkreiskapazität wurde aufgrund höherer Bruchraten nach der Implementierung des Bildschirms angegeben. Dies wurde auf die Eliminierung des Bypass zurückgeführt, wodurch die Menge an feinem Material reduziert wurde, die an die Mahlsmillswhich zurückgeschickt wird, neigt dazu, Partikel -Partikel -Auswirkungen zu kissen.

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Abbildung 9.8. Partitionskurven für Zyklone und Bildschirme im Schleifschaltkreis am El Brocloc -Konzentrator.

(Angepasst von Dündar et al. (2014))

Die Geometrie- und Betriebsbedingungen innerhalb des Spiralflussmusters eines typischenHydrocyklonsind in Abb. 8.13 beschrieben. Betriebsvariablen sind die Zellstoffdichte, die Futterströmungsrate, die Festkörpereigenschaften, den Einlassdruck und den Druckabfall durch den Zyklon. Zyklonvariablen sind Bereiche des Einlasss des Vorspannung, des Wirbelfinderdurchmessers und der Länge sowie des Zapfendurchmessers. Der Wert des Luftwiderstandskoeffizienten wird ebenfalls durch die Form beeinflusst. Je mehr ein Partikel von der Sphärizität variiert, desto kleiner ist sein Formfaktor und desto größer sein Absetzwiderstand. Die kritische Spannungszone kann sich auf einige Goldpartikel von bis zu 200 mm an Größe erstrecken. Die sorgfältige Überwachung des Klassifizierungsprozesses ist daher wichtig, um übermäßiges Recycling und die daraus resultierenden Schleimhaut zu verringern. Historisch gesehen, als der Genesung von 150 wenig Aufmerksamkeit geschenkt wurdeμMoldenkörner, das Übertragen von Gold in den Schleimfraktionen scheinen weitgehend für Goldverluste verantwortlich gewesen zu sein, die in vielen Goldplacer-Operationen als hoch von bis zu 40–60% verzeichnet wurden.

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8.13. Normale Geometrie und Betriebsbedingungen eines Hydrocyclons.

Abbildung 8.14 (Warman -Auswahldiagramm) ist eine vorläufige Auswahl von Zyklonen zur Trennung bei verschiedenen D50 -Ansiedlungen von 9 bis 18 Mikrometern bis 33 bis 76 Mikrometern. Dieses Diagramm basiert wie in anderen solchen Diagrammen der Zyklonleistung auf einem sorgfältig kontrollierten Feed eines bestimmten Typs. Es setzt einen Festkörpergehalt von 2.700 kg/m3 in Wasser als erste Leitfaden für die Auswahl an. Die Zyklone mit größerem Durchmesser werden verwendet, um grobe Trennungen zu erzeugen, benötigen jedoch hohe Vorschubvolumina für die ordnungsgemäße Funktion. Feindelisionen bei hohen Futtermengen erfordern Cluster mit zyklonen kleiner Durchmesser, die parallel betrieben werden. Die endgültigen Designparameter für die enge Größe müssen experimentell bestimmt werden, und es ist wichtig, einen Zyklon in der Mitte des Bereichs auszuwählen, damit zu Beginn der Operationen geringfügige Anpassungen vorgenommen werden können.

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8.14. Warman vorläufiger Auswahldiagramm.

Das CBC -Zyklon (zirkulierendes Bett) wird behauptet, alluviale Goldfuttermaterialien mit einem Durchmesser von 5 mm zu klassifizieren und einen konstant hohen Jig -Futter aus dem Unterfluss zu erhalten. Die Trennung findet ungefähr ungefähr stattD50/150 Mikrometer basierend auf Kieselsäure der Dichte 2.65. Der CBC -Zyklonunterlauf wird aufgrund seiner relativ glatten Größenverteilungskurve und der fast vollständigen Entfernung von feinen Abfallpartikeln besonders für die JIG -Trennung zugänglich. Obwohl behauptet wird, dass dieses System ein hochwertiges primäres Konzentrat von gleichnäugigen schweren Mineralien in einem Durchgang aus einem relativ langen Reichweite (z. B. Mineralsand) in einem Durchgang erzeugt, sind keine derartigen Leistungszahlen für alluviale Futtermaterial verfügbar, das feines und schuppiges Gold enthält. Tabelle 8.5Gives Die technischen Daten für AKWHydrozyklonefür Grenzpunkte zwischen 30 und 100 Mikrometern.

Ein typisches Hydrocyclon (Abbildung 8.12a) besteht aus einem kontum geformten Gefäß, das an seinem Spitze oder Unterströmung offen ist, der mit einem zylindrischen Abschnitt verbunden ist und einen tangentialen Futtereinlass hat. Die Oberseite des zylindrischen Abschnitts ist mit einer Platte geschlossen, durch die ein axial montiertes Überlaufrohr übergeht. Das Rohr wird durch einen kurzen, abnehmbaren Abschnitt, der als Vortex-Finder bezeichnet wird, in den Körper des Zyklons ausgedehnt, das die kurzfristige Kreislaufversorgung direkt in den Überlauf verhindert. Das Futter wird unter Druck durch den tangentialen Eintrag eingeführt, der dem Fruchtfleisch eine wirbelnde Bewegung verleiht. Dies erzeugt einen Wirbel im Zyklon mit einer Niederdruckzone entlang der vertikalen Achse, wie in Abbildung 8.12b gezeigt. Entlang der Achse entwickelt sich ein Klimaanlagen, das normalerweise durch die Apex-Öffnung mit der Atmosphäre verbunden ist, jedoch teilweise durch gelöste Luft aus Lösung in der Zone des niedrigen Drucks entsteht. Die Zentrifugalkraft beschleunigt die Absetzrate der Partikel und trennt dadurch Partikel nach Größe, Form und spezifischem Gewicht. Schnellere Absetzpartikel bewegen sich zur Wand des Zyklons, wo die Geschwindigkeit am niedrigsten ist, und migrieren zur Apex -Öffnung (Unterströmung). Aufgrund der Wirkung der Luftwiderstandskraft bewegen sich die langsameren Partikel in Richtung der Niederdruckzone entlang der Achse und werden durch den Wirbelfinder zum Überlauf nach oben getragen.

 

Abbildung 8.12. Hydrocyclone (https://www.aeroprobe.com/applications/examples/australian-indindustry-us-saeroprobe-quipment-t-study-hydro-cyclone) und Hydrocyclone-Batterie. Cavex Hydrocyclone Overvew Broschüre, https://www.weirminerals.com/products_services/cavex.aspx.

Hydrozyklone werden aufgrund ihrer hohen Kapazität und relativen Effizienz fast universell für Schaltkreise eingesetzt. Sie können auch über einen sehr weiten Bereich von Partikelgrößen (typischerweise 5–500 μm) klassifizieren, wobei Einheiten mit kleinerem Durchmesser zur feineren Klassifizierung verwendet werden. Die Zyklonanwendung in Magnetitschleifschaltungen kann jedoch aufgrund der Dichtedifferenz zwischen Magnetit- und Abfallmineralien (Siliciumdioxid) einen ineffizienten Betrieb verursachen. Magnetit hat eine spezifische Dichte von etwa 5,15, während Silica eine spezifische Dichte von etwa 2,7 hat. InHydrozyklone, dichte Mineralien trennen sich in einer feineren Schnittgröße als leichtere Mineralien. Daher wird ein freigesetztes Magnetit im Zyklonunterfluss mit einer übertriebenen Übermachtung des Magnetits konzentriert. Napier-Munn et al. (2005) stellten fest, dass die Beziehung zwischen der korrigierten Schnittgröße (d50c) und die Partikeldichte folgt einer Expression der folgenden Form in Abhängigkeit von den Durchflussbedingungen und anderen Faktoren:

WoρS ist die Festigkeitsdichte,ρL ist die Flüssigkeitsdichte, undnist zwischen 0,5 und 1,0. Dies bedeutet, dass die Auswirkung der Mineraldichte auf die Zyklonleistung sehr signifikant sein kann. Zum Beispiel wenn died50c des Magnetits beträgt 25 μm, dann died50c Siliciumdioxidpartikel betragen 40–65 μm. Abbildung 8.13 zeigt die Cyclon -Klassifizierungseffizienzkurven für Magnetit (Fe3O4) und Kieselsäure (SiO2), die aus der Untersuchung einer Magnetit -Schleifschaltung der Industriekugelmühle erhalten wurden. Die Größenabtrennung für Kieselsäure ist mit a viel grobigerd50c für Fe3O4 von 29 μm, während die für SiO2 68 μm beträgt. Aufgrund dieses Phänomens sind die Magnetit -Schleifmühlen in geschlossenen Schaltkreisen mit Hydrozyklonen weniger effizient und haben eine geringere Kapazität im Vergleich zu anderen Basis -Metalore -Schleifschaltungen.

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Abbildung 8.13. Zyklon -Effizienz für Magnetit Fe3O4 und Silica SiO2 - Industrielle Untersuchung.

Reiniger oderHydrozykloneEntfernen Sie Verunreinigungen aus der Dichtedifferenz zwischen Verunreinigung und Wasser. Diese Geräte bestehen aus konischem oder zylindrisch-konikalem Druckbehälter, in das Zellstoff am Ende des großen Durchmessers tangential gefüttert wird (Abbildung 6). Während des Durchgangs durch den Reiniger entwickelt das Zellstoff ein Wirbelströmungsmuster, ähnlich dem eines Zyklons. Die Strömung dreht sich um die zentrale Achse, während sie vom Einlass und zur Öffnung des Unterlaufs entlang der Innenseite der saubereren Wand weggeht. Die Rotationsflussgeschwindigkeit beschleunigt sich, wenn der Durchmesser des Kegels abnimmt. In der Nähe des Apex -Endes verhindert die Öffnung des kleinen Durchmessers die Entladung des größten Teils des Flusses, der stattdessen in einem inneren Wirbel im Kern des Reinigers dreht. Der Fluss am inneren Kern fließt von der Apex -Öffnung ab, bis er durch den Wirbelfinder entlädt, der sich am Ende des Reinsmitglieds am Ende des großen Durchmessers befindet. Das Material mit höherer Dichte, das aufgrund der Zentrifugalkraft an der Wand des Reinigers konzentriert war, wird an der Spitze des Kegels entlassen (Bliss, 1994, 1997).

 

Abbildung 6. Teile eines Hydrocyclons, Hauptflussmuster und Trenntrends.

Reverse Cleaners und Durchblendenreiniger sind so ausgelegt, dass sie Verunreinigungen mit geringer Dichte wie Wachs, Polystyrol und Stickies entfernen. Reverse Cleaners werden so benannt, weil der Akzeptierstrom am saubereren Apex gesammelt wird, während die Ablehnungen am Überlauf beenden. Akzeptiert und lehnt im Durchflussreiniger den Ausgang am selben Ende des Reinigers an und lehnt es ab, mit Akzeptanz in der Nähe der saubereren Wand, die von den Ablehnungen durch ein zentrales Rohr in der Nähe des Kerns des Reinigers getrennt ist, wie in Abbildung 7 gezeigt.

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Abbildung 7. Schemata eines Durchblutsreinigers.