વર્ણન
હાઇડ્રોસાયક્લોન્સનળાકાર વિભાગમાં સ્પર્શક ફીડ ઇનલેટ અને દરેક અક્ષ પર એક આઉટલેટ સાથે, કોનો-નળાકાર આકારના હોય છે. નળાકાર વિભાગના આઉટલેટને વમળ શોધક કહેવામાં આવે છે અને સીધા ઇનલેટમાંથી શોર્ટ-સર્કિટ પ્રવાહ ઘટાડવા ચક્રવાતમાં વિસ્તરે છે. શંક્વાકાર છેડે બીજો આઉટલેટ, સ્પિગોટ છે. કદ અલગ કરવા માટે, બંને આઉટલેટ્સ સામાન્ય રીતે વાતાવરણ માટે ખુલ્લા હોય છે. હાઈડ્રોસાયક્લોન્સ સામાન્ય રીતે નીચલા છેડે સ્પિગોટ સાથે ઊભી રીતે સંચાલિત થાય છે, તેથી બરછટ ઉત્પાદનને વમળ શોધક, ઓવરફ્લો છોડીને અંડરફ્લો અને ફાઈન પ્રોડક્ટ કહેવામાં આવે છે. આકૃતિ 1 યોજનાકીય રીતે લાક્ષણિકતાના મુખ્ય પ્રવાહ અને ડિઝાઇન લક્ષણો દર્શાવે છેહાઇડ્રોસાયક્લોન: બે વોર્ટિસીસ, ટેન્જેન્શિયલ ફીડ ઇનલેટ અને અક્ષીય આઉટલેટ્સ. સ્પર્શેન્દ્રિય ઇનલેટના તાત્કાલિક વિસ્તાર સિવાય, ચક્રવાતની અંદરની પ્રવાહી ગતિમાં રેડિયલ સમપ્રમાણતા હોય છે. જો એક અથવા બંને આઉટલેટ્સ વાતાવરણ માટે ખુલ્લા હોય, તો નીચા દબાણવાળા ઝોનને કારણે આંતરિક વમળની અંદર, ઊભી ધરી સાથે ગેસ કોર થાય છે.
આકૃતિ 1. હાઇડ્રોસાયક્લોનની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ.
ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત સરળ છે: પ્રવાહી, સસ્પેન્ડેડ કણો વહન કરે છે, ચક્રવાતમાં સ્પર્શક રીતે પ્રવેશ કરે છે, નીચે તરફ વળે છે અને મુક્ત વમળ પ્રવાહમાં કેન્દ્રત્યાગી ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે. મોટા કણો પ્રવાહીમાંથી સર્પાકાર ગતિમાં ચક્રવાતની બહારની તરફ જાય છે અને પ્રવાહીના અપૂર્ણાંક સાથે સ્પિગોટમાંથી બહાર નીકળે છે. સ્પિગોટના મર્યાદિત વિસ્તારને કારણે, એક આંતરિક વમળ, જે બાહ્ય વમળની જેમ જ દિશામાં ફરતું હોય છે પરંતુ ઉપર તરફ વહેતું હોય છે, તે સ્થાપિત થાય છે અને વમળ શોધક દ્વારા ચક્રવાતને છોડે છે, મોટા ભાગના પ્રવાહી અને ઝીણા કણોને તેની સાથે લઈ જાય છે. જો સ્પિગોટ ક્ષમતા ઓળંગાઈ જાય, તો એર કોર બંધ થઈ જાય છે અને સ્પિગોટ ડિસ્ચાર્જ છત્ર આકારના સ્પ્રેમાંથી 'દોરડા'માં બદલાય છે અને ઓવરફ્લોમાં બરછટ સામગ્રીનું નુકસાન થાય છે.
નળાકાર વિભાગનો વ્યાસ એ મુખ્ય ચલ છે જે અલગ કરી શકાય તેવા કણોના કદને અસર કરે છે, જો કે આઉટલેટ ડાયામીટર્સ સ્વતંત્ર રીતે બદલી શકાય છે. જ્યારે શરૂઆતના કામદારોએ 5 મીમી વ્યાસ જેટલા નાના ચક્રવાતનો પ્રયોગ કર્યો હતો, ત્યારે વાણિજ્યિક હાઇડ્રોસાયક્લોન વ્યાસ હાલમાં 10 મીમી થી 2.5 મીટર સુધીનો છે, જેમાં 1.5-300 μm ની ઘનતા 2700 kg m−3 ના કણો માટે અલગ કદ સાથે, વધેલા કણોની ઘનતામાં ઘટાડો થાય છે. ઓપરેટિંગ પ્રેશર ડ્રોપ નાના વ્યાસ માટે 10 બારથી મોટા એકમો માટે 0.5 બાર સુધીની છે. ક્ષમતા વધારવા માટે, બહુવિધ નાનાહાઇડ્રોસાયક્લોન્સએક ફીડ લાઇનમાંથી મેનીફોલ્ડ થઈ શકે છે.
ઓપરેશનનો સિદ્ધાંત સરળ હોવા છતાં, તેમની કામગીરીના ઘણા પાસાઓ હજુ પણ ખરાબ રીતે સમજી શકાયા નથી, અને ઔદ્યોગિક કામગીરી માટે હાઇડ્રોસાયકલોનની પસંદગી અને આગાહી મોટે ભાગે પ્રયોગમૂલક છે.
વર્ગીકરણ
બેરી એ. વિલ્સ, જેમ્સ એ. ફિન્ચ FRSC, FCIM, P.Eng., વિલ્સની મિનરલ પ્રોસેસિંગ ટેક્નોલોજીમાં (આઠમી આવૃત્તિ), 2016
9.4.3 હાઇડ્રોસાયક્લોન્સ વર્સિસ સ્ક્રીન્સ
બંધ ગ્રાઇન્ડીંગ સર્કિટ (<200 µm) માં સૂક્ષ્મ કણોના કદ સાથે કામ કરતી વખતે હાઇડ્રોસાયક્લોન્સ વર્ગીકરણ પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે. જો કે, સ્ક્રીન ટેક્નોલોજીમાં તાજેતરના વિકાસ (પ્રકરણ 8)એ ગ્રાઇન્ડીંગ સર્કિટમાં સ્ક્રીનનો ઉપયોગ કરવામાં રસ ફરી લીધો છે. સ્ક્રીનો કદના આધારે અલગ પડે છે અને ફીડ મિનરલ્સમાં ફેલાયેલી ઘનતાથી સીધી પ્રભાવિત થતી નથી. આ એક ફાયદો હોઈ શકે છે. સ્ક્રીનમાં પણ બાયપાસ અપૂર્ણાંક નથી, અને ઉદાહરણ 9.2 બતાવે છે તેમ, બાયપાસ ખૂબ મોટો હોઈ શકે છે (તે કિસ્સામાં 30% થી વધુ). આકૃતિ 9.8 ચક્રવાત અને સ્ક્રીનો માટે પાર્ટીશન કર્વમાં તફાવતનું ઉદાહરણ બતાવે છે. ગ્રાઇન્ડીંગ સર્કિટમાં હાઇડ્રોસાયક્લોન્સને ડેરિક સ્ટેક સિઝર® (જુઓ પ્રકરણ 8) વડે બદલવામાં આવ્યા તે પહેલાં અને પછીના મૂલ્યાંકન સાથે ડેટા પેરુમાં અલ બ્રોકલ કોન્સેન્ટ્રેટરનો છે(ડંડર એટ અલ., 2014). અપેક્ષા સાથે સુસંગત, ચક્રવાતની તુલનામાં સ્ક્રીનમાં તીવ્ર વિભાજન (વળાંકનો ઢોળાવ વધારે છે) અને થોડો બાયપાસ હતો. સ્ક્રીન લાગુ કર્યા પછી વધુ તૂટવાના દરને કારણે ગ્રાઇન્ડીંગ સર્કિટ ક્ષમતામાં વધારો નોંધવામાં આવ્યો હતો. આ બાયપાસને નાબૂદ કરવા માટે આભારી હતી, જે ગ્રાઇન્ડીંગ મિલોને પાછા મોકલવામાં આવતી દંડ સામગ્રીના જથ્થાને ઘટાડે છે જે કણ-કણની અસર તરફ વલણ ધરાવે છે.
આકૃતિ 9.8. અલ બ્રોકલ કોન્સેન્ટ્રેટર ખાતે ગ્રાઇન્ડીંગ સર્કિટમાં ચક્રવાત અને સ્ક્રીનો માટે પાર્ટીશન વણાંકો.
(Dündar et al. (2014) માંથી સ્વીકારેલ)
ચેન્જઓવર એ એક રીત નથી, જો કે: તાજેતરનું ઉદાહરણ એ છે કે સ્ક્રિનથી સાયક્લોન પર સ્વિચ કરવું, જે ઘનતાવાળા પેમિનરલ્સના વધારાના કદમાં ઘટાડાનો લાભ લેવા માટે છે (સેસેવિલે, 2015).
મેટલર્જિકલ પ્રક્રિયા અને ડિઝાઇન
ઇયોન એચ. મેકડોનાલ્ડ, હેન્ડબુક ઓફ ગોલ્ડ એક્સપ્લોરેશન એન્ડ ઇવેલ્યુએશન, 2007
હાઇડ્રોસાયક્લોન્સ
હાઇડ્રોસાયકલોન્સ સસ્તામાં મોટા સ્લરીના જથ્થાને માપવા અથવા ડિસ્લિમ કરવા માટે પસંદગીના એકમો છે અને કારણ કે તેઓ બહુ ઓછી ફ્લોર સ્પેસ અથવા હેડરૂમ ધરાવે છે. જ્યારે સમાન પ્રવાહ દર અને પલ્પ ઘનતા પર ખવડાવવામાં આવે ત્યારે તેઓ સૌથી વધુ અસરકારક રીતે કાર્ય કરે છે અને જરૂરી વિભાજન પર ઇચ્છિત કુલ ક્ષમતાઓ મેળવવા માટે વ્યક્તિગત રીતે અથવા ક્લસ્ટરોમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. કદ બદલવાની ક્ષમતાઓ એકમ દ્વારા ઉચ્ચ સ્પર્શેન્દ્રિય પ્રવાહ વેગ દ્વારા પેદા થતા કેન્દ્રત્યાગી દળો પર આધાર રાખે છે. આવનારા સ્લરી દ્વારા રચાયેલ પ્રાથમિક વમળ આંતરિક શંકુ દિવાલની આસપાસ સર્પાકાર રીતે નીચેની તરફ કાર્ય કરે છે. ઘન પદાર્થોને કેન્દ્રત્યાગી બળ દ્વારા બહારની તરફ ફેંકવામાં આવે છે જેથી જેમ જેમ પલ્પ નીચે તરફ જાય છે તેમ તેમ તેની ઘનતા વધે છે. વેગના વર્ટિકલ ઘટકો શંકુની દિવાલોની નજીક નીચેની તરફ અને ધરીની નજીક ઉપરની તરફ કાર્ય કરે છે. ઓછા ગાઢ કેન્દ્રત્યાગી રીતે વિભાજિત સ્લાઇમ અપૂર્ણાંકને શંકુના ઉપરના છેડા પરના ઓપનિંગમાંથી પસાર થવા માટે વમળ શોધક દ્વારા ઉપરની તરફ દબાણ કરવામાં આવે છે. બે પ્રવાહો વચ્ચેનો મધ્યવર્તી ઝોન અથવા પરબિડીયું શૂન્ય વર્ટિકલ વેગ ધરાવે છે અને ઉપર તરફ જતા ઝીણા ઘન પદાર્થોથી નીચે તરફ જતા બરછટ ઘન પદાર્થોને અલગ કરે છે. પ્રવાહનો મોટો ભાગ નાના આંતરિક વમળની અંદર ઉપર તરફ જાય છે અને ઉચ્ચ કેન્દ્રત્યાગી દળો મોટા કણોને બહારની તરફ ફેંકી દે છે આમ ફાઇનર કદમાં વધુ કાર્યક્ષમ વિભાજન પ્રદાન કરે છે. આ કણો બહારના વમળમાં પાછા ફરે છે અને જિગ ફીડને ફરી એકવાર જાણ કરે છે.
લાક્ષણિકની સર્પાકાર પ્રવાહ પેટર્નની અંદરની ભૂમિતિ અને કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓહાઇડ્રોસાયક્લોનઆકૃતિ 8.13 માં વર્ણવેલ છે. ઓપરેશનલ ચલો પલ્પ ડેન્સિટી, ફીડ ફ્લો રેટ, ઘન પદાર્થોની લાક્ષણિકતાઓ, ફીડ ઇનલેટ પ્રેશર અને ચક્રવાત દ્વારા દબાણમાં ઘટાડો છે. ચક્રવાત ચલો એ ફીડ ઇનલેટનો વિસ્તાર, વમળ શોધનાર વ્યાસ અને લંબાઈ અને સ્પિગોટ ડિસ્ચાર્જ વ્યાસ છે. ડ્રેગ ગુણાંકનું મૂલ્ય પણ આકારથી પ્રભાવિત થાય છે; કણ ગોળાકારથી જેટલું વધુ બદલાય છે તેટલું નાનું તેના આકારનું પરિબળ છે અને તેનો સ્થાયી પ્રતિકાર વધારે છે. ક્રિટિકલ સ્ટ્રેસ ઝોન 200 mm જેટલો મોટા સોનાના કણો સુધી વિસ્તરી શકે છે અને તેથી વધુ પડતી રિસાયક્લિંગ અને પરિણામે સ્લાઇમના નિર્માણને ઘટાડવા માટે વર્ગીકરણ પ્રક્રિયાનું સાવચેતીપૂર્વક નિરીક્ષણ કરવું જરૂરી છે. ઐતિહાસિક રીતે, જ્યારે 150 ની પુનઃપ્રાપ્તિ પર થોડું ધ્યાન આપવામાં આવ્યું હતુંμm સોનાના દાણા, સ્લાઇમ અપૂર્ણાંકમાં સોનાનું વહન મોટાભાગે સોનાની ખોટ માટે જવાબદાર હોવાનું જણાય છે જે ઘણી ગોલ્ડ પ્લેસર કામગીરીમાં 40-60% જેટલું ઊંચું નોંધાયું હતું.
8.13. હાઇડ્રોસાયક્લોનની સામાન્ય ભૂમિતિ અને કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓ.
આકૃતિ 8.14 (વોર્મન સિલેક્શન ચાર્ટ) એ 9-18 માઇક્રોનથી 33-76 માઇક્રોન સુધીના વિવિધ D50 કદમાં અલગ કરવા માટે ચક્રવાતની પ્રારંભિક પસંદગી છે. આ ચાર્ટ, ચક્રવાત કામગીરીના આવા અન્ય ચાર્ટની જેમ, ચોક્કસ પ્રકારના કાળજીપૂર્વક નિયંત્રિત ફીડ પર આધારિત છે. તે પસંદગી માટે પ્રથમ માર્ગદર્શિકા તરીકે પાણીમાં 2,700 kg/m3 ની ઘન સામગ્રી ધારે છે. મોટા વ્યાસના ચક્રવાતનો ઉપયોગ બરછટ વિભાજન પેદા કરવા માટે થાય છે પરંતુ યોગ્ય કાર્ય માટે ઉચ્ચ ફીડ વોલ્યુમની જરૂર પડે છે. ઉચ્ચ ફીડ જથ્થામાં દંડ વિભાજન માટે સમાંતરમાં કાર્યરત નાના વ્યાસના ચક્રવાતોના ક્લસ્ટરોની જરૂર પડે છે. ક્લોઝ સાઈઝિંગ માટેના અંતિમ ડિઝાઈન પેરામીટર્સ પ્રાયોગિક રીતે નક્કી કરવા જોઈએ, અને શ્રેણીની મધ્યમાં ચક્રવાતને પસંદ કરવું મહત્વપૂર્ણ છે જેથી કોઈપણ નાના ગોઠવણો કે જે જરૂરી હોય તે કામગીરીની શરૂઆતમાં કરી શકાય.
8.14. વોર્મન પ્રારંભિક પસંદગી ચાર્ટ.
સીબીસી (સર્ક્યુલેટીંગ બેડ) ચક્રવાત 5 મીમી વ્યાસ સુધીના કાંપવાળી સોનાની ફીડ સામગ્રીને વર્ગીકૃત કરવાનો અને અંડરફ્લોમાંથી સતત ઉચ્ચ જીગ ફીડ મેળવવાનો દાવો કરવામાં આવે છે. વિભાજન લગભગ થાય છેD2.65 ઘનતાના સિલિકા પર આધારિત 50/150 માઇક્રોન. સીબીસી ચક્રવાત અંડરફ્લો તેના પ્રમાણમાં સરળ કદના વિતરણ વળાંકને કારણે અને કચરાના ઝીણા કણોને લગભગ સંપૂર્ણ રીતે દૂર કરવાને કારણે જિગ વિભાજન માટે ખાસ કરીને સક્ષમ હોવાનો દાવો કરવામાં આવે છે. જો કે, જો કે આ સિસ્ટમ પ્રમાણમાં લાંબા કદની શ્રેણીના ફીડ (દા.ત. ખનિજ રેતી)માંથી એક પાસમાં સમાન ભારે ખનિજોનું ઉચ્ચ-ગ્રેડ પ્રાથમિક સાંદ્રતા ઉત્પન્ન કરવાનો દાવો કરે છે, તેમ છતાં, દંડ અને ફ્લેકી સોનું ધરાવતી કાંપવાળી ફીડ સામગ્રી માટે આવા કોઈ પ્રદર્શન આંકડા ઉપલબ્ધ નથી. . કોષ્ટક 8.5 AKW માટે તકનીકી ડેટા આપે છેહાઇડ્રોસાયક્લોન્સ30 અને 100 માઇક્રોન વચ્ચેના કટ-ઓફ પોઇન્ટ માટે.
કોષ્ટક 8.5. AKW હાઇડ્રોસાયક્લોન્સ માટે તકનીકી ડેટા
| પ્રકાર (KRS) | વ્યાસ (મીમી) | દબાણ ડ્રોપ | ક્ષમતા | કટ પોઈન્ટ (માઈક્રોન્સ) | |
|---|---|---|---|---|---|
| સ્લરી (m3/hr) | ઘન (t/h મહત્તમ). | ||||
| 2118 | 100 | 1-2.5 | 9.27 | 5 | 30-50 |
| 2515 | 125 | 1-2.5 | 11-30 | 6 | 25-45 |
| 4118 | 200 | 0.7-2.0 | 18-60 | 15 | 40-60 |
| (RWN)6118 | 300 | 0.5-1.5 | 40-140 | 40 | 50-100 |
આયર્ન ઓર કમિન્યુશન અને વર્ગીકરણ તકનીકોમાં વિકાસ
એ. જાન્કોવિક, આયર્ન ઓરમાં, 2015
8.3.3.1 હાઇડ્રોસાયક્લોન વિભાજક
હાઇડ્રોસાયક્લોન, જેને ચક્રવાત તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે એક વર્ગીકરણ ઉપકરણ છે જે કદ, આકાર અને ચોક્કસ ગુરુત્વાકર્ષણ અનુસાર સ્લરી કણો અને અલગ કણોના સ્થાયી દરને વેગ આપવા માટે કેન્દ્રત્યાગી બળનો ઉપયોગ કરે છે. તે ખનિજ ઉદ્યોગમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, ખનિજ પ્રક્રિયામાં તેનો મુખ્ય ઉપયોગ વર્ગીકૃત તરીકે થાય છે, જે દંડ વિભાજનના કદમાં અત્યંત કાર્યક્ષમ સાબિત થયું છે. તેનો વ્યાપકપણે ક્લોઝ-સર્કિટ ગ્રાઇન્ડીંગ કામગીરીમાં ઉપયોગ થાય છે પરંતુ તેના અન્ય ઘણા ઉપયોગો જોવા મળે છે, જેમ કે ડિસ્લિમિંગ, ડીગ્રીટિંગ અને જાડું કરવું.
લાક્ષણિક હાઇડ્રોસાયક્લોન (આકૃતિ 8.12a)માં શંકુ આકારનું જહાજ હોય છે, જે તેના શિખર પર ખુલ્લું હોય છે, અથવા અંડરફ્લો હોય છે, જે નળાકાર વિભાગ સાથે જોડાયેલું હોય છે, જેમાં ટેન્જેન્શિયલ ફીડ ઇનલેટ હોય છે. નળાકાર વિભાગની ટોચ એક પ્લેટ સાથે બંધ છે જેમાંથી અક્ષીય રીતે માઉન્ટ થયેલ ઓવરફ્લો પાઇપ પસાર થાય છે. વમળ શોધક તરીકે ઓળખાતા ટૂંકા, દૂર કરી શકાય તેવા વિભાગ દ્વારા પાઇપ ચક્રવાતના શરીરમાં વિસ્તરે છે, જે સીધા જ ઓવરફ્લોમાં ફીડના શોર્ટ-સર્ક્યુટીંગને અટકાવે છે. ફીડને ટેન્જેન્શિયલ એન્ટ્રી દ્વારા દબાણ હેઠળ રજૂ કરવામાં આવે છે, જે પલ્પને ફરતી ગતિ આપે છે. આ આકૃતિ 8.12b માં બતાવ્યા પ્રમાણે, વર્ટિકલ અક્ષ સાથે નીચા-પ્રેશર ઝોન સાથે ચક્રવાતમાં વમળ પેદા કરે છે. અક્ષની સાથે એર-કોર વિકસે છે, સામાન્ય રીતે એપેક્સ ઓપનિંગ દ્વારા વાતાવરણ સાથે જોડાયેલ છે, પરંતુ અંશતઃ નીચા દબાણના ઝોનમાં દ્રાવણમાંથી બહાર આવતી ઓગળેલી હવા દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. કેન્દ્રત્યાગી બળ કણોના સ્થાયી થવાના દરને વેગ આપે છે, ત્યાં કદ, આકાર અને ચોક્કસ ગુરુત્વાકર્ષણ અનુસાર કણોને અલગ પાડે છે. ઝડપી સ્થાયી થતા કણો ચક્રવાતની દીવાલ તરફ જાય છે, જ્યાં વેગ સૌથી ઓછો હોય છે અને ટોચના ઉદઘાટન (અંડરફ્લો) તરફ સ્થળાંતર કરે છે. ડ્રેગ ફોર્સની ક્રિયાને લીધે, ધીમા સ્થાયી થતા કણો ધરીની સાથે નીચા દબાણના ઝોન તરફ જાય છે અને વમળ શોધક દ્વારા ઓવરફ્લો સુધી ઉપર તરફ લઈ જવામાં આવે છે.
આકૃતિ 8.12. હાઇડ્રોસાયક્લોન (https://www.aeroprobe.com/applications/examples/australian-mining-industry-uses-aeroprobe-equipment-to-study-hydro-cyclone) અને હાઇડ્રોસાયક્લોન બેટરી. કેવેક્સ હાઇડ્રોસાયક્લોન ઓવરવેવ બ્રોશર, https://www.weirminerals.com/products_services/cavex.aspx.
હાઇડ્રોસાયકલોન્સ તેમની ઉચ્ચ ક્ષમતા અને સંબંધિત કાર્યક્ષમતાને કારણે ગ્રાઇન્ડીંગ સર્કિટમાં લગભગ સાર્વત્રિક રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે. તેઓ કણોના કદ (સામાન્ય રીતે 5-500 μm) ની ખૂબ જ વિશાળ શ્રેણીમાં વર્ગીકૃત પણ કરી શકે છે, નાના વ્યાસના એકમો વધુ સારા વર્ગીકરણ માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે. જો કે, મેગ્નેટાઇટ ગ્રાઇન્ડીંગ સર્કિટમાં ચક્રવાતનો ઉપયોગ મેગ્નેટાઇટ અને વેસ્ટ મિનરલ્સ (સિલિકા) વચ્ચેની ઘનતાના તફાવતને કારણે બિનકાર્યક્ષમ કામગીરીનું કારણ બની શકે છે. મેગ્નેટાઇટની ચોક્કસ ઘનતા લગભગ 5.15 છે, જ્યારે સિલિકાની ચોક્કસ ઘનતા લગભગ 2.7 છે. માંહાઇડ્રોસાયક્લોન્સ, ગાઢ ખનિજો હળવા ખનિજો કરતાં ઝીણા કટ કદમાં અલગ પડે છે. તેથી, મુક્ત મેગ્નેટાઈટ ચક્રવાત હેઠળના પ્રવાહમાં કેન્દ્રિત થઈ રહ્યું છે, પરિણામે મેગ્નેટાઈટના ઓવરગ્રાઈન્ડિંગ સાથે. નેપિયર-મુન્ન એટ અલ. (2005) એ નોંધ્યું કે સુધારેલ કટ કદ વચ્ચેનો સંબંધ (d50c) અને કણોની ઘનતા પ્રવાહની સ્થિતિ અને અન્ય પરિબળોના આધારે નીચેના સ્વરૂપની અભિવ્યક્તિને અનુસરે છે:
જ્યાંρs ઘન ઘનતા છે,ρl પ્રવાહી ઘનતા છે, અનેn0.5 અને 1.0 ની વચ્ચે છે. આનો અર્થ એ છે કે ચક્રવાતની કામગીરી પર ખનિજ ઘનતાની અસર ખૂબ નોંધપાત્ર હોઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જોdમેગ્નેટાઇટનું 50c 25 μm છે, પછીd50c સિલિકા કણો 40-65 μm હશે. આકૃતિ 8.13 મેગ્નેટાઇટ (Fe3O4) અને સિલિકા (SiO2) માટે ચક્રવાત વર્ગીકરણ કાર્યક્ષમતા વળાંક દર્શાવે છે જે ઔદ્યોગિક બોલ મિલ મેગ્નેટાઇટ ગ્રાઇન્ડીંગ સર્કિટના સર્વેક્ષણમાંથી મેળવે છે. સિલિકા માટે કદનું વિભાજન વધુ બરછટ છે, એ સાથેd29 μm ના Fe3O4 માટે 50c, જ્યારે SiO2 માટે 68 μm છે. આ ઘટનાને કારણે, હાઇડ્રોસાયક્લોન્સ સાથે બંધ સર્કિટમાં મેગ્નેટાઇટ ગ્રાઇન્ડીંગ મિલ્સ ઓછી કાર્યક્ષમ હોય છે અને અન્ય બેઝ મેટલોર ગ્રાઇન્ડીંગ સર્કિટની સરખામણીમાં ઓછી ક્ષમતા ધરાવે છે.
આકૃતિ 8.13. મેગ્નેટાઇટ Fe3O4 અને સિલિકા SiO2 માટે ચક્રવાત કાર્યક્ષમતા—ઔદ્યોગિક સર્વેક્ષણ.
ઉચ્ચ દબાણ પ્રક્રિયા ટેકનોલોજી: મૂળભૂત અને એપ્લિકેશન્સ
એમજે કોસેરો પીએચડી, ઔદ્યોગિક રસાયણશાસ્ત્ર પુસ્તકાલયમાં, 2001
ઘન-વિભાજન ઉપકરણો
- •
-
હાઇડ્રોસાયક્લોન
આ સોલિડ્સ વિભાજકોના સૌથી સરળ પ્રકારોમાંથી એક છે. તે એક ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા વિભાજન ઉપકરણ છે અને તેનો ઉપયોગ ઉચ્ચ તાપમાન અને દબાણમાં ઘન પદાર્થોને અસરકારક રીતે દૂર કરવા માટે થઈ શકે છે. તે આર્થિક છે કારણ કે તેમાં કોઈ ફરતા ભાગો નથી અને તેને ઓછી જાળવણીની જરૂર છે.
ઘન પદાર્થો માટે વિભાજન કાર્યક્ષમતા એ કણોના કદ અને તાપમાનનું મજબૂત કાર્ય છે. 80% ની નજીકની કુલ અલગતા કાર્યક્ષમતા સિલિકા અને 300 °C થી વધુ તાપમાન માટે પ્રાપ્ત કરી શકાય છે, જ્યારે સમાન તાપમાન શ્રેણીમાં, ગીચ ઝિર્કોન કણો માટે કુલ વિભાજન કાર્યક્ષમતા 99% [29] કરતા વધારે છે.
હાઇડ્રોસાયક્લોન ઓપરેશનની મુખ્ય વિકલાંગતા એ ચક્રવાતની દિવાલોને વળગી રહેવા માટે કેટલાક ક્ષારનું વલણ છે.
- •
-
ક્રોસ માઇક્રો-ફિલ્ટરેશન
ક્રોસ-ફ્લો ફિલ્ટર સામાન્ય રીતે આસપાસની પરિસ્થિતિઓમાં ક્રોસફ્લો ફિલ્ટરેશનમાં જોવા મળે છે તેવી જ રીતે વર્તે છે: શીયર-રેટમાં વધારો અને પ્રવાહી-સ્નિગ્ધતામાં ઘટાડો થવાથી ફિલ્ટ્રેટ સંખ્યામાં વધારો થાય છે. અવક્ષેપિત ક્ષારને ઘન તરીકે અલગ કરવા માટે ક્રોસ-માઈક્રોફિલ્ટરેશન લાગુ કરવામાં આવ્યું છે, જે સામાન્ય રીતે 99.9% થી વધુ કણો-વિભાજન કાર્યક્ષમતા આપે છે. ગોમેન્સવગેરે[૩૦] સુપરક્રિટિકલ પાણીમાંથી સોડિયમ નાઈટ્રેટના વિભાજનનો અભ્યાસ કર્યો. અભ્યાસની શરતો હેઠળ, સોડિયમ નાઈટ્રેટ પીગળેલા મીઠા તરીકે હાજર હતું અને તે ફિલ્ટરને પાર કરવામાં સક્ષમ હતું. વિભાજન કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરવામાં આવી હતી જે તાપમાન સાથે બદલાય છે, કારણ કે તાપમાનમાં વધારો થતાં દ્રાવ્યતા ઘટે છે, અનુક્રમે 400 °C અને 470 °C માટે 40% અને 85% ની વચ્ચે. આ કામદારોએ સુપરક્રિટિકલ સોલ્યુશન તરફ ફિલ્ટરિંગ માધ્યમની અલગ અભેદ્યતાના પરિણામે, પીગળેલા મીઠાના વિરોધમાં, તેમની સ્પષ્ટ રીતે અલગ સ્નિગ્ધતાના આધારે અલગ કરવાની પદ્ધતિ સમજાવી. તેથી, તે માત્ર ઘન ક્ષારને માત્ર ઘન તરીકે ફિલ્ટર કરવા માટે જ નહીં, પરંતુ તે નીચા ગલનબિંદુ ક્ષારને પણ ફિલ્ટર કરવાનું શક્ય બનશે જે પીગળેલા અવસ્થામાં છે.
ઓપરેટિંગ મુશ્કેલીઓ મુખ્યત્વે ક્ષાર દ્વારા ફિલ્ટર-કાટને કારણે હતી.
કાગળ: રિસાયક્લિંગ અને રિસાયકલ કરેલ સામગ્રી
એમ.આર.દોશી, જે.એમ. ડાયર, મટિરિયલ્સ સાયન્સ એન્ડ મટિરિયલ્સ એન્જિનિયરિંગ, 2016 માં સંદર્ભ મોડ્યુલમાં
3.3 સફાઈ
સફાઈ કામદારો અથવાહાઇડ્રોસાયક્લોન્સદૂષિત અને પાણી વચ્ચેની ઘનતાના તફાવતના આધારે પલ્પમાંથી દૂષકો દૂર કરો. આ ઉપકરણોમાં શંક્વાકાર અથવા નળાકાર-શંક્વાકાર દબાણ જહાજનો સમાવેશ થાય છે જેમાં પલ્પને મોટા વ્યાસના છેડે સ્પર્શક રીતે ખવડાવવામાં આવે છે (આકૃતિ 6). ક્લીનરમાંથી પસાર થવા દરમિયાન પલ્પ ચક્રવાતની જેમ વમળ પ્રવાહની પેટર્ન વિકસાવે છે. પ્રવાહ મધ્ય અક્ષની આસપાસ ફરે છે કારણ કે તે ઇનલેટમાંથી પસાર થાય છે અને ક્લીનર દિવાલની અંદરની બાજુએ શિખર તરફ અથવા અન્ડરફ્લો ઓપનિંગ તરફ જાય છે. શંકુનો વ્યાસ ઘટતો જાય તેમ રોટેશનલ ફ્લો વેગ વધે છે. ટોચના છેડાની નજીક નાના વ્યાસની શરૂઆત મોટા ભાગના પ્રવાહના વિસર્જનને અટકાવે છે જે તેના બદલે ક્લીનરના કોર પર આંતરિક વમળમાં ફરે છે. આંતરિક કોર પરનો પ્રવાહ એપેક્સ ઓપનિંગમાંથી વહી જાય છે જ્યાં સુધી તે ક્લીનરની મધ્યમાં મોટા વ્યાસના છેડા પર સ્થિત વમળ શોધક દ્વારા વિસર્જિત ન થાય. કેન્દ્રત્યાગી બળને કારણે ક્લીનરની દિવાલ પર કેન્દ્રિત કરવામાં આવેલી ઉચ્ચ ઘનતા સામગ્રીને શંકુની ટોચ પર છોડવામાં આવે છે (બ્લિસ, 1994, 1997).
આકૃતિ 6. હાઇડ્રોસાયક્લોનના ભાગો, મુખ્ય પ્રવાહ પેટર્ન અને વિભાજન વલણો.
દૂર કરવામાં આવતા દૂષણોની ઘનતા અને કદના આધારે ક્લીનર્સને ઉચ્ચ, મધ્યમ અથવા ઓછી ઘનતા તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. ટ્રેમ્પ મેટલ, પેપર ક્લિપ્સ અને સ્ટેપલ્સને દૂર કરવા માટે 15 થી 50 સેમી (6-20 ઇંચ) સુધીના વ્યાસ સાથે ઉચ્ચ ઘનતાવાળા ક્લીનરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે અને સામાન્ય રીતે પલ્પરને તરત જ સ્થિત કરવામાં આવે છે. જેમ જેમ ક્લીનરનો વ્યાસ ઘટતો જાય છે તેમ, નાના કદના દૂષણોને દૂર કરવામાં તેની કાર્યક્ષમતા વધે છે. વ્યવહારુ અને આર્થિક કારણોસર, 75-mm (3 in) વ્યાસનું ચક્રવાત સામાન્ય રીતે કાગળ ઉદ્યોગમાં ઉપયોગમાં લેવાતું સૌથી નાનું ક્લીનર છે.
રિવર્સ ક્લીનર્સ અને થ્રુફ્લો ક્લીનર્સ ઓછી ઘનતાવાળા દૂષકો જેમ કે મીણ, પોલિસ્ટરીન અને સ્ટીકીઝને દૂર કરવા માટે રચાયેલ છે. રિવર્સ ક્લીનર્સનું નામ એટલા માટે રાખવામાં આવ્યું છે કારણ કે એક્સેપ્ટ્સ સ્ટ્રીમ ક્લીનર એપેક્સ પર એકત્રિત કરવામાં આવે છે જ્યારે ઓવરફ્લો પર રિજેક્ટ એક્ઝિટ. આકૃતિ 7 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, થ્રુફ્લો ક્લીનરમાં, ક્લીનરના સમાન છેડે બહાર નીકળો સ્વીકારે છે અને નકારે છે, ક્લીનરની દિવાલની નજીકના સ્વીકારને ક્લીનરના કોર નજીકની કેન્દ્રીય ટ્યુબ દ્વારા નકારી કાઢવાથી અલગ કરવામાં આવે છે, આકૃતિ 7 માં બતાવ્યા પ્રમાણે.
આકૃતિ 7. થ્રુફ્લો ક્લીનરનું સ્કેમેટિક્સ.
1920 અને 1930 ના દાયકામાં પલ્પમાંથી રેતી દૂર કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સતત સેન્ટ્રીફ્યુજ હાઇડ્રોસાયક્લોન્સના વિકાસ પછી બંધ કરવામાં આવ્યા હતા. સેન્ટર ટેકનિક ડુ પેપિયર, ગ્રેનોબલ, ફ્રાંસ ખાતે વિકસાવવામાં આવેલ ગાયરોક્લીન, 1200–1500 આરપીએમ (બ્લિસ, 1997; જુલિયન સેન્ટ અમાન્ડ, 1998, 2002) પર ફરતા સિલિન્ડરનો સમાવેશ કરે છે. પ્રમાણમાં લાંબો સમય અને ઉચ્ચ કેન્દ્રત્યાગી બળનું સંયોજન નીચી ઘનતાવાળા દૂષકોને ક્લીનરના કોર તરફ સ્થળાંતર કરવા માટે પૂરતો સમય આપે છે જ્યાં તેઓ કેન્દ્રના વમળ સ્રાવ દ્વારા નકારવામાં આવે છે.
એમટી થ્યુ, એન્સાયક્લોપીડિયા ઓફ સેપરેશન સાયન્સમાં, 2000
સારાંશ
ઘન-પ્રવાહી હોવા છતાંહાઇડ્રોસાયક્લોન20મી સદીના મોટા ભાગના સમય માટે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે, સંતોષકારક પ્રવાહી-પ્રવાહી વિભાજન કામગીરી 1980ના દાયકા સુધી આવી ન હતી. ઓફશોર તેલ ઉદ્યોગને પાણીમાંથી બારીક વિભાજિત દૂષિત તેલને દૂર કરવા માટે કોમ્પેક્ટ, મજબૂત અને વિશ્વસનીય સાધનોની જરૂર હતી. આ જરૂરિયાત નોંધપાત્ર રીતે અલગ પ્રકારના હાઇડ્રોસાયક્લોન દ્વારા સંતોષવામાં આવી હતી, જેમાં અલબત્ત કોઈ ફરતા ભાગો નથી.
આ જરૂરિયાતને વધુ સંપૂર્ણ રીતે સમજાવ્યા પછી અને ખનિજ પ્રક્રિયામાં ઘન-પ્રવાહી ચક્રવાતી વિભાજન સાથે તેની તુલના કર્યા પછી, ડ્યુટીને પહોંચી વળવા માટે અગાઉ ઇન્સ્ટોલ કરેલા સાધનોના પ્રકારો પર હાઇડ્રોસાયક્લોન દ્વારા આપવામાં આવેલા ફાયદા આપવામાં આવે છે.
ફીડની રચના, ઓપરેટર કંટ્રોલ અને જરૂરી ઉર્જા, એટલે કે પ્રેશર ડ્રોપ અને ફ્લોરેટના ઉત્પાદનની દ્રષ્ટિએ કામગીરીની ચર્ચા કરતા પહેલા અલગતા પ્રદર્શન મૂલ્યાંકન માપદંડ સૂચિબદ્ધ છે.
પેટ્રોલિયમ ઉત્પાદન માટેનું વાતાવરણ સામગ્રી માટે કેટલીક મર્યાદાઓ નક્કી કરે છે અને તેમાં રજકણોના ધોવાણની સમસ્યાનો સમાવેશ થાય છે. ઉપયોગમાં લેવાતી લાક્ષણિક સામગ્રીનો ઉલ્લેખ કરવામાં આવ્યો છે. તેલ વિભાજન પ્લાન્ટના પ્રકારો માટે સંબંધિત ખર્ચ ડેટા, મૂડી અને પુનરાવર્તિત બંને, દર્શાવેલ છે, જોકે સ્ત્રોતો ઓછા છે. છેલ્લે, આગળના વિકાસ માટેના કેટલાક નિર્દેશોનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે, કારણ કે તેલ ઉદ્યોગ સમુદ્રના પલંગ પર અથવા તો વેલબોરના તળિયે સ્થાપિત ઉપકરણોને જુએ છે.
સેમ્પલિંગ, કંટ્રોલ અને માસ બેલેન્સિંગ
બેરી એ. વિલ્સ, જેમ્સ એ. ફિન્ચ FRSC, FCIM, P.Eng., વિલ્સની મિનરલ પ્રોસેસિંગ ટેક્નોલોજીમાં (આઠમી આવૃત્તિ), 2016
3.7.1 કણોના કદનો ઉપયોગ
ઘણા એકમો, જેમ કેહાઇડ્રોસાયક્લોન્સઅને ગુરુત્વાકર્ષણ વિભાજક, કદના વિભાજનની ડિગ્રી ઉત્પન્ન કરે છે અને કણોના કદના ડેટાનો સામૂહિક સંતુલન માટે ઉપયોગ કરી શકાય છે (ઉદાહરણ 3.15).
ઉદાહરણ 3.15 નોડ અસંતુલન ઘટાડવાનું ઉદાહરણ છે; તે પ્રદાન કરે છે, ઉદાહરણ તરીકે, સામાન્યકૃત લઘુત્તમ ચોરસ લઘુત્તમીકરણ માટે પ્રારંભિક મૂલ્ય. જ્યારે પણ "વધારે" ઘટક ડેટા હોય ત્યારે આ ગ્રાફિકલ અભિગમનો ઉપયોગ કરી શકાય છે; ઉદાહરણ 3.9 માં તેનો ઉપયોગ થઈ શક્યો હોત.
ઉદાહરણ 3.15 નોડ તરીકે ચક્રવાતનો ઉપયોગ કરે છે. બીજો નોડ સમ્પ છે: આ 2 ઇનપુટ્સ (ફ્રેશ ફીડ અને બોલ મિલડીસ્ચાર્જ) અને એક આઉટપુટ (સાયક્લોન ફીડ) નું ઉદાહરણ છે. આ અન્ય સમૂહ સંતુલન આપે છે (ઉદાહરણ 3.16).
પ્રકરણ 9 માં આપણે ચક્રવાત પાર્ટીશન વળાંક નક્કી કરવા એડજસ્ટેડ ડેટાનો ઉપયોગ કરીને આ ગ્રાઇન્ડીંગ સર્કિટના ઉદાહરણ પર પાછા આવીએ છીએ.
પોસ્ટ સમય: મે-07-2019