Deskripsyon
Hydrocyclonesyo kono-silendrik nan fòm, ak yon tanjansyèl manje Inlet nan seksyon an silendrik ak yon priz nan chak aks. Se priz la nan seksyon an silendrik yo rele Chèche a toubiyon ak pwolonje nan siklòn nan diminye kout-sikwi koule ki sòti dirèkteman nan Inlet la. Nan fen konik la se dezyèm priz la, spigot la. Pou separasyon gwosè, tou de plòg yo jeneralman ouvè a atmosfè a. Hydrocyclones yo jeneralman opere vètikal ak spigot la nan fen ki pi ba, kon sa pwodwi a koryas yo rele underflow la ak pwodwi a amann, kite Chèche a toubiyon, debòde la. Figi 1 schematically montre koule prensipal la ak karakteristik konsepsyon nan yon tipikhydrocyclone: de vortèks yo, Inlet manje tanjansyèl la ak plòg yo aksyal. Eksepte pou rejyon imedya a nan tanjansyèl Inlet la, mouvman an likid nan siklòn lan gen simetri radial. Si youn oswa toude nan plòg yo louvri nan atmosfè a, yon zòn presyon ki ba lakòz yon nwayo gaz ansanm aks vètikal la, andedan toubiyon anndan an.
Figi 1. Karakteristik direktè lekòl nan idrokiklon an.
Prensip la opere se senp: likid la, pote patikil yo sispann, antre nan siklòn nan tangentially, espiral anba ak pwodui yon jaden santrifujeur nan koule toubiyon gratis. Pi gwo patikil deplase atravè likid la deyò nan siklòn lan nan yon mouvman espiral, ak sòti nan spigot la ak yon fraksyon nan likid la. Akòz zòn nan limite nan spigot a, yon toubiyon enteryè, wotasyon nan menm direksyon an kòm toubiyon an deyò men ap koule tankou dlo anwo, se etabli epi kite siklòn nan nan Chèche a toubiyon, pote pi fò nan patikil yo likid ak sibtilite ak li. Si se kapasite nan spigot depase, se nwayo a lè fèmen ak chanjman yo egzeyat spigot soti nan yon espre parapli ki gen fòm nan yon 'kòd' ak yon pèt nan materyèl koryas debòde la.
Dyamèt la nan seksyon an silendrik se varyab la pi gwo ki afekte gwosè a nan patikil ki ka separe, byenke dyamèt yo priz ka chanje poukont yo chanje separasyon an reyalize. Pandan ke travayè byen bonè eksperimante ak siklòn piti tankou 5 mm dyamèt, dyamèt komèsyal idrokiklòn kounye a varye ant 10 mm ak 2.5 m, ak separe gwosè pou patikil nan dansite 2700 kg M -3 nan 1.5-300 μm, diminye ak ogmante dansite patikil. Opere presyon gout chenn nan 10 ba pou dyamèt ti a 0.5 ba pou inite gwo. Pou ogmante kapasite, miltip tihydrocycloneska manifold soti nan yon liy manje sèl.
Malgre ke prensip la nan operasyon se senp, anpil aspè nan operasyon yo yo toujou mal konprann, ak seleksyon hydrocyclone ak prediksyon pou operasyon endistriyèl yo lajman anpirik.
Klasifikasyon
Barry A. Wills, James A. Finch FRSC, FCIM, P.Eng., Nan Wills 'Mineral Processing Teknoloji (wityèm edisyon), 2016
9.4.3 Hydrocyclones kont ekran
Hydrocyclones te vin domine klasifikasyon lè yo fè fas ak gwosè patikil amann nan fèmen sikwi fanm k'ap pile (<200 µm). Sepandan, dènye devlopman yo nan teknoloji ekran (Chapit 8) te renouvle enterè nan lè l sèvi avèk ekran nan fanm k'ap pile sikui. Ekran separe sou baz gwosè epi yo pa enfliyanse dirèkteman pa dansite a gaye nan mineral yo manje. Sa a kapab yon avantaj. Ekran tou pa gen yon fraksyon kontoune, ak kòm Egzanp 9.2 te montre, kontoune ka byen gwo (plis pase 30% nan ka sa a). Figi 9.8shows yon egzanp sou diferans lan nan koub patisyon pou cyclones ak ekran. Done a se soti nan konsantrateur nan El Brocal nan Perou ak evalyasyon anvan ak apre idrokosklon yo te ranplase ak yon Derrick Stack Sizer® (gade Chapit 8) nan sikwi a fanm k'ap pile (Dündar et al., 2014). Ki konsistan avèk tann, konpare ak siklòn nan ekran an te gen yon separasyon nèt (pant nan koub se pi wo) ak ti kras kontoune. Yon ogmantasyon nan fanm k'ap pile kapasite sikwi te rapòte akòz pi wo pousantaj rupture apre mete ann aplikasyon ekran an. Sa a te atribiye nan eliminasyon an nan kontoune a, diminye kantite lajan an nan materyèl amann voye tounen nan fanm k'ap pile a Millswhich gen tandans fè kousen patikil -patikil enpak.
Figi 9.8. Koub patisyon pou siklòn ak ekran nan kous la fanm k'ap pile nan El Brocal Concentrator.
(Adapte nan Dündar et al. (2014))
Chanjman se pa yon fason, sepandan: yon egzanp resan se yon switch soti nan ekran nan siklòn, pran avantaj de rediksyon nan gwosè adisyonèl nan Payminerals yo dans (Sasseville, 2015).
Pwosesis métallurgique ak konsepsyon
Eoin H. MacDonald, nan Manyèl sou Eksplorasyon Gold ak Evalyasyon, 2007
Hydrocyclones
Hydrocyclones yo se inite pi pito pou dimensionnement oswa desliming gwo volim sispansyon chèr ak paske yo okipe anpil ti espas etaj oswa baro. Yo opere pi efektivman lè manje nan yon pousantaj menm koule ak dansite kaka ak yo te itilize endividyèlman oswa nan grap jwenn vle kapasite total nan fractionne yo mande yo. Kapasite dimensionnement konte sou fòs santrifujeur ki te pwodwi pa gwo vitès koule tanjansyèl nan apatman an. Vortex prensipal la ki te fòme pa sispansyon an fèk ap rantre aji espiral bès alantou miray ranpa a nan kòn enteryè. Solid yo jete deyò pa fòs santrifujeur pou ke kòm kaka a deplase anba ogmante dansite li yo. Konpozan vètikal nan vitès la aji bès tou pre miray ranpa yo kòn ak egal tou pre aks la. Se mwens dans la santrifujeman separe fraksyon limon fòse egal nan Chèche a toubiyon yo pase soti nan ouvèti a nan fen a anwo nan kòn lan. Yon zòn entèmedyè oswa anvlòp ant de koule yo gen zewo vitès vètikal ak separe solid yo pi gwosye k ap deplase anba soti nan solid yo sibtilite k ap deplase egal. Èstime nan koule a pase egal nan toubiyon ki pi piti anndan an ak pi wo fòs santrifujeur jete pi gwo a nan patikil yo sibtilite deyò konsa bay yon separasyon pi efikas nan sizo yo sibtilite. Patikil sa yo retounen nan toubiyon an deyò epi rapòte yon fwa plis nan manje a jig.
Jeyometri a ak kondisyon opere nan modèl la koule espiral nan yon tipikhydrocycloneyo dekri nan Fig. 8.13. Varyab operasyonèl yo se dansite kaka, to koule manje, karakteristik solid, manje Inlet presyon ak gout presyon nan siklòn lan. Varyab siklòn yo se zòn nan Inlet manje, dyamèt Chèche toubiyon ak longè, ak dyamèt egzeyat spigot. Valè koyefisyan trennen an afekte tou pa fòm; Plis yon patikil la varye de sfericity ki pi piti a se faktè fòm li yo ak pi gwo a rezistans li rezoud. Zòn nan estrès kritik ka pwolonje nan kèk patikil lò ki gwo tankou 200 mm nan gwosè ak siveyans atansyon nan pwosesis la klasifikasyon se konsa esansyèl nan diminye resiklaj twòp ak ki kapab lakòz la bati nan slimes. Istorikman, lè yo te bay ti kras atansyon rekiperasyon an nan 150μM grenn lò, pote-sou lò nan fraksyon yo limon parèt yo te lajman responsab pou pèt lò ki te anrejistre yo dwe kòm yon wo 40-60% nan anpil operasyon placer lò.
8.13. Nòmal jeyometri ak kondisyon opere nan yon hydrocyclone.
Figi 8.14 (Warman Seleksyon Tablo) se yon seleksyon preliminè nan siklòn pou separe nan divès kalite D50 Sizings soti nan 9-18 mikron jiska 33-76 mikron. Tablo sa a, menm jan ak lòt tablo sa yo nan pèfòmans siklòn, ki baze sou yon manje ak anpil atansyon kontwole nan yon kalite espesifik. Li sipoze yon kontni solid nan 2,700 kg/m3 nan dlo kòm yon premye gid seleksyon. Siklòn yo dyamèt pi gwo yo te itilize yo pwodwi separasyon koryas men mande pou volim manje segondè pou fonksyon apwopriye. Separasyon amann nan volim manje segondè mande pou grap nan siklòn dyamèt ti opere nan paralèl. Yo dwe detèmine konsepsyon final la pou fèmen dimensionnement eksperimantalman, epi li enpòtan pou chwazi yon siklòn nan mitan ranje a pou nenpòt ki ajisteman minè ki ka mande yo ka fèt nan kòmansman operasyon yo.
8.14. Tablo seleksyon preliminè Warman.
Se siklòn nan CBC (sikile) reklame yo klasifye alluvions materyèl manje lò jiska 5 mm dyamèt ak jwenn yon manje toujou segondè jig soti nan underflow la. Separasyon pran plas nan apeprèD50/150 mikron ki baze sou silica nan dansite 2.65. Se underflow siklòn nan CBC reklame yo dwe patikilyèman prèt pou separasyon jig paske nan koub relativman lis distribisyon gwosè li yo ak prèske konplè retire nan patikil fatra amann. Sepandan, byenke se sistèm sa a reklame yo pwodwi yon segondè-klas prensipal konsantre nan mineral ekivalan lou nan yon sèl pas soti nan yon manje gwosè relativman long (egzanp sab mineral), pa gen okenn figi pèfòmans sa yo ki disponib pou materyèl manje alluvions ki gen amann ak lò toke. Tablo 8.5gives done teknik pou AKWhydrocyclonespou koupe pwen ant 30 ak 100 mikron.
Tablo 8.5. Done teknik pou AKW Hydrocyclones
| Kalite (KRS) | Dyamèt (mm) | Gout presyon | Kapasite | Koupe pwen (mikron) | |
|---|---|---|---|---|---|
| Sispansyon (m3/hr) | Solid (t/h max). | ||||
| 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 |
Devlopman nan fè minrè kominisyon ak klasifikasyon teknoloji
A. Jankovic, nan fè minrè, 2015
8.3.3.1 Separateur Hydrocyclone
Hydrocyclone a, tou refere yo kòm siklòn, se yon aparèy klase ki itilize fòs santrifujeur pou akselere pousantaj la rezoud nan slurryparticles ak patikil separe dapre gwosè, fòm, ak gravite espesifik. Li se lajman ki itilize nan endistri a mineral, ak itilizasyon prensipal li yo nan pwosesis mineral ke yo te kòm yon klasifikasyon, ki te pwouve trè efikas nan gwosè separasyon amann. Li se anpil itilize nan fèmen-sikwi operasyon fanm k'ap pile men li te jwenn anpil lòt itilizasyon, tankou Desliming, degrite, ak epesman.
Yon tipik hydrocyclone (Figi 8.12a) konsiste de yon veso konik ki gen fòm, louvri nan APEX li yo, oswa underflow, ansanm ak yon seksyon silendrik, ki gen yon tanjansyèl manje Inlet. Se tèt la nan seksyon an silendrik fèmen ak yon plak nan ki pase yon tiyo axial monte debòde. Se tiyo a pwolonje nan kò a nan siklòn lan pa yon kout, seksyon detachable li te ye tankou Chèche a toubiyon, ki anpeche kout-sikwiye nan manje dirèkteman nan debòde la. Se manje a prezante anba presyon nan antre nan tanjansyèl, ki confer yon mouvman toubiyon nan kaka a. Sa a jenere yon toubiyon nan siklòn lan, ak yon zòn ki ba-presyon sou aks la vètikal, jan yo montre nan Figi 8.12b. Yon lè-nwayo devlope sou aks la, nòmalman ki konekte nan atmosfè a nan ouvèti a APEX, men an pati ki te kreye pa lè ki fonn ap vini soti nan solisyon nan zòn nan nan presyon ki ba. Fòs la santrifujeur akselere pousantaj la rezoud nan patikil yo, kidonk separe patikil dapre gwosè, fòm, ak gravite espesifik. Pi vit patikil rezoud deplase nan miray la nan siklòn lan, kote vitès la ki pi ba, ak emigre nan ouvèti a APEX (underflow). Akòz aksyon an nan fòs la trennen, patikil yo pi dousman-rezoud deplase nan direksyon zòn nan nan presyon ki ba sou aks la epi yo te pote anwo nan Chèche a toubiyon debòde la.
Figi 8.12. Hydrocyclone (https://www.aeroprobe.com/applications/examples/australian Cavex hydrocyclone overvew bwochi, https://www.weirmineralals.com/products_services/cavex.aspx.
Hydrocyclones yo prèske inivèsèl itilize nan fanm k'ap pile sikwi paske nan kapasite segondè yo ak efikasite relatif. Yo kapab tou klasifye sou yon seri trè lajè nan gwosè patikil (tipikman 5-500 μm), pi piti inite dyamèt yo te itilize pou klasifikasyon sibtilite. Sepandan, aplikasyon siklòn nan sikwi mayetit fanm k'ap pile ka lakòz operasyon rezèvwa akòz diferans lan dansite ant mayetit ak mineral dechè (silica). Mayetit gen yon dansite espesifik nan sou 5.15, pandan y ap silica gen yon dansite espesifik nan sou 2.7. Nanhydrocyclones, mineral dans separe nan yon gwosè koupe sibtilite pase pi lejè mineral. Se poutèt sa, se libere mayetit ke yo te konsantre nan underflow la siklòn, ak konsekan overgrinding nan mayetit la. Napier-Munn et al. (2005) te note ke relasyon ki genyen ant gwosè a koupe korije (d50c) ak dansite patikil swiv yon ekspresyon nan fòm sa a depann sou kondisyon koule ak lòt faktè:
kikoteρs se dansite solid la,ρl se dansite likid la, epinse ant 0.5 ak 1.0. Sa vle di ke efè dansite mineral sou pèfòmans siklòn ka byen enpòtan. Pou egzanp, si lad50c nan mayetit la se 25 μm, Lè sa a, lad50c nan patikil silica yo pral 40-65 μm. Figi 8.13 montre koub yo efikasite klasifikasyon siklòn pou mayetit (Fe3O4) ak silica (SiO2) jwenn nan sondaj la nan yon moulen endistriyèl boul mayetit sikwi fanm k'ap pile. Separasyon an gwosè pou silica se pi gwosye, ak yond50c pou Fe3O4 nan 29 μm, pandan y ap sa pou SiO2 se 68 μm. Akòz fenomèn sa a, moulen yo mayetit fanm k'ap pile nan sikwi fèmen ak hydrocyclones yo gen mwens efikas epi yo gen pi ba kapasite konpare ak lòt baz metalore sikui fanm k'ap pile.
Figi 8.13. Efikasite siklòn pou mayetit Fe3O4 ak silica SiO2 -sondaj endistriyèl.
Teknoloji segondè pwosesis presyon: fondamantal ak aplikasyon pou
MJ Cocero PhD, nan Endistriyèl Chimi Bibliyotèk, 2001
Aparèy solid-separasyon
- •
-
Hydrocyclone
Sa a se youn nan kalite ki pi senp nan separatè solid. Li se yon aparèy separasyon wo-efikasite epi yo ka itilize yo efektivman retire solid nan tanperati ki wo ak presyon. Li se ékonomi paske li pa gen okenn pati k ap deplase ak mande pou ti antretyen.
Efikasite nan separasyon pou solid se yon fonksyon fò nan patikil-gwosè a ak tanperati a. Efikasite separasyon brit tou pre 80% yo ka reyalize pou silica ak tanperati ki pi wo a 300 ° C, pandan y ap nan ranje a menm tanperati a, efikasite separasyon brit pou denser patikil zirkon yo pi gran pase 99% [29].
Andikap prensipal la nan operasyon hydrocyclone se tandans nan kèk sèl konfòme yo ak mi yo siklòn.
- •
-
Travèse mikwo-filtrasyon
Filtè kwa-koule konpòte yo nan yon fason ki sanble ak sa ki nòmalman obsève nan filtraj crossflow anba kondisyon anbyen: ogmante sizayman-pousantaj ak redwi likid-viskozite rezilta nan yon nimewo filtraj ogmante. Kwa-microfiltration te aplike nan separasyon an nan sèl presipite kòm solid, bay patikil-separasyon efikasite tipikman depase 99.9%. Goemanset al.[30] etidye separasyon nitrat sodyòm soti nan dlo supercritical. Anba kondisyon yo nan etid la, nitrat sodyòm te prezan kòm sèl la fonn epi yo te kapab travèse filtre la. Efikasite separasyon yo te jwenn ki varye ak tanperati a, depi solubilite a diminye kòm tanperati a ogmante, sòti ant 40% ak 85%, pou 400 ° C ak 470 ° C, respektivman. Travayè sa yo eksplike mekanis separasyon an kòm yon konsekans yon pèmeyabilite distenk nan medyòm nan filtraj nan direksyon pou solisyon an supercritical, kòm opoze a sèl la fonn, ki baze sou viskozite klèman distenk yo. Se poutèt sa, li ta posib pa sèlman nan filtre sèl presipite senpleman kòm solid, men tou filtre sa yo ki ba-fonn-pwen sèl ki nan yon eta fonn.
Pwoblèm yo opere yo te sitou akòz filtre-korozyon pa sèl yo.
Papye: resiklaj ak materyèl resikle
Mr Doshi, JM Dyer, nan modil referans nan Materyèl Syans ak Materyèl Jeni, 2016
3.3 Netwayaj
Pwodui netwayaj oswahydrocyclonesRetire kontaminan soti nan kaka ki baze sou diferans lan dansite ant kontaminan an ak dlo. Aparèy sa yo konpoze de veso presyon konik oswa silendrik-konik nan ki kaka se manje tangentially nan fen a dyamèt gwo (Figi 6). Pandan pasaj nan cleaner a kaka a devlope yon modèl koule toubiyon, menm jan ak sa yo ki an yon siklòn. Koule a wotasyon alantou aks santral la jan li pase lwen Inlet la ak nan direksyon APEX la, oswa ouvèti underflow, ansanm andedan miray la cleaner. Vitès la koule wotasyon akselere kòm dyamèt la nan kòn lan diminye. Toupre APEX la fini ti dyamèt ouvèti a anpeche egzeyat la nan pi fò nan koule a ki olye wotasyon nan yon toubiyon enteryè nan nwayo a nan cleaner la. Koule a nan flowsway a nwayo enteryè soti nan ouvèti a APEX jouk li ekoulman nan Chèche a toubiyon, ki chita nan fen a dyamèt gwo nan sant la nan cleaner la. Materyèl ki pi wo dansite, ki te konsantre nan miray la nan cleaner a akòz fòs santrifujeur, se egzeyate nan APEX nan kòn lan (Bliss, 1994, 1997).
Figi 6. Pati nan yon hydrocyclone, pi gwo modèl koule ak tandans separasyon.
Netwayaj yo klase kòm dansite segondè, mwayen, oswa ki ba depann sou dansite a ak gwosè nan kontaminan yo ke yo te retire. Yon cleaner dansite segondè, ak dyamèt sòti nan 15 a 50 cm (6-20 nan) yo itilize yo retire metal vagabon, klip papye, ak machandiz premyè nesesite epi li se anjeneral pozisyone imedyatman apre pulper la. Kòm dyamèt la cleaner diminye, efikasite li yo nan retire ti kontaminan gwosè ogmante. Pou rezon pratik ak ekonomik, 75-mm (3 an) siklòn dyamèt la se jeneralman pi piti cleaner yo itilize nan endistri a papye.
Netwayaj ranvèse ak netwayaj nanflow yo fèt yo retire kontaminan ki ba dansite tankou sir, polystyrène, ak stickies. Pwodwi netwayaj ranvèse yo, se pou yo te rele paske se kouran an aksepte yo kolekte nan APEX a cleaner pandan y ap rejte yo sòti nan debòde la. Nan cleaner a atravèflow, aksepte ak rejte sòti nan menm fen nan cleaner a, ak aksepte tou pre miray ranpa a nan cleaner separe de rejte yo pa yon tib santral tou pre nwayo a nan cleaner a, jan yo montre nan Figi 7.
Figi 7. Schematics nan yon cleaner atravèflow.
Santrifujeur kontinyèl yo itilize nan ane 1920 yo ak ane 1930 yo pou yo retire sab nan kaka yo te sispann apre devlopman idrokiklòn yo. Gyroclean a, devlope nan Sant Technique du Papier, Grenoble, Frans, konsiste de yon silenn ki wotasyon nan 1200-1500 rpm (Bliss, 1997; Julien Saint Amand, 1998, 2002). Konbinezon an nan tan rezidans relativman long ak segondè fòs santrifujeur pèmèt kontaminan dansite ki ba ase tan emigre nan nwayo a nan cleaner a kote yo rejte nan egzeyat la toubiyon sant.
Mt thew, nan ansiklopedi nan syans separasyon, 2000
Rezime
Menm si solid -likid lahydrocyclonete etabli pou pifò nan 20yèm syèk la, satisfezan pèfòmans separasyon likid -likid pa t 'rive jouk ane 1980 yo. Endistri lwil oliv lanmè a te gen yon bezwen pou ekipman kontra enfòmèl ant, gaya ak serye pou retire tise byen divize lwil kontaminan soti nan dlo. Bezwen sa a te satisfè pa yon kalite siyifikativman diferan nan hydrocyclone, ki nan kou pa te gen okenn pati k ap deplase.
Apre eksplike sa a bezwen plis konplètman ak konpare li ak solid -likid separasyon siklòn nan pwosesis mineral, avantaj ki genyen ke hydrocyclone a konfere sou kalite ekipman enstale pi bonè yo satisfè devwa a yo bay yo.
Kritè evalyasyon pèfòmans separasyon yo ki nan lis anvan yo diskite sou pèfòmans an tèm de konstitisyon manje, kontwòl operatè ak enèji ki nesesè yo, sètadi pwodwi a nan gout presyon ak flowrate.
Anviwònman an pou pwodiksyon petwòl kouche kèk kontrent pou materyèl ak sa a gen ladan pwoblèm lan nan ewozyon patikil. Materyèl tipik yo itilize yo mansyone. Done pri relatif pou kalite plant separasyon lwil, tou de kapital ak frekan, se dekri, menm si sous yo rar. Finalman, gen kèk endikasyon plis nan devlopman yo dekri, kòm endistri a lwil sanble nan ekipman enstale sou kabann lan lanmè oswa menm nan pati anba a nan wellbore la.
Pran echantiyon, kontwòl, ak balanse mas
Barry A. Wills, James A. Finch FRSC, FCIM, P.Eng., Nan Wills 'Mineral Processing Teknoloji (wityèm edisyon), 2016
3.7.1 Sèvi ak gwosè patikil
Anpil inite, tankouhydrocyclonesak separatè gravite, pwodwi yon degre nan separasyon gwosè ak done yo gwosè patikil ka itilize pou balanse mas (Egzanp 3.15).
Egzanp 3.15 se yon egzanp nan minimizasyon move balans ne; Li bay, pou egzanp, valè inisyal la pou minimize yo jeneralize pi piti kare. Ka apwòch sa a grafik dwe itilize chak fwa gen "depase" done eleman; Nan Egzanp 3.9 li te kapab itilize.
Egzanp 3.15 itilize siklòn lan kòm ne la. Yon dezyèm ne se quartz la: sa a se yon egzanp 2 entrain (fre manje ak boul mildischarge) ak yon sèl pwodiksyon (siklòn manje). Sa bay yon lòt balans mas (Egzanp 3.16).
Nan Chapit 9 nou retounen nan egzanp sa a sikwi fanm k'ap pile lè l sèvi avèk done ajiste yo detèmine koub la patisyon siklòn.
Post tan: Me-07-2019