Hydrocyclones

Lýsing

Hydrocycloneseru cono-cylindrical að lögun, með snertilinn fóðurinntak í sívalningshlutann og útrás á hverjum ás. Útrásin við sívalningshlutann er kölluð Vortex finder og nær út í hringrásina til að draga úr skammhlaupsrennsli beint frá inntakinu. Í keilulaga endanum er önnur útrásin, spigotið. Fyrir aðskilnað stærð eru báðir sölustaðir almennt opnir fyrir andrúmsloftinu. Hydrocyclones eru venjulega starfræktir lóðrétt með spigotinu í neðri endanum, þess vegna er grófu afurðin kölluð undirstreymi og fínu afurðin, sem skilur eftir vortex finderinn, yfirfallið. Mynd 1 sýnir á skýran hátt aðalflæði og hönnunareiginleikar dæmigerðsHydrocyclone: Tveir hvirfilbylur, snertisinntak og axial innstungur. Að undanskildum næsta svæði snertisinntaksins hefur vökvahreyfingin innan hringrásarinnar geislamyndun. Ef einn eða báðir sölustaðirnir eru opnir fyrir andrúmsloftinu veldur lágþrýstingssvæði gaskjarna meðfram lóðrétta ásnum, inni í innri hringiðu.

Rekstrarreglan er einföld: vökvinn, sem ber sviflausnar agnir, fer inn í hringrásina áberandi, spíral niður og framleiðir miðflótta reit í frjálsu hvirfilrennsli. Stærri agnir fara í gegnum vökvann að utan á hringrásinni í spíralhreyfingu og fara í gegnum spigotið með broti af vökvanum. Vegna takmarkandi svæðis spigotsins er innri hvirfil, sem snýst í sömu átt og ytri hvirfilinn en streymir upp, komið á og skilur hringrásina í gegnum hringiðu og ber flestar vökva og fínni agnir með það. Ef farið er yfir spigot getu er loftkjarnanum lokað og losun ristilsins breytist úr regnhlífalaga úða í „reipi“ og tap á grófu efni í yfirfallið.

Þvermál sívalningshlutans er aðalbreytan sem hefur áhrif á stærð agna sem hægt er að aðgreina, þó að hægt sé að breyta þvermálum útrásarinnar sjálfstætt til að breyta aðskilnaðinum sem náðst hefur. Þó að snemma starfsmenn gerðu tilraunir með hjólreiðar sem litlir sem 5 mm í þvermál, eru vatnsdrepandi þvermál í atvinnuskyni á bilinu 10 mm til 2,5 m, með aðgreiningarstærðum fyrir agnir með þéttleika 2700 kg m - 3 af 1,5–300 μm, sem minnkar með aukinni þéttleika agna. Rekstrarþrýstingsfall er á bilinu 10 bar fyrir litla þvermál í 0,5 bar fyrir stórar einingar. Til að auka afkastagetu, mörg lítilHydrocyclonesmá vera margvísleg úr einni fóðurlínu.

Þrátt fyrir að rekstrarreglan sé einföld, eru margir þættir í rekstri þeirra enn illa skilnir og val á vatnsýru og spá fyrir iðnaðarrekstur er að mestu leyti reynslan.

Flokkun

Barry A. Wills, James A. Finch FRSC, FCIM, P.Eng., Í Wills 'Mineral Processing Technology (áttunda útgáfa), 2016

9.4.3 Hydrocyclones á móti skjám

Hydrocyclones hafa komið til að ráða flokkun þegar fjallað er um fínar agnastærðir í lokuðum mala hringrásum (<200 µm). Hins vegar hefur nýleg þróun í skjátækni (8. kafli) endurnýjað áhuga á að nota skjái í mala hringrásum. Skjár aðgreindir á grundvelli stærð og eru ekki beinlínis undir áhrifum af þéttleika sem dreifist í fóður steinefnunum. Þetta getur verið kostur. Skjár eru heldur ekki með framhjábrot og eins og dæmi 9.2 hefur sýnt, getur framhjá verið nokkuð stór (yfir 30% í því tilfelli). Mynd 9.8 sýnir dæmi um mismuninn á skiptingarferlinum fyrir Cyclonesand skjái. Gögnin eru frá EL Brocal Concentrator í Perú með mati fyrir og eftir að vatnsrofi var skipt út fyrir Derrick Stack Sizer® (sjá kafla 8) í mala hringrásinni (Dündar o.fl., 2014). Í samræmi við eftirvæntingu, samanborið við hringrásina, var skjárinn skarpari aðskilnaður (halli ferilsins er hærri) og lítill framhjá. Tilkynnt var um aukningu á mala hringrásargetu vegna hærri brotshlutfalls eftir að hafa innleitt skjáinn. Þetta var rakið til brotthvarfs framhjá framhjá, sem dregur úr magni af fínu efni sem sent var aftur til mala Millswhich hefur tilhneigingu til að púða agna -áhrif áhrif.

Skipting er þó ekki ein leið: Nýlegt dæmi er skipt frá skjá yfir í hjólreiðar, til að nýta sér viðbótarstærð minnkun þéttari launaverkanna (Sasseville, 2015).

Málmvinnsluferli og hönnun

Eoin H. MacDonald, í Handbook of Gold Exploration and Evaluation, 2007

Hydrocyclones

Hydrocyclones eru ákjósanlegar einingar til að stærð eða afnema stórt slurry bindi ódýrt og vegna þess að þær taka mjög lítið gólfpláss eða lofthæð. Þeir starfa á áhrifaríkastan hátt þegar þeir eru gefnir með jöfnum rennslishraða og þéttleika kvoða og eru notaðir hver fyrir sig eða í þyrpingum til að fá tilætluð heildargetu við nauðsynlega klofning. Stærð getu treysta á miðflóttaöfl sem myndast með miklum snertilegum rennslishraða í gegnum eininguna. Aðalhryggurinn sem myndast af komandi slurry virkar spíraly niður um innri keiluvegginn. Föstum er hent út á við með miðflóttaafli þannig að þegar kvoða færist niður á við eykst þéttleiki hans. Lóðréttir íhlutir hraðans virka niður nálægt keiluveggjum og upp nálægt ásnum. Minni þéttur skilvindandi aðgreindur slímhlutfall er neyddur upp í gegnum Vortex Finder til að fara út í gegnum opnunina við efri enda keilunnar. Millistigssvæði eða umslag milli rennslisins tveggja hefur núll lóðrétta hraða og skilur grófara föst efni sem hreyfast niður frá fínni föst efni sem færast upp á við. Meginhluti rennslisins fer upp í minni innri hringiðu og hærri miðflóttaöfl henda stærri af fínni agnum út á við og veita þannig skilvirkari aðskilnað í fínni sárum. Þessar agnir snúa aftur í ytri hringið og tilkynna enn einu sinni um djús fóðrið.

Rúmfræði og rekstrarskilyrði innan spíralflæðismynsturs dæmigerðsHydrocycloneer lýst á mynd 8.13. Rekstrarbreytur eru kvoðaþéttleiki, fóðurstreymishraði, einkenni fastefna, inntaksþrýstingur og þrýstingur lækkar í gegnum hringrásina. Hringrásarbreytur eru svæði fóðurinntaks, þvermál og lengd hvirfils og lengd og þvermál ristils. Gildi dráttarstuðulsins hefur einnig áhrif á lögun; Því meira sem ögn er breytileg frá kúluhyggju, því minni er lögunarstuðull þess og því meiri uppgjör viðnám hans. Mikilvæga streitusvæðið getur náð til sumra gullagagna allt að 200 mm að stærð og vandað eftirlit með flokkunarferlinu er því mikilvægt til að draga úr óhóflegri endurvinnslu og uppbyggingu slímanna sem myndast. Sögulega séð, þegar lítil athygli var gefin á bata 150μM Gullkorn, yfirfærsla af gulli í slímhlutunum virðist hafa verið að mestu leyti ábyrgt fyrir gulltapi sem var skráð allt að 40–60% í mörgum aðgerðum gullkerfa.

Mynd 8.14 (val á Warman val) er bráðabirgðalínuval af hringrásum til að skilja við ýmsar D50 sást frá 9–18 míkron upp í 33–76 míkron. Þetta töflu, eins og með aðrar slíkar töflur um frammistöðu hringrásar, er byggt á vandlega stjórnaðri fóðri af ákveðinni gerð. Það gerir ráð fyrir föstu efni innihald 2.700 kg/m3 í vatni sem fyrsta handbók um val. Stærri þvermál hringrásar eru notaðir til að framleiða grófa aðskilnað en þurfa mikið fóðurrúmmál fyrir rétta virkni. Fín aðskilnaður við hátt fóðurrúmmál þurfa þyrpingar af litlum þvermál hringrásum sem starfa samhliða. Ákvarða verður lokahönnunina fyrir nána stærð tilrauna og það er mikilvægt að velja hjólreiðar um miðjan sviðið þannig að hægt er að gera allar minniháttar leiðréttingar sem hægt er að gera við upphaf rekstrar.

Því er haldið fram að CBC (blóðrásarbeðinu) hringrás flokki gullfóðurefni allt að 5 mm þvermál og fái stöðugt hátt djús fóður frá undirstreyminu. Aðskilnaður fer fram um það bilD50/150 míkron byggð á kísil af þéttleika 2.65. Því er haldið fram að undirstreymi CBC hringrás sé sérstaklega fær um aðgreina JIG vegna tiltölulega sléttrar dreifingarferils og næstum fullkominnar fjarlægingar á fínum úrgangs agnum. Þrátt fyrir að því sé haldið fram að þetta kerfi framleiði hágráðu aðalþykkni af jöfnum þungum steinefnum í einni sendingu frá tiltölulega langstærðarfóðri (td steinefna sandur), eru engar slíkar frammistöðutölur fáanlegar fyrir alluvial fóðurefni sem inniheldur fínt og flagnað gull. Tafla 8.5 Gefur tæknilegar upplýsingar fyrir AKWHydrocyclonesFyrir niðurskurð stig milli 30 og 100 míkron.

Tafla 8.5. Tæknileg gögn fyrir AKW hydrocyclones

Tegund (KRS)	Þvermál (mm)	Þrýstingsfall	Getu		Cut Point (míkron)
Tegund (KRS)	Þvermál (mm)	Þrýstingsfall	Slurry (m3/klst.)	Fast efni (T/H max).	Cut Point (míkron)
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

Þróun í járni málmgrýti og flokkunartækni

A. Jankovic, í Iron Ore, 2015

8.3.3.1 Hydrocyclone skilju

Hydrocyclone, einnig vísað til sem hjólreiðar, er flokkunarbúnaður sem notar miðflóttaaflið til að flýta fyrir uppgjörshraða slurryparticles og aðskildar agnir eftir stærð, lögun og sérþyngd. Það er mikið notað í steinefnageiranum, þar sem aðalnotkun þess í steinefnavinnslu er sem flokkari, sem hefur reynst afar skilvirkt á fínum aðskilnaðarstærðum. Það er mikið notað í lokun á mala aðgerðum en hefur fundið mörg önnur notkun, svo sem að afnema, niðurdrepandi og þykknun.

Dæmigert hýdrókýklón (mynd 8.12a) samanstendur af keilulaga skipi, opið við toppinn, eða undirstreymi, sameinað sívalningshluta, sem er með snertilinn fóðurinntak. Efst á sívalningshlutanum er lokað með plötu sem fer framhjá axial -festan yfirfallspípu. Pípan er teygð út í líkama hringrásarinnar með stuttum, færanlegum hluta sem kallast Vortex Finder, sem kemur í veg fyrir skammhlaup fóðurs beint í yfirfallið. Fóðrið er kynnt undir þrýstingi í gegnum snertisinnganginn, sem veitir kvoða hvirfilandi hreyfingu. Þetta býr til hringiðu í hringrásinni, með lágþrýstingssvæði meðfram lóðrétta ásnum, eins og sýnt er á mynd 8.12b. Loftkjarna þróast meðfram ásnum, venjulega tengdur við andrúmsloftið í gegnum topp opnunarinnar, en að hluta til búinn til af uppleystu lofti sem kemur úr lausninni á svæðinu með lágum þrýstingi. Miðflóttaaflið flýtir fyrir uppgjörshraða agna og skilur þar með agnir eftir stærð, lögun og sérþyngd. Hraðari uppgjörsagnir fara að vegg hringrásarinnar, þar sem hraðinn er lægstur, og flytur að toppi opnunarinnar (undirstreymi). Vegna verkunar dráttaraflsins fara hægari agnirnar í átt að svæðinu með lágum þrýstingi meðfram ásnum og eru fluttar upp í gegnum hringiðu til yfirfallsins.

Vetniskirtlar eru næstum almennt notaðir við mala hringrás vegna mikillar getu þeirra og hlutfallslegrar skilvirkni. Þeir geta einnig flokkað yfir mjög breitt úrval agnastærða (venjulega 5–500 μm), þar sem minni þvermál einingar eru notaðar til fínni flokkunar. Hins vegar getur notkun hringrásar í maletít mala hringrásum valdið óhagkvæmri notkun vegna þéttleika munar á segulmagnaðir og úrgangs steinefnum (kísil). Magnetít hefur sérstakan þéttleika um 5,15 en kísil hefur sérstakan þéttleika um það bil 2,7. InHydrocyclones, þétt steinefni aðskilin við fínni skurðarstærð en léttari steinefni. Þess vegna er verið að einbeita frelsaðri segulmagn í hringrásinni, með því að koma fram magnetít. Napier-Munn o.fl. (2005) benti á að sambandið milli leiðréttra skurðarstærðar (d50C) og þéttleiki agna fylgir tjáningu á eftirfarandi formi eftir flæðisskilyrðum og öðrum þáttum:

d50c∝ρs --ρl - n

hvarρs er þéttleiki fastra efna,ρl er fljótandi þéttleiki ogner á milli 0,5 og 1,0. Þetta þýðir að áhrif steinefnaþéttleika á frammistöðu hringrásar geta verið nokkuð marktæk. Til dæmis, efd50c af segulmagninu er 25 μm, síðand50C af kísilagnum verða 40–65 μm. Mynd 8.13 sýnir hagkvæmni ferla hringrásarflokkunar fyrir magnetite (Fe3O4) og kísil (SiO2) fengin úr könnuninni á iðnaðar kúlu maletite mala hringrás. Stærðaraðskilnaður fyrir kísil er miklu grófari, með ad50C fyrir Fe3O4 af 29 μm, en það fyrir SiO2 er 68 μm. Vegna þessa fyrirbæri eru segulmagnaðir malaverksmiðjurnar í lokuðum hringrásum með vatnsfrumur minna skilvirkar og hafa minni afkastagetu miðað við aðrar basalore mala hringrásir.

Háþrýstingsferli tækni: Grundvallaratriði og forrit

MJ Cocero PhD, í iðnaðar efnafræðideild, 2001

Solids-aðskildir tæki

•

Hydrocyclone

Þetta er ein einfaldasta tegundin af skiljum fastra efna. Það er hágæða aðskilnaðartæki og er hægt að nota það til að fjarlægja föst efni við hátt hitastig og þrýsting. Það er hagkvæmt vegna þess að það hefur enga hreyfanlega hluti og þarf lítið viðhald.

Aðskilnunar skilvirkni fyrir föst efni er sterk hlutverk agna og hitastigsins. Brotsskilvirkni nálægt 80% er möguleg fyrir kísil og hitastig yfir 300 ° C, en á sama hitastigssvið er verg skilvirkni fyrir þéttari zirkon agnir meiri en 99% [29].

Helsta fötlun vatnsbólguaðgerðar er tilhneiging sumra sölta til að fylgja hringrásarveggjunum.

•

Kross örsíun

Krossflæðissíur haga sér á svipaðan hátt og venjulega sést í þverflæðissíu við umhverfisaðstæður: aukinn klippihraði og minnkað vökva-seigja leiðir til aukinnar síu fjöldi. Krossasíun hefur verið beitt við aðskilnað útfellds sölt sem föst efni, sem gefur skilvirkni agna-aðgreiningar sem venjulega eru meiri en 99,9%. Goemanso.fl.[30] rannsakaði natríumnítrat aðskilnað frá ofurritandi vatni. Við skilyrði rannsóknarinnar var natríumnítrat til staðar sem bráðnu saltið og var fær um að fara yfir síuna. Aðgreiningarvirkni var fengin sem var breytileg með hitastigi, þar sem leysni minnkar þegar hitastigið eykst, á bilinu 40% og 85%, fyrir 400 ° C og 470 ° C, í sömu röð. Þessir starfsmenn skýrðu frá aðskilnaðarbúnaðinum sem afleiðing af sérstökum gegndræpi síunarmiðilsins í átt að ofurritunarlausninni, öfugt við bráðnu saltið, byggt á greinilega greinilegum seigju þeirra. Þess vegna væri ekki aðeins mögulegt að sía útfelld sölt eingöngu sem föst efni heldur einnig að sía þessi lágbráðnunarspunkta sölt sem eru í bráðnu ástandi.

Rekstrarvandamálin voru aðallega vegna síutryggingar með söltunum.

Pappír: Endurvinnsla og endurunnin efni

Mr Doshi, JM Dyer, í viðmiðunareining í Materials Science and Materials Engineering, 2016

3.3 Hreinsun

Hreinsiefni eðaHydrocyclonesFjarlægðu mengunarefni úr kvoða út frá þéttleika mismuninum á milli mengunar og vatns. Þessi tæki samanstanda af keilulaga eða sívalnings-kjörnum þrýstingaskipi sem kvoða er fóðrað áberandi í endanum á þvermálinu (mynd 6). Við leið í gegnum hreinsiefnið þróar kvoða hringflæðismynstur, svipað og í hringrás. Rennslið snýst um miðjuásinn þegar það liggur frá inntakinu og í átt að toppi, eða undirstreymi opnun, meðfram innan í hreinsiveggnum. Rennslishraði hraðar þegar þvermál keilunnar minnkar. Nálægt toppnum endar opnun litla þvermálsins kemur í veg fyrir losun flests rennslisins sem snýst í staðinn í innri hringiðu við kjarna hreinsiefnisins. Rennslið við innri kjarna rennslis frá toppi opnunarinnar þar til það losnar í gegnum Vortex Finder, sem staðsett er við stóra þvermál endann í miðju hreinsiefnisins. Hærri þéttleiksefnið, sem hefur verið einbeitt við vegg hreinsiefnið vegna miðflóttaafls, er útskrifað við toppinn á keilunni (Bliss, 1994, 1997).

Hreinsiefni eru flokkuð sem hár, miðlungs eða lítill þéttleiki eftir þéttleika og stærð mengunarefna sem eru fjarlægðir. Hreinsiefni með mikla þéttleika, með þvermál á bilinu 15 til 50 cm (6–20 tommur) er notað til að fjarlægja tramp málm, pappírsklemmur og heftur og er venjulega staðsett strax eftir pulper. Þegar þvermál hreinni þvermál minnkar eykst skilvirkni þess við að fjarlægja litla mengun. Af hagnýtum og efnahagslegum ástæðum er 75 mm (3 tommur) þvermál hringrás yfirleitt minnsti hreinsiefnið sem notað er í pappírsiðnaðinum.

Andstæða hreinsiefni og flæðihreinsiefni eru hönnuð til að fjarlægja lítinn þéttleika mengunarefni eins og vax, pólýstýren og klísa. Andstæða hreinsiefni eru svo nefnd vegna þess að samþykki straumsins er safnað við hreinsiefni á meðan hafnar útgönguleið við yfirfallið. Í þrepinu í gegnum flæðið, samþykkir og hafnar útgönguleið við sama enda hreinsiefnið, með samþykki nálægt hreinsiveggnum sem er aðskilinn frá höfnunum með miðrör nálægt kjarna hreinsiefnisins, eins og sýnt er á mynd 7.

Stöðugum skilvindum sem notaðar voru á 1920 og 1930 til að fjarlægja sand úr kvoða var hætt eftir þróun vatnsfrumna. Gyroclean, þróaður á Center Technique du Papier, Grenoble, Frakklandi, samanstendur af strokka sem snýst við 1200–1500 snúninga á mínútu (Bliss, 1997; Julien Saint Amand, 1998, 2002). Samsetningin af tiltölulega löngum dvalartíma og háum miðflóttaafli gerir kleift að menga mengun með litla þéttleika nægjanlegan tíma til að flytja til kjarna hreinsiefnisins þar sem þeim er hafnað í gegnum losun miðju hvirfilsins.

Mt Thew, í alfræðiorðabók um aðskilnaðarvísindi, 2000

Samantekt

Þó solid - fljótandiHydrocyclonehefur verið stofnað mestan hluta 20. aldar, fullnægjandi aðgreining á vökva -fljótandi aðskilnað kom ekki fyrr en á níunda áratugnum. Off -olíuiðnaðurinn hafði þörf fyrir samningur, öflugur og áreiðanlegur búnaður til að fjarlægja fínskipta mengunarolíu úr vatni. Þessi þörf var uppfyllt með verulega mismunandi tegund af hýdrókýklóni, sem hafði auðvitað enga hreyfanlega hluti.

Eftir að hafa útskýrt þessa þörf betur og borið hana saman við fast -fljótandi sveiflu aðskilnað í steinefnavinnslu, eru kostirnir sem vatnsbólgin, sem veitt var yfir tegundir búnaðar sem settir voru upp fyrr til að mæta skyldunni eru gefnir.

Viðmiðanir við mat á frammistöðu eru skráðar áður en rætt er um árangur hvað varðar stjórnarskrá fóðurs, stjórnun rekstraraðila og orku sem krafist er, þ.e. afurð þrýstingsfalls og flæðishraða.

Umhverfið fyrir jarðolíuframleiðslu setur nokkrar þvinganir fyrir efni og þetta felur í sér vandamálið við svifryk. Dæmigert efni sem notað er. Hlutfallsleg kostnaðargögn fyrir tegundir af olíuaðskilnaðarstöð, bæði fjármagni og endurteknum, eru útlistaðar, þó að heimildir séu dreifðar. Að lokum er lýst einhverjum ábendingum um frekari þróun þar sem olíuiðnaðurinn lítur út fyrir búnað sem settur er upp á sjávarrúminu eða jafnvel neðst í holunni.

Sýnataka, stjórnun og fjöldasjafnvægi

Barry A. Wills, James A. Finch FRSC, FCIM, P.Eng., Í Wills 'Mineral Processing Technology (áttunda útgáfa), 2016

3.7.1 Notkun agnastærðar

Margar einingar, svo semHydrocyclonesog þyngdaraflsskiljunum, framleiða gráðu aðgreiningar á stærð og hægt er að nota gagna um agnastærð við massajafnvægi (dæmi 3.15).

Dæmi 3.15 er dæmi um lágmarksárás á hnút; Það veitir til dæmis upphafsgildið fyrir almenna minnstu ferninga lágmörkun. Hægt er að nota þessa myndræna nálgun hvenær sem það eru „umfram“ íhluta gögn; Í dæmi 3.9 hefði það verið hægt að nota það.

Dæmi 3.15 notar hringrásina sem hnút. Annar hnútur er sorpið: þetta er dæmi um 2 inntak (ferskt fóður og kúlu Milldischarge) og einn framleiðsla (hjólreiðafóður). Þetta gefur annað massajafnvægi (dæmi 3.16).

Í 9. kafla förum við aftur í þetta mala hringrás dæmi með því að nota leiðrétt gögn til að ákvarða hringrásarskiptinguna.

Pósttími: maí-07-2019