Katrangan
Hidrosikloniku cono-silinder ing wangun, karo inlet feed tangensial menyang bagean silinder lan stopkontak ing saben sumbu. Outlet ing bagean silinder diarani vortex finder lan ngluwihi menyang siklon kanggo ngurangi aliran short-circuit langsung saka inlet. Ing mburi conical ana stopkontak kapindho, spigot. Kanggo misahake ukuran, loro outlet umume mbukak kanggo atmosfer. Hidrosiklon umume dioperasikake kanthi vertikal kanthi spigot ing ujung ngisor, mula produk kasar kasebut diarani underflow lan produk apik, ninggalake vortex finder, overflow. Gambar 1 kanthi skematis nuduhake aliran utama lan fitur desain khashidrosiklon: rong vorteks, inlet feed tangensial lan outlet aksial. Kajaba kanggo wilayah langsung inlet tangensial, gerakan cairan ing siklon nduweni simetri radial. Yen siji utawa loro stopkontak mbukak menyang atmosfer, zona tekanan rendah nyebabake inti gas ing sumbu vertikal, ing njero pusaran.
Gambar 1. Fitur utama hydrocyclone.
Prinsip operasi prasaja: cairan, nggawa partikel sing digantung, mlebu siklon kanthi tangensial, spiral mudhun lan ngasilake lapangan centrifugal ing aliran vortex gratis. Partikel sing luwih gedhe pindhah liwat cairan menyang njaba siklon kanthi gerakan spiral, lan metu liwat spigot kanthi bagian sekedhik saka cairan kasebut. Amarga wilayah spigot sing mbatesi, pusaran batin, muter ing arah sing padha karo pusaran njaba nanging mili munggah, diadegake lan ninggalake siklon liwat penemu vorteks, nggawa sebagian besar partikel cair lan luwih alus. Yen kapasitas spigot ngluwihi, inti udhara ditutup lan discharge spigot diganti saka semprotan umbrella-shaped kanggo 'tali' lan mundhut saka materi coarse kanggo overflow.
Dhiameter bagean silinder minangka variabel utama sing mengaruhi ukuran partikel sing bisa dipisahake, sanajan diameter outlet bisa diganti kanthi mandiri kanggo ngowahi pemisahan sing diraih. Nalika buruh awal nyobi siklon kanthi diameter 5 mm, diameter hidrosiklon komersial saiki antara 10 mm nganti 2,5 m, kanthi ukuran pamisah kanggo partikel sing kapadhetan 2700 kg m−3 1,5-300 μm, nyuda kanthi tambah kapadhetan partikel. Penurunan tekanan operasi kisaran saka 10 bar kanggo diameter cilik nganti 0,5 bar kanggo unit gedhe. Kanggo nambah kapasitas, sawetara cilikhidrosiklonbisa manifolded saka baris feed siji.
Senajan prinsip operasi prasaja, akeh aspek operasi sing isih kurang dimangerteni, lan pilihan hydrocyclone lan prediksi kanggo operasi industri umume empiris.
Klasifikasi
Barry A. Wills, James A. Finch FRSC, FCIM, P.Eng., ing Teknologi Pengolahan Mineral Wills (Edisi Kawolu), 2016
9.4.3 Hidrosiklon Versus Layar
Hydrocyclones wis dadi dominasi klasifikasi nalika ngatasi ukuran partikel sing apik ing sirkuit penggilingan tertutup (<200 µm). Nanging, pembangunan anyar ing teknologi layar (Bab 8) wis gawe anyar kapentingan ing nggunakake layar ing sirkuit mecah. Layar kapisah ing basis saka ukuran lan ora langsung dipengaruhi dening Kapadhetan panyebaran ing mineral feed. Iki bisa dadi kauntungan. Layar uga ora duwe fraksi bypass, lan minangka conto 9.2 wis ditampilake, bypass bisa cukup gedhe (luwih saka 30% ing kasus kasebut). Gambar 9.8 nuduhake conto prabédan ing kurva partisi kanggo siklon lan layar. Data kasebut saka konsentrator El Brocal ing Peru kanthi evaluasi sadurunge lan sawise hidrosiklon diganti karo Derrick Stack Sizer® (pirsani Bab 8) ing sirkuit grinding (Dündar et al., 2014). Konsisten karo pangarepan, dibandhingake karo siklon, layar nduweni pamisahan sing luwih cetha (slope kurva luwih dhuwur) lan bypass cilik. Tambah ing kapasitas sirkuit mecah kacarita amarga tingkat breakage luwih sawise ngleksanakake layar. Iki amarga ngilangi bypass, nyuda jumlah materi sing dikirim maneh menyang pabrik penggilingan, sing cenderung nyuda dampak partikel-partikel.
Gambar 9.8. kurva pemisahan kanggo siklon lan layar ing sirkuit mecah ing concentrator El Brocal.
(Diadaptasi saka Dündar et al. (2014))
Changeover ora salah siji cara, Nanging: conto anyar iku ngalih saka layar kanggo siklon, kanggo njupuk kauntungan saka abang ukuran tambahan saka payminerals padhet (Sasseville, 2015).
Proses lan desain Metallurgical
Eoin H. Macdonald, ing Handbook of Gold Exploration and Evaluation, 2007
Hidrosiklon
Hydrocyclones minangka unit sing disenengi kanggo ukuran utawa nyuda volume slurry gedhe kanthi murah lan amarga ngenggoni ruang lantai utawa ruang kepala sing sithik. Padha operate paling èfèktif nalika dipakani ing tingkat aliran malah lan Kapadhetan pulp lan digunakake individu utawa ing kluster diwenehi kapasitas total dikarepake ing pamisah dibutuhake. Kapabilitas ukuran gumantung ing gaya centrifugal sing diasilake kanthi kecepatan aliran tangensial sing dhuwur liwat unit kasebut. Pusaran utama sing dibentuk dening slurry sing mlebu tumindak kanthi spiral mudhun ing sakubenge tembok kerucut njero. Bahan padhet dibuwang metu kanthi gaya sentrifugal, saéngga nalika pulp mudhun mudhun, kapadhetané mundhak. Komponen vertikal saka kecepatan tumindak mudhun ing cedhak tembok kerucut lan munggah ing cedhak sumbu. Fraksi lendir sing dipisahake kanthi centrifugally sing kurang padhet dipeksa munggah liwat vortex finder kanggo metu liwat bukaan ing pucuk ndhuwur conthong. Zona penengah utawa amplop ing antarane loro aliran kasebut nduweni kecepatan vertikal nol lan misahake barang padhet sing luwih kasar sing obah mudhun saka barang padhet sing luwih alus sing munggah. Sebagéyan gedhé aliran kasebut munggah ing jero pusaran batin sing luwih cilik lan pasukan sentrifugal sing luwih dhuwur mbuwang partikel sing luwih gedhe menyang njaba saéngga nyedhiyakake pamisahan sing luwih efisien ing ukuran sing luwih apik. Partikel iki bali menyang vortex njaba lan laporan maneh menyang feed jig.
Geometri lan kondisi operasi ing pola aliran spiral sing khashidrosiklonditerangake ing Fig.. 8.13. Variabel operasional yaiku kepadatan pulp, laju aliran umpan, karakteristik padatan, tekanan inlet feed lan penurunan tekanan liwat siklon. Variabel siklon yaiku area inlet feed, diameter lan dawa vortex finder, lan diameter spigot. Nilai koefisien seret uga kena pengaruh wangun; luwih akeh partikel beda-beda saka sphericity sing luwih cilik faktor wangun lan luwih tahan settling. Zona stres kritis bisa nganti sawetara partikel emas kanthi ukuran 200 mm lan ngawasi proses klasifikasi kanthi ati-ati penting kanggo nyuda daur ulang sing berlebihan lan nggawe slime. Secara historis, nalika ora ana perhatian kanggo pemulihan 150μm biji-bijian emas, nggawa-over emas ing pecahan slime katon wis umumé tanggung jawab kanggo mundhut emas sing kacathet nganti 40-60% ing akeh operasi placer emas.
8.13. Geometri normal lan kahanan operasi saka hydrocyclone.
Gambar 8.14 (Warman Selection Chart) minangka pilihan awal siklon kanggo misahake ing macem-macem ukuran D50 saka 9–18 mikron nganti 33–76 mikron. Bagan iki, kaya denah kinerja siklon liyane, adhedhasar feed sing dikontrol kanthi teliti saka jinis tartamtu. Iki nganggep konten padhet 2.700 kg / m3 ing banyu minangka pandhuan pisanan kanggo pilihan. Siklon diameter sing luwih gedhe digunakake kanggo ngasilake pamisahan kasar nanging mbutuhake volume feed sing dhuwur kanggo fungsi sing tepat. Pemisahan sing apik ing volume feed sing dhuwur mbutuhake klompok siklon diameter cilik sing operasi podo karo. Parameter desain pungkasan kanggo ukuran sing cedhak kudu ditemtokake kanthi eksperimen, lan penting kanggo milih siklon ing tengah-tengah kisaran supaya pangaturan cilik sing dibutuhake bisa ditindakake nalika wiwitan operasi.
8.14. Bagan pilihan awal Warman.
Siklon CBC (circulating bed) diklaim nggolongake bahan pakan emas aluvial nganti diameter 5 mm lan entuk feed jig sing terus-terusan dhuwur saka underflow. Separation njupuk Panggonan ing kira-kiraD50/150 mikron adhedhasar silika kapadhetan 2.65. Siklon CBC underflow diklaim utamané amenable kanggo jig misahake amarga kurva distribusi ukuran relatif Gamelan lan mbusak meh lengkap partikel sampah nggoleki. Nanging, sanajan sistem iki diklaim bisa ngasilake konsentrasi utama mineral sing padha ing siji pass saka pakan ukuran sing relatif dawa (umpamane pasir mineral), ora ana angka kinerja sing kasedhiya kanggo bahan pakan aluvial sing ngemot emas sing apik lan serpihan. . Tabel 8.5 menehi data teknis kanggo AKWhidrosiklonkanggo titik potong antarane 30 lan 100 mikron.
Tabel 8.5. Data teknis kanggo hidrosiklon AKW
| Tipe (KRS) | Dhiameter (mm) | Penurunan tekanan | Kapasitas | Titik potong (mikron) | |
|---|---|---|---|---|---|
| Slurry (m3 / jam) | Padatan (t/h maks). | ||||
| 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 |
Pangembangan ing comminution bijih besi lan teknologi klasifikasi
A. Jankovic, ing Iron Ore, 2015
8.3.3.1 Separator hidrosiklon
Hidrosiklon, uga diarani siklon, minangka piranti klasifikasi sing nggunakake gaya sentrifugal kanggo nyepetake tingkat pengendapan partikel slurry lan partikel sing kapisah miturut ukuran, wujud, lan gravitasi spesifik. Iki digunakake kanthi wiyar ing industri mineral, kanthi panggunaan utamane ing pangolahan mineral minangka klasifikasi, sing wis kabukten efisien banget ing ukuran pamisahan sing apik. Iki digunakake sacara ekstensif ing operasi penggilingan sirkuit tertutup nanging wis nemokake akeh kegunaan liyane, kayata desliming, degritting, lan thickening.
Hidrosiklon khas (Gambar 8.12a) kasusun saka prau sing bentuke conical, mbukak ing pucuk, utawa underflow, disambungake menyang bagean silinder, sing duwe inlet feed tangensial. Sisih ndhuwur bagean silinder ditutup kanthi piring sing ngliwati pipa overflow sing dipasang kanthi aksial. Pipa kasebut dilebokake ing awak siklon kanthi bagean sing bisa dicopot sing dikenal minangka vortex finder, sing nyegah sirkuit cendhak feed langsung menyang kebanjiran. Pakan kasebut dilebokake ing tekanan liwat entri tangensial, sing menehi gerakan swirling menyang pulp. Iki ngasilake pusaran ing siklon, kanthi zona tekanan rendah ing sumbu vertikal, kaya sing dituduhake ing Gambar 8.12b. Udhara-inti berkembang ing sadawane sumbu, biasane disambungake menyang atmosfer liwat bukaan puncak, nanging sebagian digawe dening hawa larut sing metu saka larutan ing zona tekanan rendah. Gaya centrifugal nyepetake tingkat pengendapan partikel, saéngga misahake partikel miturut ukuran, wangun, lan gravitasi spesifik. Partikel-partikel sing luwih cepet pindhah menyang tembok siklon, ing ngendi kecepatan paling murah, lan pindhah menyang bukaan puncak (underflow). Amarga tumindak gaya seret, partikel sing luwih alon pindhah menyang zona tekanan rendah ing sumbu lan digawa munggah liwat vortex finder menyang overflow.
Gambar 8.12. Hydrocyclone (https://www.aeroprobe.com/applications/examples/australian-mining-industry-uses-aeroprobe-equipment-to-study-hydro-cyclone) lan baterei hydrocyclone. Brosur Cavex hydrocyclone overvew, https://www.weirminerals.com/products_services/cavex.aspx.
Hydrocyclones meh universal digunakake ing sirkuit mecah amarga kapasitas dhuwur lan efficiency relatif. Padha uga bisa nggolongake ukuran partikel sing amba banget (biasane 5-500 μm), unit diameter sing luwih cilik digunakake kanggo klasifikasi sing luwih apik. Nanging, aplikasi siklon ing sirkuit mecah magnetit bisa nyebabake operasi sing ora efisien amarga bedane Kapadhetan antarane magnetit lan mineral sampah (silika). Magnetite nduweni kapadhetan spesifik kira-kira 5,15, dene silika nduweni kapadhetan spesifik sekitar 2,7. Inghidrosiklon, mineral padhet misahake kanthi ukuran potong sing luwih alus tinimbang mineral sing luwih entheng. Mulane, magnetite liberated lagi klempakan ing cyclone underflow, karo consequent overgrinding saka magnetite ing. Napier-Munn et al. (2005) nyathet yen hubungan antarane ukuran potong sing dikoreksi (d50c) lan Kapadhetan partikel nderek ekspresi saka wangun ing ngisor iki gumantung ing kondisi aliran lan faktor liyane:
ngendiρs yaiku kepadatan padatan,ρl punika Kapadhetan Cairan, lanniku antarane 0,5 lan 1,0. Iki tegese pengaruh kapadhetan mineral ing kinerja siklon bisa cukup signifikan. Contone, yen ingd50c saka magnetit punika 25 μm, banjur ingd50c partikel silika bakal dadi 40-65 μm. Gambar 8.13 nuduhake kurva efisiensi klasifikasi siklon kanggo magnetit (Fe3O4) lan silika (SiO2) sing dipikolehi saka survey sirkuit penggilingan magnetit pabrik bal industri. Pemisahan ukuran kanggo silika luwih kasar, kanthi ad50c kanggo Fe3O4 29 μm, dene kanggo SiO2 68 μm. Amarga kedadean iki, pabrik mecah magnetite ing sirkuit tertutup karo hydrocyclones kurang efisien lan duwe kapasitas luwih murah dibandhingake karo sirkuit mecah metalore basa liyane.
Gambar 8.13. Efisiensi siklon kanggo magnetit Fe3O4 lan silika SiO2-survei industri.
Teknologi Proses Tekanan Dhuwur: Dhasar lan Aplikasi
MJ Cocero PhD, ing Perpustakaan Kimia Industri, 2001
Piranti pamisahan padatan
- •
-
Hidrosiklon
Iki minangka salah sawijining jinis pemisah padatan sing paling gampang. Iki minangka piranti pamisahan kanthi efisiensi dhuwur lan bisa digunakake kanggo mbusak barang padhet kanthi efektif ing suhu lan tekanan sing dhuwur. Iku ekonomi amarga ora duwe bagean obah lan mbutuhake pangopènan sethitik.
Efisiensi pamisahan kanggo barang padhet minangka fungsi sing kuat saka ukuran partikel lan suhu. Efisiensi pemisahan kasar cedhak 80% bisa digayuh kanggo silika lan suhu ing ndhuwur 300 ° C, nalika ing kisaran suhu sing padha, efisiensi pamisahan reged kanggo partikel zirkon sing luwih padhet luwih saka 99% [29].
Cacat utama operasi hidrosiklon yaiku kecenderungan sawetara uyah kanggo nempel ing tembok siklon.
- •
-
filtrasi mikro salib
Filter-filter cross-flow tumindak kanthi cara sing padha karo sing biasane diamati ing filtrasi crossflow ing kahanan sekitar: tingkat geser sing tambah lan viskositas cairan sing suda nyebabake jumlah filtrat sing tambah. Salib-mikrofiltrasi wis ditrapake kanggo pamisahan uyah sing diencerake minangka padatan, menehi efisiensi pamisahan partikel biasane ngluwihi 99,9%. Goemanset al.[30] nyinaoni pamisahan sodium nitrat saka banyu superkritis. Ing kahanan panaliten, natrium nitrat ana minangka uyah molten lan bisa nyebrang saringan. Efisiensi pamisahan dipikolehi sing beda-beda miturut suhu, amarga kelarutan mudhun nalika suhu mundhak, antara 40% lan 85%, masing-masing kanggo 400 °C lan 470 °C. Para pekerja kasebut nerangake mekanisme pemisahan minangka akibat saka permeabilitas sing beda saka medium nyaring menyang solusi superkritis, minangka lawan saka uyah molten, adhedhasar viskositas sing jelas. Mula, ora mung bisa nyaring uyah endapan mung minangka barang padhet nanging uga bisa nyaring uyah titik leleh sing ana ing kahanan cair.
Masalah operasi utamane amarga karat saringan dening uyah.
Kertas: Daur Ulang lan Bahan Daur Ulang
MR Doshi, JM Dyer, ing Modul Referensi ing Ilmu Material lan Teknik Material, 2016
3.3 Reresik
Cleaners utawahidrosiklonmbusak rereged saka pulp adhedhasar prabédan Kapadhetan antarane rereged lan banyu. Piranti kasebut kalebu prau tekanan conical utawa cylindrical-conical ing ngendi pulp diisi tangensial ing ujung diameter gedhe (Gambar 6). Sajrone passing liwat resik pulp develops pola aliran vortex, padha karo siklon. Aliran kasebut muter ngubengi sumbu tengah nalika liwati saka inlet lan menyang puncak, utawa bukaan underflow, ing sadawane tembok sing luwih resik. Kecepatan aliran rotasi nyepetake nalika diameter kerucut mudhun. Cedhak mburi puncak bukaan diameter cilik nyegah discharge saka paling aliran kang tinimbang muter ing vortex utama ing inti saka resik. Aliran ing inti njero mili adoh saka bukaan puncak nganti dibuwang liwat vortex finder, dumunung ing ujung diameter gedhe ing tengah pembersih. Materi kapadhetan sing luwih dhuwur, sing wis dikonsentrasi ing tembok pembersih amarga gaya sentrifugal, dibuwang ing puncak kerucut (Bliss, 1994, 1997).
Gambar 6. Bagean saka hydrocyclone, pola aliran utama lan tren pamisahan.
Pembersih diklasifikasikake minangka kapadhetan dhuwur, medium, utawa kurang gumantung saka kapadhetan lan ukuran rereged sing dibuwang. Pembersih kapadhetan dhuwur, kanthi diameter antara 15 nganti 50 cm (6–20 in) digunakake kanggo nyopot logam tramp, klip kertas, lan staples lan biasane dipasang langsung sawise pulper. Minangka diameteripun resik sudo, efficiency kanggo mbusak rereged ukuran cilik mundhak. Kanggo alasan praktis lan ekonomi, siklon diameter 75 mm (3 in) umume minangka pembersih paling cilik sing digunakake ing industri kertas.
Pembersih mbalikke lan pembersih alur dirancang kanggo mbusak rereged kapadhetan rendah kayata lilin, polystyrene, lan lengket. Reresik mbalikke dijenengi amarga stream nampa diklumpukake ing puncak sing luwih resik nalika nolak metu ing kebanjiran. Ing resik alur liwat, nampa lan nolak metu ing mburi padha resik, karo nampa cedhak tembok resik dipisahake saka nolak dening tabung tengah cedhak inti saka resik, minangka ditampilake ing Figure 7.
Gambar 7. Skema resik alur.
Centrifuges terus-terusan sing digunakake ing taun 1920-an lan 1930-an kanggo mbusak pasir saka pulp dihentikan sawise pangembangan hidrosiklon. Gyroclean, dikembangake ing Center Technique du Papier, Grenoble, Prancis, kasusun saka silinder sing muter ing 1200-1500 rpm (Bliss, 1997; Julien Saint Amand, 1998, 2002). Kombinasi saka wektu panggonan relatif dawa lan pasukan centrifugal dhuwur ngidini rereged Kapadhetan kurang cukup wektu kanggo pindhah menyang inti saka resik ngendi lagi ditolak liwat discharge vortex tengah.
MT Thew, ing Encyclopedia of Separation Science, 2000
Sinopsis
Sanajan padat-cairhidrosiklonwis ditetepake kanggo umume abad kaping 20, kinerja pemisahan cair-cair sing marem durung teka nganti taun 1980-an. Industri minyak lepas pantai mbutuhake peralatan sing kompak, kuat lan dipercaya kanggo ngilangi lenga kontaminan sing dipérang sacoro apik saka banyu. Kabutuhan iki dicukupi dening jinis hidrosiklon sing beda banget, sing mesthi ora ana bagean sing obah.
Sawise njlentrehake kabutuhan iki kanthi luwih lengkap lan mbandhingake karo pemisahan siklon padat-cair ing pangolahan mineral, kaluwihan sing diwenehake hidrosiklon saka jinis peralatan sing dipasang sadurunge kanggo ngrampungake tugas kasebut diwenehake.
Kritéria penilaian kinerja pamisahan kadhaptar sadurunge ngrembug kinerja babagan konstitusi feed, kontrol operator lan energi sing dibutuhake, yaiku produk saka tekanan mudhun lan laju aliran.
Lingkungan kanggo produksi petroleum nyetel sawetara kendala kanggo bahan lan iki kalebu masalah erosi partikel. Bahan khas sing digunakake disebutake. Data biaya relatif kanggo jinis pemisahan lenga tanduran, loro ibukutha lan ambalan, wis mbatesi, sanadyan sumber sing jarang. Akhire, sawetara pitunjuk kanggo pangembangan luwih diterangake, minangka industri lenga katon kanggo peralatan diinstal ing amben segara utawa malah ing ngisor sumur.
Sampling, Kontrol, lan Mass Balancing
Barry A. Wills, James A. Finch FRSC, FCIM, P.Eng., ing Teknologi Pengolahan Mineral Wills (Edisi Kawolu), 2016
3.7.1 Panganggone Ukuran Partikel
Akeh unit, kayatahidrosiklonlan pemisah gravitasi, mrodhuksi jurusan misahake ukuran lan data ukuran partikel bisa digunakake kanggo wawas massa (Contone 3.15).
Conto 3.15 minangka conto minimisasi ketidakseimbangan simpul; menehi, contone, Nilai dhisikan kanggo minimalisasi kothak paling umum. Pendekatan grafis iki bisa digunakake nalika ana data komponen "keluwihan"; ing Conto 3.9 bisa digunakake.
Conto 3.15 nggunakake siklon minangka simpul. Node kapindho yaiku sump: iki minangka conto saka 2 input (feed seger lan ball milldischarge) lan siji output (feed siklon). Iki menehi imbangan massa liyane (Contone 3.16).
Ing Bab 9 kita bali menyang conto sirkuit mecah iki nggunakake data diatur kanggo nemtokake kurva pemisahan siklon.
Wektu kirim: Mei-07-2019