Hydrocyclones

Hydrocyclonese foliga fa'ata'amilomilo, fa'atasi ai ma se auala e ulufale ai le suāvai i totonu o le vaega fa'ata'amilomilo ma se auala e alu ese ai i itu ta'itasi. O le auala e alu ese ai i le vaega fa'ata'amilomilo e ta'ua o le vortex finder ma e fa'alautele atu i totonu o le afa e fa'aitiitia ai le tafe pu'upu'u sa'o mai le auala e ulufale ai. I le pito fa'ata'amilomilo o le auala e alu ese ai lona lua, o le spigot. Mo le vaeluaina o le tele, o auala e lua e masani ona tatala i le ea. O hydrocyclones e masani ona fa'agaoioia fa'alava ma le spigot i le pito i lalo, o le mea lea e ta'ua ai le oloa mafiafia o le underflow ma le oloa lelei, ma tu'ua ai le vortex finder, o le overflow. O lo'o fa'aalia fa'asolo i le Ata 1 le tafe autu ma foliga o le mamanu o se mea masani.hydrocyclone: o vili e lua, le ala e ulu atu ai le ea i fafo ma ala e alu ese ai le ea i fafo. Sei vagana ai le vaega tonu o le ala e ulu atu ai le ea i fafo, o le gaioiga o le vai i totonu o le afa e tutusa lelei lona radial. Afai e tatala le tasi pe o ala e lua i fafo i le ea, o se sone e maualalo le mamafa e mafua ai se fatu kesi i luga o le itu sa'o, i totonu o le vili i totonu.

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Ata 1. Vaega autū o le hydrocyclone.

Ua avea hydrocyclones ma vaega autū o le fa'avasegaga pe a feagai ma lapopo'a o vaega laiti i totonu o matagaluega olo tapuni (<200 µm). Peita'i, o atina'e talu ai nei i tekinolosi o le screen (Mataupu 8) ua toe fa'afouina ai le naunau i le fa'aogaina o screen i matagaluega olo. E vavae'ese screen e fa'atatau i le tele ma e le a'afia sa'o i le salalau o le mafiafia i minerale fafaga. E mafai ona avea lenei mea ma se tulaga lelei. E leai fo'i se vaega bypass o screen, ma e pei ona fa'aalia i le Fa'ata'ita'iga 9.2, e mafai ona tele le bypass (e silia ma le 30% i lena tulaga). O lo'o fa'aalia i le Ata 9.8 se fa'ata'ita'iga o le eseesega i le pi'o vaeluaga mo cyclones ma screens. O fa'amaumauga e mai le El Brocal concentrator i Peru fa'atasi ai ma iloiloga a'o le'i suia ma ina ua mae'a ona suia hydrocyclones i se Derrick Stack Sizer® (tagai Mataupu 8) i le matagaluega olo (Dündar et al., 2014). E tusa ai ma le fa'amoemoega, pe a fa'atusatusa i le cyclone, o le screen sa i ai se vaeluaga ma'ai (e maualuga atu le fa'asolo o le curve) ma e itiiti le bypass. O se fa'ateleina o le gafatia o le matagaluega olo na lipotia mai ona o le maualuga o le gau o le gau ina ua mae'a ona fa'atinoina le screen. O lenei mea na mafua ona o le aveesea o le auala bypass, ma faaitiitia ai le aofaiga o mea manifinifi e toe auina atu i masini olo, lea e foliga mai e faaitiitia ai le fevaevaea’iga i le va o vaega laiti.

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Ata 9.8. Pi'o vaevaega mo afā ma pupuni i le matagaluega olo i le El Brocal concentrator.

(Sii mai Dündar et al. (2014))

O le fausaga ma tulaga fa'agaoioiga i totonu o le mamanu tafe fa'asolosolo o se faiga masanihydrocycloneo loʻo faʻamatalaina i le Ata 8.13. O fesuiaʻiga faʻatino o le mafiafia o le pulupulu, le fua o le tafe o meaʻai, uiga o mea malo, le mamafa o le ulufale mai o meaʻai ma le paʻu o le mamafa i le afa. O fesuiaʻiga o le afa o le eria o le ulufale mai o meaʻai, le lautele ma le umi o le vortex finder, ma le lautele o le spigot discharge. O le taua o le drag coefficient e aʻafia foʻi e le foliga; o le tele o le eseesega o se vaega mai le sphericity o le laʻititi foʻi lea o lona foliga ma le tele o lona teteʻe i le faʻaputuina. O le sone faigata taua e mafai ona faʻalautele atu i nisi o vaega auro e lapopoʻa e oʻo atu i le 200 mm le tele ma o le mataʻituina ma le faʻaeteete o le faiga o le faʻavasegaina e taua tele ina ia faʻaitiitia ai le tele o le toe faʻaaogaina ma le faʻaputuina o slimes. I aso ua mavae, ina ua itiiti le gauai atu i le toe faʻaleleia o le 150μm o fatu auro, o le tafe atu o le auro i vaega o le slime e foliga mai o le mafuaʻaga tele lea o le gau o auro ia na faamaumauina e oo atu i le 40–60% i le tele o galuega tuu auro.

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8.13. O le fausaga masani ma tulaga fa'agaoioiga o se hydrocyclone.

O le Ata 8.14 (Warman Selection Chart) o se filifiliga muamua lea o afa mo le vaevaeina i le tele o le D50 mai le 9–18 microns e oo atu i le 33–76 microns. O lenei siata, e pei o isi siata faapena o le faatinoga o afa, e faavae i luga o se fafaga e pulea ma le faaeteete o se ituaiga faapitoa. E manatu o le aofaʻi o mea malo e 2,700 kg/m3 i le vai o se taiala muamua i le filifiliga. O afa tetele e faaaogaina e gaosia ai ni vaeluaga mafiafia ae manaomia ai le tele o fafaga mo le galuega lelei. O vaeluaga lelei i le tele o fafaga e manaomia ai ni faaputuga o afa laiti e faagaoioia faatasi. O tapulaa mulimuli o le mamanu mo le tele vavalalata e tatau ona fuafuaina i se auala faataitai, ma e taua le filifilia o se afa i le ogatotonu o le laina ina ia mafai ai ona faia ni fetuunaiga laiti e ono manaomia i le amataga o galuega.

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8.14. Siata filifiliga muamua a Warman.

O le afa o le CBC (circulating bed) ua fai mai e fa'avasega mea e fafaga ai auro alluvial e o'o atu i le 5 mm le lautele ma maua ai se fafaga jig maualuga e tutusa mai le tafe i lalo. E faia le vavae'esega i le pe tusa ma leD50/150 microns e faʻavae i luga o le silica o le mafiafia 2.65. O le tafega o le afa CBC ua fai mai e matua faigofie lava ona vavaeʻeseina ona o lona lapoʻa tufatufaina atu o le tele ma toetoe lava a aveese atoa vaega o otaota laiti. Peitaʻi, e ui lava o lenei faiga ua fai mai e gaosia ai se faʻaputuga muamua maualuga o minerale mamafa tutusa i le tasi auala mai se fafaga umi tele (e pei o oneone minerale), e leai ni fuainumera faʻatino faapena e maua mo mea fafaga alluvial o loʻo i ai auro lelei ma manifinifi. O le Laulau 8.5 o loʻo tuʻuina mai ai faʻamatalaga faʻapitoa mo le AKW.hydrocyclonesmo vaega e tipi ese ai i le va o le 30 ma le 100 microns.

O se hydrocyclone masani (Ata 8.12a) e aofia ai se va'a e foliga fa'a-cone, e tatala i lona tumutumu, po'o le tafe i lalo, e feso'ota'i ma se vaega fa'ata'amilomilo, lea e iai se auala e ulufale ai le fafaga. O le pito i luga o le vaega fa'ata'amilomilo e tapunia i se laulau e ui atu ai se paipa tafe e fa'apipi'i fa'atasi. O le paipa e fa'alauteleina i totonu o le tino o le afa e ala i se vaega pu'upu'u, e mafai ona aveese e ta'ua o le vortex finder, lea e taofia ai le pu'upu'u o le fafaga sa'o i totonu o le tafe. O le fafaga e fa'aofiina i lalo o le mamafa e ala i le auala e ulufale ai le fafaga, lea e tu'uina atu ai se gaioiga feliuliua'i i le pulp. O lenei mea e fa'atupuina ai se vortex i totonu o le afa, fa'atasi ai ma se sone maualalo le mamafa i luga o le axis fa'atulagaina, e pei ona fa'aalia i le Ata 8.12b. O se ea-core e atia'e i luga o le axis, e masani ona feso'ota'i i le ea e ala i le avanoa o le tumutumu, ae o se vaega e faia e le ea ua liu suavai e sau mai le fofo i le sone maualalo le mamafa. O le malosi fa'ata'amilomilo e fa'avavevaveina ai le fua fa'aputu o vaega, ma fa'apea ona vavae'eseina vaega e tusa ai ma le tele, foliga, ma le mamafa fa'apitoa. O vaega e vave ona mautu e agai atu i le puipui o le afa, lea e maualalo ai le saoasaoa, ma agai atu i le avanoa pito i luga (underflow). Ona o le gaioiga a le malosi o le toso, o vaega e telegese le mautu e agai atu i le sone o le mamafa maualalo i luga o le axis ma aveina i luga e ala i le vortex finder i le overflow.

 

Ata 8.12. Hydrocyclone (https://www.aeroprobe.com/applications/examples/australian-mining-industry-uses-aeroprobe-equipment-to-study-hydro-cyclone) ma le maa hydrocyclone. Polosiua o le Cavex hydrocyclone overvew, https://www.weirminerals.com/products_services/cavex.aspx.

E toetoe lava o hydrocyclones e faʻaaogaina lautele i matagaluega olo ona o lo latou gafatia maualuga ma le lelei faʻatusatusa. E mafai foi ona latou faʻavasegaina i luga o le tele o lapopoʻa o vaega (e masani lava 5–500 μm), o iunite laʻititi e faʻaaogaina mo le faʻavasegaina lelei. Peitaʻi, o le faʻaaogaina o le cyclone i matagaluega olo magnetite e mafai ona mafua ai le le lelei o le faʻagaioiga ona o le eseesega o le mafiafia i le va o le magnetite ma minerale otaota (silica). O le Magnetite e iai le mafiafia patino e tusa ma le 5.15, ae o le silica e iai le mafiafia patino e tusa ma le 2.7. I totonuhydrocyclones, e vavae ese minerale mafiafia i se lapo'a manifinifi nai lo minerale mama. O le mea lea, o le magnetite ua fa'asa'olotoina o lo'o fa'aputuina i le tafega o le afa, ma i'u ai i le oloina tele o le magnetite. Na matauina e Napier-Munn et al. (2005) o le sootaga i le va o le lapo'a ua fa'asa'oina o le tipi (d50c) ma o le mafiafia o le vaega e mulimuli i se faʻaaliga o le foliga lea e faʻatatau i tulaga o le tafe ma isi mea:

o feaρs o le mafiafia o mea malo,ρo le l o le mafiafia o le vai, mane va i le 0.5 ma le 1.0. O lona uiga o le aafiaga o le mafiafia o minerale i le faatinoga o le afa e mafai ona matua taua tele. Mo se faataitaiga, afai o led50c o le magnetite e 25 μm, ona sosoo ai lea ma led50c o fasi silica o le a 40–65 μm. O le Ata 8.13 o loʻo faʻaalia ai le faʻavasegaina o le malosi o le cyclone mo le magnetite (Fe3O4) ma le silica (SiO2) na maua mai le suʻesuʻega o se matagaluega oloina o le magnetite i le fale gaosi polo. O le vaeluaga o le tele mo le silica e sili atu ona mafiafia, faatasi ai ma sed50c mo le Fe3O4 o le 29 μm, ae o le SiO2 e 68 μm. Ona o lenei mea, o masini olo magnetite i totonu o matagaluega tapuni ma hydrocyclones e le lelei tele ma e maualalo le gafatia pe a faatusatusa i isi matagaluega olo u'amea faavae.

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Ata 8.13. Le lelei o le afa mo le magnetite Fe3O4 ma le silica SiO2—su'esu'ega fa'apisinisi.

Tagata fa'amamā pehydrocyclonesAveese mea leaga mai le pulupulu e faʻatatau i le eseesega o le mafiafia i le va o le mea leaga ma le vai. O nei masini e aofia ai se ipu mamafa faʻa-conical poʻo se cylindrical-conical lea e fafaga ai le pulupulu i le pito tele o le lautele (Ata 6). I le taimi e ui atu ai i le masini faamama, e atiina ae e le pulupulu se mamanu tafe vortex, e tutusa ma le cyclone. E feliuliuaʻi le tafe i le ogatotonu aʻo alu ese mai le auala e ulufale ai ma agai atu i le tumutumu, poʻo le avanoa e tafe i lalo, i totonu o le puipui faamama. E faatelevaveina le saoasaoa o le tafe faʻataʻamilomilo aʻo faʻaitiitia le lautele o le cone. I tafatafa o le pito i luga, o le avanoa laʻititi e taofia ai le faʻasaʻolotoina o le tele o le tafe lea e feliuliuaʻi i totonu o se vortex i totonu i le ogatotonu o le masini faamama. O le tafe i le totonugalemu i totonu e tafe ese mai le avanoa i luga seʻia oʻo ina faʻasaʻolotoina e ala i le vortex finder, o loʻo i le pito tele o le lautele i le ogatotonu o le masini faamama. O le mea e sili atu le mafiafia, lea na faʻapotopotoina i le puipui o le masini faamama ona o le malosi o le centrifugal, e faʻasaʻolotoina i le tumutumu o le cone (Bliss, 1994, 1997).

 

Ata 6. Vaega o se hydrocyclone, mamanu tetele o le tafe ma aga masani o le vavae'esega.

O masini fa'amama toe fa'afo'i ma masini fa'amama tafe e mamanuina e aveese ai mea leaga e le mafiafia tele e pei o le wax, polystyrene, ma mea pipi'i. Ua faaigoaina masini fa'amama toe fa'afo'i ona o le vaitafe e aoina mai e aoina mai i le tumutumu o le masini fa'amama a'o alu ese atu mea e le toe fa'aaogaina i le tafega. I le masini fa'amama tafe, e alu ese atu mea e talia ma mea e le toe fa'aaogaina i le pito lava e tasi o le masini fa'amama, fa'atasi ai ma mea e talia e lata ane i le puipui o le masini fa'amama e vavae'ese mai mea e le toe fa'aaogaina e se paipa tutotonu e lata ane i le ogatotonu o le masini fa'amama, e pei ona fa'aalia i le Ata 7.

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Ata 7. Ata fa'atusa o se masini e fa'amamā ai le tafega.