چگونه لوله مارپیچی در بهره گیری از شن و ماسه کار می کند

جداسازی مواد معدنی سنگین با ارزش مانند زیرکون، ایلمنیت یا روتیل از شن و ماسه سیلیس، یک چالش عملیاتی عظیم در مقیاس است. کارخانه‌های فرآوری دائماً در تلاش هستند تا حجم بالایی از ماسه خام را به صورت مقرون‌به‌صرفه اداره کنند، بدون اینکه مدارهای شیمیایی پایین‌دست خود را تحت تأثیر قرار دهند. این تنگنا نیازمند یک مرحله پیش تمرکز قابل اعتماد است.

راه حل در استفاده از a ناودان مارپیچی بهینه سازی شن و ماسه . به عنوان یک ابزار پایه و کم انرژی عمل می کند. این به شدت بار پردازشی روی تجهیزات گران قیمت پایین دستی شما را کاهش می دهد. به جای تغذیه مستقیم ماسه حجیم خام به سلول های فلوتاسیون، ابتدا از این واحد ساده و در عین حال بسیار موثر برای دفع اکثر گنگ سیلیس سبک استفاده می کنید.

ما در این راهنما فراتر از تعاریف اساسی حرکت می کنیم. ما بررسی خواهیم کرد که چگونه می توانید این واحدها را به درستی اندازه، پیکربندی و بهینه کنید. شما دینامیک سیالات خاص، تنظیمات سخت افزاری و واقعیت های یکپارچه سازی لازم را برای مطابقت کامل با نیازهای گیاهی منحصر به فرد خود خواهید آموخت.

خوراکی های کلیدی

• مکانیک: متکی بر گرانش، نیروی گریز از مرکز و دینامیک سیال است که سیلیس سبک را به لبه بیرونی و کانی های متراکم را به لبه داخلی فشار می دهد.

• پیش نیازها: به اختلاف وزن مخصوص (SG) حداقل 1.0 و کنترل دقیق غلظت خوراک (20٪ تا 40٪ مواد جامد) نیاز دارد.

• معیارهای اندازه‌گیری: عملکرد بهینه معمولاً به نسبت گام به قطر نزدیک به 0.73 و پروفیل‌های پایینی خاص بر اساس اندازه ذرات نیاز دارد.

• کاهش خطر: آسیب پذیر به خاک رس / لجن و سنگ معدن پوسته پوسته. برای عملکرد پایدار نیاز به غربالگری بالادست و حذف چربی دارد.

مکانیک اصلی یک لوله مارپیچی بهینه سازی شن و ماسه

درک دقیق چگونگی جداسازی در داخل قفسه به اپراتورها کمک می کند تا مشکلات فرآیند را سریعتر تشخیص دهند. تجهیزات کاملاً به نیروهای فیزیکی طبیعی بستگی دارد. برای ایجاد مناطق جداسازی نیازی به قطعات متحرک خارجی ندارید.

دینامیک سیالات و نیرو

جادو در یک شیب ملایم 3 تا 6 درجه به سمت پایین رخ می دهد. هنگامی که دوغاب وارد قسمت بالایی می شود، گرانش بلافاصله مواد را به سمت پایین می کشد. هنگامی که خمیر در یک مسیر دایره ای حرکت می کند، نیروی گریز از مرکز اینرسی تولید می کند. این نیروی بیرونی بر روی ذرات بسته به جرم و اندازه آنها متفاوت عمل می کند. اصطکاک در امتداد سطح فرورفتگی این تعامل را پیچیده تر می کند. آب در بالای جریان پالپ سریعتر و در نزدیکی پایین به دلیل کشش کندتر جریان می یابد. این یک گرادیان سرعت عمودی متمایز ایجاد می کند.

مسیر ذرات ('شکاف')

این نیروهای متقابل باعث شکاف ماده بسیار متمایز می شوند. آنها ذرات را به خطوط خاصی وادار می کنند.

• مواد معدنی سنگین با چگالی بالا: این ذرات خیلی سریعتر ته نشین می شوند. آنها در لایه پایینی آب که کندتر حرکت می کند فرو می روند. در اینجا، آنها با اصطکاک بیشتری در برابر سطح فرورفتگی مواجه می شوند. آنها در برابر فشار گریز از مرکز مقاومت می کنند و به آرامی در لبه داخلی مارپیچ حرکت می کنند.

• گنگ/شن با چگالی کم: ذرات سبکتر در جریان سیال بالاتر معلق می مانند. لایه بالایی آب سریعتر آنها را می گیرد. نیروی گریز از مرکز آنها را به سمت بیرون به سمت حاشیه بیرونی فرورفته هل می دهد. آنها به سرعت در لبه بیرونی حرکت می کنند.

آناتومی سخت افزاری

ساختار فیزیکی این مسیر را بی عیب و نقص هدایت می کند. مواد از طریق یک مسیر بحرانی دقیق برای دستیابی به جداسازی بهینه جریان می یابد. شما باید این اجزاء را درک کنید تا سیستم را به درستی حفظ کنید.

1. توزیع کننده سنگ معدن: خوراک ورودی را به طور مساوی تقسیم می کند.

2. تغذيه: دوغاب را به آرامي براي جلوگيري از تلاطم ارائه مي دهد.

3. Spiral Trough: بدنه اصلی که در آن تمام جداسازی گریز از مرکز رخ ​​می دهد.

4. برش: تقسیم کننده های مکانیکی در پایین نوارهای جداسازی نهایی را تنظیم می کنند.

5. سطل دریافت: کنسانتره، میانی و جریان های باطله جدا شده را جمع آوری می کند.

الزامات فنی پایه برای جداسازی بهینه

پرتاب خوراک خام و بدون شرط به داخل تجهیزات جداسازی گرانشی بازده ضعیف را تضمین می کند. بسیاری از کارخانه‌ها به اشتباه تجهیزات را سرزنش می‌کنند، زمانی که تهویه بالادست آنها واقعاً مقصر است. برای دستیابی به یک تقسیم تمیز باید پیش نیازهای فیزیکی خاصی را رعایت کنید.

آستانه وزن مخصوص (SG).

شما در اینجا با یک قانون فیزیکی سخت روبرو هستید. جداسازی مؤثر مطلقاً به حداقل اختلاف وزن مخصوص (SG) 1.0 بین کانی هدف و باند نیاز دارد. ماسه سیلیس معمولاً در اطراف SG 2.65 قرار می گیرد. مواد معدنی سنگین مانند زیرکون یا روتیل از 4.2 تا 4.7 متغیر است. این تفاوت سالم تضمین می کند که نیروی گریز از مرکز می تواند به طور مشخص ذرات را جدا کند. اگر اختلاف چگالی کمتر از 1.0 باشد، نوارهای جداسازی با هم محو می شوند. تجهیزات به سادگی نمی توانند ذرات را تشخیص دهند.

محدودیت های اندازه ذرات

این تجهیزات در یک مکان شیرین با اندازه بسیار خاص بهترین عملکرد را دارند. شما می خواهید خوراک خود را بین 18 مش و 200 مش. این تقریباً به 2 میلی متر تا 0.074 میلی متر ترجمه می شود.

شما باید این محدوده را به شدت کنترل کنید. مواد بزرگتر از 2 میلی متر جریان سیال را مختل می کنند. آنها به شدت از شیب پایین می افتند و از نظر فیزیکی مسیرهای برش را مسدود می کنند. برعکس، لجن های بسیار ریز کوچکتر از 0.074 میلی متر مشکلات شدید ویسکوزیته سیال ایجاد می کنند. آب غلیظ و گل آلود مانع از غرق شدن مواد معدنی سنگین می شود. مواد معدنی مورد نظر در نهایت با باطله ها شسته می شوند.

محدودیت های غلظت پالپ

مدیریت آب موفقیت شما را دیکته می کند. باید دوغاب را دقیقاً با 20 تا 40 درصد جامدات وزنی تغذیه کنید. کار کردن در خارج از این پنجره کارایی را خراب می کند. اگر دوغاب خیلی رقیق شود، آب خیلی سریع جریان می‌یابد و همه چیز را تا لبه بیرونی می‌شوید. اگر دوغاب بیش از حد غلیظ شود، ذرات نمی توانند آزادانه ته نشین شوند.

واقعیت‌های پیاده‌سازی نیازمند کنترل دقیق هستند. نوسانات بیشتر از %5± بلافاصله لایه های سیال را بی ثبات می کند. این بی ثباتی قوام درجه کنسانتره شما را خراب می کند. اپراتورهای کارخانه باید چگالی سنج خودکار را برای حفظ نرخ تغذیه ثابت نصب کنند.

معیارهای پیکربندی برای یک لوله مارپیچی حجیم

قبل از خرید یک واحد باید متغیرهای پیکربندی خاص را ارزیابی کنید. تطبیق مشخصات تجهیزات با بدنه دقیق سنگ معدن شما، توان عملیاتی و بازیابی عیار را به حداکثر می رساند.

رابطه قطر و ظرفیت

ظرفیت خروجی متناسب با مربع قطر تجهیزات مقیاس می شود. یک واحد بزرگتر به طور قابل توجهی تناژ بیشتری را پردازش می کند. با این حال، قطر نیز بر بازیابی ذرات تأثیر می گذارد. برای ذرات ریز زیر 0.5 میلی متر از قطرهای کوچک (500 میلی متر تا 900 میلی متر) استفاده می کنید. قطرهای کوچکتر نیروهای گریز از مرکز بالاتری را ایجاد می کنند که برای جابجایی باندهای ظریف لازم است. شما از قطرهای بزرگتر (1200 میلی متر تا 2000 میلی متر) برای پردازش ذرات درشت از 1 میلی متر تا 2 میلی متر استفاده می کنید.

نسبت گام به قطر (ساعت به روز)

نسبت زمین به قطر شیب فرود را کنترل می کند. استاندارد صنعت از 0.4 تا 0.8 متغیر است. ما دریافتیم که 0.73 به طور کلی به عنوان خط پایه بهینه برای اکثر عملیات شن و ماسه عمل می کند. شیب تند سرعت جریان را افزایش می دهد. گام کم عمق مواد را کند می کند و زمان بیشتری را برای ته نشین شدن ذرات ریز می دهد.

از طریق پروفیل های مقطعی

تولیدکنندگان بر اساس وظیفه جداسازی مورد نیاز، سطح واقعی فرورفتگی را به شکل متفاوتی شکل می دهند. شما باید پروفایل مناسب را انتخاب کنید.

• بیضوی (نسبت محور 2:1 تا 4:1): این شکل منحنی برای تغذیه های شن استاندارد 0.2 تا 2 میلی متر بهترین کار را دارد. شیب تدریجی را فراهم می کند که به راحتی با مواد درشت برخورد می کند.

• سهمی مکعبی (پایین صاف): برای جداسازی بسیار ریز زیر 0.2 میلی متر به این شکل نیاز دارید. کف صافتر نوار جداسازی را پهن می کند. به مواد معدنی سنگین ریز فضای فیزیکی بیشتری می دهد تا دور از گنگ مستقر شوند.

تعداد دور (دوران)

مواد برای جدا شدن به زمان کافی نیاز دارند. شما معمولاً 3 تا 4 پیچ را برای ماسه های آبرفتی که به راحتی جدا می شوند انتخاب می کنید. برای خوراک های ریزدانه پیچیده، کم عیار یا به شدت رشد یافته، باید زمان نگهداری را افزایش دهید. این تغذیه‌های دشوار به 5 تا 6 دور کامل نیاز دارند تا به یک تقسیم تمیز دست یابند.

نمودار خلاصه پیکربندی

واقعیت های پیاده سازی: محدودیت ها و یکپارچه سازی سیستم

شما نیاز به دیدگاهی شکاک و متعادل از آنچه که این تجهیزات واقعاً می توانند به دست آورند، دارید. الف لوله مارپیچ فله یک ابزار استثنایی است، اما نمی تواند همه مشکلات پردازش را به تنهایی حل کند. یکپارچه سازی سیستم، موفقیت نهایی را تعریف می کند.

وابستگی های بالادستی

شما نمی توانید از تهیه خوراک مناسب عبور کنید. شما با یک ضرورت مطلق روبرو هستید که از قبل هیدروسیکلون ها یا صفحه های ترومل را ادغام کنید. ترومل ها سنگ ها و زباله های بزرگ را از بین می برند. هیدروسیکلون ها لجن ها و رس های چسبنده را از بین می برند. اگر از حذف رسوب صرف نظر کنید، خاک رس مواد معدنی سنگین را می پوشاند و سرعت ته نشینی آنها را تغییر می دهد. آماده سازی بالادست تضمین می کند که خوراک دقیقاً با پارامترهای مورد نیاز وارد ناودان می شود.

عیب 'سنگ پوسته پوسته شدن'.

شما باید مراقب اشکال خاص معدنی باشید. کانی های مسطح و پوسته پوسته مانند میکا در جریان سیال غیرقابل پیش بینی رفتار می کنند. به جای غرق شدن بر اساس چگالی، شکل صاف آنها باعث می شود مانند بادبان های کوچک عمل کنند. جریان آب به راحتی آنها را می گیرد و آنها را می شوید. اگر رسوب ماسه شما حاوی مقادیر زیادی گانگ پوسته پوسته باشد، راندمان جداسازی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

ارتفاع و هزینه های پمپاژ

خود ناودان در حین کار برق صفر مصرف می کند. با این حال، راه اندازی سیستم نیاز به انرژی دارد. شما باید واحدهایی را با فاصله 33 تا 38 سانتی متری از زمین در پایین نصب کنید تا تخلیه گرانشی امکان پذیر باشد. خود واحدها چندین متر ارتفاع دارند. بنابراین، شما نیاز به پمپ های دوغاب قابل اعتماد و مصرف کننده دارید تا خمیر سنگین را به سمت توزیع کننده بالا برسانید. مدار پمپاژ نیاز به نگهداری دقیق دارد و هزینه عملیاتی اصلی را نشان می دهد.

هم افزایی پایین دست

شما باید این تجهیزات را دقیقاً به عنوان مرحله 'خشن کردن' یا پیش تمرکز قرار دهید. به عنوان دفاع خط مقدم عمل می کند. با رد 70 تا 80 درصد شن و ماسه سیلیسی بی ثمر در جلو، تناژ ارسالی به مراحل نهایی تمیز کردن را به شدت کاهش می دهید. این هم افزایی اندازه سلول های فلوتاسیون پایین دست شما را کاهش می دهد. همچنین مصرف معرف شیمیایی شما را کاهش می دهد و بار روی میزهای تکان دهنده را به حداقل می رساند.

ارزیابی تولیدکنندگان: منطق فهرست کوتاه برای خریداران

تهیه واحدهای یک کارخانه تجاری نیازمند معیارهای ارزیابی دقیق است. شما نمی توانید ارزان ترین گزینه را بخرید. یک معیوب لوله مارپیچی سردردهای شدید پایین دست ایجاد می کند. خریداران باید روی دوام، مکانیک تحویل و کارایی فضایی تمرکز کنند.

دوام مواد

ماسه سیلیس مانند کاغذ سنباده عمل می کند. به شدت فلزات و پلاستیک های ارزان قیمت را فرسایش می دهد. شما باید به دنبال ساخت و ساز با استفاده از پلاستیک تقویت شده با فایبر گلاس (FRP) باشید. علاوه بر این، سازنده باید لایه های اختصاصی مقاوم در برابر سایش را روی سطح کار داخلی اعمال کند. بهترین واحدها از رزین های پلاستیکی مهندسی شده یا پوشش های ضخیم پلی اورتان استفاده می کنند. این آسترهای تخصصی مانع از ایجاد سوراخ در لایه پشتی فایبرگلاس توسط ماسه ساینده می شود.

طراحی توزیع کننده

در صورتی که توزیع کننده ضعیف طراحی شده باشد، جداسازی قبل از اینکه دوغاب به داخل فرورفتگی برخورد کند، با شکست مواجه می شود. اهمیت جداکننده های تغذیه چند لوله ای را در طول فرآیند تهیه خود برجسته کنید. یک توزیع کننده چند لوله ای از جریان آشفته در نقطه ورودی جلوگیری می کند. این امر تحویل خمیر بسیار همگن را به هر فروغ جداگانه تضمین می کند. اگر یک غار خوراک سنگین دریافت کند در حالی که دیگری عمدتاً آب دریافت کند، بهبود کلی گیاه شما فوراً کاهش می یابد.

مدولاریت و ردپای

فضای کف هزینه دارد. شما باید ارزیابی کنید که بانک های عمده چقدر به راحتی در کنار هم قرار می گیرند. بهترین سازندگان قاب‌های مدولار را طراحی می‌کنند که چندین استارت را نگه می‌دارند (معمولاً 4 تا 6 فرورفتگی موازی که دور یک ستون مرکزی پیچیده می‌شوند). این توانایی انباشته کردن، توان عملیاتی را در هر متر مربع به حداکثر می رساند. این به شما امکان می دهد ظرفیت پردازش عظیم را در یک کارخانه نسبتاً کوچک قرار دهید.

نتیجه گیری

لوله های مارپیچی امروزه مقرون به صرفه ترین مرحله پیش تغلیظ در بهره برداری از شن و ماسه هستند. آنها از نیروهای فیزیکی طبیعی برای دفع حجم عظیمی از گنگ بدون تکیه بر قطعات متحرک استفاده می کنند. با این حال، این راندمان تنها به شرطی صادق است که پارامترهای خوراک به شدت کنترل شوند. شما باید به محدودیت های مهندسی دقیق در مورد اندازه ذرات، چگالی خمیر کاغذ و وزن مخصوص احترام بگذارید.

قبل از درخواست هر گونه قیمت تولید کننده، خریداران باید اقدام مشخصی انجام دهند. شما باید آزمایش وزن مخصوص را روی مواد معدنی مورد نظر خود و گنگ اطراف انجام دهید. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل جامع توزیع اندازه ذرات (PSD) را روی سنگ معدن خام خود اجرا کنید. این دو مجموعه داده دقیقا مشخص می‌کنند که گیاه آینده شما به چه چیزی نیاز دارد.

سوالات متداول

س: طول عمر معمولی یک لوله مارپیچ فایبرگلاس چقدر است؟

پاسخ: به طور معمول، آنها 3 تا 4 سال در کاربردهای شن و ماسه بسیار ساینده دوام می آورند. طول عمر دقیق به شدت به کیفیت و ضخامت لایه سایش پلی اورتان داخلی یا پلاستیک مهندسی شده بستگی دارد.

س: آیا یک لوله مارپیچ به آب شستشوی اضافه نیاز دارد؟

پاسخ: بر خلاف طبقه‌بندی‌کننده‌های مارپیچی، بیشتر متمرکزکننده‌های مارپیچی استاندارد در حین کار به آب شستشوی اضافی نیاز ندارند. آنها کاملاً به آب اولیه مخلوط شده در دوغاب خوراک متکی هستند.

س: بهبود نمره مورد انتظار در یک پاس چقدر است؟

A: انتظار افزایش عیار کنسانتره خام از 10% تا 30% را داشته باشید. شما باید نرخ بهبودی بین 60 تا 85 درصد ببینید. هر دو معیار به شدت به آزادسازی مواد معدنی و تفاوت SG اولیه وابسته هستند.

س: چگونه از اثر 'دیوار بلند تپه های شنی' جلوگیری می کنید؟

پاسخ: شما با حفظ چگالی پالپ صحیح، اجتناب از ذرات بزرگ و انتخاب مدل های مدرن ساخته شده با گام های مارپیچ سه بعدی بهینه شده برای اطمینان از جریان روان سیال، از این امر جلوگیری می کنید.