1. ما هو الهيدروسيكلون القطر الصغير؟ المبدأ الأساسي ومدى ملاءمة معالجة المعادن غير المعدنية

Hydrocyclone القطر الصغير هو جهاز تصنيف هيدروليكي يعمل على أساس مبدأ الترسيب الطرد المركزي. على الرغم من أن هيكلها متطابق مع هيدروسيكلون تقليدي كبير القطر (القطر الداخلي ≥ 200mm) (يتكون من مدخل التغذية ، وقسم أسطواني ، وقسم مخروطي ، وأنابيب الفائض ، ومخرج التدفق السفلي) ، يتيح قطره الأصغر حجمًا لطرد مركزيًا أقوى. تنعكس مدى ملاءمتها الأساسية في الجانبين التاليين:

1. مبدأ العمل: قوة الطرد المركزي القوي تحقق فصل دقيق للجزيئات الدقيقة.

عندما يتم إجبار الملاط (مزيج سائل صلب) يحتوي على معادن دقيقة الحبيبات إلى القسم الأسطواني من الهيدروكلون عند ضغط معين من مدخل التغذية ، يتم تشكيل دوامة دوارة عالية السرعة داخل الأسطوانة.

قوة الطرد المركزي: تخضع جزيئات المعادن الكثيفة الأكبر (مثل الشوائب الخشنة في رمال الكوارتز) لقوة الطرد المركزي القوي ويتم إلقاؤها نحو جدار الأسطوانة. أنها تتدفق لأسفل على طول القسم المخروطي ويتم تفريغها من خلال منفذ تدفق Underflow (لتصبح دوامة). يشير "Underflow" إلى المنتج الخشن الحبيبات.

القوة المركزية: تواجه جزيئات المعادن المستهدفة ذات حجم الجسيمات الأصغر والكثافة السفلية (مثل مسحوق الكوارتز العالي والكاولين عالي الجودة) قوة الطرد المركزي أقل ومتابعة التدفق التصاعدي في وسط الدوامة ، والخروج من أنبوب الفائقة (لتصبح "في التدفق الزائد" أو المنتج الدقيق المؤهل.

نظرًا لنصف القطر الصغير من الإعصار القطر الصغير ، فإن الملاط يدور بشكل أسرع عند نفس ضغط التغذية (يمكن أن يصل تسارع الطرد المركزي إلى 50-200 ضعف تسارع الجاذبية). يسمح ذلك بالفصل الدقيق لجزيئات الحجم شبه الحرجة التي يصعب التمييز بينها مع المعدات التقليدية (على سبيل المثال ، تفصل 0.05 مم من جزيئات الكوارتز 0.02 مم). دقة التصنيف (كفاءة الانفصال) أعلى 15 ٪ -25 ٪ من أعاصير القطر الكبيرة. 2. التوافق مع معالجة المعادن غير المعدنية

المتطلبات الأساسية لتصنيف الجسيمات الدقيقة في معالجة المعادن غير المعدنية هي الدقة والخسارة المنخفضة وانخفاض التلوث. تلبي الأعاصير الصغيرة القطر بدقة هذه المتطلبات:

مناسبة لخصائص المواد ذات الحبيبات الدقيقة: تحتوي معظم المعادن غير المعدنية (مثل الكاولين والتلك) على مكوناتها عالية الجودة المركزة في حجم الجسيمات الدقيقة (.10.1 مم). أعاصير القطر الصغيرة استرداد بكفاءة المعادن الدقيقة المستهدفة ، وتجنب نفايات الموارد.

تعمل دقة التصنيف العالي على تحسين جودة المنتج: على سبيل المثال ، عند تنقية رمال الكوارتز ، من الضروري إزالة شوائب الطين الدقيقة. يمكن للأعاصير ذات القطر الصغير فصل جزيئات الطين بدقة أصغر من 0.02 مم ، مما يزيد من نقاء رمال الكوارتز من 95 ٪ إلى أكثر من 99.5 ٪.

البنية البسيطة والتلوث الثانوي صفر: يتم تصنيع الجسم الرئيسي للمعدات من السيراميك أو البولي يوريثان المقاوم للارتداء (لا توجد أجزاء معدنية على اتصال مع الملاط) ، مما يمنع تلوث الأيونات المعدنية للمعادن غير المعدنية. هذا مناسب بشكل خاص للتطبيقات ذات المتطلبات المرتفعة للنقاء ، مثل الكوارتز من الدرجة الإلكترونية والتلك الصيدلانية.

البصمة الصغيرة والقدرة على التكيف مع تخطيط خط الإنتاج: يعد إعصار قطر صغير واحد فقط 1/3 حجم جهاز تقليدي. 1/5 ~ 1/3 ، يمكن تثبيت وحدات متعددة بالتوازي ، ومناسبة لتصميم خط الإنتاج "المدمج" لمحطات المعالجة المعدنية غير المعدنية.

الثاني. سيناريو التطبيق الأساسي: الحاجة الملحة لمعالجة الجسيمات الدقيقة في معالجة المعادن غير المعدنية

يعالج تطبيق الهيدروسيكلية ذات القطر الصغير في معالجة المعادن غير المعدنية في المقام الأول ثلاثة متطلبات أساسية: تصنيف الجسيمات الدقيقة ، وإزالة الشوائب ، والتركيز. تركز سيناريوهات المعالجة المختلفة للمعادن المختلفة على مجالات محددة:

1. معالجة الرمال الكوارتز: تنقية وتصنيف حجم الجسيمات

الرمال الكوارتز هي مادة خام رئيسية للصناعات الكهروضوئية والإلكترونية والزجاج. مطلوب تصنيف الجسيمات الدقيقة لإزالة الشوائب مثل الطين والفلسبار ، والتحكم في توزيع حجم الجسيمات للمنتج النهائي.

سيناريو إزالة الشوائب: بعد سحق الطحن والطحن ، يحتوي ملاط ​​خام الرمال الكوارتز على كمية كبيرة من غرامات الطين 0.01-05 ملم. باستخدام هيدروسيكلون قطر صغير يبلغ قطره الداخلي من 50 إلى 100 مم يزيل شوائب الطين من أنبوب التدفق الزائد ، مما يؤدي إلى رمل الكوارتز الخشن عالي النقاء (محتوى SIO₂ 99.8 ٪) في التدفق السفلي.

سيناريو تصنيف حجم الجسيمات: إنتاج رمل الكوارتز من مواصفات متفاوتة (على سبيل المثال ، رملية 0.1-0.3 مم للزجاج الكهروضوئي ، من 0.1-0.3 مم لمسحوق الكوارتز من الدرجة الإلكترونية ، و 0.1-0.3 مم من مسحوق الكوارتز الإلكترونية). عند استخدام مسحوق 0.02-0.05 ملم ، يمكن ضبط قطر أنبوب الفائض وضغط التغذية من الإعصار القطر الصغير للتحكم بدقة في حجم جسيم التصنيف ، مما يضمن معدل حجم الجسيمات المؤهل أكثر من 98 ٪ للمنتج النهائي.

صرح مدير مصنع معالجة الرمال الكوارتز ، "لقد استخدمنا سابقًا شاشة اهتزاز لتصنيف الكوارتز الدقيق ، ولكن معدل النجاح كان 85 ٪ فقط. بعد التبديل إلى ستة أعاصير داخلية متوازية 80 مم ، زاد معدل النجاح إلى 99 ٪.

2. معالجة الكاولين: التصنيف والتنقية وخفض الرماد

يتطلب الكاولين تصنيف الحبوب الدقيقة لفصل "شوائب الكوارتز الخشنة" من "تركيز الكاولين الدقيق" ، مع تقليل محتوى رماد المنتج (زيادة البياض):

إزالة الجسيمات الخشنة: بعد الطحن ، يحتوي ملاط ​​الكاولين على جزيئات كوارتز خشنة من 0.05-0.1 مم. يتم استخدام إعصار صغير القطر بقطر داخلي يتراوح من 100-125 ملم لإزالة الشوائب الخشنة من التدفق السفلي ، وينتج الفائض الكاولين ذو الحبيبات الدقيقة (حجم الجسيمات ≤ 0.04 ملم).

تخفيض الرماد وتنقيته: يتم استخدام الأعاصير الصغيرة ذات القطر الصغير (2-3 في السلسلة). تزيل العملية تدريجياً الشوائب الدقيقة مثل الحديد والتيتانيوم (مصدر الرماد) ، مما يزيد من بياض الكاولين من 75 ٪ إلى أكثر من 88 ٪ ، وتلبية المطالب الراقية لصناعات صنع الورق والسيراميك.

3. معالجة الجرافيت: انتعاش تركيز الحبوب الدقيقة وتصنيفه

تزداد قيمة الجرافيت مع تحسين حجم الجسيمات (على سبيل المثال ، مسحوق النانوغرافيا أغلى بكثير من الجرافيت الحبيبي الخشن). تتيح الأعاصير الصغيرة القطر الاسترداد الفعال وتصنيف الجرافيت الدقيق:

استرداد الحبوب الدقيقة: بعد تعويم الجرافيت ، لا يزال 20 ٪ -30 ٪ من الجرافيت الدقيق (.020.02 مم) في التركيز الخشن ، المفقود في المخلفات. يمكن باستخدام إعصار قطر صغير بقطر داخلي يتراوح بين 50 و 75 ملم استعادة الجرافيت الدقيق من المخلفات ، مما يزيد من معدل الاسترداد الإجمالي بنسبة 5 ٪ -8 ٪.

تصنيف حجم الجسيمات: عند إنتاج منتجات الجرافيت لتطبيقات مختلفة (على سبيل المثال ، 0.01-0.03 مم مسحوق الجرافيت لأنيودات بطارية الليثيوم ومسحوق الجرافيت 0.05-0.1 مم ، ومسحوق الجسيمات للمواد التشحيم) ، وتجنب الأداء "(مما يسبب التأثير على الأداء) (أو". 4. معالجة كربونات الكالسيوم وتكاليف الكالسيوم: إزالة وتركيز الحبوب الدقيقة

تتطلب المعادن غير المعدنية مثل التلك وكربونات الكالسيوم تصنيفًا دقيقًا للحبوب لإزالة الشوائب (مثل الكالسيت في التلك والكوارتز في كربونات الكالسيوم) وتركيز الملاط في وقت واحد لتقليل تكاليف التجفيف اللاحقة.

سيناريو إزالة الشوائب: يحتوي الملاط على شوائب الكالسيت من 0.03-0.08 مم. يتم استخدام إعصار قطر صغير يبلغ قطره الداخلي من 80 إلى 100 مم لتصريف التلك الدقيق من خلال الفائض (تتم إزالة شوائب الكالسيت مع التدفق السفلي) ، مما يزيد من نقاء التلك إلى أكثر من 98 ٪.

سيناريو التركيز: عادة ما يكون ملاط ​​كربونات الكالسيوم بعد الطحن تركيزًا بنسبة 20 ٪ -30 ٪ (محتوى ماء مرتفع). يمكن أن يؤدي استخدام إعصار قطر صغير (مع منفذ تدفق تحت الضيق) إلى تركيز الملاط على 50 ٪ -60 ٪ ، مما يقلل من استهلاك الطاقة في عملية التجفيف اللاحقة وخفض تكاليف الإنتاج.