ООО "ВОСТОК ГИПРОМАШ"

Гидроциклоны

Гидроциклоны заняли прочное место среди аппаратов для классификации тонкоизмельченных материалов по крупности. В гидроциклонах процесс классификации значительно ускоряется за счет центробежной силы, создаваемой при вращении пульпы в гидроциклоне. В практике обогащения гидроциклоны применяются прежде всего при классификации измельченных материалов, иногда для обесшламливания и обезвоживания, а также для обогащения некоторых типов руд в тяжелых суспензиях.

Гидроциклон состоит из конической и цилиндрической частей.

Рис 2. Гидроциклон

1 – сливной патрубок; 2 – сменные вкладыши; 3 – цилинтрическая часть; 4 – конусы; 5 – конус из колец; 6 – песковая насадка; 7 – питаюший патрубок; 8 – резиновая диафрагма; 9 – разделительная диафрагма; 10 – манометр

Цилиндрическая часть имеет прямоугольный патрубок для подачи исходного материала, который поступает под давлением по касательной к внутренней поверхности этой части. Входящая струя пульпы получает вращение по часовой стрелке при правом расположении питающего патрубка, или против часовой стрелки при левом расположении патрубка. Под действием центробежной силы, которая во много раз превышает силу тяжести, крупные и тяжелые частицы отбрасываются к стенке гидроциклона и нисходящим потоком пульпы, движущимся вниз по спирали, разгружаются в нижней части гидроциклона через песковую насадки в виде песков. Мелкие и легкие частицы вместе с водой за счет конусности конической части образуют внутренний восходящий поток, вращающийся в направлении противоположном вращению наружного потока, поднимаются вверх и разгружаются через сливной патрубок в виде слива.

В отверстие питающего патрубка вставляются сменные вкладыши, при помощи которых устанавливается необходимая площадь сечения ратрубка. В верхней цилиндрической части гидроциклона расположен сливной патрубок, который в зависимости от положения трубопровода для слива может быть повернут вокруг своей оси через каждые 90º.

Коническая часть классифицирующих гидроциклонов, имеющая угол конусности 20º, состоит из разъемных конусов или делаются литыми. Диаметр основания конуса соответствует типоразмеру гидроциклона. В вершине конической части гидроциклона находится сменная песковая насадка для разгрузки песков. Песковые насадки изготовляются из отбеленного чугуна или износостойкой резины в виде съемных насадок конической формы с цилиндрическими отверстиями. Диаметр насадки устанавливается в зависимости от требуемой крупности разделения. Футеруются песковые насадки металлокерамическими сплавами, карбидами металлов и корундом.

Пульпа в гидроциклон подается насосами под давлением 0,3…2,5 кгс/см2 ( 5…50 Н/см2 ), которое измеряется манометром, устанавливаемым на питающем трубопроводе.

Для борьбы с износом внутренняя поверхность корпуса и съемные детали футеруются износостойкими материалами: резиной, каменным литьем, легированным чугуном, керамикой, твердыми сплавами. Гидроциклоны небольшого диаметра изготовляются цельнолитыми, например, из винипласта.

Производительность гидроциклона и эффективность классификации материала в нем зависят прежде всего от гранулометрического состава материала, плотности пульпы, содержания шламов, диаметра гидроциклона, диаметра питающего и сливного патрубков, диаметра песковой насадки, соотношения диаметра сливного патрубка и диаметра песковой насадки, давления в питающем патрубке и т.п.

Основным фактором, определяющим показатели работы гидроциклона, является отношение диаметра песковой насадки к диаметру сливного патрубка. С увеличением этого соотношения увеличивается выход песков, понижается их крупность и содержание твердого, одновременно уменьшается крупность слива и его и его выход. Максимальная эффективность классификации имеет при соотношении 0,5…0,6. Оптимальный диаметр сливного патрубка обычно составляет 0,2…0,4 диаметра гидроциклона.

Угол конусности гидроциклона ( 20º ) является оптимальным для классифицирующих гидроциклонов. Увеличение угла конусности приводит к увеличению крупности слива. Для классификации разжиженных тонкодисперных пульп с получением весьма тонкого слива гидроциклоны диаметром менее 100 мм имеют угол конусности 5…10º. В короткоконусных гидроциклонах, применяемых при гравитационном обогащении золотосодержащих руд, угол конусности составляет 60, 90 и 120º.

Содержание твердого в питании гидроциклонов, работающих в цикле измельчения составляет 30…60% в зависимости от стадии измельчения. Так в I стадии измельчения оно составляет 55-57%, во II стадии – 50%, а в III – 40-45%. Содержание твердого в песках гидроциклонов в зависимости от стадии измельчения, в которой они работают, колеблется от 75…80% до 65…70%. Содержание твердого в сливе зависит от выхода слива, диаметра гидроциклона и содержания класса минус 0,074 мм в сливе. Так при содержании класса минус 0,074 мм 75…80% содержание твердого в сливе составляет, например, для свинцовой руды 32-35%. Увеличение содержания твердого в питании увеличивает нагрузку на песковую насадку и повышает плотность пульпы, что в свою очередь увеличивает содержание твердого в песках и крупность материала в сливе.

Техническая характеристика гидроциклонов, применяемых на отечественных обогатительных фабриках, приведена в таблице.

Таблица 2. Техническая характеристика гидроциклонов

Типоразмергидроциклона Параметры
Диаметр, мм Угол конусности,град Эквивалентныйдиаметр питающего патрубка, мм Диаметр сливного отверстия, мм Диаметр пескового отверстия, мм Производительностьпо питанию, м3
ГЦ -25 25 10 6 7 4; 6; 8; 0,7
ГЦ -50 50 10 12 13 6; 8; 12; 2,5
ГЦ — 75 75 10 17 22 8; 12; 17; 5,0
ГЦ -150 150 20 38 50 12; 24; 27; 34 20
ГЦ — 250 250 20 65 80 34; 48; 75; 50
ГЦ — 360 360 20 90 115 34; 48; 75; 96; 95
ГЦ — 500 500 20 130 150 48; 75; 96; 150; 180
ГЦ — 710 710 20 150 200 48; 75; 150; 200 260
ГЦ -1000 1000 20 210 250 75; 150; 200; 250 470
ГЦ — 1400 1400 20 300 380 150; 200; 250; 300; 360 900
ГЦ — 2000 2000 20 400 500 250;300; 360; 500 1600

Выбор типоразмера гидроциклона осуществляется по номинальной крупности разделения d50, т.е. по крупности частиц, которые с вероятностью 50% могут находится как в сливе, так и в песках. Ориентировочный выбор диаметра гидроциклона производится по требуемому гранулометрическому составу слива, например, содержанию в нем класса минус 100 или 74 мкм. Для этого сначала определяется коэффициент, зависящий от значения содержания этого класса, переходящего в слив:

^ Содержание требуемого класса

в сливе, %99959080706050Коэффициент0,490,650,791,061,361,772,34

Выбор типоразмера гидроциклона осуществляется по номинальной крупности разделения d50, т.е. по крупности частиц, которые с вероятностью 50% могут находится как в сливе, так и в песках. Ориентировочный выбор диаметра гидроциклона производится по требуемому гранулометрическому составу слива, например, содержанию в нем класса минус 100 или 74 мкм. Для этого сначала определяется коэффициент, зависящий от значения содержания этого класса, переходящего в слив:

Таблица 3.

Содержание требуемого классав сливе, % 99 95 90 80 70 60 50
Коэффициент 0,49 0,65 0,79 1,06 1,36 1,77 2,34

Так, например, если в питании флотации должно содержаться 95% класса минус 74 мм, то номинальная крупность разделения будет равна d50 = 74 х 0,65 = 48,1 мкм и по диаграмме, представленной на рисунке, диметр гидроциклона, обеспечивающего требуемую крупность разделения, будет равен 250 мм.

Рис 3. Диаграмма для определения диаметра гидроциклона

В практике обогащения для получения тонкого слива и обесшламливания обычно применяются батарейные гидроциклоны, когда в одной батарее в зависимости от диаметра гидроциклонов устанавливается 6-8 гидроциклонов, в которые питание подается в питающие патрубке из центральной трубы. Сливы всех гидроциклонов собираются в одном приемнике, а пески в другом. Широкое распространение в циклах измельчения получили автоматизированные гидроциклонные установки.

За рубежом наиболее широкое распространение получили гидроциклоны фирмы Warman типа CVX диаметром от 40 до 800 мм и производительностью до 1100 м3/ч.

Помимо двухпродуктовых гидроциклонов в практике обогащения применяются трехпродуктовые ( рис. 58), состоящие из двух цилиндров, расположенных один в другом и конической части.

Рис 4. Трехпродуктовый гидроциклон

! – цилиндрическая часть; 2 – сливная насадка; 3 – задвижка; 4 – труба; 5 – промпродуктовый патрубок; 6 – песковая насадка; 7 – коническая часть; 8 — питающий патрубок

При обогащении в тяжелых суспензиях в этих гидроциклонах тяжелая суспензия и руда при поступлении в гидроциклон расслаиваются по плотности. Тяжелая фракция с суспензией разгружается через песковое отверстие, а легкая фракция и менее плотная суспензия — через сливное и промпродуктовое отверстие.

 

Скачать прайс-лист «Гидроциклоны стоимость и сроки изготовления»