اسپیرال فرآوری چیست؟

اسپیرال فرآوری چیست؟
اسپیرال فرآوری ، طی سالیان زیادی در کانه آرایی دارای کابرد های مختلفی بوده اند.یکی از ساده ترین و در عین حال پربازده ترین روش های فرآوری در بین جدایش بارسنگین،روش اسپیرال و استفاده شوت های مارپیج(Spiral-Shute)هستند. البته فقط برای مواد معدنی که وزن متفاوت و بالائی داشته باشند. اسپیرال ها دستگاه مارپیجی شکلی هستند که به شکل عمودی قرار دارند. ذرات سنگین و سبک به صورت پالپ نسبتا رقیق از بالا بر روی دستگاه ریخته می شوند.

اسپیرال فرآوری یک دستگاه مدرن با ظرفیت بالا و کم هزینه است. این برای غلظت سنگ معدن کم عیار و مواد معدنی صنعتی به شکل دوغاب ساخته شده است. برروی ترکیبی از چگالی ذرات جامد و خواص کشش هیدودینامیکی آن کار می کند.اسپیرال ها از یک مجرای مارپیجی یا دوجداره تشکیل شده اند که دور یک ستون مجموعه مرکزی پیجیده شده اند.این دستگاه دارای یک کانال آب شستشو و یک سری پورت های حذف کناستره است که در فواصل زمانی معین قرار گرفته اند.

جداسازی با طبقه بندی مواد ناشی از اثر ترکیبی پیچیده نیروی گریزازمرکز،ته نشینی دیفرانسیل و مهاجرت ذرات سنگین از طریق بستر به سمت داخلی مجرا به دست می آید.

مکانیزم کار این جدا کننده سنگین بر اساس جدایش در لایه نازک آب بر روی یک سطح شیب دار می باشد.ذرات سبک و سنگین در اسپیرال مارپیج تحت تاثیر 5 نیرو مورد تفکیک واقع می شوند. این نیروها عبارت اند از:ثقل(بارسنگین)،گریزازمرکز،کشش سیال،بالابرنده و اصطحکاک.

پرعیارسازی از طریق اسپیرال ها:
در گذشته برای عیارسازی سنگ های آهنی از میزهای لرزان استفاده شده بود. که امروزه دستگاه های اسپیرال جایگزین میزهای لرزان شده اند.

ذرات سنگین موجود در اسپیرال فرآوری زمانی که با سطح بشقاب مورد تماس قرار می گیرند. در اثر حرکت دورانی آب، نیروی گریز از مرکز بر روی ذرات وارد می شود که باعث دور شدن ذرات با وزن کم و معلق درآب به طرف جدارخارجی دستگاه و خروج آنها از طریق روزنه هایی که در کنار بشقاب ها برای این منظور طراحی شده،میشود.درحالی که ذرات با وزن بالا در روی سطح بشقاب قرار گرفته اند و نیروی اصطحکاکی موجود بین سطح و ذرات مانع از استخراج شدن آنها به طرف جدار می شود و به این ترتیب عمل جدایی انجام می گیرد.

لازم به ذکراست که معمولا این دستگاه ها به صورت سری قرار داده می شوند به این صورت که هرسری شامل چند اسپیرال می شود.اسپیرال ها در مواقعی که درجه ی آزادی کانی درابعاد کابردی بالا است،کارآیی دارند.

در طراحی کارخانه جات فرآوری به روش اسپیرال باید به این نکات توجه لازم را داشته باشید ابعاد مناسب ذرات برای پرعیار شدن در اسپیرال بین 0.1 تا 2 میلی متر باشد. دقت به میزان تولید و بازدهی این روش پایین باشد. می توانیم از تعداد بیشتری اسپیرال استفاده کنیم و در طراحی کارخانه های فرآوری و پرعیارسازی کانه ها میتوان از دو مرحله غلیظ کردن و پرعیارسازی استفاده نمود.

اسپیرال فرآوری
اسپیرال فرآوری

پارامترهای تاثیر گذار بر اسپیرال:
اسپیرال فرآوری، با استفاده از محاسبات نیروهای وارده بر ذرات در مایع جاری برروی مارپیج ها و چگالی هر نوع ماده، مساحت سطح تماس و با نظرگرفتن تجربه طراحی مهندسان پارامترهای بسیاری براین روش تاثیرگذارند.

تیغه ها و جنس سطح مارپیج
تعداد و شیب مارپیج ها
نوع کانی و خاک مورد استفاده
شعاع مارپیج و شکل مقطع مارپیج ها
ابعاد دانه ها و موقعیت دندانه های خروجی
غلظت مواد جامد شامل دبی و مقدار آب استفاده شده
کاربرد اسپیرال:
فرآوری ذرات سیلیکائی
رسوبات قلع و زیرکونیوم و تانتالیوم و…
فرآوری سنگ آهن مگنتیت و هماتیت و…
پرعیارسازی اسپیرال و تغلیظ طلا، سرب، مس، سرب و زغال سنگ
مزایای اسپیرال:
مزایای اسپیرال فرآوری عبارتند از:

سرمایه گذاری اولیه و هزینه اجرائی پایین
بدون مصرف انرژی
امکان کنترل پارامترهای موثر
سادگی در عین بازدهی دعملیات بالا
عدم نیاز به مواد مصرفی در حین فرآیند مانند مواد شیمیائی