Que tipos de ciclones na mineração?

In modern mineral processing, efficient separation and classification are essential for maximizing recovery, controlling product quality, and reducing energy consumption. Among the equipment widely used to achieve these goals, hidrociclones are particularly important because they can process large volumes of slurry or air-solid mixtures with relatively simple mechanical designs.

Mining cyclones are primarily used for particle-size classification and density-based separation. They are commonly found in grinding circuits, mineral concentrators, coal preparation plants, and other processing operations. By using centrifugal forces rather than moving mechanical parts, cyclones can separate particles according to differences in size, density, and settling behavior.

However, there is no single cyclone design that is ideal for every application. A cyclone used for fine classification has different requirements from one designed for dewatering or tailings dry discharge. Cone angle, cyclone diameter, vortex-finder size, apex diameter, feed pressure, and slurry characteristics all influence the final separation performance. Research has shown, for example, that cone geometry can significantly affect centrifugal intensity, cut size, water split, and classification sharpness.

To understand their applications, let’s first examine how cyclones work.

 

Cyclone Principle

O ciclone é um equipamento de separação e classificação that usually uses the centrifugal sedimentation principle. When the two-phase mixed liquid to be separated enters the cyclone tangentially from the periphery of the cyclone at a certain pressure, a strong three-dimensional elliptical rotational shear turbulent motion is generated. Due to the difference in particle size between coarse and fine particles, they are subjected to different centrifugal forces, centripetal buoyancy, fluid drag, etc. Under the action of centrifugal sedimentation, most of the coarse particles are discharged through the bottom flow port of the cyclone, and most of the fine particles are discharged from the overflow pipe, thereby achieving the purpose of separation and classification.

 

 

Principais tipos de ciclone

• De acordo com a secção de construção, divide-se em um-ciclones de classificação por fases e dois-ciclones de classificação por fases.
• De acordo com a função, divide-se em ciclones de classificação, ciclones de desidratação, deemagrecimento ciclones, desdesfasamentogingar ciclones, concentradong ciclonese ciclones de descarga seca de rejeitos.

 

1. One-stage Grading Cyclone

Ciclone de classificação de uma fase é amplamente utilizado em várias instalações de tratamento de minérios metálicos e não metálicos com uma capacidade de processamento diário de uma única série de mais de 500 toneladas, e forma um ciclo de moagem e classificação em circuito fechado com uma fase moinho de bolas. O ciclone pode ser organizado como uma unidade única ou em grupos de acordo com diferentes capacidades de processamento. Sob a condição de maior concentração de alimentação, tem maior eficiência de classificação e finura de transbordamento mais fina, e o produto de transbordamento é uniforme. A eficiência de classificação é 5-10% maior do que a do comumente usado classificador em espiralo que contribui para melhorar o fator de utilização do moinho.

(1) Ciclone de grande ângulo cónico

The cone angle of the cyclone is large, up to 180 degrees (also known as a flat cyclone), which is suitable for processing high concentration, heavy mineral specific gravity, and overflow fineness requirements of less than 60% of -200 mesh, especially ideal for the first stage grinding of iron ore in the stage grinding process. This type of cyclone has a series of advantages, such as uniform overflow particle size, a slight over-grinding phenomenon of overflow products, and the underflow rate can be greatly adjusted without affecting the normal operation of the cyclone. Compared with the same type of cyclone, it can increase the first-stage grinding capacity by 10-25%.

(2) Ciclone de classificação de alta finura de uma fase

É adequado para ocasiões em que a moagem da primeira fase requer uma finura de moagem superior a 80% de malha -200. Devido ao tamanho da partícula de classificação fina, mesmo que o ciclone de estrutura comum atinja o tamanho de partícula de classificação necessário, a eficiência da classificação será bastante reduzida, o volume de areia de retorno aumentará e o novo volume de alimentação do moinho será baixo. O ciclone de classificação de alta finura da primeira fase reduz a grossura do transbordo e a finura do subfluxo através de alterações estruturais e mantém uma elevada eficiência de classificação, obtendo uma maior finura do transbordo.

 

2. Two-stage Classification Cyclone

O ciclone de classificação de duas fases é amplamente utilizado na segunda fase de inspeção e classificação de controlo de vários minérios metálicos e não metálicos. As especificações do ciclone variam entre 75 mm e 660 mm, o que pode ser aplicado a instalações de beneficiação com diferentes capacidades de processamento e diferentes requisitos de finura de moagem. O ciclone adopta um design estrutural único, que permite que a finura de transbordo do ciclone de duas fases seja arbitrariamente selecionada e ajustada de -200 mesh 75% a 95%.

 

3. Dehydration Cyclone

O dehydration cyclone é utilizado principalmente para a desidratação de várias lamas minerais. De acordo com as diferentes características dos materiais e os diferentes ambientes de produção e instalação, são adoptadas diferentes concepções estruturais, que apresentam as vantagens de baixa queda de pressão, grande capacidade de processamento e elevada eficiência de desidratação. Aplicado numa operação de desidratação de polpa de re-seleção de rejeitos, quando a concentração de alimentação é de 5-12% e o teor de malha -200 é de 75%, a concentração média de transbordamento do ciclone é controlada abaixo de 1,5%, e a perda de minerais úteis é evitada ao mesmo tempo que se atinge o objetivo de uma desidratação eficaz. Em um desidratação de areia de sílica Na aplicação de operação, a concentração de transbordamento do ciclone de desidratação atingiu menos de 0,5%, e o transbordamento era quase uma lama fina não qualificada, alcançando os efeitos duplos de desidratação e desludging. A água de transbordo do ciclone é reutilizada após a sedimentação, poupando custos.

 

 

 

4. Desliming Cyclone

O sistema de alta eficiência ciclone de deslamagem é utilizado principalmente para operações de deslamagem de vários minérios metálicos e lamas não metálicas. Com base na absorção de excelentes realizações estrangeiras, após vários anos de prática, o ciclone de deslamagem de alta eficiência determinou a proporção e a coordenação dos principais componentes do ciclone de deslamagem de alta eficiência. O ciclone de deslamagem de alta eficiência concebido e produzido tem as vantagens de uma elevada eficiência de deslamagem, menor perda de minerais úteis, redução dos custos de utilização e melhoria da eficiência da produção. Caso: Os rejeitos descartados por uma mina de areia de sílica representaram 12,7% de minerais lamacentos, e a finura de -325 mesh representou 39,3%. Quase todos os minerais lamacentos foram armazenados no nível de malha -325.

 

5. Deslagging Cyclone

O deslagging cyclone é utilizado na dessulfurização húmida de centrais eléctricas, polpação de cal, deslagging de petróleo bruto, desarenamento de água da torneira, tratamento de esgotos e outras operações. Ele pode efetivamente remover areia grossa, metal e outras impurezas particuladas na lama. Tem as vantagens de alta eficiência de remoção de escória e menor perda de lama útil.

 

6. Concentrating Cyclone

A high-efficiencyconcentrating cyclone is often used in conjunction with a espessante, filter, etc. It is used for concentration before various mineral filtration, mineral fine grinding flotation, gold slurry cyanidation, and other preparatory operations, as well as high-concentration transportation of tailings, to achieve slurry concentration.

O ciclone de concentração de alta eficiência raramente é utilizado isoladamente e é frequentemente utilizado em combinação com outros equipamentos. O ciclone de concentração pode ser ajustado em termos de estrutura e instalação de acordo com os requisitos do cliente e as condições específicas das operações a montante e a jusante para conseguir a otimização do efeito de utilização. Ao mesmo tempo, o ciclone utiliza um design único de estrutura interna para produzir uma maior concentração de subfluxo sob a premissa de uma menor concentração de transbordo, melhorar a eficiência da produção, reduzir as despesas e poupar custos.

 

7. Tailings Dry Discharge Cyclone

Características técnicas

• Os rejeitos são descarregados de forma a construir uma barragem e descarregados num depósito de terra, eliminando a bacia de rejeitos e a água do reservatório, evitando a rutura da barragem, o transbordamento da barragem, o colapso da barragem e outros acidentes, e melhorando a segurança.
• Elevada eficiência económica, redução dos custos de investimento, poupança nos custos de aquisição de terrenos, redução dos ciclos de construção e baixos custos de manutenção e funcionamento.
• Conseguir uma descarga zero de águas residuais, poupando muitos recursos hídricos à sociedade e muito dinheiro às empresas.
• Soluções tecnológicas para o tratamento de pilhas secas de rejeitos pode ser utilizado para ensecadeiras, recuperação de terrenos e plantação de árvores, bem como para o enchimento de minas e áreas de subsidência, conseguindo uma dupla colheita de desenvolvimento de recursos e proteção ambiental.
• Gestão simples, operação fácil, ampla aplicação, adequado para descarga seca concentrada de rejeitos de vários tamanhos e concentrações de partículas.

 

Optimizing Mineral Processing with Cyclone

Modern mining operations rely heavily on cyclones for efficient particle separation and classification. As we’ve explored, these versatile devices come in various configurations – each designed to serve specific functions, from one-stage classification to tailings dry discharge.

By understanding these cyclone variations and their operational principles, mineral processors can make informed decisions that enhance efficiency while reducing environmental impact – ultimately driving more sustainable and profitable mining operations.