A spiralseparator(eller spiralkonsentrator) er en gravitasjonsbasert-enhet som brukes til å separere partikler med forskjellig tetthet i en slurry (en blanding av vann og oppmalte-faststoffer).
Det er et klassisk og mye brukt utstyr i mineralforedling, resirkulering og andre industrier, verdsatt for sinenkelhet, ingen bevegelige deler og lavt energiforbruk.
Slik fungerer det: Grunnprinsippet
Tenk deg å helle en blanding av sand og vann ned en korketrekkersklie. Tyngre partikler (som svart sand) vil oppføre seg annerledes enn lettere partikler (som vanlig sand). En spiralseparator utnytter dette i industriell skala.
Nøkkelkrefter i spill:
Tyngdekraft:Trekker slurryen nedover spiralen.
Sentrifugalkraft:Skyver partikler utover mot trauveggen.
Friksjon og drag:Bremser ned partikler, spesielt de som er i kontakt med trauet.
Bagnold Force:En løftekraft skapt av den flytende slurryen som skyver mindre, tyngre partikler innover.
Separasjonen skjer pgatettere partikler(f.eks. hematitt, tinn, kull) oglettere partikler(f.eks. silikasand, leire) organiserer seg i distinkte bånd når de beveger seg nedover spiralen.
Separasjonsprosessen trinn-for-trinn:
Mate:Slurryen pumpes til toppen av spiralen og fordeles jevnt i fôrtrauet.
Flyt nedover helixen:Når slurryen strømmer nedover spiralen (typisk 5-7 omdreininger), utvikler den flytende filmen en karakteristisk profil.
Partikkelstratifisering:
Tunge/tette partikler:Sett deg ned på bunnen av den flytende filmen, opplev mer friksjon mot trauet og tvingesinnovermot midten av spiralen av sekundærstrømmer i væsken.
Lette/mindre tette partikler:Hold deg suspendert høyere i den flytende filmen, bæres av primærstrømmen og skyvesytremot kanten med sentrifugalkraft.
Splitting:På bunnen av spiralen, ensplitter(eller flere splittere) er plassert for fysisk å skille de nå-segregerte båndene i forskjellige produktstrømmer.
Tung/Mellom/Lett produktsplitter
Samling:De separerte produktene (typisk 2 eller 3) samles i forskjellige rør eller tanker.
Nøkkeldesignfunksjoner:
Trough-profil:Vanligvis en modifisert halvsirkel (f.eks. kubisk parabel). Noen er "vaskevanns"-spiraler med riller eller rifler for å hjelpe separasjon.
Pitch:Den vertikale avstanden mellom svingene kan justeres.
Antall svinger:Vanligvis 5 til 7, avhengig av hvor vanskelig det er å separere.
Materialer:Laget av slitesterke materialer som polyuretan, glassfiber eller støpejern, ofte med keramiske sliteforinger.
Vanlige applikasjoner:
Mineralbehandling:Den vanligste bruken. Separerer:
Jernmalm (hematitt/magnetitt fra silika)
Tung mineralsand (ilmenitt, rutil, zirkon fra kvarts)
Chromite
Tinn
Wolfram
Kullbehandling:Rensing av kull ved å fjerne tett stein (skifer, svovelkis).
Resirkulering:Separere plast med forskjellige tettheter (f.eks. PET fra PVC).
Silikasandbehandling:Fjerner tunge mineralske urenheter.
Jordsanering:Skille forurensninger fra jord.
