A spiralseparator(eller spiralkoncentrator) är en gravitationsbaserad-enhet som används för att separera partiklar med olika densitet i en slurry (en blandning av vatten och malda-fasta ämnen).
Det är en klassisk och allmänt använd utrustning inom mineralbearbetning, återvinning och andra industrier, prisad för sinenkelhet, inga rörliga delar och låg energiförbrukning.
Hur det fungerar: Grundprincipen
Föreställ dig att hälla en blandning av sand och vatten ner i en korkskruvsrutschbana. Tyngre partiklar (som svart sand) kommer att bete sig annorlunda än lättare partiklar (som vanlig sand). En spiralseparator utnyttjar detta i industriell skala.
Nyckelkrafter på spel:
Allvar:Drar ner slammet i spiralen.
Centrifugalkraft:Trycker partiklar utåt mot trågets vägg.
Friktion och drag:Saktar ner partiklarna, särskilt de som kommer i kontakt med tråget.
Bagnold Force:En lyftkraft som skapas av den flytande slurryn som trycker mindre, tyngre partiklar inåt.
Separationen sker pgatätare partiklar(t.ex. hematit, tenn, kol) ochlättare partiklar(t.ex. kiseldioxidsand, lera) organiserar sig i distinkta band när de färdas nerför spiralen.
Separationsprocessen steg-för-steg:
Foder:Uppslamningen pumpas till toppen av spiralen och fördelas jämnt i foderhon.
Flow Down the Helix:När uppslamningen strömmar nedför spiralen (vanligen 5-7 varv), utvecklar den flytande filmen en karakteristisk profil.
Partikelstratifiering:
Tunga/täta partiklar:Sätt dig till botten av den rinnande filmen, upplev mer friktion mot tråget och tvingasinåtmot spiralens mitt av sekundära strömmar i vätskan.
Lätta/mindre täta partiklar:Håll dig svävande högre i den strömmande filmen, bärs av primärflödet och skjutsutåtmot fälgen med centrifugalkraft.
Uppdelning:Längst ner i spiralen, ensplitter(eller flera splitter) är placerad för att fysiskt separera de nu-segregerade banden i olika produktströmmar.
Tung/Mellan/Lätt produktdelare
Samling:De separerade produkterna (typiskt 2 eller 3) samlas i olika rör eller tankar.
Viktiga designfunktioner:
Trågprofil:Vanligtvis en modifierad halvcirkel (t.ex. kubisk parabel). Vissa är "spolvattenspiraler" med räfflor eller räfflar för att underlätta separation.
Tonhöjd:Det vertikala avståndet mellan varven kan justeras.
Antal varv:Typiskt 5 till 7, beroende på svårigheten att separera.
Material:Tillverkad av hållbara material som polyuretan, glasfiber eller gjutjärn, ofta med keramiska slitfoder.
Vanliga applikationer:
Mineralbearbetning:Den vanligaste användningen. Separerande:
Järnmalm (hematit/magnetit från kiseldioxid)
Tung mineralsand (ilmenit, rutil, zirkon från kvarts)
Chromite
Tenn
Volfram
Kolbearbetning:Rengöring av kol genom att ta bort tät sten (skiffer, pyrit).
Återvinning:Separera plaster med olika densiteter (t.ex. PET från PVC).
Silica Sand Processing:Ta bort tunga mineralföroreningar.
Marksanering:Separera föroreningar från marken.
