1. Qu'est-ce qu'un hydrocyclone de petit diamètre? Principe de base et aptitude au traitement des minéraux non métalliques

Un hydrocyclone de petit diamètre est un dispositif de classification hydraulique qui fonctionne en fonction du principe de la sédimentation centrifuge. Bien que sa structure soit identique à celle d'une Hydrocyclone conventionnelle de grand diamètre (diamètre intérieur ≥ 200 mm) (consistant en une entrée d'alimentation, une section cylindrique, une section conique, un tuyau de débordement et une sortie sous-flux), son plus petit diamètre intérieur permette un champ central plus fort (01-01. Son aptitude principale se reflète dans les deux aspects suivants:

1. Principe de travail: une forte force centrifuge réalise une séparation précise des particules fines.

Lorsqu'une suspension (un mélange solide-liquide) contenant des minéraux à grain fin est forcée dans la section cylindrique de l'Hydrocyclone à une certaine pression de l'entrée d'alimentation, un vortex rotatif à grande vitesse se forme dans le cylindre.

Force centrifuge: Les particules minérales plus grandes et plus denses (telles que les impuretés grossières dans le sable de quartz) sont soumises à la forte force centrifuge et sont jetées vers la paroi cylindrique. Ils coulent vers le bas le long de la section conique et sont déchargés à travers la sortie sous-flux (devenant le vortex). "Underflow" fait référence au produit grossier.

Force centriptale: les particules minérales cibles avec une taille de particules plus petite et une densité plus faible (comme la poudre fine de quartz à haute pureté et le kaolin de haute qualité) connaissent moins de force centrifuge et suivent le débit ascendant au centre du vortex, déchargeant du tuyau de débordement (devenant le "trop-débarras" ou le produit final qualifié).

En raison du petit rayon du Cyclone de petit diamètre, la suspension tourne plus rapidement à la même pression d'alimentation (l'accélération centrifuge peut atteindre 50-200 fois l'accélération de la gravité). Cela permet une séparation précise des particules de taille quasi critique qui sont difficiles à distinguer avec l'équipement conventionnel (par exemple, séparant 0,05 mm de 0,02 mm de particules de quartz). La précision de classification (efficacité de séparation) est de 15% à 25% plus élevée que celle des cyclones de grand diamètre. 2. Compatibilité avec le traitement minéral non métallique

Les exigences fondamentales de la classification des particules fines dans le traitement minéral non métallique sont la précision, la faible perte et la faible pollution. Les cyclones de petit diamètre répondent précisément à ces exigences:

Convient aux caractéristiques des matériaux à grains fins: la plupart des minéraux non métalliques (comme Kaolin et Talc) ont leurs composants de haute qualité concentrés dans la taille fine des particules (≤ 0,1 mm). Les cyclones de petit diamètre récupèrent efficacement les minéraux fins cibles, en évitant les déchets de ressources.

Une précision de classification élevée améliore la qualité du produit: par exemple, lors de la purification du sable de quartz, il est nécessaire d'éliminer les impuretés d'argile à grains fins. Les cyclones de petit diamètre peuvent séparer précisément les particules d'argile inférieures à 0,02 mm, augmentant la pureté du sable de quartz de 95% à plus de 99,5%.

Structure simple et pollution secondaire nulle: le corps principal de l'équipement est en céramique ou en polyuréthane résistant à l'usure (aucune pièce métallique entre en contact avec la suspension), empêchant la contamination des ions métalliques des minéraux non métalliques. Ceci est particulièrement adapté aux applications ayant des exigences de grande pureté, telles que le quartz de qualité électronique et le talc pharmaceutique.

Petite empreinte et adaptabilité à la disposition des lignes de production: un seul cyclone de petit diamètre n'est que 1/3 de la taille d'un dispositif conventionnel. 1/5 ~ 1/3, plusieurs unités peuvent être installées en parallèle, adaptées à la conception de la ligne de production "compacte" des usines de traitement des minéraux non métalliques.

Ii Scénario d'application de base: le besoin urgent de traitement de particules fins dans le traitement minéral non métallique

L'application d'Hydrocyclones de petit diamètre dans le traitement minéral non métallique répond principalement à trois exigences de base: la classification des particules fines, l'élimination des impuretés et la concentration. Différents scénarios de traitement pour différents minéraux se concentrent sur des domaines spécifiques:

1. Traitement du sable de quartz: purification et classification de la taille des particules

Le sable de quartz est une matière première clé pour les industries photovoltaïques, électroniques et en verre. Une classification fine des particules est nécessaire pour éliminer les impuretés telles que l'argile et le feldspath, et pour contrôler la distribution de la taille des particules du produit fini.

Scénario d'élimination des impuretés: Après écrasement et broyage, la suspension de minerai de sable de quartz contient une grande quantité de 0,01-0,05 mm de fines argile. L'utilisation d'un hydrocyclone de petit diamètre avec un diamètre intérieur de 50 à 100 mm élimine les impuretés d'argile du tuyau de débordement, résultant en du sable de quartz grossier à haute pureté (teneur en Sio₂ ≥ 99,8%) dans le sous-écoulement.

Scénario de classification de la taille des particules: production de sable de quartz de spécifications variables (par exemple, 0,1-0,3 mm de sable pour le verre photovoltaïque, du sable 0,1-0,3 mm pour la poudre de quartz de qualité électronique et 0,1-0,3 mm de sable pour la poudre de quartz de qualité électronique). Lorsque vous utilisez une poudre de 0,02-0,05 mm, le diamètre du tuyau de débordement et la pression d'alimentation du cyclone de petit diamètre peuvent être ajustés pour contrôler précisément la taille des particules de classification, garantissant un taux de taille de particules qualifié de plus de 98% pour le produit fini.

Le gestionnaire d'une usine de transformation de sable de quartz a déclaré: "Nous avons précédemment utilisé un écran vibrant pour classer le quartz à grain fin, mais le taux de réussite n'était que de 85%. Après le passage à six cyclones de diamètre interne parallèle, le taux de réussite à 99%, la production de sandage sur l'argile a augmenté de 30%, et la production de sable à quartz de qualité photovoltaïque a augmenté par 15%."

2. Traitement de Kaolin: classification, purification et réduction des cendres

Le kaolin nécessite une classification à grains fins pour séparer les "impuretés de quartz à grain gros" du "concentré de kaolin à grain fin", tout en réduisant la teneur en cendres du produit (blancheur croissante):

Élimination des particules grossières: Après le broyage, la suspension de kaolin contient des particules de quartz grossières de 0,05-0,1 mm. Un cyclone de petit diamètre avec un diamètre interne de 100-125 mm est utilisé pour éliminer les impuretés grossières du sous-flux, et le trop-plein produit du kaolin à grain fin (taille des particules ≤ 0,04 mm).

Réduction et purification des cendres: pour le kaolin de bas grade, plusieurs cyclones de petit diamètre (2-3 en série) sont utilisés. Le processus supprime progressivement les impuretés à grains fins tels que le fer et le titane (la source des cendres), passant la blancheur du Kaolin de 75% à plus de 88%, répondant aux demandes haut de gamme des industries de la fabrication de papiers et de la céramique.

3. Traitement du graphite: récupération et classification du concentré de grains fins

La valeur du graphite augmente avec le raffinement de la taille des particules (par exemple, la poudre de nanographite est beaucoup plus chère que le graphite à grain grossier). Les cyclones de petit diamètre permettent une récupération et une classification efficaces du graphite à grain fin:

Récupération à grains fines: Après la flottation du graphite, 20% à 30% du graphite à grain fin (≤0,02 mm) reste dans le concentré grossier, perdu dans les résidus. L'utilisation d'un cyclone de petit diamètre avec un diamètre intérieur de 50 à 75 mm peut récupérer du graphite à grain fin des résidus, augmentant le taux de récupération global de 5% à 8%.

Classification de la taille des particules: Lors de la production de produits en graphite pour différentes applications (par exemple, 0,01-0,0,03 mm de poudre de graphite pour les anodes de batterie au lithium et 0,05-0,1 mm en poudre de graphite pour les lubrifiants), ajustant les paramètres de classification à l'aide d'une cyclone de petit diamètre permet un contrôle précis de la taille des particules finis). 4. Talc et traitement du carbonate de calcium: élimination et concentration d'impuretés à grains fins

Les minéraux non métalliques tels que le TALC et le carbonate de calcium nécessitent une classification des grains fins pour éliminer les impuretés (comme la calcite dans le talc et le quartz en carbonate de calcium) et concentrent simultanément la suspension pour réduire les coûts de séchage ultérieurs.

Scénario d'élimination des impuretés: le suspension de talc contient des impuretés de calcite de 0,03-0,08 mm de diamètre. Un cyclone de petit diamètre avec un diamètre intérieur de 80-100 mm est utilisé pour décharger le talc à grain fin par le débordement (les impuretés de calcite sont supprimées avec le sous-écoulement), augmentant la pureté du talc à plus de 98%.

Scénario de concentration: suspension de carbonate de calcium après broyage a généralement une concentration de 20% à 30% (teneur élevée en eau). L'utilisation d'un cyclone de petit diamètre (avec une sortie sous-flux étroite) peut concentrer la suspension à 50% à 60%, réduisant la consommation d'énergie dans le processus de séchage ultérieur et réduisant les coûts de production.