Principio de funcionamiento del clasificador en espiral

La pulpa descargada del molino fluye a través de una canaleta hacia la entrada de alimentación situada en el centro de la zona de sedimentación del depósito de agua. La parte inferior del depósito de agua, instalada en posición inclinada, sirve como zona de clasificación y sedimentación de la pulpa. La espiral gira a baja velocidad, removiendo la pulpa de modo que las partículas ligeras y finas permanezcan en suspensión y asciendan hacia la superficie, para luego fluir por el aliviadero de rebose y pasar a la siguiente etapa del proceso. Las partículas gruesas y pesadas se sedimentan en el fondo del depósito y son transportadas por la espiral hasta la boca de descarga, donde se descargan como arena de retorno (arenas). Normalmente, la arena gruesa se devuelve al molino para su remolienda; es decir, el clasificador en espiral y el molino forman un circuito cerrado. El principio de funcionamiento se muestra en la figura 11-1.

Figura 11-1 Principio de funcionamiento del clasificador en espiral

¿Cómo se instala un clasificador en espiral?

¿Cómo se utiliza un clasificador en espiral?

¿Cómo se realiza el mantenimiento de un clasificador en espiral?

Tipos de clasificadores en espiral

Los clasificadores en espiral pueden dividirse en tipos de espiral simple y doble según el número de ejes en espiral. Según la altura del alero de rebose, pueden dividirse en tres tipos: de alero alto, de alero bajo y sumergidos. Concretamente, cuando el vertedero de rebose se encuentra por encima del centro del cojinete del extremo inferior del eje en espiral, pero por debajo del borde superior de la espiral en el extremo de rebose, se denomina clasificador en espiral de vertedero alto. Cuenta con una zona de sedimentación determinada y es adecuado para la clasificación de partículas gruesas, siendo capaz de producir un producto de rebose con un tamaño de partícula superior a 0,83–0,15 mm. Cuando el vertedero de rebose se encuentra por debajo del centro del cojinete del extremo de rebose, se denomina clasificador espiral de vertedero bajo. Su zona de sedimentación es pequeña y su capacidad de desbordamiento es baja; por lo general, no se utiliza para la clasificación, sino para el lavado de arena mineral y la deslimación. Cuando toda la espiral en el extremo de desbordamiento queda sumergida por debajo de la superficie del líquido de la zona de sedimentación, se denomina clasificador espiral sumergido. Su zona de sedimentación tiene una superficie y una profundidad relativamente grandes, lo que lo hace adecuado para la clasificación de partículas finas, siendo capaz de producir un producto de rebose con un tamaño de partícula inferior a 0,15–0,07 mm.

En la actualidad, los clasificadores en espiral en China se han convertido en una serie completa de productos y se utilizan ampliamente en operaciones de molienda y clasificación en diversas plantas de tratamiento de minerales. Sus parámetros técnicos se recogen en la tabla 11-1.

Ejemplo de modelo y especificaciones de un clasificador en espiral:
2 FG-152 — Doble espiral (la espiral simple no está indicada); F — Clasificador (algunos fabricantes indican FL); G (C) — Tipo de vertedero alto (tipo sumergido); 15 — Diámetro de la espiral, dm (algunos fabricantes indican 1500 mm).

Tabla 11-1: Parámetros técnicos del clasificador en espiral

Estructura del clasificador en espiral

Tomando como ejemplo el clasificador de doble espiral con presa alta, su estructura se muestra en la figura 11-2. El depósito de agua semicircular (2) está fabricado mediante soldadura a partir de chapas de acero y perfiles estructurales de acero. En la pared lateral, en el centro del depósito, hay una entrada de alimentación, y en la parte inferior del extremo superior del depósito se encuentra una abertura de retorno de arena. En la parte inferior del extremo inferior del depósito hay una válvula de drenaje; esta válvula permanece cerrada durante el funcionamiento normal y se abre cuando es necesario vaciar el depósito para su mantenimiento. En el interior del depósito hay instalado un eje hueco longitudinal. En el eje, se fijan mediante abrazaderas unos soportes a izquierda y derecha que se ajustan al ángulo de paso de la espiral, y en estos soportes se fijan las palas grandes de la espiral, a izquierda y derecha. El mecanismo de espiral adopta principalmente una espiral de doble paso y paso igual, y en los bordes de las palas grandes se fijan pequeñas palas resistentes al desgaste. El eje hueco suele estar fabricado con un tubo de acero sin costura de pared gruesa; los ejes huecos de gran diámetro se fabrican laminando chapas de acero largas hasta darles forma y, a continuación, soldándolas. Tanto el extremo superior como el inferior del eje hueco están soldados a muñones. El extremo superior se apoya dentro de un casquillo de cruceta, y el extremo inferior se apoya en un soporte de cojinete inferior. El soporte del casquillo de la cruceta se muestra en la figura 11-3. El muñón del soporte se apoya en el bastidor de transmisión, lo que permite subir o bajar la espiral y, además, soporta la rotación del eje de la espiral.

Figura 11-2 Clasificador de doble espiral con presa alta
1—Dispositivo de transmisión; 2—Depósito de agua; 3—Ejes helicoidales izquierdo y derecho; 4—Entrada de alimentación;
5—Soporte inferior (soporte del cojinete inferior); 6—Dispositivo de elevación (mecanismo de subida y bajada)

El soporte del cojinete inferior está sumergido en la pulpa y soporta la rotación del eje en espiral. Sus requisitos de estanqueidad son relativamente elevados. En la actualidad se suelen utilizar dos dispositivos de estanqueidad: una empaquetadura de laberinto combinada con un soporte de cojinete de rodillos lubricado con grasa a alta presión (Figura 11-4) y un soporte de cojinete de goma sellado con agua. El soporte de rodamiento, si se lubrica y se mantiene adecuadamente, puede tener una vida útil de más de un año. El soporte de rodamiento de goma sellado con agua tiene un coste menor y una vida útil de unos tres meses.

El eje en espiral es accionado por un motor eléctrico, un reductor, un engranaje cilíndrico y un par de engranajes cónicos. El dispositivo de transmisión está montado en el extremo superior del equipo. Dado que, tras la parada del equipo, la arena sedimentada puede cubrir las palas inferiores y dificultar el arranque, se ha instalado un mecanismo de elevación del eje en espiral en el extremo posterior. Este mecanismo utiliza un motor, un reductor y un par de engranajes cónicos para accionar una varilla roscada que sube o baja el eje.

Figura 11-3 Soporte del casquillo de la cruceta
1—Eje; 2—Soporte (soporte de fijación); 3—Casquillo (casquillo de cojinete); 4—Cojinete de empuje; 5—Prensaestopas; 6—Tapa final

Figura 11-4 Soporte de rodamiento con junta laberíntica combinada y sellado con grasa de alta presión
1—Junta laberíntica; 2—Base de soporte (caja de rodamiento); 3—Rodamiento; 4—Eje