El canal en espiral es un dispositivo de concentración por gravedad que aprovecha la fuerza centrífuga inercial generada durante el movimiento giratorio en espiral de la pulpa para separar los minerales pesados de los ligeros. Combina las ventajas de diversos equipos, como los concentradores en espiral
La rampa en espiral es un dispositivo de concentración por gravedad que utiliza la fuerza centrífuga inercial generada durante el movimiento giratorio en espiral de la pulpa para separar los minerales pesados de los ligeros. Combina las ventajas de diversos equipos, como los concentradores en espiral, las mesas vibratorias y los concentradores centrífugos, lo que lo convierte en un equipo ideal para la minería y el tratamiento de minerales, especialmente adecuado para la minería aluvial en costas, riberas de ríos, playas de arena y cauces de arroyos.
La rampa en espiral presenta ventajas destacadas, entre las que se incluyen una estructura sencilla, un peso ligero, la ausencia de necesidad de alimentación eléctrica, el ahorro de agua y energía, la facilidad de manejo y mantenimiento, una gran adaptabilidad, un tamaño de separación fino, un gran rendimiento y un excelente rendimiento de separación. Se utiliza ampliamente tanto en las fases de preconcentración como de limpieza de minerales pesados. Este equipo fue evaluado y aprobado en su momento por el Ministerio de Metalurgia de China, en colaboración con los institutos de investigación, unidades de diseño, universidades y empresas mineras pertinentes, y se confirmó que presentaba un buen rendimiento e índices de separación avanzados, lo que dio lugar a su producción en serie y a su amplia difusión.
El proceso de separación de la rampa en espiral se enmarca dentro de la separación por flujo inclinado. La pulpa se bombea a las dos entradas de alimentación situadas en la parte superior de la rampa en espiral, donde se añade agua suplementaria para ajustar la densidad de la pulpa. A continuación, la pulpa fluye de forma natural hacia abajo a lo largo de la rampa en espiral por la acción de la gravedad. Durante este proceso, las partículas se ven sometidas a los efectos combinados de las siguientes fuerzas:
Dado que la distribución de la velocidad en el agua que fluye es mayor en la capa superior y menor en la inferior, las partículas de alta densidad se concentran en la capa inferior. Bajo la acción combinada de la resistencia del agua y una mayor fricción en el fondo, se desplazan lentamente a lo largo del fondo de la canal; las partículas de baja densidad se concentran en la capa superior y son arrastradas más rápidamente por el flujo de agua. Finalmente, los minerales de diferentes densidades forman bandas diferenciadas de distintos grados a lo largo del canal, y el concentrado, el material intermedio y los residuos son recogidos, respectivamente, por el dispositivo de separación situado en el extremo de descarga.
No se añade agua de lavado durante todo el proceso de separación; la separación se basa exclusivamente en el flujo espontáneo de la pulpa y en los efectos combinados de la gravedad y la fuerza centrífuga.
La rampa en espiral se compone principalmente de lo siguiente: de seis a ocho componentes:
| No. | Componente | Función |
|---|---|---|
| 1 | Distribuidor de alimentación (divisor) | Dispositivo de distribución de la pulpa situado en la parte más alta de la canaleta en espiral; aprovechando la presión positiva de la pulpa en el interior del cilindro, distribuye uniformemente la pulpa a través de los tubos de descarga periféricos hacia las tolvas de alimentación. |
| 2 | Tolva de alimentación | Situado entre el distribuidor y la canaleta en espiral, actúa como amortiguador y estabiliza la pulpa antes de introducirla de manera uniforme en la canaleta en espiral. |
| 3 | Canal en espiral | La parte principal donde tiene lugar el proceso de separación |
| 4 | Separador de productos (canal de separación) | Acoplado al extremo inferior de descarga de la canaleta en espiral para separar el concentrado, los productos intermedios y los residuos. |
| 5 | Recogida de residuos (depósito de recogida de producto) | Un cilindro anular concéntrico que agrupa los productos separados por tipo y los dirige a la siguiente operación |
| 6 | Soporte de acero (estructura en cruz/trípode) | Soporta todo el equipo, garantizando una resistencia estructural suficiente |
En canal en espiral es el componente principal. Su perfil transversal es un parábola cúbica con la ecuación x = ay². Esta sección transversal curva compuesta ofrece la zona de flujo laminar más amplia, lo que resulta más favorable para la separación y la recuperación de partículas finas.
Cada conducto en espiral puede fabricarse con diferentes números de espiras, es decir, de una, dos, tres y cuatro roscas configuraciones. Cada inicio se compone de 4-5 secciones formadas por palas en espiral unidas entre sí mediante pernos. Las palas en espiral están fabricadas en FRP (plástico reforzado con fibra de vidrio). La superficie de separación de la canaleta en espiral cuenta con una capa especial resistente al desgaste, normalmente recubierta de caucho de poliuretano o resina epoxi mezclada con esmeril, lo que ofrece ventajas como su ligereza, su robustez y su larga vida útil.
El divisor de producto es de un bloque de válvulas diseño que utiliza bloques de válvulas triangulares como elementos de ancho de separación ajustables, que son flexibles, fiables y fáciles de manejar. La pendiente inferior de la canaleta colectora debe ser mayor que 25% para garantizar una descarga fluida del concentrado, los productos intermedios y los residuos.
| Tipo | Tamaño del pienso | Descripción |
|---|---|---|
| Tolva de arena | Aproximadamente 2-3 mm | Para minerales de arena convencionales |
| Tolva para lodo | Máximo <0,074 mm | Para partículas finas |
| Tolva de gran tamaño | >2-3 mm, hasta 100-200 mm | Para partículas gruesas |
| Tipo | Características | Solicitud |
|---|---|---|
| De una sola vuelta | Estructura más sencilla, rendimiento más bajo | Uso a pequeña escala o experimental |
| Doble inicio | Rendimiento moderado, separación estable | Concentradores pequeños y medianos |
| Triple inicio / cuádruple inicio | Gran capacidad de procesamiento, alta eficiencia | Concentradores de gran tamaño |
| Tipo | Características |
|---|---|
| Tolva en espiral de FRP | Ligero, impermeable, inoxidable y resistente a la corrosión; moldeado de una sola pieza |
| Tolva en espiral de poliuretano | Resistencia superior al desgaste, resistencia a ácidos y álcalis, resistencia a bajas temperaturas (‑30 ℃), resistencia al envejecimiento; mayor vida útil |
| Modelo | 5LL-1500 | 5LL-1200 | 5LL-900 | 5LL-600 | 5LL-400 |
|---|---|---|---|---|---|
| Diámetro exterior (mm) | 1500 | 1200 | 900 | 600 | 400 |
| Paso (mm) | 540/720 | 900/720/540 | 675/540/405 | 450/360/270 | 240/180 |
| Relación paso-diámetro | 0.75/0.6/0.45 | 0.75/0.6/0.45 | 0.75/0.6/0.45 | 0.75/0.6/0.45 | 0.6/0.45 |
| Pendiente transversal | 9° | 9° | 9° | 9° | 9° |
| Número máximo de salidas | 4-2 | 4-2 | 4-2 | 3 | 2 |
| Tamaño de alimentación (mm) | 0,3‑0,02 | 0,3‑0,03 | 0,3‑0,03 | 0,2‑0,02 | 0,2‑0,02 |
| Densidad de alimentación (%) | 25-55 | 25-55 | 25-55 | 25-55 | 25-55 |
| Capacidad (t/h) | 6-8 | 4-6 | 2-3 | 0,8-1,2 | 0,15-0,2 |
| Dimensiones totales (mm) | 1560×1560×5230 | 1360×1360×5230 | 1060×1060×4000 | 700×700×2600 | 460×460×1500 |
| Peso (kg) | 800 | 600 | 400 | 150 | 50 |
| Modelo | Diámetro exterior (mm) | Diámetro interior (mm) | Paso (mm) | Relación paso/diámetro | Pendiente | Comienza | Giros | Tamaño de alimentación (mm) | Densidad de alimentación (%) | Capacidad | Superficie útil (m²) | Altura (m) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DL2000 | 2000 | 360 | 1200 | 0.6 | 9° | 2-4 | 3.5 | 0,04‑1 | 20-45 | 15-40 t/h | 5.7 | 6,6-8 |
| DL1500 | 1500 | 250 | 900-675 | 0.6 | 9° | 2-4 | 4 | 0,03‑1 | 30-45 | 8-16 t/h | 3.3 | 5.5 |
| LL1200 | 1200 | 220 | 720/540 | 0.6/0.45 | 9° | 2-4 | 4-5 | 0,03-0,3 | 30-50 | 4-6 t/h | 2 | 5.23 |
| LL900 | 900 | 180 | 540/360 | 0.6/0.4 | 9° | 2-3 | 4-5 | 0,03-0,3 | 30-50 | 2-3 t/h | 1.2 | 3.2 |
| LL600 | 600 | 120 | 390/360 | 0.4 | 9° | 1-2 | 4-5 | 0,02-0,2 | 30-50 | 0,8-1,2 t/h | 0.5 | 2.6 |
| LL400 | 400 | 90 | 180 | 0.45 | 9° | 1-2 | 5 | 0,02-0,2 | 30-50 | 0,15-0,2 t/h | 0.25 | 1.5 |
| Parámetro | 4 columnas por unidad | 6 columnas por unidad | 8 columnas por unidad | 10 columnas por unidad |
|---|---|---|---|---|
| Tamaño del pienso | 0,15-2 mm | 0,15-2 mm | 0,15-2 mm | 0,15-2 mm |
| Densidad de alimentación | 30‑40% | 30‑40% | 30‑40% | 30‑40% |
| Capacidad de procesamiento de mineral seco (t/h) | 30-40 | 40-60 | 60-80 | 80-100 |
| Capacidad de procesamiento de pulpa (m³/h) | 80-100 | 120-150 | 160-200 | 200-250 |
Parámetros de la rampa en espiral de laboratorio 5LL-600:
| Parámetro | 5LL-600 | 5LL-400 |
|---|---|---|
| Diámetro exterior (mm) | 600 | 400 |
| Paso (mm) | 450/360 | 240/180 |
| Relación paso-diámetro | 0.75/0.6 | 0.6/0.45 |
| Pendiente transversal | 9° | 9° |
La tolva giratoria es un nuevo concentrador motorizado técnicamente mejorado, equipado con una fuerza centrífuga giratoria y un motor vibratorio. Tanto la velocidad como la amplitud son regulables. El modelo es el LL-2000, con una capacidad de 15-40 T/H y un rango de tamaños de alimentación de 0,04-4 mm.
La rampa en espiral tiene una estructura racional, sin piezas móviles, y no necesita alimentación eléctrica para funcionar. Se basa exclusivamente en el flujo natural de la pulpa para llevar a cabo la separación, lo que se traduce en un consumo energético extremadamente bajo.
Una sola unidad ofrece una gran capacidad de procesamiento y una alta eficiencia de separación. Cuando se combinan varias columnas, el rendimiento puede alcanzar 80-100 t/h. El rango de tamaños de alimentación es relativamente amplio (0,02-0,3 mm).
Ofrece un elevado índice de enriquecimiento, una alta tasa de recuperación y un funcionamiento fiable. El proceso de separación es estable y fácil de controlar.
El equipo tiene una estructura compacta y ocupa poco espacio. Por ejemplo, el LL400 ocupa solo 0,25 m².
Fabricado en FRP, es ligero, impermeable, inoxidable y resistente a la corrosión. La versión de poliuretano ofrece además excelentes propiedades adicionales, como resistencia a los ácidos y álcalis, resistencia a bajas temperaturas (‑30 ℃) y resistencia al envejecimiento.
Presenta una gran capacidad de adaptación a las fluctuaciones en el volumen, la densidad, el tamaño de las partículas y la calidad del material de alimentación. El rango de densidad de alimentación admisible es amplio.
Durante la separación no se añade agua de lavado, no se necesitan reactivos químicos y no se produce contaminación acústica.
El equipo es fácil de instalar y manejar, requiere una inversión reducida y ofrece una rápida rentabilidad.
La rampa en espiral es adecuada para separar materiales finos en el 0,3‑0,02 mm gama, que incluye:
| Categoría | Minerales específicos |
|---|---|
| Metales ferrosos | Mineral de hierro, ilmenita, cromita, pirita |
| Metales no ferrosos | Mineral de tungsteno, mineral de estaño |
| Metales raros | Mineral de tantalio, mineral de niobio |
| Metales preciosos | Oro aluvial |
| Minerales no metálicos | Circón, rutilo, monacita, xenotima |
| Minerales energéticos | Carbón |
| Ventaja | Descripción |
|---|---|
| ✅ No necesita alimentación eléctrica | No tiene piezas móviles; funciona exclusivamente gracias al flujo natural de la pulpa; consumo energético extremadamente bajo |
| ✅ Gran capacidad de procesamiento | Elevada capacidad por unidad; combinación de varias columnas de hasta 80-100 t/h |
| ✅ Alto índice de enriquecimiento | Alta relación de concentración y alta recuperación |
| ✅ Ocupa poco espacio | Desde tan solo 0,25 m²; excelente aprovechamiento del espacio |
| ✅ Resistente a la corrosión | Materiales de FRP/poliuretano; a prueba de humedad, a prueba de óxido y resistentes a la corrosión |
| ✅ Gran capacidad de adaptación | Tolera las variaciones en el volumen, la densidad y el tamaño de las partículas del pienso |
| ✅ Respetuoso con el medio ambiente y no contaminante | Sin reactivos, sin agua de lavado, sin ruido |
| ✅ Poca inversión, rentabilidad rápida | Estructura sencilla, instalación fácil, manejo sencillo |
| ✅ Gama completa de modelos | Gama completa que incluye los modelos 5LL, DL, LL, tolva giratoria, etc. |
Como nuevo tipo de concentrador por gravedad que combina las características de los concentradores en espiral, las mesas vibratorias y los concentradores centrífugos, la rampa en espiral ocupa un lugar importante en el tratamiento de minerales pesados gracias a sus destacadas ventajas, tales como sin requisitos de alimentación eléctrica, gran capacidad de procesamiento, elevada relación de enriquecimiento, tamaño reducido, resistencia a la corrosión y respeto al medio ambiente. Desde la investigación en laboratorio (5LL-400/600) hasta la producción industrial a gran escala (DL2000, combinaciones de varias columnas), desde los yacimientos aluviales costeros hasta el reprocesamiento de residuos mineros, y desde los metales ferrosos hasta los metales raros, la rampa en espiral se ha convertido en un equipo indispensable en los esquemas de proceso modernos de tratamiento de minerales debido a su bajo coste y alta eficiencia. Gracias a la aplicación de nuevos materiales resistentes al desgaste, como el poliuretano, y a la optimización continua del diseño del producto, la rampa en espiral sigue evolucionando hacia mayor eficiencia, mayor vida útil y mayor inteligencia.
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