Calha em espiral – Concentrador por gravidade de alta eficiência e baixo custo

Visão geral do produto

A calha espiral é um dispositivo de concentração por gravidade que utiliza a força centrífuga inercial gerada durante o movimento rotativo espiral da polpa para separar minerais pesados e leves. Ele combina as vantagens de diversos equipamentos, como concentradores espirais, mesas vibratórias e concentradores centrífugos, tornando-o um equipamento ideal para mineração e beneficiamento de minerais, particularmente adequado para a mineração aluvial ao longo de litorais, margens de rios, praias de areia e leitos de rios.

A calha em espiral apresenta vantagens notáveis, incluindo estrutura simples, peso leve, ausência de necessidade de energia elétrica, economia de água e energia, fácil operação e manutenção, grande adaptabilidade, tamanho de separação preciso, alta capacidade de processamento e excelente desempenho de separação. É amplamente utilizado tanto nas etapas de pré-concentração quanto de limpeza de minerais pesados. Este equipamento já foi avaliado e aprovado pelo Ministério da Metalurgia da China, em conjunto com institutos de pesquisa, unidades de projeto, universidades e empresas de mineração relevantes, tendo sido confirmado que possui bom desempenho e índices avançados de separação, o que levou à produção em lote e à sua ampla difusão.

Princípio de funcionamento

O processo de separação da rampa espiral pertence à categoria de separação por fluxo inclinado. A polpa é bombeada para as duas entradas de alimentação na parte superior da calha espiral, onde é adicionada água suplementar para ajustar a densidade da polpa. A polpa então flui naturalmente para baixo ao longo da calha espiral sob a ação da gravidade. Durante esse processo, as partículas são submetidas aos efeitos combinados das seguintes forças:

• Gravidade – faz com que a polpa se desloque para baixo ao longo da calha em espiral
• Força centrífuga – gerada durante o movimento rotativo em espiral, promovendo a separação dos minerais pesados dos leves
• Força de arrasto causada pelo fluxo de água – empurra as partículas ao longo da superfície da depressão
• Atrito – o atrito no fundo da calha é relativamente grande, afetando a velocidade de deslocamento das partículas

Como a distribuição de velocidade na água em movimento é maior na camada superior e menor na camada inferior, as partículas de alta densidade se concentram na camada inferior. Sob a ação combinada do arrasto da água e do maior atrito no fundo, elas se movem lentamente ao longo do fundo da calha; as partículas de baixa densidade se concentram na camada superior e são arrastadas mais rapidamente pela correnteza. Por fim, minerais de diferentes densidades formam faixas distintas de diferentes graus de concentração ao longo da calha, e o concentrado, o material intermediário e os rejeitos são, respectivamente, coletados pelo dispositivo de separação na extremidade de descarga.

Não é adicionada água de lavagem durante todo o processo de separação; a separação depende inteiramente do fluxo espontâneo da polpa e dos efeitos combinados da gravidade e da força centrífuga.

Estrutura do produto

A rampa em espiral é composta principalmente pelos seguintes elementos seis a oito componentes:

O calha em espiral é o componente principal. Seu perfil de seção transversal é um parábola cúbica com a equação x = ay². Essa seção transversal curva composta proporciona a zona de fluxo laminar mais ampla, o que é mais favorável para a separação e a recuperação de partículas finas.

Cada calha espiral pode ser fabricada com diferentes números de rampas iniciais, ou seja, de uma rampa, de duas rampas, de três rampas e de quatro rampas configurações. Cada partida é montada a partir de 4 a 5 seções de lâminas em espiral aparafusadas umas às outras. As lâminas em espiral são feitas de FRP (plástico reforçado com fibra de vidro). A superfície de separação da calha em espiral possui uma camada especial resistente ao desgaste, geralmente revestida com borracha de poliuretano ou resina epóxi misturada com esmeril, oferecendo vantagens como leveza, robustez e longa vida útil.

O divisor de produto é do tipo bloco de válvulas projeto que utiliza blocos de válvulas triangulares como elementos ajustáveis de largura de divisão, os quais são flexíveis, confiáveis e fáceis de operar. A inclinação inferior da calha coletora deve ser maior do que 25% para garantir a descarga sem problemas do concentrado, do material intermediário e dos rejeitos.

Classificação de produtos

Por tamanho das partículas da ração

Por número de partidas

Por material

Modelos e parâmetros técnicos

I. Calhas espirais de FRP da série 5LL

II. Calhas em espiral da série DL/LL

III. Calhas espirais com várias colunas (tipo industrial)

IV. Calhas em espiral para laboratório

Parâmetros da calha espiral de laboratório 5LL-600:

V. Calha rotativa (tipo acionada por motor)

A calha rotativa é um novo concentrador motorizado com melhorias técnicas, equipado com uma força centrífuga rotativa e um motor vibratório. Tanto a velocidade quanto a amplitude são ajustáveis. O modelo é o LL-2000, com capacidade de 15–40 T/H e uma faixa de tamanho de alimentação de 0,04–4 mm.

Características do produto

1. Estrutura simples, não requer alimentação elétrica

A rampa em espiral possui uma estrutura racional, sem peças móveis, e não requer energia elétrica para funcionar. O sistema depende exclusivamente do fluxo natural da polpa para realizar a separação, o que resulta em um consumo de energia extremamente baixo.

2. Grande capacidade de processamento e alta eficiência

Uma única unidade oferece grande capacidade de processamento e alta eficiência de separação. Quando combinadas em várias colunas, a capacidade de processamento pode chegar a 80–100 t/h. A faixa de tamanho da ração é relativamente ampla (0,02–0,3 mm).

3. Alta taxa de enriquecimento e alta recuperação

Ele oferece uma alta taxa de enriquecimento, alta taxa de recuperação e operação confiável. O processo de separação é estável e fácil de controlar.

4. Ocupa pouco espaço e oferece alta aproveitamento do espaço

O equipamento possui uma estrutura compacta e ocupa pouco espaço no chão. Por exemplo, o LL400 ocupa apenas 0,25 m².

5. Leveza e resistência à corrosão

Fabricado em FRP, é leve, à prova de umidade, à prova de ferrugem e resistente à corrosão. A versão em poliuretano oferece excelentes propriedades adicionais, como resistência a ácidos e álcalis, resistência a baixas temperaturas (‑30 ℃) e resistência ao envelhecimento.

6. Grande capacidade de adaptação

Possui grande capacidade de adaptação às variações no volume, na densidade, no tamanho das partículas e na qualidade do material alimentado. A faixa de densidade admissível do material alimentado é ampla.

7. Ecologicamente correto e silencioso

Não é adicionada água de lavagem durante a separação, não são necessários reagentes químicos e não há poluição sonora.

8. Fácil instalação e operação simples

O equipamento é fácil de instalar e operar, exigindo um baixo investimento e proporcionando retornos rápidos.

Aplicações

Minerais abrangidos

A calha em espiral é adequada para separar materiais finos no 0,3‑0,02 mm gama, incluindo:

Cenários de aplicação

• Concentração primária do minério: beneficiamento e limpeza de diversos minerais metálicos e não metálicos
• Mineração aluvial: ao longo das margens do mar, das margens dos rios, das praias de areia e dos leitos dos riachos
• Reprocessamento de rejeitos: retratamento de lagoas de rejeitos e descarte de grandes volumes de rejeitos
• Pesquisa em laboratório: ensaios de beneficiamento de minerais

Tamanhos de partículas aplicáveis

• Faixa geral: 0,3‑0,02 mm
• Ampla gama de tamanhos: 0,02–4 mm
• Calha para material grosso: até 100–200 mm

Diretrizes de Operação e Manutenção

Método de instalação

1. Posicione a rampa em espiral na vertical e alinhe-a com o fio de prumo.
2. Prenda-o no lugar usando uma estrutura de ferro ou suportes de madeira.
3. Certifique-se de que o equipamento esteja estável e que sua verticalidade atenda aos requisitos.

Operação de alimentação

1. Uma bomba de polpa transporta a polpa de minério até as duas entradas de alimentação na parte superior da espiral.
2. Adicione água suplementar para ajustar a densidade da polpa ao intervalo adequado (geralmente 25%‑55%).
3. A polpa flui naturalmente para baixo a partir do ponto mais alto, em um movimento espiral.
4. A força centrífuga inercial é gerada durante o fluxo espiralado na superfície inclinada.
5. Sob a ação combinada da gravidade e da força centrífuga durante o fluxo espiral, os minerais são separados da ganga.
6. O concentrado flui para a calha de concentrado e é conduzido para fora por meio de tubulação.
7. Os rejeitos fluem para a calha de rejeitos e são canalizados para um reservatório de areia, sendo depois descarregados por uma bomba de polpa.

Ajuste de divisão de produtos

• À medida que as condições operacionais mudam, o padrão de estriamento mineral se alterará de acordo.
• O divisor de produto deve ser capaz de ajustar com flexibilidade a largura de corte.
• O divisor do tipo bloco de válvulas utiliza blocos de válvulas triangulares como elementos ajustáveis, o que facilita sua operação.

Manutenção

• Inspecione periodicamente o estado de desgaste da camada resistente ao desgaste da calha em espiral.
• Mantenha o distribuidor de ração desobstruído para evitar entupimentos (se um tubo ficar entupido, os outros ainda poderão funcionar normalmente).
• Verifique se todos os parafusos de fixação estão bem apertados.
• Mantenha o equipamento limpo.

Precauções

• A densidade de alimentação deve ser mantida dentro da faixa permitida pelo equipamento.
• A alimentação deve ser uniforme e contínua.
• Observe a formação de faixas no produto e ajuste a largura de corte em tempo hábil.

Resumo das vantagens do produto

Como um novo tipo de concentrador por gravidade que combina as características dos concentradores em espiral, das mesas vibratórias e dos concentradores centrífugos, a rampa em espiral ocupa uma posição importante no processamento de minerais pesados, graças às suas vantagens excepcionais de não requer alimentação elétrica, alto rendimento, alta taxa de enriquecimento, tamanho compacto, resistência à corrosão e respeito ao meio ambiente. Desde pesquisas em laboratório (5LL‑400/600) até a produção industrial em grande escala (DL2000, combinações de múltiplas colunas), dos depósitos aluviais costeiros ao reprocessamento de rejeitos de mineração e dos metais ferrosos aos metais raros, a rampa espiral tornou-se um equipamento indispensável nos fluxogramas modernos de beneficiamento mineral devido à sua baixo custo e alta eficiência. Com a aplicação de novos materiais resistentes ao desgaste, como o poliuretano, e a otimização contínua do projeto do produto, a calha em espiral continua a evoluir no sentido de maior eficiência, vida útil mais longa e maior inteligência.