Chute ya spiral ni kifaa cha mkusanyiko kwa nguvu ya mvuto kinachotumia nguvu ya centrifugali ya inertia inayotokana na mwendo wa mzunguko wa spiral wa laini ya mbao ili kutenganisha madini mazito na madini mepesi. Inaunganisha faida za vifaa mbalimbali kama vile vikusanyaji vya spiral.
Mfereji wa spiral ni kifaa cha mkusanyiko kwa nguvu ya mvuto kinachotumia nguvu ya centrifugali ya inerti inayozalishwa wakati wa mzunguko wa spiral wa laini ya madini ili kutenganisha madini mazito na madini mepesi. Inachanganya faida za vifaa mbalimbali kama vile vichujio vya spiral, meza za kutetemeka, na vichujio vya centrifugal, na hivyo kuwa kifaa bora kwa uchimbaji madini na usindikaji wa madini, hasa kwa uchimbaji wa aluvia kando ya pwani, kando ya mito, fukwe za mchanga, na njia za mito midogo.
Mfereji wa spiral una faida kubwa ikiwemo muundo rahisi, uzito mwepesi, haihitaji umeme, kuokoa maji na nishati, uendeshaji na matengenezo rahisi, uwezo mkubwa wa kubadilika, ukubwa mzuri wa utenganishaji, uwezo mkubwa wa kupitisha, na utendaji bora wa utenganishaji. Inatumika sana katika hatua za awali za kuongeza mkusanyiko na kusafisha madini mazito. Kifaa hiki kilitathminiwa na kuidhinishwa na Wizara ya Madini ya China kwa kushirikiana na taasisi husika za utafiti, vitengo vya usanifu, vyuo vikuu, na makampuni ya uchimbaji madini, na kilithibitishwa kuwa na utendaji mzuri na viashiria vya juu vya utenganishaji, jambo lililosababisha uzalishaji wa wingi na ueneaji mpana.
Mchakato wa kutenganisha wa chute ya spiral ni wa aina ya utenganishaji wa mtiririko ulioegemea. Pulp hupompwa hadi kwenye vichomo viwili vya kuingiza kilichopo juu ya mfereji wa spiral, ambapo maji ya ziada huongezwa ili kurekebisha msongamano wa pulp. Kisha pulp hutiririka kiasili chini kando ya mfereji wa spiral chini ya nguvu ya mvuto. Wakati wa mchakato huu, chembe hupata athari za pamoja za nguvu zifuatazo:
Kwa sababu usambazaji wa kasi katika maji yanayotiririka ni mkubwa zaidi katika tabaka la juu na mdogo katika tabaka la chini, chembe zenye msongamano mkubwa hukusanyika katika tabaka la chini. Chini ya nguvu ya kuvutwa na maji na msuguano mkubwa zaidi wa chini, husogea polepole kando ya sakafu ya mfereji; chembe zenye msongamano mdogo hukusanyika katika tabaka la juu na hubebwa kwa kasi zaidi na mtiririko wa maji. Hatimaye, madini yenye uzito tofauti huunda mikanda tofauti yenye viwango tofauti kando ya mfereji, na chembechembe zilizokusanywa, chembechembe za kati, na chembechembe zilizobaki hukusanywa mtawalia na kifaa cha kugawanya kwenye sehemu ya kutolea.
Hakuna maji ya kuoshea yameongezwa katika mchakato mzima wa utenganishaji; utenganishaji unategemea kabisa mtiririko wa kujitokeza wa laini na athari zilizounganishwa za mvuto na nguvu ya kimbunga.
Mfereji wa mzingo unajumuisha hasa yafuatayo sita hadi nane Vipengele:
| Hapana. | Sehemu | Kazi |
|---|---|---|
| 1 | Mgawaji wa chakula (mgawaji) | Kifaa cha usambazaji wa pulpa kilichoko juu kabisa ya mfereji wa mzingo; kwa kutumia shinikizo chanya la pulpa ndani ya silinda, husambaza pulpa kwa usawa kupitia mabomba ya pembezoni hadi kwenye njia za upakiaji. |
| 2 | Mfereji wa kulisha | Iko kati ya mgawaji na mfereji wa spiral; hufyonza mshtuko na kuimarisha laini kabla ya kuilisha kwa usawa kwenye mfereji wa spiral. |
| 3 | Mfereji wa mzingo | Sehemu kuu ambapo mchakato wa utenganishaji hufanyika |
| 4 | Mgawaji wa bidhaa (njia ya kugawilia) | Imeunganishwa kwenye mwisho wa chini wa kutolea wa mfereji wa mzingo ili kugawanya mkusanyiko, vipande vya kati, na mabaki |
| 5 | Ukusanyaji wa launder (tangi la ukusanyaji wa bidhaa) | Silinda ya pete ya mviringo inayokusanya bidhaa zilizogawanywa kulingana na aina na kuzielekeza kwenye operesheni inayofuata |
| 6 | Kifaa cha chuma cha kuunga mkono (fremu ya msalaba/tripodi) | Inasaidia kifaa chote, ikihakikisha nguvu ya muundo ya kutosha |
Lile mfereji wa mzingo ni kipengele kikuu. Profaili yake ya msalaba ni parabola ya ujazo kwa mlinganyo x = ay². Sehemu hii ya msalaba iliyopinda iliyochanganywa hutoa eneo pana zaidi la mtiririko wa laminar, ambalo ni bora zaidi kwa utenganishaji na urejeshaji wa chembe nyembamba.
Kila mfereji wa mzingo unaweza kutengenezwa ukiwa na idadi tofauti za mwanzo, yaani, anzilizi moja, anza mbili, anza tatu, na anza nne mipangilio. Kila mwanzo huundwa kutoka kwa Sehemu 4-5 ya mabawa ya mzingo yaliyofungwa kwa boliti pamoja. Mabawa ya mzingo yameundwa kwa FRP (plastiki iliyotiwa nyuzi za kioo). Uso wa kutenganisha wa mfereji wa spiral una tabaka maalum linalostahimili uchakavu, ambalo kwa kawaida hufunikwa kwa mpira wa polyurethane au resini ya epoxy iliyochanganywa na emery, na hutoa faida kama uzito mwepesi, uimara, na maisha marefu ya huduma.
Kigawaji cha bidhaa ni cha bloku ya valvu muundo, kwa kutumia bloksi za valvu za pembetatu kama vipengele vinavyoweza kurekebishwa vya upana wa mgawanyiko, ambavyo ni vinavyoweza kubadilika, vya kuaminika, na rahisi kutumia. Mteremko wa chini wa mfereji wa kukusanya unapaswa kuwa mkubwa kuliko 25% ili kuhakikisha utiririshaji laini wa kichapio, makombo, na mabaki.
| Aina | Ukubwa wa Chakula | Maelezo |
|---|---|---|
| Mfereji wa mchanga | Takriban 2-3 mm | Kwa madini ya mchanga ya kawaida |
| Mfereji wa slime | Kikomo <0.074 mm | Kwa chembechembe ndogo |
| Mfereji mzito | 2-3 mm, hadi 100-200 mm | Kwa chembechembe nene |
| Aina | Sifa | Maombi |
|---|---|---|
| Mwanzo mmoja | Muundo rahisi zaidi, uwezo mdogo zaidi | Matumizi madogo/ya majaribio |
| Anza mara mbili | Upatikanaji wa kati, utengano thabiti | Vikusanyaji vidogo hadi vya kati |
| Anza mara tatu / anza mara nne | Uwezo mkubwa wa uchakataji, ufanisi wa juu | Vikusanyaji vikubwa |
| Aina | Sifa |
|---|---|
| Mteremko wa spiral wa FRP | Nyepesi, isiyopitisha unyevu, isiyopata kutu, inastahimili kutu; imetengenezwa kwa kipande kimoja kwa umbo kamili |
| Mteremko wa spiral wa polyurethane | Ustahimilivu mkubwa dhidi ya uchakavu, sugu kwa asidi na alkali, sugu kwa joto la chini (−30℃), sugu kwa kuzeeka; maisha marefu ya huduma |
| Mfano | 5LL-1500 | 5LL-1200 | 5LL-900 | 5LL-600 | 5LL-400 |
|---|---|---|---|---|---|
| Kipenyo cha nje (mm) | 1500 | 1200 | 900 | 600 | 400 |
| Urefu wa mbio (mm) | 540/720 | 900/720/540 | 675/540/405 | 450/360/270 | 240/180 |
| Uwiano wa urefu wa mshono kwa kipenyo | 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 |
| Mteremko wa upande | 9° | 9° | 9° | 9° | 9° |
| Idadi kubwa zaidi ya kuanza | Nne-mbili | Nne-mbili | Nne-mbili | 3 | 2 |
| Ukubwa wa chakula (mm) | 0.3-0.02 | 0.3-0.03 | 0.3-0.03 | 0.2-0.02 | 0.2-0.02 |
| Uzito wa lishe (%) | 25-55 | 25-55 | 25-55 | 25-55 | 25-55 |
| Uwezo (t/h) | Sita hadi nane | nne hadi sita | mbili hadi tatu | 0.8-1.2 | 0.15-0.2 |
| Vipimo vya jumla (mm) | 1560×1560×5230 | 1360×1360×5230 | 1060×1060×4000 | 700×700×2600 | 460×460×1500 |
| Uzito (kg) | 800 | 600 | 400 | 150 | 50 |
| Mfano | Diamita ya nje (mm) | Diamita ya ndani (mm) | Urefu wa mbio (mm) | Uwiano wa urefu na kipenyo | Mteremko | Anza | Geuka | Ukubwa wa chakula (mm) | Uzito wa lishe (%) | Uwezo | Eneo la sakafu (m²) | Urefu (m) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DL2000 | 2000 | 360 | 1200 | 0.6 | 9° | mbili hadi nne | 3.5 | 0.04-1 | 20-45 | Tani 15–40 kwa saa | 5.7 | Sita nukta sita hadi nane |
| DL1500 | 1500 | 250 | 900-675 | 0.6 | 9° | mbili hadi nne | 4 | 0.03-1 | thelathini hadi arobaini na tano | Tani 8–16 kwa saa | 3.3 | 5.5 |
| Elfu moja mia mbili | 1200 | 220 | 720/540 | 0.6/0.45 | 9° | mbili hadi nne | Nne hadi tano | 0.03-0.3 | thelathini hadi hamsini | Tani 4–6 kwa saa | 2 | 5.23 |
| Elfu moja mia tisini | 900 | 180 | 540/360 | 0.6/0.4 | 9° | mbili hadi tatu | Nne hadi tano | 0.03-0.3 | thelathini hadi hamsini | Tani 2-3 kwa saa | 1.2 | 3.2 |
| LL600 | 600 | 120 | 390/360 | 0.4 | 9° | Moja-mbili | Nne hadi tano | 0.02-0.2 | thelathini hadi hamsini | 0.8-1.2 t/s | 0.5 | 2.6 |
| Elfu nne mia moja | 400 | 90 | 180 | 0.45 | 9° | Moja-mbili | 5 | 0.02-0.2 | thelathini hadi hamsini | 0.15–0.2 t/h | 0.25 | 1.5 |
| Kigezo | Safu 4 kwa kila kitengo | Safu 6 kwa kila kitengo | Safu 8 kwa kila kitengo | Safu 10 kwa kila kitengo |
|---|---|---|---|---|
| Ukubwa wa chakula | 0.15-2 mm | 0.15-2 mm | 0.15-2 mm | 0.15-2 mm |
| Uzito wa lishe | 30-40% | 30-40% | 30-40% | 30-40% |
| Uguso wa madini kavu (t/s) | thelathini hadi arobaini | Arobaini hadi sitini | 60-80 | Thelathini hadi ishirini |
| Mtiririko wa pulpu (m³/h) | Thelathini hadi ishirini | 120-150 | 160-200 | 200-250 |
Vigezo vya Mfereji wa Spiral wa Maabara 5LL-600:
| Kigezo | 5LL-600 | 5LL-400 |
|---|---|---|
| Kipenyo cha nje (mm) | 600 | 400 |
| Urefu wa mbio (mm) | 450/360 | 240/180 |
| Uwiano wa urefu wa mshono kwa kipenyo | 0.75/0.6 | 0.6/0.45 |
| Mteremko wa upande | 9° | 9° |
Chute ya mzunguko ni kichujio cha nguvu kilichoboreshwa kiufundi, kilicho na nguvu ya centrifugali inayozunguka na mota inayotetemeka. Kasi na amplitude zote zinaweza kurekebishwa. Mfano ni LL-2000, ukiwa na uwezo wa Tani 15–40 kwa saa na wigo wa ukubwa wa lishe 0.04-4 mm.
Mfereji wa mzingo una muundo wa kimantiki bila sehemu zinazosogea na Haahitaji umeme kufanya kazi. Inategemea tu mtiririko wa kujitegemea wa pulpa kukamilisha utengano, na hivyo kusababisha matumizi ya nishati kuwa ya chini sana.
Kitengo kimoja hutoa uwezo mkubwa wa usindikaji na ufanisi mkubwa wa kutenganisha. Inapounganishwa katika nguzo nyingi, mtiririko unaweza kufikia Tani 80-100 kwa saa. Wigo wa ukubwa wa lishe ni pana kiasi (0.02-0.3 mm).
Inatoa uwiano mkubwa wa utajirishaji, kiwango cha juu cha urejeshaji, na uendeshaji wa kuaminika. Mchakato wa utenganishaji ni thabiti na rahisi kudhibiti.
Vifaa vina muundo mdogo na vinachukua nafasi ndogo ya sakafu. Kwa mfano, LL400 inachukua tu 0.25 m².
Imetengenezwa kwa FRP, ni nyepesi, haina unyevu, haipasuki kutu, na inazuia kutu. Toleo la polyurethane linatoa sifa nyingine bora kama vile upinzani dhidi ya asidi na alkali, upinzani wa joto la chini (−30 °C), na kuzuia kuzeeka.
Ina uwezo mkubwa wa kubadilika kulingana na mabadiliko ya kiasi cha malighafi, msongamano, ukubwa wa chembe, na daraja. Upana wa kiwango cha msongamano kinachoruhusiwa ni mkubwa.
Hakuna maji ya kuosha yanayoongezwa wakati wa utenganishaji, hakuna reagensi za kemikali zinazohitajika, na hakuna uchafuzi wa kelele.
Vifaa ni rahisi kusakinisha na kutumia, vinahitaji uwekezaji mdogo na hutoa faida haraka.
Mfereji wa mzingo unafaa kwa kutenganisha vifaa vidogo katika 0.3–0.02 mm wigo, ikiwa ni pamoja na:
| Aina | Madini maalum |
|---|---|
| Metali za chuma | Madini ya chuma, ilmenite, kromaiti, pirit |
| Metali zisizo za chuma | Madini ya tungsteni, madini ya tin |
| Madini adimu | Madini ya tantali, madini ya niobiamu |
| Madini ya thamani | Dhahabu ya aluviali |
| Madini yasiyo ya metali | Zircon, rutile, monazite, xenotime |
| Madini ya nishati | Makaa ya mawe |
| Faida | Maelezo |
|---|---|
| ✅ Hakuna umeme unaohitajika | Hakuna sehemu zinazosogea; inategemea kabisa mtiririko wa pulpa wenyewe; matumizi ya nishati ni ya chini sana |
| ✅ Uwezo mkubwa wa uchakataji | Uwezo mkubwa wa kitengo kimoja; mchanganyiko wa nguzo nyingi hadi tani 80–100 kwa saa |
| ✅ Uwiano mkubwa wa utajirishaji | Uwiano mkubwa wa mkusanyiko na urejeshaji mkubwa |
| ✅ Uchafuzi mdogo | Kwa ukubwa mdogo kama 0.25 m²; matumizi bora ya nafasi |
| ✅ Inayostahimili kutu | Vifaa vya FRP/polyurethane; visivyoingiza unyevu, visivyo na kutu, vinavyostahimili uchakavu |
| ✅ Uwezo mkubwa wa kuzoea | Inavumilia mabadiliko katika kiasi cha lishe, msongamano, na ukubwa wa chembe. |
| ✅ Inayojali mazingira na isiyochafua | Hakuna vimumunyisho, hakuna maji ya kuoshea, hakuna kelele |
| ✅ Uwekezaji mdogo, faida ya haraka | Muundo rahisi, ufungaji rahisi, uendeshaji rahisi |
| ✅ Anuani kamili ya mifano | Mfululizo kamili unaojumuisha 5LL, DL, LL, parachuti ya mzunguko, n.k. |
Kama aina mpya ya kizidishaji kwa mvuto kinachochanganya sifa za kizidishaji za spiral, meza za kutetemeka, na kizidishaji za centrifugal, chute ya spiral inachukua nafasi muhimu katika usindikaji wa madini mazito kutokana na faida zake bora za Hakuna hitaji la umeme, uwezo mkubwa wa upitishaji, uwiano mkubwa wa utajirishaji, eneo dogo linalohitajika, ukinzani dhidi ya kutu, na rafiki kwa mazingira. Kutoka utafiti wa maabara (5LL-400/600) hadi uzalishaji mkubwa viwandani (DL2000, mchanganyiko wa nguzo nyingi), kutoka kwa amana za placer za pwani hadi usindikaji upya wa mabaki ya madini, na kutoka kwa metali za chuma hadi metali adimu, chute ya spiral imekuwa kifaa kisichoweza kubadilishwa katika mtiririko wa kisasa wa usindikaji wa madini kutokana na gharama nafuu na ufanisi mkubwa. Kwa kutumia vifaa vipya vinavyostahimili uchakavu kama polyurethane na uboreshaji endelevu wa muundo wa bidhaa, chute ya spiral inaendelea kuendelea kuelekea Ufanisi wa juu zaidi, muda mrefu zaidi wa huduma, na akili zaidi.