WO2016054756A1 - Ciclon con vortice asistido - Google Patents

Ciclon con vortice asistido Download PDF

Info

Publication number
WO2016054756A1
WO2016054756A1 PCT/CL2014/000051 CL2014000051W WO2016054756A1 WO 2016054756 A1 WO2016054756 A1 WO 2016054756A1 CL 2014000051 W CL2014000051 W CL 2014000051W WO 2016054756 A1 WO2016054756 A1 WO 2016054756A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cyclone
impeller
cyclones
complemented
classification
Prior art date
Application number
PCT/CL2014/000051
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Guillermo BASUALTO LIRA
Original Assignee
Basualto Lira Guillermo
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Basualto Lira Guillermo filed Critical Basualto Lira Guillermo
Priority to AU2014408624A priority Critical patent/AU2014408624A1/en
Priority to PCT/CL2014/000051 priority patent/WO2016054756A1/es
Publication of WO2016054756A1 publication Critical patent/WO2016054756A1/es

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B5/00—Other centrifuges
    • B04B5/12—Centrifuges in which rotors other than bowls generate centrifugal effects in stationary containers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/24—Multiple arrangement thereof
    • B04C5/30—Recirculation constructions in or with cyclones which accomplish a partial recirculation of the medium, e.g. by means of conduits

Definitions

  • Cyclones BACKGROUND OF THE INVENTION It relates to cyclones, which have been used extensively for more than half a century in the classification of particles in Comminution circuits. Cyclones are used in both primary and secondary grinding circuits; as well as in the circuits of towing; both liquid suspensions - pulps - and soda.
  • cyclones as eminently passive equipment, that is, the variables that control their operation are external to the equipment.
  • Those variables, in the pulp, are: density, viscosity and feed pressure. All of them are variables of coarse or very rigid tuning, which prevents adjustments during operation.
  • the centrifugal force is a function of the turning radius, the greater the radius the driving force that keeps circulating, adhered to the cyclone wall, to the particles of greater mass, until they leave the cyclone through the vortex or lower discharge mouth , also in the form of pulp, but of greater density than the pulp fed to the cyclone.
  • the cyclone is used to separate the sands from the slats, mainly in closed wet grinding circuits. Dry is used to classify materials from fine grinding circuits or collect dust generated in crushing processes.
  • the solid particles entering the cyclone, with the fluid vein can be considered as moving substantially parallel to the axis of the inlet pipe, with a velocity equal to that of the fluid.
  • solid particles tend to continue in straight lines to the wall, and in particular the thicker particles. Fine particles, however, remain suspended by the whirlwind in the fluid and tend to follow the general course of the fluid.
  • Types of cyclones and their functionality are possible.
  • cyclones are normally part of the closed circuit of wet grinding. They are fed by means of pumps with a mixture of solids and water, known as pulp, which discharges from the ball mills.
  • the pumps inject the pulp into the cyclone at a certain speed, in the range of 3.5 to 6.0 m / s, with the purpose of inducing a centrifugal force that generates a forced vortex, capable of causing size classification, in fine and coarse grains.
  • the role of the cyclone in copper ore processing plants is to separate the finest material - usually less than 74 microns (200 Tyler mesh), which will feed the next stage of the trenching or go directly to the flotation circuit , - of the thickest material, which will return to the mill (CIRCULATING LOAD), to release the useful particles, once it reaches the required fineness.
  • the thickest fraction that exits with the lower flow of the cyclone is, in the wet grinding circuits, the CIRCULATING LOAD and usually carries enough fine particles that should leave the overflow. This inefficiency translates into a significant increase in the mass of the circulating load, which significantly affects the efficiency of grinding in aspects of productivity and energy consumption.
  • the design is accompanied by large cylindrical parts (greater than once the diameter), and small feeding and overflow nozzles to increase residence time, due to the large vortex height (distance between the lower edge of the the overflow nozzle and the vertex of the conical part), and its influence inversely proportional to the cut size, makes them more suitable for fine classifications, as required in clarification and thickening operations.
  • large cylindrical parts greater than once the diameter
  • small feeding and overflow nozzles to increase residence time, due to the large vortex height (distance between the lower edge of the the overflow nozzle and the vertex of the conical part), and its influence inversely proportional to the cut size, makes them more suitable for fine classifications, as required in clarification and thickening operations.
  • only cyclones of small and medium diameter, up to 250 mm. Are constructed with pronounced taper. They usually operate at medium pressures, between 150 and 400 kPa, obtaining cut sizes between 2 and 30 microns.
  • a.2. Cyclones with a stretched or wide cone.- They are of an angle greater than 20 ° and are mainly used to classify both size and density. The angle of its conical part varies between 20 ° and 45 °, although exceptionally cyclones with up to 160 ° can be found. They are built in diameters between 250 mm and 1,250 mm, although some manufacturers build models up to 2,000 mm. Naturally, by decreasing the residence time of the pulp inside the cyclone, due to its shorter length, the separation size increases. This results in these cyclones not reaching a high recovery of solids (referred to the discharge), but they do have a better selectivity.
  • the operating pressure is usually less than 150 kPa, although never less than 20 kPa, otherwise a stable central vacuum column is not achieved. Generally it operates between 30 and 100 kPa and can reach cuts between 30 and 150 microns.
  • a.3. Cylindrical cyclones with peripheral discharge.- They consist basically of a conventional cyclone from which its conical zone has been removed, replacing it with a cylindrical part of similar length. The bottom of the cyclone is flat and the thick product is extracted tangentially through the lower area of the cylindrical wall. Since this design causes a very dilute discharge, due to the short circuit (fine particles in suspension in the liquid accompanying at discharge), the separation efficiency is reduced. About 30 years ago, one of the main cyclone manufacturers, Krebs, sold a type of cyclone,
  • TWIN VORTEX CYCLONE presents the advantages of a double classification stage, but without the need for an intermediate pump. This type of cyclone should have operational advantages in industrial mineral treatment processes, where it is normally operated at low concentrations of solids. "
  • the cyclone is an equipment whose efficiency is directly proportional to the kinetic energy that the pulp develops inside, it is required that this pulp be fed, to the cyclone, by powerful pumps at high pressures and high speeds.
  • the wear, generated in the equipment and pulp handling elements, is directly proportional to that energy and is a direct function of the
  • Figure 1 shows, schematically, the cyclone and the elements that 240 constitute the complement to optimize its performance. There they stand out:
  • the invention consists in complementing the current configuration of the cyclone, to increase its efficiency.
  • the invention consists in increasing the "vortex" effect, incorporating inside the cyclone 1 an impeller connected to a shaft 3 that protrudes from the top of the cyclone.
  • the impeller is driven by a motor 4 (symbolically represented by a pair of arrows), connected to axis 3 and located outside the cyclone.
  • the position of the impeller will be adjusted according to the particular characteristics of the pulp, but will usually be located somewhere below the upper overflow nozzle.
  • the optimum location of the impeller, as well as its shape and dimensions, will be determined experimentally.
  • the r.p.m., or the position of the impeller can be modified to improve its performance, or to compensate for its wear.
  • the impeller will operate in the core of the pulp, in particular in the area near the upper overflow, which is characterized by its lower density and being constituted by smaller particles and therefore less abrasive particles.
  • the impeller will rotate, in the same direction as the fluid injected into the cyclone, so that by increasing the angular velocity of the pulp mass, the radial pressure will be increased.
  • the r.p.m. of the impeller will be determined experimentally for each type of cyclone and for each specific pulp.
  • the greater radial pressure directly affects the efficiency of the classification, by size, of particles in suspension in a fluid.
  • a brief enumeration of the advantages represented by the invention is as follows: a. - The biggest advantage will be the reduction of energy consumption in wet milling processes, due to the best classification that will be achieved of the product that the mills unload.
  • the introduction of the impeller represents the addition of dosed energy according to the desired results, as well as the application of that energy in the precise place.
  • the impeller will be inserted in a fluid medium characterized by having a predominance of particles of lower mass and of less abrasiveness and of a density less than that of the flow entering the cyclone.

Landscapes

  • Cyclones (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Un ciclón complementado, para optimizar la clasificación por tamaños de partículas en suspensión en pulpas o gases. Consiste en la introducción de energía en el interior del ciclón a través de un impulsor accionado externamente con un motor de velocidad variable, para acentuar el efecto vórtice, y así incrementar su eficiencia. Una gran ventaja, sobre los ciclones actuales, es que la tecnología de los variadores de frecuencia permitirá controlar el proceso con gran precisión y posibilitará establecer un control en línea, de modo de ajustar los r.p.m. del impulsor en función de las desviaciones que presente el producto a causa de fluctuaciones en la alimentación.

Description

CICLON CON VORTICE ASISTIDO
ANTECEDENTES DE LA INVENCION Se relaciona con los ciclones, los que se han utilizado extensivamente por más de medio siglo en la clasificación de partículas en circuitos de Comminución. Los ciclones son usados tanto en los circuitos primarios y secundarios de molienda; así como también en los circuitos de remolienda; tanto suspensiones liquidas - pulpas - como gaseosas.
El principal problema de estos equipos, es la baja eficiencia de clasificación en el corte de tamaños. Esto es, que ambos productos del ciclón: el rebalse que es el producto más fino y el flujo inferior (el más grueso), ambos arrastran cantidades importantes de partículas, las que por su tamaño debieran de egresar en el flujo opuesto.
Desde el punto de vista del control, podemos definir a los ciclones como equipos eminentemente pasivos, esto es, las variables que controlan su funcionamiento son externas al equipo. Esas variables, en la pulpa, son: la densidad, la viscosidad y la presión de alimentación. Todas ellas son variables de sintonía gruesa o muy rígida, lo cual impide hacer ajustes durante su funcionamiento.
Funcionamiento del ciclón. La fuerza centrifuga es función del radio de giro, a mayor radio mayor es la fuerza impulsora que mantiene circulando, adheridas a la pared del ciclón, a las partículas de mayor masa, hasta que estas abandonan el ciclón por el vortex o boca de descarga inferior, también en forma de de pulpa, pero de mayor densidad que la pulpa alimentada al ciclón.
Es justamente la menor presión, que se produce en las vecindades del eje del vórtice, la que induce la salida, por el tubo de rebalse superior, de un flujo de pulpa que contiene el material de partículas más finas, y es de menor densidad que la alimentación del ciclón.
El ciclón se usa para separar las arenas de las lamas, principalmente en los circuitos cerrados de molienda en húmedo. En seco se le utiliza para clasificar materiales provenientes de circuitos de molienda fina o captar polvo generado en procesos de chancado.
Las partículas sólidas que ingresan al ciclón, con la vena fluida, pueden considerarse como moviéndose substancialmente paralelas al eje de la tubería de ingreso, con una velocidad igual a la del fluido. A medida que el fluido vira por la presión reflejada desde la pared curva, las partículas sólidas tienden a continuar en líneas rectas a la pared, y en particular las partículas más gruesas. Las partículas finas, sin embargo, se mantienen en suspensión por el torbellino en el fluido y tienden a seguir el rumbo general del fluido. Tipos de ciclones y su funcionalidad.
En los procesos de concentración de minerales, los ciclones, normalmente son parte del circuito cerrado de molienda húmeda. Ellos son alimentados por medio de bombas con una mezcla de sólidos y agua, conocido como pulpa, que descarga desde los molinos de bolas. Las bombas inyectan la pulpa dentro del ciclón a una determinada velocidad, en el rango de 3,5 a 6,0 m/s, con el propósito de inducir una fuerza centrifuga que genere un vórtice forzado, capaz de provocar la clasificación por tamaños, en granos finos y gruesos. La función del ciclón en las plantas de procesamiento de minerales de cobre, por ejemplo, es separar el material más fino - normalmente menor que 74 micrones (malla 200 Tyler), el cual alimentará la siguiente etapa de remolienda o irá directamente al circuito de flotación, - del material más grueso, el cual retornará al molino (CARGA CIRCULANTE), para que libere las partículas útiles, una vez que alcance la fineza requerida.
En los ciclones se privilegia la eficiencia del corte en las fracciones más finas, con el propósito de lograr una buena recuperación, de las partículas útiles, en la flotación. De hecho, las partículas más gruesas no permiten una total liberación de las especies útiles, por lo que ellas, o no son recuperadas o contaminan el producto final: el CONCENTRADO.
La fracción más gruesa que sale con el flujo inferior del ciclón es, en los circuitos de molienda húmeda, la CARGA CIRCULANTE y suele arrastrar bastantes partículas finas que debieran salir por el rebalse. Esta ineficiencia se traduce en un aumento significativo de la masa de la carga circulante, lo que afecta en forma notable la eficiencia de la molienda en los aspectos de productividad y consumo energético.
La productividad resulta afectada porque el material fino que retorna, puede alcanzar cifras de hasta el 20% de la carga circulante y si tomamos en cuenta que la carga circulante es del orden del 300% de la alimentación fresca que ingresa al molino, queda claro, entonces, que su incidencia, en la baja de la productividad, no es un tema menor. Es obvio, que el efecto de la carga circulante adicional, incide también, en forma muy significativa, en el sobre-consumo de energía de molienda, la cual representa alrededor del 70 % del consumo total de energía en el proceso de concentración de minerales por flotación. Otro importante problema de estos equipos, es la dificultad para superar el elevado umbral en la presión de entrada al ciclón. Ello limita la velocidad tangencial, de ingreso al ciclón, y por ende la velocidad centrifuga, el cual es el más importante de los parámetros que determinan la eficiencia de la clasificación. En general a mayor velocidad, se genera un notable incremento en la abrasión de los equipos e instalaciones de circulación y distribución de pulpas, con el consiguiente incremento de los costos. Como criterio de diseño, la velocidad máxima de la pulpa, en el transporte por tuberías, es de 4 m/s. Con ello se logra mantener un nivel de desgaste por abrasión, en niveles económicos. Para que el ciclón genere el efecto vórtice, se requiere subir esa velocidad entre 8 y 12 m/s. Ello se logra reduciendo la sección transversal de la admisión al ciclón, a la mitad o menos de la sección de la tubería de alimentación.
Soluciones dadas al problema. En este campo ha habido una intensa investigación y un significativo desarrollo buscando optimizar la eficiencia de estos equipos; con especial énfasis en la búsqueda de la reducción de la carga circulante en los circuitos de molienda. Entre las más importantes podemos mencionar los siguientes desarrollos: a).- Diseños de los ciclones.- "Se clasifican en dos grandes grupos: Cónicos y Cilindricos. Dentro del primer grupo se incluirían los de cono pronunciado y los de cono tendido. El segundo grupo recogería los cilindricos de fondo plano y los cilindricos con descarga central. a.1.- Ciclones de cono pronunciado.- Este grupo recoge los ciclones con ángulo menor de 20°, caracterizados por un cuerpo relativamente largo debido a su conicidad. Este tipo de diseño se acompaña con partes cilindricas de gran longitud (mayor que una vez el diámetro), y toberas de alimentación y rebose de pequeñas dimensiones para aumentar el tiempo de residencia. Esto debido a la gran altura de vórtice (distancia entre el borde inferior de la tobera de rebose y el vértice de la parte cónica), y su influencia inversamente proporcional al tamaño de corte, los hace los más adecuados para clasificaciones finas, como se requiere en operaciones de clarificación y espesado. En general, solamente los ciclones de pequeño y mediano diámetro, hasta 250 mm., se construyen con conicidad pronunciada. Suelen operar a presiones medias, entre 150 y 400 kPa, obteniéndose tamaños de corte entre 2 y 30 micrones. a.2.- Ciclones de cono tendido o ancho.-Son de ángulo mayor de 20° y son usados principalmente para clasificar tanto por tamaño como por densidad. El ángulo de su parte cónica varía entre 20° y 45°, aunque excepcionalmente pueden encontrarse ciclones con hasta 160°. Se construyen en diámetros comprendidos entre 250 mm y 1.250 mm, aunque algunos fabricantes construyen modelos de hasta 2.000 mm. Como es lógico, al disminuir el tiempo de residencia de la pulpa en el interior del ciclón, por su menor longitud, aumenta el tamaño de separación. Ello trae como consecuencia que estos ciclones no alcancen una elevada recuperación de sólidos (referida a la descarga), pero si presentan una mejor selectividad. La presión de operación suele ser menor de 150 kPa, aunque nunca menor que 20 kPa, pues sino no se consigue una columna central de vacío estable, Generalmente se opera entre 30 y 100 kPa y puede alcanzar cortes entre 30 y 150 micrones. a.3.- Ciclones cilindricos con descarga periférica.- Consisten básicamente en un ciclón convencional del cual se ha eliminado su zona cónica, remplazándola por una parte cilindrica de similar longitud. El fondo del ciclón es plano y la extracción del producto grueso se realiza tangencialmente por la zona baja de la pared cilindrica. Como quiera que este diseño provoque una descarga muy diluida, debido al cortocircuito (partículas finas en suspensión en el líquido acompañando a la descarga), la eficiencia de separación se reduce. Hace unos 30 años que uno de los principales fabricantes de ciclones, Krebs, comercializo un tipo de ciclones,
150 conocidos como EE que basándose en este diseño de descarga tangencial, conecto dos unidades, en serie; una primera de gran diámetro y pared cilindrica y una segunda convencional, cónica, de menor diámetro. Este diseño no tuvo mucha aceptación al menos a escala industrial, quizás debido a los elevados desgastes que podrían esperarse en la zona de transición debido a la alta
155 concentración de sólidos. Alrededor del año 1987 esta "vieja idea" reapareció en el mercado con la variante de introducir una inyección de agua, en la cámara de conexión entre los dos ciclones. De este modo el agua actúa diluyendo la alimentación al segundo ciclón, mejorando así la eficacia de la clasificación. En resumen, este nuevo tipo de diseño, llevado a la práctica por la firma Larox bajo
160 el nombre de TWIN VORTEX CYCLONE presenta las ventajas de una doble etapa de clasificación, pero sin la necesidad de una bomba intermedia. Este tipo de ciclones debería presentar ventajas operativas en procesos de tratamiento de minerales industriales, donde se opera normalmente a bajas concentraciones de sólidos."
165
a.4.- Ciclones cilindricos con descarga central. Fondo plano.-'Difiere este diseño del anterior en que la descarga se realiza de modo convencional, es decir, a través de un orificio central. Con el fin de ampliar el campo de trabajo de los ciclones hacia tamaños de corte mayores, por encima de las 150 mieras, surgió, no basándose en la cama de sólidos que se crea en los ciclones de cono obtuso, el desarrollo de los llamados ciclones de fondo plano, mejor llamados por su inventor el Prof. Dr. Helmut Trawinski de Amberger Kaolinwerker Gmbh, Ciclones CBC (Circulating Bed Cyclone o Circulating Bed Classifier), ciclones de lecho circulante o clasificadores de lecho circulante. Se explicaba anteriormente que el
175 lecho "fluido" creado en la zona inferior de los ciclones de cono ancho, no es un lecho estacionario, sino que está dotado de un movimiento de convección alrededor del núcleo central, lo cual favorece la reclasificación de partículas, ligeras o de pequeño tamaño, mal clasificadas, que en su movimiento constante son en algún momento arrastradas por el torbellino interior o principal, siendo
180 finalmente vaciadas con el rebose superior. Este principio no puede ser aprovechado en un ciclón cónico, porque un aumento de la altura del lecho provocaría rápidamente la obstrucción de la boquilla de descarga, debido a la fricción de las partículas con la pared cónica (efecto silo), pero si puede ser desarrollado, alejando la pared del orificio de descarga, para lo cual se elimina la
185 zona cónica, prolongando al mismo tiempo la zona cilindrica y "cerrando" el ciclón con un fondo horizontal o casi, con un ángulo comprendido entre 160°-180°. El lecho fluido creado en el fondo del ciclón actúa como un "colchón", amortiguando las variaciones en la alimentación, tanto en caudal como en concentración de sólidos".
190
b).- El problema del desgaste.- Este es tal vez uno de los mayores problemas que presentan estos equipos. Durante muchos años el mercado, de los ciclones, ha sido dominado por la empresa norteamericana KREBS. En la actualidad ha surgido un fuerte competidor, representado por la empresa WARMAN, la cual esgrime como 195 principal fortaleza el haber reducido significativamente el desgaste en la zona de admisión del ciclón. Ello lo consiguen a través de un rediseño de la geometría de la cámara de admisión. Según WARMAN se redujo, entre un 60 a! 70%, el tiempo de mantenimiento; hubo significativas economías en elementos de remplazo; se requirió menor stock de repuestos en bodega y menos mano de obra. Todo ello se 200 tradujo en un mayor tiempo de operación por el menor recambio de elementos de desgaste. Según WARMAN, también se logro reducir las partículas gruesas en el rebalse, lo cual incremento la recuperación del mineral en las subsiguientes etapas del proceso.
205 Limitaciones y desventajas del estado de la técnica. a. - Consumo de energía y desgaste de equipos.- Estas materias están muy relacionadas entre sí. En efecto, una pobre clasificación incrementa sustancialmente el consumo de energía del circuito de molienda, el que de por si es bastante alto.
2io Además, por ser el ciclón un equipo cuya eficiencia es directamente proporcional a la energía cinética que desarrolla la pulpa en su interior, es que se requiere que esa pulpa sea alimentada, al ciclón, por poderosas bombas a elevadas presiones y altas velocidades. El desgaste, generado en los equipos y elementos de manejo de pulpas, es directamente proporcional a esa energía y es función directa de la
215 abrasividad del material que se maneja. b. - Eficiencia de la clasificación.- El agotamiento progresivo, e inexorable, de los recursos minerales, obliga a tratar de incrementar, por vías metalúrgicas, la recuperación de las especies minerales útiles. Ello implica aumentar el grado de
220 molienda del mineral para liberar aquellas partículas minerales más finas. En suma, cada día se requiere moler cada vez más fino, y por ende es necesario mejorar la clasificación del mineral molido en rangos aún más estrechos y de menor tamaño.
Vimos anteriormente que a menor tamaño de corte, los ciclones aplicables 225 necesariamente son de pequeño diámetro. Ello se traduce en que para grandes volúmenes de producción se requiere una gran cantidad de ciclones, los que, para ser alimentados, requieren de extensos circuitos de tuberías. El efecto combinado de esos factores demanda bombas cada vez más poderosas para absorber las mayores pérdidas de carga del sistema y por ende mayores inversiones.
230
Los aspectos reseñados constituyen una especie de círculo vicioso, por cuanto, a menores tamaños de corte, se requiere mucha más energía y más equipos, lo cual produce un mayor desgastes de los equipos e instalaciones y por ende mayores costos.
235
BREVE DESCRIPCION DEL DIBUJO
La Figura 1 nos muestra, esquemáticamente, al ciclón y a los elementos que 240 constituyen el complemento para optimizar su desempeño. Allí se destacan:
1 Cuerpo de un ciclón típico.
2 Impulsor (hipotético)
3 Eje del impulsor
245 4 Motor del impulsor (esquemático) DESCRIPCION DE LA INVENCION
Propósito de la invención.- La invención consiste en complementar la actual configuración del ciclón, para aumentar su eficiencia.
La invención consiste en incrementar el efecto "vórtice", incorporando en el interior del ciclón 1 un impulsor conectado a un eje 3 que sobresale por la parte superior del ciclón. El impulsor es accionado por un motor 4 (representado simbólicamente por un par de flechas), conectado al eje 3 y situado en el exterior del ciclón.
La posición del impulsor se regulará en función de las características particulares de la pulpa, pero normalmente estará situado en algún punto por debajo de la tobera de rebalse superior. La ubicación óptima del impulsor, así como su forma y dimensiones, se determinaran en forma experimental.
Durante su operación, mediante sensores de torque, se podrá modificar las r.p.m., o la posición del impulsor para mejorar su desempeño, o para compensar su desgaste. En cualquier caso, el impulsor operará en el núcleo de la pulpa, en particular en la zona cercana al rebalse superior, la cual se caracteriza por su menor densidad y por estar constituida por las partículas de menor tamaño y por ende las menos abrasivas.
El impulsor girará, en el mismo sentido en que lo hace el fluido inyectado al ciclón, con lo cual al aumentar la velocidad angular de la masa de pulpa, se logrará incrementar la presión radial. Las r.p.m. del impulsor, se determinaran experimentalmente para cada tipo de ciclón y para cada pulpa específica.
Fundamentos Técnicos de la Invención.- Cualquier incremento en las r.p.m. de la pulpa, en el interior del ciclón implica, en forma automática, un aumento de la presión radial, proporcional al cuadrado de la velocidad tangencial.
La mayor presión radial incide, directamente, en la eficiencia de la clasificación, por tamaños, de partículas en suspensión en un fluido.
Con las modernas tecnologías, representadas por los motores de velocidad variable, será posible operar, el impulsor, a aquellas r. p. m. que optimicen el proceso de clasificación y lograr una eficaz clasificación por tamaños. Principales Ventajas de la Invención.
Una breve enumeración de las ventajas que representa la invención, es la siguiente: a. - La mayor ventaja, será la reducción del consumo de energía en los procesos de molienda húmeda, por efecto de la mejor clasificación que se logrará del producto que descargan los molinos.
b. - La acción del impulsor evitará el cortocircuito parcial, del material grueso, directamente al flujo superior o rebalse. c- De no menor importancia será, la mejor clasificación por tamaños en los procesos de molienda seca; así como también, la mayor capacidad de tratamiento, al disminuirse el volumen de carga circulante.
d. - La introducción del impulsor representa la adición de energía dosificada según resultados buscados, así como también la aplicación de esa energía en el lugar preciso. El impulsor quedará inserto en un medio fluido caracterizado por contar con un predominio de partículas de menor masa y de menor abrasividad y de una densidad menor que la del flujo que ingresa al ciclón.
e. - Con la potenciación del efecto vórtice, será posible aumentar el tamaño de los ciclones para procesar material ultra fino o también reducir significativamente el número de ciclones para procesar un flujo determinado.
- Ofrece la posibilidad de establecer un control en línea, mediante instrumentos que registren el tamaño del material que abandona el ciclón, y en caso de detectarse variaciones, con esa información retroalimentar el ciclón, para corregir las desviaciones, actuando sobre el motor del impulsor el cual para estos efectos deberá ser de velocidad variable.
g.- Sera posible determinar, experímentalmente, para cada tipo de flujo de pulpa, el tamaño; diseño y ubicación del impulsor, así como las r.p.m. óptimas del impulsor.
REFERENCIAS
1.- ELEMENTS OF ORE DRESSING de Arthur F. Taggart editado por John Wiley & Sons, Inc., 1.951. págs. 110 a 125.
2 - Bulletin N° 333-C, de Fisher - Klosterman, Inc, EE.UU., 1.993.
3.- Revista CANTERAS Y EXPLOTACIONES - Mayo 1990. (España). Artículo TRATAMIENTO Y CONCENTRACION.

Claims

REIVINDICACIONES.
1. Para superar las limitaciones y deficiencias de desempeño de los ciclones, estos se complementaran, insertando en su interior un elemento rotatorio, consistente en: incorporar en el núcleo del ciclón un impulsor, conectado por un eje a un motor de velocidad variable, localizado fuera del ciclón; en donde se acentuará el efecto "vórtice", a través de hacer rotar el impulsor en el mismo sentido en que gira el flujo dentro del ciclón; en donde ello hace posible aplicar energía adicional en forma controlada aumentando las rpm del impulsor, sin necesidad de recurrir a adicionar poderosas bombas o sopladores externos al ciclón.
2. Un ciclón complementado según la reivindicación N° 1; en donde utilizando motores de velocidad variable, se podrá ajusfar las r.p.m. a que deberá girar el impulsor para optimizar la clasificación por tamaños de partículas finas en suspensión en medios gaseosos o pulpas.
3. Un ciclón complementado, según la reivindicación N° 2; en donde de podrá monitorear en línea su desempeño, para determinar si el producto que entrega el ciclón está experimentando variaciones inconvenientes; en donde con esa información se retroalimentará el impulsor del ciclón modificando las r.p.m. para corregir la calidad del producto.
4. Un ciclón complementado, según la reivindicación N° 2, en donde será posible determinar y optimizar, experimentalmente, para cada tipo de material particulado en suspensión alimentado al ciclón, el tamaño, diseño y ubicación del impulsor.
PCT/CL2014/000051 2014-10-09 2014-10-09 Ciclon con vortice asistido WO2016054756A1 (es)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2014408624A AU2014408624A1 (en) 2014-10-09 2014-10-09 Assisted-vortex cyclone
PCT/CL2014/000051 WO2016054756A1 (es) 2014-10-09 2014-10-09 Ciclon con vortice asistido

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CL2014/000051 WO2016054756A1 (es) 2014-10-09 2014-10-09 Ciclon con vortice asistido

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016054756A1 true WO2016054756A1 (es) 2016-04-14

Family

ID=55652451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CL2014/000051 WO2016054756A1 (es) 2014-10-09 2014-10-09 Ciclon con vortice asistido

Country Status (2)

Country Link
AU (1) AU2014408624A1 (es)
WO (1) WO2016054756A1 (es)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107999287A (zh) * 2017-12-10 2018-05-08 天长市天鑫粮油贸易有限责任公司 一种旋流吸谷机
KR20190032860A (ko) 2017-09-20 2019-03-28 엠엔에스아이 주식회사 싸이클론 필터 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4211641A (en) * 1977-10-28 1980-07-08 Heinz Jager Circulating air classifier or separator
US6739456B2 (en) * 2002-06-03 2004-05-25 University Of Florida Research Foundation, Inc. Apparatus and methods for separating particles
US20060059874A1 (en) * 2003-06-20 2006-03-23 Hyoung-Joo Cho Dust separator for cyclone type cleaner
US20080006011A1 (en) * 2004-05-26 2008-01-10 Per-Reidar Larnholm In-line cyclone separator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4211641A (en) * 1977-10-28 1980-07-08 Heinz Jager Circulating air classifier or separator
US6739456B2 (en) * 2002-06-03 2004-05-25 University Of Florida Research Foundation, Inc. Apparatus and methods for separating particles
US20060059874A1 (en) * 2003-06-20 2006-03-23 Hyoung-Joo Cho Dust separator for cyclone type cleaner
US20080006011A1 (en) * 2004-05-26 2008-01-10 Per-Reidar Larnholm In-line cyclone separator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190032860A (ko) 2017-09-20 2019-03-28 엠엔에스아이 주식회사 싸이클론 필터 장치
CN107999287A (zh) * 2017-12-10 2018-05-08 天长市天鑫粮油贸易有限责任公司 一种旋流吸谷机

Also Published As

Publication number Publication date
AU2014408624A1 (en) 2016-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR900000884B1 (ko) 수직형 로울러 분쇄기
ES2472944T3 (es) Procedimiento para triturar un material para molienda y molino triturador de rodillos
JP3800556B2 (ja) アトリションミル及びスラリー内の粒子選別方法
US4390131A (en) Method of and apparatus for comminuting material
ES2655659T3 (es) Molino de atrición
JP5859665B2 (ja) 攪拌型ボールミルの作動方法及び攪拌型ボールミル
ES2424021T3 (es) Procedimiento para el funcionamiento de molienda en seco continuo de un molino de frotamiento de torre y molino de frotamiento de torre
CN203253480U (zh) 二氧化硅粉碎机
CN103240160B (zh) 一种矿浆分级装置
US20060071104A1 (en) Granular material grinder and method of use
WO2016054756A1 (es) Ciclon con vortice asistido
US20220143623A1 (en) Method for improving grinding, grading and capacity of ores by reducing fineness content ratio in settled ores
ES2816006T3 (es) Molino
CN105618203A (zh) 一种粉碎机
KR101715754B1 (ko) 건식 비중선광장치
ES2384402T3 (es) Aparato de selección granulométrica y/o de secado de materia
JP2502099Y2 (ja) 竪型ミル
RU2563695C1 (ru) Дезинтегратор
ES3015464T3 (en) Flotation cell
US2107289A (en) Concentration of minerals
ES2246260T5 (es) Separador para depurar una suspension de pasta fibrosa.
US2552596A (en) Combined hammer mill crushing and oversize particle separating apparatus
RU2441705C2 (ru) Дезинтегратор спиральный
CN112452564B (zh) 一种具有二次加压功能的新型水力旋流器
KR100915659B1 (ko) 와류를 이용한 순환골재의 비중 선별장치 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14903826

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014408624

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20141009

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14903826

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1