Laboratoire de séparation par gravité du gabarit expérimental CATHAY Séparation minérale précise et contrôlable

Gabarit expérimental CATHAY : tri par gravité, outil précis pour la classification des minéraux en laboratoire

1. Principe du jigging, permettant de réaliser un tri par différence de densité minérale

Le jig expérimental CATHAY est basé sur la différence de densité minérale et utilise un flux d'eau vertical alternatif pour stratifier et trier les particules minérales. L'équipement se compose d'une chambre de jig, d'un agitateur, d'une plaque de tamisage et d'un mécanisme d'évacuation. Après l'entrée de la boue (concentration de 10 à 30 %) dans la chambre de jigage, l'agitateur (roue excentrique ou diaphragme) entraîne le flux d'eau dans un mouvement vertical alternatif (fréquence réglable de 30 à 300 fois/minute), et les particules minérales sont en suspension libre sous l'action du flux ascendant. Lorsque le flux d'eau redescend, les particules minérales à haute densité (minéraux lourds) se déposent progressivement sur la plaque de tamisage pour former une couche de produit lourd grâce à la vitesse de sédimentation rapide, tandis que les particules minérales à faible densité (minéraux légers) restent sur la couche supérieure pour former une couche de produit léger. Les produits lourds et légers sont évacués séparément par le mécanisme d'évacuation (manuel ou automatique) pour compléter le processus de tri. Le cycle de jigging (rapport entre le temps de montée et le temps de descente) est réglable de manière flexible. Grâce à l'ouverture de la plaque de tamisage (0,2-5 mm), il est possible de séparer avec précision les minéraux présentant une différence de densité ≥ 0,5 g/cm³, avec une efficacité de tri supérieure à 80 %, fournissant des données fiables pour la recherche sur la sélectivité minérale.

2. Adaptation multi-minérale, couvrant les besoins de tri expérimental minier

Essai de tri de minerais métalliques : Pour les minéraux à forte sélection tels que l'or, l'étain et le tungstène, le processus de resélection peut être simulé. Par exemple, dans l'essai de tri d'or alluvial, en ajustant l'intensité du débit d'eau (vitesse d'écoulement ascendante de 0,1 à 0,5 m/s) et la fréquence de jigging (100 à 200 fois/minute), les particules d'or (densité de 19,3 g/cm³) se déposent sur la plaque de tamisage pour former des produits lourds, tandis que les minéraux légers tels que le sable et le gravier sont évacués avec l'eau. La teneur en or du concentré peut être multipliée par 50 à 100, et le taux de perte d'or des résidus est maintenu à moins de 5 %, ce qui reflète clairement l'effet de récupération par resélection de la mine d'or alluvial.

Enrichissement de minerais de métaux rares : Convient aux expériences d'enrichissement de minerais de métaux rares tels que le tantale-niobium, le sable de zircon et la monazite. Lors de la séparation du sable de zircon et du quartz, la différence de densité entre les deux (sable de zircon : 4,6-4,7 g/cm³, quartz : 2,65 g/cm³) permet d'optimiser les paramètres de jigging, de sorte que la teneur du concentré de sable de zircon puisse atteindre plus de 90 %, répondant ainsi aux exigences en matière première pour le traitement ou la fusion ultérieurs du minerai.

Recherche sur le tri du charbon : Utilisé dans l'expérience de tri du charbon brut, il permet de séparer le charbon propre de la gangue. Dans l'expérience de tri du charbon thermique, en ajustant le cycle de jigging (temps de montée : temps de descente = 1:2), le charbon propre (densité 1,3-1,4 g/cm³) est déchargé comme produit léger, et la gangue (densité > 1,8 g/cm³) comme produit lourd. La teneur en cendres du charbon propre peut être réduite de 10 à 20 points de pourcentage, et celle du charbon résiduaire est portée à plus de 40 %, fournissant ainsi une base de paramètres pour la conception du procédé de préparation du charbon.

Purification des minéraux non métalliques : Des expériences de purification peuvent être réalisées pour des minéraux non métalliques tels que le diamant, la barytine et la fluorine. La séparation du diamant et de la roche environnante utilise la différence de densité entre le diamant (densité de 3,5 g/cm³) et la roche environnante (densité de 2,6 à 2,8 g/cm³). Grâce à un jigging à haute intensité (fréquence de 200 à 300 fois/minute), le diamant peut être enrichi en produits lourds avec une pureté supérieure à 95 % ; la séparation de la barytine et de la calcite permet d'augmenter la teneur du concentré de barytine à 90 %, répondant ainsi aux exigences des matières premières chimiques.

Expérience de présélection du minerai : utilisée pour la présélection et l'élimination des minerais à faible teneur, et pour étudier la relation entre le taux d'élimination et le taux de récupération. Par exemple, pour le minerai de fer à faible teneur (teneur de 15 à 20 %), plus de 50 % des stériles peuvent être éliminés par triage, ce qui permet d'augmenter la teneur du minerai sélectionné à 25 à 30 %, réduisant ainsi considérablement les coûts de traitement ultérieur des minéraux et fournissant des données pour les études de faisabilité du développement minier.

3. Avantages en termes de performances pour garantir des données expérimentales précises et fiables

Contrôle précis des paramètres : grâce à un système de contrôle à affichage numérique, la fréquence de jigging (précision ±1 fois/minute), la course (réglable de 0,5 à 5 cm, précision ±0,1 cm) et la concentration de la boue peuvent être ajustées avec précision et affichées en temps réel, garantissant ainsi la cohérence des conditions expérimentales des différents lots et une erreur de répétabilité des données inférieure ou égale à 5 %. Par exemple, lors d'une expérience comparative de tri de minerai d'étain, l'écart du taux de récupération d'étain entre deux expériences avec les mêmes paramètres peut être contrôlé à 3 % près, répondant ainsi aux exigences de stabilité des données des expériences de recherche scientifique.

Effet de stratification clair : Le dispositif d'agitation adopte une conception symétrique pour que le flux d'eau dans la chambre de jigging soit uniformément réparti (la différence de vitesse d'écoulement à chaque point est ≤ 5 %), évitant le mélange de particules minérales causé par les courants de Foucault locaux, et l'interface de stratification entre les produits lourds et les produits légers est claire, ce qui est pratique pour l'observation et l'analyse d'échantillonnage, garantissant que les résultats de tri peuvent véritablement refléter les différences de densité des minéraux.

Fonctionnement flexible et pratique : modes de fonctionnement manuel et automatique pris en charge. Le mode manuel est adapté aux expériences exploratoires et permet de régler divers paramètres en temps réel. Le mode automatique permet de prérégler le programme de jigging (enregistrant 10 jeux de paramètres courants) et de terminer automatiquement le tri après un démarrage en un clic, réduisant ainsi les interventions manuelles. La plaque de tamisage est à démontage rapide et permet de remplacer les différentes plaques de tamisage en 5 minutes pour répondre aux besoins de tri d'échantillons de minerai de différentes granulométries (0,1 à 10 mm).

Observation visuelle : La chambre de jigging est en plexiglas transparent, ce qui permet d'observer intuitivement le processus de stratification des particules minérales et l'état de l'écoulement de l'eau. Elle facilite également l'enregistrement des phénomènes de tri à différentes étapes (tels que le relâchement et la vitesse de stratification), offrant ainsi une base intuitive pour l'analyse du mécanisme de tri. Dotée d'une interface caméra haute définition, elle peut être connectée à l'appareil pour capturer la dynamique de stratification à des fins d'enseignement expérimental ou de rapports de recherche.

4. Conception structurelle, prenant en compte à la fois l'adaptabilité expérimentale et la durabilité

Conception multifonctionnelle miniature : l'équipement occupe seulement 0,3 à 0,8 m², ce qui le rend adapté aux laboratoires compacts. Le volume de la chambre de jigging est de 5 à 50 L, et le volume d'échantillon de minerai traité est de 0,1 à 5 kg, ce qui répond aux besoins des expériences en petites séries. Il prend en charge les combinaisons à chambre simple et double, permettant de simuler les processus de séparation grossière et fine, et d'étudier l'impact de la séparation multi-étapes sur les indicateurs.

Traitement anticorrosion et résistant à l'usure : Les pièces en contact avec la boue (chambre de jigging, plaque de tamisage, diaphragme d'agitation) sont en acier inoxydable 316 ou en polyuréthane, qui résistent à la corrosion acide et alcaline (peuvent résister à la boue avec pH2-12), et la surface de la plaque de tamisage est durcie pour résister au frottement à long terme des particules de minerai, avec une durée de vie de plus de 8 000 heures.

Contrôle précis de la décharge : la décharge du produit lourd adopte une conception en spirale ou en porte, et la vitesse de décharge (0-100 ml/min) peut être réglée avec précision pour assurer la stabilité de l'épaisseur de la couche de produit lourd ; le produit léger est déchargé par l'orifice de trop-plein, et la hauteur est réglable pour répondre aux besoins de tri de différents volumes de boue, évitant le mélange de minéraux lourds dans les produits légers ou l'entraînement de minéraux légers dans les produits lourds.

Conception de sécurité et de protection de l'environnement : le moteur est équipé de dispositifs de protection contre les surcharges et les fuites pour assurer un fonctionnement sûr ; le système de circulation de boue adopte une conception fermée pour réduire le débordement de boue et l'évaporation de l'eau, et maintenir l'environnement de travail propre ; les eaux usées peuvent être collectées et traitées par des canalisations, ce qui répond aux exigences de protection de l'environnement du laboratoire.

5. La garantie de la marque CATHAY, au service de la recherche minière

Chaque gabarit expérimental est testé sur des échantillons de minerai standard (tels que des échantillons mixtes barytine-quartz) avant de quitter l'usine afin de garantir que l'effet de stratification et la stabilité des paramètres sont conformes aux normes. Une équipe technique professionnelle propose des services personnalisés : système de déchargement automatique, dispositif de surveillance en ligne de la concentration de la boue ou système d'acquisition de données configurables selon les exigences expérimentales ; installation et mise en service sur site, formation aux méthodes expérimentales pour aider les chercheurs scientifiques à établir des programmes expérimentaux de gabarit (tels que la détermination de la fréquence, de la course et de la concentration de la boue optimales). Service d'assistance après-vente 24 h/24 et 7 j/7, diagnostic des pannes, remplacement des composants et autres services. Garantie d'un an sur les composants principaux (moteur, agitateur) et stock suffisant de pièces d'usure (diaphragme, tamis) pour assurer le bon déroulement de l'expérience.

De l'étude des différences de densité minérale à l'optimisation du processus de séparation par gravité, de l'exploration des paramètres de séparation minérale aux démonstrations pédagogiques, la machine de gabarit expérimentale CATHAY fournit une plate-forme expérimentale fiable pour la recherche scientifique minière et l'enseignement avec un contrôle précis des paramètres, un effet de séparation stable et une expérience de fonctionnement pratique, aidant à explorer en profondeur les lois de la séparation par gravité, à promouvoir l'avancement de la technologie de séparation par gravité et l'utilisation efficace des ressources.

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