Séparation centrifuge par gravité à goulotte en spirale expérimentale CATHAY Séparation d'échantillons de minerai en laboratoire efficace et précise

Goulotte hélicoïdale expérimentale CATHAY : la synergie gravité-centrifuge, un outil performant pour le tri des minéraux en laboratoire

1. Principe de tri des composés pour obtenir une classification précise des minéraux

La goulotte hélicoïdale expérimentale CATHAY utilise l'effet combiné de la gravité et de la force centrifuge pour réaliser le tri des minéraux. Son cœur est la goulotte hélicoïdale inclinée (3 à 5 tours). La boue (concentration de 10 à 30 %) s'écoule par l'orifice d'alimentation central situé en haut de la goulotte et tourne le long de la surface de la goulotte hélicoïdale. Sous l'action combinée de la gravité (qui fait glisser les particules de minerai le long de la surface de la goulotte) et de la force centrifuge (qui les déplace vers l'extérieur de la goulotte), les particules de minerai de différentes densités sont stratifiées : les particules de minerai à forte densité (minéraux lourds) se rassemblent à l'intérieur de la goulotte (près de l'axe), car la force centrifuge qu'elles reçoivent est supérieure à la gravité, et glissent lentement vers le bas de la goulotte ; les particules de minerai à faible densité (minéraux légers), dominées par la gravité, diffusent vers l'extérieur de la goulotte et s'écoulent rapidement avec la boue. Au fond de la goulotte, les minéraux lourds (intérieur) et légers (extérieur) sont collectés séparément par l'intercepteur pour finaliser le tri. La pente de la goulotte (réglable de 8° à 15°), le pas (200-500 mm) et le débit d'alimentation (0,5-5 L/min) sont contrôlés avec précision, ce qui permet de séparer efficacement les minéraux présentant une différence de densité ≥ 0,2 g/cm³, avec une efficacité de tri supérieure à 80 %, fournissant des données fiables pour la recherche sur la sélectivité des minéraux.

2. Adaptation multi-minerais, couvrant l'ensemble de la scène d'expérimentation minière

Essai de tri de minerais de sable : Ce procédé est performant pour le tri de minerais de sable tels que l'or, l'étain et le platine. Prenons l'exemple du tri de l'or : après le tri de la boue par la goulotte en spirale, les particules d'or (densité 19,3 g/cm³) se concentrent à l'intérieur pour former un concentré, avec un taux d'enrichissement pouvant atteindre 50 à 100 fois. Le taux de perte d'or des résidus est maintenu à moins de 3 %, ce qui reflète clairement l'effet de récupération de l'or par resélection et fournit des paramètres de base pour la conception du procédé d'extraction de sable.

Enrichissement des minéraux marins : Convient aux expériences de tri des minéraux lourds marins tels que le sable de zircon, l'ilménite et la monazite. Lors de la séparation du sable de zircon et du quartz, en exploitant la différence de densité entre les deux (sable de zircon : 4,6-4,7 g/cm³, quartz : 2,65 g/cm³), en ajustant la pente de l'auge (10-12 °C) et la concentration d'alimentation (20 %), la teneur du concentré de sable de zircon peut être augmentée à plus de 90 %, répondant ainsi aux exigences en matières premières du processus de purification ultérieur.

Présélection des minerais métalliques : utilisée pour les expériences de présélection et d'élimination des déchets de minerais métalliques à faible teneur. Pour le minerai de fer à faible teneur (teneur de 15 à 20 %), plus de 60 % des stériles peuvent être éliminés après tri par goulotte hélicoïdale, ce qui porte la teneur du minerai sélectionné à 25 à 30 %, réduisant ainsi considérablement les coûts de traitement ultérieurs. Les données expérimentales montrent que le taux de récupération du minerai de fer après présélection peut être augmenté de 5 à 8 points de pourcentage, ce qui corrobore l'évaluation des avantages économiques de la mine.

Purification des minerais non métalliques : Pour les minerais non métalliques tels que la barytine, la fluorine et le diamant, la séparation de la gangue est possible. Lors de l'expérience de tri de la barytine et de la calcite, l'optimisation du pas de vis (300-400 mm) et du débit d'alimentation (1-2 L/min) a permis d'enrichir la barytine (densité de 4,5 g/cm³), un minéral lourd, et d'obtenir une teneur en concentré supérieure à 95 %, répondant ainsi aux exigences de pureté de la barytine des industries chimiques, des matériaux de construction et autres.

Comparaison des procédés de traitement du minerai : L'effet de différents paramètres de spirale (tels que la rugosité et le diamètre de la surface des rainures) sur l'effet de tri peut être comparé. Par exemple, la différence de tri entre une surface de rainure lisse et une surface de rainure rainurée peut être testée, et les paramètres de goulotte optimaux pour des minéraux spécifiques peuvent être déterminés grâce à des indicateurs tels que la teneur du concentré et le taux de récupération, fournissant ainsi une base expérimentale pour le choix de goulottes hélicoïdales industrielles.

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

Haute précision de tri : le corps de l'auge est formé par des moules de précision et l'erreur des paramètres de la spirale (pente, pas) est ≤ 1 %, garantissant la stabilité de la trajectoire d'écoulement de la boue ; la zone de tri de l'intercepteur peut être finement ajustée (chaque largeur d'engrenage est de 5 mm), ce qui peut capturer avec précision les minéraux dans différentes plages de densité, et l'erreur de répétabilité des résultats de tri est ≤ 4 %, répondant aux exigences des expériences de recherche scientifique en matière de cohérence des données.

Fonctionnement pratique et flexible : le volume d'alimentation est contrôlé avec précision par le débitmètre à rotor (précision de ± 5 %), et l'inclinaison de la surface de l'auge peut être réglée rapidement par la vis de réglage inférieure, sans démontage de pièces. La concentration de la boue peut être ajustée en temps réel grâce au dispositif d'ajout d'eau, afin de s'adapter aux caractéristiques des différents échantillons de minerai. Le personnel expérimental peut démarrer après une formation simple, et la durée de l'expérience par lot (chargement, tri et échantillonnage des échantillons compris) peut être contrôlée en 30 minutes.

Conception économe en énergie sans alimentation : le tri est effectué uniquement en s'appuyant sur l'écoulement par gravité de la boue elle-même, sans nécessiter d'entraînement électrique supplémentaire (à l'exception de la pompe d'alimentation), et la consommation d'énergie n'est que de 1/10 de celle des équipements de tri centrifuge traditionnels, ce qui convient aux expériences continues à long terme en laboratoire et réduit les coûts d'exploitation.

Processus de tri visuel : Le corps du réservoir est fait de plexiglas transparent ou de matériau acrylique à haute résistance, qui peut observer visuellement l'état d'écoulement de la boue et le processus de stratification des particules minérales, et est pratique pour enregistrer les phénomènes de tri à différentes étapes (comme la vitesse d'agrégation des minéraux lourds et la plage de diffusion des minéraux légers), fournissant une base intuitive pour l'analyse du mécanisme de tri.

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

Conception miniature : Compact (hauteur 800-1200 mm, diamètre maximal 500 mm), il occupe seulement 0,2-0,5 m². Il peut être placé directement sur la table de laboratoire, ce qui est idéal pour les expériences collaboratives multi-équipements. Le diamètre de la spirale, de 150 à 300 mm, est disponible en option pour répondre aux différentes exigences de traitement (traitement unique d'échantillons de minerai de 0,1 à 2 kg).

Résistant à l'usure et à la corrosion : La surface du réservoir en contact avec la boue est dotée d'un revêtement spécial (polyuréthane et céramique, par exemple). D'une dureté supérieure à Shore A90, il offre une excellente résistance à l'usure et résiste à l'érosion à long terme des particules minérales. Sa durée de vie est supérieure à 1 000 essais ; pour les boues acides ou alcalines, des réservoirs en acier inoxydable 316 peuvent être sélectionnés pour résister à la corrosion chimique.

Facile à nettoyer et à entretenir : le réservoir adopte une conception divisée, qui peut être rapidement démontée et nettoyée après l'expérience pour éviter la contamination croisée de différents échantillons de minerai ; le port d'alimentation et l'intercepteur sont équipés de filtres pour éviter le blocage par de grosses impuretés ; l'équipement n'a pas de pièces mobiles complexes, un faible taux de défaillance et un coût de maintenance presque nul.

Sûr et respectueux de l'environnement : la conception de la base stable garantit qu'il n'y a pas de secousses pendant le fonctionnement de l'équipement ; le réservoir de collecte de boue est équipé d'un bord anti-débordement pour empêcher la boue de fuir et de contaminer la table expérimentale ; les eaux usées peuvent être collectées et traitées de manière centralisée via le drain inférieur, ce qui répond aux exigences de protection de l'environnement du laboratoire.

5. Garantie de la marque CATHAY, au service de la recherche minière

Chaque goulotte expérimentale en spirale est testée sur des échantillons de minerai standard (tels que des échantillons mixtes ilménite-quartz) avant de quitter l'usine afin de garantir la précision des paramètres de la spirale et l'efficacité du tri. L'équipe technique professionnelle peut fournir des services personnalisés en fonction des besoins expérimentaux, tels que l'installation d'un système de caméra en ligne pour enregistrer la trajectoire des particules minérales, ou la configuration d'une combinaison multi-goulottes (réalisation simultanée d'expériences comparatives) ; elle fournit également des manuels d'utilisation détaillés et des vidéos d'accompagnement expérimental pour aider les chercheurs à concevoir des plans expérimentaux. L'équipement bénéficie d'un service après-vente performant, d'une assistance téléphonique 24h/24 et 7j/7, d'une garantie d'un an sur les composants principaux (goulotte, intercepteur) et d'un stock suffisant de pièces d'usure (joints, filtres) pour assurer le bon déroulement des expériences.

Qu'il s'agisse de recherche sur la sélectivité des minéraux, d'optimisation du processus de traitement des minéraux ou de démonstration pédagogique, la goulotte en spirale expérimentale CATHAY peut fournir un support fiable pour le tri des minéraux en laboratoire avec son effet de tri précis, son expérience de fonctionnement pratique et son concept de conception économe en énergie, aidant à explorer en profondeur les lois du tri par gravité et à promouvoir le développement efficace de la recherche et de l'enseignement miniers.

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