Aperçu de l'hydrocyclone
L'hydrocyclone est un équipement de traitement des minéraux à haut rendement qui utilise la force centrifuge pour classer, séparer, concentrer et déslimer. Sa fonction principale est de séparer les particules les plus grossières et les plus lourdes de la boue. Il est largement utilisé dans toutes sortes d'usines de traitement des minerais et constitue l'un des principaux équipements permettant de classer les particules de minerai en fonction de leur taille.
Le principe de base est que la boue pénètre dans le récipient conique le long de la ligne tangente sous haute pression, générant un fort mouvement rotatif, et que les particules de différentes tailles sont séparées par différentes forces centrifuges. Il présente les avantages significatifs d'une structure simple, d'une grande capacité de traitement, d'une efficacité de classification élevée, d'un faible encombrement, etc.
Structure et principe de fonctionnement de l'hydrocyclone
1) Composition de la structure :
-
Cylindre cylindrique: la partie supérieure est cylindrique et la paroi du cylindre est équipée d'un orifice d'alimentation tangentiel.
-
Conteneur conique: la partie inférieure est conique, la taille de l'angle du cône affecte la précision de la séparation et la capacité de traitement.
-
Tuyau de trop-plein: situé au sommet du centre du cylindre, il est utilisé pour évacuer le trop-plein contenant des particules fines (trop-plein).
-
Tuyau de descente de sable (Underflow): situé au bas du cône, il est utilisé pour évacuer le sable descendant contenant des particules grossières (Underflow).
-
Revêtement résistant à l'usure: les pièces clés (telles que l'alimentateur, la paroi interne, le puits de sable) sont souvent revêtues de caoutchouc résistant à l'usure, de carbure de silicium ou de polyuréthane afin de prolonger leur durée de vie.
2) Principe de fonctionnement :
Sous la pression (généralement 0,05-0,25 MPa) fournie par la pompe à sable, la boue est projetée dans le cyclone à partir de l'ouverture d'alimentation tangentielle à une vitesse élevée (environ 5-12 m/s), formant un cycloneexterne (vers le bas) et interne (vers le haut) puissant.
-
Particules grossières/lourdes: elles sont projetées vers la paroi de la machine sous l'effet d'une énorme force centrifuge, et se déplacent vers le bas avec le cyclone externe, pour être finalement évacuées par la buse de sédimentation située au fond de la machine.
-
Particules fines/légères: sous l'effet de la faible force centrifuge, elles forment un cyclone interne dans la zone centrale de basse pression, se déplacent vers le haut et sont évacuées par le tuyau de trop-plein.
Principaux domaines d'application des hydrocyclones
Les hydrocyclones sont principalement utilisés dans les opérations suivantes du processus d'enrichissement :
-
Broyage et classification en circuit fermé à une ou deux étapes: il s'agit de la principale application pour former un cycle en circuit fermé avec les broyeurs à boulets afin de séparer les produits qualifiés à grains fins en temps voulu et de renvoyer les grains grossiers au rebroyage.
-
Broyage et classification du minerai concentré/intermédiaire: classification très efficace des produits intermédiaires à rebroyer.
-
Opération de déchaulage: élimination des boues de minerai qui affectent l'effet de triage avant le triage, ou déshydratation et concentration des produits après le triage.
-
Élimination des résidus:
-
Endiguement et remblayage: les résidus sont classés, les résidus grossiers sont utilisés comme matériau d'endiguement et la boue fine est évacuée vers la fin du stockage des résidus.
-
Remplissage de l'ensemble des résidus: en tant qu'équipement de pré-classement, la séparation du sable grossier permet de réduire la charge de l'équipement de déshydratation ultérieur.
Avantages et inconvénients de l'hydrocyclone
| Avantages et inconvénients |
Inconvénients |
| ✅ Pas de pièces mobiles: structure simple, faible taux de défaillance, fonctionnement et entretien faciles. |
❌ Usure rapide: les pièces telles que la bouche d'alimentation et la buse d'enfoncement s'usent facilement sous l'effet du rinçage à grande vitesse de la boue, et des matériaux résistants à l'usure sont nécessaires. |
| ✅ Grande capacité de traitement: capacité de production élevée par unité de volume, faible encombrement. |
❌ C onsommation d'énergie élevée: la pompe à sable doit fournir une pression, ce qui entraîne une consommation d'énergie élevée. |
| ✅ Grande efficacité de classement: jusqu'à 80%～90%, classement fin (jusqu'au niveau du micron). |
❌ Paramètres de fonctionnement sensibles: les modifications de la pression d'alimentation, de la concentration et de la taille des particules affectent de manière significative l'indice de classification. |
| ✅ Faible coût, facile à modifier: faible coût, possibilité de connexion en série ou en parallèle pour répondre aux différentes exigences du processus. |
|
Sélection du modèle et résumé
Il existe de nombreuses spécifications d'hydrocyclone (les plus courantes sont Φ50, Φ75, Φ100, Φ125, Φ150, Φ200, Φ250, Φ300, Φ350, Φ500, Φ660, etc.), qui peuvent être sélectionnées en tant qu'unité unique, unité parallèle ou unité tandem en fonction des exigences de traitement de la capacité de traitement, de la finesse de débordement, de la concentration de sédimentation et ainsi de suite. Une sélection correcte est essentielle pour garantir des conditions de fonctionnement optimales.
L'hydrocyclone est un équipement de classification indispensable dans les usines modernes de traitement des minerais. Malgré les problèmes d'usure et de consommation d'énergie, son excellente efficacité de classification, sa souplesse d'application et son faible coût lui permettent de jouer un rôle irremplaçable dans les domaines du broyage en circuit fermé, du déchaulage et du traitement des résidus, et il constitue un outil important pour améliorer l'efficacité économique et l'indice technique de l'ensemble du processus d'enrichissement.
