A spiralseparator(eller spiralkoncentrator) er en tyngdekrafts-baseret enhed, der bruges til at adskille partikler med forskellige densiteter i en opslæmning (en blanding af vand og formalede-faste stoffer).
Det er et klassisk og meget brugt udstyr i mineralforarbejdning, genbrug og andre industrier, værdsat for detsenkelhed, ingen bevægelige dele og lavt energiforbrug.
Sådan fungerer det: Grundprincippet
Forestil dig at hælde en blanding af sand og vand ned i en proptrækker. Tungere partikler (som sort sand) vil opføre sig anderledes end lettere partikler (som almindeligt sand). En spiralseparator udnytter dette i industriel skala.
Nøglekræfter i spil:
Alvor:Trækker gyllen ned i spiralen.
Centrifugalkraft:Skubber partikler udad mod trugvæggen.
Friktion og træk:Sænker partiklerne, især dem, der er i kontakt med truget.
Bagnold Force:En løftekraft skabt af den strømmende gylle, der skubber mindre, tungere partikler indad.
Adskillelsen sker pgatættere partikler(f.eks. hæmatit, tin, kul) oglettere partikler(f.eks. silicasand, ler) organiserer sig i adskilte bånd, når de bevæger sig ned ad spiralen.
Adskillelsesprocessen Trin-for-trin:
Foder:Gyllen pumpes til toppen af spiralen og fordeles jævnt i fodertruget.
Flow ned ad helixen:Når gyllen flyder ned ad spiralen (typisk 5-7 omdrejninger), udvikler den flydende film en karakteristisk profil.
Partikelstratificering:
Tunge/tætte partikler:Sæt dig ned i bunden af den flydende film, oplev mere friktion mod truget og tvingesindadmod midten af spiralen af sekundære strømme i væsken.
Lette/mindre tætte partikler:Bliv suspenderet højere i den flydende film, bliver båret af det primære flow og skubbesudgåendemod fælgen ved centrifugalkraft.
Opdeling:I bunden af spiralen, ensplitter(eller flere splittere) er placeret til fysisk at adskille de nu-segregerede bånd i forskellige produktstrømme.
Tung/Mellem/Let produktsplitter
Samling:De adskilte produkter (typisk 2 eller 3) samles i forskellige rør eller tanke.
Nøgledesignfunktioner:
Trug profil:Normalt en modificeret halvcirkel (f.eks. kubisk parabel). Nogle er "vaskevands"-spiraler med riller eller rifler for at hjælpe adskillelse.
Pitch:Den lodrette afstand mellem svingene kan justeres.
Antal omgange:Typisk 5 til 7, afhængig af sværhedsgraden ved adskillelse.
Materialer:Fremstillet af holdbare materialer som polyurethan, glasfiber eller støbejern, ofte med keramiske slidforinger.
Almindelige applikationer:
Mineralbehandling:Den mest almindelige brug. Adskillelse:
Jernmalm (hæmatit/magnetit fra silica)
Tungt mineralsand (ilmenit, rutil, zirkon fra kvarts)
Chromite
Tin
Wolfram
Kulforarbejdning:Rensning af kul ved at fjerne tæt sten (skifer, pyrit).
Genbrug:Adskillelse af plast med forskellige densiteter (f.eks. PET fra PVC).
Silicasandbehandling:Fjernelse af tunge mineralske urenheder.
Jordrensning:Adskillelse af forurenende stoffer fra jord.
