APLICACIONES TÍPICAS
- Mineral de hierro
- Cromita
- Arenas minerales
- Arena de vidrio
- Oro
- Carbón
- Mica
ESPIRALES SIN AGUA DE LAVADO
Este tipo de espiral se usa en la mayoría de las aplicaciones, particularmente para concentrar minerales de baja ley. La única agua requerida se agrega con los sólidos antes de introducir la materia prima en la espiral. Los concentrados se eliminan en la parte inferior directamente en la caja de descarga de producto o en varios puntos intermedios de descarga en la espiral.
ESPIRALES CON AGUA DE LAVADO
Las espirales con agua de lavado requieren la adición de agua en varios puntos hacia abajo de la espiral, lo que proporciona un lavado más eficiente del concentrado, es decir, transporta la ganga ligera (sílice) de la banda de concentrado.
PRINCIPIO DE SEPARACIÓN
Durante la separación, la pulpa (slurry) entra en la espiral a través de una caja de alimentación y luego fluye hacia la superficie de la espiral. A medida que la pulpa desciende por la espiral, los granos minerales se asientan y clasifican según el tamaño, la forma y la gravedad específica.
La separación en espiral utiliza un principio de film fluido basado en el tamaño y en la diferencia de gravedad específica presentes en un conjunto de minerales. Cuando se alimenta con una mezcla de pulpa diluida de minerales de diferentes densidades específicas, los minerales más ligeros se suspenden más fácilmente en el agua y alcanzan velocidades tangenciales relativamente altas de modo que trepan hacia el borde exterior del canal en espiral. Al mismo tiempo, los granos más pesados y no suspendidos migran por saltación (movimiento no lineal que es una combinación de balanceo y rebote) a lo largo de la superficie de la espiral en la parte más baja de la sección transversal de la espiral. En una espiral, el concentrado de minerales pesados se dirige selectivamente al canal espiral cerca del interior de la superficie de la espiral mediante el uso de separadores de producto ajustables. El concentrado luego fluye a través de los puertos de salida de descarga de producto a lo largo de la hélice.
Como la mayoría de los dispositivos de concentración que utilizan principios de separación física, la espiral funciona mejor con una alimentación de tamaño reducido, aunque en casos seleccionados la unidad tiene cierta tolerancia para rangos de tamaño amplios. En general, un límite de tamaño aproximado sería de aproximadamente 1 mm (malla 20) y un límite fino de aproximadamente 45 µm (malla 325). Para un mejor rendimiento, la materia prima debe estar relativamente libre de limo, ya que un alto contenido de limo puede actuar como un medio pesado y disminuir las diferencias efectivas en la gravedad específica entre los minerales que se van a separar. Si el limo supera el 10% en peso, el deslimado antes de la concentración en espiral resultará casi con certeza en un mejor rendimiento de la espiral.
En general, se requiere una diferencia de gravedad específica de al menos 1 entre partículas ligeras y pesadas para una separación por gravedad exitosa.
DISTRIBUIDOR DE PULPA DE ALIMENTACIÓN
Un distribuidor de pulpa de alimentación por gravedad, montado en el centro en la parte superior del módulo en espiral, garantiza una distribución uniforme de la alimentación en cada entrada de la espiral. El cuerpo del distribuidor está construido de fibra de vidrio y las superficies mojadas están revestidas con poliuretano resistente al desgaste. La columna de mezcla central y las mangueras (no se ven) están hechas de HDPE duradero y reemplazable y las tuberías de salida están hechas de poliuretano. Los distribuidores estándar están disponibles con hasta 48 salidas en configuración de alimentación superior o inferior. En la figura anterior se ilustra un ejemplo de un distribuidor de 8 vías con alimentación superior.
PARÁMETROS DE OPERACIÓN
Durante la prueba, se pueden cambiar varios parámetros para lograr los resultados de separación deseados, teniendo en cuenta que una espiral normalmente logrará una relación de mejora de 3:1 (relación entre el grado de alimentación principal de minerales pesados y el grado de concentrado). Por lo tanto, como ocurre con la mayoría de los concentradores por gravedad, a menudo se requiere un diagrama de flujo de múltiples pasadas para lograr el grado y la recuperación deseados de minerales pesados.
Los parámetros ajustables que controlan la separación son:
1. Distribución de la pulpa de alimentación
2. Ajustes individuales de los separadores
3. Densidad de la pulpa de alimentación
4. Tasa de alimentación
5. Tasa de agua de lavado
DISTRIBUCIÓN DE LA PULPA DE ALIMENTACIÓN
En la operación de una planta, es importante mantener una tasa de alimentación constante a los bancos de concentradores en espiral. Las variaciones en los tonelajes de alimentación a las espirales no deben exceder el 10%. También es importante distribuir adecuadamente la alimentación a cada espiral individual para que todas las espirales dentro de una etapa de circuito se separen de la misma manera.
Por lo general, la distribución adecuada se logra utilizando un distribuidor de alimentación de pulpa en espiral. Los distribuidores estándar dividen la alimentación en 12, 24, 36 o 48 formas, pero hay otros tamaños disponibles.
Al seleccionar un distribuidor se debe elegir uno que se acerque más al número de entradas de espiral a operar. La tubería de cada concentrador en espiral debe inspeccionarse de forma rutinaria para asegurarse de que no se haya producido ningún taponamiento o desgaste excesivo.
POSICIÓN DE LOS SEPARADORES
La concentración eficiente depende de la selección adecuada de los puertos de extracción y las aberturas del separador utilizadas. Los minerales pesados como la ilmenita o la hematita se depositan rápidamente en un concentrador en espiral y deben eliminarse tan pronto como se forme una buena banda ancha. Dado que la banda de concentrado es más ancha en la parte superior, los divisores cerca de la parte superior del concentrador en espiral deben abrirse más anchos que los que están cerca de la parte inferior. Esto significa que los separadores recogen el concentrado a un grado relativamente uniforme en lugar de a un índice uniforme.
Las cajas de descarga de producto están provistas de dos separadores de alta resistencia para separarlos en tres productos, es decir, concentrado, producto final e intermedio. Las cajas de descarga de producto están fabricadas con poliuretano fundido sólido y están diseñadas para recolectar el producto de cada entrada de la espiral.
