A separador en espiral(o concentrador en espiral) es un dispositivo basado en la gravedad-que se utiliza para separar partículas de diferentes densidades en una suspensión (una mezcla de agua y sólidos-molidos).
Es un equipo clásico y ampliamente utilizado en el procesamiento de minerales, el reciclaje y otras industrias, apreciado por susimplicidad, sin partes móviles y bajo consumo energético.
Cómo funciona: el principio básico
Imagínese vertiendo una mezcla de arena y agua por un tobogán en forma de sacacorchos. Las partículas más pesadas (como la arena negra) se comportarán de manera diferente que las partículas más ligeras (como la arena normal). Un separador en espiral aprovecha esto a escala industrial.
Fuerzas clave en juego:
Gravedad:Tira la lechada hacia abajo en espiral.
Fuerza centrífuga:Empuja las partículas hacia afuera contra la pared del comedero.
Fricción y Arrastre:Frena las partículas, especialmente las que están en contacto con la cubeta.
Fuerza Bagnold:Una fuerza de elevación creada por el lodo que fluye y que empuja las partículas más pequeñas y pesadas hacia adentro.
La separación ocurre porquepartículas más densas(p. ej., hematita, estaño, carbón) ypartículas más ligeras(p. ej., arena de sílice, arcilla) se organizan en bandas distintas a medida que viajan por la espiral.
El proceso de separación paso-a-paso:
Alimentar:La lechada se bombea a la parte superior de la espiral y se distribuye uniformemente en el comedero.
Fluir hacia abajo por la hélice:A medida que la suspensión fluye por la espiral (normalmente de 5 a 7 vueltas), la película que fluye desarrolla un perfil característico.
Estratificación de partículas:
Partículas pesadas/densas:Se asientan en el fondo de la película que fluye, experimentan más fricción contra el canal y se ven obligados ainteriorhacia el centro de la espiral por corrientes secundarias en el fluido.
Partículas ligeras/menos densas:Permanecen suspendidos más arriba en la película que fluye, son transportados por el flujo primario y empujadosexteriorhacia el borde por la fuerza centrífuga.
Terrible:En la parte inferior de la espiral, undisidente(o varios divisores) está posicionado para separar físicamente las bandas ahora-segregadas en diferentes flujos de productos.
Divisor de producto pesado/medio/ligero
Recopilación:Los productos separados (normalmente 2 o 3) se recogen en diferentes tuberías o tanques.
Características clave del diseño:
Perfil de canal:Generalmente un semicírculo modificado (p. ej., parábola cúbica). Algunas son espirales de "agua de lavado" con ranuras o rifles para ayudar a la separación.
Paso:La distancia vertical entre vueltas se puede ajustar.
Número de vueltas:Normalmente de 5 a 7, dependiendo de la dificultad de la separación.
Materiales:Fabricados con materiales duraderos como poliuretano, fibra de vidrio o hierro fundido, a menudo con revestimientos de desgaste cerámicos.
Aplicaciones comunes:
Procesamiento de minerales:El uso más común. Separando:
Mineral de hierro (hematita/magnetita de sílice)
Arenas minerales pesadas (ilmenita, rutilo, circón de cuarzo)
cromita
Estaño
Tungsteno
Procesamiento de carbón:Limpieza del carbón eliminando rocas densas (esquisto, pirita).
Reciclaje:Separar plásticos de diferentes densidades (p. ej., PET de PVC).
Procesamiento de arena de sílice:Eliminación de impurezas minerales pesadas.
Remediación de suelos:Separar contaminantes del suelo.
