Los hidrociclones tienen diversos usos, como la clasificación por tamaño y la recuperación de finos. Son muy eficaces para clasificar material inferior a malla 4, así como para capturar material fino de hasta malla 400. Ofrecen muchas ventajas, como un menor costo, una huella más pequeña y menos mantenimiento que otros tipos de equipos de clasificación.
Debido a que los hidrociclones no tienen piezas móviles, se necesita una bomba para alimentar el hidrociclón con pulpa a una presión y volumen designados. Dentro del hidrociclón, la separación de partículas se produce como resultado de la oposición de las fuerzas centrífugas y las fuerzas de arrastre. Las fuerzas centrífugas tiran de las partículas más gruesas de la alimentación hacia las paredes exteriores del hidrociclón. A continuación, estas partículas más gruesas salen por la parte inferior del hidrociclón.
Las fuerzas de arrastre tiran de las partículas más finas de la alimentación hacia el centro del hidrociclón, donde permanecen girando con el fluido hasta que se eliminan por un núcleo de aire ascendente que se forma al introducirse aire en el hidrociclón desde el fondo.
Aunque la mayor parte del agua se elimina con los finos en el desagüe, la capacidad de los hidrociclones para desaguar sólidos finos hasta un estado transportable es limitada.
Una buena regla general para tener en cuenta es que los finos siguen al agua. Por lo tanto, cuanto más finos haya en el caudal inferior, más agua saldrá por el caudal inferior y más diluido estará este caudal.
Esto significa que los hidrociclones utilizados para aplicaciones de recuperación de finos tendrán un caudal inferior más diluido que los hidrociclones empleados para la clasificación por tamaño de partículas.
Sin embargo, independientemente de la aplicación, el caudal inferior de un hidrociclón suele estar demasiado diluido para transportarlo o apilarlo sin algún tipo de desaguado del material antes de moverlo o acopiarlo. Los Separators™, que son hidrociclones modificados, se desarrollaron para generar un caudal inferior más denso que se pueda descargar directamente en un acopio, pero incluso estos pueden beneficiarse con un desaguado adicional en determinadas aplicaciones.
Desaguado con una zaranda desaguadora
Las zarandas desaguadoras se utilizan para eliminar el exceso de humedad de las partículas inferiores a malla 4 para producir un material sin goteo, transportable, apilable y disponible para su venta inmediata. Estos dispositivos de desaguado proporcionan muchas ventajas adicionales que resultan de la eliminación del exceso de humedad, entre ellas:
- Mejor limpieza
- Menor tiempo de secado del acopio
- Mejor mantenimiento del acopio
- Menores costos de acarreo
En un flujo de proceso típico, los hidrociclones descargan directamente en la zaranda desaguadora. La pulpa se introduce en la superficie con inclinación descendente pronunciada de la zaranda desaguadora. Los motores vibratorios de rotación contraria lanzan los sólidos hacia arriba y hacia delante, lo que permite que el agua se desprenda de las partículas sólidas y se descargue a través de las aberturas del medio de cribado en la superficie de la zaranda.
El material sólido se descargará de la zaranda en un intervalo de humedad del 10 % al 15 %, aunque esto depende en gran medida del material que se vaya a desaguar. En cualquier caso, el material que salga de la zaranda desaguadora será sin goteo, lo que puede suponer diferentes niveles de humedad para distintos materiales.
Aplicaciones para hidrociclones y zarandas desaguadoras
Las zarandas desaguadoras pueden utilizarse con los hidrociclones en muchas aplicaciones. Algunas de estas aplicaciones incluyen:
- Lavado primario, clasificación por tamaño y desaguado
- Como parte de un sistema de clasificación y desaguado
- Recuperación de finos y desaguado
Lavado, clasificación por tamaño y desaguado
Las zarandas desaguadoras pueden combinarse con hidrociclones que efectúan el lavado primario y la clasificación por tamaño para eliminar la humedad del producto final antes de su acopio. Estos sistemas de hidrociclones y zarandas desaguadoras suelen conformar la primera etapa del lavado de arena después del procesamiento en seco a través de una zaranda de clasificación. En esta aplicación, la arena se mezcla con agua en un sumidero y, a continuación, se bombea al hidrociclón para llevar a cabo la clasificación.
Parte de un sistema
Los hidrociclones también pueden combinarse con zarandas desaguadoras que se utilizan para desaguar el caudal inferior de los tanques de clasificación de arena o el desagüe de los lavadores de tornillo sin fin. En las aplicaciones de tanques de clasificación, el caudal inferior se descarga directamente en la zaranda desaguadora. Los sólidos del tamaño del producto que salen a través del medio de cribado con el agua se capturan en un sumidero situado debajo de la zaranda desaguadora. A continuación, se bombean a un hidrociclón ubicado encima de la zaranda desaguadora para su recuperación y posterior desaguado con la descarga del tanque de arena.
En las aplicaciones con un lavador de tornillo sin fin, los hidrociclones y las zarandas desaguadoras se utilizan para recuperar los finos del tamaño del producto y mejorar la sequedad del producto final de una de dos formas. Los hidrociclones pueden recuperar finos del desbordamiento del lavador de tornillo sin fin y descargarlos en la zaranda desaguadora, que se coloca después del lavador de tornillo sin fin para eliminar más humedad antes del acopio. Los hidrociclones también se pueden utilizar para recuperar finos del tamaño del producto que salen con el agua a través del medio de cribado de la zaranda desaguadora cuando esta se coloca después de un lavador de tornillo sin fin para eliminar la humedad del producto.
Recuperación de finos
En otros tipos de aplicaciones de recuperación de finos, los hidrociclones y las zarandas desaguadoras pueden admitir el flujo de residuos de la planta de lavado para reducir el volumen de material que se envía a las piscinas de decantación. Estos hidrociclones están específicamente diseñados para recuperar partículas ultrafinas de hasta malla 400.
Como unidad, los hidrociclones y las zarandas desaguadoras proporcionan un sistema de clasificación y desaguado de gran eficiencia en una huella reducida. Son capaces de procesar grandes volúmenes y generar material sin goteo que cumple las especificaciones. En comparación con tipos similares de sistemas de clasificación por tamaño y desaguado, los hidrociclones y las zarandas desaguadoras ofrecen una mejor clasificación y un mayor desaguado cuando se utilizan en combinación.
