Гидроциклоны – аппараты для классификации тонкоизмельченных материалов по крупности в центробежном поле, создаваемом вращением пульпы.

Гидроциклоны состоят из цилиндро-конического металлического корпуса 4, питающего 1 и сливного 3 патрубков, песковой насадки 6 и сливной трубы 2. Угол конусности преимущественно равен 20°. Для износостойкости корпус изнут­ри футеруется каменным литьем, резиной, керамикой. Для песко­вой насадки используют износостойкие втулки.

Для получения тонкого слива применяют циклоны малого диа­метра. Гидроциклоны больших диаметром (более 1000 мм) не на­шли широкого применения.

Пи­тание подается в гидроциклон насосом под давлением через пи­тающий патрубок тангециально (по касательной). Благодаря тангенциальной подаче питания пульпа в гидроциклоне приобретает вращательное движение, создающее центробежное поле (рис.). Под действием центробежной силы более круп­ные и тяжелые частицы отбрасываются к стенке корпуса и раз­гружаются через песковую насадку, а более тонкие и легкие ча­стицы — через сливной патрубок, нижний край которого погру­жен несколько ниже питающего патрубка. Увеличение глубины погружения приводит к увеличению крупности слива.

При вихревом движении жидкости в гидроциклоне образуются два вращающихся потока – внешний, перемещающийся вдоль стенок конуса вниз к песковой насадке, и внутренний цилиндрический, направленный вверх, к сливному патрубку. Вблизи геометрической оси корпуса гидроциклона образуется воздушное ядро (воздушный столб).

На показатели работы гидроциклонов влияют его конструктивные и технологические параметры. К первым относят диаметр гидроциклона, размер питающей насадки, диаметры сливного патрубка и песковой насадки, угол конусности, размер сливной трубы, ко вторым – содержание твердого в питании, объемную производительность, вещественный состав твердой фазы и физические свойства пульпы (плотность, вязкость, температура, давление на входе).

Работа гидро­циклонов при заданной производительности регулируется подбором диа­метра песковых и сливных насадок и плотности слива и песков. Уменьшение диаметра песковой насадки приводит к увеличению твердого в песках и к увеличению выхода и крупности слива. Однако чрезмер­ное уменьшение диаметра песковой насадки может привести к забива­нию насадки песками.

Достоинствами гидроциклонов являются: высокая производительность. Малые габариты и отсутствие движущихся и вращающихся частей.

Применение гидроциклонов

· классификация по крупности в водной среде измельченных руд и других материалов (на слив и пески) – осуществляется в гидроциклонах классифицирующих;

· обогащение мелко- и среднезернистых руд по методу сепарации в тяжелых суспензиях, воде – в гидроциклонах для обогащения в среде: суспензионных гидроциклонах;

· обесшламливание, сгущение и осветление продуктов обогащения рудных и других полезных ископаемых – в гидроциклонах для обесшламливания;

· обезвоживание продуктов обогащения рудных и других полезных ископаемых.

Гидроциклоны, применяемые на нашем предприятии:

· СВП-710, СВП-500 - гидроциклоны спиральные вихревые полиуретановые, диаметром 710 мм и 500мм соответственно;

· ГЦР-500 – гидроциклон, футерованный износоустойчивой резиной, диаметром 500 мм.

Обогащение урановых руд осуществляется на центрифугах, где гексафторид урана разделяется на легкую и тяжелую фракции под действием центростремительного ускорения, в сотни тысяч раз превышающего привычное ускорение свободного падения (g).