सर्पिल शूट एक प्रमुख गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण उपकरण है जिसका उपयोग व्यापक रूप से खनिज प्रसंस्करण (जैसे, सोना, टिन, क्रोमियम, लोहा और कोयला लाभकारी) में किया जाता है। इसका कार्य सिद्धांत संयुक्त क्रिया पर आधारित हैगुरुत्वाकर्षण, केन्द्रापसारक बल, और द्रव खींचें, जो विभिन्न घनत्वों और कण आकारों के खनिजों को अलग करता है। तकनीकी संचार, बिक्री दस्तावेज़ीकरण, या परिचालन प्रशिक्षण के लिए तैयार इसके कार्य तंत्र का विस्तृत, पेशेवर विवरण नीचे दिया गया है:
1. कोर डिजाइन और संरचनात्मक आधार
एक सर्पिल ढलान में एक होता हैसर्पिल गर्त (पेचदार चैनल), समर्थन फ्रेम, अयस्क फीडिंग डिवाइस, सांद्र/तेल/अपशिष्ट निर्वहन बंदरगाह, और एक जल आपूर्ति प्रणाली। इसके पृथक्करण सिद्धांत का समर्थन करने वाली प्रमुख संरचनात्मक विशेषताओं में शामिल हैं:
सर्पिल गर्त में एक निश्चित पिच और वक्रता होती है, जिसमें एक झुकी हुई आंतरिक सतह होती है (अक्सर घर्षण को कम करने और खनिजों की रक्षा के लिए रबर या पॉलीयुरेथेन जैसी पहनने-प्रतिरोधी सामग्री के साथ पंक्तिबद्ध होती है)।
गर्त का क्रॉस सेक्शन आम तौर पर एक "परवलयिक" या "गोलाकार चाप" आकार का होता है, जो खनिज पानी के मिश्रण (घोल) की प्रवाह स्थिति को अनुकूलित करता है।
2. चरण दर चरण कार्य प्रणाली
(1) घोल खिलाना और प्रारंभिक वितरण
कुचला हुआ और वर्गीकृत खनिज घोल (अयस्क कण + पानी) समान रूप से डाला जाता हैभोजन का डिब्बासर्पिल ढलान के शीर्ष पर.
एक वितरक के माध्यम से, घोल को सर्पिल गर्त के अंदरूनी किनारे में पेश किया जाता है, जिससे गर्त की सतह पर एक पतली, बहने वाली फिल्म बनती है (खनिज गुणों और पृथक्करण आवश्यकताओं के आधार पर, घोल की मोटाई 5-20 मिमी तक नियंत्रित होती है)।
(2) खनिज कणों पर कार्य करने वाली बल प्रणाली
जैसे ही घोल गुरुत्वाकर्षण के तहत सर्पिल गर्त के साथ नीचे की ओर बहता है, प्रत्येक खनिज कण तीन महत्वपूर्ण बलों के अधीन होता है जो पृथक्करण को प्रेरित करते हैं:
| बल प्रकार | स्रोत एवं प्रभाव |
|---|---|
| गुरुत्वाकर्षण बल (जी) | ऊर्ध्वाधर नीचे की ओर बल, कण के द्रव्यमान (घनत्व × आयतन) द्वारा निर्धारित होता है। |
| केन्द्रापसारक बल (Fₙ) | घोल की सर्पिल गति से उत्पन्न; कण के द्रव्यमान और उसके स्पर्शरेखा वेग के वर्ग के समानुपाती। कणों को गर्त के बाहरी किनारे की ओर धकेलता है। |
| द्रव खींचें (Fᵈ) | बहते पानी की फिल्म से प्रतिरोध; कण के आकार, आकार और घोल के सापेक्ष वेग से संबंधित। महीन, कम {{1}घनत्व वाले कणों पर हावी है। |
परिणामी बलये तीन बल कण के गति प्रक्षेपवक्र को निर्धारित करते हैं:
उच्च -घनत्व वाले खनिज (उदाहरण के लिए, सोना, क्रोमाइट, मैग्नेटाइट): अधिक गुरुत्वाकर्षण और केन्द्रापसारक बल तरल पदार्थ के खिंचाव पर काबू पाते हैं, और पानी की ओर बढ़ते हैं।बाहरी छोरगर्त का (उच्च वेग क्षेत्र)।
कम {{0}घनत्व वाले गैंग खनिज (उदाहरण के लिए, क्वार्ट्ज, फेल्डस्पार): कमजोर परिणामी बल, घोल की धीमी गति से चलने वाली आंतरिक परत में फंसकर, की ओर पलायन करता हैआंतरिक कगारगर्त का.
(3) स्तरीकरण एवं पृथक्करण
नीचे की ओर सर्पिल प्रवाह (आमतौर पर 3-5 मोड़) के दौरान, खनिज कण प्रवाहित होते हैंगतिशील स्तरीकरण:
गर्त का बाहरी किनारा उच्च {{0}शुद्धता, उच्च {{1}घनत्व सांद्रण एकत्रित करता है।
मध्य क्षेत्र (यदि डिज़ाइन किया गया है) पुनर्संसाधन के लिए "मध्यम" अंश (मिश्रित खनिज) का उत्पादन कर सकता है।
आंतरिक किनारा कम घनत्व वाले अवशेष (अपशिष्ट चट्टान) का निर्वहन करता है।
(4) उत्पाद संग्रह
सर्पिल ढलान के निचले भाग में, तीन अलग-अलग डिस्चार्ज पोर्ट (कंसन्ट्रेट, मिडलिंग, टेलिंग्स) पृथक्करण प्रक्रिया को पूरा करते हुए, स्तरीकृत खनिजों को एकत्र करते हैं।
3. पृथक्करण दक्षता को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक
कार्य सिद्धांत की प्रभावशीलता निम्नलिखित मापदंडों के अनुकूलन पर निर्भर करती है (उद्धरण या परिचालन दिशानिर्देशों में तकनीकी विशिष्टताओं के लिए महत्वपूर्ण):
घोल की सघनता: 20-40% ठोस सामग्री (खनिज के अनुसार भिन्न होती है); बहुत पतला होने से कणों की परस्पर क्रिया कम हो जाती है, बहुत गाढ़ा होने से रुकावटें पैदा होती हैं।
भोजन दर: जल फिल्म और स्तरीकरण को बाधित करने से बचने के लिए समान प्रवाह (आमतौर पर 1-5 m³/h प्रति ढलान)।
गर्त ज्यामिति: पिच (आसन्न सर्पिल मोड़ों के बीच की दूरी), वक्रता त्रिज्या, और क्रॉस {{0} अनुभागीय आकार (विशिष्ट खनिजों के लिए अनुकूलित)।
पानी का जोड़: घोल की चिपचिपाहट और प्रवाह वेग को समायोजित करने के लिए भोजन के अंत में या गर्त के साथ पूरक पानी।
कण आकार: 0.074-2 मिमी के लिए इष्टतम (बारीक से मध्यम दानेदार खनिजों के लिए प्रभावी; अति बारीक कणों को सहायक प्लवन की आवश्यकता हो सकती है)।
4. अनुप्रयोग विशेषताएँ (कार्य सिद्धांत से जुड़ी)
गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण लाभ: कोई रासायनिक अभिकर्मक नहीं, कम ऊर्जा खपत, और पर्यावरण मित्रता (हरित लाभकारी प्रवृत्तियों के साथ संरेखित)।
उच्च चयनात्मकता: घनत्व के अंतर पर निर्भर करता है, जो इसे विशिष्ट विशिष्ट गुरुत्व वाले खनिजों को अलग करने के लिए आदर्श बनाता है (उदाहरण के लिए, सोना बनाम क्वार्ट्ज, टिन अयस्क बनाम गैंग)।
सतत संचालन: सरल संरचना, आसान रखरखाव, और बड़े पैमाने के खनिज प्रसंस्करण संयंत्रों के लिए उपयुक्तता।
सारांश
सर्पिल शूट का कार्य सिद्धांत चारों ओर घूमता हैघनत्व के आधार पर खनिजों को स्तरीकृत करने के लिए परिणामी गुरुत्वाकर्षण बल, केन्द्रापसारक बल और द्रव खींचें का उपयोग करनासर्पिल प्रवाह के दौरान. इसका डिज़ाइन कण आंदोलन प्रक्षेप पथ को अनुकूलित करता है, जिससे गैंग से मूल्यवान खनिजों को कुशल तरीके से अलग किया जा सकता है। यह सिद्धांत इसे गुरुत्वाकर्षण लाभकारी में एक मुख्य उपकरण बनाता है, जो धातुओं (सोना, टिन, क्रोमियम) और गैर-धात्विक खनिजों (कोयला, जिक्रोन) के लिए खनन और खनिज प्रसंस्करण उद्योग में व्यापक रूप से लागू होता है।
