液体サイクロンには可動部品がありません。しかし、依然として、世界中の鉱物加工工場で最も誤用されている機器の 1 つです。
なぜ？なぜなら、理論上の選択チャートは、実際の鉱山現場ではめったに存在しない安定した条件、つまり、一貫した供給圧力、均一な鉱石硬度、予測可能な粒子形状、安定したパルプ密度を前提としているからです。
実際、鉱山は±20%の圧力変動、ベンチ間の鉱石のばらつき、粘土のサージ、予期せぬ密度の変動に直面しています。純粋に理論に基づいて選択された液体サイクロンは性能が低下し、再循環負荷が急増し、ミル密度がドリフトし、ライナーの寿命が低下します。
このガイドは、公開された研究データと、金、銅、鉄鉱石、リチウムの操業から得た現場での経験を組み合わせたものです。これは、実践的で実行可能な選択基準を必要とするプロセス エンジニア、メンテナンス マネージャー、調達専門家向けに書かれています。
液体サイクロンは、遠心力を使用して固体粒子をサイズ、密度、形状ごとに分離する静的かつ受動的分級装置です。スラリーは圧力を受けて接線方向に入り、回転して渦を作り、2 つの流れに分離します。
オーバーフロー (罰金):低密度の微粒子が上部のボルテックスファインダーから排出されます。
アンダーフロー (粗い):底部の頂点（スピゴット）から高密度で粗大な粒子を排出
可動部品がないため信頼性は高くなりますが、性能は正しいサイズ設定、材料の選択、および動作条件に完全に依存します。
分離メカニズムは次の 4 つのステップに従います。
ステップ 1 – 接線方向のエントリ:スラリーは圧力 (通常 40 ～ 150 kPa) でサイクロン入口に入り、高速回転渦を生成します。
ステップ 2 – 遠心加速:高密度で粗い粒子がサイクロンの壁に向かって外側に投げ出され、螺旋を描きながら頂点まで下がります。
ステップ 3 – 空芯の形成:中心の空芯が軸に沿って形成されます。細かくて軽い粒子はコア付近に留まり、上方に引き寄せられます。
ステップ 4 – 分割放電:粗大粒子はアンダーフロー (頂点) から出ます。微粒子はオーバーフロー (渦ファインダー) から出ます。
カット ポイント (d50) は、粒子がオーバーフローまたはアンダーフローを報告する可能性が等しい粒子サイズです。
| 利点 | 説明 |
|---|---|
| 大容量 | 単一サイクロンで毎時数百トンを処理可能 |
| 設置面積が小さい | スパイラル分級機よりもはるかに少ない床面積しか必要としません |
| 可動部品なし | 機械メンテナンスの負担が少なく、稼働率が高い |
| 広い切断範囲 | さまざまな直径で 20 ～ 400 µm を実現可能 |
| 水の消費量が少ない | スパイラル分級機と異なり洗浄水が不要 |
| クラスタ化しやすい | 複数のサイクロンを並列して高トン数に対応 |
液体サイクロンは次の用途に使用されます。
研削回路の分類(ボールミル、SAGミル、ロッドミル閉回路)
デスライミング浮選または重力分離の前に
尾鉱管理（濃縮、脱水、砂回収）
高密度メディア分離（石炭、鉄鉱石）
珪砂洗浄(カットポイント40～75μm)
リチウム選鉱（粘土除去）
銅および金の濃縮装置(閉回路研削)
| 要素 | 液体サイクロン | スパイラル分類器 |
|---|---|---|
| カットポイント範囲 | 20～400μm | 100～1,000μm |
| スペース要件 | とても小さい | 大きい |
| 必要な水分 | なし (自己完結型) | 高い（洗浄水が必要） |
| メンテナンス | ライナーの交換 | ギアボックス、シュー、ベアリング |
| 1台あたりの容量 | 高い | 低～中 |
| 最高のアプリケーション | 精密研削 (P80 < 150 μm) | 粗分離・洗浄 |
おすすめ：150 µm 未満の P80 を対象とする最新の研削回路では、液体サイクロンが標準です。スパイラル分級機は、粗い回路 (P80 > 300 µm) や洗浄水が豊富な場所でも引き続き使用できます。
高密度の鉱物（磁鉄鉱、赤鉄鉱、方鉛鉱）は当然ながらアンダーフローを起こし、緻密な粒子の位置ずれを引き起こします。これは、遊離した微粒子の過剰な粉砕につながります。
アクション：高比重鉱石の場合は、サイクロンの直径を小さくするか、頂点のサイズを大きくして、配置ミスを最小限に抑えます。
フィードの粒度分布 (PSD) は、フィードの密度よりも分級効率に影響します。
アクション：完全な PSD (d80 だけでなく) を取得します。広い PSD には、より大きな直径または段階的な分類が必要です。
粘土は粘度を変化させ、分離の鮮明さを低下させ、微細なバイパスを増加させます。
アクション：粘土が豊富な鉱石 (>10% マイナス 20 µm) の場合は、サイクロン処理の前に脱スライムを検討するか、より大きな渦ファインダーを使用してください。
必要な d50 により、一次近似としてサイクロンの直径が決まります。
| ターゲット d50 (μm) | 推奨サイクロン直径 (mm/in) |
|---|---|
| 20～40 | 100 ～ 150 mm (4 ～ 6 インチ) |
| 40～75 | 150 ～ 250 mm (6 ～ 10 インチ) |
| 75～150 | 250 ～ 500 mm (10 ～ 20 インチ) |
| 150～300 | 500 ～ 750 mm (20 ～ 30 インチ) |
圧力が高い = より細かいカットポイント + より高い能力。ただし、圧力は安定していなければなりません。
現場の洞察:±20% の圧力変動で安定したサイクロンは、完璧な単一点効率を備えたサイクロン以上の価値があります。圧力安定性データについてはサプライヤーに問い合わせてください。
頂点（スピゴット）の直径:アンダーフロー密度とロープのリスクを制御します。小さすぎる→ロープ。大きすぎる→濡れたアンダーフロー。
ボルテックスファインダー径：カットポイントを制御します。より大きな渦ファインダー = より粗いオーバーフロー。
経験則:通常の分類では、頂点の直径は渦ファインダーの直径の 30 ～ 50% である必要があります。
材料の選択は、摩耗、腐食、衝撃に応じて異なります。
| 材料 | 摩耗寿命（相対値） | 耐衝撃性 | 料金 | 最高のアプリケーション |
|---|---|---|---|---|
| 天然ゴム | 中くらい | 素晴らしい | 低い | 中程度の摩耗、鋭い粒子 |
| ポリウレタン | 中～高 |
パブの時間 : 2026-06-12 09:59:39
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