Základným princípom odstredivého koncentrátora s vodným{0}}plášťom (centrifúga Nelson) je dosiahnuť účinnú separáciu jemných minerálov s vysokou-hustotou (ako je zlato) od hlušiny s nízkou-hustotou pomocou preplachovacej vody na vytvorenie dynamického fluidného lôžka v silnom poli odstredivej sily.
I. Základná štruktúra (kľúčové komponenty)
Dvoj{0}}vrstvový bubon (jadro):
Vnútorná vrstva: Kužeľ z nehrdzavejúcej ocele s prstencovými rozperami, jeho steny sú husto perforované, aby vytvorili obohacovacie nádrže.
Vonkajšia vrstva: Tvorí uzavretý vodný plášť s vnútornou vrstvou, ktorý sa používa na distribúciu oplachovej vody.
Dutý hlavný hriadeľ: Stlačená voda vstupuje do vodného plášťa cez tento hriadeľ a je potom vypudzovaná z malých otvorov vo vnútornej vrstve.
Pohonný systém: Motor poháňa bubon, aby sa otáčal vysokou rýchlosťou (150 – 500 ot./min.), pričom generuje odstredivú silu 60 – 100 g.
II. Pracovný proces (podrobné vysvetlenie štyroch krokov)
Kŕmenie a odstredivé usadzovanie
Suspenzia sa privádza do spodnej časti bubna zo stredu. Pôsobením silnej odstredivej sily tečie kaša smerom hore pozdĺž steny kužeľa. Častice s vysokou-hustotou (ako je zlato) sú vystavené väčšej radiálnej sile, rýchlo sa vrhajú smerom k vnútornej stene a ukladajú sa do prstencového žliabku dištančného prvku; hlušina s nízkou-hustotou sa pohybuje smerom nahor s prúdom vody.
Spätná voda a fluidizácia (kritická fáza)
Stlačená voda (0,03–0,06 MPa) vstupuje do vodného plášťa cez dutý hriadeľ a je vypudzovaná smerom nahor z vnútorných pórov, pričom vytvára spätný prúd smerom nahor oproti odstredivej sile.
Voda zo spätného preplachu fluidizuje minerálnu vrstvu vo vnútri rozperiek a vytvára dynamické separačné lôžko.
High-density minerals: Centrifugal force >>odpor prúdenia vody → zostávajú stabilne na dne žľabu.
Zhluk nízkej{0}}hustoty: Odstredivá sila < odpor prietoku vody → nepretržite splachovaná smerom nahor.
Nepretržité oddeľovanie a vypúšťanie hlušiny
Ľahké minerály pretekajú z hornej časti bubna so stúpajúcim prúdom vody a vstupujú do hlušinového žľabu; ťažké minerály sa neustále hromadia a vytláčajú v medzikusoch, čím vytvárajú koncentrovanú vrstvu.
Vypúšťanie koncentrátu (prerušované/automatické)
Po určitom čase prevádzky zastavte stroj alebo zmeňte smer prúdenia vody, aby sa koncentrované ťažké minerály (koncentrát) v membráne vypláchli pomocou-vody pod vysokým tlakom.
III. Princíp a podstata (zhrnuté v jednej vete)
Odstredivá sila zosilňuje rozdiely v hustote a preplachovacia voda dynamicky preosieva častice; ťažké minerály sa „usadzujú a hromadia na dne“, zatiaľ čo ľahké minerály „plávajú a sú vypúšťané“, čím sa dosahuje efektívna regenerácia jemných častíc.
