Los lavadores de tornillo, también conocidos como lavadores de tornillo para material fino, han existido durante mucho tiempo. Proporcionan las funciones principales de lavado, clasificación y deshidratación de arena y otros sólidos finos. Estas máquinas son fáciles de operar y requieren un mínimo de caballos de fuerza o kilovatios por tonelada por hora de alimentación de sólidos en comparación con otros procesos de lavado y deshidratación de arena. Se pueden utilizar solos o como parte de una planta de procesamiento húmedo más grande. En cualquier caso, un lavador de tornillo de arena debe tener el tamaño correcto para proporcionar una retención óptima de los finos.
Antes de aprender a dimensionar un lavador de tornillo de arena para una aplicación, es importante saber cómo funcionan estas máquinas.
Como Funcionan los Lavadores de Tornillo?
La arena o material fino ingresa a través de la caja de alimentación en una placa deflectora. Los sólidos más pesados se hunden hasta el fondo de la caja, mientras que la fracción más fina flota hacia la superficie y fluye sobre los vertederos. El material que se asienta se transporta desde el área de la piscina por una caja de lavado inclinada hasta el extremo de descarga.
A medida que los sólidos se transportan más allá del área de la piscina, ingresan a la sección de la plataforma seca de la caja de la lavadora, momento en el que el agua comienza a separarse del material. Un área de plataforma seca extra larga proporciona la máxima deshidratación de los sólidos finos. La curvatura de las paletas del tornillo giratorio se ajusta a la sección curva de la caja del lavador para transportar, lavar (a través de la rotación de las partículas de arena) y deshidratar de manera eficiente. Se proporciona un canal opuesto al lado de transporte para permitir que el agua drene del material y regrese al área de la piscina.
Dimensionamiento de un Lavador de Tornillo
El tamaño y la selección de un lavador de tornillo para material fino se basa en el tipo de sólidos de alimentación, la graduación de la alimentación, la especificación del producto deseado, la capacidad requerida y el volumen de agua si se encuentra en una suspensión de alimentación.
Todos estos factores deben tenerse en cuenta al seleccionar correctamente el equipo. No revisar todos estos parámetros podría resultar en una selección de tamaño incorrecta.
Datos necesarios para realizar la selección de tamaño
Los lavadores de tornillo deben tener el tamaño adecuado tanto para agua como para sólidos. El porcentaje que pasa malla 50 (297 µm) en el producto dicta la velocidad del tornillo, mientras que la cantidad de material de menos 200 mesh (74 µm) dicta el volumen de agua requerido para un funcionamiento eficiente.
Para dimensionar un lavador de tornillo, necesita saber:
• Las toneladas por hora de sólidos en la alimentación
• La gradación de la distribución del tamaño de partícula de los sólidos de arena
• Requisitos de especificación de tamaño de partículas para el producto o productos de arena
• Volumen de agua (si lo hubiera) asociado con los sólidos de arena
A partir de estos datos, se utilizan dos tablas para dimensionar el equipo. El primer cuadro muestra las capacidades de tph de arena gruesa y los volúmenes de agua que los tamaños estándar de los lavadores de tornillo para materiale finos pueden manejar mientras ahorran los sólidos de arena fina retenidos en malla 100, o de malla 0.150 mm a malla 200 o 0.075 mm.
Los volúmenes de agua enumerados son capacidades que permiten retener la mayor parte de la arena en los tamices enumerados.
Las capacidades se basan en:
• 3/8 ”o 10 mm x 0
• Tener una gravedad específica de 2.6 y superior.
• Con un peso de 90-100 libras por pie cúbico (1,45-1,6 mt / m3) o más
Los volúmenes de agua enumerados son los galones estadounidenses máximos permitidos por minuto cuando se mantiene una gravedad específica de 1.03.
La segunda tabla muestra la velocidad recomendada del eje del lavador de tornillo basada en el porcentaje que pasa de malla 50 o 300 micrones en el producto anticipado después de que se han eliminado los finos. Como muestra la tabla, la velocidad del eje del tornillo debe reducirse para desaguar arenas más finas.
Cuando se reduce la velocidad del eje del tornillo, la capacidad de la unidad se reduce en el mismo porcentaje que la velocidad. Por ejemplo, si la velocidad se reduce en un 50%, la capacidad de la unidad se reducirá en un 50%. Si no se reduce la velocidad, la arena fina se puede llenar en la tina de la caja de la lavadora, provocando que la arena fina se desborde y se pierda.
Si el lavador de tornillo funciona demasiado rápido, los sólidos no tienen la posibilidad de permanecer en el eje el tiempo suficiente para deshidratarse. El material se caerá del vuelo y volverá a la zona de la piscina. Eventualmente, la caja se llenará de arena y se desbordará con los ultra finos, posiblemente atascando el eje del tornillo.
¿Qué pasa con el agua en la alimentación?
También se debe tener en cuenta el agua que entra. Una caja lavadora solo puede procesar cierta cantidad de agua mientras retiene los materiales hasta un cierto tamaño. Usando la tabla proporcionada, puede determinar el tamaño de una caja lavadora que debe usarse para guardar el producto deseado.
Si se usa una caja de lavadora demasiado pequeña, las fracciones finas deseadas que es posible que deban guardarse desbordarán en los vertederos. En algunos casos, se debe seleccionar un lavador de tornillo más grande independientemente de la capacidad de arena requerida.
Por ejemplo, si el proyecto requiere un equipo para manipular 175 tph pero el lavador de tornillo tiene 800 galones estadounidenses por minuto ingresando con la alimentación y el productor necesita ahorrar hasta malla 200, entonces debes utilizar un lavador de tornillo 66” x 36 ' para material fino. Si se hubiera utilizado un equipo menor de 44” x 33 'basándose solo en la capacidad, el operador solo habría ahorrado material hasta aproximadamente malla 180.
El lavador de tornillo para material fino debe mantener un área de piscina tranquila para una clasificación eficiente.
Para retener adecuadamente los sólidos en un lavador de tornillo, se debe mantener un área de piscina tranquila. La caja de alimentación ubicada dentro de la placa deflectora se usa para alejar el material del área tranquila de la piscina. Si el área de la piscina es turbulenta, los sólidos más finos que pueden ser deseables en el producto desbordarán los vertederos.
La placa deflectora ayuda a separar el área de alimentación de la caja del equipo y mantiene el área de la piscina en calma. En algunas aplicaciones, puede ser deseable quitar la placa deflectora y alimentar el material cerca de la placa trasera por el vertedero. Esto ayudará a agitar el área de la piscina y desbordará el material que el productor desea eliminar.
Dimensionamiento de los Lavadores de Tornillo
Es importante revisar la cantidad de material fino que pasa de malla 200 (75 µm) en la alimentación. Demasiada poca agua y el operador no podrá eliminar estos ultra finos.
Como regla general, un lavador de tornillo para material fino requiere 50 galones estadounidenses por minuto de agua para eliminar 1 stph pasante en la malla 200 (75 µm) en los sólidos de alimentación.
Tornillos de alto volumen de agua
Debido a que los lavadores de tornillos deben dimensionarse tanto para agua como para sólidos, alimentación con grandes volúmenes de agua y bajo volumen de sólidos pueden terminar siendo dimensionados para el agua y no para los sólidos. Esto puede resultar en una máquina que tiene el tamaño correcto para la cantidad de agua, pero puede ser demasiado grande para proporcionar una retención óptima de finos.
Es por eso que se inventaron los lavadores de tornillo para material fino de alto volumen de agua: para proporcionar aplicaciones con bajo volumen de sólidos y alto volumen de agua en la alimentación con una solución del tamaño adecuado para lavar, clasificar y deshidratar arena y otros sólidos finos. Los lavadores de tornillo para material fino de alto volumen de agua permiten ejes de tornillo de diámetro más pequeño en una caja de lavadora más grande. Por ejemplo, se puede colocar un eje de tornillo de 44” en una caja diseñada para un tornillo de 66”. Pueden ahorrarle al productor gastos de capital comprando una máquina del tamaño correcto para su aplicación específica en lugar de una que sea demasiado grande y que tarde más en ver un retorno en la inversión.
Al dimensionar un lavador de tornillo, debe considerar más que solo las toneladas por hora. Un lavador de tornillo para material fino debe dimensionarse para las toneladas por hora de arena, la gradación del producto de arena anticipado y el volumen de agua asociado con los sólidos de arena. Tener en cuenta todos estos datos por adelantado le permitirá seleccionar el lavadores tornillo para material fino adecuado para una retención óptima de los finos.
