Ultrasonik Cevher Zenginleştirme

Ultrasonikasyon parçacıkların mikro taşlama için etkili bir yoldur. İnce boyutlu parçacıkların üretimi için, özellikle ultrasoniğin pek çok avantajı vardır. Yaygın boyut küçültme gibi donanımlar ile karşılaştırıldığında: koloit değirmenleri (örneğin bilyalı değirmenler, boncuk değirmeni), disk öğütücüler, jet değirmenler, rotor-stator karıştırıcılar (ultra turrax) ya da yüksek basınçlı homojenleştiriciler. Bu nedenle hacim azaltılması, Ultrasonikasyon yüksek konsantrasyon ve yüksek viskoziteli bulamaçlarının işlenmesini sağlar. Ultrasonik öğütme özellikle mikron boyutu işlemek için uygun olup, nano boyutlu Seramik, altın, gümüş, alüminyum trihidrat, baryum sülfat, kalsiyum karbonat ve metal oksitler gibi malzemelerde iyi sonuç verir.

Ultrasonik cihazları yüklemek ve çalıştırmak çok kolaydır. Titanyum sonotrot ve horn: öğütülecek malzeme ile temas halindeki sadece iki bölümü vardır. Ultrasonik akış hücresinin basit tasarımı sayesinde, birimler hızla temizlenebilir. Ultrasonik cihazlar genellikle daha az enerji geleneksel öğütme ekipmanları ve ultrasonik öğütme için gerekli olan mekanik enerji olarak elektrik dönüşümünde çok yüksek bir verimliliğe sahiptir. Parçacık freze etkisi yoğun ultrasonik kavitasyona dayanmaktadır. Yüksek yoğunluklarda sıvı ortam içine ses dalgaları yayılması frekansa bağlı oranları, yüksek basınç (sıkıştırma) ve alçak basınç (seyrelme) döngülerde sonuçlanır. Düşük basınç döngüsü sırasında, yüksek yoğunluklu ultrason dalgaları sıvı içinde küçük bir vakum kabarcığı ya da boşluk oluşturur. Kabarcıklar artık enerjiyi absorbe edildiği bir hacme ulaştırdığı zaman, yüksek basınçlı döngüsü sırasında şiddetle daralır. Bu olguya kavitasyon denir. Mikro türbülanslar ve en fazla 1000km / saat mikro jetleri kavitasyon kabarcıkları sonucunda bölünür. Büyük parçacıklar erozyon ya da parçacık boyutu küçültmeyle (çevreleyen sıvı içinde kavitasyon çökmesi yoluyla) parçacık arası çarpışma ya da yüzeyi üzerinde oluşturulmuş kavitasyon kabarcıklarının patlaması istenen boyuta indirilir. Bu durum, kristal boyutu ve yapısı, değişen difüzyon kütle transferi işlemleri ve katı faz reaksiyonları keskin bir hızlanma yol açar.

Kavitasyon, bir sıvıda kabarcıkların oluşumu, büyümesi ve patlak çökmesidir. Kavitasyon kabarcıkları vakum kabarcıkları bulunmaktadır. Vakum, bir tarafta, hızlı hareket eden yüzey ve diğer bir atıl sıvı tarafından oluşturulur. Elde edilen basınç farkı, sıvı içinde kohezyon ve adezyon kuvvetlerinin üstesinden gelmek için karşılık vermektedir. Kavitasyon Venturi püskürtme uçlarını, yüksek basınçlı püskürtme uçlarını, yüksek hız döndürme veya ultrasonik güç çeviriciler gibi farklı şekillerde imal edilebilir. Tüm bu sistemler içinde sürtünme, turbulences, dalgalar ve kavitasyon giriş enerji dönüştürülür. Kavitasyon dönüştürülmüş giriş enerji kısmını sıvı içinde ekipman üreten kavitasyon hareketi açıklayan çeşitli etkenlere bağlıdır. ivme yoğunluğu kavitasyon enerjinin verimli dönüşüm etkileyen en önemli faktörlerden biridir. Daha yüksek ivme yüksek basınç farkları yaratır. Bu da, vakum oluşturulması olasılığı yerine sıvı boyunca yayılan dalgalara oluşturulması kabarcıkları arttırır. Bu nedenle, daha yüksek bir ivme yüksek kavitasyon dönüşür enerji fraksiyonudur. bir ultrasonik güç çevirici olması durumunda, ivme yoğunluğu salınım amplitüdü ile tarif edilmektedir. Daha yüksek amplitüdler daha etkin bir kavitasyon oluşumu ile sonuçlanır. Hielscher Ultrasonics'in endüstriyel cihazları 115 µm'ye kadar amplitüdler oluşturabilir. Bu yüksek genlikler, 100 W / cm³'ye kadar yüksek güç yoğunlukları oluşturmaya olanak tanıyan yüksek güç aktarım oranına olanak tanır. yoğunluğu ek olarak, sıvı türbülanslar, sürtünme ve dalga üretimi açısından en az kayıp oluşturmak için bir şekilde hızlandırılmalıdır. Bunun için en uygun yoldur hareketinin tek taraflı yöndür.