Nguyên lý làm việc của bàn lắc nhiều lớp
Bàn lắc bốn lớp là một thiết bị tách trọng lực treo nhiều lớp. Bốn bề mặt giường bằng sợi thủy tinh được xếp chồng lên nhau theo chiều dọc và dùng chung một bộ đầu truyền động cong lệch tâm/đôi{3}}. Mỗi lớp hoàn thành việc phân tách một cách độc lập. Cơ chế tách hoàn toàn giống như cơ chế của bàn lắc 6S một lớp. Nó dựa vào bốn hành động lắc vi sai tịnh tiến + dòng nước xả ngang + xoáy rãnh đáy + chênh lệch mật độ trọng lực để đạt được sự phân tầng và tách khoáng.
I. Nền kết cấu cốt lõi
Hệ thống treo khung: Bốn bề mặt giường và đầu truyền động đều được treo bằng dây cáp thép, tạo ra độ rung tối thiểu và loại bỏ nhu cầu sử dụng nền bê tông nặng. Cơ chế điều chỉnh độ dốc thống nhất cho phép điều chỉnh đồng bộ góc nghiêng ngang của bốn bề mặt giường (0~12 độ).
Cơ chế truyền động chung: Một động cơ truyền động một thanh kết nối lệch tâm/tay quay đôi{0}}để cung cấp chuyển động tịnh tiến không đối xứng cho bốn bề mặt bệ: hành trình về phía trước chậm và bật lại nhanh, tạo ra lực đẩy truyền tải theo chiều dọc cho các hạt.
Bốn bề mặt giường độc lập: Mỗi lớp có các dải/rãnh giường nâng lên theo chiều dọc. Lớp trên có dải cát thô rộng hơn và cao hơn, trong khi lớp dưới có dải cát mịn mịn hơn. Mỗi lớp được trang bị một máng cấp liệu độc lập, phun nước xả và máng tiếp nhận quặng (quặng đậm đặc/trung bình/quặng/chất thải).
Hệ thống cấp nước và cấp liệu: Bùn được phân bố đều thành bốn lớp, mỗi lớp nhận nước xả riêng biệt chảy xiên dọc theo bề mặt giường.
II. Nguyên tắc tách hoàn toàn (Tách lớp bốn-bước)
1. Nới lỏng và tách bùn (Trọng lực + Dòng điện xoáy)
Bùn đã được phân loại (0,037 ~ 2 mm) được đưa vào từng bề mặt giường. Nước xả ngang chảy qua các rãnh đáy, tạo ra các dòng xoáy cục bộ trong các rãnh; các bề mặt lớp chồng lên nhau chuyển động qua lại, liên tục nới lỏng lớp bùn đã nén.
Dưới tác dụng của trọng lực lắng:
Khoáng chất nặng có mật độ-cao (vàng, vonfram, thiếc, tantalum, niobium, quặng sắt) lắng xuống đáy lớp quặng và bị mắc kẹt trong các rãnh của đáy;
Dải ánh sáng có mật độ-thấp (thạch anh, fenspat, đất sét) vẫn lơ lửng ở dòng nước phía trên, đạt được sự phân tầng theo chiều dọc theo mật độ.
2. Chuyển động vi sai tạo ra sự phân vùng theo chiều dọc
Chuyển động tịnh tiến không đối xứng của bề mặt giường là chìa khóa để phân vùng sau khi phân lớp:
* Tiến triển chậm về phía trước: Khoáng chất nặng được giữ cố định bởi các dải giường và từ từ di chuyển lên dốc về phía **đầu tập trung (cấp cao)** với bề mặt giường;
* Hồi phục nhanh: Các hạt ánh sáng của lớp-trên có quán tính và trượt cao, không thể bị tấm trải giường cuốn đi và không di chuyển về phía chất cô đặc.
Chênh lệch mật độ càng lớn thì sự chênh lệch về tốc độ di chuyển theo chiều dọc càng rõ ràng và các khoáng chất nặng liên tục tích tụ ở vùng tập trung ở một bên bề mặt giường.
3. Chuyển hướng dòng nước bên
Dòng nước chảy ngang liên tục tạo ra lực đẩy ngang lên lớp quặng:
Các khoáng chất nặng của lớp dưới cùng bị chặn bởi các dải giường, dẫn đến sự dịch chuyển và tập trung ngang tối thiểu ở một bên của bề mặt giường, tạo thành vùng tập trung;
Các hạt có mật độ-trung bình ở lớp giữa (các phần phát triển xen kẽ) bị dòng nước đẩy đi một khoảng, tạo thành vùng khoáng-giữa;
Lớp ánh sáng phía trên bị dòng nước bên cuốn trôi trực tiếp và thải ra dọc theo đầu dưới của bề mặt giường, trở thành vùng chất thải.
