Hiện nay, trong công nghiệp tuyển khoáng và một số ngành công nghiệp khác, nhu cầu tuyển tách cỡ hạt được thực hiện bởi nhiều phương pháp khác nhau như tuyển trong lực, tuyển nổi, tuyển từ... Trong đó, phương pháp tuyển trọng lực trong môi trường nước được sử dụng phổ biến do chi phí thấp và vận hành đơn giản.

Tuyển trọng lực thực hiện được nhờ lực trọng trường của các hạt có kích thước và tỷ trong khác nhau (khác với tỷ trọng môi trường chất lỏng) sẽ có vận tốc sa lắng khác nhau trong môi trường lỏng (nước); thiết bị sử dụng là các bể lắng. Ngoài ra, để tăng cường năng suất và hiệu quả của quá trình tuyển có thể áp dụng nguyên lý lực ly tâm trong tuyển trọng lực, thiết bị được sử dụng là cyclon thủy lực.

Kỹ sư Nguyễn Văn Duy cho biết, nước ta có trữ lượng khoáng sản lớn về than, quặng kim loại, quặng silicat như cao lanh, trường thạch, thạch anh (riêng đối với quặng cao lanh đã có gần 400 điểm mỏ). Vì vậy, ngành công nghiệp tuyển khoáng của nước ta cũng phát triển mạnh cả về số lượng và quy mô dẫn tới nhu cầu sử dụng thiết bị cyclon thủy lực là rất lớn.

Phần lớn các cyclon thủy lực chất lượng tốt đều phải nhập khẩu từ nước ngoài nên chi phí cao và kém linh hoạt trong sản xuất. Một bộ phận nhỏ sử dụng cyclon thủy lực bằng vật liệu thép được chế tạo trong nước dựa trên thiết kế sản phẩm của các hãng thương mại. Tuy nhiên, kim loại bị mài mòn nhanh trở thành tạp chất lẫn vào sản phẩm phân tách, khiến chất lượng sản phẩm giảm, thời gian sử dụng thiết bị cyclon thủy lực ngắn, vận hành công nghệ sản xuất không ổn định.

“Việc xây dựng và hoàn thiện dây chuyền sản xuất cyclon thủy lực đầu tiên trong nước là hướng đi thuận lợi và phù hợp với thị trường. Sản phẩm cyclon thủy lực bằng gốm chịu mài mòn sẽ thay thế các loại cyclon thủy lực bằng thép, bằng nhựa và bằng cao su, tiến tới thay thế hoàn toàn các cyclon thủy lực cùng chủng loại đang được nhập khẩu." - kỹ sư Nguyễn Văn Duy nói.

Sau 18 tháng thực hiện, kỹ sư Nguyễn Văn Duy cùng các cộng sự Viện Nghiên cứu Sành sứ Thủy tinh Công nghiệp đã chế tạo thành công dây chuyền công nghệ và thiết bị sản xuất cyclon thủy lực hệ vật liệu gốm chịu mài mòn cao dùng trong công nghiệp tuyển khoáng quy mô 1.000 sản phẩm/ năm. Bên cạnh đó, nhóm còn sản xuất thử nghiệm 100 bộ cyclon 75, 100 bộ cyclon 50 đáp ứng yêu cầu về độ bền uốn (vật liệu sứ) ≥ 45 MPa; độ bền nén (vật liệu sứ) ≥ 250 Mpa;  khối lượng thể tích (vật liệu sứ) ≥ 2,4 g/cm³; độ cứng (vật liệu sứ) vạch bề mặt theo thang mohs: 8; độ mài mòn (vật liệu sứ) theo TCVN 6065-1996 ≤ 0,01 g/cm².

Theo chia sẻ của nhóm nghiên cứu, sau khi lắp ráp hoàn chỉnh thành sản phẩm, nhóm đã có những thử nghiệm đánh giá chất lượng hoạt động của thiết bị cyclon thủy lực 75 và cyclon thủy lực 50 do dự án chế tạo. Loại nguyên liệu được sử dụng để chạy thử nghiệm hoạt động của các cyclon là huyền phù cao lanh tại Lâm Đồng.

Bên cạnh đó, nhóm cũng đã sử dụng công nghệ, dây chuyền sản xuất khép kín nhằm hạn chế triệt để nguồn phát nước thải ra môi trường. Do vậy, lượng nước thải trong quá trình sản xuất được tái sử dụng gần như 100%, góp phần giảm lượng nước sản xuất thực tế tiêu hao trong công đoạn chế biến nguyên liệu (khâu nghiền) xuống còn tỷ lệ 1: 0,5 đến 1:0,4. Đồng thời, các chất thải rắn sau sản xuất từ các sản phẩm lỗi, hỏng nhưng khối lượng không nhiều và hoàn toàn có thể tái chế bằng cách đập nhỏ và nghiền mịn để trộn thay thế một phần nguyên liệu thạch anh trong phối liệu.

Được biết, sản phẩm của dự án đã được ứng dụng đưa vào vận hành tại một số nhà máy sản xuất như: Công ty TNHH Minh Phúc với dây chuyền hoạt động chế biến đá vôi thành bột nhẹ CaCO₃; Công ty TNHH YFA với dây chuyền sản xuất chế biến khoáng sản cao lanh và fenspat... Trong thời gian tới, công nghệ và thiết bị sản xuất cyclon thủy lưc hệ vật liệu gốm chịu mài mòn cao dùng trong công nghiệp tuyển khoáng sẽ được áp dụng rộng rãi trong các nhà máy sản xuất tuyển khoáng trên cả nước.