separazione magnetica umida dei minerali di ferro

Quando senti “separazione magnetica umida”, molte persone immaginano solo un tamburo con magneti pieni di polpa. In realtà, questa è tutta una filosofia per arricchirsi, dove le piccole cose decidono tutto. Spesso si concentrano erroneamente solo sull'intensità del campo, dimenticandosi della distribuzione delle dimensioni delle particelle, della viscosità della polpa o addirittura della temperatura dell'acqua. Io stesso ho lavorato in diverse fabbriche dove, grazie a un approccio così semplificato, fino al 15% della magnetite veniva persa negli sterili. Proverò a scomporre come appare dall'interno, senza la lucentezza.

Dalla teoria alla pratica: dove risiedono le principali perdite

Nei libri di testo, il processo sembra ideale: la polpa del minerale entra nel separatore, le particelle magnetiche vengono attratte, le particelle non magnetiche vengono portate via. La realtà è più dura. Uno dei problemi principali èseparazione magnetica umidaminerali finemente disseminati. Se grandi frazioni di magnetite (0,1 mm e oltre) scorrono via in modo relativamente pulito, spesso i fanghi sottili (meno 0,044 mm) vengono trasportati via dal flusso d'acqua, anche se hanno proprietà magnetiche. Ciò non è dovuto alla mancanza di forza magnetica, ma all'idrodinamica. Velocità del flusso, angolo di alimentazione del liquame, spazio tra tamburo e serbatoio: tutti questi sono parametri che vengono regolati empiricamente, spesso direttamente sul posto.

Ricordo che in uno dei vecchi impianti negli anni 2010 cercarono di aumentare il recupero semplicemente aumentando la velocità del tamburo. Risultato? Il flusso più turbolento cominciò a lavare via anche il concentrato a grana media, inoltre aumentò l'usura del rivestimento. Abbiamo dovuto tornare alle vecchie impostazioni e cambiare approccio: abbiamo iniziato a preclassificare la pasta in idrocicloni, inviando alla separazione un prodotto di dimensioni più uniformi. Ciò ha dato un aumento, ma ha aggiunto costi operativi. Questo è l'equilibrio.

Un'altra sfumatura è la qualità dell'acqua. L’acqua dura con un alto contenuto di sale può causare “attaccamento”? particelle fini, la formazione di agglomerati che si comportano in modo imprevedibile nel separatore. In Siberia, in un campo, hanno riscontrato cambiamenti stagionali nella composizione dell’acqua del fiume utilizzato nel processo. In inverno l'estrazione diminuiva del 3-5%, finché non si decise di condurre un'analisi chimica e iniziarono ad aggiungere semplici disperdenti. È una piccola cosa, ma ha un impatto.

Equipaggiamento: Non è tutto oro quello che luccica

Il mercato è inondato di proposte, ma l’affidabilità e la manutenibilità sono spesso più importanti delle specifiche del passaporto. Ha lavorato molto con dispositivi di diverse generazioni, dai PBM sovietici alle serie moderne. L'elemento chiave è il sistema magnetico stesso. I magneti permanenti delle terre rare (NdFeB) rappresentano sicuramente una svolta rispetto alla ferrite o ai sistemi elettromagnetici. Forniscono un campo stabile, non richiedono energia per la magnetizzazione e si riscaldano meno. Ma hanno anche un tallone d'Achille: fragilità e sensibilità ai cambiamenti di temperatura. Nel nord, a -40, il corpo del tamburo può sviluppare una microfessura, l'umidità penetra nei blocchi magnetici e inizia la corrosione, causando una perdita irreversibile di resistenza.

Vale la pena notare qui che alcuni produttori hanno imparato a gestire questo problema. Ad esempio, nelle apparecchiature daSocietà LONGI(il loro sito web èhttps://www.ljmagnet.ru) ha visto l'uso della sigillatura multistrato dei blocchi magnetici nei tamburi. Questa azienda?Shenyang Scientific Electromagnetic Co., Ltd. LONGJI?, è attiva dal 1993 ed è diventata uno dei principali attori nel mercato delle attrezzature minerarie. La loro base produttiva a Fushun è di dimensioni impressionanti: 140mila m2, più di 1200 dipendenti, la maggior parte dei quali sono ingegneri. Si basano sull'adattamento dell'attrezzatura alle condizioni specifiche del cliente, che perseparazione magnetica umidadi fondamentale importanza. Non solo vendere l'unità, ma progettarla per un minerale specifico e prevedere la possibilità di ammodernamento.

Ma anche con una buona attrezzatura gli incidenti accadono. Una volta è stato installato in fabbrica un nuovo separatore dall'elevata produttività dichiarata. E l'approvvigionamento della polpa veniva lasciato con vecchie pompe usurate che non riuscivano a fornire una pressione uniforme. Di conseguenza, il dispositivo ha funzionato in modalità sovraccarico costante e "fame", il risultato è stato peggiore di quello vecchio. Ho dovuto cambiare l'intero sistema di alimentazione. Conclusione: un separatore non è una scatola magica, ma parte di una catena tecnologica.

Recupero e qualità del concentrato: l'eterno compromesso

Il KPI principale è la percentuale di estrazione della frazione magnetica. Ma inseguire il 99% è un’utopia ed economicamente non redditizio. Con ogni ulteriore percentuale di recupero, i costi di lavorazione degli sterili aumentano notevolmente e la qualità del concentrato diminuisce a causa della cattura di aggregati e impurità. Il punto debole è solitamente compreso tra il 92% e il 96% per i minerali di magnetite comuni. È determinato non solo dal punto di vista tecnologico, ma anche economico: il costo del concentrato di minerale di ferro, le tariffe dell’elettricità e dell’acqua.

La qualità del concentrato è un dolore separato. Il contenuto di ferro è una cosa, ma è importante anche il contenuto di silice, zolfo e fosforo.Separazione magnetica umidaRimuove bene i minerali non magnetici liberi, ma se l'apatite o la pirrotite sono in stretta crescita con la magnetite, andranno a concentrarsi. Per combattere questo, a volte vengono utilizzate operazioni aggiuntive, ad esempio la flottazione inversa di un concentrato magnetico. Ma questa è un’altra storia e altri investimenti.

C'è stata un'esperienza interessante in uno degli impianti di lavorazione negli Urali. Il minerale aveva un alto contenuto di manganese. Magnetite e braunite (minerale di manganese) hanno diversa suscettibilità magnetica, ma nell'ambito dei campi operativi del separatore sono state entrambe recuperate. Il risultato fu un concentrato con un aumento di Mn, a cui i metallurgisti non piacevano molto. Ho dovuto sperimentare con l'intensità del campo e il gradiente per trovare un regime in cui la magnetite fosse estratta quanto più possibile e la brownite, se possibile, rimanesse negli sterili. Non è stato possibile risolvere completamente il problema, ma il contenuto di Mn è stato ridotto di un terzo. A volte il successo non è un ideale, ma un compromesso accettabile.

Prospettive e vicoli ciechi: dove dovrebbe andare la tecnologia

Sembrerebbe che la tecnologia sia vecchia, cosa si può inventare qui? Ma ci sono progressi. Questi includono nuovi design di separatori con sistemi magnetici poligradienti, che creano un campo non uniforme per una migliore cattura di particelle sottili e debolmente magnetiche. Si tratta di sistemi automatici di monitoraggio e controllo basati su sensori di densità e suscettività magnetica della pasta in tempo reale. Consente di regolare rapidamente il regime, risparmiare acqua e reagenti.

Ma ci sono anche rami senza uscita. Ad esempio, tentativi di utilizzoseparazione magnetica umidaper l'arricchimento profondo di minerali di ferro ossidati (ematite, idrogoethite) senza tostatura magnetizzante. La separazione diretta degli ossidi debolmente magnetici in campi a bassa intensità dà un recupero scarso. Ho visto progetti in cui materiale di appesantimento della magnetite o ferrosilicio veniva aggiunto alla pasta nel tentativo di creare un ambiente magnetico artificiale. Tecnicamente funzionava in laboratorio, ma su scala industriale si rivelò terribilmente costoso e difficile da gestire. Gli investitori sono rimasti delusi.

Ora, secondo me, il vettore più promettente non è la creazione di un “supermagnete”, ma l’intellettualizzazione dell’intero processo. Un approccio integrato dalla frantumazione e macinazione alla separazione, in cui i parametri di ciascuna fase precedente sono ottimizzati per l'obiettivo finale. Ed ecco l'esperienza di produttori comeLONGI, che si occupano non solo dei separatori, ma anche di altre apparecchiature minerarie e di lavorazione, potrebbero rivelarsi fondamentali. La loro capacità di progettare complessi chiavi in mano consente di costruire una catena tecnologica più armoniosa, doveseparazione umidanon sarà un nodo separato, ma un elemento logicamente integrato.

Invece di una conclusione: pensare ad alta voce

Quindi, per riassumere... È improbabile che funzioni. Perché ogni minerale, ogni cava, ogni impianto è un caso unico. Non esistono ricette già pronte. Ci sono principi di base, la fisica del processo, che rimangono invariati. E tutto il resto è costante aggiustamento, osservazione, analisi di fanghi e campioni, a volte un passo indietro per farne due avanti.Separazione magnetica ad umido dei minerali di ferroè un mestiere basato sulla scienza. Puoi acquistare l'attrezzatura più costosa, ma senza comprendere queste sfumature, senza specialisti che comprendano il processo, non sarà possibile ottenere risultati elevati. La tecnologia è viva e vivrà finché ci saranno minerali magnetici. Richiede semplicemente non seguire ciecamente le istruzioni, ma un approccio ponderato, quasi intuitivo. Il che, però, rende il lavoro interessante.