principio di funzionamento di un separatore magnetico

Quando parlano del principio di funzionamento di un separatore magnetico, molte persone immaginano immediatamente solo un magnete che attrae il ferro. Ma nel lavoro reale, soprattutto negli impianti di lavorazione, tutto è molto più complicato e interessante. Un errore comune è presumere che la cosa principale sia la forza del magnete. La forza è importante, ma se non si tiene conto della natura dell'alimentazione, della composizione granulometrica del materiale, dell'umidità e persino della velocità del nastro, si può finire con un concentrato puro con un mucchio di roccia di scarto o, al contrario, con la perdita di metà del prezioso prodotto magnetico. Io stesso ho riscontrato situazioni in cui un separatore formalmente potente girava a vuoto a causa di un gap regolato in modo errato o perché il materiale usciva come un “sandwich”, in strati di diverse dimensioni.

Nozioni di base: la fisica del processo di separazione

Se scartiamo formule complesse, il punto è creare un campo magnetico non uniforme. La chiave è l’eterogeneità. Un campo uniforme magnetizzerà semplicemente la particella, mentre un campo non uniforme creerà una forza che la sposterà in una zona con maggiore intensità. Nei separatori a tamburo, ad esempio, questa zona è la superficie del tamburo. Le particelle con elevata suscettibilità magnetica (magnetite, per esempio) “si attaccano?” al tamburo e vengono rimossi con un raschiatore già dietro la zona di scarico del prodotto non magnetico. Ma i materiali debolmente magnetici, come alcuni minerali di ferro o scorie, richiedono separatori basati su potenti magneti permanenti costituiti da metalli delle terre rare o addirittura elettromagneti ad alta tensione.

Qui è importante comprendere la differenza tra la forza del campo magnetico (intensità) e il gradiente (il grado della sua eterogeneità). Per le frazioni grossolane e altamente magnetiche, spesso è sufficiente un'alta tensione. Ma per i fanghi sottili e debolmente magnetici, è l'elevato gradiente che diventa decisivo. È proprio questo il settore in cui i separatori con matrici o reticoli di fili ferromagnetici danno il meglio di sé. La particella rimane bloccata sulla punta, dove il gradiente è massimo.

In pratica la scelta tra magneti permanenti ed elettromagneti è sempre un compromesso. Quelli costanti, soprattutto quelli al neodimio, forniscono un campo stabile senza consumo energetico, ma sono difficili da “spegnere”? per la pulizia da blocchi ferromagnetici casuali. Gli elettromagneti sono controllabili, il campo può essere regolato entro ampi limiti, ma c'è anche il consumo energetico e un sistema di raffreddamento. Ricordo che in uno dei vecchi siti si è verificato un problema con il surriscaldamento degli avvolgimenti dell'elettromagnete durante il turno estivo: la produttività è diminuita fino all'installazione di un ventilatore aggiuntivo. È una piccola cosa, ma ha un impatto.

Sfumature di design che decidono tutto

Il tamburo è un classico. Ma anche qui le opzioni sono decine. La posizione dei magneti all'interno del tamburo (sistema unipolare o multipolare) determina la natura del movimento delle particelle magnetiche. Il sistema multipolare li fa invertire (polarità inversa?) quando si muovono lungo un arco, il che rende possibile eliminare le inclusioni magnetiche più deboli che non reggono durante tale scuotimento. Questo è fondamentale per ottenere un concentrato di alta qualità.

Ma i separatori a nastro, in cui il sistema magnetico è stazionario e il nastro con il materiale si muove sopra di esso, sono adatti per rimuovere impurità ferromagnetiche casuali da prodotti sfusi, ad esempio nell'industria alimentare o chimica. Ma se il materiale è bagnato o appiccicoso, il nastro comincia a sporcarsi e l’efficienza cala drasticamente. Devi installare i rulli di pulizia, aumentare l'angolo di inclinazione - in generale, regolare.

La separazione magnetica secca è una storia a parte. Sembrerebbe più semplice: niente polpa, niente problemi con l'acqua. Ma no. La polvere è il nemico principale. Intasa gli spazi di lavoro, isola le particelle dall'azione del campo ed è dannoso per il personale. Dobbiamo organizzare l'aspirazione e sigillare i nodi. Ho visto come in una produzione, a causa della scarsa aspirazione, una sottile frazione magnetica veniva semplicemente trasportata nel sistema di raccolta della polvere insieme agli sterili: perdite dirette.

Insidie pratiche e come evitarle

Uno dei problemi più insidiosi è l’intasamento. Non perché sia ​​magnetico, ma perché non è magnetico, ma grande. Una pietra o un pezzo di legno possono rimanere sullo scivolo, modificare il flusso del materiale e la separazione andrà storta. L'ispezione visiva regolare dei vassoi di alimentazione è una procedura obbligatoria che, ahimè, viene spesso ignorata nel perseguimento del piano. Un altro punto è l'usura. Il rivestimento del tamburo, il nastro stesso, i raschiatori: tutti questi sono materiali di consumo. Se il raschietto è usurato e non rimuove il concentrato in modo netto, comincia ad avvolgersi attorno al tamburo e dopo un paio d'ore si può avere un grave incidente con l'arresto del filo.

Regolare lo spazio tra l'alimentatore e il tamburo o il nastro è quasi un'arte. Troppo grandi: le particelle magnetiche pesanti e grandi potrebbero non avere il tempo di essere “raccolte”? campo e cadere nelle code. Troppo piccolo: il materiale non avrà il tempo di essere alimentato e si verificherà un inceppamento. Spesso il divario ottimale viene trovato sperimentalmente per un minerale specifico e quindi semplicemente corretto. Ma se il minerale provenisse da un'altra cava, anche con lo stesso magnetismo generale, ma diversa composizione granulometrica, le impostazioni potrebbero “fluttuare via”. È necessario essere preparati per gli aggiustamenti operativi.

E sull'acqua. Nella separazione a umido, la densità della polpa e la viscosità sono i parametri n. 1. Troppo denso: le particelle interferiranno tra loro, quelle magnetiche non saranno in grado di muoversi liberamente verso il tamburo. Troppo liquido: il carico sul sistema di circolazione dell'acqua aumenterà, inoltre vi è il rischio di trascinamento di piccole particelle magnetiche. Controllare la densità della polpa è una routine, ma non puoi farne a meno.

Attrezzature in azione: una vista dal lato della produzione

Ci sono molti attori sul mercato e la scelta spesso dipende dalle tradizioni dell'impresa e dal compito tecnologico specifico. Se parliamo di soluzioni integrate per il complesso minerario e di lavorazione, possiamo prestare attenzione all'esperienza di produttori comeSocietà LONGI. L'azienda, fondata nel 1993, ha accumulato per decenni una seria esperienza nello sviluppo e nella produzione di attrezzature minerarie. La loro base produttiva a Fushun con una superficie di 140.000 m2 e uno staff di ingegneri (oltre il 60% dei dipendenti con istruzione superiore) ci consente di parlare di un profondo sviluppo del design. La produzione annua di 4.000 unità di apparecchiature è una cifra che parla della portata e, soprattutto, della possibilità di replicare soluzioni collaudate.

Per loroprincipio di funzionamento di un separatore magnetico- non un'astrazione, ma una base per miglioramenti ingegneristici. Ad esempio, nei progetti per la lavorazione di minerali altamente magnetici, possono essere utilizzate disposizioni speciali di sistemi magnetici che aumentano la lunghezza della zona di separazione senza aumentare le dimensioni dell'apparato stesso. Oppure soluzioni per sostituire rapidamente i blocchi di magneti permanenti per convertire il separatore in un altro tipo di materia prima. Queste sono le parti che nascono non in un catalogo, ma nella produzione reale dopo aver analizzato il feedback delle fabbriche esistenti.

Un punto importante è l’adattamento alle condizioni del cliente. Non tutti i produttori capiranno perché il minerale si comporta diversamente negli Urali rispetto a Kuzbass. Ma se l'impresa dispone di una propria base scientifica e tecnica e di uno staff di ingegneri, come la suddetta società, allora sono spesso pronti a condurre test sui campioni di minerale dei clienti e ad apportare modifiche al progetto standard. Ciò può applicarsi alla scelta del tipo di acciaio per il tamburo (resistenza all'abrasione) e al design dell'unità di scarico. Maggiori dettagli sul loro approccio possono essere trovati suhttps://www.ljmagnet.ru.

Pensieri ad alta voce sul futuro della separazione

Dove sta andando tutto? La tendenza è l’intellettualizzazione. Non solo un sensore del livello della polpa nel serbatoio, ma sistemi che, sulla base di segnali indiretti (consumo di corrente della trasmissione del tamburo, temperatura dei cuscinetti, variazione del rumore di funzionamento) possono prevedere l'usura o l'insorgenza di intasamenti. Sebbene questa sia spesso una prerogativa delle linee occidentali molto costose, anche i produttori locali stanno iniziando a introdurre elementi IoT nei loro nuovi modelli.

Il secondo riguarda i materiali. Lo sviluppo della tecnologia dei magneti al neodimio sinterizzato con stabilità termica migliorata apre la strada a separatori più compatti e potenti per la separazione a secco. Ciò potrebbe rivoluzionare l’approccio all’arricchimento nelle regioni aride dove l’acqua scarseggia.

Eppure, nonostante tutta la tecnologia, spesso l’ultima parola spetta all’operatore, che sente come funziona la macchina e vede come scorre il prodotto.Principio di funzionamentorimane invariato: non puoi ingannare la fisica. Ma la comprensione di questo principio non dovrebbe essere al livello di un libro di testo, ma al livello delle sensazioni tattili e delle capacità visive accumulate. È questa combinazione - profonda conoscenza della teoria e amara esperienza di fallimenti pratici - che dà origine al lavoro più efficace, quando il separatore non solo "ronzia", ​​ma porta effettivamente un effetto economico, separando chiaramente il prezioso dal vuoto.