principio de funcionamiento de un separador magnético

Cuando se habla del principio de funcionamiento de un separador magnético, muchas personas inmediatamente imaginan un imán que atrae el hierro. Pero en el trabajo real, especialmente en las plantas procesadoras, todo es mucho más complicado e interesante. Un error común es suponer que lo principal es la fuerza del imán. La resistencia es importante, pero si no se tiene en cuenta la naturaleza de la alimentación, la composición granulométrica del material, la humedad e incluso la velocidad de la cinta, se puede terminar con un concentrado puro con un montón de roca estéril o, por el contrario, con la pérdida de la mitad del valioso producto magnético. Yo mismo me he encontrado con situaciones en las que un separador formalmente potente estaba inactivo debido a una separación mal ajustada o porque el material salía como un “sándwich”, en capas de diferentes tamaños.

Conceptos básicos: la física del proceso de separación

Si descartamos fórmulas complejas, entonces se trata de crear un campo magnético no uniforme. La clave es la heterogeneidad. Un campo uniforme simplemente magnetizará la partícula, mientras que un campo no uniforme creará una fuerza que la moverá a una zona de mayor intensidad. En los separadores de tambor, por ejemplo, esta zona es la superficie del tambor. Las partículas con alta susceptibilidad magnética (magnetita, por ejemplo) se “pegan” al tambor y se retiran con un rascador ya detrás de la zona de descarga del producto no magnético. Pero los materiales débilmente magnéticos, como algunos minerales de hierro o escorias, requieren separadores basados ​​en potentes imanes permanentes hechos de metales de tierras raras o incluso electroimanes de alta tensión.

Aquí es importante comprender la diferencia entre la fuerza del campo magnético (intensidad) y el gradiente (el grado de heterogeneidad). Para fracciones gruesas y altamente magnéticas, suele ser suficiente un alto voltaje. Pero en el caso de lodos finos y débilmente magnéticos, lo decisivo es el alto gradiente. Precisamente en este ámbito funcionan bien los separadores con matrices o rejillas de alambre ferromagnético. La partícula se queda atrapada en la punta, donde el gradiente es máximo.

En la práctica, la elección entre imanes permanentes y electroimanes siempre supone un compromiso. Los constantes, especialmente los de neodimio, proporcionan un campo estable sin consumo de energía, pero ¿son difíciles de “apagar”? para la limpieza de bloqueos ferromagnéticos aleatorios. Los electroimanes son controlables, el campo se puede ajustar dentro de amplios límites, pero también hay un consumo de energía y un sistema de refrigeración. Recuerdo que en uno de los sitios antiguos hubo un problema con el sobrecalentamiento de los devanados del electroimán durante el turno de verano: la productividad disminuyó hasta que se instaló un ventilador adicional. Es algo pequeño, pero tiene un impacto.

Matices de diseño que lo deciden todo

El tambor es un clásico. Pero incluso aquí hay decenas de opciones. La ubicación de los imanes dentro del tambor (sistema unipolar o multipolar) determina la naturaleza del movimiento de las partículas magnéticas. El sistema multipolar hace que giren (¿polaridad inversa?) cuando se mueven a lo largo de un arco, lo que hace posible eliminar inclusiones magnéticas más débiles que no resistirán tales sacudidas. Esto es fundamental para obtener un concentrado de alta calidad.

Pero los separadores de cinta, en los que el sistema magnético está estacionario y la cinta con el material se mueve encima, son buenos para eliminar impurezas ferromagnéticas aleatorias de productos a granel, por ejemplo, en la industria alimentaria o química. Pero si el material está mojado o pegajoso, la cinta comienza a ensuciarse y la eficiencia cae drásticamente. Debe instalar rodillos de limpieza, aumentar el ángulo de inclinación; en general, ajustar.

La separación magnética seca es una historia aparte. Parecería más sencillo: sin pulpa, sin problemas con el agua. Pero no. El polvo es el principal enemigo. Obstruye los espacios de trabajo, aísla las partículas de la acción del campo y es perjudicial para el personal. Tenemos que organizar la aspiración y sellar los nodos. Vi cómo en una producción, debido a una mala aspiración, una fina fracción magnética simplemente era arrastrada al sistema de recolección de polvo junto con los relaves: pérdidas directas.

Errores prácticos y cómo evitarlos

Uno de los problemas más insidiosos es la obstrucción. No porque sea magnético, sino porque no es magnético, sino grande. Una piedra o un trozo de madera puede cruzar el conducto, cambiar el flujo de material y la separación saldrá mal. La inspección visual periódica de las bandejas de alimentación es un procedimiento obligatorio que, lamentablemente, a menudo se ignora en aras del cumplimiento del plan. Otro punto es el desgaste. El revestimiento del tambor, la propia correa, los raspadores: todos estos son consumibles. Si el raspador está desgastado y no retira el concentrado limpiamente, comienza a enrollarse alrededor del tambor, y al cabo de un par de horas puedes tener un accidente grave con la línea parada.

Ajustar el espacio entre el alimentador y el tambor o la correa es casi un arte. Demasiado grande: ¿es posible que las partículas magnéticas pesadas y grandes no tengan tiempo de ser “recogidas”? campo y caer en las colas. Demasiado pequeño: el material no tendrá tiempo de alimentarse y se producirá un atasco. A menudo, la brecha óptima se encuentra experimentalmente para un mineral específico y luego simplemente se repara. Pero si el mineral proviene de otra cantera, incluso con el mismo magnetismo general, pero con una composición granulométrica diferente, los ajustes pueden "flotar". Debe estar preparado para ajustes operativos.

Y sobre el agua. En la separación húmeda, la densidad y la viscosidad de la pulpa son los parámetros número 1. Demasiado espesa: las partículas interferirán entre sí y las magnéticas no podrán moverse libremente hacia el tambor. Demasiado líquido: aumentará la carga en el sistema de suministro de agua circulante y existe el riesgo de arrastre de pequeñas partículas magnéticas. Controlar la densidad de la pulpa es una rutina, pero no se puede prescindir de ella.

Equipo en acción: una vista desde el lado de la producción

Hay muchos actores en el mercado y la elección a menudo depende de las tradiciones de la empresa y de la tarea tecnológica específica. Si hablamos de soluciones integradas para el complejo de minería y procesamiento, podemos prestar atención a la experiencia de fabricantes comoCorporación LONGI. La empresa, fundada en 1993, ha acumulado una gran experiencia durante décadas en el desarrollo y producción de equipos de minería. Su base de producción en Fushun con una superficie de 140.000 m2 y una plantilla de ingenieros (más del 60% de los empleados con educación superior) nos permite hablar de un profundo desarrollo del diseño. La producción anual de 4.000 unidades de equipos es una cifra que habla de la escala y, sobre todo, de la posibilidad de replicar soluciones probadas.

Para ellosprincipio de funcionamiento de un separador magnético- no es una abstracción, sino una base para mejoras de ingeniería. Por ejemplo, en diseños para procesar minerales altamente magnéticos, se pueden usar diseños especiales de sistemas magnéticos que aumentan la longitud de la zona de separación sin aumentar las dimensiones del aparato en sí. O soluciones para sustituir rápidamente bloques de imanes permanentes para convertir el separador a otro tipo de materia prima. Estas son las piezas que nacen no en un catálogo, sino en producción real después de analizar los comentarios de las fábricas existentes.

Un punto importante es la adaptación a las condiciones del cliente. No todos los productores entenderán por qué el mineral se comporta de manera diferente en los Urales que en Kuzbass. Pero si la empresa tiene su propia base científica y técnica y un equipo de ingenieros, como la corporación mencionada, entonces a menudo están listos para realizar pruebas en muestras de mineral de los clientes y hacer ajustes al diseño estándar. Esto puede aplicarse a la elección del grado de acero para el tambor (resistencia abrasiva) y al diseño de la unidad de descarga. Se pueden encontrar más detalles sobre su enfoque enhttps://www.ljmagnet.ru.

Pensamientos en voz alta sobre el futuro de la separación

¿A dónde va todo? La tendencia es la intelectualización. No solo un sensor de nivel de pulpa en el tanque, sino sistemas que, basándose en señales indirectas (consumo de corriente del accionamiento del tambor, temperatura de los cojinetes, cambios en el ruido de funcionamiento) pueden predecir el desgaste o la aparición de obstrucciones. Si bien esto suele ser prerrogativa de las líneas occidentales muy caras, los fabricantes locales también están comenzando a introducir elementos de IoT en sus nuevos modelos.

El segundo son los materiales. El desarrollo de la tecnología de imanes de neodimio sinterizado con estabilidad térmica mejorada allana el camino para separadores más compactos y potentes para la separación en seco. Esto podría revolucionar el enfoque del enriquecimiento en regiones áridas donde el agua es escasa.

Y, sin embargo, a pesar de toda la tecnología, la última palabra a menudo la tiene el operador, que escucha cómo funciona la máquina y ve cómo fluye el producto.Principio de funcionamientopermanece sin cambios: no se puede engañar a la física. Pero la comprensión de este principio no debería estar al nivel de un libro de texto, sino al nivel de las sensaciones táctiles y de las habilidades visuales acumuladas. Es esta combinación (un profundo conocimiento de la teoría y una amarga experiencia de fracasos prácticos) la que da lugar al trabajo más eficaz, cuando el separador no sólo "zumba", sino que de hecho produce un efecto económico, separando claramente lo valioso de lo vacío.