séparation magnétique humide des minerais de fer

Quand on entend « séparation magnétique humide », beaucoup de gens imaginent simplement un tambour avec des aimants remplis de pulpe. En fait, c’est toute une philosophie pour devenir riche, où les petites choses décident de tout. Ils se concentrent souvent à tort uniquement sur l’intensité du champ, oubliant la distribution granulométrique, la viscosité de la pâte ou même la température de l’eau. J'ai moi-même travaillé dans plusieurs usines où, grâce à une approche aussi simplifiée, jusqu'à 15 % de la magnétite était perdue dans les résidus. Je vais essayer de décomposer à quoi cela ressemble de l’intérieur, sans le gloss.

De la théorie à la pratique : où se situent les principales pertes

Dans les manuels, le processus semble idéal : la pulpe du minerai entre dans le séparateur, les particules magnétiques sont attirées, les particules non magnétiques sont emportées. La réalité est plus dure. L'un des principaux problèmes estséparation magnétique humideminerais finement disséminés. Si de grandes fractions de magnétite (0,1 mm et plus) s'écoulent de manière relativement propre, alors des boues minces (moins 0,044 mm) sont souvent emportées par le flux d'eau, ayant même des propriétés magnétiques. Cela n’est pas dû à un manque de force magnétique, mais à l’hydrodynamique. Vitesse d'écoulement, angle d'alimentation du lisier, jeu entre le tambour et la cuve : autant de paramètres qui sont ajustés de manière empirique, souvent directement sur place.

Je me souviens que dans l'une des anciennes usines, dans les années 2010, ils avaient essayé d'augmenter la récupération en augmentant simplement la vitesse du tambour. Résultat? L'écoulement plus turbulent a commencé à emporter même les concentrés à grains moyens, et l'usure du revêtement s'est accrue. Nous avons dû revenir aux anciens paramètres et changer d'approche - nous avons commencé à pré-classer la pâte dans des hydrocyclones, en envoyant un produit de taille plus uniforme pour la séparation. Cela a entraîné une augmentation, mais a ajouté des coûts d'exploitation. C'est l'équilibre.

Une autre nuance est la qualité de l'eau. L'eau dure avec une teneur élevée en sel peut conduire à un « collage ? particules fines, formation d'agglomérats au comportement imprévisible dans le séparateur. En Sibérie, dans un champ, ils ont constaté des changements saisonniers dans la composition de l'eau de la rivière utilisée dans le processus. En hiver, l'extraction a chuté de 3 à 5 %, jusqu'à ce qu'ils décident de procéder à une analyse chimique et de commencer à ajouter de simples dispersants. C'est une petite chose, mais cela a un impact.

Équipement : Tout ce qui brille n’est pas de l’or

Le marché regorge de propositions, mais la fiabilité et la maintenabilité sont souvent plus importantes que les spécifications du passeport. Il a beaucoup travaillé avec des appareils de différentes générations - des PBM soviétiques aux séries modernes. L'élément clé est le système magnétique lui-même. Les aimants permanents aux terres rares (NdFeB) constituent certainement une avancée par rapport aux systèmes en ferrite ou électromagnétiques. Ils fournissent un champ stable, ne nécessitent pas d'énergie pour la magnétisation et chauffent moins. Mais ils ont aussi un talon d'Achille : fragilité et sensibilité aux changements de température. Au nord, à -40, le corps du tambour peut développer une microfissure, de l'humidité pénètre sur les blocs magnétiques - et la corrosion commence, provoquant une perte de résistance irréversible.

Il convient de noter ici que certains fabricants ont appris à gérer ce problème. Par exemple, dans les équipements deLONGI Corporation(leur site Internet esthttps://www.ljmagnet.ru) a vu l'utilisation du scellement multicouche des blocs magnétiques dans les fûts. Cette entreprise?Shenyang Scientific Electromagnétique Co., Ltd. LONGJI ?, est en affaires depuis 1993 et ​​est devenu un acteur majeur sur le marché des équipements miniers. Leur base de production à Fushun est d'une taille impressionnante - 140 000 m2, plus de 1 200 employés, dont la plupart sont des ingénieurs. Ils s'appuient sur l'adaptation des équipements aux conditions spécifiques du client, qui pourséparation magnétique humided’une importance cruciale. Il ne suffit pas de vendre l'unité, mais de la concevoir pour un minerai spécifique et de prévoir la possibilité de la moderniser.

Mais même avec un bon équipement, des incidents surviennent. Une fois qu'un nouveau séparateur avec une productivité déclarée élevée a été installé à l'usine. Et l'approvisionnement en pâte était assuré par de vieilles pompes usées qui ne pouvaient pas fournir une pression uniforme. En conséquence, l'appareil fonctionnait en mode surcharge et « famine » constante, le résultat était pire que l'ancien. J'ai dû changer tout le système d'alimentation. Conclusion : un séparateur n'est pas une boîte magique, mais un élément d'une chaîne technologique.

Récupération et qualité du concentré : l’éternel compromis

Le principal KPI est le pourcentage d’extraction de la fraction magnétique. Mais atteindre 99 % est une utopie et n’est pas rentable économiquement. Avec chaque pourcentage supplémentaire de récupération, les coûts de traitement des résidus augmentent fortement et la qualité du concentré diminue en raison de la capture des granulats et des impuretés. Le point idéal se situe généralement entre 92 % et 96 % pour les minerais de magnétite ordinaires. Il est déterminé non seulement sur le plan technologique, mais aussi sur le plan économique : le coût du concentré de minerai de fer, les tarifs de l’électricité et de l’eau.

La qualité du concentré est une douleur à part. La teneur en fer est une chose, mais la teneur en silice, en soufre et en phosphore est également importante.Séparation magnétique humideIl élimine bien les minéraux libres non magnétiques, mais si l'apatite ou la pyrrhotite sont en étroite collaboration avec la magnétite, elles se concentreront. Pour lutter contre cela, des opérations supplémentaires sont parfois utilisées, par exemple la flottation inverse d'un concentré magnétique. Mais c’est une autre histoire et des investissements différents.

Une expérience intéressante a eu lieu dans l'une des usines de transformation de l'Oural. Le minerai avait une forte teneur en manganèse. La magnétite et la braunite (minéral de manganèse) ont une susceptibilité magnétique différente, mais dans la gamme des champs de fonctionnement du séparateur, elles ont toutes deux été récupérées. Le résultat était un concentré avec une teneur accrue en Mn, que les métallurgistes n'appréciaient pas beaucoup. J'ai dû expérimenter l'intensité du champ et le gradient pour trouver un régime dans lequel la magnétite est extraite autant que possible et la brownite reste autant que possible dans les résidus. Il n’a pas été possible de résoudre complètement le problème, mais la teneur en Mn a été réduite d’un tiers. Parfois, le succès n’est pas un idéal, mais un compromis acceptable.

Perspectives et impasses : où doit aller la technologie

Il semblerait que la technologie soit ancienne, que peut-on inventer ici ? Mais il y a des progrès. Il s'agit notamment de nouvelles conceptions de séparateurs dotés de systèmes magnétiques polygradients, qui créent un champ non uniforme pour une meilleure capture des particules fines et faiblement magnétiques. Il s'agit de systèmes de surveillance et de contrôle automatiques basés sur des capteurs de densité et de susceptibilité magnétique de la pulpe en temps réel. Vous permet d'ajuster rapidement le régime, d'économiser de l'eau et des réactifs.

Mais il existe aussi des branches sans issue. Par exemple, les tentatives d'utilisationséparation magnétique humidepour l'enrichissement en profondeur des minerais de fer oxydés (hématite, hydrogoethite) sans grillage magnétisant. La séparation directe des oxydes faiblement magnétiques dans des champs de faible intensité donne une faible récupération. J'ai vu des projets dans lesquels un matériau alourdissant de magnétite ou du ferrosilicium était ajouté à la pâte dans le but de créer un environnement magnétique artificiel. Techniquement, cela fonctionnait en laboratoire, mais à l’échelle industrielle, cela s’est avéré terriblement coûteux et difficile à gérer. Les investisseurs ont été déçus.

Or, à mon avis, le vecteur le plus prometteur n’est pas la création d’un « super-aimant », mais l’intellectualisation de l’ensemble du processus. Une approche intégrée depuis le concassage et le broyage jusqu'à la séparation, où les paramètres de chaque étape précédente sont optimisés pour l'objectif final. Et voici l'expérience de fabricants tels queLONGI, qui traitent non seulement des séparateurs, mais également d’autres équipements d’exploitation minière et de traitement, pourraient être essentiels. Leur capacité à concevoir des complexes clé en main permet de construire une chaîne technologique plus harmonieuse, oùséparation humidene sera pas un nœud séparé, mais un élément logiquement intégré.

Au lieu d'une conclusion : réfléchir à voix haute

Donc, pour résumer... Il est peu probable que cela fonctionne. Car chaque minerai, chaque carrière, chaque usine est un cas unique. Il n’existe pas de recettes toutes faites. Il y a des principes de base, la physique du processus, qui restent inchangés. Et tout le reste est ajustement constant, observation, analyse des boues et des échantillons, parfois un pas en arrière pour faire deux pas en avant.Séparation magnétique humide des minerais de ferest un métier basé sur la science. Vous pouvez acheter l'équipement le plus cher, mais sans comprendre ces nuances, sans spécialistes comprenant le processus, vous ne pouvez pas atteindre des performances élevées. La technologie est vivante et vivra aussi longtemps qu’il y aura des minerais magnétiques. Cela nécessite simplement de ne pas suivre aveuglément les instructions, mais d’adopter une approche réfléchie, presque intuitive. Ce qui rend cependant le travail intéressant.