principe de fonctionnement d'un séparateur magnétique

Lorsqu'ils parlent du principe de fonctionnement d'un séparateur magnétique, beaucoup de gens imaginent immédiatement un simple aimant qui attire le fer. Mais dans le travail réel, notamment dans les usines de transformation, tout est beaucoup plus compliqué et intéressant. Une erreur courante est de supposer que l’essentiel est la force de l’aimant. La résistance est importante, mais si l'on ne tient pas compte de la nature de l'alimentation, de la composition granulométrique du matériau, de l'humidité et même de la vitesse de la bande, on peut se retrouver soit avec un concentré pur avec un tas de stériles, soit, à l'inverse, la perte de la moitié du précieux produit magnétique. J'ai moi-même été confronté à des situations où un séparateur formellement puissant tournait au ralenti en raison d'un écart mal réglé ou parce que le matériau sortait comme un « sandwich », en couches de différentes tailles.

Bases : la physique du processus de séparation

Si nous rejetons les formules complexes, il s’agit alors de créer un champ magnétique non uniforme. C'est l'hétérogénéité qui est la clé. Un champ uniforme magnétisera simplement la particule, tandis qu'un champ non uniforme créera une force qui la déplacera vers une zone d'intensité plus élevée. Dans les séparateurs à tambour par exemple, cette zone est la surface du tambour. Les particules à forte susceptibilité magnétique (magnétite par exemple) « collent ? au tambour et sont retirés avec un grattoir déjà derrière la zone de déchargement du produit amagnétique. Mais les matériaux faiblement magnétiques, comme certains minerais de fer ou scories, nécessitent des séparateurs basés sur de puissants aimants permanents constitués de terres rares ou encore d'électro-aimants à haute tension.

Ici, il est important de comprendre la différence entre la force du champ magnétique (intensité) et le gradient (le degré de son hétérogénéité). Pour les fractions grossières et hautement magnétiques, une haute tension est souvent suffisante. Mais pour les boues fines et faiblement magnétiques, c'est le gradient élevé qui devient déterminant. C’est précisément dans ce domaine que les séparateurs à matrices ou réseaux à fils ferromagnétiques fonctionnent bien. La particule reste bloquée à la pointe, là où le gradient est maximum.

En pratique, le choix entre aimants permanents et électro-aimants est toujours un compromis. Les constants, notamment ceux en néodyme, fournissent un champ stable sans consommation d'énergie, mais ils sont difficiles à « éteindre ? pour le nettoyage des blocages ferromagnétiques aléatoires. Les électro-aimants sont contrôlables, le champ peut être ajusté dans de larges limites, mais il existe également une consommation électrique et un système de refroidissement. Je me souviens que sur l'un des anciens sites, il y avait un problème de surchauffe des enroulements de l'électro-aimant pendant le quart d'été - la productivité a chuté jusqu'à ce qu'un ventilateur supplémentaire soit installé. C'est une petite chose, mais cela a un impact.

Des nuances de conception qui décident de tout

Le tambour est un classique. Mais même ici, il existe des dizaines d'options. L'emplacement des aimants à l'intérieur du tambour (système unipolaire ou multipolaire) détermine la nature du mouvement des particules magnétiques. Le système multipolaire les fait basculer (inversion de polarité ?) lors d'un déplacement le long d'un arc, ce qui permet d'éliminer les inclusions magnétiques plus faibles qui ne résisteront pas lors d'une telle secousse. Ceci est essentiel pour obtenir un concentré de haute qualité.

Mais les séparateurs à bande, dans lesquels le système magnétique est stationnaire et la bande avec le matériau se déplace au-dessus, sont parfaits pour éliminer les impuretés ferromagnétiques aléatoires des produits en vrac, par exemple dans l'industrie alimentaire ou chimique. Mais si le matériau est humide ou collant, le ruban commence à se salir et son efficacité diminue considérablement. Vous devez installer des rouleaux de nettoyage, augmenter l'angle d'inclinaison - en général, ajuster.

La séparation magnétique sèche est une autre histoire. Cela paraîtrait plus simple : pas de pulpe, pas de problème d’eau. Mais non. La poussière est le principal ennemi. Il bouche les interstices de travail, isole les particules de l'action du champ et est nocif pour le personnel. Il faut organiser l'aspiration et sceller les nœuds. J'ai vu comment, dans une production, en raison d'une mauvaise aspiration, une fine fraction magnétique était simplement emportée dans le système de dépoussiérage avec les résidus - pertes directes.

Les pièges pratiques et comment les éviter

L’un des problèmes les plus insidieux est le colmatage. Non pas parce qu’il est magnétique, mais parce qu’il est non magnétique, mais grand. Une pierre ou un morceau de bois peut se trouver en travers de la goulotte, modifier le flux de matière et la séparation se déroulera de travers. L'inspection visuelle régulière des plateaux d'alimentation est une procédure obligatoire qui, hélas, est souvent ignorée dans la poursuite de la réalisation du plan. Un autre point est l’usure. Le revêtement du tambour, la courroie elle-même, les grattoirs - tout cela sont des consommables. Si le grattoir est usé et n'élimine pas proprement le concentré, celui-ci commence à s'enrouler autour du tambour et après quelques heures, vous pouvez avoir un grave accident avec l'arrêt de la ligne.

Ajuster l'écart entre le chargeur et le tambour ou la courroie est presque un art. Trop grosses - les grosses particules magnétiques lourdes n'auront peut-être pas le temps d'être « captées » ? champ et tomber dans les queues. Trop petit - le matériau n'aura pas le temps d'être alimenté et un bourrage se produira. Souvent, l'écart optimal est trouvé expérimentalement pour un minerai spécifique, puis simplement corrigé. Mais si le minerai provient d'une autre carrière, même avec le même magnétisme général, mais une composition granulométrique différente, les réglages peuvent « s'envoler ». Vous devez être prêt à faire face à des ajustements opérationnels.

Et à propos de l'eau. En séparation humide, la densité et la viscosité de la pulpe sont les paramètres n°1. Trop épaisses - les particules interféreront les unes avec les autres, les magnétiques ne pourront pas se déplacer librement vers le tambour. Trop liquide - la charge sur le système d'alimentation en eau de circulation augmentera et il existe également un risque d'entraînement de petites particules magnétiques. Le contrôle de la densité pulpaire est une routine, mais on ne peut pas s’en passer.

L'équipement en action : un point de vue du côté de la production

Il existe de nombreux acteurs sur le marché et le choix dépend souvent des traditions de l'entreprise et de la tâche technologique spécifique. Si nous parlons de solutions intégrées pour le complexe d'exploitation minière et de transformation, nous pouvons prêter attention à l'expérience de fabricants tels queLONGI Corporation. L'entreprise, fondée en 1993, a accumulé au fil des décennies une solide expérience dans le développement et la production d'équipements miniers. Leur base de production à Fushun d'une superficie de 140 000 m2 et un personnel d'ingénieurs (plus de 60 % d'employés diplômés de l'enseignement supérieur) permettent de parler d'un développement de conception en profondeur. La production annuelle de 4 000 unités d'équipement est un chiffre qui témoigne de l'ampleur et, surtout, de la possibilité de reproduire des solutions éprouvées.

Pour euxprincipe de fonctionnement d'un séparateur magnétique- pas une abstraction, mais une base pour des améliorations techniques. Par exemple, dans les conceptions de traitement de minerais hautement magnétiques, des configurations spéciales de systèmes magnétiques peuvent être utilisées, qui augmentent la longueur de la zone de séparation sans augmenter les dimensions de l'appareil lui-même. Ou des solutions pour remplacer rapidement les blocs à aimants permanents pour convertir le séparateur vers un autre type de matière première. Ce sont des pièces qui naissent non pas dans un catalogue, mais en production réelle après analyse des retours d’expérience des usines existantes.

Un point important est l’adaptation aux conditions du client. Tous les producteurs ne comprendront pas pourquoi le minerai se comporte différemment dans l'Oural et dans le Kouzbass. Mais si l'entreprise dispose de sa propre base scientifique et technique et d'un personnel d'ingénieurs, comme la société mentionnée, elle est alors souvent prête à effectuer des tests sur des échantillons de minerai de clients et à apporter des ajustements à la conception standard. Cela peut s'appliquer au choix de la nuance d'acier du tambour (résistance à l'abrasion) et à la conception de l'unité de déchargement. Plus de détails sur leur approche peuvent être trouvés surhttps://www.ljmagnet.ru.

Réflexions à voix haute sur l'avenir de la séparation

Où va tout ? La tendance est à l’intellectualisation. Il ne s'agit pas seulement d'un capteur de niveau de pulpe dans le réservoir, mais de systèmes qui, sur la base de signes indirects (consommation actuelle de l'entraînement du tambour, température des roulements, modification du bruit de fonctionnement), peuvent prédire l'usure ou l'apparition d'un colmatage. Si c’est souvent l’apanage de gammes occidentales très chères, les constructeurs locaux commencent également à introduire des éléments IoT dans leurs nouveaux modèles.

Le deuxième concerne les matériaux. Le développement de la technologie des aimants en néodyme fritté avec une stabilité thermique améliorée ouvre la voie à des séparateurs plus compacts et plus puissants pour la séparation à sec. Cela pourrait révolutionner l’approche de l’enrichissement dans les régions arides où l’eau est rare.

Et pourtant, malgré toute la technologie, le dernier mot appartient souvent à l'opérateur, qui entend comment fonctionne la machine et voit comment le produit s'écoule.Principe de fonctionnementreste inchangé - on ne peut pas tromper la physique. Mais la compréhension de ce principe ne doit pas se situer au niveau d'un manuel, mais au niveau des sensations tactiles et des compétences visuelles accumulées. C'est cette combinaison - une connaissance approfondie de la théorie et une expérience amère d'échecs pratiques - qui donne lieu à ce travail le plus efficace, lorsque le séparateur ne se contente pas de « bourdonner », mais apporte en réalité un effet économique, séparant clairement le précieux du vide.