Olulise mineraalide eraldamise seadmena on magnetseparaatidel erinevad plussid ja miinused, mida tasub analüüsida mitmest vaatenurgast. Mõlema mõistmine võimaldab magnetilist eraldamist õigesti kasutada, vältides samal ajal võimalikke puudusi. Nagu professionaalne magnetvarraste tootja, annan selles juhendis põhjaliku ülevaate.

Kuidas magnetilised separaatorid töötavad
Enne eeliste ja puuduste tutvustamist on oluline kõigepealt vaadata läbi magnetseparaatori põhitõed.
Magnetseparaatorid kasutavad magnetvälju mineraalosakeste sorteerimiseks. Nad eraldavad tõhusalt magnetilised materjalid mittemagnetilistest ainetest, et saavutada kõrge puhtusastmega kontsentraadid.
Magnetseparaatori konstruktsioon koosneb vööndist, trumlist või plaadist, kuhu on sisseehitatud magnet. Kui mineraalsegud läbivad separaatorit, tõmbab magnet magnetilised osakesed, lastes samal ajal mittemagnetilistel osakestel läbi voolata.
Püsivad vs. elektromagnetilised eraldajad
On olemas kahte peamist tüüpi magnetilisi separaatoreid:
- Püsimagnetilised separaatorid - Need kasutavad püsimagneteid, mis on valmistatud sellistest materjalidest nagu neodüüm või keraamiline ferriit. Need ei vaja elektrit, mistõttu on need energiasäästlikumad.
- Elektromagnetilised separaatorid - Elektromagnetid tekitavad magnetvälja. Need vajavad küll elektrit, kuid võimaldavad reguleerida magnetvälja tugevust.
Magnetseparaatorite peamised eelised
Uurime nüüd kõige olulisemaid eeliseid, mida magnetilised separaatorid pakuvad:
1. Tõhus eraldamine
Magnetseparaatoritega saab tõhusalt sorteerida magnetilisi ja mittemagnetilisi mineraale. See võimaldab toota kõrge puhtusastmega kontsentraate, eriti kui töödeldakse väga magnetilisi maake, nagu raud ja mangaan.
Näiteks suurendas üks tööstuslike mineraalide ettevõte rauakontsentraadi puhtust 62%-lt 68%-le, kasutades püsimagnetilist eraldamist.
2. Energia ja kulude kokkuhoid
Püsimagnetilised separaatorid ei vaja elektrit. Seetõttu on need palju energiatõhusamad kui elektromagnetilised separaatorid.
Kaevandusettevõtted saavad püsimagnetitel põhinevate separaatorite abil säästa märkimisväärseid energiakulusid. Prognooside kohaselt tõusevad elektrikulud 2024. aastal enamikus maailma piirkondades veel 8-12%. Seega suureneb kulude kokkuhoid veelgi.
3. Kohanemisvõime
Magnetseparaatorid töötavad nii kuiva kui ka märja mineraalide töötlemisel. See muudab need väga hästi kohandatavaks erinevatele vajadustele.
Näiteks haruldaste muldmetallide kaevandamisel kasutatakse kuiva eelkontsentreerimise jaoks püsitrummelahju. Hiljem lähevad nad protsessi käigus üle märjale suure intensiivsusega elektromagnetilisele eraldamisele.
Selline paindlikkus võimaldab kohandada eraldamist erinevate osakeste suuruste ja mineraalide omaduste jaoks.
4. Lihtne hooldus
Kuna magnetiliste separaatorite struktuur on suhteliselt lihtne, on neid lihtne hooldada ja kasutada. See vähendab tootmisseisakuid ja hoolduskulusid.
Näiteks saab meeskond kiiresti puhastada püsivate plaatide või trumlite separaatorite korpuse avamisega kõik kinnipeetud rämpsmetallid. Seejärel on need mõne minutiga jälle töökorras.
5. Valikuline eraldamine
Täiustatud haruldaste muldmetallide magnetilised separaatorid võimaldavad sorteerida erinevaid paramagnetilisi mineraale. See võimaldab sihtelementide selektiivset eraldamist polümetalsetest maagidest.
Näiteks haruldaste muldmetallide separaatorid võivad valikuliselt eelkontsentreerida volframit, samal ajal vähendades samal ajal gangue-mineraalide, nagu fluoriit, sisaldust. See parandab oluliselt kontsentraadi kvaliteeti ja saagist.
6. Parem keskkonnasäästlikkus
Magnetiline eraldamine vähendab vajadust keemiliste reaktiivide, nagu flotatsioonipromootorid või flokulandid. See vähendab mürgiste kemikaalide kasutamist, muutes need eraldajad keskkonnasäästlikumaks.
Valitsuse keskkonnapoliitika peaks 2024. aastaks veelgi karmistuma. Seega suureneb tööstuses keskkonnasõbralikumate töötlemismeetodite, nagu magnetiline eraldamine, kasutuselevõtt.
Magnetseparaatorite peamised puudused
Kuigi magnetilised eraldajad pakuvad olulisi eeliseid, tuleb arvestada ka mõningaid puudusi:
1. Piiratud rakendused
Magnetiline eraldamine toimib halvasti mittemagnetiliste või ainult nõrgalt magnetiliste materjalide, nagu kuld ja grafiit, puhul. Selle kasutamine ainsa meetodina ei töötle neid maake tõhusalt.
Seega jäävad magnetilise eraldamise rakendused sobivate maagikorpuste osas piiratuks. Enamik mineraalide eraldamist nõuab endiselt gravitatsiooni, vahtflotatsiooni või muid meetodeid.
2. Tööparameetrite tundlikkus
Separaatori kiiruse, magnetilise tugevuse ja vahe suuruste optimaalne kombinatsioon sõltub maagist. Nendest soodsatest punktidest kõrvalekaldumine vähendab märkimisväärselt eraldamise tõhusust.
Õige tööreziimi kindlaksmääramine nõuab ulatuslikke katseid tegeliku kaevandamissöödaga. See muudab asja keerulisemaks võrreldes lihtsamate meetoditega, nagu gravitatsioonitöötlus.
3. Hoolduskulud
Kuigi hooldus on üsna lihtne, tuleb kulunud või demagnetiseerunud magnetid lõpuks välja vahetada. Näiteks näitavad tööstuse andmed, et elektromagnetilised separaatorid vajavad keskmiselt umbes viis aastat, enne kui nad vajavad märkimisväärset hooldust.
Sõltuvalt mastaabist võib see kaasa tuua märkimisväärseid kulutusi varuosade ja remonditööde ajal tekkivate seisakute tõttu. Püsimagnetilised ahelad kestavad palju kauem, kuid kuluvad siiski aastakümnete jooksul.
4. Piirangud ülipeenustega
Standardsete magnetiliste separaatorite puhul väheneb järsult ultrafiinsete osakeste püüdmise tõhusus alla ~10-20 mikroni. Need pisikesed mineraalid on kergemini eraldajatest välja loputada protsessiveega.
Selle probleemi lahendamiseks on saadaval spetsiaalsed ülikõrggradientsed magnetilised separaatorid. Need masinad on siiski palju keerukamad ja kallimad kui tavalised magnetilised eraldusseadmed.
5. Killustiku kaasamise väljakutsed
Kui tegemist on väga peenelt hajutatud maagidega, on terava eraldamise saavutamine soovitud ja mittesoost mineraalide vahel keeruline. Vahelised kasvud ja liitosakeste osakesed annavad vaatamata magnetilisele eemaldamisele ikka veel aru, et need on allavoolu.
Näiteks magnetiidi tagasivõitmine rauakivimitest lihtsa madala intensiivsusega magnetilise eraldamise teel jätab märkimisväärse osa rauast endiselt ränidioksiidiga seotud. Aktsepteeritava saagise saavutamiseks on vaja täiendavaid jahvatamis- ja eraldamisetappe, mis tekitab lisakulusid.
Lõpptulemus
Magnetseparaatorid pakuvad mitmekülgset, tõhusat ja selektiivset mineraalide töötlemise tehnoloogiat, kuid on endiselt piiratud sobivate rakenduste ja maagitüüpide osas. Ehkki haruldaste muldmetallide magnetiliste konstruktsioonide areng avab uusi võimalusi, on enamiku mineraalide eraldamiseks endiselt vaja tavapäraseid jahvatus-, gravitatsiooni- ja vahuflotatsioonimeetodeid koos magnetilise eraldamisega.
Kui insenerid tunnevad nüüd magnetilise eraldamise plusse ja miinuseid, saavad nad teha optimaalseid otsuseid protsessi voolukava kohta, kasutades ära selle tehnoloogia tugevusi ja leevendades samal ajal negatiivseid külgi ühilduvate eraldamismeetodite abil. See võimaldab tõhusalt maksimeerida olemasolevatest maagikogumitest saadavat saagist madalaimate kogukuludega.