Quels sont les avantages et les inconvénients des séparateurs magnétiques ?

En tant qu'équipement essentiel de séparation des minéraux, les séparateurs magnétiques présentent des avantages et des inconvénients distincts qui méritent d'être analysés sous différents angles. Comprendre ces deux aspects permet d'exploiter correctement la séparation magnétique tout en évitant les inconvénients potentiels. En tant que professionnel fabricant de barreaux magnétiquesJe vous propose une vue d'ensemble dans ce guide.

Fonctionnement des séparateurs magnétiques

Avant de se pencher sur les avantages et les inconvénients, il est essentiel de passer en revue les principes fondamentaux des séparateurs magnétiques.

Les séparateurs magnétiques utilisent les champs magnétiques pour trier les particules minérales. Ils séparent efficacement les matières magnétiques des matières non magnétiques pour obtenir des concentrés de haute pureté.

La structure du séparateur magnétique comprend une bande, un tambour ou une plaque avec un aimant intégré. Lorsque les mélanges de minéraux passent à travers le séparateur, l'aimant attire les particules magnétiques tout en permettant aux particules non magnétiques de passer sans être affectées.

Séparateurs permanents et séparateurs électromagnétiques

Il existe deux types principaux de séparateurs magnétiques :

• Séparateurs magnétiques permanents - Ils utilisent des aimants permanents fabriqués à partir de matériaux tels que le néodyme ou la céramique ferrite. Ils ne nécessitent pas d'électricité, ce qui les rend plus efficaces sur le plan énergétique.
• Séparateurs électromagnétiques - Les électro-aimants génèrent le champ magnétique. Ils nécessitent de l'électricité mais permettent de régler l'intensité du champ magnétique.

Principaux avantages des séparateurs magnétiques

Voyons maintenant quels sont les principaux avantages des séparateurs magnétiques :

1. Séparation efficace

Les séparateurs magnétiques peuvent trier efficacement les minéraux magnétiques des minéraux non magnétiques. Cela permet de produire des concentrés d'une grande pureté, en particulier lors du traitement de minerais hautement magnétiques tels que le fer et le manganèse.

Par exemple, une entreprise de minéraux industriels a augmenté la pureté d'un concentré de fer de 62% à 68% en utilisant la séparation magnétique permanente.

2. Économies d'énergie et de coûts

Les séparateurs magnétiques permanents n'ont pas besoin d'électricité. Ils sont donc beaucoup plus efficaces sur le plan énergétique que les séparateurs électromagnétiques.

Les entreprises minières peuvent réaliser des économies d'énergie substantielles en utilisant des séparateurs à aimants permanents. En 2024, les coûts de l'électricité devraient encore augmenter de 8-12% dans la plupart des régions du monde. Les économies de coûts vont donc encore augmenter.

3. L'adaptabilité

Les séparateurs magnétiques fonctionnent aussi bien pour le traitement des minéraux par voie sèche que par voie humide. Ils s'adaptent donc très bien aux différents besoins.

Par exemple, une exploitation minière de terres rares utilise des séparateurs à tambour permanent pour la préconcentration à sec. Plus tard dans le processus, ils passent à la séparation électromagnétique humide à haute intensité.

Cette flexibilité permet une séparation personnalisée en fonction de la taille des particules et des caractéristiques des minéraux.

4. Facilité d'entretien

Comme les séparateurs magnétiques ont des structures relativement simples, ils sont faciles à entretenir et à utiliser. Cela permet de minimiser les temps d'arrêt de la production et les dépenses de maintenance.

Par exemple, l'équipe peut rapidement nettoyer les métaux de rebut capturés sur les séparateurs permanents à plaques ou à tambour en ouvrant leur boîtier. En quelques minutes, ils sont de nouveau opérationnels.

5. Séparation sélective

Les séparateurs magnétiques avancés à base de terres rares permettent de trier différents minéraux paramagnétiques. Cela permet de récupérer de manière sélective les éléments cibles des minerais polymétalliques.

Par exemple, les séparateurs de terres rares peuvent préconcentrer sélectivement le tungstène tout en réduisant les minéraux de gangue tels que la fluorine. Cela permet d'améliorer considérablement la qualité et la récupération des concentrés en aval.

6. Amélioration de la durabilité environnementale

La séparation magnétique réduit la nécessité d'utiliser des réactifs chimiques tels que les promoteurs de flottation ou les floculants. L'utilisation de produits chimiques toxiques est ainsi réduite, ce qui rend ces séparateurs plus respectueux de l'environnement.

Les politiques gouvernementales en matière d'environnement devraient encore se durcir d'ici 2024. Les méthodes de traitement plus respectueuses de l'environnement, comme la séparation magnétique, seront donc de plus en plus adoptées par l'industrie.

Principaux inconvénients des séparateurs magnétiques

Si les séparateurs magnétiques offrent des avantages considérables, certains inconvénients doivent également être pris en compte :

1. Applications limitées

La séparation magnétique ne donne pas de bons résultats avec les matériaux non magnétiques ou faiblement magnétiques comme l'or et le graphite. L'utilisation de la séparation magnétique comme seule méthode ne permettra pas de traiter efficacement ces minerais.

Les applications de la séparation magnétique restent donc limitées en ce qui concerne les corps minéralisés appropriés. La plupart des séparations de minerais nécessitent encore la gravité, la flottation par mousse ou d'autres méthodes.

2. Sensibilité des paramètres de fonctionnement

La combinaison optimale de la vitesse du séparateur, de la force magnétique et de la taille des interstices dépend du minerai. S'écarter de ces points optimaux réduit considérablement l'efficacité de la séparation.

Pour déterminer la bonne recette d'exploitation, il faut procéder à des essais approfondis avec des matières premières réelles provenant de l'exploitation de la mine. Cela ajoute de la complexité par rapport à des méthodes plus simples comme le traitement par gravité.

3. Coûts de maintenance

Bien que l'entretien soit assez facile, les aimants usés ou démagnétisés finissent par devoir être remplacés. Par exemple, les données industrielles montrent que les séparateurs électromagnétiques ont une durée de vie moyenne d'environ cinq ans avant de nécessiter un entretien important.

En fonction de l'échelle, cela peut entraîner des dépenses considérables en pièces détachées et des pertes de temps d'immobilisation pendant les réparations. Les circuits magnétiques permanents durent beaucoup plus longtemps, mais s'usent tout de même au fil des décennies.

4. Limites des ultrafines

Les séparateurs magnétiques standard présentent une efficacité de capture fortement réduite pour les particules ultrafines inférieures à ~10-20 microns. Ces minuscules minéraux sont plus facilement évacués des séparateurs par les flux d'eau de traitement.

Des séparateurs magnétiques spéciaux à très haut gradient sont disponibles pour résoudre ce problème. Toutefois, ces machines sont beaucoup plus complexes et coûteuses que les équipements de séparation magnétique standard.

5. Défis liés à l'entraînement des gangues

Lorsqu'il s'agit de minerais très finement disséminés, il est difficile d'obtenir des séparations nettes entre les minéraux utiles et les minéraux de gangue. Les intercroissances et les particules composites sont toujours signalées en aval malgré l'élimination magnétique.

Par exemple, la récupération de la magnétite dans les formations de fer rubanées par une simple séparation magnétique à faible intensité laisse une quantité importante de fer encore liée à la silice. D'autres étapes de broyage et de séparation sont indispensables pour obtenir des taux de récupération acceptables, ce qui entraîne des dépenses supplémentaires.

Le bilan

Les séparateurs magnétiques constituent une technologie de traitement des minéraux polyvalente, efficace et sélective, mais ils restent limités en ce qui concerne les applications appropriées et les types de minerais. Alors que les progrès des conceptions magnétiques des terres rares ouvrent de nouvelles possibilités, la plupart des séparations de minéraux nécessitent encore des méthodes conventionnelles de broyage, de gravité et de flottation par mousse en conjonction avec la séparation magnétique.

En connaissant les avantages et les inconvénients de la séparation magnétique, les ingénieurs peuvent prendre des décisions optimales concernant le schéma de traitement, en tirant parti des atouts de cette technologie et en atténuant les inconvénients grâce à des méthodes de séparation compatibles. Cela permet de maximiser efficacement la récupération des gisements de minerai disponibles au coût total le plus bas.