Quais são as vantagens e desvantagens dos separadores magnéticos?

Como um equipamento crucial de separação de minerais, os separadores magnéticos têm prós e contras distintos que vale a pena analisar de vários ângulos. A compreensão de ambos permite aproveitar corretamente a separação magnética, evitando potenciais desvantagens. Como um profissional fabricante de barras magnéticasNeste guia, apresentarei uma visão global.

Como funcionam os separadores magnéticos

Antes de nos debruçarmos sobre as vantagens e desvantagens, é essencial rever primeiro os fundamentos do separador magnético.

Os separadores magnéticos utilizam campos magnéticos para selecionar partículas minerais. Separam eficazmente materiais magnéticos de matérias não magnéticas para obter concentrados de elevada pureza.

A estrutura do separador magnético inclui um cinto, um tambor ou uma placa com um íman incorporado. À medida que as misturas minerais passam pelo separador, o íman atrai as partículas magnéticas, permitindo que as não magnéticas passem sem serem afectadas.

Separadores permanentes vs. electromagnéticos

Existem dois tipos principais de separadores magnéticos:

• Separadores magnéticos permanentes - Estes utilizam ímanes permanentes feitos de materiais como o neodímio ou a ferrite cerâmica. Não necessitam de eletricidade, o que os torna mais eficientes em termos energéticos.
• Separadores electromagnéticos - Os electroímanes geram o campo magnético. Estes necessitam de eletricidade, mas permitem ajustar a intensidade do campo magnético.

Principais vantagens dos separadores magnéticos

Agora, vamos explorar os benefícios mais significativos que os separadores magnéticos oferecem:

1. Separação eficiente

Os separadores magnéticos podem separar eficazmente os minerais magnéticos dos não magnéticos. Este facto permite produzir concentrados de elevada pureza, especialmente quando se processam minérios altamente magnéticos como o ferro e o manganês.

Por exemplo, uma empresa de minerais industriais aumentou a pureza do concentrado de ferro de 62% para 68% utilizando a separação magnética permanente.

2. Poupança de energia e de custos

Os separadores magnéticos permanentes não necessitam de eletricidade. Isto torna-os muito mais eficientes em termos energéticos do que os separadores electromagnéticos.

As empresas mineiras podem economizar substancialmente as despesas de energia através da utilização de separadores baseados em ímanes permanentes. Em 2024, prevê-se que os custos de eletricidade aumentem mais 8-12% na maioria das regiões do mundo. Assim, as poupanças de custos aumentarão ainda mais.

3. Adaptabilidade

Os separadores magnéticos funcionam tanto no processamento de minerais a seco como a húmido. Isto torna-os altamente adaptáveis a diversas necessidades.

Por exemplo, uma exploração mineira de terras raras utiliza separadores de tambor permanente para pré-concentração a seco. Mais tarde, no seu processo, mudam para a separação electromagnética de alta intensidade a húmido.

Esta flexibilidade permite uma separação personalizada para diferentes tamanhos de partículas e caraterísticas minerais.

4. Manutenção fácil

Uma vez que os separadores magnéticos têm estruturas relativamente simples, são fáceis de manter e operar. Isto minimiza o tempo de paragem da produção e as despesas de manutenção.

Por exemplo, a equipa pode limpar rapidamente quaisquer metais indesejáveis capturados nos separadores permanentes de placas ou tambores, abrindo a sua caixa. Depois, voltam a funcionar em minutos.

5. Separação selectiva

Os separadores magnéticos avançados de terras raras permitem a seleção de diferentes minerais paramagnéticos. Isto permite a recuperação selectiva de elementos-alvo de minérios polimetálicos.

Por exemplo, os separadores de terras raras podem pré-concentrar tungsténio de forma selectiva, ao mesmo tempo que reduzem os minerais de ganga, como a fluorite. Isto aumenta significativamente a qualidade e a recuperação do concentrado a jusante.

6. Melhoria da sustentabilidade ambiental

A separação magnética reduz a necessidade de reagentes químicos, como promotores de flotação ou floculantes. Isto reduz a utilização de produtos químicos tóxicos, tornando estes separadores mais sustentáveis do ponto de vista ambiental.

Prevê-se que as políticas ambientais governamentais se tornem ainda mais rigorosas até 2024. Assim, métodos de processamento mais ecológicos, como a separação magnética, serão cada vez mais adoptados pela indústria.

Principais desvantagens dos separadores magnéticos

Embora os separadores magnéticos ofereçam vantagens substanciais, também é necessário ter em conta algumas desvantagens:

1. Aplicações limitadas

A separação magnética tem um desempenho fraco com materiais não magnéticos ou apenas fracamente magnéticos, como o ouro e a grafite. A sua utilização como único método não processará eficazmente estes minérios.

Assim, as aplicações da separação magnética permanecem limitadas no que respeita aos corpos de minério adequados. A maioria das separações de minerais ainda requer gravidade, flotação de espuma ou outros métodos.

2. Sensibilidade dos parâmetros de funcionamento

A combinação ideal de velocidade do separador, força magnética e tamanhos de fenda depende do minério. Desviar-se desses pontos ideais reduz acentuadamente a eficiência da separação.

A determinação da receita operacional correta requer testes extensivos com alimentação real da mina. Isto aumenta a complexidade em comparação com métodos mais simples como o processamento por gravidade.

3. Custos de manutenção

Embora a manutenção seja bastante fácil, os ímanes desgastados ou desmagnetizados acabam por necessitar de substituição. Por exemplo, os dados da indústria mostram que os separadores electromagnéticos duram, em média, cerca de cinco anos antes de necessitarem de uma manutenção significativa.

Dependendo da escala, isto pode implicar despesas consideráveis com peças e perdas de tempo de inatividade durante as reparações. Os circuitos magnéticos permanentes duram muito mais tempo, mas continuam a desgastar-se ao longo de décadas de funcionamento.

4. Limitações dos ultrafinos

Os separadores magnéticos padrão exibem uma eficiência de captura acentuadamente reduzida com partículas ultrafinas abaixo de ~10-20 microns. Estes minerais minúsculos são mais facilmente expulsos dos separadores pelos fluxos de água do processo.

Estão disponíveis separadores magnéticos especiais de gradiente ultra-elevado para combater este problema. No entanto, estas máquinas têm uma complexidade e custos muito mais elevados em comparação com o equipamento de separação magnética normal.

5. Desafios do arrastamento de ganga

Quando se trata de minérios muito finamente disseminados, a obtenção de separações nítidas entre minerais desejados e ganga continua a ser complicada. Os intercrescimentos e as partículas compostas continuam a aparecer a jusante, apesar da remoção magnética.

Por exemplo, a recuperação de magnetite de formações ferríferas em banda através de uma simples separação magnética de baixa intensidade deixa uma quantidade significativa de ferro ainda ligada à sílica. É essencial efetuar outras etapas de trituração e separação para obter recuperações aceitáveis, o que implica despesas adicionais.

A linha de fundo

Os separadores magnéticos constituem uma tecnologia de processamento mineral versátil, eficiente e selectiva, mas permanecem limitados no que diz respeito a aplicações e tipos de minério adequados. Embora o avanço dos designs magnéticos de terras raras abra novas possibilidades, a maioria das separações de minerais ainda requer métodos convencionais de moagem, gravidade e flotação de espuma em conjunto com a separação magnética.

Com uma compreensão dos prós e contras da separação magnética, os engenheiros podem tomar decisões óptimas sobre o fluxograma do processo, aproveitando os pontos fortes desta tecnologia e atenuando as desvantagens através de métodos de separação compatíveis. Isto permite maximizar eficazmente a recuperação dos corpos de minério disponíveis ao mais baixo custo total.