Статья (англ. “Magnetic separation — an attractive sorting option”) была опубликована в журнале CIM Magazine (март/апрель 2020 года). Переведено и напечатано с разрешения Канадского института горнодобывающей промышленности, металлургии и нефтедобычи (англ. Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum).
Перевод: С.С. Верхозин, АО «Иргиредмет»
*Об авторе. Джейн Даночи — аттестованный специалист в области естественных наук, бакалавр по специальности «физика и прикладная математика», магистр по специальности «металлургия», работает в отделе разработки технологических процессов в Научно-исследовательском совете Саскачевана (англ. Saskatchewan Research Council), имеет 28-летний опыт в проведении исследовательских работ и разработке технологий для горнодобывающей промышленности.
Метод магнитной сепарации мало распространен в горно-обогатительной промышленности. Означает ли это, что данное направление устарело или уступает более современным методам? Удивительно, но эта «старая» технология по-прежнему надежна, производительна, сравнительно дешева в эксплуатации и экологически безопасна. Магнитная сепарация помогает снизить негативное воздействие обогатительных процессов на окружающую среду и повышает эффективность извлечения ряда ценных минеральных компонентов.
На примерной технологической схеме крестиками желтого цвета обозначены участки, на которые можно внедрить магнитный сепаратор, оранжевого цвета — местоположение магнитов для удаления случайных металлических примесей (Источник: Multotec)
Несмотря на то что некоторые специалисты скептически относятся к технологии магнитной сепарации, за последнее десятилетие она была существенно модернизирована. В частности:
- Производительность магнитных сепараторов улучшилась благодаря развитию технологий с использованием редкоземельных элементов, и с ними стала возможной сортировка материалов даже со слабыми магнитными свойствами.
- Измерители магнитной восприимчивости (каппаметры) теперь способны определять различия в магнитных характеристиках мелких частиц с массой до 0,1 г.
- Были разработаны и внедрены магнитные трассеры для настройки оборудования, сравнения эксплуатационных показателей и отбора контрольных проб.
Эти и другие нововведения существенно повысили эффективность магнитной сепарации и предоставили новые возможности для продуктивного и экономически обоснованного применения этой технологии на обогатительных комбинатах. При правильной реализации метод магнитной сепарации обеспечивает все возможности для извлечения широкого спектра ценных минералов из руды.
Магнитная восприимчивость
Магнитная восприимчивость — это величина, определяющая чувствительность минерала к воздействию магнитного поля. Чем выше магнитная восприимчивость, тем более выражено притяжение частиц минерала магнитным полем. С другой стороны, отрицательная магнитная восприимчивость подразумевает, что частица отталкивается магнитными силами.
Минералы (полезные ископаемые) обладают различными магнитными характеристиками. В зависимости от величины магнитной восприимчивости их можно разделить (в порядке уменьшения) на:
- Ферромагнитные (кобальт, никель, железо).
- Ферримагнитные (ильменит, магнетит).
- Парамагнитные (хромдиопсид, гранат).
- Диамагнитные (кварц, алмазы, циркон).
Ферромагнитные и ферримагнитные минералы обладают высокой магнитной восприимчивостью, как правило превышающей 1000 × 10-8 м3/кг. Сортировка минерального сырья такого типа осуществляется с помощью слабых бариево-ферритовых магнитов.
Магнитная восприимчивость у парамагнитных минералов ниже и колеблется в районе 50 × 10-8 м3/кг. Для сепарации используются сильные неодимовые магниты.
Диамагнитные минералы характеризуются отрицательной магнитной восприимчивостью, которая характеризуется величинами примерно -5 × 10-8 м3/кг. Иначе говоря, диамагнетики отталкиваются магнитной силой. При использовании сухих магнитных сепараторов такой материал идентифицируется как немагнитная фракция.
Зная магнитные характеристики минералов, содержащихся в руде, можно спроектировать точный и эффективный процесс сепарации и отрегулировать оборудование для разделения концентрата определенного качества и пустой породы.
Прежде чем приступить к использованию магнитного сепаратора, необходимо измерить магнитную восприимчивость интересующих минералов. Магнитная восприимчивость определяется специальными приборами, каппаметрами. Они позволяют идентифицировать и измерить как сильные положительные магнитные силы (ферромагнетизм и ферримагнетизм), так и отрицательные и слабые положительные магнитные силы (то есть диамагнетизм и парамагнетизм). Подобные сведения позволяют установить разницу в магнитных свойствах и границы разделения фракций для оптимизации процесса сепарации.
Магнитные сепараторы и их применение
Определив магнитную восприимчивость минералов, можно приступать к подбору оборудования сепарации для обогатительного процесса.
На рынке представлено большое количество магнитных сепараторов с разными техническими характеристиками, в зависимости от конкретной сферы применения. В технологической схеме в первую очередь осуществляется извлечение ферромагнитных и ферримагнитных частиц, затем частиц с сильными парамагнитными свойствами, частиц со слабыми парамагнитными свойствами и, наконец, диамагнитных частиц.
Идеальная магнитная сепарация выполняется в три стадии:
1. Магнит малой мощности, материал на ленте с высокой скоростью движения: извлечение ферромагнитных и ферримагнитных частиц.
2. Магнит средней мощности, материал на ленте со средней скоростью движения: извлечение частиц с сильными парамагнитными свойствами.
3. Магнит высокой мощности, материал на ленте с низкой скоростью движения: извлечение частиц со слабыми парамагнитными и диамагнитными свойствами.
С другой стороны, если в руде присутствуют в основном ферромагнитные и ферримагнитные минералы, требующие извлечения, схема может быть моностадийной с использованием относительно слабого магнита.
Калибровка
Имитация магнитной восприимчивости минералов (от слабых парамагнитных до ферромагнитных), калибровка оборудования и определение рабочих показателей осуществляются при помощи магнитных трассеров. Трассеры применяются после выявления магнитных свойств сырья для расчета скорости движения ленты и положения делителя фракций. Таким образом анализируются и оптимизируются параметры процесса магнитной сепарации.
Правильно отрегулированные магнитные сепараторы, расположенные на ключевых участках обогатительного процесса, способны извлекать широкий спектр ценных компонентов, что позволяет повысить рентабельность предприятия, снизить объемы отработанного материала.
Вот такая «старая», но проверенная и надежная технология. ■
-2+4
Комментарии, отзывы, предложения
hakas, 10.07.20 07:05:35 — Магадан
на золоте как раз магнит в шлюзе минидраги у хищника постоянно лежит
Инженер, 11.07.20 17:51:17
Магниты на руде обычно стоят перед дробилками, чтобы железки не застревали, а тут чего-то на схеме их много натолкано.
Grognals, 13.07.20 12:48:14
Технология очень интересная, хотелось бы узнать, сколько в России примеров её использования
Практик, 13.07.20 15:05:14 — Grognals, 13.07.20
В России есть несколько фирм, выпускающих магнитные сепараторы. Одна из российских фирм - Итомак. У них баннер после статьи. Но российские специалисты почему-то не пишут статьи о своих сепараторах и достижениях. Спасибо, что на сайте есть переводы.
Чугунов Ю.Д., 26.07.20 17:54:08 — Практику
Магнитные сепараторы с высоким магнитным полем (более 0,7 Тл) будут выделять в магнитный концентрат не только ильменит, гематит, силикаты,но и золото. У меня до 80% золота попадал в электромагнитный продукт и 20% в немагнитный. Пробы были с Алдана и Кулара. Кроме этого, качество разделения магнитным сепаратором зависит от размера минеральных зерен. Высокое качество магнитного продукта обеспечивается при размере зерен менее 0,1 мм. А это значит, что пески перед сепарацей необходимо доизмельчать.
GordonDaype, 17.06.24 19:16:54
Научитесь писать продающие тексты за 180 дней и заработайте на этом больше $3000!
Погрузитесь в мир копирайтинга и овладейте искусством создания продающих текстов. Наш курс предоставляет комплексное понимание техники написания текстов, анализа аудитории и построения убедительных аргументов. Пройдите обучение и начните получать стабильный доход, работая в увлекательной и востребованной сфере.
Присоединяйтесь к нашему сообществу копирайтеров и станьте частью динамичного мира контент-маркетинга. Обменивайтесь идеями, учитесь у лучших и раскрывайте свой творческий потенциал.
В нашей группе ВКонтакте вы найдете полезные советы и интересные статьи: vk.com/ylcontent.
Каждое слово — мастерский штрих, копирайтинг — это успеха крик.
Магадан, 10.07.20 03:38:15
Схема для алмазов интересная, но не моя, так и не разобрался. А на золоте что-то магнитной сепарации почти не видно, может быть зря.