Qual è la tecnologia più recente per la purificazione dei materiali secchi non?

Paul Fears descrive in dettaglio la tecnologia più recente per la purificazione dei minerali non metallici secchi

I separatori magnetici ad alta intensità rimuovono le particelle ferrose e paramagnetiche dai minerali non metallici secchi. Tuttavia, la progettazione del sistema di separazione determina la purezza del prodotto finale e le perdite di prodotto. I due modelli più comuni di separatore magnetico a secco ad alta intensità sono il rullo indotto (IMR) e il rullo di terre rare (RE).

Bunting Magnetics è un'azienda leader nella progettazione e produzione di separatori magnetici e rilevatori di metalli per l'industria del riciclaggio, delle cave e dell'estrazione mineraria. La sua vasta gamma di apparecchiature per la separazione e il rilevamento dei metalli è prodotta presso lo stabilimento Master Magnets appena fuori Birmingham, nel Regno Unito. Nel corso di diversi decenni, il team tecnico di Master Magnets ha sviluppato un ampio portafoglio di separatori magnetici ad alta intensità per la purificazione e la concentrazione dei minerali. Versioni in formato laboratorio di molti dei progetti si trovano presso l'impianto di prova tecnica dell'azienda nel Regno Unito.

I separatori magnetici ad alta intensità sono ampiamente utilizzati nell'industria della lavorazione dei minerali per purificare minerali non metallici come sabbia silicea o feldspato e nel settore della ceramica per pulire polveri atomizzate e materie prime.

La scelta del sistema di separazione ottimale viene spesso determinata attraverso test di laboratorio controllati. Campioni rappresentativi vengono testati su versioni su scala di laboratorio di IMR e RE Roll, che confermano le capacità e le prestazioni di separazione.

Il separatore magnetico a rulli indotto (IMR)

L'IMR utilizza campi magnetici ad alta intensità generati elettromagneticamente per separare continuamente piccole particelle paramagnetiche da materiali con un intervallo di dimensioni delle particelle compreso tra -2 mm e 45 micron. L'IMR comprende un rullo di acciaio indotto elettromagneticamente posizionato tra una barra a ponte e un'espansione polare. Il picco del campo magnetico generato sul rotolo indotto è di 2,2 Tesla (22.000 Gauss).

Durante il funzionamento, una quantità controllata di materiale viene alimentata da una tramoggia o da un alimentatore vibrante sul rullo magnetico indotto rotante (le velocità del rullo variano tra 80 e 120 giri/min). Il materiale debolmente magnetico viene attratto e deviato o trattenuto sulla superficie del rullo. La traiettoria del materiale non magnetico non è ostacolata e si scarica lontano dal materiale separato. Il materiale magnetico catturato viene scaricato dal rullo in un punto di minore intensità magnetica, spesso aiutato da una spazzola. Una piastra divisoria è interposta tra i due flussi di prodotto per consentire una separazione netta.

L'IMR è spesso impostato per produrre un flusso di "scarsità" (ovvero materiale magnetico molto debole mescolato con elementi non magnetici) mediante l'aggiunta di una seconda piastra divisoria. È pratica comune avere due rulli indotti montati in serie sulla stessa unità per consentire un doppio passaggio per migliorare l'efficienza di separazione e le prestazioni del processo.

La flessibilità dell'IMR è apprezzata da molti ingegneri della lavorazione dei minerali. L'intensità del campo magnetico è variabile grazie alla bobina elettromagnetica regolabile e la velocità del rotolo è regolabile. Inoltre, lo spazio tra il rullo indotto e l'asta è regolabile per adattarsi a diversi intervalli di dimensioni del mangime.

Un vantaggio chiave dell'IMR è la capacità di processare alimenti minerali caldi (fino a 80-100°C) senza compromettere l'efficienza di separazione. Questo è diverso dal RE, che utilizza magneti permanenti. L'IMR tende inoltre a generare pochissima carica statica sulla superficie, con conseguente trascinamento minimo di particelle fini nella frazione magnetica. Ciò aiuta a ottenere voti più alti e a migliorare i recuperi.

Le capacità tipiche per un'unità larga 1 metro variano in base al tipo di minerale, alla densità e alla distribuzione delle dimensioni delle particelle e sono idealmente determinate da prove di laboratorio.

Le capacità tipiche per metro di larghezza sono:

Il separatore magnetico a rulli per terre rare (RE).

Un separatore RE è dotato di una puleggia con testa magnetica al neodimio ferro boro permanente ad alta intensità su un breve trasportatore. I magneti e i poli d'acciaio interspaziati sono allineati per produrre intense forze magnetiche in punti lungo l'intera larghezza della puleggia. Il sistema è adatto a gestire materiali con un intervallo di dimensioni delle particelle compreso tra 15 mm e 75 micron, sebbene la separazione ottimale si ottenga avendo un materiale con una distribuzione granulometrica ristretta.