Manyetik yerçekimi ayırıcı

“Manyetik-yerçekimi ayırıcısı” dendiğinde çoğu kişinin aklına gelen ilk şey, yalnızca bir manyetik sistem ve bir tür yerçekimsel tablodur. Ancak pratikte, özellikle de cevher hazırlamada, bu genellikle bir çıkmaza dönüşüyor. Terimin kendisi bazen yanıltıcı olabilir ve iyi bilinen iki prensibi birleştirmenin yeterli olduğu ve cihazın çalışacağı izlenimini yaratır. Gerçek çok daha kaprislidir. Klasik bir tamburlu manyetik ayırıcının ince taneler içinde çok fazla manyetit bıraktığı ve bir jigger eklemenin sadece kayıpları daha da kötüleştirdiği bir demir cevheri değirmeninde belirli atıklarla karşılaşıncaya kadar uzun süre dengenin anahtar olduğuna inanıyordum. Daha sonra, kuvvetlerin paralel değil, gerçekten ortak eylemi fikrinin derinliklerine inmek zorunda kaldık.

Fikirden donanıma: asıl zorluk nerede yatıyor

Çalışabilir bir aparat oluşturmanın asıl zorluğu, manyetik bir alan oluşturmak veya yerçekimsel ayırma için ayrı ayrı titreşim oluşturmak değildir. Sorun bunların tek bir çalışma alanında senkronizasyonudur. Manyetik kuvvet, bir parçacığı alan gradyanı tarafından belirlenen bir yörünge boyunca çekme eğilimindedir ve yerçekimi kuvveti (genellikle titreşim veya su akışıyla birleştiğinde), yoğunluğa göre onu yerleşmeye veya itmeye eğilimlidir. Eğer bu süreçler aparatın içinde zaman veya mekan açısından ayrılmışsa, tüm geleneksel dezavantajlarıyla birlikte tek bir gövdede iki aşama elde edersiniz. Parçacığın eşzamanlı bir darbeye maruz kalması gerekir ve yörüngesi bu kuvvetlerin vektör toplamı tarafından belirlenir. Bu tamamen farklı bir geometri ve kontrol sistemi gerektirir.

Yaklaşık yedi yıl önce ince atıklar üzerinde test ettiğimiz bir prototipi hatırlıyorum. Tasarımcılar, altına değişken eğime sahip bir elektromıknatıs sistemi yerleştirdikleri eğimli bir titreşimli tepsi yaptılar. Fikir, manyetit parçacıklarının "ağır" olmasıydı. manyetik kuvvet, titreşime ve su akışına hematit veya lökoksen gibi manyetik olmayan ağır minerallerden farklı tepki verdi. Kağıt üzerinde çok güzel. Pratikte titreşim agregatları yok etti ama aynı zamanda manyetik hapsi de istikrarsızlaştırarak kaotik bir "gürültü" yarattı. ayrılık içinde. Alanların basitçe üst üste bindirilmesinin yeterli olmadığını kabul etmem gerekiyordu.

Burada özellikle zenginleştirme ekipmanları konusunda uzun süredir faaliyet gösteren bazı üreticilerin konuya sistematik bir şekilde yaklaştıklarını da belirtmekte fayda var. Örneğin burada LONJI şirketi var (https://www.ljmagnet.ru). Portfolyolarını incelerseniz, sadece hazır bileşenlerden cihaz monte etmediklerini görebilirsiniz. Teknik notlara ve bazı vakalara bakılırsa yaklaşımları, belirli hammaddelere yönelik proses fiziğinin derinlemesine incelenmesine dayanmaktadır. 1993 yılında kurulan ve madencilik ekipmanlarının geliştirilmesi için büyük bir kuruluş haline gelen Shenyang Longji Scientific Electromagnetic Co., Ltd., mühendislerin tek tek bloklar halinde değil, bir alandaki bir parçacığın karmaşık davranışı üzerinde düşünme deneyimine sahiptir. Fushun'daki üretim üssü ve yüksek oranda yüksek eğitimli uzmanlardan oluşan bir kadro, yıllık üretimin binlerce birim ekipmanla ölçüldüğü ancak özelleştirmenin de mümkün olduğu bu tür standart dışı gelişmelere muhtemelen izin veriyor.

Örnek olay: ince çamur ve verimlilik arayışı

Daha başarılı bir deneyim, ıslak manyetik ayırmadan sonra ince çamurun (eksi 100 mikron) işlenmesiyle ilişkilidir. Amaç demir geri kazanımını arttırmak ve aynı zamanda konsantredeki silika içeriğini azaltmaktı. Standart yöntemler (yüzdürme veya yüksek indüksiyonla tekrarlanan manyetik ayırma) ya pahalıydı ya da bağlantı noktalarının ciddi şekilde tıkanması nedeniyle etkisizdi. bir plan denemeye karar verdik.manyetik yerçekimi ayırıcıana cihaz olarak değil, bitirme aparatı olarak çalıştı.

Kağıt hamurunun ince bir tabaka halinde, düzgün bir şekilde azalan eğime sahip bir enine manyetik alan içinde yer alan eğimli bir düzlem üzerine beslendiği bir düzenek kullandık. Aynı zamanda uçağa belirli bir frekans ve genlikte kontrollü titreşimler uygulandı. Mesele şu ki, manyetik parçacıklar "yapışıyor" gibi mi görünüyordu? uçağa doğru ilerledi, ancak titreşim onları mikro hareketler yapmaya zorlarken, aynı titreşimin ve zayıf su akışının etkisi altında atık kayalarla daha ağır ve daha büyük iç içe geçmiş büyümeler daha hızlı aşağı doğru hareket etti. Bu, tamamen manyetik bir ayırıcıda yoğunlaşacak olan bazı kaba iç içe büyümelerin kesilmesini mümkün kıldı.

Sonuçlar devrim niteliğinde olmasa da ekonomik açıdan anlamlıydı: geri kazanım yüzde 2-3 puan arttı ve nihai konsantrenin demir içeriği yaklaşık %1,5 oranında arttı. Ana sonuç, bu tür görevler için parametrelerin (titreşim frekansı, eğim açısı, kağıt hamuru akış yoğunluğu ve manyetik alan konfigürasyonu) her hammadde türü için neredeyse ampirik olarak seçildiğinin anlaşılmasıydı. Evrensel ayarlar yoktur. Bazen saflığa ulaşmak için manyetik ürünün bir kısmını feda etmek gerekiyordu. Her zaman bir uzlaşmadır.

Ekipman ve onun ?karakteri?

Ekipmanlardan bahsetmişken, pazarın farklı tasarımlar sunduğundan bahsetmeden geçmek mümkün değil. Titreşimli manyetik alanlara sahip cihazlar ve kalıcı mıknatıs ve merkezkaç kuvveti kombinasyonuna sahip cihazlar var. Ancak gözlemlerime göre endüstriyel koşullarda en stabil çalışanlar, manyetik sistem ve yerçekimi modülünün (titreşimli tabla, konsantrasyon tablası, spiral ayırıcı) sadece birlikte monte edilmediği, aynı zamanda çalışmalarını koordine eden ortak bir kontrol sistemine sahip olduğu şartlardır. Örneğin, elektromıknatıslardaki akım gücündeki değişiklik titreşim fazına bağlanabilir.

Karmaşık çözümler bağlamında yine büyük oyuncuların deneyimleri ilgi çekicidir. LONGI şirketinin web sitesinde, manyetik ayırma konusundaki gelişmelerin sıklıkla diğer süreçlerle birlikte ilerlediğini görebilirsiniz. Böyle bir geçmişe (1993'ten beri faaliyet gösteren) ve ölçeğe (140.000 m2 alan, 1.200'den fazla çalışan) sahip bir kuruluş için, bu tür hibrit teknolojileri geliştirecek kendi araştırma tesislerine sahip olmak mantıklıdır. En büyük madencilik ekipmanı üreticilerinden biri olma konumları, standart ekipmanın başa çıkamadığı standart dışı müşteri sorunlarını çözme ihtiyacını ima ediyor. Girişmanyetik yerçekimi ayırıcı- sadece malzemenin derinlemesine anlaşılmasını gerektiren bu tür standart dışı çözümler alanından.

Broşürlerde nadiren yazılan önemli bir nüans, hizmettir. Sistemlerin birleştirilmesi karmaşıklığı artırır. Zamanla titreşimler manyetik sistemlerin bağlantılarını zayıflatabilir ve daha sık kontrol gerektirebilir. Hidrolik kısım, yukarıya doğru akış oluşturacak bir kısım varsa, ince çamurla tıkanır. Bu nedenle tasarım güvenilirliği ve sürdürülebilirliği ön plana çıkmaktadır. Cihaz planlı bakım süresinin yarısında boşta kalırsa, %95'lik harika laboratuvar verimliliği kaybolur.

Ne zaman haklıdır, ne zaman değildir?

Uygulamaya dayalı olarak, ana nişmanyetik yerçekimi ayırıcı— Bu, geleneksel yöntemlerin verimlilik açısından bir platoya ulaştığı veya çok maliyetli hale geldiği karmaşık, ince bir şekilde dağılmış veya ağır şekilde tıkanmış ürünlerin bitirilmesidir. Örneğin, eski atıklardan değerli bileşenlerin ek olarak çıkarılması, elektronik hurdaların işlenmesi, karmaşık nadir metal cevherlerinin ayrılması.

Bununla birlikte, büyük ölçekli ana işleme operasyonları için, örneğin, açıkça tanımlanmış hammaddelere sahip bir demir cevheri fabrikasında, böyle bir aparatın ana ünite olarak kullanılması çoğu zaman ekonomik olarak uygun değildir. Sermaye maliyetleri çok yüksek, kurulum çok spesifik ve performanstaki artış bu karmaşıklığa değmeyebilir. Burada her derde deva olmaktan ziyade teknoloji uzmanının optimizasyonuna yönelik bir araçtır.

Ayrıca açıkçası başarısız bir projemiz de vardı - sülfit konsantrelerinden ince altın çıkarmak için benzer bir ayırıcı kullanma girişimi. Manyetik bileşenin pirotiti çıkarması ve yerçekimi bileşeninin altını yoğunlaştırması gerekiyordu. İşe yaramadı. Altın, özellikle de ince altın, tahmin edilemeyecek şekilde davrandı; yabancı maddeler nedeniyle sıklıkla manyetik ürüne giriyor veya kayboluyordu. Bu tür materyallerin daha çok altın seçici yöntemler gerektirdiği anlaşıldıktan sonra projeden vazgeçildi. Bu değerli bir dersti: Cihaz sihirli bir kara kutu değil, etkinliği ayrılan malzemelerin fiziksel özellikleriyle sıkı bir şekilde sınırlanan bir araçtır.

İleriye Bakış: Potansiyel ve Sınırlamalar

Bu teknoloji nereye gidebilir? Anahtarın akıllı kontrol sistemleri olduğunu düşünüyorum. Sensörler, giriş hamurunun bileşimini gerçek zamanlı olarak analiz ederse ve manyetik alan ve titreşim parametrelerini anında ayarlarsa, niteliksel bir sıçramadan bahsedebiliriz. Bu arada, bu büyük ölçüde belirli bir “pasaport” için manuel bir kurulumdur. İşlenmemiş içerikler.

Diğer bir vektör ise küçük işletmelere veya sahadaki pilot testlere yönelik minyatürleştirme ve modülerliktir. Tonlarca malzemeyi laboratuvara taşımak yerine mobil bir kompleks getirmek daha kolaydır. Bu arada, küçük partiler halinde karmaşık ekipman üretebilen esnek üretim hatlarına sahip üreticiler de burada talep görebilir.

Sonuçta,manyetik yerçekimi ayırıcıuzmanlaşmış, niş bir çözüm olmaya devam ediyor. Gücü, diğer yöntemlerin başarısız olduğu spesifik, karmaşık zenginleştirme problemlerini çözmesinde yatmaktadır. Zayıflığı, çok yönlülüğün olmayışı ve tunerin becerisine yüksek bağımlılıktır. Bu, her durum için basit bir çözüm arayan biri için değil, hamurunda neler olup bittiğini iyi anlayan bir teknoloji uzmanı için bir araçtır. Ve belki de ana özü budur - temel süreçlerin yerini almaz, ancak gerçekten gerekli olduğu yerde onları tamamlar, karşılığında malzeme hakkında derin bilgi ve özenli kişiselleştirmeye hazır olmayı gerektirir.