våtmagnetisk separering av järnmalmer

När du hör "våt magnetisk separation" föreställer sig många människor bara en trumma med magneter fyllda med massa. I själva verket är detta en hel filosofi om att bli rik, där små saker bestämmer allt. De fokuserar ofta av misstag enbart på fältstyrka, och glömmer bort partikelstorleksfördelning, massans viskositet eller till och med vattentemperaturen. Jag arbetade själv på flera fabriker där, på grund av ett så förenklat tillvägagångssätt, upp till 15 % av magnetiten förlorades i avfall. Jag ska försöka bryta ner hur det ser ut från insidan, utan glans.

Från teori till praktik: var de största förlusterna ligger

I läroböcker ser processen idealisk ut: malmmassa kommer in i separatorn, magnetiska partiklar attraheras, icke-magnetiska partiklar förs bort. Verkligheten är hårdare. Ett av huvudproblemen ärvåt magnetisk separationfint spridda malmer. Om stora fraktioner av magnetit (0,1 mm och uppåt) flyter bort relativt rent, så förs ofta tunna slam (minus 0,044 mm) bort av vattenflödet, även med magnetiska egenskaper. Detta beror inte på brist på magnetisk kraft, utan på hydrodynamik. Flödeshastighet, slurrymatningsvinkel, spel mellan fat och tank – allt detta är parametrar som justeras empiriskt, ofta direkt på plats.

Jag minns att man vid en av de gamla anläggningarna på 2010-talet försökte öka återhämtningen genom att helt enkelt öka trumhastigheten. Resultat? Det mer turbulenta flödet började skölja bort även medelkornigt koncentrat, plus att slitaget på fodret ökade. Vi var tvungna att återgå till de gamla inställningarna och ändra tillvägagångssättet - vi började förklassificera massan i hydrocykloner och skickade en produkt som var mer enhetlig i storlek för separation. Detta gav en ökning, men ökade driftskostnaderna. Detta är balansen.

En annan nyans är vattnets kvalitet. Hårt vatten med hög salthalt kan leda till att "klibbar?" fina partiklar, bildandet av agglomerat som beter sig oförutsägbart i separatorn. I Sibirien, på ett fält, mötte de säsongsmässiga förändringar i sammansättningen av vattnet från floden som användes i processen. På vintern sjönk utvinningen med 3-5 %, tills de bestämde sig för att göra en kemisk analys och började tillsätta enkla dispergeringsmedel. Det är en liten sak, men det påverkar.

Utrustning: Allt som glittrar är inte guld

Marknaden svämmar över av förslag, men tillförlitlighet och underhållsbarhet är ofta viktigare än passspecifikationer. Han arbetade mycket med enheter av olika generationer - från sovjetiska PBM till moderna serier. Nyckelelementet är själva magnetsystemet. Rare earth permanent magnets (NdFeB) är verkligen ett genombrott jämfört med ferrit eller elektromagnetiska system. De ger ett stabilt fält, kräver ingen energi för magnetisering och värms upp mindre. Men de har också en akilleshäl - skörhet och känslighet för temperaturförändringar. I norr, vid -40, kan trumkroppen utveckla en mikrospricka, fukt kommer på magnetblocken - och korrosion börjar, vilket orsakar en oåterkallelig förlust av styrka.

Det är värt att notera här att vissa tillverkare har lärt sig att hantera detta. Till exempel i utrustning frånLONGI Corporation(deras hemsida ärhttps://www.ljmagnet.ru) såg användningen av flerskiktsförsegling av magnetiska block i trummor. Detta företagShenyang Scientific Electromagnetic Co., Ltd. LONGJI?, har funnits sedan 1993 och har vuxit till en stor aktör på marknaden för gruvutrustning. Deras produktionsbas i Fushun är imponerande i skala - 140 tusen m2, mer än 1200 anställda, varav de flesta är ingenjörer. De förlitar sig på att anpassa utrustningen till kundens specifika förutsättningar, vilket förvåt magnetisk separationkritiskt viktigt. Sälj inte bara enheten, utan designa den för en specifik malm och ge möjlighet till modernisering.

Men även med bra utrustning inträffar incidenter. En gång installerades en ny separator med hög deklarerad produktivitet på fabriken. Och tillförseln av massan lämnades med gamla uttjänta pumpar som inte kunde ge enhetligt tryck. Som ett resultat fungerade enheten i konstant överbelastning och "svält" -läge, resultatet var sämre än den gamla. Jag var tvungen att byta hela fodersystemet. Slutsats: en separator är inte en magisk låda, utan en del av en teknisk kedja.

Återhämtning och koncentratkvalitet: den eviga kompromissen

Huvud-KPI är procentandelen av extraktion av den magnetiska fraktionen. Men att jaga 99% är en utopi och ekonomiskt olönsamt. Med varje ytterligare återvinningsprocent ökar kostnaderna för bearbetning av avfallsavfall kraftigt, och kvaliteten på koncentratet minskar på grund av att ballast och föroreningar fångas upp. Sweet spot är vanligtvis någonstans mellan 92% och 96% för vanliga magnetitmalmer. Det bestäms inte bara tekniskt, utan också ekonomiskt - kostnaden för järnmalmskoncentrat, elpriser och vatten.

Kvaliteten på koncentratet är en separat smärta. Järnhalten är en sak, men innehållet av kiseldioxid, svavel och fosfor är också viktigt.Våt magnetisk separationDet tar bort fria icke-magnetiska mineraler bra, men om apatit eller pyrrotit är i nära sammanväxt med magnetit, kommer de att gå i koncentrat. För att bekämpa detta används ibland ytterligare operationer - till exempel omvänd flotation av ett magnetiskt koncentrat. Men det är en annan historia och andra investeringar.

Det var en intressant upplevelse vid en av bearbetningsanläggningarna i Ural. Malmen hade en hög manganhalt. Magnetit och braunit (manganmineral) har olika magnetisk känslighet, men inom området för separatorns arbetsfält återvanns de båda. Resultatet blev ett koncentrat med ökat Mn, vilket metallurger inte var särskilt förtjusta i. Jag var tvungen att experimentera med fältstyrka och gradient för att hitta en regim där magnetit extraheras så mycket som möjligt, och brownit finns kvar i avfallet så mycket som möjligt. Det gick inte att helt lösa problemet, men Mn-halten minskade med en tredjedel. Ibland är framgång inte ett ideal, utan en acceptabel kompromiss.

Utsikter och återvändsgränder: vart ska tekniken ta vägen

Det verkar som att tekniken är gammal, vad kan man hitta på här? Men det finns framsteg. Dessa inkluderar nya konstruktioner av separatorer med polygradient magnetiska system, som skapar ett ojämnt fält för bättre infångning av tunna och svagt magnetiska partiklar. Dessa är automatiska övervaknings- och kontrollsystem baserade på densitetssensorer och magnetisk känslighet hos massan i realtid. Låter dig snabbt justera regimen, spara vatten och reagens.

Men det finns också återvändsgränder. Till exempel försök att användavåt magnetisk separationför djupanrikning av oxiderade järnmalmer (hematit, hydrogoetite) utan magnetiserande rostning. Direkt separation av svagt magnetiska oxider i lågintensiva fält ger knapphändig återhämtning. Jag har sett projekt där magnetitviktande material eller ferrokisel tillsattes massan i ett försök att skapa en konstgjord magnetisk miljö. Tekniskt sett fungerade det i laboratoriet, men i industriell skala visade det sig vara fruktansvärt dyrt och svårt att hantera. Investerare var besvikna.

Nu, enligt min mening, är den mest lovande vektorn inte skapandet av en "supermagnet", utan intellektualiseringen av hela processen. Ett integrerat tillvägagångssätt från krossning och malning till separation, där parametrarna för varje föregående steg är optimerade för det slutliga målet. Och här är erfarenheten från sådana tillverkare somLONGI, som inte bara handlar om separatorer, utan också med annan gruv- och processutrustning, kan vara nyckeln. Deras förmåga att designa nyckelfärdiga komplex gör att du kan bygga en mer harmonisk teknisk kedja, därvåtsepareringkommer inte att vara en separat nod, utan ett logiskt inbyggt element.

Istället för en slutsats: att tänka högt

Så, för att sammanfatta... Det är osannolikt att det fungerar. För varje malm, varje stenbrott, varje växt är ett unikt fall. Det finns inga färdiga recept. Det finns grundläggande principer, processens fysik, som är oförändrade. Och allt annat är ständig justering, observation, analys av slam och prover, ibland ett steg tillbaka för att ta två steg framåt.Våtmagnetisk separering av järnmalmerär ett hantverk baserat på vetenskap. Du kan köpa den dyraste utrustningen, men utan att förstå dessa nyanser, utan specialister som förstår processen, kan du inte uppnå hög prestanda. Tekniken lever och kommer att leva så länge det finns magnetiska malmer. Det kräver bara att inte blint följa instruktionerna, utan ett genomtänkt, nästan intuitivt tillvägagångssätt. Vilket dock gör arbetet intressant.