Магнитные сепараторы не являются взаимозаменяемыми. Мокрый барабанный сепаратор для извлечения магнетита из пульпы не может выполнять ту же задачу, что подвесной сепаратор, удаляющий стальные предметы с конвейера. Стандартный барабан низкой интенсивности также может оказаться неэффективным для слабомагнитного гематита.
Выбор начинается с четырёх вопросов:
Нужно извлечь ценный минерал или удалить нежелательный металл?
Питание сухое, влажное или транспортируется конвейером?
Целевой материал сильномагнитный, слабомагнитный или цветной металл?
Каковы крупность, производительность и требования к продукту?
В руководстве сравниваются основные типы сепараторов, области применения, ограничения и критерии выбора.
Краткое сравнение
| Тип | Питание | Основная задача | Целевой материал | Ограничение |
|---|---|---|---|---|
| Мокрый барабанный | Пульпа | Извлечение минералов или утяжелителя | Магнетит и сильномагнитные частицы | Обычно не подходит для слабомагнитных минералов |
| Сухой барабанный | Сухие сыпучие частицы | Извлечение или удаление магнитного материала | Магнетит и ферромагнитные частицы | Низкая эффективность на влажном сырье |
| Подвесной overband | Материал на конвейере | Удаление постороннего железа | Сталь и ферромагнитные включения | Ограниченный захват мелких или глубоко расположенных предметов |
| Магнитный шкив | Разгрузка конвейера | Автоматическое отделение железа | Железо и сталь | Менее эффективен при толстом слое |
| Плита или решётка | Сухой материал в желобе | Очистка и защита | Мелкие включения железа | Требует очистки |
| WHIMS | Пульпа | Извлечение слабомагнитных минералов | Гематит, ильменит и подтверждённые испытаниями минералы | Более высокая стоимость |
| HGMS | Пульпа или технологическая жидкость | Извлечение тонких слабомагнитных частиц | Тонкие железистые примеси | Возможное засорение матрицы |
| Индукционно-роликовый | Сухой классифицированный материал | Разделение слабомагнитных минералов | Минеральные пески | Требует сухой узкоклассифицированной подачи |
| Вихретоковый | Сухие отходы | Извлечение цветных металлов | Алюминий, медь, латунь | Не заменяет ферромагнитный сепаратор |
Классификация сепараторов
По состоянию питания
Сухие сепараторы работают без воды.
Мокрые обрабатывают частицы в пульпе.
Конвейерные удаляют металл из движущегося материала.
По интенсивности
Низкоинтенсивные предназначены главным образом для сильномагнитных материалов.
Высокоинтенсивные работают с более слабой магнитной восприимчивостью.
Высокоградиентные концентрируют силу около специальной матрицы.
Интенсивность поля не является единственным показателем. Важны градиент, рабочий зазор и магнитная схема.
По источнику поля
Постоянные системы используют ферритовые или редкоземельные магниты.
Электромагнитные используют катушки.
Постоянному магниту не нужна энергия для создания поля, но приводы и очистительные ленты требуют электричества. Электромагниты дают регулируемую силу, но требуют питания и иногда охлаждения.
По назначению
Извлечение ценного продукта.
Очистка от примесей.
Защита оборудования от постороннего железа.
Извлечение цветных металлов вихревыми токами.
1. Мокрый барабанный магнитный сепаратор
Он обрабатывает пульпу с помощью вращающегося немагнитного барабана и неподвижной магнитной системы.
Сильномагнитные частицы притягиваются к барабану и выводятся из основного потока. Частицы с недостаточной восприимчивостью уходят в немагнитный продукт.
Применение
Обогащение магнетита.
Регенерация магнетита или ферросилиция.
Основная, перечистная и контрольная сепарация.
Удаление сильномагнитных примесей.
Преимущества
Непрерывная работа.
Совместимость с мокрыми схемами.
Простая механика.
Постоянная система не расходует энергию на создание поля.
Возможность многостадийной установки.
Ограничения
Обычные модели рассчитаны на сильномагнитное сырьё.
Результат зависит от раскрытия и стабильности пульпы.
Ультратонкие шламы труднее извлекать.
Слабомагнитное сырьё может требовать WHIMS или HGMS.
Нужна последующая обезвоживающая стадия.
После подтверждения адреса добавьте ссылку на барабанный магнитный сепаратор XINGAONAI.
Подробное описание должно вести на статью мокрый барабанный магнитный сепаратор: принцип работы, применение и выбор.
2. Сухой барабанный сепаратор
Состоит из вращающейся оболочки вокруг неподвижной магнитной системы.
Сухое питание поступает на барабан. Магнитные частицы удерживаются дольше, а немагнитные отделяются под действием тяжести. Делитель разделяет траектории.
Применение
Сухая предконцентрация.
Извлечение ферромагнитных частиц.
Обработка сухого магнетитового материала.
Удаление железа из гранулированного сырья.
Переработка шлаков и отходов.
Преимущества
Не требует воды.
Непрерывная работа.
Высокая производительность.
Простая интеграция.
Раздельные продукты.
Ограничения
Сырьё должно быть сыпучим.
Влажность вызывает агломерацию.
Требуется пылеулавливание.
Тонкие частицы могут прилипать к немагнитному материалу.
Может потребоваться узкая классификация.
3. Подвесные и overband-сепараторы
Подвесной сепаратор устанавливают над конвейером для удаления постороннего железа.
Overband обычно имеет самоочищающуюся ленту, выносящую металл за пределы основного конвейера.
Конфигурации
Cross-belt: разгрузочная лента проходит поперёк конвейера.
Inline: сепаратор установлен вдоль конвейера.
Ручная очистка: металл снимается периодически.
Cross-belt часто является конфигурацией самоочищающегося подвесного сепаратора, а не отдельным классом.
Применение
Защита дробилок и мельниц.
Удаление арматуры, болтов и стальных фрагментов.
Карьеры и щебёночные заводы.
Угольные системы.
Переработка отходов.
Цементные предприятия.
Преимущества
Непрерывное удаление.
Установка над существующей лентой.
Защита дорогого оборудования.
Материал не проходит через барабан или матрицу.
Ограничения
Сила уменьшается с высотой подвеса.
Металл в глубоком слое труднее извлечь.
Высокая скорость сокращает время воздействия.
Не предназначен для тонковкрапленных минералов.
Должен покрывать рабочую ширину конвейера.
4. Магнитный головной шкив
Он заменяет обычный головной шкив конвейера.
Немагнитный материал движется по нормальной траектории.
Железо остаётся на ленте.
Оно проходит дальше под конвейером.
После выхода из поля падает в отдельный желоб.
Применение
Непрерывное удаление железа.
Производство заполнителей.
Переработка отходов.
Обработка шлаков.
Вторичная очистка после overband.
Ограниченное пространство.
Преимущества
Компактность.
Непрерывность.
Использует существующую траекторию.
Материал раскрывается при разгрузке.
Может извлекать мелкие частицы.
Ограничения
Требует изменения конвейера.
Нужна точная настройка делителя.
Не раскрывает минералы внутри крупных кусков.
Может слишком поздно удалить крупный металл для защиты предыдущего оборудования.
5. Магнитные плиты, решётки и ящики
Их устанавливают в желобах, бункерах и самотечных линиях.
Магнитная плита
Применяется для порошков, гранул, керамического и химического сырья.
Магнитная решётка
Состоит из магнитных трубок, пересекающих поток и увеличивающих контакт.
Магнитный ящик
Размещает решётки в съёмном корпусе с ручной или автоматической очисткой.
Преимущества
Простая конструкция.
Нет движущихся частей.
Удаление мелких включений.
Компактность.
Очистка продукта.
Ограничения
Накопившийся металл экранирует поверхность.
Ручная очистка останавливает процесс.
Липкий материал образует своды.
Не предназначены для крупнотоннажного обогащения.
6. Мокрый высокоинтенсивный сепаратор
WHIMS пропускает пульпу через сильно намагниченную матрицу.
Матрица создаёт концентрированные градиенты. Слабомагнитные частицы задерживаются, немагнитные проходят.
Возможные применения после испытаний
Гематит.
Ильменит.
Марганцевые минералы.
Слабомагнитные железные минералы.
Очистка неметаллического сырья.
Тонкие продукты.
Преимущества
Извлекает то, что не улавливает низкоинтенсивный барабан.
Работает с тонкой пульпой.
Создаёт высокий градиент.
Позволяет регулировать режим.
Ограничения
Высокая стоимость.
Большее потребление энергии и воды.
Засорение матрицы.
Требовательность к подготовке.
Отрицательное влияние глины и шламов.
Более сложное обслуживание.
7. Высокоградиентный сепаратор
HGMS использует матрицу из проволоки, сетки или просечного металла.
Она создаёт локальные зоны крутого градиента для улавливания тонких слабомагнитных частиц.
WHIMS и HGMS пересекаются: многие WHIMS используют высокоградиентную матрицу.
HGMS обычно применяется для:
Очень тонких частиц.
Слабой магнитной восприимчивости.
Очистки продукта.
Специализированных промышленных минералов.
Возможные применения
Удаление железа из каолина.
Очистка кварцевого песка.
Извлечение тонкого гематита.
Обработка промышленных минералов.
Очистка технологических жидкостей.
Ограничения
Матрица может забиваться.
Нужна хорошая дисперсия.
Очистительные циклы могут прерывать работу.
Рост извлечения может снизить качество.
Матрицу и цикл выбирают испытаниями.
8. Индукционно-роликовые и редкоземельные роликовые сепараторы
Они работают с сухими, узкоклассифицированными частицами.
Индукционный ролик
Электромагнитная схема намагничивает ролик или полюса, меняя траекторию слабомагнитных частиц.
Редкоземельный ролик
Высокоинтенсивный постоянный ролик создаёт сильное поверхностное поле и градиент.
Применение
Сухие минеральные пески.
Промышленные минералы.
Некоторые слабомагнитные минералы.
Удаление железистых примесей.
Сухая классифицированная подача.
Преимущества
Сухой процесс.
Работа со слабомагнитными материалами.
Регулируемые скорость и делитель.
Возможность нескольких стадий.
Ограничения
Сырьё должно быть сухим.
Нужен узкий класс крупности.
Требуется тонкий равномерный слой.
Ограничение производительности.
Обязательны испытания.
9. Вихретоковый сепаратор
Быстро меняющееся поле индуцирует токи в проводящих цветных металлах. Возникающая сила отталкивает металл от нормальной траектории.
Применение
Алюминий.
Медь.
Латунь.
Коммунальные и промышленные отходы.
Электронный лом.
Переработка стекла и пластика.
Преимущества
Извлечение ценных цветных металлов.
Непрерывная сухая работа.
Автоматизация.
Разделение проводящих и непроводящих материалов.
Ограничения
Не заменяет магнит для железа.
Железо удаляют заранее.
Тонкие частицы разделяются хуже.
Нержавеющая сталь реагирует по-разному.
Влияют форма, размер и проводимость.
Постоянный магнит или электромагнит
| Фактор | Постоянный | Электромагнит |
|---|---|---|
| Создание поля | Постоянный материал | Катушки |
| Энергия на поле | Не нужна | Нужна |
| Регулировка | Обычно фиксирована | Часто регулируется |
| Охлаждение | Обычно минимальное | Может требовать воздух, масло или воду |
| Обслуживание | Проще | Больше электрических узлов |
| Применение | Барабан, шкив, плита, некоторые overband | Тяжёлые overband, WHIMS и специальные системы |
| Ключевой фактор | Поле на рабочем расстоянии | Мощность, нагрев и управление |
Постоянный магнит не всегда слабее электромагнита.
Мокрая или сухая сепарация
Выбирайте мокрую, если:
Предыдущая стадия — мокрое измельчение.
Питание уже является пульпой.
Нужно диспергировать тонкие частицы.
Необходимо снизить пыление.
Далее идут сгущение и фильтрация.
Выбирайте сухую, если:
Материал сухой и сыпучий.
Вода ограничена.
Нужна сухая предконцентрация.
Питание относительно крупное.
Обезвоживание увеличит затраты.
После публикации добавьте ссылку на мокрую и сухую магнитную сепарацию.
Как выбрать оборудование
Шаг 1. Определите цель
Извлечение ценного минерала.
Удаление постороннего железа.
Очистка промышленного минерала.
Регенерация утяжелителя.
Извлечение цветного металла.
Защита оборудования.
Шаг 2. Определите материал
Сильномагнитный.
Слабомагнитный.
Посторонний ферромагнитный металл.
Проводящий цветной металл.
Магнитная примесь.
Шаг 3. Определите состояние питания
Зафиксируйте влажность, концентрацию пульпы, воду, текучесть, склонность к слипанию и обезвоживание.
Шаг 4. Измерьте крупность и раскрытие
Укажите максимум, типичную крупность, долю мелочи, размер раскрытия и распределение целевого минерала.
Шаг 5. Определите производительность
Для сухого оборудования:
Тонны в час.
Насыпная плотность.
Ширина и скорость ленты.
Глубина слоя.
Для мокрого:
Сухие твёрдые вещества в час.
Расход пульпы.
Концентрация.
Плотность.
Давление.
Шаг 6. Задайте извлечение и качество
Могут потребоваться несколько стадий, доизмельчение, основная, перечистная и контрольная сепарация.
Шаг 7. Оцените установку
Проверьте пространство, высоту, конструкции, доступ, воду, электричество, коррозию, пыль и разгрузку.
Шаг 8. Проведите испытания
Измерьте содержание в питании, концентрате и хвостах, извлечение, выход, влияние крупности и повторяемость.
Быстрая матрица выбора
| Задача | Начальное решение |
|---|---|
| Магнетит из пульпы | Мокрый барабан |
| Сухие сильномагнитные частицы | Сухой барабан |
| Крупная сталь на конвейере | Overband |
| Железо в точке разгрузки | Магнитный шкив |
| Мелкое железо в порошке | Плита, решётка или ящик |
| Мокрые слабомагнитные минералы | WHIMS или HGMS после испытаний |
| Сухие классифицированные слабомагнитные минералы | Индукционный или редкоземельный ролик |
| Алюминий или медь | Вихретоковый сепаратор |
| Регенерация магнетита | Мокрый барабан |
| Защита дробилки | Overband, иногда совместно с металлодетектором |
Распространённые ошибки
Выбор только по гауссам
Поверхностное значение не описывает градиент и рабочую дистанцию.
Одинаковое отношение ко всем железным минералам
Магнетит и гематит имеют разную восприимчивость.
Игнорирование раскрытия
Чистый концентрат невозможен при сростках.
Игнорирование глубины слоя
Подвесной магнит может не поднять металл из глубокой насыпи.
Сухая сепарация влажного сырья
Влажность вызывает слипание и нестабильную подачу.
Выбор без испытаний
Каталожные показатели не прогнозируют результат для каждой руды.
Ожидание готового продукта за один проход
Могут понадобиться основная, перечистная и контрольная стадии.
Заключение
Различные типы магнитных сепараторов решают разные задачи.
Мокрые и сухие барабаны извлекают магнитные минералы. Подвесные магниты и шкивы удаляют железо с конвейеров. Плиты и решётки очищают продукты. WHIMS и HGMS обрабатывают определённые слабомагнитные минералы, а вихретоковые сепараторы извлекают цветные металлы.
Выбор должен основываться на цели, магнитных свойствах, крупности, раскрытии, состоянии питания, производительности и требуемом качестве. Для обогащения испытания обязательны, поскольку одна только интенсивность поля не прогнозирует результат.
