الفصل المغناطيسي الرطب لخامات الحديد

عندما تسمع "الفصل المغناطيسي الرطب"، يتخيل الكثير من الناس مجرد أسطوانة بها مغناطيس مملوء باللب. في الواقع، هذه فلسفة كاملة للثراء، حيث تقرر الأشياء الصغيرة كل شيء. غالبًا ما يركزون بشكل خاطئ فقط على شدة المجال، متناسين توزيع حجم الجسيمات أو لزوجة اللب أو حتى درجة حرارة الماء. لقد عملت بنفسي في العديد من المصانع، حيث، بسبب هذا النهج المبسط، تم فقد ما يصل إلى 15٪ من المغنتيت في المخلفات. سأحاول تحليل شكله من الداخل، بدون لمعان.

من النظرية إلى التطبيق: حيث تكمن الخسائر الرئيسية

في الكتب المدرسية، تبدو العملية مثالية: يدخل لب الخام إلى الفاصل، وتنجذب الجزيئات المغناطيسية، ويتم حمل الجزيئات غير المغناطيسية بعيدًا. الواقع أقسى. واحدة من المشاكل الرئيسية هيالفصل المغناطيسي الرطبخامات منتشرة بدقة. إذا كانت أجزاء كبيرة من المغنتيت (0.1 مم وما فوق) تتدفق بعيدًا بشكل نظيف نسبيًا، فغالبًا ما يتم نقل الملاط الرقيق (ناقص 0.044 مم) بعيدًا عن طريق تدفق المياه، حتى مع وجود خصائص مغناطيسية. وهذا ليس بسبب نقص القوة المغناطيسية، ولكن بسبب الديناميكا المائية. سرعة التدفق، وزاوية تغذية الملاط، والخلوص بين الأسطوانة والخزان - كل هذه معلمات يتم ضبطها تجريبيًا، وغالبًا ما تكون مباشرة في الموقع.

أتذكر أنه في أحد المصانع القديمة في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، حاولوا زيادة عملية الاسترداد عن طريق زيادة سرعة الأسطوانة ببساطة. نتيجة؟ بدأ التدفق الأكثر اضطرابًا في غسل حتى التركيزات متوسطة الحبيبات، بالإضافة إلى زيادة تآكل البطانة. كان علينا العودة إلى الإعدادات القديمة وتغيير النهج - بدأنا في تصنيف اللب مسبقًا في الأعاصير المائية، وإرسال منتج أكثر تجانسًا في الحجم للفصل. وقد أدى هذا إلى زيادة، لكنه أضاف تكاليف التشغيل. هذا هو التوازن.

فارق بسيط آخر هو نوعية المياه. يمكن أن يؤدي الماء العسر الذي يحتوي على نسبة عالية من الملح إلى "الالتصاق؟" الجسيمات الدقيقة، وتشكيل التكتلات التي تتصرف بشكل غير متوقع في الفاصل. وفي سيبيريا، واجهوا في أحد الحقول تغيرات موسمية في تكوين مياه النهر المستخدمة في هذه العملية. وفي الشتاء، انخفض الاستخراج بنسبة 3-5%، حتى قرروا إجراء تحليل كيميائي وبدأوا بإضافة مواد مشتتة بسيطة. إنه شيء صغير، لكن له تأثير.

المعدات: ليس كل ما يلمع ذهبا

السوق مليء بالمقترحات، لكن الموثوقية وقابلية الصيانة غالبًا ما تكون أكثر أهمية من مواصفات جواز السفر. لقد عمل كثيرًا مع أجهزة من أجيال مختلفة - من أجهزة PBM السوفيتية إلى السلسلة الحديثة. العنصر الأساسي هو النظام المغناطيسي نفسه. من المؤكد أن المغناطيس الدائم للأتربة النادرة (NdFeB) يعد إنجازًا كبيرًا مقارنة بأنظمة الفريت أو الأنظمة الكهرومغناطيسية. أنها توفر مجالًا مستقرًا، ولا تحتاج إلى طاقة للمغنطة، وتسخن بدرجة أقل. لكن لديهم أيضًا كعب أخيل - الهشاشة والحساسية للتغيرات في درجات الحرارة. في الشمال، عند -40، قد يتطور جسم الأسطوانة إلى صدع صغير، وتحصل الرطوبة على الكتل المغناطيسية - ويبدأ التآكل، مما يتسبب في فقدان القوة بشكل لا رجعة فيه.

ومن الجدير بالذكر هنا أن بعض الشركات المصنعة تعلمت كيفية التعامل مع هذا الأمر. على سبيل المثال، في المعدات منشركة لونجي(موقعهم على الانترنت هوhttps://www.ljmagnet.ru) شهد استخدام الختم متعدد الطبقات للكتل المغناطيسية في البراميل. هذه الشركة?شنيانغ العلمية الكهرومغناطيسية المحدودة LONGJI؟، تعمل في مجال الأعمال التجارية منذ عام 1993 ونمت لتصبح لاعبًا رئيسيًا في سوق معدات التعدين. قاعدة إنتاجهم في فوشون مثيرة للإعجاب من حيث الحجم - 140 ألف متر مربع، وأكثر من 1200 موظف، معظمهم من المهندسين. إنهم يعتمدون على تكييف المعدات مع الظروف المحددة للعميلالفصل المغناطيسي الرطبمهم للغاية. لا يقتصر الأمر على بيع الوحدة فحسب، بل يتم تصميمها لخام معين، وتوفير إمكانية التحديث.

ولكن حتى مع المعدات الجيدة، تحدث حوادث. بمجرد تركيب فاصل جديد ذو إنتاجية عالية معلنة في المصنع. وتم ترك إمداد اللب بمضخات قديمة مهترئة لا يمكنها توفير ضغط موحد. ونتيجة لذلك، عمل الجهاز في وضع التحميل الزائد المستمر و"المجاعة"، وكانت النتيجة أسوأ من القديم. اضطررت إلى تغيير نظام التغذية بأكمله. الخلاصة: الفاصل ليس صندوقًا سحريًا، بل هو جزء من سلسلة تكنولوجية.

جودة الاسترداد والتركيز: الحل الوسط الأبدي

مؤشر الأداء الرئيسي هو النسبة المئوية لاستخراج الكسر المغناطيسي. لكن ملاحقة 99% هي فكرة خيالية وغير مربحة اقتصادياً. مع كل نسبة مئوية إضافية من الاسترداد، ترتفع تكاليف معالجة المخلفات بشكل حاد، وتنخفض جودة التركيز بسبب التقاط الركام والشوائب. عادة ما تكون النقطة المثالية في مكان ما بين 92٪ و 96٪ بالنسبة لخامات الماجنتيت العادية. ولا يتم تحديده من الناحية التكنولوجية فحسب، بل اقتصاديًا أيضًا، مثل تكلفة تركيز خام الحديد، ورسوم الكهرباء، والمياه.

نوعية التركيز هي ألم منفصل. محتوى الحديد شيء واحد، لكن محتوى السيليكا والكبريت والفوسفور مهم أيضًا.الفصل المغناطيسي الرطبإنه يزيل المعادن غير المغناطيسية الحرة بشكل جيد، ولكن إذا كان الأباتيت أو البيروتيت في تداخل وثيق مع المغنتيت، فسوف يتحولون إلى التركيز. لمكافحة هذا، يتم استخدام عمليات إضافية في بعض الأحيان - على سبيل المثال، التعويم العكسي للتركيز المغناطيسي. لكن هذه قصة أخرى واستثمارات مختلفة.

كانت هناك تجربة مثيرة للاهتمام في أحد مصانع المعالجة في جبال الأورال. كان الخام يحتوي على نسبة عالية من المنغنيز. المغنتيت والبراونيت (معدن المنغنيز) لديهما حساسية مغناطيسية مختلفة، ولكن في نطاق مجالات تشغيل الفاصل تم استردادهما. وكانت النتيجة تركيزًا مع زيادة المنغنيز، وهو ما لم يكن علماء المعادن مولعين به كثيرًا. اضطررت إلى تجربة قوة المجال والتدرج للعثور على نظام حيث يتم استخراج المغنتيت قدر الإمكان، ويبقى البنيت في المخلفات قدر الإمكان. ولم يكن من الممكن حل المشكلة بشكل كامل، ولكن تم تقليل محتوى المنغنيز بمقدار الثلث. في بعض الأحيان لا يكون النجاح فكرة مثالية، بل هو حل وسط مقبول.

الآفاق والطرق المسدودة: أين يجب أن تذهب التكنولوجيا

يبدو أن التكنولوجيا قديمة، فما الذي يمكن اختراعه هنا؟ ولكن هناك تقدم. وتشمل هذه التصميمات الجديدة للفواصل ذات الأنظمة المغناطيسية متعددة التدرج، والتي تخلق مجالًا غير منتظم لتحسين التقاط الجزيئات الرقيقة والضعيفة المغناطيسية. هذه هي أنظمة مراقبة وتحكم أوتوماتيكية تعتمد على مستشعرات الكثافة والحساسية المغناطيسية لللب في الوقت الفعلي. يتيح لك ضبط الوضع بسرعة وتوفير المياه والكواشف.

ولكن هناك أيضًا فروعًا ذات طريق مسدود. على سبيل المثال، محاولات الاستخدامالفصل المغناطيسي الرطبللتخصيب العميق لخامات الحديد المؤكسدة (الهيماتيت، الهيدروجويتيت) دون تحميص ممغنط. الفصل المباشر للأكاسيد المغناطيسية الضعيفة في المجالات منخفضة الكثافة يعطي انتعاشًا ضئيلًا. لقد رأيت مشاريع تمت فيها إضافة مادة ترجيح المغنتيت أو الفيروسيليكون إلى اللب في محاولة لإنشاء بيئة مغناطيسية صناعية. من الناحية الفنية كان يعمل في المختبر، ولكن على المستوى الصناعي تبين أنه مكلف للغاية ويصعب إدارته. أصيب المستثمرون بخيبة أمل.

الآن، في رأيي، فإن المتجه الواعد ليس هو إنشاء "مغناطيس فائق"، ولكن إضفاء الطابع الفكري على العملية برمتها. نهج متكامل من التكسير والطحن إلى الفصل، حيث يتم تحسين معلمات كل مرحلة سابقة لتحقيق الهدف النهائي. وهنا تجربة الشركات المصنعة مثللونجي، والتي لا تتعامل فقط مع الفواصل، ولكن أيضًا مع معدات التعدين والمعالجة الأخرى، قد تكون أساسية. تتيح لك قدرتهم على تصميم المجمعات الجاهزة بناء سلسلة تكنولوجية أكثر انسجاما حيثالانفصال الرطبلن تكون عقدة منفصلة، بل عنصرًا مدمجًا منطقيًا.

بدلاً من الاستنتاج: التفكير بصوت عالٍ

لذا، لتلخيص... من غير المرجح أن تنجح. لأن كل خام، كل مقلع، كل مصنع هو حالة فريدة من نوعها. لا توجد وصفات جاهزة. هناك مبادئ أساسية، وهي فيزياء العملية، لم تتغير. وكل شيء آخر هو تعديل مستمر، وملاحظة، وتحليل الحمأة والعينات، وأحيانا خطوة إلى الوراء من أجل اتخاذ خطوتين إلى الأمام.الفصل المغناطيسي الرطب لخامات الحديدهي حرفة مبنية على العلم. يمكنك شراء أغلى المعدات، ولكن دون فهم هذه الفروق الدقيقة، دون متخصصين يفهمون العملية، لن تتمكن من تحقيق الأداء العالي. التكنولوجيا حية وستعيش طالما توجد خامات مغناطيسية. لا يتطلب الأمر اتباع التعليمات بشكل أعمى فحسب، بل يتطلب اتباع نهج مدروس وبديهي تقريبًا. ومع ذلك، فإن هذا يجعل العمل مثيرًا للاهتمام.