Магнитная сепарация это способ

МАГНИ́ТНАЯ СЕПАРА́ЦИЯ

В книжной версии

Том 18. Москва, 2011, стр. 364-365

Скопировать библиографическую ссылку:

• 
• 
• 
• 
• 

МАГНИ́ТНАЯ СЕПАРА́ЦИЯ, спо­соб от­де­ле­ния маг­нит­ных ма­те­риа­лов от не­маг­нит­ных; ос­но­ван на ис­поль­зо­ва­нии раз­ли­чия маг­нит­ных свойств (маг­нит­ной вос­при­им­чи­во­сти, ос­та­точ­ной ин­дук­ции, ко­эр­ци­тив­ной си­лы и др.) ком­по­нен­тов ме­ха­нич. сме­си в не­од­но­род­ном по­ле по­сто­ян­ных маг­ни­тов или элек­тро­маг­ни­тов. Осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в маг­нит­ных се­па­ра­то­рах, в ко­то­рых маг­нит­ные или силь­но­маг­нит­ные (маг­нит­ная вос­при­им­чи­вость св. 3·10 –6 ) ма­те­риа­лы под дей­ст­ви­ем маг­нит­но­го по­ля вы­де­ля­ют­ся в маг­нит­ную фрак­цию, а не­маг­нит­ные или сла­бо­маг­нит­ные ма­те­риа­лы (маг­нит­ная вос­при­им­чи­вость ок. 1,2·10 –7 ) – в не­маг­нит­ную. Наи­бо­лее ши­ро­ко М. с. при­ме­ня­ет­ся для обо­га­ще­ния руд чёр­ных и цвет­ных ме­тал­лов и ре­ге­не­ра­ции маг­нит­ных сус­пен­зий, ис­поль­зуе­мых при гра­ви­тац. обо­га­ще­нии руд и уг­лей, а так­же для раз­де­ле­ния ма­те­риа­лов в ме­тал­лур­гич., хи­мич., сте­коль­ной, пи­ще­вой и др. от­рас­лях пром-сти, при пе­ре­ра­бот­ке вто­рич­но­го сы­рья, в ме­ди­ци­не.

Источник

Магнитная сепарация — Magnetic separation

Магнитное разделение — это процесс разделения компонентов смесей с помощью магнитов для притяжения магнитных материалов. В процессе магнитной сепарации немагнитный материал отделяется от магнитного. Этот метод полезен не для всех, но для некоторых минералов, таких как ферромагнетизм / ферромагнетик (материалы, сильно подверженные влиянию магнитных полей) и парамагнетики (материалы, которые менее подвержены влиянию), но эффект все же заметен). Не все металлы магнитны; золото, серебро и алюминий — вот некоторые примеры.

Для разделения магнитных материалов используется большое количество разнообразных механических средств. Во время магнитной сепарации магниты находятся внутри двух барабанов сепаратора, по которым проходят жидкости. Из-за магнитов магнитные частицы сносятся движением барабанов. Это может создать магнитный концентрат (например, рудный концентрат).

СОДЕРЖАНИЕ

История

Майкл Фарадей обнаружил, что когда вещество помещается в магнитную среду, она изменяет ее интенсивность. Обладая этой информацией, он обнаружил, что различные материалы можно разделить по их магнитным свойствам . В таблице ниже показаны общие ферромагнитные и парамагнитные минералы, а также напряженность поля , необходимая для разделения этих минералов.

Общие ферромагнитные и парамагнитные минералы

Минеральная	Формула	Напряженность поля (кГ)
Ферромагнетик	Магнетит	Fe 3 О 4 <\ displaystyle <\ ce >>	1
	Пирротин	Fe 7 S 8 <\ displaystyle <\ ce >>	0,5 — 4
Парамагнитный	Ильменит	FeTiO 3 <\ displaystyle <\ ce >>	8–16
	Сидерит	FeCO 3 <\ displaystyle <\ ce >>	9 — 18
	Хромит	FeCr 2 О 4 <\ displaystyle <\ ce >>	10–16
	Гематит	Fe 2 О 3 <\ displaystyle <\ ce >>	12 — 18
	Вольфрамит	( Fe , Mn ) WO 4 <\ displaystyle <\ ce <(Fe, Mn) WO4>>>	12 — 18
	Турмалин	16–20

В 1860-х годах магнитная сепарация начала коммерциализироваться. Его использовали для отделения железа от латуни. После 1880-х годов ферромагнитные материалы начали разделять с помощью магнитов. В 1900-х годах была открыта магнитная сепарация высокой интенсивности, которая позволила разделить прагматичные материалы. После Второй мировой войны наиболее распространенными системами были электромагниты . Техника использовалась на свалках металлолома. Магнитная сепарация была снова разработана в конце 1970-х годов с появлением новых технологий. Новые формы магнитной сепарации включали магнитные шкивы, верхние магниты и магнитные барабаны.

На рудниках, где вольфрамит смешивался с касситеритом , таких как рудники Саут-Крофти и Ист-Пул в Корнуолле, или с висмутом, например, на руднике Шеперд и Мерфи в Мойне, Тасмания , для разделения руд используется магнитная сепарация. На этих рудниках использовалось устройство под названием Магнитный сепаратор Уэзерилла (изобретенный Джоном Прайсом Уэзериллом , 1844–1906 гг.). В этой машине сырая руда после прокаливания подавалась на конвейерную ленту, которая проходила под двумя парами электромагнитов, под которыми другие ленты проходили под прямым углом к ​​питающей ленте. Первая пара шаров была слабо намагничена и служила для удаления любой присутствующей железной руды. Вторая пара была сильно намагничена и притягивала слабомагнитный вольфрамит. Эти машины могли обрабатывать 10 тонн руды в сутки.

Общие приложения

Магнитная сепарация также может использоваться в электромагнитных кранах, которые отделяют магнитный материал от отходов и нежелательных веществ. Это объясняет его использование для транспортировки оборудования и утилизации отходов . С помощью этой техники можно удалить нежелательные металлы с товаров. Сохраняет чистоту всех материалов. Центры переработки часто используют магнитную сепарацию для отделения компонентов от вторичной переработки, выделения металлов и очистки руд. Накладные магниты, магнитные шкивы и магнитные барабаны были методами, используемыми в перерабатывающей промышленности.

Магнитное разделение также полезно при добыче железа, поскольку оно притягивается к магниту .

Другое применение, не очень широко известное, но очень важное, — это использование магнитов в перерабатывающей промышленности для удаления металлических примесей из потоков продуктов. Это имеет большое значение в пищевой или фармацевтической промышленности.

Магнитная сепарация также используется в ситуациях, когда необходимо контролировать загрязнение, при химической переработке, а также при обогащении цветных руд с низким содержанием.

Магнитная сепарация также используется в следующих отраслях: молочная, зерновая и мукомольная, пластмассовая, пищевая, химическая, масляная, текстильная и др.

Магнитное разделение ячеек

Магнитное разделение ячеек находится на подъеме. В настоящее время он используется в клинической терапии, в частности в исследованиях рака и наследственных заболеваний . Магнитное разделение клеток изменилось, когда Зборовски, пионер иммуномагнитного разделения клеток (IMCS), проанализировал коммерческое разделение магнитных клеток. Зборовский обнаружил важные открытия, которые затем использовались и используются до сих пор в человеческом понимании клеточной биологии . Сегодня, благодаря этим открытиям, производство терапевтических продуктов, предназначенных для лечения рака и генетических заболеваний, претерпевает инновации.

В микробиологии

Методы магнитной сепарации также используются в микробиологии. В этом случае связывающие молекулы и антитела используются для выделения конкретных жизнеспособных организмов, нуклеиновых кислот или антигенов. Эта технология помогает изолировать виды бактерий для идентификации и диагностики генов, нацеленных на определенные организмы. Когда методы магнитной сепарации сочетаются с ПЦР ( полимеразной цепной реакцией ), результаты повышаются по чувствительности и специфичности.

Магнитные фильтры устанавливаются на трубопроводе котла для улавливания магнетита из циркулирующей воды, прежде чем он сможет накапливаться и снижать эффективность системы отопления. Вода, циркулирующая вокруг системы отопления, собирает частицы ила (или магнетита), которые могут накапливаться. Магнитный фильтр притягивает все эти частицы мусора сильным магнитом, когда вода течет вокруг него, предотвращая накопление ила в трубопроводе или в котле.

Магнитная сепарация в слабом поле

Магнитная сепарация в слабом поле часто применяется в условиях окружающей среды, таких как очистка воды и разделение сложных смесей. Градиенты слабого магнитного поля — это градиенты поля менее ста тесла на метр. Для этого метода используются монодисперсный магнетит ( ) и нанокристаллы ( ). Fe 3 О 4 <\ displaystyle <\ ce >> NC <\ displaystyle <\ ce >>

Слабая магнитная сепарация

Слабое магнитное разделение используется для создания более чистых продуктов с высоким содержанием железа, которые можно использовать повторно. Эти продукты имеют низкий уровень примесей и высокое содержание железа. Этот метод используется как технология вторичной переработки. Он сочетается с мелкими частицами сталеплавильного шлака, а также с сортировкой по размеру частиц.

Оборудование

С развитием современных технологий стало доступно разнообразное оборудование для магнитной сепарации. Решетки, пластинчатые магниты, корпус магнита, основные картриджи, шкивы , барабаны и самоочищающиеся сепараторы предназначены для разделения металлов с помощью гравитационных , пневматических или магнитных систем транспортировки.

Источник

Принцип действия магнитного сепаратора — как устроен, из чего состоит

Производство сыпучих материалов, независимо от их происхождения, требует получения на выходе продукции определенной чистоты. Это узаконено ГОСТами. Чтобы провести чистку, используют различного типа оборудование. Одно из них – магнитный сепаратор.

Магнитный сепаратор – что это такое

Это вид технологического оборудования. Его задача – очистить сыпучий материал от металлических примесей. Последние могут быть как из черного металла, так и из цветного. Поэтому в каждом конкретном случае применяются разные технологии очистки с применением магнитов определенной модификации.

Описание типов магнитных сепараторов

В каждой отрасли, где применяют сыпучие материалы, используют разного типа магнитные сепараторы. Они отличаются друг от друга не только формой, размерами, принципом работы, но и используемыми в них магнитами.

В основном применяют два из них:

Первые применяются, когда необходимо извлечь из сыпучей массы крупные размеры металлической примеси. Вторые дороже, и они более мощные. С их помощью можно извлекать как крупные фракции металлов, так и очень мелкие.

Существует классификация магнитных сепараторов. Чисто конструктивно они делятся на:

По типу очищаемого материала на:

По мощности магнитов на:

По направлению движения очищаемого материала или продукта;

Барабанного типа

Этот вид оборудования чаще других используется во всех отраслях промышленности. Он прост по конструкции, и его принцип работы основан на притягивании металлической примеси за счет установленного внутри барабана неподвижного магнита. То есть процесс очистки происходит за счет магнитного поля, которое образуется вокруг барабана.

Обычно его устанавливают, как основной элемент ленточных транспортеров, подключая к электродвигателю через редуктор. Сам процесс очистки происходит по следующей технологии:

1. сыпучий материал из бункера попадает на ленточный транспортер;
2. перемещаясь по ленте, он движется к барабану;
3. попадая в зону магнитного поля, металлические крупицы через ленту притягиваются к области действия магнитного поля;
4. неметаллический материал с ленты ссыпается в нижний бункер;
5. металлический продолжает перемещаться далее по нижней части ленты, удерживаемый магнитом;
6. по мере удаления от барабана магнитное поле ослабевает, металлические включения самопроизвольно падают в установленный специально для них бункер или лоток, отделяясь от ленты.

Мокрого типа

Эта разновидность отличается от предыдущей тем, что используется для очистки сыпучих материалов, расположенных в воде. Этот способ применяется в горнодобывающем деле, где руда на очистку подается вперемешку с водой. Такая смесь называется пульпой.

Ее засыпают в бункер, где в нижней части установлен магнитный барабан. Он вращается, захватывая с собой частички металлической примеси. При этом сама руда при попадании на барабан все время переворачивается, что увеличивает качество очистки.

В сепараторах этого типа используют барабаны из не намагничиваемых материалов. Чаще это нержавеющая сталь, срок эксплуатации которой во влажной среде практически неограничен. Здесь также устанавливают электромагниты с переменным регулируемым напряжением. Это дает возможность увеличить качество очистки за счет регулировки силы магнитного поля. К примеру, если сыпучий материал подается в большом объеме, то силу действия магнита увеличивают до максимума.

Пластинчатые

Эта разновидность очищающих машин представлена несколькими моделями. Самая простая – это магнит, установленный в наклонный или вертикальный материалопровод, по которому перемещается сыпучий материал. Магнитный элемент прикрыт стальной пластиной, к которой под действием поля прикрепляются частички металла.

Сам сепаратор в материалопровод вставляется, как отдельный встраиваемый откидной элемент. Суть такой конструкции заключается в том, что пластину необходимо периодически очищать от металла. И делать это надо вручную.

Есть другой более сложный вариант. Его используют также для очистки сыпучих материалов, движущихся только по наклонной плоскости. Магнит устанавливают поверх перемещающейся продукции, чтобы она попадала в зону действия магнитного поля. Чисто конструктивно оборудование работает так:

1. материал попадает в горловину сепаратора;
2. падает на наклонную плоскость, которая совершает мелкие возвратно-поступательные движения;
3. перемещается в нижнюю часть, откуда выводится из агрегата через выходной патрубок.

Именно тип движения создает на поверхности пластины тонкий слой очищаемого материала. Установленному сверху магниту не трудно захватить даже самые мелкие металлические включения. Очистка сепаратора этого типа от металла производится с помощью вентиляции, к которой он подключен. Некоторые производители предлагают сепараторы с уже установленными внутри вентиляторами.

Еще один вариант, он относится к классу подвесных. Это все тот же сепаратор с магнитом, последний закрыт перемещающейся пластиной, он же сбрасыватель. Устройство обычно устанавливают на выходе ленточных или цепных транспортеров. Принцип работы тот же. Единственное отличие – отодвигающая в автоматическом режиме пластина, которая закрывает собой магнит. Назначение этого действия – ослабить магнитное поле, чтобы прилипшие металлические примеси отлепились и упали в специальный поддон.

Стержневые

Этот тип еще называют магнитными решетками. По конструктивным особенностям это просто решетка, состоящая из рамки и параллельно или крест-накрест расположенных магнитных стержней. Проходящая через них сыпучая продукция очищается от металлических крупиц, которые прилипают к магнитам.

Частота расположения стержней, расстояние между ними, их диаметр зависят от того, какой материал необходимо очистить. Сами элементы сепарации – это трубки из нержавеющей стали, в которых вмонтированы магниты.

Вихретоковые

В некоторых предприятиях, где применяются сыпучие материалы как сырье или готовый продукт, требуется очистка не черного, а цветных металлов. Поэтому были разработаны сепараторы, работающие по принципу вихревых токов.

Принцип работы такого станка заключается в том, что для сепарации продукта используется электромагнит. Он работает за счет индуктора, который создает переменное магнитное поле. В свою очередь крупинки цветных металлов, попадая в его действие, сами намагничиваются. То есть вокруг них создается собственное магнитное поле. Получается так, что оба поля начинают воздействовать друг на друга, отчего возникает сила, выталкивающая металлические примеси из очищаемой массы сыпучего материала.

Другие виды промышленных сепараторов

Кроме магнитных устройств в промышленности используются и другие:

1. Вихревые. В основе принципа их действия заложено движение сыпучего материала в определенном объеме пространства в противоток движению воздуха. Материал разделяется на тяжелые и легкие частицы, первые из которых оседают, вторые уходят с воздухом. К первым относится металл.
2. Сливкоотделители. Оборудование используется в молочной промышленности для изготовления сливок. Молоко – продукт, на первый взгляд однородный. Но это не так. Оно состоит из большого количества разных по массе и плотности веществ, один из которых жир или сливки. Назначение сепаратора – отделить жирные легкие примеси от тяжелых. Легкие и являются сливками. Сам процесс сепарирования происходит под действием центробежной силы, создаваемой вращающимся ротором с лопатками.
3. Нефтяной. Это огромный резервуар, в котором происходит разделение поступающей загрязненной нефти на саму чистую нефть, газ и конденсат. Эта разновидность часто представлена морскими судами.

Назначение магнитных сепараторов

Разобравшись, что магнитные сепараторы – это промышленное оборудование с единственным назначением – отделение металлической примеси от основного продукта, можно добавить, что без него сегодня не работают ни одни предприятия, в технологических схемах которых присутствуют сыпучие материалы.

В их устройствах используются магниты разных видов и типов. Для небольших производств, где существуют некоторые послабления к наличию металлических вкраплений в конечном материале, разрешается использование станков с магнитами постоянного действия.

Если требования жесткие, к примеру, это касается фармацевтики или объектов по производству пищевых продуктов, то в технологические цепочки устанавливают сепараторы с электрическими магнитами. Они более мощные, отсюда и практически нулевое содержание металла.

Где применяется

Область применения достаточно широкая:

• горнодобывающая промышленность;
• пищевая;
• переработка зерна;
• химическая;
• фармацевтика;
• производство строительных материалов;
• стекла;
• металлургия и прочие.

Популярность применения магнитных сепараторов заключается в том, что это довольно-таки простые станки, с высоким уровнем эффективности отделения металлической примеси. В зависимости от отрасли используются разные виды оборудования с различными размерами и формами.

Устройство и принцип работы магнитного сепаратора

Все магнитные сепараторы работают по одному принципу – создают магнитное поле, которое воздействует на металл, притягивая к себе металлические частицы. В зависимости от силы действия магнита решаются основные технологические задачи.

Из чего состоит

Здесь необходимо рассмотреть каждый вид по отдельности. К примеру, барабанный. Это барабан, внутри которого установлен магнит. Он может быть постоянного действия или электрическим. К этой категории относится группа роликовых сепараторов. Они меньшего размера, располагают их по всей длине транспортера, что увеличивает эффективность очистки.

Стержневые – это рамка с разным количеством магнитных стержней. Сыпучая масса просто проходит сквозь решетку, оставляя на ней крупицы металлов.

Пластинчатые свое название получили за счет пластины, которая собой покрывает магнитное устройство. Назначение первой – создать возможность очистки поверхности от железных частиц.

Вихретоковые по своему устройству от других мало чем отличается. Обычно они барабанного типа. Главная в них деталь – магнитный индуктор, обеспечивающий создание магнитного поля переменного типа. Относится этот вариант к категории электрических сепараторов.

Очищение металла от мусора с помощью сепаратора

Сбор и переработка металлолома – один из доходных бизнесов, который сегодня процветает. Лидеры этой сферы деятельности внимание уделяют качеству лома. То есть потребителям, а это металлургические заводы, должен поставляться чистый черный металлолом, без цветмета и других примесей.

Поэтому установка в технологию сепараторов – важная часть успеха предприятия в борьбе за качество. Здесь требуется специальный подход, где решаются две основные задачи:

1. Отделить черный металл от всех остальных материалов.
2. Выделить из мусора цветмет.

Поэтому в технологических схемах монтируют две разновидности сепараторов: вихретоковые и с постоянными магнитами.

Как очистить: технология и схема процесса

Процесс очистки делится на два этапа:

Первый – это когда поступивший на базу металлолом с мусором необходимо измельчить, для чего применяют дробилки, измельчители и другое оборудование.

Затем происходит разделение всей массы по фракциям. Каждая из них соответственно очищается от неферромагнитных кусков. Здесь важно учитывать, что цветной и драгоценные металлы составляют значительную прибыль предприятий. Поэтому на этапе отделения их из всей массы остального мусора производят с помощью вихретоковых сепараторов. А на первом этапе устанавливают обычные с постоянными магнитами.

Любое нарушение технологии приводит к снижению качества. Поэтому нужно точно соблюдать технологическую карту расстановки оборудования. Нельзя перепутать местами одну модель сепараторов с другой.

Изготовление фильтра в пылесос своими руками

Назначение и разновидности мусоросортировочных комплексов

Что такое моющий пылесос и как правильно им пользоваться

Назначение аквафильтра и его самостоятельное изготовление

Все о древесных измельчителях — описание, характеристики

Как сделать пылесос для строительной пыли своими руками

Источник