separação magnética úmida de minérios de ferro

Quando você ouve “separação magnética úmida”, muitas pessoas imaginam apenas um tambor com ímãs cheios de polpa. Na verdade, essa é toda uma filosofia de enriquecimento, onde as pequenas coisas decidem tudo. Freqüentemente, eles se concentram erroneamente apenas na intensidade do campo, esquecendo-se da distribuição do tamanho das partículas, da viscosidade da polpa ou mesmo da temperatura da água. Eu próprio trabalhei em várias fábricas onde, devido a uma abordagem tão simplificada, até 15% da magnetita foi perdida em rejeitos. Vou tentar detalhar como é por dentro, sem o brilho.

Da teoria à prática: onde estão as principais perdas

Nos livros didáticos, o processo parece ideal: a polpa do minério entra no separador, as partículas magnéticas são atraídas, as partículas não magnéticas são levadas embora. A realidade é mais dura. Um dos principais problemas éseparação magnética úmidaminérios finamente disseminados. Se grandes frações de magnetita (0,1 mm e acima) fluem de forma relativamente limpa, então lamas finas (menos 0,044 mm) são frequentemente carregadas pelo fluxo de água, mesmo tendo propriedades magnéticas. Isto não se deve à falta de força magnética, mas sim à hidrodinâmica. Velocidade do fluxo, ângulo de alimentação da polpa, folga entre o tambor e o tanque - todos esses são parâmetros que são ajustados empiricamente, muitas vezes no local.

Lembro-me que em uma das fábricas antigas, na década de 2010, eles tentaram aumentar a recuperação simplesmente aumentando a velocidade do tambor. Resultado? O fluxo mais turbulento começou a lavar até mesmo o concentrado de grão médio, além de aumentar o desgaste do revestimento. Tivemos que voltar às configurações antigas e mudar a abordagem - passamos a pré-classificar a polpa em hidrociclones, enviando um produto com tamanho mais uniforme para separação. Isso deu um aumento, mas acrescentou custos operacionais. Este é o equilíbrio.

Outra nuance é a qualidade da água. Água dura com alto teor de sal pode causar “grudagem”? partículas finas, a formação de aglomerados que se comportam de forma imprevisível no separador. Na Sibéria, num campo, encontraram mudanças sazonais na composição da água do rio que foi utilizada no processo. No inverno, a extração caiu de 3 a 5%, até que decidiram fazer uma análise química e começaram a adicionar dispersantes simples. É uma coisa pequena, mas tem um impacto.

Equipamento: Nem tudo que reluz é ouro

O mercado está inundado de propostas, mas a confiabilidade e a facilidade de manutenção são muitas vezes mais importantes do que as especificações do passaporte. Ele trabalhou muito com dispositivos de diferentes gerações - desde PBMs soviéticos até séries modernas. O elemento chave é o próprio sistema magnético. Os ímãs permanentes de terras raras (NdFeB) são certamente um avanço em comparação com ferrite ou sistemas eletromagnéticos. Eles fornecem um campo estável, não requerem energia para magnetização e aquecem menos. Mas eles também têm calcanhar de Aquiles - fragilidade e sensibilidade às mudanças de temperatura. No norte, a -40, o corpo do tambor pode desenvolver microfissuras, a umidade atinge os blocos magnéticos - e começa a corrosão, causando uma perda irreversível de resistência.

Vale ressaltar aqui que alguns fabricantes aprenderam a lidar com isso. Por exemplo, em equipamentos deCorporação LONGI(o site deles éhttps://www.ljmagnet.ru) viu o uso de vedação multicamadas de blocos magnéticos em tambores. Esta empresa?Shenyang Scientific Eletromagnética Co., Ltd. LONGJI?, está no mercado desde 1993 e se tornou um importante player no mercado de equipamentos de mineração. Sua base de produção em Fushun é impressionante em escala - 140 mil m2, mais de 1.200 funcionários, a maioria deles engenheiros. Contam com a adaptação dos equipamentos às condições específicas do cliente, que porseparação magnética úmidacriticamente importante. Não apenas vender a unidade, mas projetá-la para um minério específico e prever a possibilidade de modernização.

Mas mesmo com bons equipamentos, incidentes acontecem. Certa vez foi instalado na fábrica um novo separador com alta produtividade declarada. E o abastecimento da celulose ficou com bombas velhas e desgastadas que não conseguiam fornecer pressão uniforme. Como resultado, o aparelho funcionou em constante sobrecarga e modo de “fome”, o resultado foi pior que o antigo. Tive que mudar todo o sistema de alimentação. Conclusão: um separador não é uma caixa mágica, mas sim parte de uma cadeia tecnológica.

Recuperação e qualidade de concentrado: o compromisso eterno

O principal KPI é a porcentagem de extração da fração magnética. Mas perseguir os 99% é uma utopia e não é economicamente rentável. A cada percentual adicional de recuperação, os custos de processamento do rejeito aumentam acentuadamente e a qualidade do concentrado diminui devido à captura de agregados e impurezas. O ponto ideal geralmente fica entre 92% e 96% para minérios de magnetita comuns. É determinado não apenas tecnologicamente, mas também economicamente – o custo do concentrado de minério de ferro, as tarifas de electricidade e a água.

A qualidade do concentrado é uma dor à parte. O teor de ferro é uma coisa, mas o teor de sílica, enxofre e fósforo também é importante.Separação magnética úmidaEle remove bem os minerais não magnéticos livres, mas se a apatita ou a pirrotita estiverem em estreita intercrescimento com a magnetita, eles se transformarão em concentrados. Para combater isso, às vezes são usadas operações adicionais - por exemplo, flotação reversa de um concentrado magnético. Mas isso é outra história e investimentos diferentes.

Houve uma experiência interessante em uma das fábricas de processamento dos Urais. O minério tinha alto teor de manganês. A magnetita e a braunita (mineral de manganês) possuem suscetibilidades magnéticas diferentes, mas na faixa de campos operacionais do separador ambas foram recuperadas. O resultado foi um concentrado com maior teor de Mn, do qual os metalúrgicos não gostavam muito. Tive que experimentar a intensidade do campo e o gradiente para encontrar um regime onde a magnetita fosse extraída tanto quanto possível e a brownita permanecesse nos rejeitos tanto quanto possível. Não foi possível resolver completamente o problema, mas o teor de Mn foi reduzido em um terço. Às vezes, o sucesso não é um ideal, mas um compromisso aceitável.

Perspectivas e becos sem saída: para onde a tecnologia deve ir

Parece que a tecnologia é antiga, o que pode ser inventado aqui? Mas há progresso. Estes incluem novos designs de separadores com sistemas magnéticos poligradientes, que criam um campo não uniforme para melhor captura de partículas finas e fracamente magnéticas. São sistemas automáticos de monitoramento e controle baseados em sensores de densidade e suscetibilidade magnética da polpa em tempo real. Permite ajustar rapidamente o regime, economizar água e reagentes.

Mas também existem ramos sem saída. Por exemplo, tentativas de usarseparação magnética úmidapara enriquecimento profundo de minérios de ferro oxidados (hematita, hidrogoetita) sem torrefação magnetizante. A separação direta de óxidos fracamente magnéticos em campos de baixa intensidade proporciona uma recuperação escassa. Já vi projetos em que material de ponderação de magnetita ou ferrossilício foi adicionado à polpa na tentativa de criar um ambiente magnético artificial. Tecnicamente funcionava em laboratório, mas em escala industrial revelou-se terrivelmente caro e difícil de gerir. Os investidores ficaram desapontados.

Agora, na minha opinião, o vetor mais promissor não é a criação de um “superímã”, mas a intelectualização de todo o processo. Uma abordagem integrada desde a britagem e moagem até a separação, onde os parâmetros de cada etapa anterior são otimizados para o objetivo final. E aqui está a experiência de fabricantes comoLONGI, que tratam não apenas de separadores, mas também de outros equipamentos de mineração e processamento, podem ser fundamentais. A sua capacidade de conceber complexos chave na mão permite construir uma cadeia tecnológica mais harmoniosa, ondeseparação úmidanão será um nó separado, mas um elemento logicamente integrado.

Em vez de uma conclusão: pensar em voz alta

Então, para resumir... É improvável que funcione. Porque cada minério, cada pedreira, cada planta é um caso único. Não existem receitas prontas. Existem princípios básicos, a física do processo, que permanecem inalterados. E todo o resto é ajuste constante, observação, análise de lamas e amostras, às vezes um passo atrás para dar dois passos à frente.Separação magnética úmida de minérios de ferroé um ofício baseado na ciência. Você pode comprar os equipamentos mais caros, mas sem entender essas nuances, sem especialistas que entendam o processo, você não consegue alcançar alto desempenho. A tecnologia está viva e durará enquanto existirem minérios magnéticos. Requer apenas não seguir cegamente as instruções, mas uma abordagem cuidadosa, quase intuitiva. O que, no entanto, torna o trabalho interessante.