Магнитная сепарация - это процесс разделения компонентов смесей с помощью магнитов для притяжения магнитных материалов. [1] Процесс, который используется для магнитной сепарации, отделяет немагнитные материалы от тех, которые являются магнитными. 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 очень большой. Для разделения магнитных материалов используется большое разнообразие механических средств. [2]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). [2]
История [ править ]
Майкл Фарадей обнаружил, что когда вещество помещается в магнитную среду, она изменяет ее интенсивность. [3] 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. [3]
| Минеральная | Формула | Напряженность поля (кГ) | |
|---|---|---|---|
| Ферромагнетик | Магнетит | 1 | |
| Пирротин | 0,5 - 4 | ||
| Парамагнитный | Ильменит | 8–16 | |
| Сидерит | 9 - 18 | ||
| Хромит | 10–16 | ||
| Гематит | 12 - 18 | ||
| Вольфрамит | 12 - 18 | ||
| Турмалин | 16–20 |
В 1860-х годах магнитная сепарация начала коммерциализироваться. Его использовали для отделения железа от латуни. [3] 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. [3] 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. [2] 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.) [4] . В этой машине сырая руда после обжига подавалась на конвейерную ленту, которая проходила под двумя парами электромагнитов.под которой другие ленты проходили под прямым углом к подающей ленте. Первая пара шаров была слабо намагничена и служила для удаления любой присутствующей железной руды. Вторая пара была сильно намагничена и притягивала слабомагнитный вольфрамит. [4] Эти машины могли обрабатывать 10 тонн руды в день.
Общие приложения [ править ]
Магнитная сепарация также может использоваться в электромагнитных кранах, которые отделяют магнитный материал от отходов и нежелательных веществ. [1] Это объясняет его использование для транспортного оборудования и управления отходами . С помощью этой техники можно удалить нежелательные металлы с товаров. Сохраняет чистоту всех материалов. [1] Центры переработки часто используют магнитную сепарацию для отделения компонентов от вторичной переработки, выделения металлов и очистки руд. [1] Верхние магниты, магнитные шкивы и магнитные барабаны были методами, используемыми в перерабатывающей промышленности. [1]
Магнитное разделение также полезно при добыче железа, поскольку оно притягивается к магниту . [3]
Другое применение, не очень широко известное, но очень важное, - это использование магнитов в перерабатывающей промышленности для удаления металлических примесей из потоков продуктов. [1] 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. [1]
Магнитная сепарация также используется в следующих отраслях: молочная, зерновая и мукомольная, пластмассовая, пищевая, химическая, масляная, текстильная и др.
Магнитное разделение ячеек [ править ]
Магнитное разделение ячеек находится на подъеме. В настоящее время он используется в клинической терапии, в частности, при раковых заболеваниях и [[наследственных заболеваниях
В микробиологии [ править ]
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. [5]
Магнитная сепарация в слабом поле [ править ]
Магнитная сепарация в слабом поле часто применяется в условиях окружающей среды, таких как очистка воды и разделение сложных смесей. [6] Низкие градиенты магнитного поля - это градиенты поля менее ста тесла на метр. [6] Для этого метода используются монодисперсный магнетит ( ) и нанокристаллы ( ). [6]
Слабое магнитное разделение [ править ]
Слабая магнитная сепарация используется для создания более чистых продуктов с высоким содержанием железа, которые можно использовать повторно. [7] Эти продукты имеют низкий уровень примесей и высокое содержание железа. Этот метод используется как технология вторичной переработки. [7] Он сочетается с мелкодисперсным сталеплавильным шлаком, а также с сортировкой по размеру частиц. [7]
Оборудование [ править ]
С развитием современных технологий стало доступно разнообразное оборудование для магнитной сепарации. [8] Решетки, пластинчатые магниты, корпус магнита, основные картриджи, шкивы , барабаны и самоочищающиеся сепараторы предназначены для разделения металлов с помощью гравитационных , пневматических или магнитных систем транспортировки. [8]
Ссылки [ править ]
- ^ Б с д е е г https://www.powderprocess.net/Equipments%20html/Magnets.html
- ^ a b c Обертойфер, Дж. (1974). «Магнитное разделение: обзор принципов, устройств и приложений». IEEE Transactions on Magnetics . 10 (2): 223–238. Bibcode : 1974ITM .... 10..223O . DOI : 10,1109 / TMAG.1974.1058315 .
- ^ a b c d e Бронкала, Уильям Дж. (2000-06-15), «Магнитное разделение», Энциклопедия промышленной химии Ульмана , Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, doi : 10.1002 / 14356007.b02_19 , ISBN 3527306730
- ^ a b «Исторические маркеры - Сэмюэл Уэзерилл» . ИсследуйтеPAhistory.com . Проверено 20 августа 2012 .
- ^ Что такое магнакловый фильтр? (страница была посещена 14 марта 2020 г.)
- ^ a b c Явуз, Коннектикут; Mayo, JT; Ю, WW; Пракаш, А .; Фолкнер, JC; Йен, С .; Cong, L .; Шипли, HJ; Кан, А. (10 ноября 2006 г.). «Низкопольное магнитное разделение монодисперсных нанокристаллов Fe3O4». Наука . 314 (5801): 964–967. DOI : 10.1126 / science.1131475 . ISSN 0036-8075 . PMID 17095696 . S2CID 23522459 .
- ^ a b c Ма, Найян; Хаузер, Джозеф Блейк (2014). «Переработка мелочи сталеплавильного шлака методом слабой магнитной сепарации в сочетании с селективным отсеиванием частиц по размеру». Журнал чистого производства . 82 : 221–231. DOI : 10.1016 / j.jclepro.2014.06.092 . ISSN 0959-6526 .
- ^ a b Магнетикс, Бантинг. «Магнитное сепарационное оборудование | Bunting Magnetics» . Овсянка Magnetics Co . Проверено 4 апреля 2019 .
