جذب مواد مغناطیسی با جداساز مغناطیسی
روشهای جداسازی متفاوتی وجود دارد که یکی از این روش های کارآمد و رایج برای جداسازی مواد استفاده از خاصیت جذب مواد مغناطیسی در حضور مغناطیسی است. امروز طبق این مبنا و با پیشرفت علم و توسعه فناوری در شرکت های تولید کننده جداساز مغناطیسی؛ نانو فناوری های نوین و جدیدی توسعه پیدا کرده که از جذب هسته های مغناطیسی متفاوتی در نانو سامانه های مغناطیسی متفاوت برای اهداف متفاوت جداسازی و همچنین دارورسانی و تشخیص استفاده می شوند.
در این زمینه جداسازی مغناطیسی طبق برهمکنش بین نیروهای مغناطیسی که در برابر نیروهای درون ذره‌ای و هیدرودینامیک و گرانشی در دستگاه‌های مختلف میکرو و ماکرو عملیاتی شده است. این نوع جداسازی دارای مزایای بسیاری است که به خاطر عدم وجود مراحل فشرده و همچنین هزینه کمتر مواد و اتوماسیون ساده و خلوص بالا و کاهش زمان فرآیند در مقایسه با سایر روش های جداسازی است به ویژه در جداسازی های زیستی که وجود دارد مثل جداسازی سلول و ویروس و پروتئین و نوکلئیک اسید متداول شده است.
جدایش مغناطیسی (Magnetic Separation)
انواع جداکننده مغناطیسی صنعتی در بیشتر عملیات فرآوری مواد معدنی به خصوص در مورد فرآوری مواد معدنی است که با آهن و سنگ معدن مغناطیسی ارتباط دارد این را باید دانست که همه مواد وقتی در میدان مغناطیسی قرار می گیرند تحت تاثیر قرار گرفته و رفتاری خاص را از خود نشان می‌دهد. برای جداسازی کانیهای با ارزش در جدایش مغناطیسی از خواص مغناطیسی از گانگ غیر مغناطیسی استفاده می شود.
جداکننده مغناطیسی در زندگی روزمره:
در مراکز بازیافت بیشتر برای جدا کردن اجزای بازیافت و جداسازی فلزات و تصفیه سنگ معدن از انواع تجهیزات جداکننده مغناطیسی استفاده می کند. از روش های مورد استفاده در صنعت بازیافت می توان به آهن ربا های سربار و قرقره های مغناطیسی و درام های مغناطیسی اشاره کرد. جداسازی مغناطیسی در فرآوری سنگ آهن به خاطر جذب آهنربای بالایی که دارد کاربرد گسترده‌ای داشته است..
اصول جداکننده مغناطیسی
در اینجا برای مواد معدنی سخت خاصیت مغناطیسی داری که هر نوع جداسازی را با تجهیزات مغناطیسی صنعتی امکان پذیر کرده است
1- دیامغناطیس (Diamagnetic) :
در طول خطوط نیروی مغناطیسی به سمت شدت میدان کمتر دفع می شود که به آن دیامغناطیس میگویند. دیامغناطیس ماده‌ی معدنی بوده که توسط یک قطب آهنربای قوی دفع می شود و زمانی که میدان مغناطیسی روی آن اعمال شود. ماده دیامغناطیسی از طریق القاء ولی در جهتی متفاوت یک لحظه مغناطیس ایجاد کرده و دفع می شود
2 – پارامغناطیسی ( paramagnetic) :
موادی که در طول خطوط نیروی مغناطیسی بـه سمت شدت میدان بیشتر جذب می شوند بسیار کم تحت تاثیر یک میدان مغناطیسی کاربردی آنها به سمت غلظت در خطوط شار مغناطیسی حرکت می کنند شار مغناطیسی مثل هماتیت ، ایلمنیت و کرومیت
3- مواد فرومغناطیس(Ferromagnetic):
به حالتی خاص از مواد گفته می شود که خاصیت مغناطیسی شدن بالایی داشته و اگر از میدان خارج شود مقداری از خاصیت مغناطیسی در آنجا می ماند مواد معدنی می تواند به درجه بالایی از تراز مغناطیسی برسند.
انواع
عملکرد این جدا کننده ها را می توان اینطور گفت که با استفاده از جذب مواد مغناطیسی در حضور میدان مغناطیسی در صنایع مختلف مواد مختلف را جدا می‌کند. از انواع جداکننده‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- رونواری خودتمیزکن (اور باند)
- مگنت درام سپراتور خشک
- مگنت درام سپراتور تر
- تیوب مگنت
- پولی مگنت
- تله مغناطیسی
- مگنت میله‌ای
- مگنت شبکه‌ای
- بلت درام سپراتور
دستگاه جداکننده مغناطیسی
این دستگاه وظیفه اش جدا کردن ذرات مغناطیسی از مخلوط مواد دیگر است. کاربرد این دستگاه در زمینه های عملی است جداکننده مغناطیسی از قسمت های متفاوتی تشکیل شده از جمله قسمت پایینی فوقانی خوراک دهنده ارتعاشی و آهنربا این جدا کننده برای قابل تنظیم شدن خود نیاز به تقسیم کننده خاص دارد مثلاً برای از بین بردن ترکیبات فلزی ناخواسته در مواد اولیه مختلف روش ایده آل است. جداکننده های مغناطیسی در اندازه و شکل و طرح های مختلفی و در کاربردهای مختلفی در بازار مورد استفاده قرار میگیرد.
انواع جداکننده مغناطیسی
- 1. جدا کننده های شدت پایین (Low Intensity): در این جدا کننده ها، میزان شدت میدان مغناطیسی اعمال شده کمتر از 0/7T
- 2. جدا کننده های شدت بالا (High Intensity): دراین جدا کننده ها، شدت میدان مغناطیسی اعمال شده بیش از 2T
جداکننده مغناطیسی شدت پایین (Low Intensity Separators)
خود به سه دسته تقسیم میشوند :
جدا کننده های استوانه ای (Drum Separators)
- جدایش خشک برای ذرات بزرگتر ازcm 0/5
- خاصیت مغناطیسی قوی
- متداول ترین وسیله برای جدا کردن مواد مغناطیسی ریز واسطه سنگین .
- نوع جداکننده استوانه ای که حرکت پالپ و استوانه در یک جهت دارد برای کنسانتره با عیار بالا بکار برده میشود.
جدا کننده دیسکی (Disc-Separator)
– تولید چندین محصـول بـا خاصیت های مغناطیسی متفاوت .
جداکننده نوار های متقاطع (Cross-Belt Separator)
- برای بازیابی ایلمنیت (FeTiO3 ) استفاده از کنسانتره کانی های سنگین
- گوه ای بودن آهنرباهای بالایی برای ایجاد گرادیان میدان مغناطیسی.
جداکننده مغناطیسی شدت بالا
– استفاده برای کانیهای پارامغناطیسی خیلی ضعیف
این جدا کننده برای کانی های قلع و ماسه های ساحلی و سنگ فسفات بکار میرود.
- 2. جداکننده الکترواستاتیکی (Separation Electrostatic)
– استفاده از اختلاف هدایت الکتریکی کانی ها برای جداسازی.
– این جدا کننده ها به آب حساس است
-ظرفیت آنها کم است.
مزایای جداکننده مغناطیسی
- اصول ساده کارکرد مفید
- فوق العاده متنوع
- خروجی با تولید بالا
کاربرد جداساز مغناطیسی دائمی در صنعت نسوز
با مدرن سازی تکنولوژی صنعتی چین و توسعه صنعت نسوز، به منظور حل مواد فرو مغناطیسی ریز دانه و یا حذف مواد معدنی فرومغناطیسی در مواد معدنی غیر مغناطیسی، هنگامی که دوغاب به میدان مغناطیسی می روند، مواد معدنی فرومغناطیس جذب در سیلندر. در سطح، مواد معدنی مغناطیسی و غیر مغناطیسی ضعیف بعد از مرتب سازی حذف شدند و مواد معدنی فرومغناطیسی جذب شده روی سطح سیلندر از طریق میدان مغناطیسی با چرخش سیلندر خارج شدند.
این دستگاه با استفاده از مواد مغناطیسی دائمی زمین به عنوان منبع مغناطیسی، طراحی مدار مغناطیسی باز، سرعت درام قابل تنظیم، نوسان مغناطیسی، از مواد مغناطیسی نادر استفاده می کند تعداد دفعاتی که ذرات مغناطیسی از روی مغناطیسی رول می گیرند بسیار بیشتر از جداساز مغناطیسی معمولی است که تأثیر قابل توجهی بر شکستن مجدد مغناطیسی و افزایش غنی سازی دارد. ساختار ساده و آسان برای کار و نگهداری و فضای کف کوچک است. آزمایش های صنعتی نشان می دهد که مطابق با الزامات تولید صنعتی است.
جدا کننده مغناطیسی سری CTS، CTN و CTB به دو نوع تقسیم می شود: نوع چرخشی و نوع ثابت. نوع ثابت عمدتا به مواد فرو مغناطیسی با ذرات ضعیف مغناطیسی مرتب سازی ذرات ریز یا مغناطیس قوی در مواد غیر مغناطیسی قابل استفاده است. مواد معدنی، مواد معدنی با چرخش سیلندر از میدان مغناطیسی خارج می شوند. مناسب برای انتخاب سنگ های سخت و سنگین با اندازه ذرات 0.6-6 میلی متر. همان سیلندر را می توان با سه نوع مخزن مجهز کرد، یعنی کانال جریان پایین جریان (CTS) ≤ 6mm، CTN ≤ 0.6mm و اندازه سلول نیمه ضد جریان (CTB) ≤ 1mm است
با پیشرفت تکنولوژی طول عمر کوره های انفجاری در صنعت آهن و فولاد چین طی “دوره 10 ساله پنجساله”، تلاش برای توسعه فن آوری های ریخته گری مداوم و بدون کوره، افزایش تقاضا برای مواد مقاوم در برابر چین. جداساز مغناطیسی مغناطیسی دائمی مغناطیسی، به علت نقش چرخش با سرعت بالا، به طوری که تعداد ذرات مغناطیسی از چرخش مغناطیسی بسیار بیشتر از جداساز مغناطیسی معمولی است که برای تخریب مجدد حلقه مغناطیسی، برای افزایش غنی نسبت سنگ معدن تاثیر قابل توجهی دارد.