La séparation magnétique est un procédé physique qui utilise la force magnétique pour modifier la trajectoire d’un matériau sensible au champ magnétique et le séparer d’un flux moins sensible. Un séparateur magnétique fonctionne généralement en cinq étapes : présentation de l’alimentation, exposition au champ magnétique, modification de la trajectoire, séparation des flux, puis évacuation ou décharge de la fraction captée.
Un même séparateur peut produire des résultats différents lorsque le matériau cible, la taille des particules, la distance de travail, l’épaisseur de la couche d’alimentation, la vitesse de la bande ou de l’écoulement, l’humidité, le degré de libération ou la géométrie d’évacuation change. Les sections ci-dessous expliquent quels changements sont importants, ce que vous pouvez observer et quelles vérifications effectuer ensuite.
Choisissez le parcours correspondant à votre question. Vous n’avez pas besoin de consulter cette page comme un guide d’achat. Commencez par la partie qui vous aide à comprendre la condition réelle de votre procédé.
Qu’est-ce que la séparation magnétique ?
La cible peut être un corps étranger ferreux évident, par exemple une pièce en fer ou en acier présente dans un flux de matériaux en vrac, ou un minéral magnétique contenu dans un minerai sec ou une pulpe. Les matériaux ne réagissent pas tous de la même manière. Les matériaux ferromagnétiques réagissent fortement, tandis que les minéraux faiblement magnétiques peuvent nécessiter une intensité de champ, un gradient de champ, un mode de présentation des particules ou une géométrie de séparateur différents avant de permettre une séparation utile.
La séparation magnétique n’est pas la même chose que la détection des métaux. Un détecteur peut détecter un métal et déclencher une autre action, mais la détection seule ne permet pas de capturer la pièce. Elle se distingue également de la séparation par courants de Foucault, qui utilise un champ magnétique variable pour induire des courants dans les métaux conducteurs non ferreux et créer une force répulsive.
Si vous souhaitez parcourir les familles d’équipements plutôt qu’étudier le principe, commencez par consulter notre de séparation magnétique catégorie.
Fonctionnement des séparateurs magnétiques, étape par étape
Les différents modèles de séparateurs magnétiques peuvent présenter des conceptions très différentes, mais ils doivent tous créer une interaction magnétique, y exposer le flux d’alimentation, former deux trajectoires de matériaux et gérer la fraction captée.
La séquence courante comprend la présentation de l’alimentation, l’interaction magnétique, la séparation des flux et l’évacuation maîtrisée. Les équipements évoluent, mais ces fonctions de procédé restent les mêmes.
- Créer le champ magnétique. Un ensemble magnétique permanent ou un circuit électromagnétique crée un champ dans une zone de travail définie. La question pertinente est de déterminer quel champ et quel gradient atteignent la cible à l’endroit où elle circule réellement.
- Présenter le matériau à ce champ. L’alimentation peut se déplacer sur un convoyeur, tomber dans une goulotte, passer autour d’un tambour, s’écouler dans une conduite ou circuler sous forme de pulpe. La présentation détermine la distance réelle entre la cible et la source magnétique.
- Modifier la trajectoire de la cible. Une particule sensible subit une force magnétique tandis que la gravité, l’inertie, les frottements, la traînée du fluide, les collisions ou le flux principal du produit l’entraînent dans une autre direction. Une séparation utile commence lorsque l’interaction magnétique modifie suffisamment sa trajectoire pour que la géométrie du procédé sépare les flux.
- Laissez la fraction moins sensible poursuivre son parcours. Le matériau moins sensible aux forces magnétiques suit normalement sa trajectoire sous l’effet de la gravité, du convoyeur, de la pulpe ou de l’évacuation, sauf si une autre force le dévie.
- Transportez et libérez la fraction capturée. Un tambour ou une poulie peut entraîner le matériau magnétique au-delà du champ actif ; un overband autonettoyant peut évacuer les éléments ferreux indésirables à l’écart de la bande ; une grille ou un tube peut retenir les contaminants jusqu’au nettoyage ; une matrice à haut gradient peut capturer les particules faiblement magnétiques et les libérer lors d’une étape de nettoyage.
La condition essentielle de la séparation : un champ magnétique seul ne garantit pas la séparation. À la position réelle de la cible, l’interaction magnétique doit être suffisamment forte et agir assez longtemps pour modifier la trajectoire de la particule ciblée avant que la gravité, l’inertie, la traînée hydrodynamique, le frottement, les collisions ou l’écoulement principal du matériau ne l’entraînent ailleurs.
Quels facteurs déterminent la capture effective d’une particule ?
La capture magnétique est un problème de force et de mouvement. Un même séparateur peut se comporter différemment lorsque le matériau, la distance, la taille des particules ou la vitesse du procédé changent.
La séparation magnétique dépend de l’équilibre des forces au niveau de la position réelle de la cible, et pas simplement de la présence d’une source magnétique.
Que se passe-t-il lorsque des conditions importantes se combinent ?
Les variables prises isolément sont utiles pour comprendre le fonctionnement, mais les procédés réels évoluent souvent sous l'effet de plusieurs conditions combinées. Les trois cas ci-dessous méritent d'être distingués, car la combinaison des conditions modifie l'interprétation du résultat et les premiers points à vérifier.
Couche de matériau épaisse + vitesse de bande élevée
Identifiez cette situation : des éléments ferreux sont transportés sur un convoyeur, certaines cibles sont enfouies sous la surface et la bande fonctionne à une vitesse relativement élevée ou récemment augmentée.
Ce que vous pouvez observer : les éléments exposés sont captés plus régulièrement que des éléments similaires enfouis plus profondément dans la couche de matériau.
Pourquoi : les cibles plus profondes sont plus éloignées de la source magnétique, tandis qu'une vitesse plus élevée leur laisse moins de temps dans la zone de travail efficace. Les deux conditions agissent dans le même sens défavorable.
À ne pas confondre avec : un problème généralisé du système magnétique. Si les pièces en surface se comportent toujours normalement alors que les pièces enfouies ne sont pas détectées, il convient d'examiner la distance et la présentation de la couche de matériau avant de conclure que l'aimant lui-même a changé.
À vérifier : l'épaisseur réelle de la couche de matériau, la vitesse réelle de la bande, la taille de la cible, la position de la cible dans la couche et la distance réelle entre l'aimant et la cible.
Ensuite : comparez les pièces manquées avec celles qui sont toujours captées pendant la même période de fonctionnement. Cette comparaison permet de distinguer une limite liée à la présentation du matériau d'un problème général de l'équipement.
Fin + faiblement magnétique + voie humide
Identifiez cette situation : la cible est un minerai fin présentant une réponse magnétique relativement faible et circulant dans une pulpe plutôt que dans l'air.
Ce que vous pouvez observer : un simple contrôle avec un aimant manuel indique une certaine réponse magnétique, mais le procédé humide en fonctionnement ne produit pas une séparation nette ou stable.
Pourquoi : La faible réponse magnétique, la petite taille des particules, la traînée hydrodynamique, l’entraînement, le régime d’écoulement et le gradient de champ interviennent tous simultanément. Une observation statique de la captation élimine plusieurs de ces forces de procédé.
À ne pas confondre avec : Un matériau grossier fortement magnétique traité par voie humide dans un séparateur à tambour. Dans les deux cas, il s’agit de “ séparation magnétique par voie humide ”, mais le problème de captation n’est pas le même.
À vérifier : La distribution granulométrique, la réponse du minéral cible, la libération minéralogique, l’état de la pulpe, les conditions d’écoulement et le fait que l’essai reproduise le procédé par voie humide, plutôt qu’un simple contact à sec ou statique.
Ensuite : Réaliser un essai représentatif par voie humide avant de considérer la réponse obtenue avec un aimant manuel comme équivalente aux performances en production.
Gauss en surface élevé + longue distance de travail
Identifiez cette situation : Une fiche technique ou une mesure ponctuelle indique une valeur de Gauss élevée, mais la cible réelle est séparée de la source magnétique par une bande, un carter, une gaine, une paroi de tuyauterie, un entrefer ou une couche de matériau.
Ce que vous pouvez observer : La valeur de surface annoncée paraît élevée, alors que la captation à la position réelle de la cible est plus faible que prévu.
Pourquoi : Le Gauss en surface et l’état magnétique au niveau de la cible correspondent à deux mesures différentes. La distance de travail et le gradient de champ modifient ce que subit la cible.
À ne pas confondre avec : deux mesures effectuées au même emplacement défini, avec la même méthode. Elles sont plus facilement comparables qu'une valeur mesurée en surface et une valeur relevée à la position cible dans le procédé.
À vérifier : l'emplacement de mesure, la méthode utilisée avec la sonde, les entrefers non magnétiques, l'épaisseur de matériau, la position cible et le résultat en conditions de fonctionnement.
Ensuite : ne comparez les valeurs magnétiques qu'après avoir défini les conditions de mesure et la distance réelle de travail.
Pourquoi les résultats de la séparation magnétique varient en conditions réelles de fonctionnement
En cas de modification d'un procédé existant, commencez par le symptôme observable. Un diagnostic fondé d'abord sur le symptôme est généralement plus utile que de supposer que chaque problème signifie que la source magnétique est trop faible.
| Ce que vous observez | À contrôler en premier | Vérifiez ensuite | Pourquoi cela aide à distinguer l'origine du problème |
|---|---|---|---|
| Le fer en surface est capté, mais les pièces similaires enfouies ne le sont pas | Épaisseur de la couche de matériau et distance réelle de travail | Vitesse de bande et taille de la cible | Le symptôme oriente d’abord vers la distance ou la présentation du matériau, plutôt que vers une perte uniforme de la fonction magnétique |
| Les résultats se dégradent après une augmentation du débit ou de la vitesse de la ligne | Épaisseur de la couche de matériau, répartition de l’alimentation, vitesse de bande ou d’écoulement | Longueur effective de la zone de séparation | Une quantité de matériau plus importante ou une vitesse plus élevée peut modifier à la fois la distance jusqu’à la cible et le temps d’exposition |
| Un aimant manuel attire l’échantillon, mais la séparation en production est médiocre | Mode de traitement à sec ou par voie humide et granulométrie des particules | Réponse magnétique, libération, écoulement et géométrie réelle | Un essai de contact statique ne prend pas en compte les forces du procédé présentes dans un flux de production en mouvement |
| Un côté du séparateur est plus performant que l’autre | Largeur, épaisseur et répartition de l’alimentation | Alignement et accumulation locale | La zone de travail peut être chargée de manière inégale, même si le système magnétique reste inchangé |
| Les deux flux se séparent, puis se mélangent à nouveau | Position du séparateur et trajectoire d’évacuation | Trajectoire du matériau dans des conditions normales d’alimentation | La capture magnétique peut être correcte, tandis que la géométrie de collecte ne permet pas de préserver la séparation |
| Les performances diminuent à mesure que la production se poursuit | Accumulation de matériau et état de nettoyage | Humidité, agglomération et distance entre le produit et la surface | Le matériau accumulé peut modifier la présentation du produit ou augmenter la distance de travail effective |
| Un minerai magnétique est présent, mais le comportement du concentré ou des rejets est irrégulier | Granulométrie et degré de libération | Répartition de l'alimentation et état du procédé | Un grain magnétique inclus dans une gangue non magnétique se comporte différemment d'un grain libéré |
La limitation est-elle d'origine magnétique, liée au matériau ou liée au procédé ?
Recherchez d'abord une modification du procédé lorsque le même équipement fonctionnait auparavant de manière satisfaisante et que le débit d'alimentation, la vitesse, l'humidité, l'épaisseur de la couche de matériau, l'état de la pulpe ou la configuration d'évacuation ont changé. Examinez plus attentivement l'état du matériau lorsque la granulométrie cible, la minéralogie, le degré de libération ou la réponse magnétique ont changé. Examinez le système magnétique ou l'installation lorsque l'anomalie est généralisée et ne peut pas s'expliquer par une modification du matériau ou des conditions de fonctionnement. Si la capture a lieu, mais que les produits finis se remélangent malgré tout, considérez qu'il s'agit d'un problème d'évacuation ou de collecte, et non d'un problème de capture.
Comment un même principe magnétique évolue selon les procédés
Le principe fondamental ne change pas, mais la condition que vous devez identifier, elle, change. Utilisez ces exemples pour déterminer quel équilibre des forces et quel indice du procédé se rapprochent le plus de votre propre ligne.
Corps étrangers ferreux sur convoyeur
Pour l'identifier : des pièces ferreuses circulent dans une couche de matériau en vrac sur une bande.
Ce qui modifie le résultat : épaisseur de la couche de matériau, distance de travail réelle, taille et orientation de la cible, vitesse de bande et position de la pièce dans la couche.
À distinguer de : la capture en chute libre, lorsqu’aucune couche de matériau transportée par le convoyeur ne se trouve entre la cible et le champ.
À vérifier ensuite : comparez les échecs de capture en surface et sous la couche, puis mesurez l’épaisseur de la couche de matériau et la vitesse réelle. Voir séparation magnétique sur convoyeur et notre séparateur magnétique overband.
Poudre sèche ou granulés en chute libre
Pour l'identifier : le produit avance principalement par gravité dans une goulotte, une trémie ou une conduite.
Ce qui modifie le résultat : la régularité avec laquelle le produit arrive sur la surface magnétique, la vitesse d'écoulement, la formation de voûtes, les accumulations et l'état du nettoyage.
À distinguer de : l'extraction sur convoyeur, où l'épaisseur de la couche de matériau et le mouvement de la bande déterminent principalement la présentation du produit.
À vérifier ensuite : vérifiez si le produit contourne une partie de la surface magnétique ou forme une couche qui augmente la distance effective. Voir notre séparateur magnétique pour conduite.
Séparation des minerais à sec
Pour l'identifier : les particules sèches doivent suivre des trajectoires différentes selon leur réponse magnétique.
Ce qui modifie le résultat : la susceptibilité, la taille des particules, le degré de libération, l'épaisseur de la couche d'alimentation, la position du séparateur et la géométrie d'évacuation.
À distinguer de : la protection contre les corps métalliques ferreux indésirables, lorsqu'un contaminant ferreux relativement volumineux peut être la seule cible, plutôt qu'une fraction minérale au sein d'une alimentation particulaire.
À vérifier ensuite : déterminez si la mauvaise séparation commence par une réponse magnétique insuffisante, une libération insuffisante ou un remélange après la séparation des trajectoires. Les applications connexes comprennent séparation magnétique du minerai de fer et déferrisation du sable siliceux.
minéral fortement magnétique en voie humide
Pour l'identifier : un minéral présentant une réponse magnétique nette est transporté dans une pulpe autour d’un tambour ou dans une zone de séparation humide similaire.
Ce qui modifie le résultat : l’écoulement de la pulpe, la granulométrie des particules, la présentation dans la cuve, l’entraînement et la manière dont le produit magnétique est transporté et évacué.
À distinguer de : le traitement de matériaux fins faiblement magnétiques, pour lequel le gradient de champ et le comportement des petites particules deviennent beaucoup plus importants.
À vérifier ensuite : observez à la fois le transport du produit magnétique et la trajectoire de la pulpe moins réactive dans des conditions d’écoulement représentatives. Consultez notre séparateur magnétique à tambour par voie humide.
Minéral fin faiblement magnétique
Pour l'identifier : la cible est fine, ne réagit que faiblement et se déplace dans une phase liquide.
Ce qui modifie le résultat : susceptibilité, taille des particules, degré de libération, gradient de champ, interaction avec la matrice, état de la pulpe et débit.
À distinguer de : séparation humide classique de particules grossières fortement magnétiques ; la même appellation “ humide ” ne signifie pas que le même mécanisme de captage est limitant.
À vérifier ensuite : utilisez un essai humide représentatif et définissez la plage granulométrique cible avant de tirer des conclusions à partir d'un aimant manuel ou d'une seule valeur de champ mesurée en surface. Pour le contexte de l'équipement, consultez notre séparateur magnétique haute intensité par voie humide.
Séparation magnétique à sec ou par voie humide : qu'est-ce qui change dans le mécanisme ?
Les séparateurs à sec et par voie humide reposent sur le même principe de réponse magnétique, mais les forces qui entraînent les particules sont différentes. En séparation à sec, la gravité, le mouvement du convoyeur, l’inertie, le frottement, l’épaisseur de la couche alimentée et l’agglomération jouent souvent un rôle important. En séparation par voie humide, la cible se déplace avec une phase liquide ; la traînée hydrodynamique, l’état de la pulpe, l’entraînement des particules ainsi que la géométrie de la cuve ou de l’écoulement font donc partie de l’équilibre des forces.
Un essai de captation à sec ne permet donc pas de prédire automatiquement le résultat d’une séparation minérale par voie humide. Un même matériau peut se comporter différemment lorsque la granulométrie des particules, leur degré de libération, la vitesse d’écoulement ou l’état de la pulpe varie. Pour situer les familles de produits, comparez nos séparateur magnétique à tambour à sec et séparateur magnétique à tambour par voie humide pages ; cet article reste axé sur le principe de fonctionnement plutôt que sur la décision complète de sélection entre voie humide et voie sèche.
Quatre mécanismes courants de séparation à l’origine des différents types de séparateurs magnétiques
Il existe de nombreux noms d’équipements, mais le principe de fonctionnement est plus facile à comprendre si l’on commence par se demander comment la machine modifie et maintient la trajectoire visée.
| Mécanisme | Équipements typiques | Ce qui modifie principalement le résultat | Comment reconnaître la séparation |
|---|---|---|---|
| Extraction depuis une couche de matériau en mouvement | Aimant suspendu / overband magnétique | Entrefer de travail, épaisseur de la couche de matériau, taille cible, vitesse de bande | Les pièces ferreuses quittent la couche de matériau sur le convoyeur principal et se dirigent vers la trajectoire de collecte en hauteur |
| Maintien plus long sur une surface en rotation | Poulie magnétique de tête, tambour magnétique à sec, tambour magnétique par voie humide | Réponse des particules, mode d’alimentation, rotation/écoulement, géométrie du répartiteur ou de la cuve | Le matériau sensible au champ magnétique suit plus longtemps la surface magnétique en rotation avant d’être libéré |
| Capture à proximité du flux de produit | Conduite, plaque, tube, grille | Distance entre le produit et la surface, répartition de l’écoulement, accumulation, état de nettoyage | La contamination ferreuse reste sur la surface de collecte tandis que le produit poursuit son chemin |
| Capture sur une matrice à haut gradient | Séparateur humide haute intensité / haut gradient | Susceptibilité, granulométrie des particules, champ/gradient, débit de pulpe, interaction avec la matrice | Les particules faiblement magnétiques restent sur les éléments de la matrice jusqu'à l'étape de nettoyage/libération |
Pour plus de détails au niveau de l'équipement, consultez nos séparateur magnétique à poulie, séparateur magnétique overband, séparateur magnétique pour conduite, et séparateur magnétique haute intensité par voie humide pages.
Sources de champ permanent et électromagnétique
Les termes permanent et électromagnétique décrivent la manière dont le champ magnétique est produit, et non la géométrie complète du séparateur. Un circuit magnétique permanent ne nécessite pas de puissance d'excitation. Un circuit électromagnétique utilise des bobines alimentées et nécessite donc une alimentation électrique ; les exigences en matière de refroidissement et de commande dépendent de la conception et du régime de fonctionnement. L'une ou l'autre source de champ peut être utilisée dans différentes géométries de séparateurs ; la source de champ seule ne permet donc pas de déterminer comment le matériau est présenté, capturé, transporté ou évacué.
Comment interpréter les valeurs en gauss, le gradient de champ, la force d'attraction et la distance de travail
Une valeur en gauss ou en tesla décrit la densité de flux magnétique en un point de mesure défini. Elle n’indique pas à elle seule l’efficacité de l’attraction ou de la séparation à la position réelle de fonctionnement de la cible.
Pourquoi une même valeur en gauss peut-elle conduire à des résultats différents ?
Même valeur en gauss à la surface, distance de travail différente. Une cible proche de la surface magnétique et une cible enfouie derrière une bande et sous une couche de matériau épaisse ne sont pas soumises aux mêmes conditions magnétiques, même si la valeur de surface indiquée est identique.
Même valeur mesurée, matériau cible différent. Un élément fortement ferromagnétique et un minéral fin faiblement magnétique ne produisent pas la même réponse de séparation sous une même valeur de champ.
Même séparateur, vitesse ou débit différent. Si le matériau traverse la zone de travail plus rapidement, le temps disponible pour modifier sa trajectoire change également.
Une valeur en gauss décrit une condition magnétique donnée. La séparation dépend de l’interaction entre les conditions magnétiques, les propriétés du matériau, le mouvement et la géométrie.
Une mesure en surface et une valeur mesurée à la position réelle de la cible correspondent à deux données d’ingénierie différentes. Définissez toujours l’emplacement de la mesure et la distance de travail.
Lorsque les caractéristiques de deux séparateurs magnétiques semblent similaires
Ne comparez pas une seule valeur magnétique de manière isolée. Commencez par mettre les deux offres sur une base comparable : emplacement de la mesure, méthode de mesure, entrefer de travail, matériau cible, granulométrie cible, conditions de la bande ou de l’écoulement, ainsi que dispositif de nettoyage ou d’évacuation. Si ces conditions diffèrent, les valeurs en gauss mises en avant ne constituent pas une comparaison complète à périmètre équivalent.
Avant de comparer les valeurs magnétiques indiquées dans les offres, demandez où la mesure a été effectuée, comment elle a été réalisée, quels espaces non magnétiques se trouvent entre la source et la cible, et quel essai de procédé représente l’objectif réel de fonctionnement. Les recherches sur la séparation magnétique à haut gradient considèrent également la susceptibilité des particules, l’intensité du champ, le gradient de champ, la taille des particules et les conditions d’écoulement comme des paramètres de capture interdépendants, plutôt que comme un problème réductible à une seule valeur.
Comment vérifier si la séparation magnétique fonctionnera dans votre procédé
Avant de déterminer si la séparation magnétique sera efficace dans votre procédé, commencez par les conditions que vous pouvez observer ou mesurer. Suivez cette séquence avant de tirer des conclusions à partir d’une seule mesure magnétique ou d’un simple essai de captage.
- Observez les éléments non captés ou la séparation des flux. Identifiez la cible qui n’est pas captée, sa position dans l’alimentation, le caractère uniforme ou non du problème sur toute la largeur, ainsi que le fait que les fractions se séparent puis se remélangent au niveau de l’évacuation.
- Mesurez les conditions de fonctionnement. Relevez la distance de travail, l’épaisseur de la couche de matériau, la vitesse de bande ou les conditions d’écoulement, la granulométrie de la cible, la répartition de l’alimentation et les autres variables susceptibles de modifier la présentation du matériau au champ magnétique.
- Réalisez un essai représentatif. Maintenez le matériau cible, la granulométrie, l’état sec ou humide, la vitesse ou le débit, les conditions d’alimentation et la géométrie de séparation aussi proches que possible du procédé réel. La réponse à un aimant tenu à la main en conditions statiques peut constituer un indice, mais elle ne remplace pas un essai représentatif lorsque le matériau est fin, humide, aggloméré ou se déplace rapidement.
- Confirmez le résultat après installation. Vérifiez que l’équipement final génère deux flux de matériaux stables dans des conditions normales de fonctionnement et que le nettoyage, les accumulations ou l’évacuation ne compromettent pas la séparation.
Un essai représentatif réduit l’incertitude ; il ne garantit pas des résultats identiques pour toutes les conditions d’alimentation futures. Si le matériau ou la plage de fonctionnement évolue, l’hypothèse de séparation doit être vérifiée à nouveau.
Choisissez les vérifications correspondant à votre situation. Si vous étudiez le principe, identifiez la cible et l’état du procédé. Si vous diagnostiquez une ligne existante, comparez les conditions actuelles de fonctionnement avec les dernières conditions ayant donné satisfaction. Si vous comparez des spécifications, harmonisez le point de mesure et la base de comparaison du procédé. Si vous vérifiez l’aptitude du matériau, utilisez un échantillon représentatif et réalisez un essai représentatif en procédé à sec ou par voie humide.
Données de fonctionnement qui modifient le résultat de la séparation
Avant d’examiner un procédé réel de séparation magnétique, recueillez suffisamment d’informations pour définir correctement le problème. Ces données permettent de caractériser le défi de séparation ; à elles seules, elles ne déterminent pas la spécification définitive de la machine.
Matériau
Métal ou minéral cible ; réponse magnétique forte ou faible ; plage granulométrique cible ; et, pour le traitement des minerais, indication que le minéral magnétique est libéré ou associé à la gangue.
Processus
Fonctionnement à sec ou par voie humide ; débit ; vitesse de bande ou débit de liquide/de pulpe ; profondeur de la couche de matériau ou état de la pulpe ; humidité, cohésion, agglomération et répartition de l’alimentation.
Installation
Entrefer de travail ; géométrie de la bande, de la goulotte, de la conduite ou du réservoir ; espace disponible pour la maintenance et les protections ; et emplacement d'évacuation des fractions magnétiques et moins sensibles, sans remélange.
Objectif
Protection de l'équipement, élimination des contaminants ferreux, récupération des minéraux ou purification du procédé ; ainsi que la taille et le type de la cible à éliminer ou à récupérer.
Références techniques
Les explications du principe de fonctionnement présentées ci-dessus sont cohérentes avec la littérature établie dans le domaine du traitement des minerais, qui décrit la séparation magnétique comme une interaction entre la réponse du matériau, le champ/gradient magnétique, les caractéristiques des particules et les forces concurrentes du procédé.
- Metso, Principes fondamentaux du traitement des minerais — référence pratique en traitement des minerais couvrant les catégories de séparation magnétique et les forces concurrentes.
- Zheng et al., Modélisation de la capture des particules lors d’une séparation magnétique à haut gradient : revue de la littérature — revue de la capture des particules lors d’une séparation magnétique à haut gradient.
- Jordens et al., Traitement d’un gisement de minerai de terres rares par gravité et séparation magnétique — traite de la susceptibilité magnétique, de l’intensité du champ, du gradient de champ et de la réponse des minéraux lors de la séparation magnétique.
FAQ sur la séparation magnétique
Comment fonctionne un séparateur magnétique ?
Un séparateur magnétique expose le matériau à une zone de travail magnétique, dévie la trajectoire des particules qui réagissent suffisamment au champ, laisse les particules moins sensibles poursuivre leur trajet sur une autre voie, puis retire ou évacue la fraction capturée.
Pourquoi un test avec un aimant tenu à la main peut-il donner un résultat différent de celui obtenu en production ?
Un test avec un aimant tenu à la main est généralement statique et réalisé à proximité immédiate du matériau. En production, le procédé intègre la distance de travail, la granulométrie des particules, l’épaisseur de la couche d’alimentation, la vitesse de la bande ou de l’écoulement, la traînée du fluide dans les systèmes par voie humide, les collisions, la libération des particules et la géométrie d’évacuation. Le test manuel peut montrer qu’un matériau réagit au champ magnétique, mais il ne reproduit pas l’ensemble du procédé en fonctionnement.
La séparation magnétique fonctionne-t-elle sur tous les métaux ?
Non. La séparation magnétique fondée sur l’attraction s’applique aux matériaux présentant une réponse magnétique suffisante. Le fer et de nombreux aciers constituent des cibles fortement sensibles. Les minéraux faiblement magnétiques peuvent nécessiter une intensité de champ, un gradient de champ ou une géométrie de machine différents. Les métaux non ferreux conducteurs, comme l’aluminium, sont généralement séparés par un autre mécanisme, tel que la séparation par courants de Foucault.
Une valeur de Gauss plus élevée est-elle toujours préférable ?
Non. Une valeur plus élevée mesurée en un point donné ne signifie pas automatiquement une meilleure séparation dans le procédé réel. Le point de mesure, le gradient de champ, la distance de travail, la taille et la réponse magnétique de la cible, la vitesse d’alimentation ou le débit, ainsi que la géométrie du procédé, jouent tous un rôle.
Quelle est la différence entre la séparation magnétique par voie humide et la séparation magnétique à sec ?
Le principe fondamental de réponse magnétique est le même. La séparation à sec est influencée par la gravité, l’inertie, le frottement, l’épaisseur de la couche de matériau et la répartition de l’alimentation. La séparation par voie humide ajoute à l’équilibre des forces la traînée du fluide, l’état de la pulpe, l’entraînement des particules et la géométrie de la cuve ou de l’écoulement.
Un séparateur à courants de Foucault est-il identique à un séparateur magnétique ?
Il utilise un champ magnétique, mais le mécanisme de séparation est différent. Les séparateurs magnétiques conventionnels fondés sur l’attraction dévient les matériaux présentant une réponse magnétique. Les séparateurs à courants de Foucault utilisent un champ magnétique variable pour induire des courants dans les métaux non ferreux conducteurs et générer une force répulsive.
Quels facteurs déterminent la distance à laquelle un séparateur magnétique peut capter un métal ?
Il n’existe pas de distance de capture universelle. Le résultat dépend de la taille et de la réponse magnétique de la cible, du champ et du gradient de champ à la position de la cible, de l’entrefer réel de travail et de l’épaisseur de la couche de matériau, de la vitesse de la bande ou de l’écoulement, ainsi que des forces qui entraînent la cible dans le procédé.
Comment déterminer si la séparation magnétique sera efficace sur mon matériau ?
Commencez par identifier le matériau cible, la taille des particules ou des éléments métalliques indésirables, la réponse magnétique, le degré de libération s’il s’agit d’un minerai, ainsi que le caractère sec ou humide du procédé. Effectuez ensuite des essais avec une alimentation, une vitesse ou un débit, et une géométrie représentatifs. Un simple contrôle à l’aimant manuel peut être utile comme première observation, mais il ne remplace pas un essai représentatif du procédé.
Examinez les conditions de séparation, pas uniquement l’aimant
Pour un projet concret, commencez par six paramètres : le matériau à traiter, la granulométrie visée, l'état du procédé (à sec ou par voie humide), le débit, les conditions de la bande ou de l'écoulement, ainsi qu'un plan d'implantation ou les dimensions principales. Ces données nous permettent d'examiner le mécanisme de séparation avant de comparer les configurations d'équipement.
