Le Concept De Séparation Magnétique
La séparation magnétique est une méthode d’enrichissement qui exploite les différences de magnétisme des minéraux pour séparer différents minéraux dans un champ magnétique non uniforme.
Cette méthode est généralement utilisée pour l’enrichissement des minerais métalliques. Dans le cas des minéraux non métalliques, la séparation magnétique permet d’éliminer les impuretés magnétiques, et ainsi d’obtenir des minéraux non métalliques purifiés. Grâce au développement de la séparation magnétique à haut gradient, de la séparation par fluide magnétique et de la séparation magnétique supraconductrice, l’application de cette méthode est de plus en plus approfondie et étendue.
Influence du magnétisme des minéraux sur le processus de séparation magnétique
Le magnétisme des minéraux influence considérablement le processus de séparation magnétique. La susceptibilité magnétique des particules minérales dans le produit magnétique détermine le choix de l’intensité du champ magnétique du séparateur (champ magnétique faible ou fort).
Selon la différence de susceptibilité magnétique spécifique des différents minéraux, la séparation magnétique est réalisée à l’aide de séparateurs magnétiques de différentes intensités de champ magnétique, généralement classés en trois catégories : minéraux fortement magnétiques, minéraux moyennement magnétiques et minéraux faiblement magnétiques.
Les minéraux fortement magnétiques, dont la susceptibilité magnétique spécifique est supérieure à 3000 × 10⁻⁹ m³/kg, tels que la magnétite et la pyrrhotite, peuvent être efficacement séparés des minéraux de gangue par des équipements de séparation magnétique à champ faible.
Les minéraux moyennement magnétiques, dont la susceptibilité magnétique spécifique est comprise entre 500 et 3000 × 10⁻⁹ m³/kg, tels que l’hématite semi-spéculaire, certaines ilménites et la chromite, sont séparés par des équipements de séparation magnétique à champ moyen.
Les minéraux faiblement magnétiques, dont la susceptibilité magnétique spécifique est comprise entre 15 et 500 × 10⁻⁹ m³/kg, tels que l’hématite, la limonite, le carbonate de fer, le ferromanganèse, la manganite, la rhodochrosite, le rutile et certaines ilménites, sont récupérés par séparation magnétique à champ fort et d’autres méthodes. La susceptibilité magnétique spécifique est inférieure à 15 × 10⁻⁶ cm³/gramme pour les minéraux non magnétiques, tels que le quartz, le feldspath et la fluorine.
Lorsque des particules fines ou très fines de magnétite ou d’autres minéraux fortement magnétiques (tels que le ferrosilicium, la maghémite et la pyrrhotite) pénètrent dans le champ magnétique du séparateur, elles forment des chaînes ou des agrégats magnétiques le long des lignes de champ magnétique. Le coefficient de démagnétisation d’une liaison de flux fine est beaucoup plus faible que celui d’une particule isolée, tandis que sa susceptibilité magnétique ou son induction magnétique est beaucoup plus élevée. La chaîne magnétique formée dans le champ magnétique du séparateur a un effet bénéfique sur l’agglomération et la collecte des fines particules magnétiques, en particulier lors de la séparation par voie humide. Ceci est dû au fait que la susceptibilité magnétique de la liaison magnétique est supérieure à celle d’une particule magnétique isolée. Dans la région où le champ magnétique est relativement fort, le milieu aqueux favorise le mouvement de la liaison magnétique. Au contraire, cette résistance est inférieure à celle d’une seule particule.
L’expérience pratique a également démontré que les particules de magnétite apparaissent rarement isolées lors du processus de séparation magnétique; la plupart d’entre elles existent sous forme de chaînes ou d’agrégats magnétiques.
Ces liaisons magnétiques altèrent la qualité du produit magnétique, car les particules non magnétiques, en particulier les particules fines, s’y incorporent, ce qui diminue la teneur du produit magnétique.
Séparation Magnétique Des Minerais Magnétiques
Dans la séparation magnétique des minerais ou minéraux faiblement magnétiques, outre la susceptibilité magnétique des particules, la rémanence et la coercivité de celles-ci jouent également un rôle important. C’est précisément grâce à leur existence que les minerais ou concentrés fortement magnétiques ayant traversé le champ magnétique du séparateur magnétique ou de l’équipement de magnétisation conservent souvent leur magnétisation après être sortis du champ magnétique. Par conséquent, les particules fines et ultrafines forment des amas ou des flocons magnétiques. Cette propriété est utilisée dans le débourbage pour accélérer la sédimentation des particules de minerai fortement magnétiques. À cette fin, la pulpe est magnétisée dans un dispositif de magnétisation spécial ou directement magnétisée par un champ magnétique dans un dispositif de débourbage (tel qu’une cuve de lavage magnétique) avant le débourbage.
Les effets secondaires de l’agglomération magnétique affectent non seulement la qualité des produits, mais aussi le broyage et la classification des produits intermédiaires de la séparation magnétique. Lors de l’adoption du processus de séparation au stade du broyage, une partie de la chaîne magnétique ou de l’agglomérat magnétique entrant dans le débordement du classificateur, la granulométrie de classification devient plus grossière, ce qui affecte l’efficacité de la classification de l’opération de broyage et de classification de deuxième étape et réduit l’indice de classification. Par conséquent, avant l’opération de broyage et de classification de deuxième étape, un dispositif de démagnétisation pour détruire l’agglomération magnétique de la pulpe doit être installé pour les matériaux ferromagnétiques (produits intermédiaires) ayant préalablement traversé le champ magnétique de l’équipement de séparation magnétique ou de l’équipement de magnétisation. La démagnétisation du concentré magnétique fin avant la filtration peut réduire l’humidité du gâteau de filtration et améliorer la capacité de traitement du filtre.
Le faible rapport formé lorsque les minerais ou minéraux à grains fins ou faiblement magnétiques entrent dans le champ magnétique du séparateur magnétique ne doit pas être inférieur à 4-5. En dessous de cette valeur, le produit magnétique contiendra davantage d’organismes agglutinés. Si la distribution de la force du champ magnétique du séparateur magnétique (séparateur magnétique à rouleaux rainurés) est plus uniforme, les minerais faiblement magnétiques peuvent être sélectionnés à condition que le rapport de la susceptibilité magnétique spécifique des composants séparés soit faible (2,5 ou 3).
Lorsque la magnétite est oxydée, son magnétisme s’affaiblit, et plus l’oxydation est profonde, plus l’affaiblissement du magnétisme est important. Le minerai de magnétite avec un rapport de magnétite m Fe / T Fe ≥ 85 % peut être traité par la méthode de séparation magnétique, et une bonne efficacité de séparation peut être obtenue; Le minerai mixte présentant un rapport m Fe / T Fe compris entre 15 % et 85 % doit être traité par séparation magnétique combinée à d’autres méthodes de séparation; le minerai d’hématite présentant un rapport m Fe / T Fe ≤ 15 % doit être traité par séparation magnétique combinée à d’autres méthodes de séparation ou par flottation seule.