MINERIA: El Filtro Magnético Vibratorio (seco) de Alta Intensidad ERIEZ, elimina los contaminantes ferrosos del LITIO y otros polvos de baja fluidez
El DVMF es ideal para la fabricación de vidrio, materias primas, talco, cerámica industrial y abrasivos.
Este artículo cubre los filtros magnéticos vibratorios secos (DVMF) de alta intensidad Eriez®, que están diseñados específicamente para eliminar los contaminantes muy finos que contienen hierro de los polvos finos duros de fluir como el litio. Las aplicaciones típicas incluyen arena fina, polvo de vidrio, talco, arcillas y varios otros minerales industriales y productos químicos finamente divididos.
Este artículo discutirá el diseño del DVMF, definirá el diámetro interior de la zona de separación y explicará cómo un elemento de filtro concentra el flujo magnético del campo magnético y cómo decenas de zonas de recolección de alto gradiente capturan contaminantes magnéticos como filtros de material a través del elemento para producir un producto final de mayor calidad.
Las principales fuentes de litio son la espodumena, petalita y lepidolita de roca dura, que representan el 13% de la reserva mundial. Las salinas, una solución de salmuera, representan el 87 por ciento de la reserva mundial. (Goonan, 2012)
El DVMF es ideal tanto para productores como para usuarios. Los productores pulverizan el litio antes de que llegue al usuario como un polvo muy fino. Las unidades DVMF se colocan antes y después del procesamiento del molino. Como comprobación adicional, muchos usuarios colocan el DVMF en el punto en el que reciben el litio comprado a su productor.
En la minería de roca dura, es una buena práctica instalar equipos para proteger las trituradoras y correas. Lo logran combinando electroimanes suspendidos y detectores de metales. El imán de la correa elimina el material ferroso cuando pasa por debajo del imán, mientras que un detector de metales detecta los metales ferrosos que el electroimán suspendido no detecta y todos los metales no ferrosos. Este es un procedimiento de preparación importante ya que los polvos finos se preparan para ingresar al DVMF.
Los DVMF reducen significativamente la contaminación del litio mediante la utilización de un electroimán de alta intensidad y una revolucionaria matriz convergente de flujo. El DVMF se alimenta verticalmente mediante flujo por gravedad. A medida que el material de alimentación se filtra a través de la matriz y sale por el fondo, la matriz captura y retiene el material magnético a medida que el material no magnético pasa a través de él (ver Figura 1).
La colección magnética de partículas finas requiere un campo magnético de alta intensidad y alto gradiente. La matriz de flujo convergente amplifica el campo magnético y proporciona sitios de recolección de alto gradiente para el material magnético a medida que los materiales de alimentación se filtran. El recipiente está conectado a accionamientos vibratorios duales de alta frecuencia y baja amplitud. Estos accionamientos brindan una fuerte acción vibratoria al conjunto del recipiente que mejora la fluidez de los polvos muy finos, lo que resulta en un flujo suave y uniforme del producto a través de la rejilla de la matriz. Este ha demostrado ser el proceso de separación más efectivo para aplicaciones de litio en minería de roca dura.
El campo del DVMF de +5,000 gauss de Eriez reduce la contaminación a partes por mil millones (PPB), en lugar de partes por millón (PPM).
Los DVMF de última generación de Eriez están completamente automatizados y cuentan con un sistema de enfriamiento simplificado. Otros aspectos destacados incluyen controladores programables y la capacidad de manejar tamaños de diámetro de cuatro a 12 pulgadas. Las capacidades de campo magnético de fondo del filtro estándar se basan en un rango de flujo de polvo fino de hasta 100 libras (45 Kg) por pulgada cuadrada de área de sección transversal de la matriz. Un diámetro de 6 pulgadas es capaz de tratar hasta 2.800 libras (1270 Kg) por hora de material que pesa 400 lbs.cu/ft. (181kg cu / m)
En la minería de roca dura, es una buena práctica instalar equipos para proteger las trituradoras y correas. Lo logran combinando electroimanes suspendidos y detectores de metales. El imán de la correa elimina el material ferroso cuando pasa por debajo del imán, mientras que un detector de metales detecta los metales ferrosos que el electroimán suspendido no detecta y todos los metales no ferrosos. Este es un procedimiento de preparación importante ya que los polvos finos se preparan para ingresar al DVMF.
Características de Diseño
Los filtros magnéticos constan de una bobina electromagnética solenoide encerrada en una carcasa de acero. Las figuras 2 y 3 ilustran el DVMF de Eriez. La bobina genera un campo magnético uniforme en todo el tubo que representa el campo magnético de fondo. Una pila de discos de metal expandido se empaqueta en el tubo y se induce mediante el campo magnético. Estos discos de metal expandidos, denominados «la matriz», permiten la separación. La matriz amplifica el campo magnético de fondo, produce regiones locales de gradiente extremadamente alto y proporciona los sitios de recolección para la captura de partículas magnéticas.
Donde Fm es la fuerza magnética que actúa sobre una partícula, H es el campo magnético de fondo y dH / dx es el gradiente del campo magnético (convergencia de flujo) generado dentro de la matriz. La utilización de un campo magnético de fondo relativamente alto junto con un gradiente de campo magnético extremadamente alto da como resultado un separador de alto gradiente de alta intensidad (Ver Esquema 1).
Un separador de tipo matriz mejora sustancialmente la captura de partículas finas. En una matriz, el material debe filtrarse a través de varias capas de rejillas magnéticas altamente inducidas, aumentando la probabilidad de capturar más contaminación que los separadores convencionales tipo placa, rejilla, trampa o tambor. Incluso con un espaciado de matriz relativamente grande, el material está sujeto a este efecto de filtrado, lo que resulta en la acumulación de material magnético.
El campo magnético de fondo, a menudo denominado «campo de tubo abierto», representa la fuerza impulsora que produce el alto gradiente magnético amplificado en toda la matriz. Dependiendo de la configuración de la matriz, es típico que un campo de fondo de 5,000 gauss resulte en un exceso de 10,000 gauss en regiones localizadas de la matriz.
El electroimán es una bobina de solenoide completamente sellada en una carcasa de acero. Las bobinas de solenoide están enrolladas en cobre para disipar el calor y funcionan a temperaturas relativamente frías. Están enfriados por aceite y utilizan un intercambiador de calor donde se enfría con un flujo de agua de 10 GPM (38 LPM).
Características de funcionamiento
El campo magnético de fondo se determina típicamente mediante una identificación del material magnético o mediante pruebas cuantitativas. Eriez ha establecido pautas para la selección del campo magnético adecuado.
La unidad de 5,000 gauss es ideal para hierro ferromagnético muy fino (menos 50 micrones a submicrones) de abrasión, incrustaciones o contaminantes paramagnéticos como ilmenita o cromita. Se especifican 5,000 unidades de gauss cuando se requiere un producto de alta pureza y donde las especificaciones del producto exigen niveles de contaminantes de partes por millón (ppm). Una vez más, el DVMF alcanza un nivel de rendimiento de partes por mil millones eliminadas.
Los ciclos de trabajo, el tiempo de funcionamiento del imán entre ciclos de limpieza, se determinan típicamente identificando la cantidad de material magnético contenido en el producto de alimentación. Los materiales que contienen hasta un dos por ciento de contaminantes pueden requerir una limpieza frecuente. En estas aplicaciones, el ciclo de trabajo puede ser de aproximadamente 10 a 20 minutos. En este escenario, se recomiendan una válvula de alimentación automatizada y una compuerta de rechazo. El tratamiento de materiales relativamente puros, que pueden tener solo niveles de contaminación promedio de ppm, permite ciclos de trabajo relativamente largos que a veces pueden exceder una hora.
El DVMF de Eriez es un producto de garantía de calidad adecuado que garantizará que los polvos secos procesados alcancen los estándares de pureza especificados, independientemente de si esas especificaciones son partes por millón (ppm) o partes por mil millones (ppb). A medida que siguen aumentando los estándares de pureza, la instalación de un separador magnético de este tipo es cada vez más importante para los procesadores de litio, talco y otros productos químicos finos.
Referencias
1Goonan, T. G. (2012, January 26). USGS Circular 1371: Lithium Use in Batteries. Obtenido de https://pubs.usgs.gov/circ/1371
