Магнитная сепарация железных руд

Если честно, до сих пор встречаю технологов, уверенных, что магнитное обогащение — это просто поднести магнит к руде. На деле же в каждом месторождении своя магнитная капризность, и то, что работает на Корпангском месторождении, на КМА даст совершенно иной выход. Помню, как в 2008-м мы полгода перестраивали схему обогащения для окисленных кварцитов, потому что стандартные барабанные сепараторы выдавали 40% потерь с хвостами.

Физика процесса против мифологии

Главное заблуждение — будто достаточно знать содержание железа в руде. На деле магнитная восприимчивость магнетита меняется даже в пределах одного пласта из-за примесей марганца или степени окисления. Однажды на Ангаро-Илимском месторождении пришлось трижды менять напряжённость поля на сепараторах магнитная сепарация железных руд при переходе между горизонтами — руда внешне идентичная, а магнитные свойства отличались на 15%.

Особенно проблемными оказались зоны с тонковкрапленным гематитом. Стандартные сепараторы типа ПБМ-90/250 просто не захватывали частицы мельче 0.1 мм, хотя по химии это была полноценная железная руда. Пришлось совместно с инженерами ООО ?Чэнду Синьли Производство Оборудования? дорабатывать систему подачи пульпы — увеличили зону сепарации на 30%, что позволило поднять извлечение на 4.7%.

Кстати, о калибровке магнитных систем. Многие пренебрегают регулярным замером индукции, а потом удивляются падению производительности. У нас на фабрике раз в смену проверяем зазор между барабаном и корпусом — отклонение даже на 2 мм снижает эффективность на 8-12%. Особенно критично для сепараторов магнитная сепарация сухого типа, где важна равномерность воздушного потока.

Оборудование: что работает в российских условиях

После 2015 года активно переходим на сепараторы с неодимовыми магнитами. Китайские аналоги вроде XJM от Синьцзинь показывают стабильность при -40°C, что для Урала и Сибири критически важно. Хотя первые поставки в 2018-м были с нареканиями — подшипниковые узлы не выдерживали вибрации от крупнокусковой руды.

Сейчас на нашем основном производстве стоят три линии сепараторов магнитная сепарация железных руд от ООО ?Чэнду Синьли Производство Оборудования?. Особенно удачной оказалась модель SLon-2400 для мокрой сепарации — при переработке окисленных руд Лебединского ГОКа даёт всего 2.8% потерь с хвостами против 4.5% у старого оборудования.

Но есть нюанс с ремонтопригодностью. Импортные сепараторы требуют оригинальных запчастей, а вот для оборудования под брендом ?Синьцзинь? научились делать аналоги магнитных систем на отечественных компонентах. Последняя модернизация 2022 года позволила увеличить межремонтный период с 2400 до 3200 часов.

Технологические ловушки при обогащении

Самая частая ошибка — игнорирование подготовки руды перед сепарацией. Если не выдерживать гранулометрический состав, крупные зёрна кварца ?запирают? магнетит в хвостах. На Костомукшском ГОКе как-то пробовали упростить схему дробления — в результате потери возросли с 3.1% до 7.4% за месяц.

Влажность руды — отдельная головная боль для сухой сепарации. При содержании влаги выше 3% начинается слипание материала, барабан покрывается налипшим слоем. Пришлось разрабатывать систему предварительной сушки с дозированной подачей горячего воздуха. Кстати, это решение потом внедрили и на других фабриках, работающих с оборудованием магнитная сепарация от https://www.xlpsj.ru.

Ещё один подводный камень — изменение магнитных свойств руды при длительном хранении. Окисление поверхностного слоя магнетита снижает его восприимчивость на 20-30%. Поэтому сейчас строго следим, чтобы время от добычи до сепарации не превышало 14 суток даже при складском хранении.

Экономика процесса: где теряем прибыль

Многие директора экономят на магнитных системах, покупая сепараторы с ферритовыми магнитами. Но если посчитать потери за год — неодимовые окупаются за 8-10 месяцев. Особенно заметна разница при переработке бедных руд с содержанием Fe 25-30%, где каждый процент извлечения критичен.

Энергопотребление — ещё одна скрытая статья расходов. Старые сепараторы с электромагнитами потребляли до 35 кВт/час, современные от ООО ?Чэнду Синьли Производство Оборудования? — не более 18 кВт при той же производительности. За пять лет экономия только на электроэнергии покрывает 60% стоимости нового оборудования.

Но главный резерв — оптимизация режимов сепарации. Мы как-то провели хронометраж работы операторов — оказалось, 40% времени они тратят на ручную регулировку параметров. После внедрения автоматической системы контроля от Синьцзинь производительность линии выросла на 15% без замены основного оборудования.

Перспективы и тупиковые направления

Сейчас много говорят о сверхпроводящих сепараторах, но их применение для железных руд пока нерентабельно. Опытная установка на Урале показала рост извлечения всего на 1.2% при удорожании процесса в 4 раза. Хотя для тонких классов (-0.05 мм) возможно перспективно.

Реально работающее направление — комбинированные схемы с гравитацией. На Стойленском ГОКе после мокрой магнитной сепарации устанавливаем центробежные концентраторы — это даёт дополнительно 2.3% извлечения из хвостов. Оборудование как раз из комплектных линий ?под ключ? от https://www.xlpsj.ru.

А вот от сухой сепарации для тонкоизмельчённых руд постепенно отказываемся. Пылеобразование сводит на нет все преимущества по водопотреблению. Лучше использовать высокоградиентные магнитные сепараторы мокрого типа — у них и пыли нет, и извлечение на 5-7% выше.

Выводы, которые не пишут в учебниках

Самое главное — магнитная сепарация начинается не у сепаратора, а в карьере. Если геологи неправильно опробуют руду, вся технологическая цепочка будет работать вхолостую. Мы сейчас внедряем портативные магнитные метры для оперативной оценки руды прямо на буровых.

Никакое оборудование не спасёт при нарушении технологии подготовки. Дробление, грохочение, классификация — всё должно работать как часы. Кстати, в комплектных линиях от ООО ?Чэнду Синьли Производство Оборудования? этот момент продуман особенно тщательно — синхронизация работы всех узлов позволяет стабильно держать извлечение на уровне 92-94%.

И последнее — не стоит гнаться за максимальным извлечением любой ценой. Иногда экономически выгоднее допустить 5-6% потерь с хвостами, но не строить дополнительную перечистную фабрику. Все решения должны приниматься на основе технико-экономического расчёта, а не абстрактных ?лучших показателей?.