Practical aspects of high gradient magnetic separation using superconducting magnets

• Autorzy: Cieśla A.

Warianty tytułu

PL

Praktyczne aspekty wysokogradientowej separacji magnetycznej z zastosowaniem magnesów nadprzewodnikowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Since the 1970s, magnetic separation has been increasingly used for purification of liquid, such as heavy-metal ion removal from laboratory waste-water, purification of kaolin clay in the paper-coating industry, waste water recycling in the steel industry, and recycling of glass grinding sludge in cathode- ray tube polishing factories. In the 1980s, large superconducting magnets were adopted for the field coils of high-gradient magnetic separation system used for kaolin clay purification. In this paper some practical aspects of the construction of a matrix high-gradient separator equipped with the DC superconducting electromagnet as well as the problems of working conditions of the separator are presented.

PL

Nową metodą wzbogacania, rozwijaną od kilku lat w świecie, jest metoda magnetycznej separacji wysokogradientowej (High Gradient Magnetic Separation - HGMS) z wykorzystaniem elektromagnesów nadprzewodnikowych jako źródeł pola magnetycznego. Metoda ta stwarza nowe możliwości wydzielania składników zawartych w surowcach, a niedostępnych zarówno dla dotychczas stosowanych technik separacji magnetycznej jak i wszelkich innych fizycznych metod rozdziału. Jedną z odmian konstrukcyjnych separatora wysokogradientowego jest separator matrycowy. W pracy przedstawiono fizyczne podstawy separacji magnetycznej, z których wynika jednoznacznie celowość stosowania nadprzewodnikowych separatorów matrycowych, opisano konkretne instalacje przemysłowe, (np. zbudowane przez firmę CARPCO SMS nadprzewodnikowe urządzenie pod nazwą CRYOFILTER generujące pole o indukcji 5 T, stosowane do separacji bardzo drobnych cząstek m. in. do uszlachetniania kaolinu). Przedstawiono laboratoryjny nadprzewodnikowy separator matrycowy będący w dyspozycji Katedry Elektrotechniki Akademii Górniczo – Hutniczej. W kraju prace nad wdrożeniem separatorów nowej generacji, jakimi bez wątpienia są separatory nadprzewodnikowe, do praktyki przemysłowej przebiegają stosunkowo wolno. Decydują o tym zarówno względy materialne (duże koszty inwestycyjne) jak i psychologiczne (nowa technika, ekstremalne warunki eksploatacji). Argumentem przemawiającym za rozwojem przedstawionego typu konstrukcji separatów będą wyniki uzyskiwane na urządzeniu na skalę laboratoryjną. Muszą one być atrakcyjne zarówno pod względem technicznym jak i ekonomicznym. Dla pełnej oceny skuteczności proponowanego procesu wzbogacania magnetycznego i jego ekonomicznych aspektów konieczne jest przeprowadzenie pełnego cyklu badań technologicznych poczynając od modelowania procesu ekstrakcji ziaren w matrycy separatora wysokogradientowego, poprzez weryfikację eksperymentalną i określenie warunków technicznych możliwości aplikacji tego typu urządzenia w ciągu technologicznym. Ze względu na złożoność problematyki, badania takie muszą być prowadzone przez specjalistów kilku dziedzin nauki i techniki. Problem jest bowiem interdyscyplinarny, łączy m. in. przeróbkę kopalin, elektrotechnikę i kriogenikę.

Słowa kluczowe

EN

magnetic separation; DC superconducting electromagnet; high gradient magnetic separation; matrix separator

PL

metoda magnetycznej separacji wysokogradientowej; elektromagnesy nadprzewodnikowe; separator matrycowy

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Physicochemical Problems of Mineral Processing
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 37
• Strony: 169--181
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.. rys., tab.

Twórcy

autor

Cieśla A.

• AGH - University of Science and Technology, Department of Electrical Engineering, al. Mickiewicza 30, PL 30 - 059 Kraków, Poland,

Bibliografia

• BREVIS T. (1996): Magnetic Separation, Mining Magazine, Vol. 175, No. 4, 192 -202.
• BULLETIN (1996) Bulletin No 9621 – 7KDP ©CARPCO, INC., 1996.
• CIEŚLA A. (1996): The analysis of the matrix separator operating states with the superconductor magnet constituting a source of field, (in Polish): Wyd. AGH, ser.: Dissertations, Monographs, No 44.
• CIEŚLA A. (2000): Superconductor Magnetic Filter: Industrial Construction, Proc. Third International Conference Electromagnetic Devices and Processes in Environment Protection ELMECO 2000, Nałęczów, 4 – 6 June 2000, pp. 174 – 182.
• CIEŚLA A. (2003): Use of the Superconductor magnet to the magnetic separation. Some selected problems of exploitation, to be published in: International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, 18 (2003).
• OHARA T. et al.: (2001): Magnetic separation using superconducting magnets, Physica C 357 – 360, pp. 1272 – 1280.
• RICHARDS D. et al.: (1997): Commercial acceptance of superconducting magnetic separation. Proceedings of the XX IMPC – Aachen, 21 - 26 September 1997, pp. 638 - 648.
• SVOBODA J.(1987): Magnetic Methods for the Treatment of Minerals. Elsevier Science Publishers B.V.
• WATSON J.H.P.(1994): Status of Superconducting Magnetic Separation in the Mineral Industry. Minerals Engineering, 7, No 5/6, pp. 737 – 746.