ما هو الفصل المعدني الكهربائي والمغناطيسي
ما هو الفصل المعدني الكهربائي والمغناطيسي؟



إن المعادن في الطبيعة تكون مختلفة كثيراً في الحساسية المغناطيسية وبذلك أمكن استعمال هذه الصفة في عملية الفصل المعدني، إن البعض من المعادن تكون محتوية على خاصية المغناطيسية بشكل طبيعي والبعض الآخر من المعادن تكتسب المغناطيسية في حال تعرضها لمجال مغناطيسي، وعلى الرغم من أن البعض من المعادن لا يتأثر بهذه الصفات، فقد تم استعمال تقنية الفصل المعدني المغناطيسي بشكل كبير وواسع في العمل كوحدة حراسة من أجل حماية المكائن والمعدات والكسارات من دخول أو مرور القطع الحديدية الصلبة من المواد السيراميكية، كما أنها استعملت في معالجة وفصل المعادن التي تكون غنية بمركبات الحديد مثل الماجنيتايت عن المعان غير المغناطيسية مثل معدن الكوارتز وذلك يكون باستعمال مجال ضعيف.


أما بالنسبة للخامات الحديدية الضعيفة مثل الهيماتيت فقد يتم استعمالها في عمليات الفصل المعدني باستعمال مجال مغناطيسي قوي أو مرتفع الشدة، أو قد يتم تحويل الهيماتيت بأسلوب التسخين والتحميص إلى الماجنيتايت ثم يتم فصله بمجال مغناطيسي ضعيف، عند استعمال جهاز الفصل المغناطيسي في فصل ومعالجة الخامات المعدنية المغناطيسية يتم ملاحظة أنه عند مرور خليط الجزيئات المعدنية خلال المجال المغناطيسي فإن الجزيئات أو الحبيبات المعدنية المغناطيسية، تنحرف بشكل كبير مع مسافة التأثير للمجال المغناطيسي، أما بالنسبة للجزيئات غير المغناطيسية فإنها لا تتأثر وتسقط مبتعدة عن تأثير المجال المغناطيسي.


تم تصنيف طريقة الفصل المغناطيسي إلى نوعين وهي الفصل الجاف والنوع الآخر هو الفصل الرطب، يتم استعمال الفصل الجاف في فصل المواد التي تكون ذات مغناطيسية مرتفعة مثل الماجنيتايتن والفصل الرطب له تطبيقات متعددة ومختلفة ويستعمل بشكل خاص في خامات أخرى غير الماجنيتايت، كما أن الفصل الرطب يحتوي على مزايا واضحة ومعروفة عند استعماله لمعالجة المواد الناعمة، حيث يتسبب الماء في توزيع الجزيئات والحبيبات المعدنية بشكل متجانس مما يتسبب في سهولة فصلها والحصول على خام ذو درجة تركيز كبيرة، والسبب في استعمال المعالجة الرطبة في الكثير من عمليات الفصلل من أجل منع حدوث تكتلات للمواد الناعمة مما يتسبب في تقليل كفاءة عملية الاستخلاص المعدني.


إن عملية الفصل الكهربائي تقوم على مبدأ أن الشحنات المتباينة تتجاذب والشحنات التي تكون متشابهة تتنافر، حيث أن التباين في قابلية الجزيئات المعدنية على التوصيل للتيار الكهربائي تكون كبيرة جداً، كما أن التباين في الصفات الكهربائية في أحد المعادن يرتبط في الغالب ويتأثر في وجود شوائب مختلطة مع الجزيئات المعدنية، أما التقنية المستعملة في الطريقة الكهربائية ف ىهي استعمال فرق جهد مرتفع أو استعمال طريقة الإلكترودايمنكس، في عملية الفصل الكهربائي والتي في الغالب تستعمل في معالجة رمال السواحل والترسبات الغرينية لاستخلاص معادن التيتانيوم والزركونيوم والقصدير أيضاً.


عند استعمال جهاز الفصل الكهربائي ذو الفولتية المرتفعة يتم تغذية خليط الجزيئات المعدنية على هيئة طبقة خفيفة إلى سطح اسطوانه معدنية دوارة يتم ربطها كهربائياً من خلال سلك إلى الأرض حيث تكون شحنتها تساوي صفر، ثم يتم تمرير هذه الجزيئات االمعدنية خلال دورانها على الاسطوانة إلى جهاز شحن كهربائي يحتوي على فرق جهد مرتفع يساوي 30 فولت، ويكون ذو شحنه معاكسة لشحنة الاسطوانة ويوجه المجال الكهربائي باتجاه الجزيئات المعدنية التي فوق الاسطوانة، الجزيئات المعدنية التي تملك سطح توصيل جيد للكهربائية تعمل على فقد الشحنة الكهربائية بشكل مباشر على سطح الاسطوانة الدوارة وتسقط على سطح الاسطوانة في الوعاء الأول.


أما بالنسبة للجزيئات التي تكون ذات توصيل قليل أو التي تملك سطح عازل للكهربائية فإنها تميل للاحتفاظ في شحنتها الكهربائية حيث تكون شحنتها معاكسة لشحنة الاسطوانة الدوارة فيحدث تجاذب بينهما وبذلك تبقى الجزيئات ملتصقة إلى سطح الاسطوانة لغاية أن يتم إزالتها بشكل ميكانيكي باستعمال فرشاة خاصة توضع في طريقها معدة لهذا الهدف، تستعمل هذه الطريقة في الفصل الجاف كما أنها تكون فعالة في الخليط المعدني ذو الحجوم الناعمة تقع بين 0.1 إلى 1 ملي متر، هذه الطريقة ذات استعمال محدود بسبب قلة كفاءتها، بالإضافة إلى ذلك فإن موصلية المعادن تكون مختلفة لهذا السبب من المحتمل وجود تغير كبير في تشكيل أجهزة الفصل الكهربائي.


هذه الطريقة تتميز بأنها ذات استعمال محدود بسبب قلة كفاءتها كما أن موصلية المعادن تكون متباينة لهذا من المحتمل وجود تغيير كبير في تصميم أجهزة الفصل الكهربائي مما يؤدي إلى تعيين قيود في استعمالها بنطاق واسع، يوجد الكثير من المخططات التي توضح انسيابية عمليات الفصل المعدني المزدوجة باستعمال تقنية الفصل الكهربائي ثم استعمال تقنية الفصل المغناطيسي لنواتج عمليات الفصل الكربائي في فصل خليط معدني يمتلك على أنواع من الجزيئات المعدنية ذات الصفات الفيزيائية المتباينة.