Våta svagmagnetiska separatorer
modeller och funktion
LTU i samarbete med LKAB har identifierat att forskning och utveckling för den svagmagnetiska separationsprocessen är ett eftersatt område. Detta examensarbete är en förstudie för att undersöka på vilken nivå forskning och kunskap befinner sig när det gäller den svagmagnetiska separatorn. En genomgång av vad som publicerats de senaste 15 åren i form av forskning och utveckling av de svagmagnetiska separatorerna gav en tydlig indikation på att läget inte är bra. Det har skett en del forskning som t.ex. försök att förändra den torra svagmagnetiska processen genom att använda ett utökat antal polvändningar för att förbättra separationen, men även agglomerering- och modelleringsförsök har testats om än i begränsad skala. Gemensamt för samtliga försök är att de uppvisat god potential under testfasen i laboratoriemiljö, men sedan fallerar eller över huvudtaget inte kunnat testas i en driftsmiljö. Den främsta anledningen till att resultaten inte används i industriell skala är att metoden inte fungerar när parametrarna har förändrats t.ex. uppskalning av utrustning från laboratorieförsök, förändringar i driftsparametrar eller avsaknaden av kontrollmöjligheter. Alla dessa pekar på ett grundläggande problem som finns, att man i dagens läge inte kan kontrollera processen eller förutspå hur utrustningen skall styras när förändringar sker. Detta är en följd av att den svagmagnetiska separatorn är ett offer för sin egen förträfflighet, och i jämförelse med andra tekniker är den i princip helt problemfri. Kunskapen om utrustningen finns, men är låst till ett antal nyckelpersoner på olika företag som med stor sannolikhet var med och installerade de första moderna separatorerna på 70-talet. Risken är nu stor att denna kunskap går förlorad. Den primära inriktningen för den framtida forskningen måste vara att sammanställa all den information som redan idag finns hos olika företag i form av kunskap och erfarenheter, och sedan överbrygga de gap som finns. Den mest vitala delen för att kunna kontrollera en svagmagnetisk separator ligger i hur olika malmtyper uppträder vid separering. Idén att använda sig av strömningsmekaniska beräkningsmetoder i examensarbetet beror på att 90 volym-% av slurryn som matas till utrustningen är vatten, och det fasta materialet är relativt finkornigt och når storlekar på max 200 ?m. Ett befintligt problem från LKAB användes till försök att lösa med dessa beräkningsmetoder. Initiala simuleringar uppvisar goda möjligheter. Detta dock med ett kritiskt antagande: slurryn behandlades som en homogen fluid och inte som en slurry. Detta gav goda resultat när fluiden transporterades i utrustningen och tidigare okända effekter noterades, dock är metoden extremt begränsad när en kraftigare anrikning sker t.ex. vid magnettrumman och koncentratläppen. Detta innebär att andra beräkningsmetoder som DEM och SPH istället bör användas för dessa områden. Strömingsmekaniska beräkningsmetoder kan användas som en initial källa för att hitta områden som sedan i mer detalj kan verifieras i DEM simuleringar. Möjligheter till tidsbesparing i form av minskad beräkningstid finns genom snävare fokusering i geometrin.