Våta svagmagnetiska separatorer

Sammanfattning

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.