磁気分離機は鉱物間の磁気の違いを利用して鉱物を分離し、鉱石の品位を向上させ、固体および液体の物質を精製し、廃棄物をリサイクルすることができます。磁気分離機は業界で最も広く使用されている多用途の機械の 1 つです。
磁気分離機は、鉱業、木材、窯業、化学、食品などの業界で広く使用されています。鉱業の場合、磁気分離機は、粒子サイズが50 mm未満のマンガン鉱石、磁鉄鉱、磁硫鉄鉱、焙焼鉱、イルメナイト、ヘマタイトなどの材料の湿式または乾式磁気分離に適しています。また、石炭、非金属鉱物、建築材料などの材料の鉄除去や廃棄物処理にも使用されます。
磁気分離機の構造と動作原理
Magnetic separators (taking wet permanent magnetic drum magnetic separators as an example) are mainly composed of 6 parts: cylinder, roller, brush roller, magnetic system, tank body, and transmission part. The cylinder is welded from 2-3mm stainless steel plates, and the end cover is a cast aluminum part or workpiece, which is connected to the cylinder with stainless steel screws. The motor drives the cylinder, magnetic roller and brush roller to rotate through a reducer or directly uses a stepless speed regulation motor.
スラリーがフィードボックスを通ってタンクに流入した後、鉱石粒子は給水管の水流の作用により、緩んだ状態でタンクの供給領域に入ります。磁場の作用により、磁性鉱石粒子が集まって「磁性クラスター」または「磁性鎖」を形成します。「磁性クラスター」または「磁性鎖」はスラリー中の磁力の影響を受けて磁極に向かって移動し、シリンダーに吸着されます。磁極の極性はシリンダーの回転方向に沿って交互に配置され、運転中は固定されているため、「磁性クラスター」または「磁性鎖」はシリンダーとともに回転するときに磁極の交替により磁気撹拌を生成します。「磁性クラスター」または「磁性鎖」に混ざっている脈石などの非磁性鉱物は回転中に脱落し、最終的にシリンダーの表面に吸着された「磁性クラスター」または「磁性鎖」が濃縮物です。精鉱はシリンダーとともに磁気システムの最も弱い磁気端まで移動し、排出水管から噴射される洗浄水流の作用で精鉱タンクに排出されます。非磁性または弱磁性の鉱物はスラリーに残り、スラリーとともにタンクから排出されます。これが尾鉱です。
磁気分離機の分類
磁気分離機は、さまざまな特性と基準に応じて複数の方法で分類できます。磁場の強さと磁場力の強さに応じて、次のように分類できます。
（１）弱磁場磁気分離機：磁極表面の磁場強度は80～120kA/m、磁場力は（3～6）×105kA2/m2で、強磁性鉱石の分離に用いられる。
（２）強磁場磁気分離機：磁極表面の磁場強度は800～1600kA/m、磁場力は（3～12）×107kA2/m3で、弱磁性鉱石の分離に用いられる。
分離媒体に応じて、次のように分類できます。
（１）乾式磁気分離装置：空気中で分離し、主に大粒の粗強磁性鉱石と細粒の弱磁性鉱石を分離するために使用される。現在では、細粒の強磁性鉱石の分離にも使用されている。
（２）湿式磁気分離機：水または磁性液体中での分離。主に細粒度の強磁性鉱石と細粒度の弱磁性鉱石の分離に用いられる。
また、磁性鉱石粒子の選択方法、投入物の移動方向、選択領域から選択された製品を排出する方法、排出された磁性製品の構造特性によっても分類できます。
磁気分離機の磁気回路設計と磁石
磁束が集中する閉ループを磁気回路といいます。磁気分離器の磁気システムは、一定の強さの磁場を発生させる必要があり、磁場内の磁束の大部分は分離空間を通じて集中する必要があります。磁気システムの高さ、幅、半径、極数、隣接する磁極間の磁気電位差、極ピッチ、極面幅と極間隙幅の比、極と磁極端面の形状、磁極端面から配置中心までの距離は、磁場特性に大きな影響を与えます。
下図に示す磁気分離機を例にとると、磁気回路部は5極磁気システムを採用しています。各磁極はフェライトとNdFeB永久磁石ブロックで結合されています。磁気ブロックの中心穴を通してネジで磁気ガイドプレートに固定されています。磁気ガイドプレートはブラケットを介してシリンダーの軸に固定されています。磁気システムは固定されていますが、シリンダーは回転できます。磁極の極性は円周に沿って交互に配置され、軸方向に沿って極性は同じです。ステンレス鋼の非磁性材料で作られたローラーは、磁気システムの外側に配置されています。非磁性材料は、磁力線がシリンダーを通って選択領域に入り、シリンダーと磁気短絡を形成するのを防ぐために使用されます。タンク本体の磁気システムに近い部分も非磁性材料で作られ、残りは通常の鋼板または硬質プラスチック板で作られるべきです。
永久磁石分離機にとって、永久磁石は最も重要な部品であり、永久磁石の品質がその性能特性を決定します。磁気分離機用の永久磁石は、一般的に一定のサイズ（例えば、長さ×幅×高さ＝85×65×21mm）に作られているため、通常は永久磁石ブロックまたは単に磁石ブロックと呼ばれます。磁気分離機の製造に使用できる永久磁性材料には、永久フェライト、アルミニウムニッケルコバルト、鉄クロムコバルトとマンガンアルミニウム鉄、サマリウムコバルト永久磁性材料、ネオジム鉄ホウ素永久磁性材料などがあります。現在、国内の磁気分離装置に使用されている主流の永久磁性材料は、主に永久フェライト（ストロンチウムフェライト、バリウムフェライト）であり、次にネオジム鉄ホウ素永久磁性材料が続きます。
ネオジム磁石 フェライト磁石
磁気システムの設計では、さまざまな側面の特定の条件に応じて、どの永久磁石材料を使用するかを判断する必要があります。影響要因は次の側面にまとめることができます。
1. 磁場の強さ: 指定された作業空間で一定の磁場を生成する必要があります。この磁場の強さによって、使用する永久磁石材料が決まります。NdFeB 永久磁石の磁気特性は、フェライトよりもはるかに優れています。
2. 磁場安定性の要件、すなわち、温度、湿度、振動、衝撃などの環境要因に対する永久磁性材料の影響と適応性
3. 磁石の靭性、柔軟性、圧縮強度などの機械的特性。
4. 価格要因