1.MANYETİK AYIRMA : Manyetik ayırmada yararlanılan özellik minerallerin farklı manyetik duyarlılıklarıdır. Cevherleri oluşturan mineraller eğer manyetik duyarlılık açısından önemli farklılıklar gösteriyorsa ve en önemlisi minerallerin bir tanesi manyetik ayırıcılar tarafından ayrılabilecek ölçüde manyetik duyarlılık gösteriyorsa bu metodun uygulanma imkanı vardır.
Genel olarak katı cisimlerin manyetik duyarlılığı bu cisimleri oluşturan atomların dış yörüngelerindeki elektronların spin hareketleri ile bu elektronların manyetik momentlerinden kaynaklanmaktadır. Tabiattaki bütün katı cisimler bir manyetik alan içine girdiğinde az veya çok bu alanda etkilenir ve manyetik kutuplar tarafından itilir veya çekilirler. Manyetik kuvvetler tarafından çekilen cisimlere paramanyetik ve itilen cisimlere de diyamanyetik cisimler denir.
Diyamanyetik cisimlerin manyetik kutuplar tarafından çekildiği ve yalnızca zayıf şekilde itildiği için manyetik ayırıcılar tarafından ayrılması mümkün değildir. Paramanyetik cisimler manyetik kutuplar tarafından manyetik duyarlılığına göre zayıf veya kuvvetli şekilde çekilirler. Paramanyetik özellik gösteren minerallerin manyetik duyarlılık derecelerine göre birbirlerinden ve diyamanyetik özellik gösteren minerallerden manyetik ayırıcılarla ayrılmaları mümkündür.
Paramanyetik özellik gösteren cisimlerin çoğunluğu manyetik alan dışına çıktığında kendilerinin manyetik alan oluşturmaları söz konusu değildir. Bazı paramanyetik mineraller ise özellikle manyetit ve Fe , Ni , Co , Mn , Cr , Ce , Ti ve Pt grubu mineraller kalıcı manyetik özellik gösterirler. Yani bu çeşit mineraller ve elementler manyetik alan dışına çıktıklarında kendileri de manyetik alan oluşturmaya devam ederler. Bunlara ferromanyetik cisimler denir.
Aşağıdaki tablo-1 ve tablo-2 de diyamanyetik ve paramanyetik minerallerin duyarlılıkları verilmiştir.
Manyetik Ayırıcı Tipleri : Manyetik ayırıcıların hepsinde bir manyetik alan bulunması gereklidir. Bu manyetik alan ya bir sabit mıknatıs veya bir elektromıknatıs tarafından oluşturulur. Bu alan sabit mıknatıs tarafından oluşturulmuşsa manyetik alan şiddeti de sabittir. Yalnızca bu alan şiddeti kutba uzaklık yakınlık derecesine ve alanın içine yerleştirilebilecek ferromanyetik cisimlere göre değişiklik gösterebilir. Elektromıknatıslar kullanılması halinde yukarıdaki durumlar geçerli olduğu gibi genel olarak manyetik alan şiddeti devreden geçen akımın amperajını arttırıp azaltarak da değiştirilebilir.
Manyetik ayırıcılar genel olarak alçak alan şiddetli ve yüksek alan şiddetli manyetik ayırıcı tipleri olarak ikiye ayrılabilir. Bunlarda kendi aralarında kuru ve yaş manyetik ayırıcılar olarak ikiye ayrılırlar. Ayrıca ocaktan çıkan tuvenan cevherin içindeki demir esaslı hurda malzemeyi ayırmak için bantlı konveyörlerin üzerlerine veya konveyör tamburları içine yerleştirilmiş temizleme işleminde kullanılan manyetik ayırıcılar da bir grup oluştururlar.
Askılı Manyetik Ayırıcı Temizleyici : Bu çeşit ayırıcılarda kullanılan mıknatıs genellikle elektromıknatıstır. Bazı hallerde bu iş için sabit mıknatısların kullanıldığı hallerde söz konusu olabilir. Konveyörün çalışması esasında tuvenan cevherle beraber taşınan demir esaslı metalik malzemeler manyetik ayırıcı tarafından çekilerek cevher bu maddelerden arındırılır. Belli bir zaman sonra manyetik ayırıcı konveyör üzerinden çekilir ve kenara alınır. Bu durumda sabit mıknatıs kullanılmışsa mıknatısa yapışan malzemeler ayırıcı üzerinde sıyrılarak alınır. Eğer elektromıknatıs kullanılıyorsa elektrik devresinin akımı kesildiğinde bu cisimler kendiliğinden düşerek ayırıcıdan ayrılır. Bu işlem periyodik olarak aralıklarla devam eder.
Tanburlu Manyetik Ayırıcı Temizleyici : Bu ayırıcılar da sabit bir mıknatıs veya bir elektromıknatıs konveyör tamburunun içine yerleştirilmiş olup kesitinde yarısına yakın bir yer işgal etmektedir. Konveyör üzerinde taşınan malzeme bu tambur üzerinden geçerek taşınması gereken yere dökülürken cevherin içine karışmış demir esaslı metalik hurda malzeme tambur bandına yapışarak manyetik alan içersinde yoluna devam etmekte manyetik alan bittiğinde de banttan ayrılarak yere dökülmektedir. Bu şekil de tuvenan cevher esaslı hurda malzemeden ayrılmış olmaktadır. Bu manyetik ayırıcı devamlı aralıksız çalışan bir temizleyicidir.
Düşük Alan Şiddetli Manyetik Ayırıcılar: Düşük alan şiddetli manyetik ayırıcılar genellikle kuru manyetik ayırma da , kuvvetli manyetik duyarlılık gösteren iri taneli olarak serbestleşen cevherlerin zenginleştirilmesinde kullanılırlar. Bu ayırıcılarda manyetik alan şiddeti 500 ile 5000 Gauss arasında değişir.kuvvetli manyetik duyarlılık gösteren minerallerin ince taneler halinde serbestleşmesi halinde ise yaş manyetik ayırıcıların kullanılması söz konusu olur.
Tamburlu Manyetik Ayırıcılar : Bu tür ayırıcılar manyetit gibi kuvvetli duyarlık gösteren minerallerin kuru zenginleştirilmesinde kullanılırlar. Tek veya çift tamburlu hareketsiz veya döner mıknatıslı olarak yapılmışlardır.
Crockett Yaş Manyetik Ayırıcısı : Bu tip manyetik ayırıcıda alçak alan şiddetli bir manyetik ayırıcı olup manyetik duyarlılığı yüksek ince tanelerin zenginleştirilmesinde kullanılır. Bir teknede su içinde mıknatıs grubunun üzerinde hareketli sonsuz bir konveyör bandı vardır. Mıknatıs tarafından tekne içinde pülp halinde olan malzemenin içindeki manyetik özellik gösteren taneler çekilerek banda yapışır ve bant tarafından taşınırlar. Banda yapışık olarak taşınan malzeme mıknatısla alan dışına çıkınca su püskürtülerek banttan ayrılır ve teknenin diğer yerindeki konsantre oluğuna alınarak zenginleştirme gerçekleştirilir.
Bu tip ayırıcılarda manyetik alan şiddeti 5000 Gauss kadar olup ince taneli manyetit minerallerinin zenginleştirilmelerinde başarı ile kullanılmaktadır.
YÜKSEK ALAN ŞİDDETLİ MANYETİK AYIRICILAR: Bu manyetik ayırıcılar düşük manyetik duyarlılık paramanyetik minerallerin ayrımında kullanılırlar. Bu tip ayırıcılarda manyetik alan şiddeti 5000 ile 25000 Gauss arasında değişir. Serbestleşmenin nispeten iri tanelerde olduğu cevherlerde kuru yüksek alan şiddetli manyetik ayırıcıların etkili olmasına karşın çok ince tanelerde serbestleşme gerçekleştiği taktirde yaş manyetik ayırıcıların kullanılması kaçınılmaz olmaktadır.
Döner Diskli Manyetik Ayırıcı : Bant üzerine verilen cevher bandın altında bulunan elektromıknatıslarla devreyi tamamlayan dönmekte olan disklerin altından geçerken ilk önce manyetik duyarlılığı en çok olan mineraller birinci disk tarafından çekilerek bandın kenarına manyetik alan dışına taşınır. Sonra sırasıyla daha duyarlı mineral taneleri ikinci ve üçüncü disk tarafından çekilerek bant dışına taşınır. Bandın sonunda manyetik duyarlılığı çok az veya diyamanyetik mineral taneleri dışarı alınır.
Bu ayırıcıda bant hızı ile disklerin hızları ayarlanabilir olup hızlı veya yavaş çalıştırılabilirler. Manyetik alan şiddetleri 8000 ile 15000 Gauss arasındadır. Bu tip ayırıcılar sahil kumu arasında bulunan paramanyetik özellik gösteren ilmenit ve monazit mineral tanelerini manyetik duyarlılığı olmayan diyamanyetik kasiderit ve kuvars tanelerinden ayrılmasında başarı ile kullanılmaktadır.
Endüvi Silindirli Manyetik Ayırıcı : Bu tip manyetik ayırıcı da kuru çalışan yüksek alan şiddetli bir manyetik ayırıcıdır. Bu ayırıcılarda manyetik alan şiddeti 20000 gauss kadar olabilmektedir. Bir elektromıknatıs devresi tamamlamak üzere alan içersinde bulunan dönen etüvi silindirleri üzerine cevher verilmektedir. Endüvi silindirlerinin görevi manyetik akıları konsantre ederek manyetik alan şiddetini arttırmaktır. Paramanyetik mineral taneleri endüvi silindirine yapışarak serbest düşme yörüngesinin dışına taşınmakta ve diğer mineral tanelerinden ayrılmaktadır. Kuzey ve güney kutuplarına karşı gelmek üzere iki endüvi silindir mevcut olup ilk endüvi silindiri kuvvetli paramanyetik mineralleri ikincisi ise zayıf paramanyetik mineralleri ayırmakta düşüş yörüngesinde kalan mineraller ise manyetik olmayan diyamanyetik minerallerden oluşmaktadır.
Bu tip manyetik ayırıcılar sahil kumları ve fosfat mineralleri zenginleştirilmelerinde , wolframit ve kasiderit minerallerinin ayrımında ve cam endüstrisinde kullanılan kuvars kumları temizlenmesinde başarılı olmaktadır.
YÜKSEK ALAN ŞİDDETLİ YAŞ MANYETİK AYIRICILARJones Manyetik Ayırıcısı : Manyetik ayırıcı kuvvetli bir ana çerçeveden oluşmakta olup elektromıknatıs mahfazaları bu çerçeveye kaynakla bağlanmıştır. Mahfaza içersindeki elektromıknatıslar hava sirkülasyonu ile soğutulurlar. Ayırıcının ortasında elektromıknatısların içerisinde kalan oluklu levhalardan oluşan bir çerçeve dönüş halindedir. Bu oluklu çerçeve iki manyetik kutup arasında kalarak endüvi fonksiyonu yapmakta manyetik akı çizgileri bu levhalarda konsantre olarak manyetik alan şiddeti arttırılmaktadır. Ayırıcıya besleme malı pülp halinde iki yerden verilmektedir. Oluklu levhalara yapışan manyetik duyarlılık gösteren mineral taneleri yine iki ayrı yerde su ile yıkanmaktadır. Birinci yıkama manyetik alan içersinde olmakta bu taktirde yine çerçevenin iki yerinden bu yıkama ile levhalara yapışmış az manyetik duyarlıklı malzeme ara ürün olarak alınmaktadır. İkinci yıkama ise manyetik alan dışarısında olmakta ve çerçeveye yapışmış bütün manyetik duyarlıkta malzeme manyetik ürün olarak alınmaktadır. Bu manyetik ayırıcılarda manyetik alan şiddeti 20000 gaussa kadar çıkmaktadır. Halen bu ayırıcılar ince taneli hematit cevherleri zenginleştirilmelerinde başarı ile kullanılmaktadır.
Carpco Manyetik Ayırıcısı : Jones manyetik ayırıcısına benzer olarak manyetik alan içersinde hareketli bir çember mevcuttur. Bu çemberin tabanı bir elek yüzeyinden oluşmakta bu çember çelikten yapılmış bilyalarla dolu halde bulunmaktadır. Bu bilyaların görevi endüvi görevidir. Manyetik alan şiddeti bu bilyalarda konsantre olarak daha da artmaktadır. Besleme pülp halinde kutupların olduğu yerden yapılmaktadır. Manyetik duyarlılık göstermeyen diyamanyetik malzeme hemen akarak elek altına geçmekte ve uygun bir kanalla dışarıya alınmaktadır. Manyetik duyarlılık gösteren malzeme ise bilyalara yapışarak dönen çerçeve ile hareket etmekte ve bu çerçeve manyetik alan dışına çıktığında bol yıkama suyu ile yıkanarak elek altına geçmekte ve uygun bir kanalla dışarıya alınarak ayrılma gerçekleşmektedir. Bu manyetik ayırıcılarda alan şiddeti 22000 gauss civarındadır. Halen Güney Afrika da fosfat cevherlerinden demirli minerallerin ayrılmasında başarı ile kullanılmaktadır.
SÜPER İLETKEN MANYETİK AYIRICILAR : Son senelerde bazı alaşımların çok alçak sıcaklıklarda elektrik akımına karşı hemen hemen hiç direnç göstermedikleri bulunmuştur. Örnek olarak sıvı helyum sıcaklığı olan 4,2 kelvin sıcaklığında hiç direnç göstermeyen Niyobyum-Tantal alaşımı verilebilir. Bu şekilde süper iletken malzemeden yapılmış bobinlerde elektrik akımı hiçbir direnç görmeden akmakta ve 150000 gauss gibi çok yüksek manyetik alan şiddetlerine ulaşabilmektedir. Tabii burada problem bütün teçhizatın çok alçak sıcaklıklarda tutulması ve bunun maliyetidir. Amerika da 50000 gauss şiddetinde yüksek iletken malzemeden yapılmış manyetik ayırıcılar deneme safhasında olup bunların ticari olarak kullanabilirleri hala araştırılmaktadır.
YARARLANILAN KAYNAKLAR :1. ÖNAL , Güven , “Flotasyon Dışındaki Cevher Zenginleştirme Yöntemleri” , İstanbul teknik üniversitesi yayınları , İstanbul.
2. YİĞİT , Erdoğan , “Cevher Hazırlama ve Zenginleştirme” , Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü , 1999 , Zonguldak.
madenciyim.com
Konu: Manyetik Ayırma Hakkında Bilgiler (Okunma sayısı 2791 defa)
