جداسازی مغناطیسی در واقع جداسازی اجزای مخلوط با استفاده از مگنت صنعتی برای جذب مواد حساس به مغناطیسی است. این تکنیک جداسازی می‌تواند در استخراج آهن مفید باشد زیرا آهن به آهنربا جذب می‌گردد. در معادنی که ولفرامیت با کاسیتریت مخلوط شده است، مانند معدن ساوت کروفتی و استخر شرقی در کورنوال یا با بیسموت مانند معدن شپرد و مورفی در موینا، تاسمانی، از جداسازی مغناطیسی برای جدا کردن کانه‌ها استفاده می‌شود. این معادن از دستگاهی به نام جداکننده مغناطیسی وتریل (که توسط جان پرایس وتریل، ۱۸۴۴-۱۹۰۶ اختراع شد) مورد استفاده قرار می‌کنند. در واقع در فرآیند جداسازی مغناطیسی، مواد غیر مغناطیسی را از مواد مغناطیسی جدا می‌شوند. این روش برای معدود کانی‌های منتخب که فرومغناطیسی هستند (مواد معدنی حاوی آهن، نیکل و کبالت) و پارامغناطیس کارآمد است. بیشتر فلزات از جمله طلا، نقره و آلومینیوم غیر مغناطیسی هستند.
جداسازی مغناطیسی یکی از روش‌های اساسی مورد استفاده در بهینه‌سازی است. برای جداسازی مواد معدنی با خواص مغناطیسی مختلف استفاده می‌شود. این به منظور جداسازی مغناطیسی معمولاً در بهینه‌سازی سنگ آهن استفاده می‌شود، اما اغلب به عنوان بخشی از انواع مختلف فرآیندهای ترکیبی نیز استفاده می‌شود.
آنچه در این مطلب میخوانید.
مقایسه فناوری جداسازی آهنربای دائم و هم فناوری جداسازی الکترومغناطیسی
فناوری جداسازی مگنت صنعتی دائم و فناوری جداسازی الکترومغناطیسی اخیراً پیشرفت زیادی کرده اند. توسعه آهنرباهای نئودیمیوم مورد استفاده در کاربردهای آهنربای دائم، و همچنین جداکننده‌های فوق رسانا و سایر جداکننده‌های آهنربای قوی در کاربردهای الکترومغناطیسی، فرصت‌های کاربردی جدیدی را برای این روش به وجود آورده است. انواع گوناگونی از وسایل مکانیکی برای جداسازی مواد مغناطیسی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در طول جداسازی مغناطیسی، آهنرباها در داخل دو درام مگنت جداکننده قرار می‌گیرند که مایعات را حمل می‌کنند. به دلیل وجود آهنربا، ذرات مغناطیسی با حرکت درام‌ها حرکت می‌کنند. این می‌تواند یک کنسانتره مغناطیسی (به عنوان مثال یک کنسانتره سنگ معدن) ایجاد کند.
کاربردهای جداسازی مغناطیسی
جداسازی مغناطیسی می‌تواند در جرثقیل‌های الکترومغناطیسی که مواد مغناطیسی را از ضایعات و مواد ناخواسته جدا می‌کند مورد استفاده قرار گیرد. این موضوع استفاده از آن را برای تجهیزات حمل و نقل و مدیریت زباله توضیح می‌دهد. با این تکنیک می‌توان فلزات ناخواسته را از کالاها جدا نمود. این مواد را خالص می‌کند. مراکز بازیافت اغلب از جداسازی مغناطیسی برای جداسازی اجزا از بازیافت، جداسازی فلزات و خالص‌سازی سنگ معدن استفاده می‌نمایند. قرقره‌های مغناطیسی و درام مگنت های مغناطیسی روش‌هایی بودند که در صنعت بازیافت مورد استفاده قرار می‌گرفتند. جداسازی مغناطیسی نیز در استخراج آهن مفید است زیرا به مگنت صنعتی جذب می‌شود.
استفاده از جداسازی مغناطیسی در صنایع
کاربرد دیگری که به طور گسترده شناخته شده نیست، اما بسیار مهم است، استفاده از آهنربا در صنایع فرآیندی برای حذف آلاینده‌های فلزی از جریان محصولات است. این امر در صنایع دارویی و غذایی بسیار حائز اهمیت است. جداسازی مغناطیسی همچنین در شرایطی که آلودگی نیاز به کنترل دارد، در فرآوری شیمیایی، و همچنین در حین بهره برداری از سنگ معدنی غیرآهنی با عیار پایین مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع از جداسازی در صنایع زیر نیز کاربرد دارد: لبنیات، غلات و آسیاب، پلاستیک، مواد غذایی، شیمیایی، روغن، نساجی و غیره.
کاربرد جداسازی مغناطیسی در میکروبیولوژی
از تکنیک‌های جداسازی مغناطیسی نیز در میکروبیولوژی استفاده می‌شود. در این مورد، مولکول‌ها و آنتی‌بادی‌های اتصال‌دهنده به منظور جداسازی ارگانیسم های زنده خاص، اسیدهای نوکلئیک یا آنتی‌ژن‌ها استفاده می‌شوند. این فناوری به جداسازی گونه‌های باکتریایی برای شناسایی و تشخیص ژن‌هایی که ارگانیسم‌های خاصی را هدف قرار می‌دهند، کمک می‌کند. هنگامی که این تکنیک‌ها با PCR (واکنش زنجیره‌ای پلیمراز) ترکیب می‌شوند، میزان حساسیت بالا می‌رود.
مزایای استفاده از جداسازهای مغناطیسی
می‌توان به راحتی از این جدا سازها استفاده نمود و نگه داری و تعمیر آنها آسان است. طراحی بسیار خوبی دارند و ساختارشان محکم است. به راحتی می‌توانند مواد آهنی را از مواد غیر آهنی جدا نمایند. عمر مفید و نسبتا طولانی دارند. برای جداسازی مواد آهنی از مواد غیر آهنی نیازی به دخالت انسان وجود ندارد. با استفاده از مگنت صنعتی این امر امکان پذیر میباشد.
اهمیت جداسازی مغناطیسی
جداسازی مغناطیسی جهان را تغییر داده است و مسئول استانداردهای ایمنی محصولات و مواد غذایی است که ما گاهی اوقات آنها را بدیهی می‌دانیم. به لطف نوآوری‌های کاربرد آهنربا، ما می‌توانیم غذا بخوریم و از محصولاتی که عاری از مواد خطرناک هستند استفاده کنیم. در واقع، با کمک اهنربا است که ضایعات فلزی خطرناک از غذای شما دور نگه داشته می‌شوند. چه در صنایع غذایی، لبنیات، غلات و آسیاب، مواد شیمیایی، پلاستیک، روغن، نساجی، بازیافت، پودر و فله، معدن، یا صنایع غیر بافته باشید، کاربردهای جداسازی مغناطیسی برای موفقیت کسب و کار شما بسیار حائز اهمیت است.
از طریق استفاده از آهنربا، می‌توانید فلزات خطرناک را قبل از ارسال به مصرف کنندگان از محصول خود جدا کنید. این به چند دلیل بسیار مهم است. هنگامی که فلزات مازاد در محصول و غذا یافت می‌شود، می‌تواند منجر به شکایت‌های احتمالی، رد محصول، فشار منفی و آسیب شدید به مشتریان شود. خوشبختانه، با سرمایه‌گذاری در برنامه‌های جداسازی مغناطیسی مناسب، می‌توان از این همه جلوگیری کرد. جداکننده آهنربایی که انتخاب می‌کنید به نوع ماده در حال پردازش و سیستمی که مواد را از طریق آن اجرا می‌کنید بستگی دارد. هر سیستم و محصول منحصر به فرد است، به این معنی که هیچ راه حلی که «به یک اندازه برای همه مناسب باشد» در مورد جداسازی مغناطیسی وجود ندارد.
انواع مواد مغناطیسی
نوع ماده آهنربایی که انتخاب می‌کنید با توجه به چگالی محصول، سرعت جریان، دمای عملیاتی و انواع آلاینده‌های آهنی که می‌خواهید حذف کنید تعیین می‌شود. آهنرباهای سرامیکی معمولاً برای جداسازی معمولی آهن‌های ولگرد استفاده می‌شوند، در حالی که آهن رباهای آلنیکو برای دماهای عملیاتی بالا مناسب‌تر هستند.
استفاده از آهنرباهای خاکی کمیاب
آهنرباهای خاکی کمیاب زمانی استفاده می‌شوند که چگالی محصول و سرعت جریان بالا باشد و با بقایای مغناطیسی ضعیف و درجه‌های فولاد سخت‌کاری شده مواجه شود. انواع آهنرباهای خاکی کمیاب که برای جداکننده‌های مغناطیسی دائمی استفاده می‌شوند عبارتند از: نئودیمیم، ساماریوم کبالت و فریت سرامیکی. آهنرباهای خاکی کمیاب نئودیمیم قوی‌ترین آهنرباهای موجود هستند و برای حذف آهن ریز و فولاد ضد زنگ استفاده می‌شوند. آهنرباهای کبالت ساماریوم کوچکتر، اندکی ضعیف‌تر هستند و می‌توانند دماهای بالاتری را تحمل کنند. مگنت‌های فریت سرامیکی قدرت کمتری دارند، اما میدان مغناطیسی عمیق تولید می‌کنند. این باعث می‌شود آنها برای طرح‌هایی که میدان مغناطیسی در آنها باید از فاصله دور پخش شود عالی باشند.
نتیجه گیری
شاید از خود بپرسید که جداسازی مغناطیسی در زندگی روزمره ما چیست؟ در جواب باید گفت که: در برخی از فرآیندهای پزشکی از آهنربا استفاده می‌کنند. به عنوان مثال در برخی از اسکن‌ها مانند NMR و MRI از آهنرباهای قوی استفاده می‌شود. دستگاه MRI یک اسکنر بزرگ و استوانه‌ای است که از آهنربای قوی برای ایجاد تصاویری از داخل بدن استفاده می‌کند. این تصاویر برای تشخیص شرایط پزشکی استفاده می‌شود.
