Filtres électro-magnétiques

Description

Le filtre électromagnétique est l’une des méthodes les plus efficaces pour éliminer en continu les minéraux de fer fin et paramagnétiques problématiques dans les barbotines et glaçures céramiques, ainsi que dans les boues minérales industrielles (p. ex. kaolin, carbonate de calcium).  Cette technologie produit une séparation plus efficace que celle des séparateurs magnétiques à aimants permanents tels que les séparateurs de canalisation de liquide et les tubes magnétiques, en générant une force de champ magnétique significative dans le réservoir (2 500 Gauss, 5 000 Gauss ou 10 000 Gauss) et un gradient de champ magnétique élevé sur la surface de la matrice.  L’amélioration du champ magnétique sur la surface de la matrice est de 4 fois le champ d’arrière-plan ; par exemple, un fond de 10 000 Gauss produit 40 000 Gauss sur la matrice.

Les filtres électro-magnétiques se composent d’une bobine électromagnétique positionnée autour d’un noyau creux central contenant une matrice magnétique (série 400) en acier inoxydable de configuration variable.  La bobine très efficace conçue par ordinateur génère un champ magnétique haute intensité qui s’intensifie sur les points de la matrice, créant ainsi la force magnétique nécessaire pour séparer les particules paramagnétiques de la boue.

La bobine magnétique est enfermée dans un boîtier en acier circulaire ou rectangulaire conçu pour intensifier le champ magnétique dans le centre creux de la bobine.  Les arbres de vannes (pour l’alimentation et la sortie du produit ainsi que pour le nettoyage de l’eau et de l’air) sont montés sur le dessus et le dessous en fonction de l’application et de l’installation.

Le retrait des aimants capturés à l’intérieur d’un filtre électromagnétique est effectué manuellement ou automatiquement.  Pour les opérations automatiques, le processus est géré par une commande distincte.  Grâce à cette commande, les opérateurs peuvent :

• Ajuster la fréquence de nettoyage ;
• Ajuster les paramètres de nettoyage ;

On utilise un transformateur redresseur distinct pour fournir la puissance.

Principe

La boue est pompée à travers la matrice centrale à une vitesse spécifiée.  Les particules sensibles au magnétisme sont attirées et maintenues sur les points de la matrice, où le champ magnétique d’arrière-plan a été intensifié.

L’opération est arrêtée périodiquement, à un moment déterminé par le pourcentage de matériaux magnétiques dans le flux d’alimentation.  La matrice passe ensuite par un cycle de nettoyage :

Cycle de nettoyage sur un système à 6 soupapes :

1. La soupape d’alimentation et les soupapes d’évacuation du produit propre sont fermées ;
2. La soupape d’air supérieure et la soupape de décharge centrale inférieure sont ouvertes, ce qui force la boue à descendre et à sortir du réservoir lorsque l’aimant est activé. Les product non métalliques piégés sont généralement réintroduits dans l’alimentation ;
3. La soupape d’admission d’air se ferme et l’aimant est désactivé. La soupape d’eau s’ouvre.  Les particules magnétiques capturées sont évacuées par le haut avec de l’eau et déversées via la soupape de décharge centrale inférieure puis mises au rebut ;
4. Les soupapes d’eau et de décharge centrale sont fermées, l’aimant est activé et la soupape d’alimentation ainsi que les soupapes de sortie de produit propre sont ouvertes pour relancer le cycle ;

Cycle de nettoyage sur un système à 4 soupapes

1. La soupape d’alimentation et les soupapes d’évacuation du produit propre sont fermées ;
2. La soupape d’eau et les soupapes d’évacuation sont ouvertes et l’aimant est désactivé, ce qui élimine les aimants capturés de la matrice et les évacue dans les déchets ;
3. Une fois le nettoyage effectué, les soupapes d’eau et de déchets se ferment ;
4. La production reprend avec la réouverture des vannes d’alimentation et de sortie de produit propre ;

Pour un traitement continu dans les applications où le nettoyage est très fréquent, deux filtres électromagnétiques sont configurés en alternance, avec une unité est en cours de nettoyage pendant que l’autre est en cours de traitement.

Il existe plusieurs critères de produit clés à prendre en compte qui affectent de manière significative les performances de séparation.  Applications possibles :

• Pourcentage de solides (généralement 20 à 40 % en poids)
• Viscosité de la boue
• Plage de taille des particules (généralement 0 à 500 microns). La plage de taille des particules détermine le type de matrice utilisé
• Pourcentage de fer libre et de matière paramagnétique dans la boue. Cela permet de déterminer le temps de cycle de la machine.

Modèles

Les filtres électromagnétiques sont disponibles avec trois champs magnétiques de fond différents :

• 2 500 Gauss – élimination du fer libre
• 5 000 Gauss – élimination du fer libre plus fin et de certains minerais paramagnétiques
• 10 000 Gauss – élimination du fer très fin et des minerais paramagnétiques

Il existe deux configurations de soupape, selon l’application :

• 4 soupapes
• 6 soupapes

Modèles de filtre électromagnétique et débits types

Applications

Les filtres électro-magnétiques permettent une meilleure séparation des particules magnétiques et des minerais problématiques. Ils sont couramment utilisés pour :

• Nettoyer les glaçures de céramique ;
• Purifier les barbotines et les corps en céramique ;
• Supprimer les particules magnétiques et paramagnétiques (par ex. hématite, ilménite, chromite) des boues minérales, notamment :
  • sable de silice ;
  • Feldspath
  • Argile en billes
  • Kaolin
  • Carbonate de calcium
  • Talc

Bunting-Redditch propose des tests contrôlés sur les filtres électro-magnétiques de laboratoire dans son Centre d’excellence à Redditch, au Royaume-Uni.  Ces tests confirment les capacités de séparation en termes de pourcentage d’élimination et de type de particules magnétiques.