Ülkemizde demir metal maden kaynaklarının büyük ölçekli madenciliği nedeniyle, sınırlı kaynaklarımız giderek daha da azalmaktadır. Bu nedenle, özellikle atıkların kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesi olmak üzere, maden işleme ekipmanlarına olan ihtiyaçlar giderek artmaktadır ve bu durum ülkemizin kaynaklarının sürdürülebilirliğiyle doğrudan ilişkilidir. Devletin önerdiği enerji tasarrufu, tüketim azaltma ve emisyon azaltma politikalarının nasıl uygulanacağı, kaynakların uzun vadeli kullanımının nasıl sağlanacağı ve kaynakların değerinin nasıl en üst düzeye çıkarılacağı sorusu, madencilik sektörünün karşı karşıya olduğu önemli bir sorun haline gelmiştir.
Şu anda ülkemizde demir cevheri atıklarının manyetik ayrıştırılmasında kullanılan atık geri kazanım havaalanının manyetik alanı yaklaşık 1600 Gs'dir ve atıklardaki zayıf manyetik minerallerin geri kazanılması zordur. Bu nedenle, ülkemizdeki mineral kaynaklarının mevcut kullanımını en üst düzeye çıkarmak için, yüksek manyetik alan gücüne sahip ve atıkların demir içeriğini azaltabilen bir zenginleştirme ekipmanının geliştirilmesine acil ihtiyaç vardır.
Shandong Huate Magnetoelectric Technology Co., Ltd., 2005 yılından beri manyetit manyetik ayırma atık geri kazanım ekipmanlarının araştırılmasına kendini adamıştır. Şu anda, manyetik atık geri kazanım makineleri olarak çok sayıda ferrit üretilmekte ve üç seri oluşturulmuştur. Çoklu özelliklere sahip ürünler, atık geri kazanımının ana ekipmanı haline gelmiştir. Atık geri kazanım ekipmanının demir geri kazanım oranını daha da artırmak için, kapsamlı araştırma, gösterim ve analiz testlerinden sonra, neodimyum demir bor manyetik malzemelerin kullanımı ve manyetik olmayan bölgede boşaltma yöntemi, demir geri kazanım oranını daha da iyileştirmiş ve boşaltmayı kolaylaştırarak kullanım gereksinimlerini karşılamıştır.
Orta alan şiddetinde yarı manyetik kendiliğinden boşaltmalı atık geri kazanım makinesinin yapısı ve çalışma prensibi
Orta alan güçlü yarı manyetik atık geri kazanım makinesi, manyetik malzeme olarak neodim demir bor kullanır. Ayırma alanı, orta manyetik bölge ve zayıf manyetik bölgeye sahiptir. Manyetik kutuplar dönüşümlü olarak yarı dairesel bir manyetik sistem oluşturur. Manyetik sistemin dışında dönebilen bir muhafaza bulunur. Manyetik sistem sabittir, kabuğun bir kısmı hamura daldırılır ve hamurdaki manyetik parçacıklar sürekli dönme yöntemiyle sürekli olarak emilir. Manyetik parçacıklar, muhafazanın dönmesiyle birlikte sürekli olarak yuvarlanır, böylece manyetik malzemelerdeki manyetik olmayan malzemeler sürekli olarak yıkanarak uzaklaştırılır. Yarı dairesel manyetik sistemin sağ üst kısmında manyetik alan yoktur. Manyetik malzemeler manyetik olmayan alana girdiğinde, yıkama suyu ve malzemenin yerçekimi etkisiyle malzeme konsantre tankına boşaltılır.
Orta alan kuvvetli yarı manyetik kendiliğinden boşaltmalı atık geri kazanım makinesi, disk tipi birleşik bir yapıdır ve manyetik disk sayısı, işleme kapasitesi gereksinimlerine göre belirlenebilir. Yapısı Şekil 1, 2 ve 3'te gösterilmiştir. 1- çerçeve; 2- çamur tankı; 3- disk ayarlama mekanizması; 4- merkez şaft; 5- saptırıcı; 6- toplama tepsisi; 7- karıştırma bloğu; 8- yıkama borusu; 9- tutma oluğu; 10- redüktör; 11- motor; 12- güçlü manyetik alan; 13- zayıf manyetik alan; 14- sabit disk; 15- manyetik olmayan alan.
Çerçeve kaynaklı çelikten yapılmıştır ve esas olarak merkezi şaftı desteklemek, iletim sistemini monte etmek ve çamur tankını yerleştirmek için kullanılır.
Manyetik disk yarı manyetik bir yapıdır ve dışına kapalı bir toplama diski yerleştirilmiştir; çift katmanlı manyetik çelik arasına manyetik iletken bir plaka yerleştirilmiştir ve toplama diskinin alt kısmı 2 numaralı çamur tankına daldırılmıştır.
Manyetik disk, orta manyetik alan, zayıf manyetik alan ve manyetik olmayan bir alanla donatılmıştır ve merkezi eksene sabitlenmiştir.
Toplama kabının iki ucunda ışın şeklinde dağıtılmış çok sayıda kılavuz plaka bulunur ve dış çevresinde eşit olarak dağıtılmış çok sayıda karıştırma bloğu yer alır.
Şu anda ülkemizdeki bazı yoğunlaştırıcılar orta manyetik alan şiddetinde diskli atık geri kazanım makineleri kullanmaktadır, ancak zayıf çamur giderme etkisi nedeniyle, manyetik malzeme orta manyetik alandan manyetik olmayan alana girdiğinde manyetik malzeme geri emilir ve disk ile kazıyıcı hızla aşınır. Bu nedenle kullanımında bazı kısıtlamalar bulunmaktadır.
Yukarıdaki durum göz önüne alındığında, firmamız orta alan şiddetine sahip, tamamen sızdırmaz neodim-demir-bor yapılı yarı halka şeklinde bir diski merkezi eksene sabitlemektedir ve merkezi eksen dönmeden sabitlenmiştir. Toplayıcı kabın alt kısmı, manyetik malzemeleri emmek için bulamaç akış oluğuna daldırılmıştır. Bir motor ve bir redüktör, toplayıcı kabın dönmesini sağlar ve emilen manyetik malzeme orta manyetik alan ve zayıf manyetik alandan geçtikten sonra manyetik olmayan alana ulaştıktan sonra boşalır, böylece yukarıdaki sorunlar çözülür.
Her bir toplama kabı arasına bir malzeme oluğu yerleştirilmiştir ve toplama kabındaki manyetik malzeme yıkanarak malzeme oluğundan aşağı akarak dışarı çıkar.
İletim sistemi, frekans dönüştürücü motor, redüktör, kaplin, iletim manşonu vb. parçalardan oluşmaktadır. Yukarıda belirtilen parçalar, toplama tepsisinin sürekli dönüşünü sağlamak için merkezi şaft ve çerçeve üzerine monte edilmiştir.
Kontrol paneli, manyetik diskin dönüş hızını her an kontrol edebilmek için invertörler, kontrol anahtarları ve diğer bileşenlerle donatılmıştır.
Manyetik alandaki kalıcı mıknatıs, kalınlık yönünde tek parça veya birden fazla parçadan oluşur ve ortasına sabit bir disk ağı yerleştirilmiştir. Manyetik bölge, zıt kutuplu çoklu manyetik kutup çiftlerini dönüşümlü olarak düzenleyerek oluşturulmuştur. Toplama tavasının sürekli dönmesi sırasında, manyetik malzemeler toplama tavasında ve suda sürekli olarak yuvarlanarak yıkanır ve çamurdan arındırılır, böylece geri kazanılan manyetik malzemeler sıradan atıklarla birleştirilir. Geri dönüşüm makinesiyle karşılaştırıldığında, saflık daha yüksek ve geri dönüşüm etkisi daha iyidir.
Diskin manyetik alanı ile manyetik olmayan bölgesi arasına zayıf manyetik bir bölge yerleştirilmiştir. Manyetik malzeme manyetik olmayan bölgeye girdiğinde, zayıf manyetik alan geçiş bölgesi ve zayıf manyetik alanın emilim alanı kademeli olarak azaldığı için, manyetik malzemenin geri hareket etme fenomeni büyük ölçüde azalır. Malzeme tepsisindeki eğimli bölme de manyetik malzemelerin geri hareketini ve malzeme sızıntısını önler ve manyetik malzemelerin kademeli olarak aşağı doğru hareket etmesini sağlar. Yerçekimi ve yıkama suyunun etkisiyle hızlı boşaltma gerçekleştirilir.
Toplama tepsisi içi boş ve tamamen kapalı bir yapıdır ve manyetik malzemeleri adsorbe etmek için kullanılan yüzey manyetik olmayan malzemelerden oluşur. Toplama tepsisinde, dış yüzeyinde, toplama tepsisinin uç yüzeyiyle belirli bir açıyla eğimli olan kılavuz plaka bulunur. Bunun temel amacı, malzemelerin manyetizmadan geri hareketini ve sızıntısını önlemektir. Cevher bulamacının birikmesini azaltmak için, toplama tepsisinin etrafına cevher bulamacını karıştırmak üzere çok sayıda karıştırma bloğu yerleştirilmiştir ve aynı zamanda cevher bulamacının birikmesinden kaynaklanan toplama plakasının aşınması da azaltılmıştır.
Endüstriyel üretim uygulaması
Orta alan kuvvetli yarı manyetik kendiliğinden boşaltmalı atık geri kazanım makinesinin geri kazanım etkisinin analizi
Bir madencilik şirketi tarafından kullanıma alınan YCBW-15-8 model orta alan kuvvetli yarı manyetik kendiliğinden boşaltmalı atık geri kazanım makinesi, manyetik sistemde ferritten oluşan atık geri kazanım makinesinin arkasına monte edilmiştir. Yarım yıldan fazla bir süre sonra, ekipman normal şekilde çalışmakta ve geri kazanım etkisi iyidir. Birçok örnekleme testinden sonra sonuçlar tatmin edicidir. Çoklu örnekleme testlerinin sonuçları aşağıdaki gibidir:
Yukarıdaki veri analizine göre:
Bu ekipmanın geri kazanım etkisi: ayıklama işleminden sonra atık cevherin kalitesi %2,16 oranında azalırken, manyetik demir cevherinin kalitesi %1,27 oranında azalmış ve orta cevherin ortalama kalitesi %26,53 olmuştur. Geri kazanım etkisi belirgindir.
Pazar beklentileri ve ekonomik faydalar
Şu anda Çin'de birçok manyetik ayırma işletmesi bulunmakta olup, bunlardan sadece birkaçı ferrit atık geri kazanım makineleri kullanmaktadır; orta alan kuvvetli yarı manyetik kendiliğinden boşaltmalı atık geri kazanım makineleri ise kullanılmamaktadır. Bu nedenle, pazar potansiyeli geniştir. Manyetik işleme tesislerinin %20'si bu ekipmana yatırım yaparsa (yılda 300 ünite ve YCBW-15-8 modeli baz alınarak hesaplanmıştır), her ünite saatte 7 ton kuru cevher, günde 168 ton kuru cevher ve yılda 330 gün çalışma kapasitesiyle toplamda 55,44 milyon ton geri kazanım sağlanabilir ve 300 ünite ile toplamda 16,632 milyon ton geri dönüştürülmüş olur. Ekonomik faydaları oldukça büyüktür ve bu ekipmanın kullanımı, ülke için her yıl büyük miktarda mineral kaynağının israfını azaltabilir.
Şu anda ülkemizdeki demir cevheri atıklarının ayıklama işleminden sonra genellikle yüksek kalitede olması, büyük kaynak israfına neden olmaktadır. Maden kaynakları, insanlığın hayatta kalması ve gelişmesi için temeldir. Ülkemizdeki enerjinin %95'inden fazlası ve endüstriyel hammaddelerin %80'inden fazlası madencilikten elde edilmektedir. Ülke ekonomisinin hızlı gelişmesiyle birlikte, maden kaynaklarına olan talep de sürekli artmaktadır. Bir yandan, ülkemizin maden kaynakları artan kıtlık nedeniyle ciddi baskı altındadır. Yüksek kaliteli, kolay ayıklanabilen maden kaynakları azalırken, düşük kaliteli, zor ayıklanabilen maden kaynakları giderek daha fazla değer kazanmaktadır. 300 tonun üzerindeki atık geri kazanım makinelerinin geliştirilmesi ve araştırılması, ulusal kaynak israfını azaltmada ve maden kaynaklarının kullanım oranını artırmada olumlu bir etkiye sahiptir. Geliştirme ve uygulama etkileri açısından bakıldığında, manyetik cevher geri kazanım oranını etkin bir şekilde iyileştirmiştir. Tasarım gereksinimlerini karşılamakta ve tanıtım ve uygulamaya değer bir üründür.
Yayın tarihi: 12 Mayıs 2021