Sfide legate alla rimozione del ferro fine dalle polveri

Sep 17, 2023

28 agosto 2017

Rimuovere la contaminazione metallica quando il metallo e il materiale indesiderato sono granulari è molto più semplice rispetto a quando sono sotto forma di polvere. Per determinare la soluzione migliore per rimuovere la contaminazione di ferro fine dalle polveri, è necessario avere una buona conoscenza del comportamento dei materiali fini. Le polveri vengono prodotte e utilizzate in un'ampia varietà di settori, tra cui quello alimentare, farmaceutico e chimico. Si stima che l'80% dei materiali utilizzati nell'industria siano sotto forma di polvere. Una “polvere” è definita come particelle fini e secche prodotte dalla macinazione, frantumazione o disintegrazione di una sostanza solida. La natura di una polvere implica che la manipolazione e la lavorazione tendono ad essere problematiche poiché le polveri presentano proprietà simili sia ai solidi che ai liquidi. La contaminazione da metalli, comunemente sotto forma di ferro, può essere introdotta in un materiale in qualsiasi fase del processo. Il metallo residuo che non viene rilevato e rimane nel prodotto prima della fase di produzione della polvere, diventa significativamente ridotto in termini di dimensioni e, di conseguenza, sempre più difficile da estrarre. La contaminazione metallica magneticamente sensibile (ad esempio ferro) viene comunemente rimossa utilizzando separatori magnetici. Esistono apparecchiature di separazione magnetica che intrappolano il metallo utilizzando ceramica o neodimio ferro boro (neodimio). I magneti ceramici producono campi magnetici di bassa intensità ma di portata profonda, mentre i magneti al neodimio creano i prodotti magnetici permanenti più potenti attualmente disponibili in commercio.Da dove ha origine il metallo? La contaminazione da metalli ha comunemente origine in una polvere da due fonti: metallo primario di grandi dimensioni, come un chiodo, una vite o un bullone; ferro vagante fine primario o secondario. Nella materia prima sono spesso presenti ferro fine primario o particelle magnetiche. Ciò deriva dalla lavorazione primaria, dal trasporto o anche naturalmente dal materiale originale. Il ferro fine secondario proviene da una fonte di metallo indesiderato più grande che è stata ridotta di dimensioni durante il processo. In genere, ciò potrebbe derivare da un chiodo, una vite o un bullone che è stato sottoposto a un processo di riduzione delle dimensioni o da apparecchiature di lavorazione danneggiate o usurate. Un'altra fonte comune di contaminazione secondaria da ferro fine è la ruggine che cade nel processo da apparecchiature di lavorazione esposte alle intemperie e usurate come catene, paranchi e rivestimenti di edifici. La separazione e il rilevamento dei metalli estranei sono più facili quando la contaminazione metallica è in una forma più ampia e può essere rimossa con successo utilizzando un'ampia gamma di separatori magnetici e rilevatori di metalli idonei. I separatori magnetici che utilizzano magneti ceramici di forza standard, con campi magnetici profondi, sono l'ideale. Un buon esempio è la piastra magnetica, spesso installata in uno scivolo, in un alloggiamento o come parte di un separatore magnetico in linea. Anche una maggiore contaminazione da metalli è più facile da rilevare con un metal detector. Il metallo viene rilevato mentre passa attraverso la bobina del metal detector e un sistema di scarto automatico lo rimuove dal flusso. Per il rilevamento, il campo magnetico generato dal metal detector deve subire un cambiamento di stato. Il metallo di dimensioni più fini produce un cambiamento di stato minore e quindi aumenta la difficoltà di rilevamento. La rimozione dei metalli indesiderati più grandi con un separatore magnetico e un metal detector prima della fase di lavorazione non solo previene la riduzione delle dimensioni del metallo (ad esempio, viene convertito in una fonte secondaria di contaminazione di ferro fine), ma protegge anche le delicate apparecchiature di lavorazione come granulatori, trituratori e i mulini vengano danneggiati dal metallo. Una volta sotto forma di polvere, ci sono parametri di lavorazione da considerare quando si valuta il metodo ottimale per rimuovere la contaminazione da ferro fine.Come scorre una polvere? Quando una polvere viene spruzzata, rimane leggera e libera. Tuttavia, quando la stessa polvere viene vibrata o compressa, può diventare molto densa e perfino perdere la capacità di scorrere. I singoli granelli di una polvere si aggrappano gli uni agli altri in grumi, secondo la forza di Van der Waals. Questa coagulazione spesso fa sì che il ferro fine rimanga intrappolato nel prodotto pulito. La capacità di qualsiasi separatore magnetico di attrarre, trattenere e separare il ferro fine dipende dal fatto che il ferro sia il più vicino possibile al campo magnetico, per quanto fisicamente possibile. Se il ferro sottile entra in contatto con la superficie di un separatore magnetico con un campo magnetico ad alta intensità, verrà trattenuto. Tuttavia, quando il ferro sottile viene trattenuto all'interno di un coagulo di polvere, potrebbe essere tenuto fuori dalla portata della massima forza magnetica. Pertanto non verrà separato. Il modo in cui scorre la polvere influisce sulla progettazione del separatore magnetico. Le polveri che scorrono in una tramoggia possono presentare classici problemi di flusso come ponti o allagamenti, che potrebbero essere esacerbati dalla progettazione del separatore magnetico.