WO2022099394A1 - Método e sistema para remoção de partículas de minério de ferro aderidas por histerese magnética a uma matriz magnética de um separador magnético vertical - Google Patents

Método e sistema para remoção de partículas de minério de ferro aderidas por histerese magnética a uma matriz magnética de um separador magnético vertical Download PDF

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WO2022099394A1
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Leonardo Cavalho Oliveira de SOUZA
Neymayer Pereira LIMA
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Thomás Vargas Barsante PINTO
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    • B03C1/029High gradient magnetic separators with circulating matrix or matrix elements
    • B03C1/03High gradient magnetic separators with circulating matrix or matrix elements rotating, e.g. of the carousel type

Abstract

A presente invenção provê um método e um sistema para remoção de partículas de minério de ferro aderidas por histerese magnética a uma matriz magnética de um separador magnético vertical que compreende: um anel de separação (10) compreendendo uma matriz magnética; uma entrada (1) de alimentação de minério; um recipiente (2) de acumulação de minério posicionado na porção inferior da matriz magnética compreendendo uma saída (3) de material com baixa suscetibilidade magnética; um dispositivo gerador de campo magnético adaptado para gerar um campo magnético na região do recipiente (2) de acumulação; pelo menos uma bandeja coletora (7, 8) posicionada internamente à matriz magnética e adaptada para coletar material com maior suscetibilidade magnética desprendido da matriz magnética; e um recipiente coletor (9) adaptado para receber o material com maior suscetibilidade magnética da pelo menos uma bandeja coletora (7, 8), o sistema compreendendo: um desmagnetizador (4) posicionado em uma posição superior a uma primeira bandeja coletora (7) da pelo menos uma bandeja coletora (7, 8); um dispositivo mecânico de limpeza (5) da matriz magnética posicionado em uma posição subsequente ao desmagnetizador (4); e pelo menos um dispositivo gerador de jatos de ar comprimido (6) posicionado em uma posição subsequente ao dispositivo mecânico de limpeza (5) da matriz magnética.

Description

“MÉTODO E SISTEMA PARA REMOÇÃO DE PARTÍCULAS DE MINÉRIO DE FERRO ADERIDAS POR HISTERESE MAGNÉTICA A UMA MATRIZ MAGNÉTICA DE UM SEPARADOR MAGNÉTICO VERTICAL”
CAMPO DA INVENÇÃO
[0001] A presente invenção está relacionada a processos de separação magnética de minério de ferro. Mais especificamente, a presente invenção está relacionada a um processo de separação magnética de minério de ferro que utiliza separadores magnéticos de alto gradiente pulsante vertical (VPHGMS) visando à redução do consumo de água demandada para tal.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[0002] Como conhecido no atual estado da técnica, o processo de separação magnética de minério de ferro ocorre em equipamentos chamados separadores magnéticos. Ele se baseia na diferença de comportamento das partículas minerais quando submetidas a um campo magnético.
[0003] O material a ser separado compreende uma mistura de partículas que podem ser divididas basicamente em cinco categorias com relação à sua suscetibilidade de serem magnetizadas: diamagnéticos; paramagnéticos; ferrimagnéticos; antiferromagnéticos; e ferromagnéticos.
[0004] As partículas diamagnéticas são fracamente magnetizadas e se alinham no sentido contrário ao campo magnético a que estão inseridas. Na prática, o magnetismo dessas partículas pode ser considerado zero.
[0005] As partículas paramagnéticas, assim como as ferrimagnéticas e antiferromagnéticas, são levemente magnetizadas e se alinham no mesmo sentido do campo magnético o que já permite trabalhos com separadores magnéticos.
[0006] Já as partículas ferromagnéticas são fortemente magnetizadas e se alinham no mesmo sentido do campo magnético. Por exemplo, em uma polpa de minério de ferro, a hematita (mineral ferrífero constituinte), é susceptível ao campo magnético por ser antiferromagnética, e o quartzo (principal mineral de ganga, fonte de SÍO2) é pouco susceptível ao campo por ser diamagnético.
[0007] O separador magnético convencional é composto por um anel rotacional, ou carrossel, que pode ser posicionado na vertical ou na horizontal. Especificamente para um separador vertical, 0 anel contém matrizes, peças de aço, posicionadas em toda sua extensão, e nelas as partículas minerais se prendem após serem magnetizadas por um campo magnético criado por ímãs induzidos, magnetizando as partículas de interesse (minério) na região de influência do campo magnético.
[0008] Entretanto, mesmo após as matrizes deixarem a região de influência do campo magnético, 0 minério se mantém preso às matrizes devido à força de histerese magnética. Isto cria uma resistência à liberação do material das matrizes, 0 que reduz a eficiência da separação mineral. Como é de conhecimento de técnicos no assunto, a histerese magnética ocorre quando um material é submetido a um campo magnético e se magnetiza, mas ao retirar esse campo, 0 material não é desmagnetizado completamente e nem de forma instantânea.
[0009] No estado da técnica, 0 desprendimento do material magnético preso às matrizes devido a histerese magnética, é realizado por meio de injeção de jatos de água. Como esse processo (utilização de jatos de água) é executado durante todo 0 processo de separação, 0 consumo de água é muito elevado e contribui significativamente à necessidade de processos posteriores para desaguamento dos produtos obtidos (concentrado magnético e rejeito não magnético), acarretando em altos custos de produção além, é claro, de grande impacto ambiental.
[0010] Uma série de documentos do estado da técnica fazem referência a separadores magnéticos, de diferentes configurações. De acordo com Zeng e Dahe (2003), em seu trabalho intitulado os primeiros separadores magnéticos de alto gradiente pulsante vertical (VPHGMS) foram desenvolvidos em 1988.
[001 1] Estes equipamentos possuem um mecanismo combinado de campo magnético, fluido pulsante e gravidade para que, de forma contínua, beneficie materiais finos fracamente magnéticos. Eles apresentam como benefício um alto índice de recuperação mineral.
[0012] Desde então, esforços vêm sendo realizados buscando melhorias nestes equipamentos. O documento chinês CN2306837Y apresenta melhorias para um separador magnético vertical incluindo um desmagnetizador. A presença do desmagnetizador visa evitar a aglomeração de partículas nas matrizes e diminuir o entupimento. No entanto, este desmagnetizador localiza-se após a etapa de lavagem do minério, ou seja, a necessidade do uso de água (particularmente jatos de água) ainda se faz necessária para a separação do material magnético preso às matrizes devido a histerese magnética.
[0013] Também é possível identificar algumas melhorias para VPHGMS propostos em documentos patentários depositados no Brasil, como os documentos BR10201 6022548-5 e BR102015031762-0. Tais documentos propõem diferentes geometrias para as matrizes magnéticas, que acarretam em aumento do desempenho, aumento da quantidade e variedade de partículas magnéticas recuperadas, incluindo partículas de menor granulometria e susceptibilidade magnética. Apesar de essas matrizes magnéticas propostas permitirem uma redução no consumo de água no processo de separação, seu consumo ainda não é completamente evitado por tal tecnologia.
[0014] O documento CN103785528B apresenta um separador magnético rotativo por tambor permanentemente magnético, desenvolvido para aprimorar o teor de minério concentrado e reduzir o rejeito. Para este tipo de equipamento, a água é utilizada no enxágue do tambor magnético.
[0015] Um equipamento semelhante é proposto no documento CN1 09847926, o qual propõe um método de separação magnético a seco. Tal tecnologia visa promover melhorias para evitar contaminação e aumentar a pureza do produto. O equipamento descrito trabalha com sopradores de ar perpendiculares ao eixo de rotação do rolo. O funcionamento deste equipamento apresenta uma série de diferenças com relação a um separador magnético vertical de alto gradiente, como a presença de ímãs permanentes, intensidade do campo, ausência de matrizes e a forma de separação.
[0016] Por fim, o documento CN104069943A propõe uma técnica de separação mineral a seco. O método, no entanto, não se aplica a um VPHGMS e também não utiliza injeção de ar comprimido. A separação mineral ocorre em correias transportadoras que carregam e descarregam o material com base em suas propriedades magnéticas. [0017] Como resta claro a partir dos documentos apresentados, o atual estado da técnica carece de um separador magnético do tipo VPHGMS que não faça uso de água para realizar a separação de material magnético preso às matrizes do separador devido a histerese magnética. Dessa forma, nenhum dos trabalhos citados desenvolveu um método de substituição do sistema de lavagem por água por um processo que exclua completamente o uso de água em um VPHGMS, para desprender partículas magnetizadas ainda retidas no carrossel devido à histerese magnética.
[0018] Como será melhor detalhado a seguir, a presente invenção visa a solução dos problemas do estado da técnica acima descritos de forma prática e eficiente.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0019] A presente invenção tem por objetivo prover um sistema a ser acoplado em um separador magnético de alto gradiente pulsante vertical (VPHGMS) para propiciar a remoção das partículas magnetizadas aderidas às matrizes devido à histerese magnética, proporcionando melhor eficiência de separação, redução do consumo de água na planta como um todo e redução dos custos de processos de desaguamento dos produtos em processos subsequentes sem afetar a capacidade dos equipamentos existentes.
[0020] De forma a alcançar os objetivos acima descritos, a presente invenção provê um método e um sistema para remoção de partículas de minério de ferro aderidas por histerese magnética a uma matriz magnética de um separador magnético vertical, o separador magnético vertical compreendendo: um anel de separação compreendendo uma matriz magnética; uma entrada de alimentação de minério; um recipiente de acumulação de minério posicionado na porção inferior da matriz magnética compreendendo uma saída de material com baixa suscetibilidade magnética; um dispositivo gerador de campo magnético adaptado para gerar um campo magnético na região do recipiente de acumulação; pelo menos uma bandeja coletora posicionada internamente à matriz magnética e adaptada para coletar material com maior suscetibilidade magnética desprendido da matriz magnética; e um recipiente coletor adaptado para receber o material com maior suscetibilidade magnética da pelo menos uma bandeja coletora, o sistema compreendendo: um desmagnetizador posicionado em uma posição superior a uma primeira bandeja coletora da pelo menos uma bandeja coletora; um dispositivo mecânico de limpeza da matriz magnética posicionado em uma posição subsequente ao desmagnetizador; e pelo menos um dispositivo gerador de jatos de ar comprimido posicionado em uma posição subsequente ao dispositivo mecânico de limpeza da matriz magnética.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[0021 ] A descrição apresentada adiante faz referência às figuras anexas e seus respectivos números de referência.
[0022] A figura 1 ilustra uma vista esquemática de uma configuração opcional do sistema para remoção de partículas de minério de ferro aderidas por histerese magnética a uma matriz de um separador magnético vertical, de acordo com a presente invenção.
[0023] A figura 2a ilustra uma vista esquemática de um desmagnetizador opcionalmente adotado pela presente invenção.
[0024] A figura 2b ilustra uma vista esquemática de um dispositivo mecânico de limpeza da matriz magnética opcionalmente adotado pela presente invenção.
[0025] A figura 2c ilustra uma vista esquemática de um dispositivo gerador de jatos de ar comprimido opcionalmente adotado pela presente invenção.
[0026] A figura 3 ilustra um fluxograma representado o método para remoção de partículas de minério de ferro, aderidas por histerese magnética a uma matriz de um separador magnético vertical.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0027] Preliminarmente, ressalta-se que a descrição que se segue partirá de uma concretização preferencial da invenção. Como ficará evidente para qualquer técnico no assunto, no entanto, a invenção não está limitada a essa concretização particular.
[0028] O sistema e o método para remoção de partículas de minério de ferro, aderidas por histerese magnética a uma matriz de um separador magnético vertical propostos neste documento são capazes de modificar a operação de um separador magnético vertical (opcionalmente um VPHGMS) para que ele passe a realizar a remoção das partículas magnetizadas presas à matriz magnética sem uso de água. Dessa forma, a invenção reduz significativamente o consumo de água neste processo e, consequentemente, os custos financeiros e ambientais inerentes ao seu uso.
[0029] No presente relatório, o separador magnético vertical adotado para fins descritivos é opcionalmente um VPHGMS. Desta forma, esse tipo de separador magnético vertical será utilizado durante a maior parte da descrição que se segue. Entretanto, deve-se entender que sempre que for usado o termo VPHGMS, deve-se entender que todas as características da invenção poderão estar sendo aplicadas a um separador magnético vertical com diferentes configurações. Em outras palavras, a aplicação da invenção não deve ser limitada a um separador VPHGMS, mas a qualquer separador magnético vertical.
[0030] Atualmente, os equipamentos de separação magnética VPHGMS operam a úmido. Como sabido, a polpa de minério é despejada em um recipiente que está imerso em um campo magnético, o qual magnetiza as partículas mais suscetíveis. O carrossel vertical (anel de separação), característico deste equipamento, apresenta um movimento rotacional que passa pelo recipiente magnético quando está em seu ponto mais baixo e aprisiona (por forças magnéticas) as partículas em matrizes construídas por filamentos de aço e posicionadas no contorno do carrossel. No recipiente também há um mecanismo de pulsação que promove a movimentação constante das partículas na polpa para maximizar seu aprisionamento nas matrizes, principalmente as mais finas. As partículas menos suscetíveis não são magnetizadas, se separam das demais, e se tornam rejeito. À medida que o carrossel rotaciona e as matrizes se movimentam para fora da região de influência do campo magnético, as partículas de interesse (partículas magnetizadas) ainda se mantêm presas aos filamentos de aço devido à histerese magnética. Próximo ao topo, um fluxo de água é aplicado nas matrizes magnéticas, para separar essas partículas ainda presas.
[0031] A figura 1 ilustra uma vista esquemática de uma configuração opcional do sistema para remoção de partículas de minério de ferro aderidas por histerese magnética a uma matriz magnética de um separador magnético vertical, de acordo com a presente invenção.
[0032] De um modo mais amplo, a presente invenção provê um sistema para remoção de partículas de minério de ferro, aderidas por histerese magnética a uma matriz magnética de um separador magnético vertical, o separador magnético vertical compreendendo: um anel de separação 10 compreendendo uma matriz magnética; uma entrada 1 de alimentação de minério; um recipiente 2 de acumulação de minério posicionado na porção inferior do anel de separação 10; um dispositivo gerador de campo magnético adaptado para gerar um campo magnético na região do recipiente 2 de acumulação; pelo menos uma bandeja coletora 7, 8 posicionada internamente à matriz magnética e adaptada para coletar material com maior suscetibilidade magnética desprendido da matriz magnética; e um recipiente coletor 9 adaptado para receber o material com maior suscetibilidade magnética da pelo menos uma bandeja coletora 7, 8.
[0033] Particularmente, o sistema compreende: um desmagnetizador 4 posicionado em uma posição superior a uma primeira bandeja coletora 7 da pelo menos uma bandeja coletora 7, 8; um dispositivo mecânico de limpeza 5 da matriz magnética posicionado em uma posição subsequente ao desmagnetizador 4; e pelo menos um dispositivo gerador de jatos de ar comprimido 6 posicionado em uma posição subsequente ao dispositivo mecânico de limpeza 5 da matriz magnética.
[0034] É importante pontuar que a sequência de posicionamento dos elementos do sistema, com indicado anteriormente, depende, obviamente, do sentido de giro do anel de separação 10. No exemplo ilustrado, o anel de separação 10 é girado no sentido anti-horário. Deste modo, uma partícula aderida à matriz magnética deste anel irá passar primeiro pela região impactada pelo desmagnetizador 4, subsequentemente pelo dispositivo mecânico de limpeza 5, e por fim pelo dispositivo gerador de jatos de ar comprimido 6.
[0035] Ressalta-se que essa sequência dos elementos pode ser alterada em configurações particulares. Em configurações distintas, mais de um desses elementos podem ser adotados, e até usados de forma intercalada.
[0036] Opcionalmente, conforme ilustrado na figura 1 , o separado magnético em que o sistema da invenção é aplicado é um separador magnético do tipo VPHGMS. Entretanto, deve-se entender que o sistema pode ser aplicado a quaisquer tipos de separadores magnéticos verticais conhecidos, como ficará evidente para qualquer técnico no assunto.
[0037] Em seguida, será explicado o funcionamento da invenção. O minério, composto tanto por partículas com maior suscetibilidade magnética quanto por partículas com suscetibilidade magnética baixa ou nula, é despejado, através da entrada 1 de alimentação de minério, em um recipiente 2 de acumulação de minério. Nessa região, é posicionado um dispositivo gerador de campo magnético adaptado para gerar um campo magnético na região do recipiente 2 de acumulação.
[0038] As partículas do minério que tiverem uma maior suscetibilidade serão magnetizadas e ficarão presas às matrizes magnéticas do anel de separação 10. Já as partículas com baixa suscetibilidade, não serão magnetizadas e seguirão o fluxo para outro processo através de uma saída 3 de material com baixa suscetibilidade magnética.
[0039] O anel de separação 10, como já informado, se movimenta no sentido anti-horário e carrega as partículas magnetizadas, aderidas por foças magnéticas às matrizes magnéticas, ao longo da sua trajetória. Entretanto, mesmo fora da região de influência do campo magnético, algumas partículas se mantêm presas às matrizes magnéticas apenas pela histerese magnética.
[0040] Para facilitar o desprendimento dessas partículas, é provido um desmagnetizador 4 posicionado em uma posição superior a uma primeira bandeja coletora 7 da pelo menos uma bandeja coletora 7, 8. A figura 2a ilustra uma vista esquemática de um desmagnetizador 4 opcionalmente adotado pela presente invenção. O desmagnetizador 4 proposto cria uma região de campo magnético alternado por meio da passagem de corrente alternada nas bobinas. Este campo magnético alternado desmagnetiza as partículas presas às matrizes magnéticas fazendo com que algumas partículas se desprendam das matrizes e sejam coletadas por uma primeira bandeja coletora 7 da pelo menos uma bandeja coletora 7, 8, que as direciona para o recipiente coletor 9. [0041] Como pode ser observado, na configuração preferencial ilustrada na figura 1 , podem ser opcionalmente adotadas duas bandejas coletoras, as quais: uma primeira bandeja coletora 7 posicionada abaixo do desmagnetizador 4; e uma segunda bandeja coletora 8 posicionada abaixo do dispositivo mecânico de limpeza 5 do dispositivo mecânico de limpeza 5 da matriz magnética.
[0042] O dispositivo mecânico de limpeza 5 promove a limpeza das matrizes magnéticas ao introduzir filamentos flexíveis no interior das mesmas. Assim, o dispositivo mecânico permanece fixo, junto à estrutura fixa do separador magnético e os filamentos varrem todas as matrizes magnéticas do anel de separação 10 devido ao movimento rotacional ininterrupto do anel de separação 10 de modo que o minério é direcionado para a segunda bandeja coletora 8, minério este que mesmo após ter sido submetido à desmagnetização, ainda está aglomerado nas matrizes magnéticas.
[0043] A figura 2b ilustra uma vista esquemática de um dispositivo mecânico de limpeza 5 da matriz magnética opcionalmente adotado pela presente invenção. Os filamentos do dispositivo mecânico de limpeza 5 penetram nas matrizes magnéticas e separam parte do minério previamente ao dispositivo gerador de jatos de ar comprimido 6. Como o anel de separação 10 apresenta movimento rotativo ininterrupto, os filamentos flexíveis penetram em todas as matrizes que passam pelo ponto onde o dispositivo mecânico está instalado. Preferencialmente, na parte inferior do dispositivo mecânico de limpeza 5, os filamentos são curtos, e se alongam à medida que se aproximam da parte superior do dispositivo. Dessa forma, a eficiência de limpeza é melhorada, uma vez que os filamentos acompanham o arco formado pelo anel de separação 10. Cada filamento flexível é construído em material com propriedades magnéticas nulas, assim não há atração das partículas de minério devido à histerese magnética.
[0044] A seguir, e também acima da segunda bandeja coletora 8, é provido pelo menos um dispositivo gerador de jatos de ar comprimido 6. A figura 2c ilustra uma vista esquemática de um dispositivo gerador de jatos de ar comprimido 6 opcionalmente adotado pela presente invenção. Neste ponto, jatos de ar comprimido são aplicados no carrossel para separar as partículas que ainda se mantém presas às matrizes. Preferencialmente, o pelo menos um dispositivo gerador de ar comprimido é posicionado frontalmente ao anel de separação, de modo angulado, em que o ar comprimido atinge a matriz magnética no sentido contrário à sua rotação ou paralelo ao anel de separação, em que o ar comprimido atinge a matriz magnética pela lateral. Assim, as partículas desprendidas nessa etapa são coletadas pela pelo menos uma bandeja coletora 7, 8 (preferencialmente a segunda bandeja coletora 8), e também são enviadas para o recipiente coletor 9 de concentrado.
[0045] O pelo menos um dispositivo gerador de jatos de ar comprimido 6 é composto por um conjunto de tubos que constantemente aplicam ar comprimido nas matrizes magnéticas do anel de separação 10 para separar (desprender das matrizes magnéticas) as partículas de minério. Como houve uma desmagnetização dessas partículas, elas são mais facilmente separadas. Dessa forma, é possível que o ar comprimido seja capaz de separar o minério de ferro da matriz.
[0046] A figura 3 ilustra um fluxograma que representa de forma ampla o método para remoção de partículas de minério de ferro aderidas por histerese magnética a uma matriz de um separador magnético vertical. Tal método, aplicado a um separador magnético como já descrito neste relatório, compreende essencialmente as etapas de: desmagnetizar partículas de minério de ferro em uma posição subsequente a uma primeira bandeja coletora 7 da pelo menos uma bandeja coletora 7, 8; raspar com um dispositivo mecânico de limpeza 5 a matriz magnética em uma posição subsequente ao desmagnetizador 4; e direcionar jatos de ar comprimido contra a matriz magnética em uma posição subsequente ao dispositivo mecânico de limpeza 5 da matriz magnética.
[0047] O funcionamento do dispositivo começa com a aplicação de uma corrente alternada sobre um par de bobinas posicionadas em lados opostos do anel de separação 10, em uma configuração de Helmholtz, em uma região acima do ponto de despejo do material a ser separado (acima do recipiente 2 de acumulação de minério).
[0048] A passagem de corrente alternada pelas bobinas gera um campo magnético alternado na região entre elas, que engloba parte do anel de separação 10. Esse campo magnético alternado desmagnetiza as partículas de minério que estavam presas às matrizes magnéticas do anel de separação 10 devido à histerese magnética. Na sequência, o anel de separação 10 passa pelo dispositivo mecânico de limpeza 5 da matriz magnética promovendo o arraste de material aglomerado. Em uma região subsequente, jatos de ar comprimido são aplicados às matrizes magnéticas para separar, sem a utilização de água, as partículas que ainda se mantém presas às matrizes.
[0049] Assim, de um modo mais particular, o desmagnetizador 4 pode compreender duas bobinas de fio de cobre esmaltadas, cada bobina posicionada em um lado do anel de separação 10 do separador magnético, adaptadas para produzir um campo magnético alternado devido a passagem de corrente alternada nas bobinas.
[0050] Portanto, ao se utilizar o sistema e o método propostos pela presente invenção, será criada uma região de campo magnético alternado em um ponto da trajetória do anel de separação 10 por meio de um desmagnetizador 4. Esse ponto é devidamente determinado, ele se localiza entre a região de magnetização do minério e o ponto de injeção de ar comprimido. Este campo magnético alternado irá desmagnetizar as partículas presas às matrizes magnéticas, facilitando a remoção do material de interesse aderido às matrizes magnéticas por histerese magnética. Esse mesmo sistema irá, após a desmagnetização das partículas, realizar uma limpeza mecânica nas matrizes magnéticas por meio do dispositivo mecânico de limpeza 5 e injetar ar comprimido para separar as partículas.
[0051] Portanto, ao utilizar o sistema proposto, há uma clara melhora na eficiência do processo de separação magnética mineral, além de tornar possível a eliminação do consumo de água para a separação de minério aderido às matrizes magnéticas de separadores magnéticos verticais, reduzindo os custos financeiros e ambientais.
[0052] Inúmeras variações incidindo no escopo de proteção do presente pedido são permitidas. Dessa forma, reforça-se o fato de que a presente invenção não está limitada às configurações/concretizações particulares acima descritas.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1 . Sistema para remoção de partículas de minério de ferro aderidas por histerese magnética a uma matriz magnética de um separador magnético vertical, o separador magnético vertical compreendendo: um anel de separação (10) compreendendo uma matriz magnética; uma entrada (1 ) de alimentação de minério; um recipiente (2) de acumulação de minério posicionado na porção inferior da matriz magnética compreendendo uma saída (3) de material com baixa suscetibilidade magnética; um dispositivo gerador de campo magnético adaptado para gerar um campo magnético na região do recipiente (2) de acumulação; pelo menos uma bandeja coletora (7, 8) posicionada internamente à matriz magnética e adaptada para coletar material com maior suscetibilidade magnética desprendido da matriz magnética; e um recipiente coletor (9) adaptado para receber o material com maior suscetibilidade magnética da pelo menos uma bandeja coletora (7, 8), o sistema sendo caracterizado por compreender: um desmagnetizador (4) posicionado em uma posição superior a uma primeira bandeja coletora (7) da pelo menos uma bandeja coletora (7, 8); um dispositivo mecânico de limpeza (5) da matriz magnética posicionado em uma posição subsequente ao desmagnetizador (4); e pelo menos um dispositivo gerador de jatos de ar comprimido (6) posicionado em uma posição subsequente ao dispositivo mecânico de limpeza (5) da matriz magnética.
2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por ser aplicado a um separador magnético de alto gradiente pulsante vertical (VPHGMS).
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por serem adotadas duas bandejas coletoras, as quais: uma primeira bandeja coletora (7) posicionada abaixo do desmagnetizador (4); e uma segunda bandeja coletora (8) posicionada abaixo do dispositivo mecânico de limpeza (5) do dispositivo mecânico de limpeza (5) da matriz magnética.
4. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo o dispositivo mecânico de limpeza (5) da matriz magnética ser fixado à estrutura fixa do separador magnético e compreender filamentos flexíveis adaptados para serem pressionados contra a matriz magnética, em que o comprimento dos filamentos flexíveis é aumentado desde sua porção mais inferior até a sua porção mais superior, e em que os filamentos flexíveis são construídos em material com propriedades magnéticas nulas.
5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de o pelo menos um dispositivo gerador de ar comprimido ser posicionado frontalmente ao anel de separação, de modo angulado, em que o ar comprimido é adaptado para atingir a matriz magnética no sentido contrário à rotação do anel de separação ou paralelo ao anel de separação, em que o ar comprimido atinge a matriz magnética pela lateral (10).
6. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo desmagnetizador (4) compreender duas bobinas de fio de cobre esmaltadas, cada bobina posicionada em um lado do anel de separação (10) do separador 17 magnético, em uma configuração de Helmholtz, em que as bobinas são adaptadas para produzir um campo magnético alternado devido a passagem de corrente alternada nas bobinas.
7. Método para remoção de partículas de minério de ferro, aderidas por histerese magnética a uma matriz magnética de um separador magnético vertical, o separador magnético vertical compreendendo: um anel de separação (10) compreendendo uma matriz magnética; uma entrada (1 ) de alimentação para alimentar minério em um recipiente (2) de acumulação de minério posicionado na porção inferior da matriz magnética, em que o recipiente (2) de acumulação compreende uma saída (3) de material com baixa suscetibilidade magnética; um dispositivo gerador de campo magnético para gerar um campo magnético na região do recipiente (2) de acumulação; pelo menos uma bandeja coletora (7, 8) posicionada internamente à matriz magnética para coletar material com maior suscetibilidade magnética desprendido da matriz magnética; e um recipiente coletor (9) para receber o material com maior suscetibilidade magnética da pelo menos uma bandeja coletora (7, 8), o método sendo caracterizado por compreender as etapas de: desmagnetizar partículas de minério de ferro em uma posição superior a uma primeira bandeja coletora (7) da pelo menos uma bandeja coletora (7, 8); raspar com um dispositivo mecânico de limpeza (5) a matriz magnética em uma posição subsequente ao desmagnetizador 18
(4); e direcionar jatos de ar comprimido contra a matriz magnética em uma posição subsequente ao dispositivo mecânico de limpeza (5) da matriz magnética.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por ser aplicado a um separador magnético de alto gradiente pulsante vertical (VPHGMS).
PCT/BR2021/050485 2020-11-16 2021-11-08 Método e sistema para remoção de partículas de minério de ferro aderidas por histerese magnética a uma matriz magnética de um separador magnético vertical WO2022099394A1 (pt)

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