Séparation des non-ferreux par électromagnétisme

La séparation des métaux non ferreux à l'aide de l'électromagnétisme fait appel à diverses techniques, notamment la séparation par courants de Foucault, les méthodes électrodynamiques et les nouvelles technologies de capteurs magnétiques. Voici quelques informations clés tirées de recherches récentes :

 

1) Séparation par courants de Foucault : Les séparateurs à courant de Foucault sont très efficaces pour récupérer les métaux non ferreux de différents flux de déchets, en utilisant l'interaction entre les champs magnétiques et les courants de Foucault induits dans les particules métalliques (Settimo et al., 2004); (Dholu et al., 2017).

• Les séparateurs à courants de Foucault sont des dispositifs utilisés pour séparer les matériaux non-ferreux des déchets solides, tels que l'aluminium, le cuivre, le zinc, etc., des matériaux ferreux dans les flux de déchets. Voici une explication de leur fonctionnement :

• Principe de base : Les séparateurs à courants de Foucault exploitent le principe physique des courants de Foucault, qui sont des courants électriques induits dans un matériau conducteur lorsqu'il est exposé à un champ magnétique variable. Lorsque des matériaux conducteurs sont soumis à ce champ magnétique variable, ils génèrent des courants de Foucault qui, à leur tour, génèrent un champ magnétique opposé. Cela crée une force de répulsion entre le matériau conducteur et le champ magnétique externe.

• Configuration : Ces séparateurs sont généralement constitués d'un tambour rotatif en métal conducteur, tel que l'aluminium ou le cuivre, et d'un système de magnétisation qui génère un champ magnétique variable autour du tambour. Les matériaux à trier sont alimentés sur le tambour en rotation.

Les séparateurs à courants de Foucault sont efficaces pour séparer les matériaux non-ferreux des flux de déchets solides.

• Ils permettent un tri rapide et efficace sans avoir besoin d'une intervention manuelle importante.
• Ils contribuent à la récupération des matériaux recyclables, ce qui est bénéfique pour l'environnement en réduisant la quantité de déchets envoyés en décharge
• Applications : Ces séparateurs sont largement utilisés dans l'industrie du recyclage des métaux pour séparer les métaux non-ferreux des matériaux mixtes. Ils sont également utilisés dans d'autres applications où la séparation des matériaux conducteurs est nécessaire.

En résumé, les séparateurs à courants de Foucault exploitent les propriétés électromagnétiques des matériaux conducteurs pour les séparer des matériaux non-conducteurs, facilitant ainsi le recyclage efficace des métaux non-ferreux.

2) Machines à induction linéaires: Elles sont utilisées pour la séparation électrodynamique des métaux non ferreux dans des champs magnétiques mobiles, et s'avèrent efficaces dans diverses applications industrielles et de recyclage (Obvintseva & Konyaev, 2017).

Les machines à induction linéaires sont des dispositifs utilisés dans le processus de séparation électrodynamique des métaux non ferreux. Voici une explication de leur fonctionnement :

• Principe de base : Les machines à induction linéaires exploitent le principe de l'induction électromagnétique pour séparer les métaux non ferreux des flux de déchets solides. Ce principe est similaire à celui des séparateurs à courants de Foucault, mais dans une configuration linéaire plutôt que rotative.
• Configuration : Une machine à induction linéaire typique se compose d'un convoyeur équipé d'une série de bobines électromagnétiques disposées le long du chemin de transport des matériaux à trier. Ces bobines génèrent un champ magnétique alternatif lorsqu'elles sont alimentées en courant électrique.
• Processus de séparation : Lorsque les matériaux sont alimentés sur le convoyeur, les métaux non ferreux, tels que l'aluminium et le cuivre, réagissent aux variations du champ magnétique en générant des courants induits dans leur structure. Ces courants induits créent à leur tour leur propre champ magnétique, qui interagit avec le champ magnétique produit par les bobines électromagnétiques.
• En conséquence, les métaux non ferreux sont soumis à une force électrodynamique qui les repousse hors du flux de matériaux, les séparant ainsi des autres matériaux sur le convoyeur. Les métaux non ferreux séparés sont ensuite collectés pour un traitement ultérieur.

• Avantages :

Les machines à induction linéaires offrent une séparation efficace des métaux non ferreux des flux de déchets solides.
Elles sont adaptées à une large gamme de débits et de tailles de matériaux, ce qui les rend polyvalentes dans diverses applications de tri.
Ces machines nécessitent peu d'entretien et peuvent fonctionner de manière continue, ce qui contribue à une production efficace et rentable.

• Applications : Les machines à induction linéaires sont largement utilisées dans l'industrie du recyclage des métaux pour séparer les métaux non ferreux des matériaux mixtes. Elles sont également utilisées dans d'autres secteurs où la séparation des métaux non ferreux est nécessaire, tels que le traitement des déchets électroniques et électriques.

• En résumé, les machines à induction linéaires exploitent le principe de l'induction électromagnétique pour séparer les métaux non ferreux des flux de déchets solides de manière efficace et rentable. Elles sont largement utilisées dans l'industrie du recyclage et d'autres applications de traitement des déchets

3) Techniques cryomagnétiques: Les techniques de séparation cryomagnétique utilisent des séparateurs magnétiques supraconducteurs pour traiter les déchets non ferreux, améliorant la pureté et les taux de récupération de métaux tels que Ni, Cr, Zn, Cu et V dans les effluents industriels (Gillet et al., 1998).

 

La séparation cryomagnétique est une technique avancée utilisée pour séparer les matériaux non ferreux des déchets solides à l'aide de séparateurs magnétiques supraconducteurs. Voici une explication de son fonctionnement :

• Principe de base:

La séparation cryomagnétique combine les avantages de la cryogénie (utilisation de températures très basses) avec les propriétés des aimants supraconducteurs pour produire des champs magnétiques intenses et uniformes. Ces champs magnétiques sont utilisés pour séparer les matériaux non ferreux des déchets solides.

• Configuration :

Dans un système de séparation cryomagnétique, des aimants supraconducteurs sont placés dans une enceinte cryogénique où ils sont refroidis à des températures extrêmement basses, généralement proches du zéro absolu. Lorsqu'ils atteignent ces températures, les aimants supraconducteurs perdent toute résistance électrique, permettant ainsi le passage d'un courant électrique sans perte d'énergie.

• Processus de séparation :

• Avantages :

- La séparation cryomagnétique permet une séparation extrêmement précise des matériaux non ferreux des déchets solides.
- Les aimants supraconducteurs génèrent des champs magnétiques très intenses et uniformes, ce qui améliore l'efficacité du processus de séparation.
- Cette technique est particulièrement efficace pour séparer des matériaux similaires en poids ou en taille, ce qui peut être difficile avec d'autres méthodes de séparation.

• Applications :

La séparation cryomagnétique est utilisée dans diverses applications, notamment dans l'industrie du recyclage des métaux pour séparer les métaux non ferreux des flux de déchets solides. Elle est également utilisée dans d'autres domaines où une séparation précise des matériaux est nécessaire, tels que la purification des minéraux et des mélanges chimiques.

En résumé, la séparation cryomagnétique utilise des aimants supraconducteurs refroidis à des températures extrêmement basses pour produire des champs magnétiques intenses et uniformes, permettant ainsi une séparation efficace des matériaux non ferreux des déchets solides.

 

4) Capteurs électromagnétiques:

La séparation des métaux non ferreux par capteurs électromagnétiques est une méthode utilisée dans le traitement des déchets pour séparer les métaux non ferreux des autres matériaux. Voici comment cela fonctionne :

Principe de base : Les capteurs électromagnétiques exploitent les différences de conductivité électrique et de susceptibilité magnétique entre les métaux ferreux et non ferreux pour les distinguer et les séparer. Les métaux non ferreux, tels que l'aluminium, le cuivre, et le zinc, ont généralement une conductivité électrique plus élevée et une susceptibilité magnétique plus faible que les métaux ferreux, tels que le fer et l'acier.

Configuration : Un système typique de séparation par capteurs électromagnétiques comprend un convoyeur sur lequel les matériaux à trier sont transportés. Des capteurs électromagnétiques sont positionnés le long du convoyeur pour détecter et séparer les métaux non ferreux du flux de matériaux.

Processus de séparation : Lorsque les matériaux sont alimentés sur le convoyeur, les capteurs électromagnétiques émettent un champ électromagnétique sur la zone de détection. Ce champ électromagnétique interagit avec les matériaux sur le convoyeur. Les métaux non ferreux réagissent en générant des courants de Foucault, ce qui crée à son tour un champ magnétique opposé au champ appliqué.

Les capteurs détectent ces changements dans le champ magnétique et déclenchent un mécanisme de séparation, tel qu'un jet d'air pulsé ou un système de déviation, pour éjecter les métaux non ferreux du flux de matériaux. Les métaux non ferreux séparés sont ensuite collectés pour un traitement ultérieur.

Avantages :

Applications : Les systèmes de séparation par capteurs électromagnétiques sont largement utilisés dans l'industrie du recyclage des métaux pour séparer les métaux non ferreux des flux de déchets solides. Ils sont également utilisés dans d'autres applications où la séparation des métaux est nécessaire, telles que le tri des déchets électroniques et électriques.

En résumé, la séparation des métaux non ferreux par capteurs électromagnétiques repose sur la détection des propriétés électriques et magnétiques des matériaux pour les séparer efficacement des autres matériaux dans les flux de déchets.

 

Ces techniques mettent en évidence les progrès des technologies de séparation des métaux non ferreux, soulignant leur importance dans les efforts de recyclage et de gestion des déchets.