La separación magnética es el proceso de separar los componentes de las mezclas mediante el uso de un imán para atraer sustancias magnéticas. [1] El proceso que se utiliza para la separación magnética separa las sustancias no magnéticas de las que sí lo son. Esta técnica es útil para los pocos minerales seleccionados que son ferromagnéticos (minerales que contienen hierro, níquel y cobalto) y paramagnéticos . [2] La mayoría de los metales, incluidos el oro, la plata y el aluminio, no son magnéticos.
Para separar materiales magnéticos se utilizan diversos medios mecánicos. [2] Durante la separación magnética, los imanes se sitúan dentro de dos tambores separadores que contienen líquidos. Debido a los imanes, las partículas magnéticas se desplazan por el movimiento de los tambores. Esto puede crear un concentrado magnético (por ejemplo, un concentrado de mineral ). [2]
Michael Faraday descubrió que cuando una sustancia se coloca en un entorno magnético, la intensidad del entorno se modifica por este. [3] Con esta información, descubrió que se pueden separar diferentes materiales con sus propiedades magnéticas . La siguiente tabla muestra los minerales ferromagnéticos y paramagnéticos comunes, así como la intensidad de campo que se requiere para separar los minerales magnéticos. [3]
En la década de 1860, la separación magnética comenzó a comercializarse. Se utilizó para separar el hierro del latón. [3] Después de la década de 1880, los materiales ferromagnéticos comenzaron a separarse magnéticamente. Entre otros, Thomas Edison intentó comercializar el enriquecimiento magnético de minerales de hierro pobres, pero fracasó. En la década de 1900, se inauguró la separación magnética de alta intensidad, que permitió la separación de materiales pragmáticos. [3]
Después de la Segunda Guerra Mundial , los sistemas más comunes fueron los electroimanes . La técnica se utilizó en los depósitos de chatarra. La separación magnética se desarrolló nuevamente a fines de la década de 1970 con la inauguración de nuevas tecnologías. [2] Las nuevas formas de separación magnética incluyeron poleas magnéticas, imanes suspendidos y tambores magnéticos.
En las minas donde la wolframita se mezclaba con casiterita , como en la mina South Crofty y East Pool en Cornualles o con bismuto como en la mina Shepherd y Murphy en Moina, Tasmania , se utiliza la separación magnética para separar los minerales. En estas minas, se utilizaba un dispositivo llamado separador magnético de Wetherill (inventado por John Price Wetherill , 1844-1906) [4] . En esta máquina, el mineral en bruto, después de la calcinación , se introducía en una cinta transportadora que pasaba por debajo de dos pares de electroimanes bajo los cuales corrían otras cintas en ángulo recto con respecto a la cinta de alimentación. El primer par de bolas estaba débilmente magnetizado y servía para extraer cualquier mineral de hierro presente. El segundo par estaba fuertemente magnetizado y atraía la wolframita, que es débilmente magnética. [4] Estas máquinas eran capaces de tratar 10 toneladas de mineral al día.
La separación magnética también se puede utilizar en grúas electromagnéticas que separan el material magnético de los desechos y las sustancias no deseadas. [1] Esto explica su uso para equipos de envío y gestión de residuos . Los metales no deseados se pueden eliminar de las mercancías con esta técnica. Mantiene todos los materiales puros. [1] Los centros de reciclaje utilizan a menudo la separación magnética para separar los componentes del reciclaje, aislar los metales y purificar los minerales. [1] Los imanes suspendidos, las poleas magnéticas y los tambores magnéticos eran los métodos utilizados en la industria del reciclaje. [1]
La separación magnética también es útil en la minería de hierro, ya que es atraído por un imán . [3]
Otra aplicación, no muy conocida pero muy importante, es el uso de imanes en industrias de proceso para eliminar contaminantes metálicos de los flujos de productos. [1] Esto adquiere mucha importancia en las industrias alimentaria o farmacéutica.
La separación magnética también se utiliza en situaciones en las que es necesario controlar la contaminación, en el procesamiento químico, así como durante el beneficio de minerales no ferrosos de baja calidad. [1]
La separación magnética también se utiliza en las siguientes industrias: lácteos, granos y molienda, plásticos, alimentos, químicos, aceites, textiles y más.
La separación magnética de células está en auge. Actualmente se utiliza en terapias clínicas, más específicamente en investigaciones sobre cánceres y enfermedades hereditarias . [5] La separación magnética de células dio un giro cuando Zborowski, un pionero de la separación inmunomagnética de células (IMCS), analizó la separación magnética de células comercial. Zborowski descubrió revelaciones cruciales que luego se utilizaron, y todavía se utilizan hoy, en la comprensión humana de la biología celular . [5] Hoy en día, la fabricación de productos terapéuticos relacionados con el cáncer y las enfermedades genéticas se está innovando debido a estos descubrimientos. [5]
Las técnicas de separación magnética también se utilizan en microbiología . En este caso, se utilizan moléculas de unión y anticuerpos para aislar organismos viables específicos, ácidos nucleicos o antígenos. [6] Esta tecnología ayuda a aislar especies bacterianas para identificar y dar diagnósticos de genes dirigidos a ciertos organismos. [6] Cuando las técnicas de separación magnética se combinan con PCR ( reacción en cadena de la polimerasa ), los resultados aumentan en sensibilidad y especificidad. [6]
La separación magnética de campo bajo se utiliza a menudo en contextos ambientales como la purificación de agua y la separación de mezclas complejas. [7] Los gradientes de campo magnético bajos son gradientes de campo que son más pequeños que cien teslas por metro. [7] Para esta técnica se utilizan magnetita monodispersa ( ) y nanocristales ( ). [7]
Los filtros magnéticos se colocan en las tuberías de la caldera para recoger la magnetita del agua circulante antes de que tenga la oportunidad de acumularse y reducir la eficiencia del sistema de calefacción. El agua que circula por el sistema de calefacción recoge restos de lodo (o magnetita) que pueden acumularse. El filtro magnético atrae todos estos restos con un potente imán a medida que el agua fluye a su alrededor, lo que evita la acumulación de lodo en las tuberías o en la caldera. [8]
La separación magnética débil se utiliza para crear productos más limpios y ricos en hierro que se pueden reutilizar. [9] Estos productos tienen niveles bajos de impurezas y una carga alta de hierro. Esta técnica se utiliza como tecnología de reciclaje. [9] Se combina con finos de escoria de fabricación de acero, así como con una selección de tamaños de partículas. [9]
Se puede demostrar [10] que la fuerza magnética por unidad de volumen sobre una partícula permeable con permeabilidad relativa mu sub (pr) es proporcional al gradiente espacial del cuadrado de la densidad de flujo magnético. La fórmula se puede utilizar en software de análisis de elementos finitos magnéticos para calcular densidades de fuerza en una amplia variedad de ejemplos prácticos, obteniendo resultados que coinciden con el artículo de Oberteuffer [2].
