Gwahaniad magnetig yw'r broses o "wahanu" deunyddiau niweidiol diangen oddi wrth sylwedd i'w "buro". Defnyddir y broses hon yn eang mewn diwydiannau ledled y byd i helpu i gael gwared ar ddeunyddiau fferrus yn ystod mwyngloddio, ailgylchu, fferyllol, neu lanhau'r amgylchedd. Wrth wraidd gwahaniad magnetig mae ei dechnegau amrywiol, pob un â gweithrediad a chymhwysiad gwahanol. Mae'r canllaw canlynol yn ymchwilio'n ddyfnach i wahaniad magnetig, ei egwyddorion sylfaenol, mathau o ddeunyddiau, a thechnegau gwahanol. Gadewch i ni ddechrau!
Beth yw Gwahanu Magnetig?
Mae gwahaniad magnetig yn ffordd o ddidoli deunyddiau gan ddefnyddio peiriannau arbennig sy'n gwneud maes magnetig. Defnyddir y dull hwn yn bennaf mewn trin gwastraff i ddarganfod a chadw pethau haearn neu i dynnu haearn allan o'r gwastraff.
Mewn peiriannau mawr, maen nhw'n defnyddio offer magnetig uwchben y gwastraff i ddod o hyd i haearn cyn ei falu. Er enghraifft, gallant ddod o hyd i'r haearn cyn llosgi'r gwastraff. Hefyd, maen nhw'n defnyddio'r peiriannau magnetig hyn mewn mannau lle maen nhw'n claddu gwastraff i ddod o hyd i haearn cyn cael gwared arno.
Gellir didoli gwastraff yn ôl pa mor magnetig ydyw: magnetig iawn, math o fagnetig, ychydig yn magnetig, neu ddim yn magnetig o gwbl. Pan fydd y pethau hyn â gwahanol lefelau magnetig yn mynd trwy'r maes magnetig, mae'r stwff magnetig iawn, sy'n aml yn cael ei wneud o haearn, yn glynu wrth y peiriant magnetig. Mae'r pethau nad ydynt yn fagnetig iawn yn cael eu cario i ffwrdd gan beiriant sy'n symud neu'n cwympo oherwydd disgyrchiant neu bŵer nyddu. Fel hyn, maen nhw'n gwahanu'r haearn oddi wrth weddill y gwastraff.
Techneg Gwahanu Magnetig - Egwyddorion Sylfaenol
Mae gwahanu magnetig yn ddull defnyddiol iawn a ddefnyddir mewn llawer o ddiwydiannau, fel mwyngloddio a gwneud bwyd. Mae'n gweithio oherwydd magnetau sy'n gallu gwneud i ddeunyddiau gyda haearn ynddynt symud.
Gelwir y syniad allweddol y tu ôl i wahaniad magnetig yn "feysydd magnetig." Gan ddefnyddio'r meysydd magnetig hyn, gellir defnyddio'r dechneg gwahanu magnetig i wneud dau brif beth: naill ai tynnu deunydd yn agosach neu ei daflu.
Wrth gymhwyso gwahaniad magnetig, y brif dechneg yw defnyddio meysydd magnetig i ddidoli deunyddiau. Mae'r deunyddiau hyn sy'n cynnwys haearn neu briodweddau magnetig eraill yn cael eu denu a'u tynnu'n agosach at y magnet, tra bod y rhai sydd heb briodweddau magnetig yn cael eu gwrthyrru a'u gwthio i ffwrdd. Mae'r broses hon yn "puro" sylweddau o ddeunyddiau diangen ac felly, mae'n dechneg werthfawr mewn amrywiol ddiwydiannau.
Gwahanol Mathau o Ddeunyddiau mewn Gwahaniad Magnetig
Mae deunyddiau'n adweithio'n wahanol pan fyddant yn agored i fagnetau. Fel y soniwyd yn gynharach, mae rhai deunyddiau'n ymateb yn gyflym i feysydd magnetig, mae eraill yn dangos diddordeb ysgafnach, ac yna mae rhai sy'n parhau i fod yn ddifater.
Gellir dosbarthu'r deunyddiau hyn yn seiliedig ar p'un a ydynt yn ddeunyddiau fferromagnetig, paramagnetig neu ddiamagnetig.
● Ferromagnetic: Mae gan y deunyddiau hyn atyniad cryf i magnetau a gallant ddod yn magnetau eu hunain yn agos at un. Enghreifftiau cyffredin o ddeunyddiau ferromagnetig yw haearn a nicel.
● Paramagnetig: Mae'r deunyddiau hyn yn cadw atyniad cymedrol i magnetau, yn llai dwys na deunyddiau ferromagnetig. Enghraifft gyffredin o ddeunyddiau paramagnetig yw alwminiwm.
● Diamagnetig: Nid yw deunyddiau fel dŵr neu bren yn ymateb i fagnetau. Maent yn dangos gwrthyriad gwan ac yn symud i ffwrdd pan fyddant yn agos at fagnet cryf.
Mae'r tri chategori hyn o ddeunyddiau yn ymateb i fagnetau yn y ddwy ffordd ganlynol:
● Magneteiddio: Mae hwn yn mesur ymateb magnetig deunydd pan fydd yn agos at faes magnetig. Po uchaf yw'r magnetization, y cryfaf yw'r affinedd ar gyfer magnetau.
● Tueddiad Magnetig: Mae'n mesur pa mor hawdd y gall deunydd ddod yn fagnetig. Pan fo tueddiad magnetig uchel, mae'n golygu bod y deunydd yn ymateb yn gyflym i magnetau, tra bod tueddiad isel yn golygu nad yw'n ymateb llawer o gwbl.
Mathau o Dechnegau Gwahanu Magnetig
Mae gwahaniad magnetig yn dechneg amlbwrpas gyda gwahanol ddulliau, pob un wedi'i gynllunio ar gyfer tasgau penodol. Gadewch i ni archwilio'r gwahanol fathau o dechnegau gwahanu magnetig a ddefnyddir mewn amrywiol ddiwydiannau yn y tabl canlynol.
Techneg Gwahanu Magnetig | Beth yw e? | Ble mae'n cael ei ddefnyddio? |
Gwahanwyr Drwm Magnetig | Mae gwahanyddion drwm magnetig fel drymiau magnetig pwerus sy'n chwarae rhan allweddol wrth wahanu deunyddiau. | ● Mae gwahanyddion drwm magnetig yn cael eu defnyddio mewn amrywiol ddiwydiannau megis mwyngloddio, ailgylchu, a hyd yn oed yn y diwydiant bwyd. |
Gwahanwyr Rholiau Magnetig | Mae gan wahanwyr rholiau magnetig roliau mawr sydd â magnetau cryf. | ● Defnyddir gwahanyddion rholio magnetig yn eang mewn prosesu mwynau a mwyngloddio i echdynnu mwynau gwerthfawr o fwyn. ● Maent hefyd yn ddefnyddiol mewn prosesau ailgylchu i roi trefn ar ddeunyddiau gwerthfawr o ffrydiau gwastraff. |
Hidlau a Gridiau Magnetig | Mae hidlwyr a gridiau magnetig fel rhwydi arbennig sydd wedi'u cynllunio i ddal gronynnau magnetig o ffrwd ddeunydd sy'n llifo. | ● Defnyddir hidlyddion a gridiau magnetig yn eang mewn diwydiannau fel fferyllol a phrosesu bwyd i gael gwared ar amhureddau magnetig bach o hylifau neu bowdrau. |
Gwahaniad Magnetig Gradd Uchel (HGMS) | Mae Gwahaniad Magnetig Gradd Uchel (HGMS) yn ddull datblygedig sy'n defnyddio offer arbenigol i ddal gronynnau magnetig mân. | ● Defnyddir HGMS mewn cymwysiadau lle mae angen gwahanu gronynnau magnetig mân, megis wrth buro cyfansoddion cyffuriau a chael gwared ar amhureddau magnetig mewn amrywiol brosesau diwydiannol. |
Trapiau Hylif Magnetig | Defnyddir trapiau hylif magnetig i dynnu gronynnau magnetig o ddeunyddiau hylif. | ● Defnyddir trapiau hylif magnetig mewn diwydiannau fel cemegau a thrin dŵr gwastraff. |
Egwyddorion Gweithredol Technegau Gwahanu Magnetig Gwahanol
Nawr, gadewch i ni weld sut mae gwahanol dechnegau gwahanu magnetig yn gweithio mewn diwydiannau:
1. Gwahanwyr Drwm Magnetig
Maen nhw'n gweithio fel hyn:
● Mewnlif: Mae'r cymysgedd o ddeunyddiau yn mynd i mewn i'r drwm trwy beiriant bwydo.
● Maes Magnetig: Y tu mewn i'r drwm, mae magnetau cryf sy'n creu maes magnetig. Mae'r maes hwn yn denu gronynnau magnetig yn y cymysgedd.
● Gwahanu: Wrth i'r cymysgedd gylchdroi y tu mewn i'r drwm, mae'r gronynnau magnetig yn cael eu tynnu tuag at wyneb y drwm. Maent yn cadw ato, gan wahanu oddi wrth y deunyddiau anfagnetig.
● All-lif: Mae'r gronynnau magnetig sydd wedi'u gwahanu yn cael eu cario i ffwrdd gan y drwm cylchdroi a'u casglu mewn ardal ar wahân, tra bod y deunyddiau anfagnetig yn parhau ar eu ffordd.
2. Gwahanwyr Rholiau Magnetig
Mae gwahanyddion rholio magnetig yn gweithredu yn y ffordd ganlynol:
● Llif Deunydd: Mae'r cymysgedd yn llifo i wyneb y rholyn magnetig.
● Atyniad Magnetig: Mae'r magnetau pwerus y tu mewn i'r rholyn yn creu maes magnetig. Mae'r maes hwn yn denu'r gronynnau magnetig yn y cymysgedd.
● Gwahanu Rholio: Wrth i'r cymysgedd fynd dros y gofrestr, mae'r gronynnau magnetig yn cael eu denu ac yn glynu wrth wyneb y gofrestr. Yn y cyfamser, mae'r deunyddiau anfagnetig yn parhau â'u taith.
● Casgliad: Mae'r gronynnau magnetig sydd wedi'u gwahanu yn cael eu tynnu oddi ar wyneb y rholyn, fel arfer gan gludfelt, a'u casglu ar wahân.
3. Hidlau a Gridiau Magnetig
Mae gan y math hwn o dechneg gwahanu magnetig y llawdriniaeth ganlynol:
● Llwybr Llif: Mae'r cymysgedd deunydd yn llifo trwy dramwyfa lle gosodir hidlyddion neu gridiau magnetig.
● Dal Magnetig: Mae gan y hidlwyr a'r gridiau hyn magnetau cryf y tu mewn iddynt. Wrth i'r cymysgedd lifo heibio iddynt, mae'r gronynnau magnetig yn cael eu dal ar wyneb yr elfennau magnetig hyn.
● Deunyddiau Gweddill: Mae'r deunyddiau anfagnetig yn parhau trwy'r darn heb gael eu heffeithio.
4. Gwahaniad Magnetig Graddiant Uchel (HGMS)
Mae'r gwahanwyr hyn yn gweithio fel hyn:
● Matrics Magnetig: mae dyfeisiau HGMS yn cynnwys "matrics magnetig", sydd fel grid wedi'i lenwi â gwifrau neu ddeunyddiau magnetig cain.
● Graddiant Uchel: Mae maes magnetig cryf yn cael ei gymhwyso, gan greu amgylchedd graddiant uchel ger y matrics.
● Dal Gronynnau: Wrth i'r cymysgedd deunydd fynd trwy'r ardal graddiant uchel hon, mae hyd yn oed gronynnau magnetig mân iawn yn cael eu dal gan y matrics.
● Rhyddhau: Ar ôl dal y gronynnau, gellir glanhau'r matrics a rhyddhau'r gronynnau magnetig, yn barod i'w casglu.
5. Trapiau Hylif Magnetig
Mae gan drapiau hylif y technegau gweithio canlynol:
● Llif Hylif: Mae'r cymysgedd hylif yn llifo trwy fagl, sy'n cynnwys magnetau pwerus.
● Dal Gronynnau Magnetig: Wrth i'r hylif fynd trwy'r trap, mae'r gronynnau magnetig yn cael eu denu i'r magnetau ac yn cael eu dal.
● Hylif Glân: Mae'r hylif puro yn parhau â'i daith tra bod y gronynnau magnetig yn cael eu dal yn y trap.
Ffactorau sy'n Effeithio ar Effeithlonrwydd Technegau Gwahanu Magnetig
Mae'r holl dechnegau gwahanu magnetig yn bwerus wrth wahanu deunydd diangen mewn sylweddau. Ond, mae yna ffactorau amrywiol sy'n effeithio ar eu heffeithlonrwydd, fel y rhestrir isod:
● Cryfder Maes Magnetig: Mae pŵer y maes magnetig fel cryfder magnet. Y cryfaf ydyw, y gorau y gall ddenu a gwahanu deunyddiau magnetig oddi wrth rai anfagnetig. Mae angen meysydd magnetig cryfach wrth ddelio â thasgau gwahanu heriol, fel arall, ni fyddant yn gallu puro'r sylwedd yn iawn.
● Maint a Siâp Gronynnau: Mae maint a siâp gronynnau mater. Efallai na fydd gronynnau mwy neu siâp afreolaidd yn cael eu denu mor hawdd i fagnetau o gymharu â rhai llai, siâp da. Mae gronynnau llai hefyd yn tueddu i ymateb yn well i rymoedd magnetig.
● Cyfradd Llif a Chrynodiad Gronynnau: Mae'r cyflymder y mae deunyddiau'n llifo trwy'r broses wahanu yn effeithio ar effeithlonrwydd. Os yw'r gyfradd llif yn rhy uchel neu os yw crynodiad y gronynnau yn rhy isel, efallai na fydd gan rai gronynnau ddigon o amser i ryngweithio â'r maes magnetig, gan arwain at wahanu llai effeithiol.
● Effeithiau Tymheredd: Gall tymheredd effeithio ar briodweddau magnetig. Gall rhai deunyddiau ddod yn fwy neu lai yn magnetig ar wahanol dymereddau. Ateb hawdd ar gyfer hyn yw rheoli ac addasu tymheredd i wella'r broses wahanu.
● Gorchudd Gronynnau Magnetig: Weithiau, mae gronynnau wedi'u gorchuddio â deunyddiau anfagnetig. Gall y cotio hwn leihau eu hymatebolrwydd i feysydd magnetig, gan wneud gwahanu yn llai effeithlon.
Casgliad
I grynhoi, defnyddir technegau gwahanu magnetig yn eang mewn diwydiannau. Maent yn didoli deunyddiau yn effeithlon gyda magnetau ac yn puro'r sylweddau. P'un a yw'n fwyngloddio, ailgylchu, fferyllol, neu lanhau amgylcheddol, mae gwahaniad magnetig yn helpu i symleiddio prosesau, gwella ansawdd y cynnyrch, a gwella cynaliadwyedd amgylcheddol.
