La separazione magnetica concentra o depura un minerale sfruttando differenze di suscettibilità magnetica tra particelle. È usata per magnetite, ilmenite, ematite dopo opportuni trattamenti, rimozione di contaminanti ferrosi e separazioni in sabbie pesanti.
Una particella magneticamente suscettibile in un campo non uniforme subisce una forza proporzionale a volume, suscettibilità e gradiente del campo:
In questa relazione V è il volume della particella, \chi la suscettibilità magnetica e H l’intensità del campo. Per separare bene non basta un campo intenso: serve un gradiente elevato e una differenza significativa di risposta magnetica tra utile e ganga. Una particella ferromagnetica viene attratta facilmente; una particella paramagnetica debole richiede campi e gradienti molto più elevati; una particella diamagnetica tende invece a essere respinta debolmente.
I separatori si distinguono per intensità di campo, funzionamento a secco o a umido e campo a bassa o alta intensità. I materiali ferromagnetici sono facili da catturare; quelli paramagnetici deboli richiedono campi e gradienti molto più elevati.
In pratica la separazione dipende anche da granulometria, grado di liberazione, forma delle particelle, umidità, portata, distanza dal magnete e presenza di rivestimenti superficiali. Se il minerale utile non è liberato dalla ganga, la particella composta può rispondere in modo intermedio e ridurre selettività e recupero.
I separatori a bassa intensità sono tipici per minerali fortemente magnetici come magnetite. I separatori ad alta intensità o ad alto gradiente sono usati per ematite, ilmenite, limonite, minerali debolmente paramagnetici e rimozione di impurità ferruginose da sabbie, feldspati o caolini. La scelta tra secco e umido dipende da granulometria, contenuto d’acqua, dispersione dei fini e costi di processo.
Le grandezze operative sono recupero, tenore del concentrato, rapporto di arricchimento e perdita dell’utile nelle code. Una regolazione troppo aggressiva aumenta il recupero ma trascina ganga; una regolazione troppo selettiva produce concentrato più pulito ma perde materiale utile.
Un errore comune è trattare la separazione magnetica come una semplice estrazione del “ferro”. In realtà il processo sfrutta una risposta magnetica differenziale, quindi richiede caratterizzazione mineralogica, prove di laboratorio e controllo della preparazione granulometrica.
Vedi anche: Arricchimento del Minerale, Separazione Gravitazionale, Separazione Elettrostatica.