DE2527456C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Stoffen durch Magnetscheidung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Stoffen durch MagnetscheidungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Stoffen durch Magnetscheidung, bei welchem die in
einem Trägermedium suspendierten feinkörnigen Feststoffteilchen nacheinander durch Zonen erhöhter
Feldstärke geführt werden.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Zur Separation von Gutanteiien unterschiedlicher Suszeptibilität sind eine Reihe von Vorschlägen
gemacht worden.
Ein aus der DT-OS 24 43 487 bekanntes Magnetscheidesystem weist einen Magneten auf, der von einem aus
zwei Kanälen bestehenden Kanalsystem umgeben ist, wobei die Kanäle radial aneinanderliegen und eine
gemeinsame Trennwand haben, die teilweise weggelassen ist, um einen einkanaligen Entmischungsbereich zu
schaffen. Dabei wird dem äußeren, d. h. in einem Bereich geringerer Magneterregung liegenden Kanal das in
einem Fluid suspendierte Aufgabegut zugeführt, während in den inneren Kanal nur ein Fluid eintritt. Der
gleichzeitige Einfluß von Reibungs-, Magnet- und Fliehkraft bewirkt beim Durchströmen der gekrümmten
Kanäle eine Anreicherung von suszeptiblen Gutanteilen an der Innenseite. Im Entmischungsbereich erfolgt dann
aufgrund der fehlenden Trennwand die Abscheidung der suszeptiblen Gutanteile, die das Magnetscheidesystem
durch den Austritt des inneren, d. h. im Bereich einer höheren Magneterregung Hegenden Kanals
verlassen. Dieses Magnetscheidesystem erlaubt die Abscheidung eines Gutanteiles von einer bestimmten
Suszeptibilität, wobei das Trennungsergebnis des Verfahrens noch von der Durchströmgeschwindigkeit
abhängt.
Die Magnetscheidung kann, wie in der DT-AS 10 98 463 beschrieben wird, mehrstufig so ausgeführt
sein, daß das Gut z. B. nacheinander angeordnete Magnetscheidesysteme durchläuft, von denen das
zweite mit einer höheren Magneterregung als das erste betrieben wird. Entsprechend befindet sich im Austrag
des ersten Magnetscheidesystems ein Gutantei! hoher, im Austrag des zweiten ein Gutanteil niedriger
ίο Suszeptibilität.
Das Prinzip, nämlich das Gut nacheinander durch Zonen jeweils höherer Feldstärke zu führen, Scann auch,
wie in der DT-OS 23 07 273 erwähnt ist, dadurch erreicht werden, daß das Gut ein Magnetscheidesystem
mehrfach durchläuft, wobei die Erregung von Durchlauf zu Durchlauf erhöht wird. Der erste Durchlauf ergibt
dabei einen Gutantei! hoher Suszeptibilität, während die folgenden Wiederholungsdurchläufe Gutanteile jeweils
niedrigerer Suszeptibilität erbringen. Die Zerlegung
eines Gutes von magnetisierbaren Teilchen in Anteile
unterschiedlicher Suszeptibilität ist nach den genannten Verfahren kompliziert, mit hohem apparatetechnischen
Aufwand verbunden und unwirtschaftlich, da entweder mehrere hintereinandergeschaltete Magnetscheidesysterne
unterschiedlicher Magneterregung oder ein Magnetscheidesystem mit einer Vorrichtung für
Wiederholungsdurchläufe und einer Regelungsmöglichkeit der Magneterregung vorhanden sein müßten.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, die bekannten Verfahren so weit zu verbessern, um einen Gutstrom mit mehreren Anteilen unterschiedlicher Magnetisierbarkeit in einem Magnetscheidesystem unkompliziert und wirtschaftlich in seine verschiedenen Anteile zu trennen.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, die bekannten Verfahren so weit zu verbessern, um einen Gutstrom mit mehreren Anteilen unterschiedlicher Magnetisierbarkeit in einem Magnetscheidesystem unkompliziert und wirtschaftlich in seine verschiedenen Anteile zu trennen.
Dies gelingt mit der Vorrichtung und dem Verfahren nach der Erfindung dadurch, daß man das Gut
wiederholt und in jeweils geringerem Abstand vom Magneten durch dasselbe gleichbleibend erregte Magnetfeld
leitet. Das Gut durchläuft also mehrere aufeinanderfolgende Zonen von jeweils höherer
Feldstärke.
Eine vorteilhafte, erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung, bestehend aus einem Magnetsystem und
mehreren daran entlanggeführten Kanälen zum Hindurchleiten der suspendierten Feststoffteilchen besteht
darin, daß die Kanäle in unterschiedlichem Abstand zum Magnetsystem hintereinander geschaltet sind. Auf diese
Weise erzeugt ein Magnetfeld bei gleichbleibender Erregung mehrere voneinander getrennte Zonen
unterschiedlicher Feldstärke, durch deren Hintereinanderschaltung das Gut nacheinander Bereiche unterschiedlicher
Feldstärke durchläuft.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung ergibt sich dadurch, daß die
Kanäle konzentrisch zum Magnetsystem angeordnet sind.
Diese Anordnung hat nämlich den Vorteil, daß der Gutstrom in einem ringspaltförmigen Strömungsquerschnitt
außen am Magneten entlang geführt wird.
Hierbei weisen die Strömungsführungen der einzelnen Kanäle eine den Magneten etwa röhrenförmig
umgebende Konfiguration auf. Daraus ergibt sich eir ausgesprochen kompaktes, leistungsfähigses System
Von Vorieil ist hierbei in siröruungsicchnische!
Hinsicht, daß infolge der Einführung des unbehandelter Gutes in einen äußeren Ringkanal, aus welchem, wie aui
den folgenden Kanälen, jeweils ein Anteil von Fertiggu oder Zwischengut abgeführt wird, daß einer siel·
/erringernden Gutstrommenge eine jeweils mit dem
Radius verringerte Querschnittsfläche des benachbarten Kanales entspricht.
Zweckmäßig ist eine solche Vorrichtung deshalb, weil
sich zumindest bei dieser Anordnung ergibt, daß benachbarte Kanäle eine W?ndfläche gemeinsam
haben.
Und schließlich kann ein Kanal auch noch derart beschaffen sein, daß er zur Trennung eines Cutstromes
in mehr als zwei unterschiedlich magnetisierbare Sorten mit meliierenTrennvorfichtungen ausgestattet ist.
Zur Steuerung und Einstellung des Klassierungsprozesses hat sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
die Maßnahme bewährt, daß die Auslaßorgane der Trennvorrichtungen mit Mitteln zum Drosseln des
Gutstromes ausgestattet sind. Hierdurch läßt sich in einfacher und übersichtlicher Weise die Strömungsgeschwindigkeit
der einzelnen Gutanteile in den verschiedenen Kanalabschnitten einsteller und somit die
Verweilzeit der verschiedenen Gutanteüe innerhalb des Wirkungsbereiches vom Magnetfeld kontrollieren.
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der Zeichnungen,
in welchen Beispiele von Anordnungen des Magnetscheiders nach der Erfindung dargestellt sind.
Fig. 1 stellt einen Längsschnitt durch einen Magnetscheider
nach der Erfindung dar,
Fig.2 zeigt in rein schematischer Darstellung den
Stromführungs- und Funktionsplan dieses Magnetscheiders,
Fig.3 hat ein modifiziertes Aufbaubeispiel des Magnetscheiders, ebenfalls in rein schematischer Darstellung,
zum Gegenstand,
Fig.4 zeigt schließlich eine weitere Modifikation desselben.
Im einzelnen zeigt Fig. 1 einen Kryostaten 1 mit den
in seinem Inneren angeordneten Polen 2, welche im gezeigten Beispiel aus supraleitenden Spulen bestehen.
Um den Kryostaten 1 sind die Kanäle 14, 15 und 16 konzentrisch herumgelegt. Der Pfeil 17 deutet schematisch
die Einfüllung des Gutstromes am oberen Ende des Kanals 14 an. Dieser durchströmt den Kanal 14 von
oben nach unten, wobei der relativ am stärksten magnetisierbare Anteil, angedeutet durch den Pfeil 18,
an die Wand 19 abgelenkt und im unteren Kanalbereich mit Hilfe der Trennvorrichtung 20 aufgefangen und als
Konzentrat mit Hilfe einer nicht näher dargestellten Austragseinrichtung aus dem Magnetscheidesystem
herausgeführt wird.
Der schwächer magnetisierbare Anteil, angedeutet durch den Pfeil 21, wird mit Hilfe einer im Belieben
jedes Fachmannes liegenden und daher nicht gesondert dargestellten Einrichtung, z. B. durch ein Rohr, auf der
gestrichelt dargestellten Bahn 22 in die zweite Aufbereitungsstufe, d. h. in das obere Ende des Kanales
15 rückgeführt, wie dies durch den Pfeil 23 angedeutet ist. Der Kanal 15 grenzt seinerseits konzentrisch an den
Kanal 14 an und hat mit diesem die Wand 19 gemeinsam. Der mittlere Radius R 15 und damit die
Querschnittsfläche dieses Kanales ist kleiner als di«.
Querschnittsfläche des Kanales 14 mit dem Kreisringradius R 14.
Das Gut durchströmt nun in laminarem, beruhigtem Fluß den Kreisringkanal 15, wobei wiederum die relativ
stärker magneüsierhare Sorte dieses Gutstromes durch
die attraktorischen Magnetkräfte des Polsystems an die innere Wand 24 des Kanals 15 abgelenkt, von der
Trennvorrichtung 25 aufgefangen und, wie durch den Pfeil 26 schematisch angedeutet, aus dem System
herausgeführt wird. Die Kanäle 15 und 16 haben im übrigen die Zwischenwand 24 gemeinsam. Das in dieser
zweiten Stufe anfallende schwächer magnetisierbare Gut, angedeutet durch den Pfeil 27, wird ebenfalls aus
dem System herausgeführt, auf dem gestrichelt darge stellten Weg 28 in das obere Eingabeende de;
Magnetsystems zurückgeführt und, wie dnrcli den Pfeil
29 angedeutet, in den Kanal 16 als driite und letzte Stufe aufgegeben. Dieser Kanal 16 liegt dem Magnetsystem
am nächsten, in ihm wirken demnach die attraktorischen Kräfte des Magnetsystems am stärksten. Dadurch wird
das hindurchströmende Restgut von sehr geringer magnetischer Suszeptibilität in eine sehr schwach
iS magnetische und eine unmagnetische Restsorte getrennt.
Das am schwächsten Magnetische verläßt den Kanal 16 mit Hilfe der Trennvorrichtung 31 beim
Auslaß 32, während das Unmagnetische das Scheidesystem bei 33 verläßt. Wie die Darstellung erkennen läßt,
zo erfolgt mit Hilfe der Vorrichtung nach der Erfindung die
Trennung des Gutstromgemenges 17 in drei unterschiedlich magnetisierbare Gutsorten 18,26,32 sowie in
eine vierte unmagnetische Gutsorte 33.
Der Trennvorgang und der Aufbau des Magnetscheidesystems
nach der Erfindung sind zur Verdeutlichung nochmals in F i g. 2 im Funktionsschema dargestellt.
Ziffer 40 zeigt die Rotationsmittenachse des Kryostatensystems
mit der Magnetpolanordnung 41 und ferner die sich in konzentrischen Ringen aufbauenden Kanäle
42, 43, 44. Diese besitzen an ihrem oberen Ende Einrichtungen zur gleichmäßigen Aufgabe eines Gutstromes,
welche jedoch nicht näher dargestellt, sondern lediglich durch die Pfeile 50, 55 und 63 angedeutet sind,
da derartige Einrichtungen im Belieben jedes Durchschnittsfachtnannes
liegen. Ferner zeigen die Kanäle an ihrem unteren Ende die Trennvorrichtungen 42', 43' und
44'. Am oberen Ende des Systems ist eine Aufgabevorrichtung 45 angeordnet, in welche das zu klassierende
Gut 46 aufgegeben wird. Ein Überlaufrohr 47 hält den Spiegel 48 der Flüssigkeit konstant. Der Zulauf in das
Magnetscheidesystem wird mit Hilfe des Drosselorgans 49 geregelt. Das Gut tritt an der Stelle 50 in das obere
Ende des Kanales 44 ein. Da der Feldgradient des Magnetsystems von dem Ursprung des Feldes an den
Polen nach außen zu exponentiell abnimmt, ist zu sehen, daß der Kanal 44 im Wirkungsbereich der relativ
schwächsten magnetischen Intensität liegt, während der dem Magnetfeld näher gelegene Kanal 43 in einem
Bereich wesentlich höherer magnetischer Intensität und schließlich der Kanal 42 im Bereich der höchsten
magnetischen Intensität liegt. Hierdurch wird von dem Gutstrom beim Klassieren im Bereich des Kanals 44 nur
derjenige Gutanteil magnetisch erfaßt, welcher einen bestimmten Wert der materialspezifischen Suszeptibilität
überschreitet. Dieser Anteil wird in Richtung der Wand 51 abgelenkt und im unteren Bereich des Kanal;
44 durch die Trennvorrichtung 44' von dem geringei magnetisierbaren Teil getrennt. Der geringer magnet!
sierbare Anteil verläßt bei 52 die Trennkammer 53 dei Trennvorrichtung 44' und gelangt auf dem gestrichel
angedeuteten Weg 54 an der mit dem Pfeil 5i gekennzeichneten Stelle in die zweite Aufbereitungsstu
fe des Kanals 43. In diesem wiederholt sich der Vorganj entsprechend, wobei das stärker magnetisierbare Gu
57 aus dem Apparate-System ausgetragen wird. Da schwächer magnetisierbare Gut 60 gelangt auf de:i
gestrichelt angedeuteten Weg 61 bei 63 in die dritt Stufe, nämlich in den Kanal 42. Auch in dieser
wiederholt sich der Vorgang sinngemäß, und es werden als schwächste magnetisierbare Fraktion die Gutanteile
58 sowie als unmagnetischer Rest die Stoffanteile 59 ausgetragen.
Dadurch ergeben sich vier verschiedene Sorten nämlich das Konzentrat 1, ein Mittelgut II, ein weiteres
Mittelgut III sowie ein unmagnetisches Gut IV.
Die Austragsorgane besitzen Drosselorgane 66, 67, 68 und 69, mit deren Hilfe die Menge des jeweils
ausgetragenen Gutanteiles 56,67,58 und 59 eingestellt
werden kann.
Die Fig.3 zeigt schließlich eine weitere Modifikationsmöglichkeit
der magnetischen Aufbereitungseinrichtung nach der Erfindung. Man erkennt den Magnet
70, dessen Aufbau nicht näher dargestellt zu werden ij
braucht. Im Grunde genommen ist es für die Erfindung auch unerheblich, ob es sich um ein konventionelles
Magnetsystem oder ob es sich z. B. um ein durch Supraleiter erzeugtes Magnetsystem handelt. Im gezeigten
Beispiel durchströmt der Gutstrom, beginnend » an der Aufgabestelle 71, den Kanal 72 von oben nach
unten, gelangt anschließend in die Trennvorrichtung 73, worin der Anteil A als magnetisches Konzentrat
getrennt und ausgeschieden wird, worauf das Restgut, angedeutet durch die Verbindung 74, von unten in den
benachbarten Kanal 75 aufgegeben wird, den das Gut von unten nach oben durchströmt, um am oberen Ende
in die Trennvorrichtung 76 zu gelangen. In dieser wird das stärker Magnetisierbare, angedeutet durch den Pfeil
77, als Gutsorte B ausgetragen, während das schwächer magnetisierbare Gut mit Hilfe der Verbindung 78 in den
oberen Bereich des dem Ursprung des magnetischen Feldes nächst gelegenen Kanals 79 aufgegeben wird. In
diesem wird ein gerade noch magnetisierbarer Anteil in der Trennvorrichtung 80 als schwach magnetisierbares
Gut C von dem unmagnetischen Rest D getrennt und ebenfalls ausgetragen.
Als weiteres Ausführungsbeispiel ist schließlich in Fig.4 ein Magnetscheider dargestellt, welcher sich
lediglich dadurch von den anderen Ausführungsformen unterscheidet, daß ein äußerer Kanal 90, im Bereich der
geringsten magnetischen Intensität gelegen, zwei Auffangvorrichtungen 91 und 92 aufweist. Aus diesem
Kanal 90 wird auf diese Weise ein Konzentrat A sowie daneben ein Zwischenprodukt B unmittelbar ausgetragen,
während lediglich das relativ am schwächsten magnetisierbare Restgut, angedeutet durch die
Rückführungsleitung 93, bei 94 in den Kanal 95 aufgegeben wird. In Wiederholung der nun schon
mehrfach geschilderten Vorgänge wird dieses Restgui im Kanal 95 mit Hilfe der Trennvorrichtung 96 in die
beiden letzten Gutsorten C mit geringer magnetische! Suszeptibilität sowie einen Rest D von unmagnetischer
Eigenschaften getrennt und ausgetragen.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Verfahren zur Aufbereitung von Stoffen durch Magnetscheidung, bei welchem die ^ einem
Trägermedium suspendierten feinkörn Feststoffteilchen nacheinander durch Zonen erhöhter
Feldstärke geführt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Gut wiederholt und in jeweils geringerem Abstand vom Magneten durch dasselbe, gleichbleibend erregte Magnetfeld leitet.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Magnetscheideverfahrens gemäß Anspruch 1 mit einem
Magnetsystem und mehreren daran entlanggeführten Kanälen zum Hindurchleiten der suspendierten
Feststoffteilchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (42, 43, 44) in unterschiedlichem Abstand
zum Magnetsystem (41) hintereinander geschaltet sind.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (14, 15, 16) konzentrisch
zum Magnetsystem (2) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Kanäle
(43,44) eine Wand (51) gemeinsam haben.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der
Kanäle (90) mit mehr als einer Trennvorrichtung (91, 92) ausgestattet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Auslaßorgane von
Trennvorrichtungen mit Mitteln (66, 67,68,69) zum Drosseln des Gutstromes ausgestattet sind.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752527456 DE2527456C3 (de) | 1975-06-20 | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Stoffen durch Magnetscheidung | |
GB2543176A GB1497769A (en) | 1975-06-20 | 1976-06-18 | Method and a device for preparation of material by means of magnetic separation |
FR7618774A FR2316000A1 (fr) | 1975-06-20 | 1976-06-21 | Procede et dispositif pour la preparation de matieres par separation magnetique |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752527456 DE2527456C3 (de) | 1975-06-20 | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Stoffen durch Magnetscheidung |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2527456A1 DE2527456A1 (de) | 1976-12-23 |
DE2527456B2 DE2527456B2 (de) | 1977-04-14 |
DE2527456C3 true DE2527456C3 (de) | 1977-11-24 |
Family
ID=
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