DE3417354C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetscheider mit einer einen Förderer aufweisenden Förderanordnung für den Transport einer Matrix von magnetischen Elementen durch mindestens ein Magnetfeld, das von einer Magnetfeldeinrichtung erzeugt wird, mit einem Eingabeeinlaß zur Zufuhr von zu trennendem Material in den Bereich des Förderers, der sich zum Zuführzeitpunkt im Bereich des Magnetfeldes befindet, mit Mitteln zum Abführen von Material von der Matrix im Bereich des Magnetfeldes und mit Mitteln zum Entfernen von in der Matrix zurückgehaltenen magnetischen Teilen in einem Bereich außerhalb des Magnetfeldes.

Bei einem bekannten Magnetscheider dieser Art (DE-OS 27 49 661) sind benachbart zum Förderer zwei Permanentmagneten angebracht, die sich mit unterschiedlichen Magnetpolen gegenüberliegen, so daß das Magnetfeld sich quer zur Bewegungsrichtung des Förderers erstreckt. In einem derartigen Magnetscheider lassen sich nur verhältnismäßig geringe Magnetfeldstärken im Bereich des Förderers aufbauen, die noch dadurch verringert werden, wenn der Abstand der Permanentmagneten zur Vergrößerung der Breite des Förderers vergrößert wird.

Es ist auch bereits bekannt (DE-OS 25 32 493), bei einem Magnetscheider statt Permanentmagneten einen Elektromagneten ein­ zusetzen. Da jedoch auch bei diesem Magnetscheider die Anordnung des Magneten in gleicher Weise vorgenommen wird, erfordern hohe Magnetfeldstärken im Bereich des Förderers hohe Leistungen und/oder einen geringen Abstand der Magnetpole. Letzteres kann nur durch Verringerung der Breite des Förderers und damit der Kapazität des Magnetscheiders erreicht werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Magnetscheider derart auszubilden, daß auch bei großer Breite des Förderers ohne nennenswerte Leistungserhöhung eine hohe Magnetfeldstärke im Bereich des Förderers erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Magnetscheider der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß die Magnetfeldeinrichtung ein Paar im Abstand voneinander und im wesentlichen koaxial zueinander angeordneter Zylinderspulen aufweist und daß der Förderer im wesentlichen quer zu den Achsen der Zylinderspulen zwischen diesen hindurchbewegt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Magnetscheider werden somit zur Erzeugung der Magnetfeldstärken Zylinderspulen eingesetzt, zwischen denen der Förderer seitlich eingeführt werden kann, wobei sich auf einfache Weise hohe Magnetfeldstärken erzeugen lassen, ohne daß eine Verbreiterung des Förderers zu einer nennenswerten Verringerung der Feldstärken führen würde und/oder eine nennenswerte Erhöhung der zur Erzeugung einer ausreichenden Feldstärkedichte benötigten Leistung erforderlich machte. Die Vergrößerung des Durchmessers der Zylinderspulen führt lediglich zu einer Vergrößerung der verbrauchten Leistung infolge Ver­ größerung der Länge und damit des Widerstandes des Leiterdrahtes.

Da sich die Zylinderspulen in der erfindungsgemäßen Anordnung einfach isolieren lassen, können auch supraleitende Zylinder­ spulen eingesetzt werden, die sich zusammen mit den erforderli­ chen Einrichtungen zur Aufrechterhaltung niedriger Temperaturen für die Supraleitfähigkeit ohne weiteres anordnen lassen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Ausführungsbeispiele zeigenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht einen Magnetscheider.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht der das Magnetfeld erzeugenden Einrichtungen des Magnetscheiders aus Fig. 1.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die das Magnetfeld erzeugen­ den Einrichtungen aus Fig. 3 entlang der Linie IV-IV.

Fig. 5 zeigt in einem Schnitt den Förderer des Magnetscheiders aus Fig. 1 mit dem darauf bewegten magnetischen Drahtnetz-Matrixelement.

Fig. 6 zeigt schematisch ein anderes Förderband zur Verwendung in dem Magnetscheider aus Fig. 1.

Fig. 7 zeigt eine schematische Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines Magnetschei­ ders.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, enthält der Magnetscheider 1 eine Förderanordnung mit einem einen Förderer bildenden endlosen, flexiblen Förderband 2, das in Richtung des Pfeiles "A" bewegbar ist und ein geradliniges, horizontales Arbeitstrum hat, das durch die zum Magnet­ scheider 1 gehörenden, ein Magnetfeld erzeugenden Einrichtungen 3 geführt wird. Entlang der Bewegungsbahn des Förderbandes 2 sind Führrollen 4 angeordnet, die den endlosen Umlauf des Förderbandes 2 bewirken.

Der Magnetscheider 1 hat einen Eingabeeinlaß 5, durch den Material auf das in den Bereich der Einrichtungen 3 eintretende Förderband 2 aufgebracht werden kann. Ein erster Wassereinlaß 6 dient zum Spülen des Förder­ bandes 2 innerhalb der ein Magnetfeld erzeugenden Einrichtungen 3, während ein zweiter Wassereinlaß 7 für das Spülen des Förderbandes 2 nach dem Austritt aus den Einrichtungen 3 vorgesehen ist. Ein erster, trichterförmiger Abgabeauslaß 8 nimmt das im wesentli­ chen nicht magnetische, geförderte Material auf und transportiert es ab, das vom Förderband 2 im Bereich des Magnetfeldes mittels des aus dem ersten Wassereinlaß 6 austretenden Wassers weggespült wird, während ein zweiter trichterförmiger Abgabeauslaß 9 das magnetische Material aufnimmt und abtransportiert, das nach dem Austritt aus den Einrichtungen vom Förderband 2 wegge­ spült wird.

Das Rückführtrum des Förderbandes durchläuft eine Waschstation 10 und eine Reinigungsstation 11, wobei die Reinigung durch Wasser oder durch Wasser mit Zu­ sätzen z. B. Säuren und Laugen bewirkt werden kann, um die Reinigungswirkung zu unterstützen. Es ist auch möglich, eine mechanische Reinigung vorzunehmen.

Die ein Magnetfeld erzeugenden Einrichtungen 3 sind in Fig. 1 im Schnitt und in Fig. 3 als Ansicht ge­ zeigt, wobei sie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet sind. Sie enthalten ein Paar von Eisen umgebener Solenoide oder Zylinderspulen 12, die koaxial zueinander angeord­ net sind und durch eine Verkleidung 13 in ihrer Betriebs­ stellung zueinander gehalten werden. Die Verkleidung 13 hat eine Öffnung 14, durch die das Förderband zwi­ schen den Zylinderspulen 12 hindurchtreten kann.

Eine weitere Schlitzöffnung 15, die deutlicher in Fig. 3 zu erkennen ist, ist in der Verkleidung 13 ausgebildet und verläuft durch die Mitte der funktionell oberen Zylinderspule quer zur Öffnung 14. Die Schlitzöffnung 15 dient zur Aufnahme und zum Verteilen von Spülwasser, das vom ersten Wassereinlaß 6 oberhalb der Einrichtungen 3 kommt.

Die Verkleidung 13 hat eine weitere, trichterförmige oder konische Öffnung 16 mit quadratischem Querschnitt, die durch die Mitte der funktionell unteren Zylinderspule und koaxial bezüglich der Schlitzöffnung 15 verläuft und die im Betrieb das im wesentlichen nicht magnetische Mate­ rial zur Ableitung in den ersten Abgabeauslaß 8 aufnimmt.

Fig. 3 und 4 zeigen die Form der ein Magnetfeld erzeugenden Einrichtungen 3 im einzelnen.

In Fig. 5 ist das Förderband 2 des Magnetscheiders 1 zusammen mit einem rechteckförmigen Drahtnetzelement 17 gezeigt, dessen im Betrieb untere Kante durch die Mittel 18 am Förderband 2 angebracht ist. Die Förderan­ ordnung enthält ferner ein Paar Rahmenelemente 19 zur seitlichen Halterung des Drahtnetzelementes 17 in einer aufrechten Stellung bezüglich der Oberfläche des Förderbandes 2. Das Drahtnetzelement 17 ist somit an drei Seiten von der Förderbandanordnung umschlossen, während seine im Betrieb obere Kante frei bleibt.

Die Rahmenelemente 19 sind im wesentlichen L-förmig, wobei die Schenkel des "L" einen spitzen Winkel ein­ schließen. Damit daher das Rahmenelement 19 an der zugehörigen Seitenkante des Drahtnetzelementes 17 anliegen kann und damit die Schenkel des "L" einen rechten Winkel bilden, muß auf das Rahmenelement 19 in Richtung des Pfeiles "B" Druck ausgeübt werden. Dieser Druck wird zweckmäßigerweise mittels nicht dargestellter Führungen oder Rollen erzeugt, die sich an entsprechen­ den Stellen innerhalb der Öffnung 14 der Verkleidung 13 der Einrichtungen 3 befinden.

Im Betrieb des Magnetscheiders 1 wird ein Schlamm aus zugeführtem Material, der eine Mischung aus mehr oder weniger magnetischen Teilchen enthält, dem die Matrix tragenden Förderband 2 bei Eintritt in die das Magnetfeld erzeugenden Einrichtungen 3 zugeführt, so daß die Teilchen in eine im wesentlichen nicht magnetische Fraktion und eine magnetische Fraktion getrennt werden können.

Im Inneren der Einrichtungen 3 wird das die Matrix bildende Drahtnetzelement 17 magnetisiert und die stärker magnetischen Teilchen haften an ihm. Die weniger magnetischen Teilchen fallen infolge Schwerkraft frei durch im Förderband 2 vorgesehene Löcher 20 und werden in der trichterförmigen Öffnung 16 der Einrichtungen 3 zur abschließenden Abgabe in den ersten Abgabeauslaß 8 gesammelt. Spülwasser vom oberhalb der Einrichtungen 3 befindlichen ersten Wassereinlaß 6 kann dazu dienen, den Grad der Trennung der weniger magnetischen Teilchen von den stärker magnetischen Teilchen zu regulieren.

Wenn die beladene Matrix aus den das Magnetfeld er zeugen­ den Einrichtungen 3 austritt, wird sie entmagnetisiert und die stärker magnetischen Teilchen werden zumindest zu einem erheblichen Anteil aus den Matrixelementen ausgewaschen. Die stärker magnetischen Teilchen werden dem zweiten Abgabeauslaß 9 zugeführt und mit Wasser vom oberhalb des zweiten Abgabeauslasses 9 angeordneten zweiten Wassereinlaß 7 kommendem Wasser gewaschen.

Um das Entfernen von Resten aus den Drahtnetzelementen 17 zu unterstützen, werden diese nach dem Austritt aus den Einrichtungen 3 von den Rahmenelementen 19 freigegeben, und der Abstand zwischen dem oberen Kanten benachbarter Drahtnetzelemente 17 kann sich nach außen erweitern, insbesondere in denjenigen Bereichen, in denen die Bewegungsrichtung des Förderbandes 2 mittels der Führrollen 4 geändert wird.

Zweckmäßigerweise können nicht dargestellte Drehventile auf den Rollenachsen vorgesehen sein, um Preßluft, Wasser oder andere unter Druck stehende Reinigungsmittel durch die aufgeweitete Matrix zu pressen und so ein Entfernen des eingeschlossenen Materials zu erreichen.

Die Waschmittel können von irgendeiner Art sein und können Entmagnetisierungsmittel verwenden, um alle magnetischen Teilchen, die infolge von Restmagnetismus an den Matrixelementen haften, zu entfernen.

Die Waschstation 10 und die Reinigungsstation 11 im Bereich der Rückführbahn des Förderbandes 2 bewirken eine weitere Reinigung des Förderbandes, worauf der gereinigte Bereich für einen neuen Arbeitszyklus bereit ist.

Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel kann in unterschiedlichster Hinsicht abgewandelt werden. So kann, wie in Fig. 7 dargestellt, ein Magnetscheider 21 mehrere im Abstand voneinander und entlang einer horizontal verlaufenden Geraden angeordnete Einrichtun­ gen 22 zur Erzeugung von Magnetfeldern enthalten. In dem dargestellten Fall sind vier unabhängige Stufen einer Magnetscheideranordnung vorgesehen, von denen jede entsprechende Eingabeeinlässe 23, Wassereinlässe 24 und 25 und Abgabeauslässe 26 und 27 aufweist, die für jeden Teil des Förderers eingesetzt werden.

Es ist ohne weiteres klar, daß zwei oder mehr Stufen in Reihe angeordnet werden können. Im allgemeinen arbeiten sie jedoch in einem Parallelbetrieb, d. h. daß jedem Eingabeeinlaß 23 frisches Material zugeführt wird.

Ein anderes Förderband 28 ist in Fig. 6 gezeigt. Es enthält eine Basis 29, die durchlässig ist, so daß beispielsweise Schlamm ohne nennenswerte Störung durch sie hindurchfließen kann. Diese durchlässige Basis 29 enthält jedoch Matrixelemente, die irgendeine geeignete Form haben, zweckmäßigerweise jedoch aus Metallkugeln 30 bestehen. Die Seitenwände 31 des Förde­ rers sind durch Sicken verstärkt, die sich mit Zunahme der Höhe der Seitenwände 31 vergrößern. Dieser Förderer kann um die Führrollen entlang einer Bahn bewegt werden, durch die sich ein endloser Aufbau ergibt. Zwischen den gegenüberliegenden Seitenwänden 31 sind Trennwände 32 vorgesehen, so daß in der Förderein­ richtung Kammern 33 zur Aufnahme von Matrixelementen 30 gebildet werden.

Das Förderband 29 wird im Magnetscheider 21 gemäß Fig. 7 eingesetzt. Dabei ist eine Anordnung 34 am Ende der Arbeitsbahn des Förderers vorgesehen, so daß die Matrixelemente dort aus dem Förderer heraus und in eine Schütte 35 fallen. Von hier gelangen sie zu einer Waschstation 36 und werden über einen Förderer 37 zu einer Stelle der Förderanordnung zurückgeführt, die vor dem Einlaß in die erste ein Magnetfeld erzeugen­ de Einrichtung liegt.

Man erkennt, daß die mit Sicken versehenen oder aufgewei­ teten Seitenwände des Förderers entlang der beschriebe­ nen Bahn bewegt werden können, ohne daß sie in zerstöre­ rischerweise verformt werden.

Die Ausführungsbeispiele können weiter verändert werden, insbesondere kann die Anzahl und die Ausrichtung der Waschstationen gegebenenfalls abgewandelt werden. Statt die Solenoide oder Zylinderspulen in horizontalen Ebenen anzuordnen, können sie sich auch in vertikalen Ebenen befinden, und das in Zusammenhang mit dem zweiten Ausführungsbeispiel beschriebene Förderband kann durch ein Metallnetzband ersetzt werden, das irgendeine geeignete Art von Seitenwänden aufweist. Die Förderan­ ordnung kann gegebenenfalls auch karussellartig sein und sich entweder in einer horizontalen oder einer vertikalen Ebene befinden. Die Anzahl der Magnetfelder erzeugenden Einrichtungen kann entsprechend den Anforde­ rungen gewählt werden und kann auch nur aus einer Einrichtung bestehen.

Claims (8)

1. Magnetscheider mit einer einen Förderer aufweisenden Förderanordnung für den Transport einer Matrix von magneti­ schen Elementen durch mindestens ein Magnetfeld, das von einer Magnetfeldeinrichtung erzeugt wird, mit einem Ein­ gabeeinlaß zur Zufuhr von zu trennendem Material in den Bereich des Förderers, der sich zum Zuführzeitpunkt im Bereich des Magnetfeldes befindet, mit Mitteln zum Abführen von Material von der Matrix im Bereich des Magnetfeldes und mit Mitteln zum Entfernen von in der Matrix zurückgehaltenen magnetischen Teilen in einem Bereich außerhalb des Magnet­ feldes, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfeldein­ richtung ein Paar im Abstand voneinander und im wesentlichen koaxial zueinander angeordneter Zylinderspulen (12) aufweist und daß der Förderer (2) im wesentlichen quer zu den Achsen der Zylinderspulen (12) zwischen diesen hindurchbewegt wird.

2. Magnetscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderspulen (12) des Paares durch eine Ummantelung (13) eine gesonderte Einheit bildend miteinander verbunden sind.

3. Magnetscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung (13) Öffnungen (14; 15; 16) zum Durchtritt des Förderers (2), zur Zufuhr von Fluid und zum Abführen von Material aus der Förderanordnung aufweist.

4. Magnetscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer (2) karusselförmig und entweder in einer vertikalen oder einer horizontalen Ebene drehbar ist.

5. Magnetscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer ein endloses, flexibles Förderband (2) ist, das ein im wesentlichen geradliniges Arbeitstrum hat, das entweder in einer horizontalen oder einer vertikalen Ebene verläuft.

6. Magnetscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix aus mehreren relativ zuein­ ander bewegbaren, getrennten Elementen (17; 30) besteht.

7. Magnetscheider nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrixelemente (17; 13) einer Waschstation (10) zuführ­ bar sind.

8. Magnetscheider nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes der Matrixelemente (17) im wesentlichen rechteckförmig ist und von einem magnetischen Drahtnetz gebildet wird.