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Verfahren und Vorrichtung zum Nassklassieren und/oder - sortieren von grob- bis feinkörnigen Mineralien oder sonstigen Feststoffen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Nassklassieren und/oder-sor- tieren von grob-bis feinkörnigen Mineralien oder sonstigen Feststoffen, bei welchem innerhalb einer Flüssigkeit zwischen Magneten, insbesondere Dauermagneten, eine porös zusammenhängende elastische Schicht aus magnetisierbaren Teilchen (z. B. Magnetit, Ferrosilizium) gebildet wird, auf die das Rohgut aufgegeben wird und durch Hindurchfallen seiner gröberen und schwereren Bestandteile durch die gebildete, als Trenn- bzw. Sperrzone dienende Schicht fraktioniert wird.
Es wird hiebei erreicht, dass die inagnetisierbaren Feststoffteilchen der elastischen Schicht oder Brücke durch den Einfluss der magnetischen Kräfte in der der Ausdehnung des magnetischen Feldes entsprechenden Zone konzentriert bleiben und von den zur Abscheidung kommenden Mineralstoffen nicht abgeschwemmt bzw. mitgerissen werden.
Sie bleiben praktisch unbegrenzt erhalten und es kann auch auf die sonst sehr umständliche Trennung des Feinstkornes aus dem Haufwerk verzichtet werden. Im übrigen ermöglicht das erfindungsgemässe Verfahren nur einen geringer Aufwand an Feststoffen, so dass auch hochwertigere bzw. teure magnetisierbare Feststoffe zum Scheiden verwendet werden können.
Die Fraktionierung kann weiterhin dadurch günstig beeinflusst werden, wenn nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung der Auftrieb der Flüssigkeit durch Einblasen von Gasen (z. B. Pressluft) unterstützt wird. Unterhalb der elastischen Schicht tritt dadurch eine nochmalige Trennung der gröberen und schwererenBestandteile ein und die elastische Schicht wird durch das die Flüssigkeit durchströmende Gas gegen den Fallstrom des Rohgutes zusätzlich gestützt.
Das Einblasen der Gase kann durch eine Düse erfolgen bzw. durch mehrere Düsen, die auf der von der Flüssigkeit bedeckten Fläche verteilt sind. An Stelle von Düsen können aber auch andere, dem gleichen Zweck dienende Vorrichtungen verwendet werden.
Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Vorrichtung, bestehend aus einem mit Flüssigkeit gefüllten und von mindestens einem Magnetsystem beeinflussten Gefäss, welches in der Kraftfeldzone mit magnetisierbaren Feststoffteilen gefüllt ist. Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung sind nachstehend näher beschrieben und in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen : Fig. l einen Längsschnitt durch die magnetische Zone eines Scheidegefässes, die Fig. 2 und 3 je eine Draufsicht dazu im Schnitt, Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein Scheidegefäss mit mehreren Magnetzonen, Fig. 5 eine Draufsicht dazu im Schnitt und Fig. 6 einen Schnitt durch einen rinnenförmigen Scheider.
Die zur Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung besteht aus einem mit Flüssigkeit gefüllten Gefäss l, welches vorzugsweise als senkrecht stehender Hohlkörper ausgebildet und von einem Magnetsystem umgeben ist. Das Gefäss ist gefüllt mit magnetisierbaren Feststoffteilen 2, die im Bereich des Kraftfeldes den Gefässquerschnitt pfropfenartig ausfüllen und das System in einen oberen Raum 3 und einen unteren Raum 4 unterteilen (Fig. 1).
Beim Einfüllen von Rohgut in die obere Öffnung des Gefässes 1 fällt dasselbe auf die magnetisierbaren Feststoffteile 2 auf, wobei sich eine Scheidung in der Weise ergibt, dass die schwereren Bestandteile des Rohgutes, also die mit einer höheren Wichte, durch die Feststoffteilchen 2 in den unteren Raum 4 absinken und die Bestandteile mit einer geringeren Wichte durch die Öffnung 5 im oberen Raum 3 aus dem Gefäss 1 auslaufen.
Das die magnetischen Kraftlinien erzeugende Magnetsystem ist permanentmagnetisch und besteht aus den Magnetkörpern 6,7, die mit ungleichen Magnetpolen einerseits vor dem die Flüssigkeit aufneh-
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menden Gefäss 1 und anderseits an einem aus magnetisch leitenden Eisenteilen zusammengesetzten kastenförmigen Rückschlusskörper 8 liegen. Über die Breitenausdehnung des Gefässes 1, das vorzugsweise rechteckig ist, entsteht im Gegensatz zu den über den Rückschlusskörper 8 direkt verbundenen Magnetpolen zwischen den diesen abgewendeten ungleichen Magnetpolen ein mit Kraftlinien stark durchsetztes, sogenanntes magnetisches Sperrfeld, das entsprechend seiner Ausdehnung dem Gefäss 1 die magnetische Zone verleiht, in der die magnetisierbaren Feststoffe 2 magnetisch beeinflusst schwebend gehalten werden.
Das Gefäss 1 kann aus magnetisch leitendem, magnetisch nichtleitendem Material oder gleichzeitig aus beiden Materialien bestehen, wobei im letzteren Fall das aus beiden Materialien zusammengesetzte Gefäss 1 gemäss Fig. 3 den nichtmagnetisch leitenden Anteil 9 parallel zum Kraftlinienverlauf liegend aufweist. Zur Stabilisierung der magnetischen Kraftlinien bzw. des magnetischen Feldes innerhalb des durch die Breitenausdehnung des Gefässes 1 bedingten Spaltes zwischen den inneren Magnetpolen kann im Gefäss 1 im gleichen Abstand von den Magnetpolen mindestens ein stegför. niger Einsatz 10 aus magnetisch leitendem Material vorgesehen werden.
Die sich immer bei magnetischen Sperrfeldern in. der Mitte zwischen ungleichen Magnetpolen bildende schwächere magnetische Zone kann dadurch zweckmässig überbrückt werden.
. An Stelle von einer magnetischen Zone kann das Gefäss auch gleichzeitig mehrere aufweisen und die magnetischen Zonen können durch entsprechende Ausbildung der Magnetsysteme unterschiedlich in ihrer magnetischen Stärke und raummässigen Ausdehnung sein, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. So weist bei' einer oberen kleineren magnetischen Zone das Gefäss 1 der Fig. 4 auch noch eine grössere magnetische Zone auf. Durch die damit übereinander mit unterschiedlicher Schwere gehaltenen magnetisierbarenFeststoffe 2 ergibt sich im Gefäss 1 die Möglichkeit, das Rohgut nach verschiedenen Wichten zu scheiden.
Während die Anteile mit der geringsten Wichte durch die Öffnung 5 oberhalb der ersten kleineren magnetischen Zone ausgeschieden werden, verlassen die eine mittlere Wichte aufweisenden Anteile das Gefäss 1 durch die'Öffnung 11, wohingegen die restlichen Bestandteile mit der grössten Wichte durch die untere grössere magnetische Zone absinken. Die Magnetsysteme, die in einer beliebigen Anzahl an einem entspiechend grossen, die Flüssigkeit aufnehmenden Gefäss 1 angebracht werden können, bestehen auch hier aus permanenten Magnetkörpern 6,7, die in Abwandlung der vorbeschriebenen Ausführungsform an einem rahmenförmigen Rückschlusskörper 12 befestigt sind.
Das magnetische Sperrfeld ist konstant und mit völlig in Ruhe befindlichen Kraftlinien durchsetzt.
Es kann zweckmässig sein, auch ein nicht in Ruhe befindliches Magnetfeld bei der wichtemässigen Trennung anzuwenden, was unter Beibehaltung des magnetischen Sperrfeldprinzips dadurch erreicht wird, dass die Magnetkörper 6,7 bewegt werden. Die Bewegung kann eine drehende, hin-und hergehende oder sonstige sein. Bei der drehenden Bewegung bleibt die Stärke des Magnetfeldes unverändert, bei einer hinund hergehenden Bewegung dagegen verändert sich der Abstand der Magnetkörper 6,7 von dem Gefäss 1 und damit auch die Stärke des Magnetfeldes. Am Gefäss 1 der Fig. 4 und 5 ist eine Ausführungsform mit zu bewegenden Magnetkörpern dargestellt. Die Bewegung wird durch Exzenterscheiben 13,14, die mit ihren Exzenterstangen 15,16 an dem rahmenförmigen Rückschlusskörper 12 der Magnetkörper 6,7 angreifen, herbeigeführt.
Der Rückschlusskörper 12 ist, um die Bewegung ohne Unterbrechung der magnetischen Verbindung der Magnetkörper 6,7 mitmachen zu können, als zweiteiliger Körper ausgebildet, wobei die Körper aus-und gegeneinander teleskopisch verschiebbar sind. Die Arbeitsweise der Exzenterscheiben 13, 14 kann gleich oder gegenläufig sein, so dass die Magnetkörper 6, 7'dem Gefäss 1 sich gleichzeitig nähern und entfernen bzw. ein Magnetkörper stehen bleibt oder sich nähert, wenn der andere sich entfernt. Des weiteren ist die Exzentrizität so bemessen, dass die durch die Entfernung der Magnetkörper 6,7 bewirkte Veränderung im Magnetfeld den Schwebezustand der magnetisierbaren Feststoffe 2 nicht aufhebt.
Zweckmässig wird die Bewegung des Magnetfeldes nicht durch direkte Bewegung der Magnetkörper bewirkt, sondern, wie am Rückschlusskörper 12 dargestellt, durch den Magnetkörpern 6,7 zugeordnete Weicheisenleiter. Mit Weicheisenleiier sind auch Polschuhe gemeint.
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der in üblicher Weise das Rohgut gespült wird. Die Rinne 17 ist an einer Stelle unterbrochen und mit einem aus dem Rinnenboden nach unten vorstehenden, stutzenartigen Gefäss 18 versehen, in dem ebenfalls durch Magnetkörper 6,7 magnetisierbare Feststoffe 2 magnetisch schwebend gehalten werden. Hier sinken die wichtemässig höheren Anteile des Rohgutes ab, während die wichtemässig kleineren Anteile in Richtung der Gefällstrecke der Rinne 17 weiterlaufen.
Für diese Scheideart lassen sich hinsichtlich des Magnetsystems dieselben Massnahmen treffen, die schon beschrieben wurden.
Bei der Verwendung mehrerer mit Gefässen 18 versehenen Rinnen 17 empfiehlt es sich, die Anordnung
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derselben übereinander, wie dargestellt, so zu treffen, dass das von der obersten Rinne 17 durch das Gefäss 18 auslaufende Gut die nachfolgenden Rinnen 17 und deren Gefässe 18 treppenformig nacheinander durchläuft. Auch bei diesem Rinncnsystem kann durch unterschiedlich starke Magnetfelder und entsprechende Einlagerung von magnetisierbaren Feststoffen 2 die Scheidung nach verschiedenen Wtclçtellvorge- nommen bzw. können mehrere Gefässe 18 zur Nachsortierung herangezogen werden.
Als magnetisierbare Feststoffe kommen für den Erfindungsgegenstand z. B. Magnetit, Ferrosilizium, Schlacken, Gusseisenstaub, Stahlstaub usw. in verschiedenen Korngrössen bzw. auch in bestimmter Körnung eng klassiert in Frage.
Da die magnetisierbaren Feststoffe nicht verlorengehen, ist in einzelnen Fällen der Einsatz einer ganz bestimmten Kornklasse möglich, wodurch das Wichtefeld sehr gleichmässig wird. Es empfiehlt sich z. B. bei der Erzeugung sehr schwerer Zonen groben Gussstaub der Körnung von 1, 0 bis 0, 75 mm zu verwenden. Für andere Trennung kommen Magnetite unter 0, 06 mm in Frage. An Stelle der beschriebenen Permanentmagnetsysteme lassen sich in entsprechender Bauart und Wirkungsweise auch Elektromagnetsysteme verwenden.
Es ist ohneweiters möglich, Magnetsysteme anderer Bauart als die-beschriebene zu verwenden, sie fallen aber auch unter die Erfindung, sofern sie der Bildung einer Brücke aus magnetisch gehaltenen Feststoffteilen bei der Klassierung oder Sortierung dienen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Nassklassieren und/oder-sortieren von grob-bis feinkörnigen Mineralien oder sonstigen Feststoffen, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer Flüssigkeit zwischen Magneten, insbesondere Dauermagneten, eine porös zusammenhängende, elastische als Trenn- b : ; w. Sperrzolle dienende Schicht aus magnetisierbaren Teilchen, z. B. Magnetit-oder Ferrosiliziumteilchen, gebildet wird, auf die das Rohgut aufgegeben und durch Hindurchfallen seiner gröberen bzw. schwereren Bestandteile durch die gebildete Schicht fraktioniert wird.