Verfahren zum Nassklassieren und/oder -sortieren von grob- bis feinkörnigen Mineralien oder sonstigen Feststoffen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Nassklassieren und/oder -sortieren von grob- bis fein körnigen Mineralien oder sonstigen Feststoffen.
Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass innerhalb einer Flüssigkeit zwischen Magneten (insbesondere Dauermagneten) eine porös zusammenhängende ela stische Schicht aus magnetisierbaren Teilchen (z. B. Magnetit, Ferrosilizium) gebildet wird, auf die das Rohgut aufgegeben wird und durch Hindurchfallen seiner gröberen bzw. schwereren Bestandteile durch die gebildete, als Trennzone dienende Schicht fraktio niert wird.
Es wird hierbei erreicht, dass die magneti- sierbaren Feststoffteilchen der elastischen Schicht oder Brücke durch den Einfluss der magnetischen Kräfte in der der Ausdehnung des magnetischen Fel des 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 Feinstkor- nes aus dem Haufwerk verzichtet werden. Im übrigen erheischt das erfindungsgemässe Verfahren nur einen geringen Aufwand an Feststoffen, so dass auch hoch wertigere bzw. teure magnetisierbare Feststoffe zum Scheiden verwendet werden können.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine zur Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch ein mit Flüssigkeit ge fülltes und von mindestens einem Magnetsystem be einflusstes Gefäss, welches in der Kraftfeldzone mit magnetisierbaren Feststoffteilen gefüllt ist.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Ver fahrens und der erfindungsgemässen Vorrichtung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung, Fig. 2 einen zugehörigen Horizontalschnitt, Fig. 3 eine Variante zu Fig. 2, Fig. 4 einen vertikalen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform,
Fig.5 einen Horizontalschnitt nach der Linie V-V der Fig. 4 und Fig. 6 einen vertikalen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform.
Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung weist ein mit Flüssigkeit gefülltes Gefäss 1 auf, wel ches als :senkrecht stehender Hohlkörper ausgebildet und von einem Magnetsystem 6, 7 umgeben ist.
In der Flüssigkeit sind magnetisierbare Feststoffteile 2 vorhanden, die im Bereich des Kraftfeldes den Ge fässquerschnitt pfropfenartig ausfüllen und das System in einen oberen Raum 3 und einen unteren Raum 4 unterteilen. Beim Einfüllen von Rohgut in die obere Öffnung des Gefässes 1 fällt dasselbe auf die magneti- sierbaren Feststoffteile 2 auf, wobei .sich eine Schei dung in der Weise ergibt, dass die schweren Bestand teile des Rohgutes,
also die mit einer höheren Wichte, durch die FeststoffteiIchen 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 dem Gefäss 1 gegenüberliegen und anderseits an einem aus magnetisch leitenden Eisenteilen zusammengesetzten kastenförmigen Rück schlusskörper 8 anliegen.
Über die Breitenausdehnung des Gefässes 1, das einen rechteckigen Querschnitt hat, entsteht im Gegensatz zu den über den Rück- schlusskörper 8 direkt verbundenen Magnetpolen zwi schen den diesen abgewendgteif ;
ungleichen Magnet polen ein mit Kraftlinien stark durchsetztes, sogenann- tes magnetisches Sperrfeld, das entsprechend seiner Ausdehnung dem Gefäss 1 die magnetische Zone ver leiht, in der die magnetisierbaren Feststoffe 2 magne tisch 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 auf weist.
Zur Stabilisierung der magnetischen Kraftlinien bzw. des magnetischen Feldes innerhalb dies durch die Breitenausdehnung des Gefässes 1 bedingten Spal tes zwischen den inneren Magnetpolen, ist im Ge fäss 1 im gleichen Abstand von den Magnetpolen min destens ein stegförmiger Einsatz 10 aus magnetisch leitendem Material vorgesehen. Die sich immer bei magnetischen Sperrfeldern in der Mitte zwischen un gleichen Magnetpolen bildende schwächere magneti sche Zone kann dadurch 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 Ausdeh nung sein, wie dies bei der in den Fig. 4 und 5 dar gestellten Ausführungsform der Fall ist. Sie weist nebst einer oberen kleineren magnetischen Zone, die derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels entspricht, auch noch eine grössere magnetische Zone auf. Durch die damit übereinander mit unterschiedlicher Schwere gehaltenen magnetisierbaren Feststoffe 2 ergibt sich im Gefäss 1 die Möglichkeit, das Rohgut nach ver schiedenen Wichten zu scheiden.
Während die Anteile mit der geringsten Wichte durch die Öffnung 5 ober halb der ersten kleineren magnetischen Zone ausge schieden werden, verlassen die eine mittlere Wichte aufweisenden Anteile das Gefäss 1 durch die Öff nung 11, wohingegen die restlichen Bestandteile mit der grössten Wichte durch die untere Grössere magneti sche Zone absinken. Die Magnetsysteme, die in einer beliebigen Anzahl an einem entsprechend grossen Ge fäss 1 angebracht werden können, bestehen auch hier aus permanenten Magnetkörpern 6, 7, die in Abwand lung der vorbeschriebenen Ausführungsform an einem rahmenförmigen Rückschlusskörper 12 befestigt sind.
Bei der ersten Ausführungsform ist das magneti sche Sperrfeld konstant und mit völlig in Ruhe be findlichen Kraftlinien durchsetzt. Es kann zweck mässig sein, auch ein nicht in Ruhe befindliches Magnetfeld bei der wichtemässigen Trennung anzu wenden, was unter Beibehaltung des magnetischen Sperrfeldprinzips dadurch erreicht wird, d'ass die Magnetkörper 6, 7 bewegt werden. Die Bewegung kann eine drehende, hin- und hergehende oder son stige sein.
Bei der drehenden Bewegung bleibt die Stärke des Magnetfeldes unverändert, bei einer hin- und 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 die untere Sperrzone durch zu bewegende Magnetkörper gebildet. Die Be wegung wird durch Exzenterscheiben 13, 14, die mit ihren Exzenterstangen 15, 16 an dem rahmenförmi- gen Rückschlusskörper 12 der Magnetkörper 6, 7 an greifen, herbeigeführt.
Der Rückschlusskörper 12 ist, um die Bewegung ohne Unterbrechung der magneti schen Verbindung der Magnetkörper 6, 7 mitmachen zu können, als zweiteiliger Körper ausgebildet, wobei die Teile aus- und gegeneinander teleskopisch ver schiebbar sind. Die Arbeitsweise der Exzenterschei- ben 13, 14 kann gleich oder gegenläufig sein, so dass die Magnetkörper 6, 7 dem Gefäss 1 sich gleichzeitig näher 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 be wirkte Veränderung im Magnetfeld den Schwebe zustand der magnetisierbaren Feststoffe 2 nicht auf hebt. Zweckmässig wird die Bewegung des Magnet feldes nicht durch direkte Bewegung der Magnetkörper bewirkt, sondern, wie am Rückschlusskörper 12 dar gestellt, durch den Magnetkörpern 6, 7 zugeordnete Weicheisenleiter. Mit Weicheisenleiter sind selbstver ständlich auch Polschuhe Gemeint.
Die in Fig. 6 dargestellte dritte Ausführungsform hat eine ein Gefälle aufweisende Rinne 17, auf 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 stutzen artigen Gefäss 18 versehen, in dem ebenfalls durch Magnetkörper 6, 7 magnetisierbare Feststoffe 2 magnetisch schwebend gehalten werden. Hier sinken die wichtemässigen höheren Anteile des Rohgutes ab, während die wichtemässig kleineren Anteile in Rich tung der Gefällstrecke der Rinne 17 weiterlaufen.
Für diese Scheideart lassen sich hinsichtlich des Magnet systems dieselben :Massnahmen vorsehen und treffen, die schon beschrieben wurden.
Bei der Verwendung mehrerer mit Gefässen 18 versehenen Rinnen 17 empfiehlt sich die Anordnung 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 Gefässe 18 treppenförmig nacheinander durch läuft. Auch bei diesem Rinnensystem kann durch unterschiedlich starke Magnetfelder und entsprechen der Einlagerung von magnetisierbaren Feststoffen 2 die Scheidung nach verschiedenen Wichten vorge nommen bzw. mehrere Gefässe 18 zur Nachsortie rung herangezogen werden.
Als magnetisierbare Feststoffe kommen für den Erfindungsgegenstand z. B. Magnetit, Ferrosilizium, Schlacken, Gusseisenstaub, Stahlstaub usw. in ver schiedenen Korngrössen bzw. auch in bestimmter Kör nung eng klassiert in Frage. Da die magnetisierbaren Feststoffe nicht verloren gehen, ist in einzelnen Hälllen der Einsatz einer ganz bestimmten Kornklasse möglich, wodurch das Wichte feld sehr gleichmässig wird. Es empfiehlt sich z. B. bei der Erzeugung sehr schwerer Zonen groben Guss- staub der Körnung von 1,0 bis 0,75 mm zu verwen den.
Für andere Trennung kommen Magnetite unter 0,06 mm in Frage.
An Stelle der beschriebenen Permanentmagnet- systeme lassen sich in entsprechender Bauart und Wirkungsweise auch Elektromagnetsysteme verwen den.
Es ist selbstverständlich möglich, Magnetsysteme anderer Bauart als die beschriebenen zu verwenden, sofern sie der Bildung einer Brücke aus magnetisch gehaltenen Feststoffteilen bei der Klassierung oder Sortierung dienen.
Die Fraktionierung kann weiterhin dadurch gün stig beeinflusst werden, wenn der Auftrieb der Flüssig keit durch Einblasen von Gasen (z. B. Pressluft) unter stützt wird. Unterhalb der elastischen Schicht tritt da durch eine nochmalige Trennung der gröberen und schwereren Bestandteile 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 glei chen Zweck dienende Vorrichtungen verwendet wer den.