CS196296B2 - Způsob oddělování nemagnetických částic od tekutiny, ve které jsau suspendovány - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu oddělování magnetovatelných částic z tekutiny, ve které jsou suspendovány, při kterém se vytvoří magnetické pole v první oblasti, tekutina, ve které jsou suspendovány magnetovatelné částice, se vede první odučovací komorou Obsahující magnetovatelný výplňkový materiál a umístěnou uvnitř první oblasti, takže magnetovatelné částice se zmagnetují magnetickým polem a přitáhnou se k výplňkovému materiálu, první odučovací komora se pohybuje ven z první oblasti do druhé oblasti a magnetovatelné částice přitažené k výplňkovému materiálu se odstraní z první odlučovací komory uvnitř druhé oblasti.

Z USA pat. spisu č. 2 452 220 je známo oddělovat částice železného kovu, popřípadě slitiny železa od tekutiny, zejména od kapaliny, například mazacího oleje tím, že se tekutina obsahující kovové částice vede odlučovací komorou obsahující velký počet magnetovatelných kuliček tvořících pravidelný a rovnoměrně uspořádaný systém přepážek, zatímco se uvnitř odlučovací komory vytvoří magnetické pote pomocí trvalého magnetu. Částice železného kovu uvnitř tekutiny se tím zmagnetizují a přitáhnou se ke zmagnetovatelným kuličkám. Pro odstranění ferromagnetických částic, přitažených ke zmagnetizovatelným kuličkám, z odlučo2 vací komory, může být trvalý magnet odveden ze sousedství odlučovací komory, takže zmagnetovatelné kuličky se odmagnetují a odlučovací komorou může být propláchnuta tekutina.

Z USA pat. spisu č. 3 567 026 jé dále známo oddělovat magnetovatelné částice cd tekutiny t‘m, že se tekutina vede značně velkým objemem nekcrcdující vlny z ferromagnetického materiálu, kolem něhož je navinuta cívka elektromagnetu, schopná působit na materiál magnetickým polem o Intenzitě nejméně 1,2 Tesla. Když se tímto polem působí, přitahují se zmagnetovatelné částice v tekutině k uvedenému materiálu podobně jako· při shora popsaném postupu. Pro odstranění zmagnetovatelných částic z materiálu se magnetické pole odpojí a materiál se propláchne tekutinou ze současného uvádění do vibrací připojením střídavého magnetického pole.

U magnetických odlučovačů, ve kterých se používá elektromagnetické cívky, bylo dále obvyklé vytvářet magnetické pole v odlučovací komoře obsahující pórovitou výp’ň ze zmagnetovatelného materiálu, a to za účelem snížení provozních nákladů, přičemž zároveň bylo· udržováno vysoké magnetické pole v odučovací komoře tím, že se použilo masivního železného zpětného nebo odraz198296

198296 ného rámu, který vážil desítky nebo dokonce stovky tun, za účelem minimalizování ztráty magnetického toku z oblasti odlučovací komory a tím minimalizování provozního' výkonu nutného pro udržování daného vysokého magnetického pole.

V USA pat. spisu č. 3 627 678 je popsán přístroj, u něhož odrazný rám téměř úplně obklopuje odlučovací komoru. Není možné odstranit odlučovací komoru z polohy mezi pólovými nástavci cívky elektromagnetu, aniž by se předtím odstranila masivní železná horní část zpětného rámu.

Aby se odstranily zmagnetovatelné částice zachycené v materiálu uvnitř odlučovací komory, je nutné propláchnout odlučovací komoru in šitu; cívka elektromagnetu musí být ovšem odpojena od přívodu energie dříve, než se silněji magnetovatelné částice uvolní z materiálu výplně. To je nevýhodné, jelikož při odpojení cívky od přívodu energie nemůže dojít k žádnému magnetickému odlučování. Velká část doby, po kterou je takový přístroj v činnosti, se proto spotřebuje na čištění materiálu výplně, tj.. na provádění neproduktivního postupu.

V USA pat. spisu č. 3 627 678 je také uvedeno, žs cívka elektromagnetu může pracovat v supravodivém stavu a že tímto·'způsobem mohou být sníženy provozní náklady, jelikož snížení elektrického výkonu potřebného pro- udržení dané intenzity pole, ke kterémužto snížení dochází při užití supravodivého· magnetu, více než kompenzuje výkon nutný pro chlazení cívky magnetu.

Avšak není hospodárné opakovaně zapojovat a .připojovat přívod energie k cívce supravodivéhoi magnetu'

Způsob oddělování zmagnetovatelnýc-h částic od tekutiny, ve které jsou suspendovány, podle-vynálezu spočívá v tom, že souběžně s pohybem první, odlučovací komory, z první oblastí se druhá odlučovací'komora obsahující magnetóvatelný výplňkový materiál pohybuje do první oblasti a souběžně s odstraněním magnetovatelných částic z první odlučovací komory še tekutina, ve které jsou suspendovány magnetovatelné částice, vede druhou odlučovací komorou uvnitř první oblasti, .pak: se .druhá odlučovací komora pohybuje ven-z.·· první · oblasti do třetí oblastia první· odlučovací·, komora se zavede do první oblasti,-magnetovatelné částice se odstraní z- výpiňko-vého· materiálu druhé odlučovací komory, uvnitř třetí oblasti, přičemž v první oblasti se v průběhu odlučovacího cyklu udržuje trvalé . magnetické pole.

Výhodné provedení způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že magnetovatelné částice se odstraní z první odlučovací komory uvnitř druhé oblasti a z druhé odlučovací komory uvnitř třetí oblasti propláchnutím tekutinou.

Výhodně se magnetovatelné částice odstraní z první odlučovací komory uvnitř druhé oblasti a z druhé odlučovací komory uvnitř třetí oblasti snížením zbytkového magnetis4 mu výplňkového materiálu a komory se propláchnou tekutinou. Účelně se tekutina, obsahující zmagnetovatelné částice, deflokuluje před vedením odlučovací komorou.

Podle dalšího· provedení vynálezu je rychlost, se kterou se kaše vede každou odlučovací komorou, nejméně 0,3 m/min a nejvýše 10 m/min, s výhodou nejvýše 6 m/min.

Doba prodlevy tekutiny obsahující magnetovatelné částice v první oblasti je účelně mezi 3 a 2 min, s výhodou 5 s až 25's.

Podle výhodného provedení vynálezu má magnetické pole, kterým se působí, magnetickou indukci nejméně 3 T.

Lze uvést, že účinnost magnetické extrakce je přibližně přímo úměrná intenzitě magnetického pole v první oblasti a přibližně nepřímo· úměrná rychlosti toku tekutiny odlučovacími komorami. Jelikož při užití supravodivých magnetů lze dosáhnout o· mno- ho větších intenzit pole, může být -odlučování prováděno· při vyšší rychlosti tekutiny, což má za následek lepší využití základního vybavení, které způsobem podle vynálezu používá supravodivého magnetu místo - obyčejného- magnetu, jelikož magnetické pole je trvale udržováno při provozu ve smyslu způsobu podle vynálezu, nedochází k opakovanému přívodu energie a přerušení přívodu energie k supravodivému magnetu, což by jeho činnost činilo· nehospodárnou. Tekutina, ve které jsou suspendovány magnetovatelné částice, může být vedena odlučovacími komorami v převážné části pracovního cyklu, takže v dané době lze při použití způsobu podle vynálezu zpracovat více tekutiny než při užití běžného· postupu.

Magnetická indukce magnetického pole bude obvykle v rozmezí 1 T a 6 T, s výhodou pak bude nejméně 3 T.

Tekutina, zejména kapalina, ve které jsou suspendovány magnetovatelné částice, může být tvořena řídkou kaší z vody a z materiálu v podstatě nemagnetovatelného a může obsahovat magnetovatelné částice. Materiál, který je v-podstatě nemagnetovatelný, může například sestávat z kaolinitu, nakritu, dikitu nebo halloysitu. Kaše s výhodou obsahuje nejméně 10 % a nejvýše 40 hmot. % pevných látek. Rychlost, se kterou se kaše vede každou odlučovací komorou, může být nejméně 0,3 m/min a nejvýše 10 m/min. Doba prodlevy kaše v první oblasti může být v rozmezí asi 3 sekundy až asi 2 minuty s výhodou pak v rozmezí mezi asi 5 sekundami a asi 25 sekundami.

Magnetovatelné částice se z první odlučovací komory uvnitř druhé oblasti odstraní s výhodou propláchnutím tekutinou. U jednoho možného provedení se magnetovatelné částice odvedou z výplňkového materiálu uvnitř každé odlučovací komory tím, že se sníží zbytkový magnetismus výplňkového materiálu, například zavedením odlučovacích komor do demagnetující cívky a postupným snižováním amplitudy střídavého proudu připojeného· k této cívce, takže magβ netizace materiálu je postupně vedena stále kolem menši a menší hydterézní smyčky, až zbytkový magnetismus materiálu je efektivně nulový; pak .se materiál propláchne tekutinou.

Výplňkový materiál může sestávat z ocelové vlny z nekorodující ocele. V tomto případě může být asi 2 % až 40 % celkového objemu zaujímaného výplňkovým materiálem vyplněno nekorodující ocelí, přičemž zbytek objemu je prázdný. Výplňkový materiál může také sestávat z částic, v kterémžto případě přibližně 10 % až 75 % celkového objemu . zaujímaného výplňkovým materiálem může být zaplněno částicemi a zbytek objemu je prázdný.

Postup podle vynálezu bude nyní vysvětlen v souvislosti s výkresy. . .

Obr. 1 znázorňuje schematický osový průřez jedním provedením· magnetického odlučovacího přístroje k provádění způsobu po·dle vynálezu. -/····

Obr·. 2 znázorňuje schematicky v 'částečném řezu druhé provedení magnetického odlučovacího přístroje sloužícího k provádění způsobu podle vynálezu·.-· .

Př'stroj znázorněný na obr. 1 obsahuje dvě odlučovací komory 1 a 2, jejichž konce jsou navzájem pevně spojeny, avšak jejich vnitřky nejsou navzájem propojeny. Každá komora 1, 2 je opatřena středovým axiálním vedením 3, jímž je do prvního oddělení 4 vedena islabě zbarvená vodná kaše'barviva obsahující nečistoty z paramagnetického nebo feromagnetického materiálu.

Z prvního· oddělení 4 prochází vodná řídká kaše první perforovanou přepážkou 5, výplní z korozivzdorné železné nebo ocelové vlny s -druhou perforovanou přepážkou do druhého oddělení 8, které, opouští vedením 9. Zařízení rovněž obsahuje cívku. 10 elektrómagnetu.. Oblastí největší intenzity pole cívky elektrómagnetu js válcový otvor, omezený touto cívkou. Odlučovací komory jsou namontovány-na konstrukci (viz obr. 2j, pomocí níž může;být kterákoli z komor umístěna v první oblasti ve válcovém otvoru cívky 10 elektrómagnetu, zatímco druhá odlučovací komora zůstává v podstatě mimo oblast vlivu magnetického pole cívky elektromagnetu ve druhé a třetí oblasti.

Cívka 10 elektrómagnetu je tvořena vodičem, zhotoveným například zs slitiny niobu a cínu, titanu nebo gallia, nebo slitiny vanadu a gallia, která je při teplotě kapalného helia supravodivá. Cívka 10 je zapouzdřena ve čtyřstěnném plášti, který není znázorněn, přičemž obě plochy každé stěny mají povrch, odrážející záření. Prostor mezi první a druhou stěnou obsahuje kapalné helium; prostor mezi druhou a třetí stěnou obsahuje kapalný dusík (nebo kapalný vzduchj a prostor mezi třetí a čtvrtou stěnou je evakuován. Tloušťka stěn a prostorů mezi nimi uvnitř válcového¹ otvoru cívky elektrómagnetu je udržována co možno nejmenší, aby uvnitř otvoru, v němž je magnetické pole nejsilnější, byl získán maximální objem, dostupný pro odlučovací komory.

Zařízení, znázorněné na obr. 2, zahrnuje dvě válcovité odlučovací komory 21 a 22, které jsou pevně spojeny tyčí 23, přičemž jejich vnitřní prostory nejsou navzájem propojeny. Každá komora je opatřena koncovými stěnami 24 a 25 a výplní 28 z nekorodu.j’cí železné vlny, která je umístěna -mezi první perforovanou přepážkou 27 a druhou perforovanou přepážkou 28, Vedení 29 pro zavádění napájecí suspenze a proplachovací vody pří nízkém tlaku prochází výplní '26 a je spojeno s oddělením 20 mezi. druhou perforovanou přepážkou 28 a koncovou stěnou 25 odlučovacích komor 21, 22. První výtokový otvor 30 je spojen s oddělením 19 mezi první perforovanou přepážkou 27 a koncovou stěnou 24 odlučovací komory 21, 22 a slouží pro odvádění výsledné suspenze a odpadních látek a pro zavádění vysokotlaké proplachovací vody, zatímco druhého výtokového otvoru 31, opatřeného ventilem 32, je užito pro odvádění proplachovací vody. Koncová stěna 25 obou odlučovacích komor 21, 22 je tvořena relativně masivní deskou z· měkého- železa.

Odlučovací komory 21 a 22 se pohybují z první polohy, v níž je jedna odlučovací komora uvnitř první oblasti, v níž je vytvořeno vysoce intenzívní magnetické pole, do druhé polohy, v níž je druhá odlučovací komora uvnitř druhé nebo třetí oblasti, a to· pomocí tyče 33, opatřené ozubením 34, které spolupracuje s pastorkem 35, který může být poháněn v obou směrech pomocí hnacího zař řízení, které není znázorněno, například pomocí elektromotoru. Magnetické pole vysoké intenzity je vytvářeno pomocí chlazeného elektromagnetického ústroji.

Cívka 36 elektrómagnetu je tvořena vodičem, zhotoveným příkladně ze slitiny niobu a cínu, titanu nebo gallia, nebo slitiny vanadu a gallia, která je supravodivá při teplotě kapalného helia. Cívka 36 je zapouzdřena ve čtyřstěnném plášti, přičemž obě plochy každé stěny mají povrch, odrážející záření.

První prstencová komora 37, vytvořená mezi první a druhou stěnou, obsahuje kapalné helium; druhá prstencová komora 40, vytvořená mezi druhou a třetí stěnou a souosá s první komorou 37, obsahuje kapalný dusík (nebo kapalný vzduch), a třetí komora 43, vytvořená mezi druhou, třetí a čtvrtou stěnou, obklopuje úplně první a druhou komoru a je evakuována. První prstencová komora 37 je opatřena vstupním vedením 38 a větracím otvorem 39, druhá prstencová komora 40 je opatřena vstupním vedením 41 a větracím otvorem 42 a třetí komora je evakuována ventilem 44, na který je připojeno vhodné vakuové čerpadlo, které není znázorněno.

Na každé straně chlazeného elektromagnetického ústrojí jsou upraveny kruhové štíty 45 a 46 z měkého železa, z nichž kažtiý je opatřen středovým kruhovým otvorem tako196196 vého průměru, aby jím právě mohly klouzat odlučovací komory 21 a 22. Štíty 45 a 46 jsou umístěny tak, žs když je jedna odlučovací komora v oblasti magnetického pole vysoké intenzity, leží koncová stěna 25 z měkéhO' železa druhé odlučovací komory v jedné rovině s jedním ze dvou železných štítů. Štíty 45 a 46 z měkého železa a koncové stěny 25 odlučovacích komor slouží pro odstínění odlučovacích komor 21 a 22 před intenzívním magnetickým polem v případě, kdy jsou odlučovací komory v poloze, v níž je výplň v podstatě odmagnetována, a případně pomáhají zmenšovat síly, působící na chlazené elektromagnetické ústrojí v případě, kdy je odlučovací komora odstraněna z oblasti intenzivního magnetického pole.

Chlazené elektromagnetické ústroji je relativně lehké a může být velkými silami zde- ’ formováno. Síly, působící na elektromagnetické ústrojí, jsou do značné míry udržovány v rovnováze zajištěním takového postupu, kdy při odstraňování jedné odlučovací komory z oblasti magnetického pole vysoké intenzity vstupuje do této oblasti druhá odlučovací komora. Štíty 45 a 46 z měkého železa jsou pevně uchyceny pomocí většího množství závitem opatřených tyčí 47. Demagnetizační cívky 48 a 49 válcového tvaru a o průměru o něco větším, než je průměr odlučovacích komor, jsou umístěny v blízkosti štítů 45 a 46 na straně, odvrácené cd chlazeného elektromagnetického ústrojí.

Střídavý proud, který je nepřetržitě snižován na nulu, může být přiváděn k demagnetizačním cívkám z vhodného zdroje, který není znázorněn.

Při provozu zařízení, znázorněného no obr.

1, se cívka elektromagnetu připojí na zdroj energie a kapalné helium v prostoru mezi první a druhou stěnou zajišťuje, aby teplota cívky byla udržována v teplotním rozmezí, v němž převládá stav supravodivosti. Vodná kaše, která je s výhodou defíokulována, je plynule vedena do komory 2, kde je umístěna v první oblasti uvnitř válcového otvoru. Po uplynutí předem stanoveného intervalu, který je řízen časem, který podle pokusu uplyne, než se průchody ve výplni značně zanesou částicemi magnetických nečistot, se přeruší přívod výchozí kaše do komory. 2 a změní se polohy obou odlučovacích komor, přičemž dochází k zavedení komory 1 z druhé oblasti do první oblasti uvnitř válcového otvoru, zatímco komora 2 se přemístí do .tře-, tí oblastí v podstatě mimo magnetické pole.

Komora 1 je připojena ke zdroji výchozí suspenze a komora 2 je spojena se zdrojem proplachovací čisté vcdy pod vysokým tlakem, která vyplachuje magnetické nečistoty. Čistá voda je s výhodou vedena komorou směrem, opačným ke směru průchodu výchozí suspenze.

Při provozu zařízení, znázorněného' na obr.

2, je ve válcovém otvoru chlazeného elektromagnetického ústrojí plynule udržováno magnetické pole velké Intenzity. Odlučovací komora 21 je znázorněna uvnitř oblasti magnetického pole vysoké intenzity, a odlučovací komora 22 je ve třetí oblasti.

Přiváděná suspenze, která je s výhodou defíokulována, teče z první nádrže 50 ventilem 51 a vedením 52, které obsahuje ohebnou část 53, do přívodního vedení 29 odlučovací komory 21. Výsledná suspenze, mající snížený obsah magnetických nečistot v porovnání s výchozí suspenzí, opouští odlučovací komoru 21 výstupem 30 a ohebným vedením 54 a teče ventilem 55 a vedením 56 do první zásobní nádoby 57 výsledného produktu. Po uplynutí předem stanoveného období, které podle výsledku pokusu uplyne, než se průchody ve výplni značně zanesou částicemi magnetických nečistot, se ventily 51 a 55 uzavřou a umožní se tok nízkotlaké proplachovací vody z druhé nádrže 58 ventilem 59 a tím do přívodního vedení 29 odlučovací komory 21. Zředěná suspenze fyzikálně unášených nemagnetických částic protéká ohebným vedením 54, ventilem 63 a vedením 61 do druhé zásobní nádoby 62 pro frakci „meziproduktu”. Poté se ventily 59 a 63 uzavřou a dochází k otáčení pastorku 35, který pohybuje odlučovací komorou 22 do oblasti magnetického pole vysoké intenzity a odlučovací komorou 21 do třetí oblasti uvnitř demagnetizační cívky 48. Proplachovací voda pod vysokým tlakem teče z třetí nádrže 63 vedením 64 a ventilem 65 do ohebného vedení 54, a suspenze magnetických částic je odváděna vedením 31 a ventilem 32 do jímky 66, odkud teče vedením 67 do třetí zásobní nádoby 68 pro magnetickou frakci. Tímto způsobem je výplň odlučovací komory proplachována ve směru opačném vůči směru toku přiváděné suspenze a proplachovací vody. Pro zachycování magnetické frakce z odlučovací komory 22, když je tato umístěna uvnitř demagnetizační cívky 49, slouží druhá jímka 69. Výplň se současně proplachuje vodou a v podstatě demagnetizuje přívodem střídavého proudu, který je postupně snižován na nulu, do demagnetizační cívky 48. Mezitím je výchozí suspenze přiváděna do odlučovací komory 22 ventilem 70 a vedením 71, které obsahuje ohebnou část 72, Výsledná suspenze opouští odlučovací komoru 22 výstupem 30 a ohebným vedením 73 a teče ventilem 74 a vedením 75 do první zásobní nádoby 57.

Proplachovací voda se přivádí do odlučovací komory 22 ventilem 76 a frakce „meziproduktu teče ventilem 77 a vedením 78 do druhé zásobní nádrže 62. Je-li odlučovací komora 22 ve druhé oblasti uvnitř demagnotizační cívky 49, je vysokotlaká proplachovací voda přiváděna vedením 79 a ventilem 80. V nejvyšším bodě každé z obou odlučovacích komor 21 a 22 je umístěn odvětrávací otvor vzduchu, který zahrnuje ventil, pro umožnění unikání jakéhokoliv vzduchu, který vstupuje do odlučovací komory s výchozí suspenzí nebo proplachovací vodou.

Objem výchozí suspenze, prošlý odlučo19 6 2 9 6 vací komorou před jejím odstraněním z oblasti magnetického pole velké intenzity, nebude obvykle větší než patnáctinásobek objemu odlučovací komory a objem proplachovací vody bude s výhodou v rozmezí od dvou do pětinásobku objemu odlučovací komory. Odlučovací komora bude účelně proplachována vodou při vysokém tlaku po- dobu 1 až 5 minut.

Cívka elektromagnetu není opatřena zpětným odrazovým rámem, protože bylo podle vynálezu zjištěno, že intenzita magnetického pole, jíž lze dosáhnout ve válcovém otvoru v případě, že cívka je ve svém supravodivém stavu, je i bez užití zpětného rámu dostatečná pro úspěšné oddělování nečistot, majících magnetickou susceptibilitu řádově 8 X 10^-5, od vodné řídké kaše. Jelikož není užito zpětného rámu, je možné užít dvou odlučovacích komor a přemísťovat je tak, aby byly střídavě uvnitř a vně válcového otvoru Takto· není nutné opakovaně budit a vypojovat, cívku elektromagnetu [což je, jak je znovu opakováno, v případě supravodivé cívky nehospodárné] za účelem vypláchnutí magnetických částic z výplně, a není zapotřebí přerušovat magnetickou separaci za účelem provádění vyplachování.

U jiného¹ provedení zařízení podle vynálezu mohou být odlučovací komory namontovány na otáčející se tyči nebo kole, jichž je užito pro pohybování odlučovacích komor po kruhové dráze, vždy ve stejném smyslu.

Místo užití železné nebo ocelové vlny jako materiálu výplně může být užito kuliček, pelet, kovových pilin nebo částic nepravidelného tvaru. Z celkového· objemu zaujímaného výplní ve formě částic, je 10 až 75 %, s výhodou 30 až 70 ;% vyplněno pevnou látkou výplně, přičemž zbývající objem je prázdný. Je-li materiálem výplně železná nebo kovová pěna, je 2 až 40 % celkového objemu zaujímáno pevnou látkou výplně, zatímco zbytek objemu je prázdný.

Slabě zbarveným barvivém bude obecně kaolinit nebo hlinka, obsahující nakrit, dikit nebo halloysit, avšak rovněž může být užito jiných minerálních barviv.

Rychlost toku přiváděné výchozí suspenze činí obecně 0,3 m/min až 10 m/min, a není s výhodou větší než 6 m/min.

Vynález bude popsán na příkladech.

Přikladl

Anglická kaolinová hlinka s takovým rozložením velikosti částic, že 43 hmof.% částic je menších než 2 μ ekvivalentního kulového průměru a 11 hmot. °/o částic je větších než 10 μ ekvivalentního· kulového průměru, s počáteční odrazivostí pro fialové světlo vlnové délky 458 nm v hodnotě 95,8.% (kysličník hořečnatý = 100 %) a s počátečním obsahem železa 0,8 hmot. % Fe2O3, byla smíšena s vodou, obsahující disperzní činidlo, za účelem vytvoření zcela deflokulované suspenze, mající specifickou hustotu 1,100 (t.j. suspenze obsahovala 18 hmot. % pevných látek).

Vzorky této suspenze byly vedeny obvyklým magnetickým separátorem,- pracujícím s magnetickou indukcí magnetického pole

1,5 T a opatřeným masivním železným zpětným rámem a jedinou pevnou odlučovací komorou, a supravodivým magnetickým separáto-rem podle vynálezu, pracujícím s magnetickou indukcí 5 T a opatřeným dvěma pohyblivými odlučovacími komorami, a žádaným zpětným rámem.

V každém případě měly odlučovací komory délku 0,505 m a průměr 0,035 m a byly vyplněny vlnou z nekorodujícího železa do 95 obj. % prázdného prostoru.

Složení nekorodujícího železa může být příkladně následující:

Prvek: hmot % uhlík křemík mangan chrom molybden nikl železo

0,04 — 1,20 0,0 — 1,0 0,0 — 1,5 4,0 — 27,0 0,0 — 1,6 0,0 — 2,5 zbytek.

Provozní podmínky pro· každý magnetický separátor byly zvoleny tak, aby poskytovaly v podstatě stejnou kvalitu zpracování přiváděné suspenze, přičemž byly porovnány rychlosti toku přiváděné výchozí suspenze. Výsledky jsou uvedeny v následující tabulce 1.

Časy, nutné pro jednotlivé fáze pracovních cyklů, jsou uvedeny v následující tabulce II a vyjádřeny v procentech doby trvání celého cyklu.

Tabulka 2

Běžný magnetický separátor

Supravodivý magnetický separátor ,Doba přivádění 50,5 %

Doba vypláchnutí 33,7 %

Doba propláchnutí 15,8 %

Doba pohybu odlučovacích komor —

60,6 % 24.2 «/o

15,2 %

Neproduktivní čas,, to je čas pro vypláchnutí a propláchnutí výplně, činil v případě běžného magnetického separátoru 49,5 procent celkové doby. V případě-supravodivého magnetického separátoru dovoluje užití dvou pohyblivých odlučovacích komor propláchnutí první odlučovací komory vysokotlakovou vodou pod vysokým tlakem, zatímco druhá odlučovací komora procházela fázemi přívodu suspense a vypláchnutí. Dále vzhledem k silnějšímu poli v supravodivém magnetickém separátoru je možný průchod přiváděné výchozí suspense větší rychlostí. Za účelem minimalisace podílu magnetických částic ve frakci „meziproduktu” je proplachovací voda vedena výplní stejným směrem jako přiváděná výchozí suspense a to rychlostí, nepřesahující rychlost přiváděné suspense. Z tohoto důvodu je doba spotřebovaná fází proplachování v případě supravodivého magnetického separátoru značně menší než v případě běžného magnetického separátoru. Neproduktivní čas v případě supravodivého magnetického separátoru činil 39,4 % celkového času.

Rychlost výroby suchého zušlechtěného kaolinu v případě běžného magnetického separátoru činila 2,8 kg/h., zatímco v případě supravodivého magnetického separátoru podle vynálezu činila 11,6 kg/h.

Příklad 2

Anglická kaolinová hlinka s takovým rozložením velikosti částic, že 45 hmot. % částic bylo menších než 2 mikrony ekvivalentního kulového průměru a 14 váh. % Částic bylo větších než lG^m ekvivalentního kulového¹ průměru, s počáteční odrazivosti pro fialové světlo vlnové délky 458 nm v hodnotě 84,8 o/o a s počátečním obsahem železa 0,85 hmot. 0/ó Fe2O3, byla smíšena s vodou, obsahující dispergaČní činidlo za účelem vytvoření zcela deflokulované suspense, mající specifickou váhu 1,078 (tj. suspense obsahovala 12 hmot. % pevných látek).

Vzorky této suspense byly vedeny supravodivým magnetickým separátorem s jedinou pevnou odlučovací komorou, a supravodivým magnetickým separátorem podle vynálezu, opatřeným dvěma pohyblivými odlučovacími komorami.

V každém případě měly odlučovací komory délku 0,505 m a průměr 0,035 m a byly vyplněny vlnou z nekorodujícího železa, zaujímající 94,9 obj. % prázdného· prostoru.

Magnetická indukce činila v obou případech 3 Tesla. V obou případech byla přiváděná výchozí suspense vedena odlučovací komorou rychlostí 1,455 m/min nebo 1,33 X 103 m3/min, a celkový objem přiváděné suspense prošedší komorou, činil desetinásobek jejího objemu. Kvalita zpracování hlinky byla v obou případech stejná a výsledky jsou uvedeny v následující tabulce III.

Tabulka 3

Hmot. % čás- Hmot. % částic menších nežtic větších než 2 mikrony ekvi-10 mikronů ekvalentní- kulo- vivalentní kuvému průměru lovému průměru

Hmot. % Fe2O3 % odrazivosti pro světlo o vlnové délce 458 nm počet hmot. % znovuzískaného produktu

Přiváděná výchozí suspense 45

Produkce 46

0,85 84,8 —

0,56 87,9 90 i a ϋ z a tj

Ό

O !C 3

CL '3 co

O

Ξ o

>

Cm . O • rC

OJ

X-i ε tií 3 43 '3 .03 N O +ť 3 h oj > a >y a 2 ^a CL n '3 § a

3 > co vo S θ'* 0) <0 <υ >

CM

T3

O +-* SíU ‘ >

CZ3 cr·

O φ a£ co co vo o* CM* co co co 00 co © co co co vo vo o o cti rH

ΕΊ iS>L0 £ s

a ’2a o O ³

- a f-i

CU «} >3 -¹ > 3 O «3 to -ii '3 >n a3 >03 3 > 3 fe 44 44 ^{a 3} - x

3 3 3 S f-i 3 ₍φ >3 jř a > °‘g — > 3 gj >N M 44 '3 >O >. 3 ^p>« O ^SJ3 | s a'

S O CM φ

K ft b>

CO ’Φ ’ςρ Tfi í-4 o

M 'cd t-í cd

Cu

CD w

>>

Cd řití CU O 0) £J C/3 Φ

G3 &0 o cd '> bo> 3 -a a o >

'>> 3 3 fe >N CL >3 3 CQ CO

Časy, nutné pro jednotlivé fáze operačních cyklů jsou uvedeny v následující tabulce IV a vyjádřeny v procentech doby trvání celého cyklu.

Tabulka IV

Supravodivý magnetický separátor s jednou odlučovací komorou

Supravodivý magnetický separátor se dvěma odlučovacími komorami

Doba přivádění 54,6 %

Doba vypláchnutí 21,8 %

Doba propláchnutí 23,6 %

Doba pohybu odlučovacích komor —

Neproduktivní doba proto činila 45,4 % v případě separátoru s jednou komorou, avšak pouze 35,2 % v případě separátoru se dvěma komorami. Rychlost výroby suchého zúšlechtěného kaolinu činila v případě separátoru s jednou komorou 4,89 kg/h., a v případě separátoru se dvěma'komorami

5,8 kg/h.

64.8 %

25.9 o/o

9,3 %

Doba prodlevy přiváděné výchozí suspense v odlučovací komoře byla obecně mezi 3 s. a 2 min. a s výhodou mezi 5 s. a 25 s.

Odborníku v daném oboru je zřejmé, že u výše popsaného zařízení mohou být provedeny mnohé změny, aniž by došlo k vybočení z rámce vynálezu.

PŘEDMĚT

Claims (7)

1. PŘEDMĚT

   1. Způsob oddělování magnetovatelných částic od tekutiny, ve které jsou suspendovány, při kterém se vytvoří magnetické pole v první oblasti, tekutina, ve které jsou suspendovány magnetovatelné částice, se vede první odlučovací komorou obsahující magnetovatelný výplňkový materiál a umístěnou uvnitř první oblasti, takže magnetovatelné částice se zmagnetují magnetickým polem a přitáhnou se k výplňkovému materiálu, první odlučovací komora se pohybuje ven z první oblasti do· druhé oblasti a magnetovatelné částice přitažené k výplňkovému materiálu se odstraní z první odlučovací komory uvnitř druhé oblasti, vyznačující se tím, že souběžně s pohybem první odlučovací komory z první oblasti se druhá odlučovací komora obsahující magnetovatelný výplňkový materiál pohybuje do první oblasti a souběžně s odstraněním magnetovatelných částic z první odlučovací komory se tekutina, vs které jsou suspendovány magnetovatelné částice, vede druhou odlučovací komorou uvnitř první oblasti, pak se druhá odlučovací komora poihybuje ven z první oblasti do třetí oblasti a první odlučovací komora se zavede do první oblasti, magnetovatelné částice se odstraní z výplňkového' materiálu druhé odlučovací komory uvnitř třetí oblasti, přičemž v první oblasti se v průběhu odlučovacího cyklu udržuje trvalé magnetické pole.

   VYNÁLEZU
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že magnetovatelné částice se odstraní z první odlučovací komory uvnitř druhé oblasti a z druhé odlučovací komory uvnitř třetí oblasti propláchnutím tekutinou.
3. 3. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, že magnetovatelné částice se odstraní z první odlučovací komory uvnitř druhé oblasti a z druhé odlučovací komory uvnitř třetí oblasti snížením zbytkového magnetismu výplňkového materiálu a komory se propláchnou tekutinou.
4. 4. Způsob podle kteréhokoliv z bodů 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že se tekutina, obsahující .magnetovatelné částice, deflokuluje před vedením odlučovací komorou.
5. 5. Způsob podle kteréhokoliv z bodů 1 až

   4, vyznačující se tím, že rychlost, se kterou se kaše vede každou odlučovací komorou, je nejméně 0,3 m/min a nejvýše 10 m/min, s výhodou nejvýše 6 m/min.
6. 6. Způsob podle kteréhokoliv z bodů 1 až

   5, vyznačující se tím, že doba prodlevy tekutiny obsahující magnetovatelné částice v první oblasti je mezi 3 s a 2 min., s výhodou 5 až 25 sekund.
7. 7. Způsob podle kteréhokoliv z bodů předcházejících, vyznačující se tím, že magnetické pole, kterým se působí, má magnetickou dndukcí nejméně 3T.

   2 listy výkresů

   Severografía, n. p., závod 7, Most