CS205022B2 - Magnetic separator - Google Patents

Magnetic separator Download PDF

Info

Publication number
CS205022B2
CS205022B2 CS763586A CS358676A CS205022B2 CS 205022 B2 CS205022 B2 CS 205022B2 CS 763586 A CS763586 A CS 763586A CS 358676 A CS358676 A CS 358676A CS 205022 B2 CS205022 B2 CS 205022B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
separation chamber
filler material
partitions
compartment
slurry
Prior art date
Application number
CS763586A
Other languages
English (en)
Inventor
James H P Watson
Original Assignee
English Clays Lovering Pochin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB2352275A external-priority patent/GB1530296A/en
Application filed by English Clays Lovering Pochin filed Critical English Clays Lovering Pochin
Publication of CS205022B2 publication Critical patent/CS205022B2/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/025High gradient magnetic separators
    • B03C1/027High gradient magnetic separators with reciprocating canisters

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Description

Vynález se týká magnetického separátoru pro oddělování magnetovatelných částic od tekutiny, ve které jsou suspendovány, obsahujícího magnet pro vytvoření magnetického pole v prvním pásmu, dále nejméně jednu separační komoru, sestávající z protáhlé nádoby s výstupem a vstupem tekutiny a uvnitř opatřenou výplní magnetovatelného materiálu, a konečně prostředky pro přesun separační komory z prvního pásma do druhého pásma mimo působení magnetického pole.
Magnetických separátoru se již mnoho let užívá pro oddělování silně magnetizovatel· ných částic, například feromagnetických částic, od kapaliny. Takové magnetické separátory jsou popsány v USA pat. spisu číslo
326 374, v britských pat. spisech číslo 1 059 635 a 1 204 324. V nejnovější době je však velký zájem o přístroje pro odělování slaběji magnetizovatelných částic, například paramegnetických částic, od směsi pevných látek a kapaliny, jako je například hlinitá suspense. V DOS 2 433 008 je popsán přístroj pro oddělování magnetizovatelných částic od kapaliny, ve které jsou suspendovány; tento přístroj obsahuje jednu nebo několik separačních komor, pohybovatelných od prvního pásma a z prvního pásma, a magnet, většinou supravodivý magnet, který má vytvářet spojité magnetické pole v prvním pásmu, když je přístroj v provozu. Separační komora nebo každá separační komora sestává z nádoby, opatřené vstupem pro přiváděnou kaši (která sestává z magnetizovatelných částic suspendovaných v kapalině) a výstupem pro zpracovanou kaši, a z výplně magnetizovatelného materiálu propustného pro kapalinu, majícího přibližně rovnoměrnou hustotu a přibližný stejnoměrnou průřezovou plochu; tato výplň je umístěna uvnitř nádoby mezi vstupem a výstu-. pem. Výplňový materiál může být paraniagnetický nebo feromagnetický a může být v podobě částic nebo vláken nebo dokonce v podobě pěnovitého materiálu. Tento výplňový materiál může být tvořen feromagnetickými kuličkami, tablekami, perličkami nebo nepravidelně tvarovanými částicemi z feromagnetického materiálu, jako jsou piliny nebo třísky, nebo feromagnetickou vlnou, jako je ocelová vlna, nebo síťovinou z feromagnetického drátu nebo z feromagnetických drátů nebo vláken, které jsou uloženy individuálně nebo ve svazcích.
Když se vhodná přiváděná řídká kaše vede separační komorou, obsahující výplňový materiál v některé ze shora uvedených podob, přičemž když je separační komora umístěna v prvním pásmu, ve kterém se vytváří mag205022 netické pole, .magnetizují -se magnetizovatelné částice v kaši a zachytí se ve výplňovém materiálu. Když množství magnetovatelných částic ve zpracované kaši opouštějící výstup separační komory - dosáhne nepřijatelně vysoké úrovně, pak se proud kaše přiváděné separační komorou zastaví a separační komora se odvede do druhého pásma mimo vliv magnetického· pole, kde se magnetovatelné částice zachycené ve výplňovém materiálu odstraní, například vypláchnutím separační komory vysokotlakovou vodou.
Obsahu je-li přístroj dvě separační komory, může být přiváděná kaše vedena separační komorou -v prvním pásmu, zatímco se magnetovatelné částice odstraňují z druhé separační komory v druhém pásmu, načež se polohy obou separačních komor vymění. Tímto způsobem může být přiváděná kaše dodávána do přístroje plynule mimo období, kdy se separační komory právě posouvají.
Aby co největší část separačního cyklu byla produktivně využita, totiž pro skutečné zpracování kaše, je účelné, aby délka období, ve kterém se přivádí kaše vede každou separační komorou, byla dlouhá ve srovnání s délkou časového· období, kterého je zapotřebí pro výměnu poloh separačních komor. V prvním období je účelné, aby separační komorou prošlo co největší množství přiváděné kaše, dříve· než je zapotřebí regenerovat výplňový .materiál.
Avšak v praxi bude kaše obsahovat magnetovatelné částice -o různých velikostech a odlišných magnetických susceptabilitách. Z toho· důvodu · nebudou magnetovatelné částice ve výplňovém materiálu zachycovány rovnoměrně. Když · přiváděná kaše nejdříve vstoupí do separační komory, budou se magnetovatelné částice na počátku zachycovat především · v první části výplňového materiálu, se kterou přijde do · styku. Když se tato část výplňového materiálu v podstatě úplně naplní, vyplňují se postupně , ty části výplňového materiálu, které · leží dále ve směru postupu kaše. Avšak ty magnetovatelné částice, které jsou · nesnadno k zachycení, tj. malé nebo/a slabé magnetovatelné částice, mají sklon projít určitým úsekem výplňového materiálu dříve, než se zachytí. Dokonce je možné, že část· magnetovatelných částic projde · úplně výplňovým materiálem, aniž se zachytila.
Je proto výhodné, je-li výplňový materiál co nejdéle konsistentní s rozměry magnetického pole. Avšak tou měrou, jak se výplňový materiál začne vyplňovat magnetovatelným materiálem ve vstupních oblastech, bude vzrůstat · podíl magnetovatelných částic, které úplně projdou výplňovým materiálem. Když tento podíl vzroste na nepřijatelnou vysokou úroveň, bude výplňový materiál vyžadovat regeneraci.
Avšak v podstatě úplně budou naplněny pouze sběrací místa v začátečních oblastech výplňového materiálu. Aby co největší množství přiváděné kaše mohlo projít separační komorou, je výhodné, aby průřez výplňového materiálu napříč směru průtoku kaše byl co největší. Avšak tento rozměr je opět omezen rozměry magnetického pole. Kromě toho je pravděpodobnost, že se určitá magnetovatelná částice zachytí ve výplňovém materiálu, přibližně obráceně úměrná lineární rychlosti kaše procházející výplňovým materiálem, když jsou ostatní činitele · stejné.
Z toho důvodu nemůže být rychlost, kterou je přiváděná kaše vedena separační komorou, zvýšena nad určitou hodnotu, nemá-li utrpět zachycování malých nebo/a slabě magnetovatelných částic. · Je tedy zřejmé, žs množství přiváděné kaše, která projde každou seperační komorou při každém cyklu, je omezeno velkým počtem činitelů.
Podstata magnetického separátoru podle vynálezu je v tom, že uvnitř nádoby, tvořící nejméně jednu separační komoru jsou umístěny alespoň dvě přepážky propustné pro· tekutinu, které rozdělují prostor uvnitř nádoby na oddělení, z nichž každé prochází po colé její délce, a mezi přepážkami je umístěn výplňový materiál, přičemž jedno oddělení je vstupní oddělení, spojené se vstupem tekutiny, druhé oddělení je výstupní oddělení, spojené s výstupem tekutiny, a třetí z oddělení umístěných mezi přepážkami obsahuje výplňový materiál, a že průtočný průřez výplňového materiálu se zvětšuje od vstupního oddělení k výstupnímu oddělení napříč osy nádoby.
Tvar a umístění nádoby, přepážek · a výplňového materiálu jsou tedy takové, že tekutina dodávaná ke vstupu · separační komory proudí výplňovým materiálem v obecném směru příčném · k ose nádoby a vychází výstupem a že lineární 'rychlost tekutiny klesá, když prochází výplňovým materiálem.
Jelikož pravděpodobnost, že magnetický výplňový materiál zachytí částici dané velikosti a dané magnetické si^t^í^É^e^tti^íiity v kaši, je přibližně obráceně úměrná lineární rychlosti kaše, pak skutečnost, že lineární rychlost kaše klesá při jejím postupu výplňovým materiálem, znamená, že pravděpodobnost zachycení malých nebo/a slabě magnetovatelných částic ve výplňovém materiálu bude vzrůstat při průchodu částic výplňovým materiálem. Když tedy daná přiváděná kaše má být zpracována do určité čistoty za použití určitého tvaru materiálu a při průchodu kaše separační komorou danou rychlostí, může být délka dráhy proudění výplňovým materiálem snížena ve srovnání s dosud známými přístroji.
Jeeikož dále může výplňový materiál zabírat prakticky celou délku nádoby a kaše proudí výplňovým materiálem prakticky příčně k ose nádoby, může být průřez výplňového materiálu napříč směru proudění kaše poměrně velký. U takového přístroje budou mít magnetovatelné částice větší sklon se rovnoměrněji zachytit v počátečních a koncových oblastech výplňového materiálu, než jak je tomu u dřívějšího prístro205022 je. Zejména ty částice, které se nesnadno zachycují ve výplňovém materiálu, totiž malé nebo/a slabě · magnetovatelné . částice, mají sklon zachytit .se . v koncových oblastech výplňového materiálu v důsledku . nízké rychlosti kaše. v těchto oblastech, zatímco ty magnetovatelné částice, které se snadno zachycují, totiž velké nebo/a silně magnetovatelné částice, mají sklon se zachytit v počátečních oblastech výplňového materiálu.
Pro určité dané průtočné množství a rychlost přiváděné kaše . je proto možné maximalizovat délku doby, po kterou může být přiváděná kaše vedena separační komorou, dříve než výplňový materiál potřebuje regeneraci. Obráceně . . je pro určitou dobu cyklu možné maximalizovat průtok přiváděné kaše separační komorou.
Podle výhodného provedení vynálezu je po obvodu separační ' komory umístěn magnet, který je tvořen supravodivým elektromagnetem.
Všechny . separační komory mají účelně stejnou konstrukci.
Podle dalšího provedení vynálezu jsou přepážky uvnitř separační komory vytvořeny jako trubky, z nichž jedna je umístěna uvnitř druhé a jejich osy jsou rovnoběžné <s osou separační komory, přičemž mezi dvě přepážky je vložen výplňový materiál.
Vstupní oddělení je účelně umístěno uvnitr přepážky tvořené vnitřní 'trubkou a výstupní oddělení je . vně .- přepážky tvořené vnější trubkou.
S výhodou má . poloměr vnitřní přepážky, dělený poloměrem vnější přepážky, hodnotu 0,15 až 0,50.
Podle jednoho provedení vynálezu je výplňový materiál tvořen rovnými vlákny směřujícími od vnitřní přepážky k vnější . přepážce. .
Podle jiného provedení vynálezu je .· výplňový materiál tvořen vlnou z feromagnetické oceli·. .
Největší rozměr průřezu vláken výplňového materiálu . je účelně 20 až . 250 mikrometrů. .
Podle dalšího · provedení . vynálezu jsou přepážky uvnitř se^a^ační komory .v podobě dvou dvojic rovinných přepážek, z .nichž každá je uložena . rovnoběžně s ostatními přepážkami a s osou separační komory, přičemž mezi dvě přepážky každé dvojice je vložen výplňový materiál.
Výplňová vlna z feromagnetické oceli vyplňuje účelně objem, který zaujímá do 2 . % až 10 % objemu prostoru mezi přepážkami.
Vynález bude nyní vyložen na příkladech provedení v souvislosti s výkresy.
Obr. 1 znázorňuje v částečném řezu . pohled ze strany na první provedení části magnetického separátoru podle vynálezu.
Obr. 2 v částečném . řezu pohled od . konce na část v obr. . 1.
Obr, 3 schematicky magnetický separátor.
Obr. 4 v částečném řezu pohled ze strany na druhé provedení části magnetického separátoru.
Obr. 5 v částečném . řezu pohled od konce na část magnetického separátoru . podle obr.
4.
Obr. . 6 schematické. průřezy dalších možných provedení části magnetického.· separátoru. podle vynálezu.
Podle . obr. 1 a 3 obsahuje . znázorněná část magnetického separátoru . separační komoru 1 a . cívku supravodivého elektromagnetu . 9. Separační komora . 1. sestává z válcové nádoby 2 provedené . z nemagnetického .'materiálu a opatřené · vstupem . 3 pro přiváděnou kaši a. výstupem 4 pro magneticky zpracovanou kaši. Vstup 3 je ve spojení s. prostorem uvnitř průlinčité trubkové . přepážky 5, . která je umístěna uvnitř nádoby. 2 .s osou ležící podél osy nádoby 2.
Magnetovatelný výplňový. materiál. 6 z vlny nerezavějící .. feromagnetické ocele, je naplněn do nádoby 2 mezi vnitřní .. průlinčitou přepážku 5 a vnější průlinčitou . přepážku 7, souos-e.. s vnitřní . trubkovou přepážkou 5. Prstencový prostor 8 mezi .vnější trubkovou přepážkou 7 a zakřivenou stěnou nádoby 2 je ve spojení s .výstupem 4. Separační komora 1 je obklopena cívkou supravodivého elektromagnetu . 9, která je navinuta . v . podobě solenoidu.
Př.i provozu magnetického separátoru. se přiváděná kaše, například . jílovitá kaše, sestávající . ze suspenze směsi částic o relativně vysoké a delativně nízké magnetické susceptibilitě, čerpá vstupem 3 do prostoru . uvn.itř vnitřní trubkové . přepážky 5 a . prochází otvory ve vnitřní trubkové přepážce 5, . dále magnetovatelným. materiálem .ve . směru v podstatě radiálním, otvory . ve vnější trubkové přepážce . 7 . a ven . výstupem 4. Zatímco kaše- prochází separační komorou 1, je cívka supravodivého ... elektromagnetu 9 trvale vybuzována, takže . . udržuje magnetické pole o vysoké . intenzitě v oblasti separační komory 1,. . takže magnetovatelné částice uvnitř kaše se ··magnetují, když procházejí separační. komorou 1, a přitáhnou se do sběracího- místa uvnitř magnetovatelného výplňového materiálu 6. Lineární rychlost kaše . klesá, . když prochází .. magnetovatelným výplňovým. . materiálem 6 . tou měrou, . jak. vzrůstá průtočný průřez magnetovatelného. výplňového. materiálu 8. Pravděpodobnost, že částice o poměrně nízké magnetické suscepUbilitě se zachytí . uvnitř magnetovatelného výplňového materiálu 6, . proto vzrůstá . při postupu částic magnetovatelným materiálem 6. Objemová průtočná rychlost kaše separační komorou 1 je řízena . tak, že v koncové oblasti magnetovatelného . výplňového materiálu . 6 je lineární rychlost kaše na dostatečně nízké hodnotě, takže se zajistí, že částice o relativně nízké magnetické susceptíbílitě se zachytí uvnitř magnetovatelného . materiálu.
Tímto způsobem se největší část částic o poměrně vysoké magnetické suscepttbilitě zachytí. v .počáteční oblasti magnetovatelné205022 ho výplňového materiálu 0 a největší část částic o poměrně nízké magnetické susceptibilitě se -zachytí v koncové oblasti magnetovatelného výplňového materiálu 6. Když podíl magnetoivatelných částic ve zpracované kaši vystupující z výstupu 4 stoupne - nad přijatelnou úroveň, - zastaví se proud přiváděné kaše a místo toho se separační komorou 1- vede čistá voda - stejnou objemovou průtočnou rychlostí a ve stejném -směru jako přiváděná- kaše, - aby - se - odstranily v podstatě nemagne-tovatelné - částice, které se snad fyzicky - unášejí v magnetovatelném výplňovém - materiálu 6, a - při tomto úkonu se v oblasti .-separační komory 1 udržuje magnetické - pole - vysoké intezity. Seperační komora 1- se pak -odvede - z pásma magnetického pole vysoké intenzity a zbytkový magnetismus uvnitř magnet-ovatelného výplňového materiálu 6 se sníží - prakticky na nulu tím, že - se separační komora 1 vystaví - působení neutralizační cívky, kterou prochází střídavý -proud, jehož amplituda se -plynule snižuje na nulu. Potom - -se - separační - komorou 1 vede čistá voda o vyšším tlaku a vyšší objemové -průtočné rychlosti než přiváděná kaše, avšak ve - stejném směru, -aby se zachycené magnetovatelné částice vypláchly - z magnetovatelného výplňového materiálu - 6.
Ocelová vlna tvořící magnetovatelný výplňový materiál 6. s výhodou sestává z velkého počtu nahodile orientovaných - páskových vláken, přičemž -největší rozměr průřezu těchto vláken je mezi 20 a -250 mikrometry a s výhodou mezi 50 a 100 mikrometry. Když se.- taková ocelová - vlna naplní tak, - že ponechává volný prostor mezi 90 % a 98 %, -s výhodou přibližně - 95 % objemu - mezi přepážkami 5 a 7, zjistilo se, že -optimální průchod kaše pro dosažení žádané separace- se dostane, má-li podíl vnitřního poloměru magnetovatelného výplňového materiálu 6, děleno- vnějším poloměrem m-agn-etovatelného výplňového - materiálu 8, hodnotu - mezi - 0,31 a- 0,37, - - a zejména je-li tato hodnota rovna 0,34. Nádoba 2 separační komory 1 má s výhodou- - délku- 014 mm a vnitřní průměr 610 milimetrů.
Magnetický separátor - bude nyní podrobněji popsán v souvislosti s -obr. 3. Tento přístroj obsahuje dvě - separační komory 11 a 12- - typu popsaného - na obr. 1 a 2. Separační komory 11 a 12 jsou pohybovatelné mezi první pracovní polohou -a druhou pracovní polohou. V první pracovní poloze leží separační- komora - 11 v - pásmu, kde je vytvářeno magnetické pole vysoké intenzity cívkou supravodivého elektromagnetu 9, a separační komora - 12 leží - uvnitř první neutralizační cívky 14. V druhé -pracovní poloze leží separační komora 12 uvnitř pásma magnetického pole vysoké intenzity a komora 11 leží - - uvnitř - druhé - neutralizačnuí cívky 15.
Cívka - - - supravodivého elektromagnetu 9 je obklopena první prstencovou komorou 16, obsahující kapalné - helium, která je zase obklopena -druhou prstencovou komorou 17, obsahující kapalný dusík. První prstencová komora - 16 je opatřena vstupním vedepím pro kapalné helium a větracím otvorem pro páry helia, a druhá prstencová komora- 17 je opatřena vstupním vedením 20 - pro kapalný dusík a větracím o-tvorem 21 pro páry dusíku. Prstencové komory 18 a 17 jsou obě plně obklopeny pláštěm 22, který je - vyčerpán přes ventil 23 připojený ke vhodné neznázorněné vývěvě. Všechny stěny komor 16 a 17 i pláště - 22 jsou - postříbřeny na obou ' stranách, aby se převod tepla zvenčí - snížil na- minimum.
Po každé -straně - chlazené soustavy supravodivého elektromagnetu 9 je upraveno kruhové stínítko- 24, popř. 25, z měkkého železa, z- nichž k-až-dé má -středový kruhový otvor -otakovém průměru, že separační - komory 11 a 12 právě mohou tímto otvorem - projít. Stínítka . . 24, -popř. 25, z měkkého železa jsou nepodajně uložena větším počtem závitových tyčí 26, které jsou ke stínítkům 24, 25 připevněny maticemi 27. - Každá separační komora 11, 12 je- opatřena koncovou stěnou - 28 z měkkého železa, takže když jedna ze separačních komor 11, 12 je uvnitř pásma magnetického pole vysoké intezity, leží -stěna 28 z měkkého železa druhé separační - komory 12, 11 v- jedné rovině s- jedním ze - stínítek z -měkkého železa. .....
Stínítka . -24 a 25 - z měkkého železa - a - koncové -stěny 28 -separačních komor- 11,:12 slouží k tomu, - - aby stínily separační - -komory 11 a 12 před intezívním magnetickým - - polem, když některá ze separačních - komor - 11, 12 je v - poloze, ve které - je - magnetizov-atelný výplňový materiál 6 v podstatě odmagnětován. Kromě - toho tyto součásti - - působí ve smyslu- snížení - sil působících - na - - chlazenou soustavu supravodivého elektromagnetu 9, když se separační komora 11, popř. 12 odvádí z - pásma magnetického pole vysoké intezity. Chlazená - soustava - supravodivého elektromagnetu 9 má poměrně lehkou konstrukci a - může být zdeformována velkými silami. Síly působící -na tuto - soustavu jsou vysoce vyrovnány tím, že se zajistí, že při odvádění jedné separační komory 11, -12- z pásma magnetického . pole vysoké intenzity vstupuje druhá seperační komora 12, 11 do tohoto pásma. Separační komory 11 a- 12 jsou- navzájem - nepodajně spojeny tyčí 29 - a pohybuje jimi mezi první a druhou pracovní polohou tyč 30, -opatřená ozubnicí 31, -která spolupracuje - s pastorkem· 32, který může - být poháněn v - ktrémkoliv -smyslu - neznázorněným elektrickým motorem, Přiváděná kaše se zavádí do separační komory 11 ohebnou hadicí 33 a - magneticky zpracovaná- kaše opouští -seperační komoru 11 ohebnou hadicí 34. Podobné ohebné - hadice 35 a 36 jsou -spojeny se separační komorou 12.
Při provozu, když jsou seperační komory
11, 12 v první pracovní poloze, proudí přiváděná -kaše z nádržky 37 ventilem - 38, vedením 39 a ohebnou hadicí 33 do separační komory 11, kde se- magnetovatelné částice
2'6 5’» 2 2
10 'řdiáše+xtrahtijí a zadrží še v magnetovatelriěm výplňovém materiálu* 6 sépařační2komory’ IV Kaše obsahující převážně prakticky rtémágriětóVatélňé Částice přejde mágneto• Ýátélným' Výplňovým: materálénr В a opustí sépařační komoru 11 ohebnou hadicř;34, od’ ktld probdí ventilem’ 40 a vedením3 41 do nádfžky:i42? Když se magnétovatelňý· výplňový iftatériárs1 v podstatě nasytí'shromážděnými magnetbůatélnými částicemi, přerušivše dodáváíií ‘přiváděné 'káše uzavřením ventilu 38, 1 VěnůPW'je; uzavřen a čistá voda se vpouští při'nžkěm· fláku u’ nádržky 43 ventilem 44 do vedeňr!4B a ohebné hadice '33, čímž' se sépařační kombra 11 vypláchne, přičemž iňagnetické pole je stále udržováno cívkou supravodivého éléktromághetu 9.
?4Káše2 z částic v: podstatě 'němagnétbvátelfiýéh 'jiŤběháží ohebnou hadicí ‘34, ventilem - 45 ‘a vedením '46 do' nádržky '47. Tato káše še!nážývá „iliézifřakce“. Zatímco se v šepařáční ‘komoře ‘11 provádějí úkony přivádění a · výpláčlíbváhí,1 !děiriagňetuje se v podstatě šé^ařáčňí kóniora 12 tím, že se neutralizační cívce 14 přivádí střídavý proud, jehož amplituda se snižuje na nulu. Mezitím se čistá Voda dodává s vysokým’tlakem z nádřžky'482 veňtílétn!49, vedémm'5o 'a vedením 98-do ohebné hadice 35. Voda prochází magnétovatělriým Výplňovým materiálem 6 šepárační komory ‘12 vysokou rychlostí a ve stejném směru, kterým sépařační komorou 12 prochází přiváděná k;aše,'čírriž se vypláchnou poměrně silně držené magnétcvatelné částice přitažené'k magnetovatelnému výplňovému materiálu 6. Kaše magnetovatelných částic próčháží ohebnou hadicí:,36, ventilem 51 a vedením2 52 do nádřžký'53.
'Séfiéřáčňí kómory’ll a 12 še pak odvedou z»'pťVňí přácbvní' polohy do druhé pracovní •'pjňl^hy tím, že se pastorkem 32 otáčí ve směru proti: hodinovým ručkám. Seperačňí konibra· 11 nyní leží Uvnitř ňéutráližační Cívky i’5 ‘a 'je' v podstatě odmagneťována střídavým proudem, jehož amplituda se postupně -Snižuje řia nulu. Zatím se čistá voda s Vysokým' tlakem Védě magnětovatelným výplňovým ínáťeriálém 6 Uvnitř: této separácní komory 11 z nádržky 48 přes ventil’54, vedení 39 a ohebnou hadici 33. Kaše magnetovatelných částic opouští sépařační komoru 11 ohebnou hadicí 34, ventilem 55 a vedenínfStf a vstoupí do nádrže' 53.
Přiváděná kaše vstupuje do sépařační kornóty Ϊ2 dovnitř pásma magnetického pole vysoké' intenzity z nádržky 37 přes ventil 57 vedením 58 a ohebnou 1 hadicí 35. Kaše z prakticky nemagnetovatélných částic prochází ohebnou hadicí 36, ventilem 59 a vedením 60 do nádržky 42. Proplachovací voda protéká z nádržky 43 ventilem 61, vedením 50, vedením 58 a ohebnou hadicí 35. Kaše z prakticky nemagnetovatelných částic čili střední frakce odchází ohebnou hadicí 36, ventilem 62 a vedením 63 a vstupuje do nádržky 47.
*'P' ř í к 1 a d
Kaolin přo;'kóštní porcelán, ''jehož rbzložení Velikosti částic ‘je takové, že '44 hmot, procent sestávalo o ekvivalentním průměru koule menším než 2 mikrometry a 12 hmot, procent sestávalo z částic s’'fekyivalentním průměrem koule větším ňéž 10 riiikrometrů, byl smíšen s vodou obsahující 0,2 hmot. °/o křemičitanu sodného, Vztaženo !fta hmbťiíóšt kaolinu, a s dostatečným množstvím hýdro xidu·’sddňétfo, ábý še ' JH zvýšilo’ ha hódribtu 9,0 pro defloku-laci‘‘kaolinu. Množství'vódy bylo takové, že vytvořilo suspenzi obsáKůjíčí
11,2 hmot. % suchých pevných látěk, tj. 120 kilogramů 'pevhýcli látek na' krychlový metr suspenze. Počáteční jas kaolinu, tj. procentový odraz fialového světla o vlriové' délče 458 nm od suchého kaolinového prášku, byl 84,8.
Suspenze byla vedena magnetickým separátorein shora popsaným. Supravodivý elektromagnet 9 dával magnetické pdlé o íňténzitě 4,96 tesla a měl středové vrtání o dostatečně velkém průměru, aby pojal válcbvé šejjárační 'komory o ‘ vnitřním ' průměru' '610 milimetrů 'a o délCe L — 914 nim./ Doba potřebná2 pro vyměnění jedrié' sépařační komory za dřuliou byla 1.0 sekund. Vnitřní poloměr ri vnitřní trubkové přepážky 5 byl 76,2 jtím a vnitřní pólměr rž vriější2'třúbk'6vé přepážky 7 byl 292,1 ním.
'MtfgtíěťoVátéltíý ‘ výplňový Tíiáteťfál *6 ‘sestával z ocelové vlny naplněné do ’ tákoVé hustoty,'že 95 % objemu celkového’ prostoru naplněného mághfetóvátélňýmýý^lffoýý^ таťéríáTém. tj. objemu mézi přepážkami5, 7; 5A, *tíA;J /A,K8A,· byl-jpráZdný.
’ Učólčni: bylo odštřáfnt·' dostatečné množství magnetovatelných, barvu žkřesíújíčích nečistot z kaolinu ták, aby se jas zlepšil o 3,0 'jednotky, а р’бкиеёт bylo žjtéiěňo,' že toho lže'došállnbuť tím, že še suspériže^bude vést sépařační2 komorou průměrnou linéární rychlostí V o velikosti 2,59 metru za piiriuťu.
Lineární rychlost Vi suspenze, hfdýžVsťupUje do mágnétóvatelného'výplňového materiálu, je dána výrazem:
Vi = V (п+гг) _ metru za mřrlóťu. 2n
Objem F suspenze proŠědšf'šejfjářáčňí fkomorou v čásoýé jednotce 'je^án Wýřažěm:
F = 2ff.rí.tVí = 2,74 krychlového metru ža minutu.
Pokusem bylo zjištěno, že optimální zisk rafinovaného kaolinu se dostavil, když proud přiváděné suspenze sépařační komorou se zastavil poté, když celkový objem suspenze prošedší sépařační komorou dosáhl šestinásobku prázdného objemu v magnetovatelném výplňovém materiálu sépařační komory. Ža těchto podmínek byl zisk rafinovaného kaolinu 91 hmot. %. Sépařační komora byla propláchnuta objemem čisté vody rovným objemu prázdného prostoru a stejnou průtočnou rychlostí, jako měla suspenze kaolinu, Podíl cyklu D, při kterém přiváděná kaše proudila, je tedy dána výrazem:
D—
6Ti
7T1+O,167 kde Ti je v minutách čas, který objem ' kapaliny rovný prázdnému objemu v magnetovatelném výplňovém -materiálu potřebuje pro průchod separační komorou, a je dán. vý razem m ' 0,95 π ír22—ri2)L T = -i----1-=0,0792 minuty a D = 0,659.
Rychlost P výroby rafinovaného kaolinu je tedy dána výrazem:
P=WUFRD, kde
Wu je hmotnost suchého kaolinu na objemovou jednotku suspenze=120 kg/m3.
R = zisk rafinovaného kaolinu = 0,91.
Z toho plyne P = 197,2 kg/min = 11,8 tun za hodinu.
Srovnáním magnetického separátoru typu popsaného v DOS 2 43i3 008, který má - dvě separační komory se stejnými vnějšími rozměry, avšak s takovou vnitřní konstrukcí, že přiváděná suspense protéká magnetovatelným ' výplňovým . materiálem v osovém směru, bylo- zjištěno, že -stejný kaolin dával při zlepšení jasu o 3,0 jednotek při stejné intensitě magnetického pole ' maximálně produkci 5,16 tun za- hodinu.
Další provedení - magnetického separátoru podle vynálezu je znázorněno na o-br. 4 a 5.
Magnetický separátor opět obsahuje separační komoru 1 a - cívku supravodivého elektromagnetu 9.- Separační komora 1 opět sestává z válcové nádoby 2 z nemagnetického materiálu, .přičemž nádoba 2 je opatřena vstupním rozvodem 3A pro přiváděnou kaši a výstupem 4A pro magneticky zpracovanou kaši. Vnitřek nádoby 2 je rozdělen na - pět oddělení bočními průlinčitými . .přepážkami 5A ,6A, 7A a 8A. Oddělení vymezené přepážkou SA vnitřní stěnou nádoby 2 a -oddělení vymezené přepážkou 8A a vnitřní stěnou nádoby 2 je ve spojení se vstupním rozvodem 3A -a slouží pro rozvádění přicházející přiváděné kaše po délce nádoby. Mezi přepážkami 5A a 6A je umístěn magnetovatelný výplňový materiál 9A z vlny z nerezavějící - feromagnetické oceli, přičemž tvar oddělení je takový, že průřezová plocha vzrůstá ve směru, ve kterém kaše proudí magnetovatelným výplňovým materiálem, takže- lineární průtočná rychlost kaše klesá při jejím- postupu magnetovatelným výplňovým materiálem. Mezi přepážkami 7A a 8A je magnetovatelný výplňový materiál - 10A, který je co do tvaru a konsistence podobný magnetovatelnému výplňovému materiálu 9A. Po - průchodu magnetovatelným výplňovým materiálem vstupuje kaše do středního - oddělení vymezeného přepážkami 6A a 7A a pak vychází z nádoby 2 výstupem 4A.
Shora popsaná separační komora umožňuje vysokou objemovou průtočnou rychlost kaše a umožňuje, aby magnetovatelné částice v kaši byly zachyceny ve výhodné poloze v magnetovatelném výplňovém materiálu separační komory pro jejich -snadné -odstranění propláchnutím tekutinou.
Ze předpokladu, že nádoba separační komory 1 má opět délku -stejnou jako v předcházejícím příkladu a stejný vnitřní průměr, mohou být přepážky 5A a 8A umístěny v kolmé vzdálenosti 267 mm od osy nádoby a přepážky s a 7 mohou být každá umístěny v kolmé vzdálenosti 37 mm od osy nádoby. Separační komo-ra- 1 při těchto rozměrech může mít šířku přepážek 5A a 8A přibližně 296 mm a šířku přepážek 6A a 7A 707 mm. Proto poměr průtočné rychlosti tekutiny, když vstupuje do výplňového materiálu, a její průtočné rychlosti, kdy opouští výplňový materiál, bude v takové -separační komoře teoreticky 2,05. Parametry separační komory budou s výhodou ležet mezi -následujícími dvěma extrémy:
Tabulka
kolmá vzdálenost přepážek -5A a 8A od osy (v - mm) kolmá vzdálenost přepážek 6A - a 7A od osy (v mm) šířka přepážek 5A a 8A šířka přepážek 6A a 7A (v mm] poměr průtočné rychlosti na vstupu a výstupu
289 13 610 610 2,50
228 76 329 595 1,81
2Ό5022
Je zřejmé, že v rámci vynálezu je· možné užít mnoha jiných konfigurací separační komory uvnitř magnetického separátoru kromě těch, jež byly popsány v souvislosti s obr. 1 a 2, jakož i v sovislosti s obr. 4 a 5. Na obr. 6 jsou znázorněny průřezy příčně k osám u tří dalších možných konfigurací (a) až (oj separačních komor.
Kaše kaolinu pro kostní porcelán je obvykle ze směsi velkých magnetovatelných částic o ekvivalentním průměru koule větším než 10 mikrometrů a malých magnetovatelných částic o ekvivalentním průměru koule menším· než 10 mikrometrů. Rozsah magnetovatelných částic má rozpětí od částic magnetitu o· hmotové magnetické susceptibilitě přibližně 10“3 a 3 .10~2 (v m3kg—1] k částicím haematitu majícím hmotovou magnetickou su-sceptibiiitu přibližně 2 . 10~5 m3kg“1.

Claims (11)

  1. pRedmét vynalezu
    1. Magnetický separátor pro oddělování magnetovatelných částic od tekutiny, ve které jsou suspendovány, obsahu jící magnet pro vytvoření magnetického pole v prvním pásmu, dále nejméně jednu separační komoru, sestávající z protáhlé nádoby s výstupem a vstupem tekutiny a uvnitř opatřenou výplní magnetovatelného materiálu, a konečně prostředky pro přesun separační komory z prvního pásma do· druhého pásma mimo působení magnetického · pole, vyznačující se tím, že uvnitř nádoby (2) tvořící nejméně jednu separační komoru (1, 11, 12 J jsou umístěny alespoň dvě přepážky (5, 7, 5A, 6A, 7A, 8A) propustné pro tekutinu, které rozdělují prostor uvnitř · nádoby na oddělení, z nichž každé prochází po celé její délce, a mezi přepážkami (5, 7, 5A, 7A, 8A) je umístěn výplňový materiál (6, 9, 10A), přičemž jedno oddělení je vstupní oddělení spojené se vstupem (3, 3A) tekutiny, druhé oddělení je výstupní oddělení, spojené s výstupem (4, 4A) tekutiny, a třetí z oddělení umístěných mezi přepážkami (5, 7; 5A, 6A, 7A, 8A) obsahuje výplňový materiál (6; 9A, 10A), a průtočný průřez výplňového materiálu (6; 9A, 10A) se zvětšuje od vstupního oddělení k výstupnímu oddělení napříč osy nádoby (3).
  2. 2. Separátor podle bodu 1, vyznačující se tím, že po obvodu separační komory (1) je umístěn magnet, který je tvořen supravodivým elektromagnetem (9).
  3. 3. Separátor podle bodů 1 a 2, vyzin^cč i^ující se tím, že všechny separační komory (1, 11, 12] mají stejnou konstrukci.
  4. 4. Separátor podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že přepážky (5, 7] uvnitř separační komory (1, 11, 12] jsou vytvořeny jako trubky, z nichž jedna je umístěna uvnitř druhé a jejich osy jsou rovnoběžné s osou· separační komory (1, 11, 12], · přičemž mezi dvě přepážky js vložen výplňový · materiál (6).
  5. 5. Separátor podle bodu 4, vyznačující se tím, že vstupní oddělení je umístěno uvnitř přepážky (5, 7] tvořené vnitřní trubkou a výstupní oddělení je vně přepážky (5, 7] tvořené vnější trubkou.
  6. 6. Separátor podle bodu 5, vyznačující se tím, že poloměr vnitřní přepážky (5) dělený poloměrem vnější přepážky (7) má hodnotu 0,15 až 0,50.
  7. 7. Separátor podle kteréhokoliv z bodů 4, 5 nebo 6, vyznačující se tím, že výplňový materiál (6) je tvořen rovnými vlákny, směřujícími od vnitřní · přepážky (5) k vnější přepážce (7).
  8. 8. Separátor podle kteréhokoliv z bodů 1 · až 7, vyznačující se tím, že výplňový materiál je tvořen vlnou z feromagnetické oceli.
  9. 9. Separátor podle bodů 7 nebo 8, vyznačující se tím, že největší rozměr průřezu vláken výplňového materiálu (6, 9A, 10A] je 20 až 250 mikrometrů.
  10. 10. Separátor podle bodu 4, vyznačující se tím, že přepážky uvnitř separační komory (1, 11, 12] jsou v podobě dvou dvojic rovinných přepážek (5A, ·6A; 7A, 8A), z nichž každá je uložena rovnoběžně s ostatními přepážkami (5A, 6A, 7A, 8A] a s osou separační komory (1, · 11, 12), přičemž mezi dvě přepážky ·každé dvojice (5a, 6A; 7A, 8A] ·je · vložen výplňový materiál (9A, 10A).
  11. 11. Separátor podle bodu 8, vyznačující se tím, že výplňová vlna z feromagnetické oceli zaujímá 2 % až 10 % objemu prostoru mezi přepážkami (5, 7; 5A, 6A; 7A, 8A).
CS763586A 1975-05-29 1976-05-28 Magnetic separator CS205022B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB2352275A GB1530296A (en) 1975-05-29 1975-05-29 Magnetic separators
GB88776 1976-01-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS205022B2 true CS205022B2 (en) 1981-04-30

Family

ID=26236255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS763586A CS205022B2 (en) 1975-05-29 1976-05-28 Magnetic separator

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4124503A (cs)
BR (1) BR7603420A (cs)
CA (1) CA1072452A (cs)
CS (1) CS205022B2 (cs)
DD (1) DD125328A5 (cs)
DE (1) DE2624090C2 (cs)
ES (1) ES448349A1 (cs)
FR (1) FR2312296A1 (cs)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1592779A (en) * 1976-12-15 1981-07-08 English Clays Lovering Pochin Magnetic separation
GB1599823A (en) * 1978-02-27 1981-10-07 English Clays Lovering Pochin Separating chamber for a magnetic separator
US4208278A (en) * 1978-02-27 1980-06-17 Stekly Zdenek J J Separating chamber for magnetic separator
FR2655881B1 (fr) * 1989-12-20 1992-07-24 Fives Cail Babcock Separateur magnetique haute intensite travaillant en humide.
US5759391A (en) * 1991-03-25 1998-06-02 Stadtmuller; Adam Magnetic separators
US5858223A (en) * 1991-03-25 1999-01-12 Carpco, Inc. Magnetic separators
DE19637711C2 (de) * 1995-09-19 2003-05-28 Hitachi Ltd Magnetabscheidervorrichtung sowie Vorrichtung zur Reinigung von Flüssigkeiten
US6112399A (en) * 1995-09-27 2000-09-05 Outokumpu Oyj Magnetic separator having an improved separation container configuration for use with a superconductive electromagnet
US6768117B1 (en) * 2000-07-25 2004-07-27 Applied Materials, Inc. Immersion lens with magnetic shield for charged particle beam system
DE102004062535A1 (de) * 2004-12-24 2006-07-06 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Semipermeables Membransystem für magnetische Partikelfraktionen
CN101657262B (zh) * 2008-02-22 2011-04-20 江苏圣奥化学科技有限公司 从固-液混合物中回收固体物料的磁分离装置及反应系统
CN102600970B (zh) * 2012-03-13 2015-03-11 中国科学院高能物理研究所 一种用于高岭土的双筒式超导磁选装置
JPWO2015194416A1 (ja) * 2014-06-16 2017-04-20 国立研究開発法人産業技術総合研究所 選別装置及び選別方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US968822A (en) * 1909-08-11 1910-08-30 Lagonda Mfg Co Strainer.
US1491600A (en) * 1921-07-02 1924-04-22 Cutlerhammer Mfg Co Electromagnetic separator
US1527070A (en) * 1923-10-03 1925-02-17 Jr Orrin B Peck Magnetic centrifugal separator
US2326484A (en) * 1940-01-25 1943-08-10 Henry H Moreton Filtering apparatus
GB557626A (en) * 1942-05-19 1943-11-29 Neill James & Co Sheffield Ltd Improvements in or relating to magnetic separators
US3567026A (en) * 1968-09-20 1971-03-02 Massachusetts Inst Technology Magnetic device
US3627678A (en) * 1969-09-03 1971-12-14 Magnetic Eng Ass Inc Magnetic separator and magnetic separation method
US3770629A (en) * 1971-06-10 1973-11-06 Magnetic Eng Ass Inc Multiple matrix magnetic separation device and method
US3920543A (en) * 1973-03-05 1975-11-18 Magnetic Eng Ass Inc Moving matrix magnetic separator
US3902994A (en) * 1973-05-16 1975-09-02 Emanuel Maxwell High gradient type magnetic separator with continuously moving matrix
US3887457A (en) * 1973-05-21 1975-06-03 Magnetic Eng Ass Inc Magnetic separation method
GB1469765A (en) * 1973-07-10 1977-04-06 English Clays Lovering Pochin Ceramic compositions
US3912634A (en) * 1974-05-01 1975-10-14 Eriez Mfg Co Filter cartridge for a magnetic separator
US3984309A (en) * 1974-09-27 1976-10-05 Allen James W Magnetic separator

Also Published As

Publication number Publication date
FR2312296A1 (fr) 1976-12-24
BR7603420A (pt) 1976-12-21
ES448349A1 (es) 1977-11-01
FR2312296B1 (cs) 1980-04-11
AU1440276A (en) 1977-12-01
CA1072452A (en) 1980-02-26
US4124503A (en) 1978-11-07
DE2624090A1 (de) 1976-12-09
DD125328A5 (cs) 1977-04-13
DE2624090C2 (de) 1984-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CS205022B2 (en) Magnetic separator
AU754781B2 (en) Method and apparatus for magnetically separating selected particles, particularly biological cells
DE2628095A1 (de) Magnetische abscheidevorrichtung
US3947349A (en) Permanent magnet high intensity separator
US4110222A (en) Apparatus for separating magnetizable particles from a fluid
US4544482A (en) Apparatus for extracting magnetizable particles from a fluid medium
US4079002A (en) Thin-section-matrix magnetic separation apparatus and method
US5004539A (en) Superconducting magnetic separator
CA1036981A (en) Magnetic separation
US4208277A (en) Rotary reciprocating magnetic separator with upward feed
US4424124A (en) Method and magnetic separator for removing weakly magnetic particles from slurries of minute mineral particles
CS199612B2 (en) Separation method of more magnetic particles from the mixture of more or lets 5agnetic particles and equipment
GB1488021A (en) Magnetic separation
Gomer Approaches to the theory of chemisorption
CS269957B2 (en) Magnetic separator
Watson et al. Theoretical and single-wire studies of vortex magnetic separation
CA2105882C (en) Magnetic separators
CN100525921C (zh) 一种磁选方法及其设备
CS197270B2 (en) Method of separating the paramagnetic particles with the relativly high magnetic susceptibility from the paramagnetic particle with relativly low magnetic susceptibility
SU1704833A1 (ru) Полиградиентный магнитный сепаратор
US4368387A (en) Method of separating isotopes
CN217594839U (zh) 一种五彩香米加工用去金属装置
Ozawa et al. Uranium Extraction from Sea Water with Composite Adsorbents,(III) Magnetic Properties of Composite Hydrous Titanium (IV)-Iron (II) Oxides and their Magnetic Separation
SU1031464A1 (ru) Электромагнитный фильтр
DE2401026A1 (de) Verfahren zur magnetscheidung schwach magnetisierbarer stoffe