CS209441B2

CS209441B2 - Method of cleaning the magnetic separator matrix and device for executing the same

Info

Publication number: CS209441B2
Application number: CS776978A
Authority: CS
Inventors: Hans Bender; Georg Schnabel; Gottfried Dueren; Wolf Zabel
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz Ag
Priority date: 1976-11-08
Filing date: 1977-10-26
Publication date: 1981-12-31
Also published as: DE2650925A1; DE2650925C3; SE7712561L; CA1091624A; ZA776597B; SE436544B; NO773781L; NO152734C; BR7707464A; NO152734B; GB1598557A; AU3040777A; DE2650925B2; AU511236B2

Abstract

A method and apparatus for cleaning the matrix of a magnetic separator, the cleaning being carried out by means of a fluid medium. In a known similar apparatus, a larger pathtime portion, associated with a corresponding decrease in through-put power of the separator, is required for the cleaning. Additionally, the use of large liquid volumes make it necessary to use more expensive clarifying and separating apparatus in order to separate the obtained solid material from the cleaning liquid. The present invention provides an economical manner for washing out the magnetic separation space of wholeback separators, the method being both qualitatively and quantitatively improved over known processes. According to the process, the method includes the step of cleaning the matrix of the magnetic separator by means of a fluid medium and a compressible cleaning medium. The apparatus comprises an entry chamber sealed to an entry end of a matrix, the entry chamber having attachments for introducing a cleaning media.

Description

(54) Způsob čištění matrice magnetického odlučovače a zařízení k provádění tohoto způsobu(54) A method for cleaning a magnetic separator matrix and apparatus for performing the method

Vynález se týká způsobu čištění matrice magnetického odlučovače a zařízení k provádění tohoto způsobu.The invention relates to a method of cleaning a magnetic separator matrix and to an apparatus for carrying out the method.

Magnetické odlučovače pracující na principu zadržování se obvykle používají pro zpračování poměrně velkých průchozích množství, například v rozmezí 20 000 až 200 000 kg za hodinu a jsou mimoto vhodné, zejména pro třídění slabě magnetických minerálů. Činnost těchto zadržovaných mokrých magnetických odlučovačů je charakteristická tím, že v určitém pracovním objemu, takzvaném oddělovacím prostoru, je vytvořeno' co možná silné magnetické pole, zejména přiložením pólů, případně je toto pole vytvořeno uvnitř cívky. Uvnitř tohoto pracovního objemu jsou uspořádány indukční póly, ve tvaru vhodných magnetizovatelných feromagnetických těles, která v důsledku své velké permeability deformují magnetické pole tak, že dochází ke značné nehomogenitě a tak se na velkém počtu určitých míst v objemu oddělovacího prostoru vytvářejí potřebné gradienty. Uspořádání feromagnetických těles v příslušném oddělovacím prostoru je dále nazýváno matricí.Retention magnetic separators are typically used to process relatively large throughputs, for example in the range of 20,000 to 200,000 kg per hour, and are furthermore suitable, in particular for sorting weakly magnetic minerals. The operation of these retained wet magnetic separators is characterized in that a strong magnetic field is created within a certain working volume, the so-called separation space, in particular by the application of the poles, or is formed inside the coil. Within this working volume, induction poles are arranged, in the form of suitable magnetizable ferromagnetic bodies, which, due to their high permeability, deform the magnetic field so that considerable inhomogeneity occurs and so the necessary gradients are formed at a large number of certain points in the volume of the separation space. The arrangement of ferromagnetic bodies in the respective separation space is hereinafter referred to as a matrix.

Při průchodu kalu s obsahem suscetibilních částic matricí dojde v důsledku velkých místních magnetických sil k zadržení magnetického materiálu na feromagnetic2 kých tělesech. Tento zadržený materiál se pak z matrice obvykle vypláchne silným proudem vody.When the sludge containing susceptible particles passes through the matrix, due to high local magnetic forces, the magnetic material is retained on the ferromagnetic bodies. The retained material is then usually rinsed from the matrix with a strong stream of water.

Toto čištění se u diskontinuálně nebo postupně pracujících odlučovačů provádí tak, že se magnetické pole periodicky odpojuje a magnetický materiál se. z matrice vypláchne. V praxi se však stále více prosazují kontinuálně pracující odlučovače, například Jonesův odlučovač nebo karuselový odlučovač.This cleaning is carried out in discontinuous or sequentially operating separators by periodically detaching the magnetic field and removing the magnetic material. rinse out of the matrix. In practice, however, continuously operating separators, such as the Jones separator or the carousel separator, are becoming increasingly popular.

U těchto kontinuálně pracujících odlučovačů se magnetický materiál s matricí vyjme ven z magnetického pole a promyje, načež se vyčištěná matrice připraví pro další průchod magnetickým polem. Podle druhu magnetického materiálu může být třeba tento magnetický materiál očištěn promýváním v oblasti magnetického pole od ulpělých částic nemagnetického materiálu.In these continuously operating separators, the magnetic material with the matrix is removed from the magnetic field and washed, whereupon the purified matrix is prepared for further passage through the magnetic field. Depending on the type of magnetic material, this magnetic material may need to be cleaned by washing in the magnetic field area from adhering particles of non-magnetic material.

Kromě toho bývá často třeba připravovat meziprodukty. Provádí se to tak, že se část magnetického materiálu s ulpělými částicemi hlušiny ještě uvnitř magnetického pole vyplachuje se sníženou energií vyplachování.In addition, it is often necessary to prepare intermediates. This is done by washing part of the magnetic material with the tailings particles still inside the magnetic field with a reduced irrigation energy.

V praxi se jako indukčních pólů používají desky s vyčnívajícími hranami, profilové tyče, volné kuličky nebo jiná volná sféric209441 ká : tělesa--a - tahokov nebo železné --.pletivo ve svítcích. .In practice, plates with protruding edges, profile bars, loose balls or other free spheres are used as induction poles. .

Kuličky, tahokov a železné pletivo se v důsledku své jemné struktury hodí pro · obohacování zvlášť slabě magnetických látek a částic se zvláště jemnou strukturou zrna, protože -při velkém počtu indukčních pólů a malou -vzdálenost mají i nejmenší a v malém množství se vyskytující částice možnost dostat se do· oblasti · silnějšího magnetického pole a být zadrženy.Due to their fine structure, spheres, expanded metal and iron mesh are suitable for the enrichment of particularly weak magnetic substances and particles with a particularly fine grain structure, because - with a large number of induction poles and a small distance - even the smallest and small particles present get into the · area of the stronger magnetic field and be detained.

Naproti tomu je však obtížné - nebo - dokonce nemožné vyplachování těchto· částic obvyklým čištěním matrice silným proudem vody, protože těsné průchody mezi kuličkami, v tahokovu a podobně brzdí proudění čisticí látky, která pak může prostorem mezi velkým počtem indukčních pólů protékat jen s malou rychlostí, téměř bez energie. Čištění matrice je tedy nedokonalé, protože energie proudu nestlačitelné čisticí kapaliny klesá se - vzdáleností od trysky a proud je tedy · účinný jen v okrajových - oblastech indukčních pólů, zatímco -ve vzdálenějších oblastech je proud hustě uspořádanými indukčními póly roztříštěn a tedy bez -účinku.On the other hand, it is difficult - or even impossible - to rinse these particles by conventional cleaning of the matrix with a strong stream of water, since tight passages between the balls, in expanded metal and the like hinder the flow of detergent. , almost without energy. Thus, the cleaning of the matrix is imperfect because the energy of the incompressible cleaning fluid stream decreases with distance from the nozzle and the stream is therefore effective only in the peripheral regions of the induction poles, while in the more distal regions the stream is fragmented by densely arranged induction poles.

Také pokus vyvážit tento nedostatek použitím velkého množství kapaliny přinesl jen - malý - úspěch, · který · je navíc · doprovázen nevýhodami spočívajícími jednak v tom, že pro čištění je třeba velká část dráhy matrice · a -mnoho -času, .což má za · následek -snížení výkonu odlučovače, jednak v tom, že pro velká množství kapaliny jsou zapotřebí nákladná čisticí a odlučovací zařízení, aby se od čisticí kapaliny - odloučily pevné látky.Also, an attempt to counteract this drawback by using a large amount of liquid has yielded little success, which is, in addition, accompanied by the disadvantages of having a large part of the matrix pathway and a lot of time for cleaning. As a result, the performance of the separator is reduced, on the other hand, in that large quantities of liquid require expensive cleaning and separating devices to separate solids from the cleaning liquid.

Uvedené nedostatky známých způsobů odstraňuje -způsob ·čištění matrice -magnetického · odlučovače od magnetického materiálu pomocí kapaliny a plynu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, 'že čištění se provádí směsí -kapaliny s plynem, která je matricí proháněna se zvýšeným tlakem.The above mentioned drawbacks of the known methods are eliminated by the method of cleaning the magnetic separator matrix from the magnetic material by means of the liquid and gas according to the invention, which is based on the fact that the cleaning is carried out by a liquid-gas mixture which is forced through the matrix at elevated pressure.

Nedostatky známých -zařízení - odstraňuje zařízení podle - vynálezu, - -jehož -podstata spočívá - v tom, že k alespoň části plnicí - strany matrice těsně -přiléhá -plnicí -komora, -která je · opatřena přívody pro čisticí směs a kluzným · těsněním spojujícím nehybnou plnicí komoru těsně s - pohyblivou matricí.The drawbacks of the known devices eliminate the device according to the invention, the essence of which is that at least a part of the filling side of the matrix is closely adjacent to the filling chamber, which is provided with cleaning compound inlets and a sliding seal connecting the stationary filling chamber tightly to the - movable matrix.

Wc^ý a -vyšší účinek vynálezu spočívá -v tom, · že se hospodárným způsobem -·dosahuje zkvalitnění činností a vyšší -produktivity magnetických odlučovačů pracujících - na principu zadržování.The invention also has the advantage of improving the operation and efficiency of the magnetic separators operating in a cost-effective manner, based on the retention principle.

•Stlačitelná látka, -s výhodou stláčený vzduch zbavený - oleje, · má -při průchodu matricí podstatně menší · tlakový spád než kapalina a přenáší při - své expanzi část své kinetické - energie na -kapalinu, ' 'která tak intenzívně proniká prostory mezi - indukčními - póly. Tím se dosáhne podstatně - zlepšeného a rychlejšího čisticího účinku než u známých vyplachovacích postupů při - použití · jen · kapaliny.The compressible material, preferably oil-free compressed air, has a substantially lower pressure drop than the liquid when passing through the matrix and transmits part of its kinetic energy to the liquid during its expansion, which thus penetrates intensively the spaces between the inductive - poles. This results in a substantially improved and faster cleaning effect than in the known rinsing processes using only liquid.

Vynález je v příkladu provedení · blíže znázorněn na připojených výkresech, kde na obr. 1 je -magnetický · odlučovač -v ·půdorysu a na obr. 2 je jiný magnetický Odlučovač stejného druhu s matricí - a - nasazenou - ' plnicí komorou v řezu.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention is illustrated in more detail in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a magnetic separator in plan view and Fig. 2 is another magnetic separator of the same type with the matrix and the filling chamber in cross-section.

Magnetický odlučovač podle obr. 1 je opatřen · dvěma - magnetickými soustavami se čtyřmi magnetickými póly 1, 2, 3, 4 v uspořádání „J—S“ a „S—J“. <The magnetic separator of FIG. 1 is provided with two magnetic systems with four magnetic poles 1, 2, 3, 4 in the "J-S" and "S-J" configurations. <

Mezi dvojicemi magnetických - pólů - 1, 2, 3, 4 se otáčí ve směru šipky prstencová komora 5. Tato · prstencová komora 5 ·(je rozdělena na -komůrky, které jsou -vyplněny náplněmi feromagnetických těles -Ž3 tvořícími matrice . - 5‘, · 5“. - Feromagnetická 'těleso 13 tvořící indukční póly mohou být tvořena například žlábkovými - deskami nebo kulovými či jinými volnými plnicími tělesy, nebo · jak je rovněž -známo, náplněmi z Зэйюkovu, železného· pletiva a podobně.An annular chamber 5 rotates in the direction of the arrow between the pairs of magnetic poles 1, 2, 3, 4. This annular chamber 5 is divided into chambers which are filled with fillings of ferromagnetic bodies forming the matrices. The ferromagnetic body 13 forming the induction poles may be formed, for example, by groove plates or spherical or other free filling bodies, or, as is well known, fillings of iron, iron mesh and the like.

Zařízení dále obsahuje dvě plnicí ústrojí B, ve · kterých je do: procházejících matric 5‘, 5“ vpouštěn zpracovávaný materiál s · kapalnou- nosnou - látkou. Plnicí ústrojí 6, B‘ jsou - uspořádána vždy ve vstupním pásmu magnetického pole vytvořeného· mezi .magnetickými póly 1, - 2, 3, 4. Ve výstupním pásmu magnetického pole jsou vytvořena první vyplachovací ústrojí 7, 7‘ pro; středotlaké vyplachování a vně - magnetického- pole jsou dále uspořádána druhá vyplachovací ústrojí 8, 8‘, ve kterých dochází k úplnému vypláchnutí zadrženého -magnetického materiálu z ..matric · 5\ 5“.The apparatus further comprises two filling devices B in which the material to be processed is passed through: 5 ‘, 5 pro passing through the matrices. The filling devices 6, B 'are each arranged in the magnetic field input zone formed between the magnetic poles 1, 2, 3, 4. In the magnetic field output zone, first flushing devices 7, 7' are formed; In addition, a second flushing device 8, 8 uspořád is provided in the medium-pressure flushing and outside the magnetic field, in which the retained magnetic material from the matrices · 5 '' is completely flushed.

Druhá vyplachovací ústrojí 8, 8‘ pro vysokotlaké vyplachování jsou opatřena vždy jednou přípojkou 9 pro· kapalnou čisticí látku a vždy jednou - přípojkou 10 pro stlačitelnou · látku.The second rinsing devices 8, 8 ‘for the high-pressure rinsing are each provided with one connection 9 for the liquid cleaning substance and one connection 10 for the compressible substance.

Na obr. 2 je -v řezu znázorněn funkčně obdobný magnetický odlučovač. Tento -odlučovač má -magnetické póly 1, 2 -v uspořádání ,,J—S“ s budicími · vinutími 11. -Mezi 'těmito magnetickými póly 1, 1 se ma htffteli 12 Otáčí prstencová komora 3. Z výkresu · je patrna náplň - jedné matrice 5“ tvořená feromagnetický mi tělesy 13. Na -spodní straně je -matrice 5“ uzavřena -porézním -dnám 14. Pod ·· porézním - dnem ' -14 - je uspořádán -záchytný žlab 13, - ve kterém se shromažďuje vyplachovaný materiál.FIG. 2 is a cross-sectional view of a functionally similar magnetic separator. The separator has magnetic poles 1, 2 in the "J" S configuration with excitation windings 11. Between these magnetic poles 1, 1, the annular chamber 3 is rotated. On the underside, the matrix 5 "is closed by a porous-bottom 14. Under the porous bottom -14, there is a catch trough 13, in which the flushed material collects .

Nad matricí S“ je -uspořádána · plnicí komora 16, - do které je zaveden přívod 17 pro kapalnou čisticí - látku -a přívod H pro «ttečitélnou látku. 'Mezi matricí S“ a plnicí komorou · M je · uspořádáno - kluzné těsnění CT, které tvoří těsnicí spojení 'mezi nepohyblivou plnicí komorou 36 a pohyblivou maricí S“. - Kluzné těsnění 19 je prostřednictvím plnicí - komory 16 a pomocí pružiny -· pružně přitlačeno k horní hraně -matrice “5“.A filling chamber 16 is arranged above the matrix S ', into which the inlet 17 for the liquid cleaning substance is introduced, and the inlet H for the "non-volatile substance". A sliding gasket CT is provided between the die S 'and the filling chamber · M, which forms a sealing connection' between the stationary filling chamber 36 and the movable slide S '. - The sliding seal 19 is pressed against the upper edge of the matrix "5" by means of the filling chamber 16 and by means of a spring.

Činnost -zařízení - podle ' - vynálezu je - v souladu s popsanými příklady provedení -následující:The operation of the device according to the invention is as follows in accordance with the described embodiments:

Mezi dvojicemi 1, 2, 3, 4 - - v uspořádání „J—S“ a „S—J“, které mezi sebou --vytvářejí silné - magnetické -pole, se - kontinuálně poSčí prstencová komora 5. Tato prstencová -ko209441 mora 5 je rozdělena na komůrky obsahující feromagnetická tělesa 13, která tvoří matrice 5‘, 5“. Tato feromagnetická tělesa 13 mohou být tvořena žlábkovými deskami, volnými kuličkami nebo jinými volnými tělesy z měkkého magnetického železa, případně svitky tahokovu, železné vlny a podobně. Prstencová komora 5 se otáčí kolem středu M ve směru šipky R a je blíže neznázorněným hnacím ústrojím poháněna přibližně konstantní rychlostí. Při vstupu matrice 5“ do magnetického pole mezi magnetickými póly 1, 2, 3, 4 se tato matrice 5“ dostane do oblasti jednoho z plnicích ústrojí 6, B‘ a je naplněna odlučovaným materiálem, to jest suspenzí magnetických a nemagnetických částic v nosné kapalině. Převážná část nemagnetického materiálu projde matricí 5“, zatímco magneticky susceptibilní částice se zachytí na feromagnetických tělesech 13 uvnitř matrice 5“. Těsně před výstupem z magnetického pole prochází matrice 5“ jedním z prvních vyplachovacích ústrojí 7, 7* pro vyplachování středním tlakem. Tam se magnetický koncentrát očistí od ulpělých nemagnetických částic a podle energie výplachu zde případně dojde i к vypláchnutí magnetického meziproduktu.Between pairs 1, 2, 3, 4 in the "J-S" and "S-J" configurations, which form a strong magnetic field between them, an annular chamber 5 continuously sweeps. 5 is divided into chambers containing ferromagnetic bodies 13 which form matrices 5 ', 5'. These ferromagnetic bodies 13 may be formed by grooved plates, loose balls or other loose bodies of soft magnetic iron, optionally coils of expanded metal, iron wool and the like. The annular chamber 5 rotates about the center M in the direction of the arrow R and is driven by an approximately constant speed by a drive means (not shown). When the matrix 5 "enters the magnetic field between the magnetic poles 1, 2, 3, 4, the matrix 5" enters the area of one of the filling devices 6, B 'and is filled with a separation material, i.e. a suspension of magnetic and non-magnetic particles in the carrier liquid. . The bulk of the nonmagnetic material passes through the 5 'matrix, while the magnetically acceptable particles are trapped on the ferromagnetic bodies 13 within the 5' matrix. Just before leaving the magnetic field, the matrix 5 'passes through one of the first rinsing devices 7, 7 * for medium pressure rinsing. There, the magnetic concentrate is cleaned of adhering non-magnetic particles and, depending on the irrigation energy, the magnetic intermediate is rinsed out.

Po úplném vystoupení matrice 5‘, 5“ z oblasti magnetického pole se tato matrice 5‘, 5“ dostane к jednomu z druhých vyplachovacích ústrojí 8, 8* pro vysokotlaké vyplachování. Tam se pomocí kapalné nebo podle vynálezu přídavně pomocí stlačitelné čisticí látky vypláchne z matrice 5‘, 5“ za zvýšeného tlaku magnetický materiál.After the matrix 5 ‘, 5 vystoup has completely protruded from the magnetic field, the matrix 5‘, 5 dostane reaches one of the other rinsing devices 8, 8 * for high pressure rinsing. There, with the aid of a liquid or according to the invention, additionally with a compressible cleaning agent, the magnetic material is flushed out of the matrix 5 ‘, 5 za under increased pressure.

Z plnicí komory 16, která těsně doléhá na horní okraj matrice 5“, je současně nebo za sebou proháněna za zvýšeného tlaku kapalina a stlačitelná čisticí látka mezi feromagnetickými tělesy 13, která rychle a důkladně vypláchne ulpělý magnetický materiál z prostorů mezi těmito feromagnetickými tělesy 13.A liquid and a compressible cleaning agent between the ferromagnetic bodies 13 is swept from the filling chamber 16, which abuts the upper edge of the matrix 5 ", simultaneously or in succession, which rapidly and thoroughly rinses the adhering magnetic material from the spaces between the ferromagnetic bodies 13.

Zvýšení účinnosti zařízení spočívá v tom, že stlačitelná látka expanduje směrem ke poréznímu dnu 14 matrice 5“ a zbylou kb netickou energii přitom částečně přenáší na kapalnou čisticí látku, která se nachází v prostorech mezi feromagnetickými tělesyTo increase the efficiency of the device, the compressible substance expands towards the porous bottom 14 of the 5 'matrix, transferring the remaining kbetic energy partially to the liquid cleaning agent located in the spaces between the ferromagnetic bodies

13. Tím se značně zvyšuje intenzita čištění a pokusy se prokázalo, že ve srovnání s použitím pouze kapalné čisticí látky se za kratší dobu dosáhne lepšího vyčištění, zejména při husté struktuře matrice 5“.13. This greatly increases the cleaning intensity, and experiments have shown that, compared to using only a liquid cleaning agent, better cleaning is achieved in a shorter period of time, especially with a dense matrix structure of 5 '.

Dosažení uvedené vyšší účinnosti čištění je podmíněno vhodnou volbou tlaku ve vyplachovacích ústrojích 7, 7‘, 8, 8‘, případně vhodným nastavením časového sledu jejich nasazení.Achieving said higher cleaning efficiency is conditioned by suitable pressure selection in the flushing devices 7, 7 ‘, 8, 8‘, or by suitable setting of the time sequence of their deployment.

V některých případech vedlo к velmi dobrým výsledkům, jestliže se na konci vyplachování kapalnou vyplachovací látkou na tuto látku zapůsobí krátkým impulsním tlakovým nárazem stlačitelné látky, například tlakového vzduchu zbaveného oleje.In some cases, it has produced very good results if, at the end of the flushing with the liquid flushing agent, the flushing agent is acted upon by a brief impulse pressure impact of a compressible material, for example oil-free compressed air.

Při těchto pokusech se ukázalo, že přídavné použití tlakového vzduchu s pulsujícím tlakem má zvláště dobrý a překvapivě vysoký čisticí účinek.In these experiments, it has been shown that the additional use of pulsating pressure compressed air has a particularly good and surprisingly high cleaning effect.

Rovněž jiné pokusy, při kterých byla matrice 5“ během vyplachování rozkmitávána, přinesly překvapivě dobré výsledky.Also, other experiments in which the 5 ”matrix was vibrated during rinsing yielded surprisingly good results.

Zvláštní výhoda způsobu a zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že tento způsob a zařízení se mohou za účelem zvýšení účinnosti použít přídavně i u stávajících odlučovačů. U starších magnetických odlučovacích zařízení se takto kvalitativním a kvantitativním zlepšením provozních výsledků dosáhne s poměrně malými náklady podstatné zvýšení produktivity.A particular advantage of the method and apparatus according to the invention is that the method and apparatus can also be used in addition to existing separators in order to increase efficiency. With older magnetic separators, a qualitative and quantitative improvement in operating results results in a substantial increase in productivity at relatively low cost.

. Způsob a zařízení podle vynálezu nejsou vázány na popsané a znázorněné příklady provedení, protože jak způsob, tak i zařízení lze v rámci vynálezu optimalizovat podle daného strojního vybavení a provozních podmínek.. The method and the device according to the invention are not bound to the described and illustrated embodiments, since both the method and the device can be optimized according to the machine equipment and operating conditions within the scope of the invention.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

CLAIMS 1. A method for cleaning a magnetic separator matrix from a magnetic material by means of a liquid and a gas, characterized in that the cleaning is carried out by a mixture of a liquid and a gas which is pressurized through the matrix.

Device for carrying out the method according to item 1, characterized in that a filling chamber (16), which is provided with inlets (17, 18) for the cleaning mixture, is closely adjacent to at least part of the filling side of the die (5 ', 5 ") and a sliding seal (19) connecting the stationary filling chamber (16) to the movable die (5 ', 5 “) ·