DE102010013745A1

DE102010013745A1 - Verfahren zur Bestimmung der Menge magnetischer Partikel in einer Suspension

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Publication number: DE102010013745A1
Application number: DE102010013745A
Authority: DE
Inventors: Dr. Danov Vladimir; Dr. Hartmann Werner; Wolfgang Krieglstein; Dr. Rührig Manfred; Dr. Schmidt Frank; Dr. Schmidt Wolfgang
Original assignee: BASF SE; Siemens AG
Current assignee: BASF SE; Siemens AG
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2011-10-06
Also published as: WO2011120826A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Menge magnetischer oder ferromagnetischer Partikel in einer einen Kontrollraum (2) durchströmenden Suspension (3), wobei mittels einer den Kontrollraum (2) umgebenden Messspule (8) der magnetische Fluss gemessen wird, der ein Maß für die Menge der in der Suspension (3) enthaltenen magnetischen Partikel (8) darstellt. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass anhand eines so erhalten Maßes für eine Konzentration von magnetischen Partikeln (8) Teilprozesse einer Erzverarbeitungsanlage (10) gesteuert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Menge von magnetischen Partikeln in einer Suspension nach Anspruch 1, sowie eine Vorrichtung zur Bestimmung der Menge von magnetischen Partikeln nach Anspruch 14 und eine Anlage zur Erzverarbeitung nach Anspruch 15.
Bei der Gewinnung von Erzen werden im Bergbau im Allgemeinen so genannte Flotationsverfahren eingesetzt, um aus dem gemahlenen Gestein (Erz) das wertstoffhaltige Material zu gewinnen. Aufgrund der wechselnden chemischen Zusammensetzung des Gesteins und der Wertstoffkonzentration im Erz müssen dabei sowohl chemische Parameter des Gesteinsmehl-Wasser-Breis (Pulpe) ständig gemessen und nachgeregelt werden. Ebenso müssen die Volumenströme zur optimalen Gestaltung des Prozesses genau geregelt werden.
Bei einem neu entwickelten Verfahren werden nichtmagnetische Erzpartikel mit Hilfe chemischer Oberflächenaktivierung an magnetisierbare Partikel gebunden, so dass diese Agglomerate mit Hilfe geeignet gestalteter Magnetfelder aus der Pulpe extrahiert werden können. Dieses neue Verfahren führt zu einer höheren Erzgewinnungsrate bei niedrigerem Energieaufwand als die bisherigen, auf Gasblasen basierenden Verfahren. Diese neuen Verfahren erfordern aber die Regelung von Volumenflüssen und Erzkonzentrationen, insbesondere auch der magnetisierbaren Partikel in Echtzeit.
Derzeit werden in der herkömmlichen Flotation insbesondere zwei Methoden zur Bestimmung der wesentlichen Pulpenparameter eingesetzt:

– Chemische Schnellanalyse mit seitlicher Rasterung, die typischerweise einige Minuten benötigt.
– Röntgenstrahlungsbasierte Analyse (X-Fluoreszenz bzw. X-Absorption).

Da die chemischen Analysen darauf basieren, dass im Allgemeinen große Stoffmengen umgesetzt werden und dadurch ein stark mittelnder Effekt auftritt, ist sie nicht geeignet, kurzzeitige Schwankungen, die beispielsweise in einem magnetischen Separator eine Rolle spielen können, zeitlich und bezüglich der Konzentration ausreichend genau zu erfassen.
Röntgenstrahlungsbasierte Analysemethoden sind Stand der Technik und können insbesondere auch kurzzeitige Schwankungen ausreichend genau erfassen, sie haben aber den erheblichen Nachteil, dass damit im Produktionsbereich Strahlungskontrollbereiche eingerichtet werden müssen, welche sicherheits- und kostentechnisch nachteilig sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit der die Wertstoffgewinnungsrate bei der Erzverarbeitung erhöht werden kann.
Die Lösung der Aufgabe besteht in einem Verfahren zur Bestimmung der Menge von magnetischen Partikeln in einer Suspension mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, sowie in einer Vorrichtung zur Bestimmung der Menge magnetischer Partikel in einer Suspension nach Patentanspruch 15 sowie in einer Erzgewinnungsanlage nach Anspruch 16.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorgesehen, dass mittels einer den Kontrollraum umgebenden Messspule der magnetische Fluss gemessen wird, der ein Maß für die Menge der in der Suspension enthaltenen magnetischen Partikel darstellt. Anhand dieses Maßes für die Menge der in der Suspension vorhandenen magnetischen Partikel, also der Konzentration der magnetischen Partikel, werden Teilprozesse einer Erzverarbeitung gesteuert.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit besonderem Vorteil durchgeführt werden, um die ermittelte Menge der in der Suspension enthaltenen magnetischen Partikel als Regelgröße in einer Prozesssteuerung zu verwenden.
Im Folgenden werden die in diesem Patent verwendeten Begriffe definiert:
Unter Erz versteht man ein Mineralaggregat mit Wertbestandteilen, wobei die Wertbestandteile zumeist zur Metallgewinnung dienen. Es handelt sich beispielsweise um Eisenerz oder um Kupfererz. Hier wird im Weiteren von Erz in gemahlener Form gesprochen.
Das gemahlene Erz ist in der Regel mit einem flüssigen Medium, meist Wasser, versehen, das im Weiteren als Suspension bezeichnet wird, die in der Fachsprache auch als Pulpe bezeichnet wird.
Der Wertbestandteil oder auch der Wertstoff ist der aus dem Erz zu gewinnende Bestandteil (z. B. die Metalle Cu, Al, Fe, Ti), und liegt meist in Form eines Metallsalzes, wie beispielsweise Kupfersulfid (Cu₂S), Bauxid (Al(OH)₃, Ilmenit Fe-TiO₃ (= FeO + TiO₂), oder Hämatit (Fe₂O₃) vor.
Der Rest des Erzes, aus dem der Wertbestandteil oder der Wertstoff abgetrennt wurde, wird im Folgenden auch als Rest bezeichnet, wobei im Deutschen der Begriff „Gangart” oder „taubes Gestein” und im Englischen der Begriff „tailing” verwendet wird.
Des Weiteren wird von magnetisierbaren Partikeln bzw. von magnetischen Partikeln gesprochen, wobei hier sowohl paramagnetische als auch ferromagnetische oder supraleitende Partikel darunterfallen. Hierunter fällt unter anderem der Magnetit (Fe₃O₄).
Hydrophobierungsadditive sind Zusatzstoffe, die Feststoffe in der Suspension bevorzugt selektiv hydrophobisieren, also wasserabstoßend machen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Xanthate.
Trennungsmittel sind Additive, die dazu geeignet sind, hydrophobe, aneinandergebundene Partikel wieder voneinander zu trennen. Diese sind beispielsweise Öle, wie Dieselöl oder Tenside.
Nach einer Ausgestaltungsform gemäß den Unteransprüchen ist es zweckmäßig, wenn Teilprozesse von Erzgewinnungsanlagen für nicht magnetische Erze gesteuert werden, wobei die nicht magnetischen Erze mit magnetischen Partikeln gepaart sind. Dabei sind die nichtmagnetischen Erze und die magnetischen Partikel bevorzugt selektiv hydrophobisiert und haften ferner in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform aneinander, wobei Hydrophobisierungsadditive die Haftung herbeiführen.
Eine bevorzugte Anwendung des Verfahrens sieht vor, dass die in der Suspension enthaltenen ferromagnetischen Partikel mittels eines Magnetfelds separiert werden, wobei das Separationsverfahren anhand der ermittelten Menge der magnetischen oder ferromagnetischen Partikel geregelt wird.
Eine andere bevorzugte Anwendung des Verfahrens sieht vor, dass die magnetischen oder ferromagnetischen Partikel zu der Suspension dosiert werden, wobei der Dosiervorgang anhand der ermittelten Menge der magnetischen oder ferromagnetischen Partikel geregelt wird.
Weitere Bestandteile der Erfindung sind eine Vorrichtung zur Bestimmung der Menge magnetischer Partikel in einer Suspension, die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14 dient, sowie eine Erzgewinnungsanlage zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Erzverarabeitungsanlage,
2 eine Darstellung von einer Bindung zwischen einem Wertstoff und einem magnetischen Partikel,
3 und 4 Darstellung einer Messanordnung zur Messung von magnetischen Partikeln und
5 eine schematische Darstellung eines Magnetseparators mit Hilfe eines Wanderfeldes.
Im Folgenden wird der schematische Ablauf zur Erzverarbeitung und zur Gewinnung eines Wertstoffes aus dem Erz mittels einer Erzgewinnungsanlage 10 nach 1 beschrieben. Hierbei handelt es sich um ein Kupfersulfid, das als Wertstoff in dem Erz vorliegt und in Form einer Suspension 12 in den Prozess eingespeist wird.
Grundsätzlich basiert das Verfahren darauf, dass zunächst der Wertstoff Kupfersulfid (Cu₂S) durch ein spezielles Hydrophobierungsadditive selektiv hydrophobiert wird, ferner werden Magnetpartikel in Form von Magnetit (Fe₃O₄) zugeführt, die ebenfalls hydrophobiert sind, diese Magnetpartikel und der Wertstoff bilden aufgrund der hydrophoben Oberflächeneigenschaften eine innige, aber trennbare Verbindung, wie sie beispielsweise in 2 schematisch dargestellt ist. Die Magnetpartikel und der Wertstoff als Wertstoffmagnetpartikelpaarung 25 werden in einem Magnetseparator 20 von dem Rest 28 des Erzes abgetrennt und in einem weiteren Verfahrensschritt wird die Wertstoffmagnetpartikelpaarung 25 wieder gelöst und die magnetischen Partikel 8 werden von dem Wertstoff 30 in einem weiteren Magnetseparator getrennt.
Zu den Verfahrensschritten im Einzelnen:
Auf der linken Seite der 1 wird die Suspension 12 in den Prozess eingeleitet. Es ist eine Pumpe vorgesehen, die die Suspension 12 in einen ersten Magnetseparator 20 einleitet. In diesem ersten Magnetseparator 20 wird Magnetit 15, das neben dem zu gewinnenden Wertstoff 30, dem Kupfersulfid 30, im Erz vorliegt, abgetrennt. In diesem Fall handelt es sich praktisch um einen weiteren Wertstoff, der in Form von natürlichem Magnetit 15 im Erz vorliegt. Die von dem an sich nützlichen Magnetit 15 befreite Suspension 12 wird weitergeleitet durch ein Rohrsystem und in einer statischen Mischvorrichtung mit einem ersten Hydrophobierungsadditiv 24 vermischt. Dieses Hydrophobierungsadditiv 24 (z. B ein Xanthat oder ein Dithiophosphat), das in dem Behälter links oben der Zeichnung in der 1 dargestellt ist, wird ebenfalls über eine Mischvorrichtung mit Wasser versetzt und über eine Pumpe zu einer Mischvorrichtung 16 mit der Suspension 12 vermischt. Im Weiteren werden der Suspension 12 magnetische Partikel 8, die ebenfalls mit einem Hydrophobierungsadditiv (vorzugsweise ein Dithiophosphat) hydrophobiert sind, in einer weiteren Mischvorrichtung 16 zugemischt. Beides zusammen wird nun in einer Rührvorrichtung 16 im unteren mittleren Bereich der 1 vermischt. Hier werden also der Pulpe bzw. der Suspension 12 die Magnetpartikel 8 zugemischt.
In dieser Mischvorrichtung 16 entsteht eine Verbindung, wie sie in 2 dargestellt ist. Nämlich hydrophobierte Magnetpartikel 8, die mit den samenförmig dargestellten Hydrophobierungsadditiven 24' an ihrer Oberfläche versehen sind, verbinden sich mit hydrophobiertem Kupfersulfid 30, also dem Wertstoff 30, der ebenfalls mit Hydrophobierungsadditiven 24 an seiner Oberfläche versehen ist. Die Hydrophobierungsadditive 24 und 24' sind so gewählt, dass sie eine hier nicht näher erläuterte Verbindung zwischen dem Magnetpartikel 8 und dem Wertstoff 30 herbeiführen.
Eine so verbundene Wertstoff-Magnetpartikel-Paarung 25 liegt nun in der Suspension 12 vor, weshalb die Suspension 12 nach dem Zusatz von Magnetpartikeln 8 mit dem Bezugszeichen 13 versehen ist. Die Suspension 13 wird nun in einem weiteren Magnetseparator 20' bzw. Magnetseparationsvorrichtung 20' gebracht, in der die Wertstoff-Magnetpartikel-Paarung 25 von der Gangart 28 des Erzes abgetrennt wird. Die Paarung 25 wird nun in eine weitere Rührmischvorrichtung 16 geleitet, in die ein Trennungsmittel 26 eingeleitet wird. Bei diesem Trennungsmittel kann es sich beispielsweise um ein Öl, wie Dieselöl, handeln oder ein spezielles, hierfür geeignetes Tensid. Durch das Trennungsmittel 26 wird die Paarung 25 zwischen den Magnetpartikeln 8 und dem Wertstoff 30 wieder aufgelöst, wonach die Partikel 8 und der Wertstoff 30 in wässriger Lösung nebeneinander vorliegen. Diese Lösung, die mit den Bezugszeichen 8, 30 bezeichnet wird, wird nun in einen dritten Magnetseparator 20'' geleitet, wobei die Magnetpartikel 8 von der Lösung getrennt werden und der Wertstoff 30 alleine in der Lösung übrig bleibt. Der Wertstoff 30 wird nun noch in eine Eindickvorrichtung gegeben und kann dort in konzentrierter Form den Prozess als Wertstoff 30 verlassen.
Hierbei handelt es sich um einen komplexen Prozess, der jedoch auf natürliche Rohstoffe aufbaut. Da natürliche Rohrstoffe zwangsläufig nicht immer dieselben Konzentrationen an einzelnen Bestandteilen aufweisen, ist es wichtig, für eine optimale Prozessführung möglichst genau und zeitnah die aktuellen Werte der Konzentration des Wertstoffes 30 in der Suspension 12 zu kennen. Hierzu wird eine Messvorrichtung angewandt, die in den 3 und 4 näher erläutert wird.
Die in 3 gezeigte Vorrichtung 1 umfasst einen rohrförmigen Kontrollraum 2, der von einer Suspension 3 durchströmt wird, die ferromagnetische Partikel enthält. Der Kontrollraum 2 ist von einer Messspule 4 umgeben, die den magnetischen Fluss innerhalb der von der Messspule 4 eingeschlossenen Fläche misst. Der Kontrollraum 2 ist ferner von einer als Spule 5 (Anregungsspule) ausgebildeten Magnetfelderzeugungsvorrichtung umgeben, durch die ein Erregerstrom fließt, der ein statisches Magnetfeld in dem Kontrollraum erzeugt. Die Anzahl der Windungen der Spule 5 und der durch die Spule 5 fließende Strom sind so gewählt, dass das magnetische Feld H im Inneren der Spule 5 ausreichend groß ist, um ferromagnetische Partikel, die in der Suspension 3 enthalten sind, bis zu einem festgelegten Wert aufzumagnetisieren. Durch das durch die Spule 5 erzeugte statische Magnetfeld werden die ferromagnetischen Partikel aufmagnetisiert, wodurch ein zusätzlicher Magnetfluss B_M entsteht, der mit der Messspule 4 und einem damit verbundenen, in 1 lediglich schematisch dargestellten, Fluxmeter 6 durch eine zeitliche Integration detektiert wird, wobei das Messsignal ein Maß für die sich während der Integrationszeit in der Messspule 4 befindlichen ferromagnetischen Partikel ist.
Da die Messspule 4 neben dem von den ferromagnetischen Partikeln verursachten Magnetfluss B_M auch noch den durch die Spule 5 bzw. durch das Anregungsfeld H verursachten magnetischen Fluss B_H (sog. Luftfluss B_H = μ₀H) misst, befindet sich innerhalb des Anregungsfelds innerhalb der Spule 5 eine Kompensationsspule 7, die derart angeordnet ist, dass sie ebenfalls dem vom Luftfluss B_H der Erregerspule durchsetzt wird, nicht jedoch dem Magnetfluss B_M der den Kontrollraum 2 passierenden ferromagnetischen Partikel. Die Kompensationsspule 7 ist hinsichtlich der von ihr eingeschlossenen Fläche und der Windungszahl so ausgebildet, dass sie der Messspule 4 genau gegengleich entspricht. Dies erreicht man z. B. dadurch, dass der Wicklungssinn der beiden Spulen gegensinnig ist. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Kompensationsspule 7 neben der Messspule 4 angeordnet. Die Kompensationsspule 7 und die dazu gegengleiche Messspule 4 sind elektrisch in Reihe verschaltet, so dass sich im Summensignal beider Spulen der Fluss des Erregerfeldes B_H, das beide Spulen durchdringt, genau kompensiert (Nettospannung U = 0). Das mit dem angeschlossenen Fluxmeter 6 aufgenommene zeitliche Integral ist dadurch ebenfalls Null. Befinden sich in dem Kontrollraum bzw. der ihn umgebenden Messspule Magnetpartikel, wird die Kompensation der Spulenanordnung aus Messspule (4) und Kompensationsspule (7) gestört und der durch die ferromagnetischen Partikel bewirkte magnetische Fluss B_M trägt zu einer Nettospannung U ≠ 0 bei, die von dem angeschlossenen Fluxmeter zeitlich integriert wird. Die integrierte Spannung U stellt somit ein Maß für den Magnetfluss und damit ein Maß für die Menge der in der Suspension enthaltenen ferromagnetischen Partikel dar und kann als Regelgröße in einer Prozesssteuerung verwendet werden.
Im Rahmen eines Verfahrens zur magnetischen Separation kann anhand des Messsignals der Anteil der in der Suspension enthaltenen ferromagnetischen Partikel bestimmt werden.
4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei für übereinstimmende Bestandteile dieselben Bezugszeichen wie in 1 verwendet werden. In Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel umfasst eine Vorrichtung 8 einen von einer Suspension 3 durchströmten rohrförmigen Kontrollraum 2, der von einer Messspule 4 umgeben ist. Anders als im ersten Ausführungsbeispiel wird von einer als Spule 9 ausgebildeten Magnetfelderzeugungsvorrichtung ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, das die in der Suspension 3 enthaltenen ferromagnetischen Partikel mit einer festgelegten Frequenz abwechselnd in entgegengesetzte Richtung aufmagnetisiert. Das magnetische Wechselfeld bewirkt, dass die ferromagnetischen Partikel innerhalb der Messspule 4 kontinuierlich ummagnetisiert werden, so dass der durch die ferromagnetischen Partikel erzeugte zusätzliche Magnetfluss B_M~ sich periodisch mit der Frequenz des als Anregungsfeld dienenden magnetischen Wechselfelds ändert. Die zeitliche Änderung des magnetischen Flusses bewirkt die Induktion einer Spannung in der Messspule 4, die der Änderung des magnetischen Flusses proportional ist und die somit ein Maß für den Anteil der ferromagnetischen Partikel in der Messspule 4 darstellt.
Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel befindet sich innerhalb der das Anregungsfeld erzeugenden Spule 9 eine beispielsweise gegengleich zur Messpule ausgeführte Kompensationsspule 7, um den Einfluss des Anregungsfelds auf die Messspule 4 zu kompensieren.
Es kann zweckmäßig sein, zwei Messvorrichtungen 1 hintereinander zu schalten. Somit kann die Konzentrationsänderung in der Suspension in Abhängigkeit von der Zeit bestimmt werden und daran die Geschwindigkeit der Suspension ermittelt werden.
Nun zurückschauend zur 1 ist die Messvorrichtung 1 dort im Prozess eingezeichnet, wo sie von ganz besonderem Nutzen ist. Dies ist zum einen vor der ersten magnetischen Separationsanlage 20, indem die Pulpe bzw. die Suspension 12 von dem natürlich vorliegenden Magnetit 15 getrennt wird. Hierbei ist es zur Steuerung des Magnetseparators besonders wichtig, zeitnah zu ermitteln, wie hoch die Konzentration an Magnetit bzw. magnetischen Partikeln 8 in der Suspension 12 ist. Zur Feststellung, inwieweit das Magnetit 15 aus der Suspension 12 entfernt wurde, ist es ferner zweckmäßig, eine Messvorrichtung 1 nach der ersten magnetischen Separation 20 einzusetzen (in 1 nicht dargestellt).
Besonders vorteilhaft ist der Einsatz der Messvorrichtung 1 vor der zweiten magnetischen Separationsanlage 20', bei der die Wertstoff-Magnetpartikel-Paarung 25 vom Rest des Erzes, der Gangart 28, getrennt wird. Da es sich hierbei um den eigentlichen Wertstoffgewinnungsteilprozess handelt, ist für eine Wirtschaftlichkeit des gesamten Prozesses die genaue Kenntnis der Magnetpartikelkonzentration in der Suspension 13 an dieser Stelle besonders wichtig. Ebenso ist eine Messung der Magnetpartikelkonzentration durch eine Messeinrichtung 1 nach diesem Separationsschritt zweckmäßig, um die benötigte Menge an Trennungsadditiven genau zu bestimmen.
Zur Trennung der Paarung 25 in die einzelnen Bestandteile Magnetpartikel 8 und Wertstoff 30 erfolgt, wie bereits beschrieben, die dritte Magnetseparationsanlage 20''. Hier ist es auch von besonderer Bedeutung, dass die Konzentration der Magnetpartikel 8 vor Eintritt der Lösung in den Magnetseparator 20'' genau gemessen wird, damit der Magnetseparator 20'' besonders wirtschaftlich arbeiten kann.
Anhand der 5 wird die Wirkungsweise eines Magnetseparators 20', in diesem Fall ausgestaltet in Form eines so genannten Wanderfeld-Magnetseparators, näher erläutert. Der Magnetfeldseparator 20' weist eine Steuerung 32 auf, die wiederum einen Frequenzumrichter 33 steuert und die im Weiteren Elektromagnete 35 zur Erzeugung von Magnetfeldern 40 steuert. Die Steuerung 32 steuert das Magnetfeld 40 so, dass es sich um ein so genanntes Wanderfeld handelt. Durch entsprechende Anregung der Elektromagnete 35 wird das magnetische Feld 40 so erzeugt, dass es entlang der Achse des Magnetseparators 20 bewegt wird. Die Wanderbewegung des Magnetfeldes wird durch den Pfeil 41 angezeigt.
In der Mitte des Magnetseparators 20' befindet sich ein Verdrängungskörper, der in Form eines Zylinders ausgestaltet ist und mittig in dem kreisförmigen Magneten 35 angeordnet ist. Die Suspension 13 gelangt in einen Trennkanal 34 zwischen Verdrängungskörper 36 und Magneten 35. Die magnetischen Partikel 8 werden durch das Magnetfeld 40 an den Magnetinnenrand angezogen und durch das wandernde Magnetfeld 40 in Richtung des Pfeiles 41 bewegt. Am Ende des Trennkanales 34 ist eine Trennblende 38 vorgesehen, an der die Magnetpartikel 8 bzw. die Wertstoff-Magnetpartikel-Paarung 25, die an der Innenwand der Magnete 35 anhaften, von dem Rest der Pulpe abgetrennt werden.
Zur genauen Steuerung des Magnetfeldes 40 und dessen Wanderbewegung in Richtung des Pfeiles 41 ist es notwendig, dass die Steuerung 32 sehr genaue Werte über die Konzentration der Paarung 25 bzw. in einem anderen Teilprozess über die Konzentration der Magnetpartikel 8 erhält. Hierzu ist, wie bereits beschrieben, die Messvorrichtung 1, die die Konzentration der Magnetpartikel 8 bzw. 25 misst, in der Suspension 12 bzw. 13 misst, diesem Prozess jeweils vorgeschaltet. Die Messvorrichtung 1 liefert die Werte an die Steuerung 32 in Echtzeit, wodurch der Wirkungsgrad der abgeschiedenen Magnetpartikel 25 bzw. 8 oder 15 gegenüber einem Verfahren ohne diese Messvorrichtung 1 deutlich erhöht werden kann.

Claims

Verfahren zur Bestimmung der Menge magnetischer oder ferromagnetischer Partikel in einer, einen Kontrollraum (2) durchströmenden Suspension (3), wobei mittels einer den Kontrollraum (2) umgebenden Messspule (8) der magnetische Fluss gemessen wird, der ein Maß für die Menge der in der Suspension (3) enthaltenen magnetischen Partikel (8) darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass anhand eines so erhalten Maßes für eine Konzentration von magnetischen Partikeln (8) Teilprozesse einer Erzverarbeitungsanlage (10) gesteuert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Teilprozesse für eine Erzgewinnungsanlage (10) von nichtmagnetischen Erzen gesteuert werden, wobei nichtmagnetische Erze in Teilprozessen der Erzverarbeitung mit magnetischen Partikeln (8) gepaart werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtmagnetischen Erze und die magnetischen Partikel (8) für Teilprozesse der Erzverarbeitung selektiv hydrophobisiert werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophobisierten nichtmagnetischen Erze und die hydrophobisierten magnetischen Partikel (8) während der Teilprozesse der Erzverarbeitung aneinanderhaften.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Partikel (8) mittels einer in Strömungsrichtung vor der Messspule (4) angeordneten Magnetfelderzeugungsvorrichtung magnetisiert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfelderzeugungsvorrichtung ein statisches Magnetfeld erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Fluss in einem Kontrollraum während einer festgelegten Integrationszeit mit einem Fluxmeter (6) gemessen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfelderzeugungsvorrichtung in einem Kontrollraum ein zeitlich variierendes Magnetfeld erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluss in dem Kontrollraum anhand der in der Messspule (4) induzierten Spannung gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Fluss der Magnetfelderzeugungsvorrichtung durch die gegengleiche Verschaltung zweier Spulen kompensiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Menge der in der Suspension enthaltenen magnetischen Partikel (8) als Regelgröße in einer Prozesssteuerung verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entlang einer Bewegungsrichtung der Suspension eine zweite Messspule vorgesehen ist, wobei durch den in der ersten Messspule und in der zweiten Messspule ermittelten magnetischen Fluss die Geschwindigkeit der Suspension ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Suspension (3) enthaltenen magnetischen Partikel (8) mittels eines Magnetfelds separiert werden, wobei das Separationsverfahren anhand der ermittelten Menge der magnetischen oder ferromagnetischen Partikel geregelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Partikel (8) zu der Suspension (3) dosiert werden, wobei der Dosiervorgang anhand der ermittelten Menge der magnetischen Partikel (8) geregelt wird.
Vorrichtung zur Bestimmung der Menge magnetischer Partikel (8) in einer Suspension (3) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
Erzgewinnungsanlage zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14.