DE1209521B - Verfahren zur Trennung staubfoermiger Materialien im elektromagnetischen Wanderfeld - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B 03 c

Deutsche Kl.: Ib-7

Nummer: 1209521

Aktenzeichen: C 23595 VI a/l b

Anmeldetag: 9. März 1961

Auslegetag: 27. Januar 1966

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung staubförmiger Materialien im elektromagnetischen Wanderfeld.

Es sind bereits verschiedene Verfahren bekannt, magnetische und nichtmagnetische Teilchen mit Hilfe von Magnetfeldern zu trennen. Diese Verfahren beruhen durchweg darauf, auf ein Gemisch von magnetischen und nichtmagnetischen Teilchen eine Kraft, wie beispielsweise die Gravitationskraft und eine magnetische Kraft, einwirken zu lassen und dafür zu sorgen, daß diese beiden Kräfte in unterschiedlichen Richtungen wirken, und dafür, daß die Kraftwirkung der magnetischen Kräfte auf die magnetischen Teilchen die Kraftwirkung der nichtmagnetischen Kräfte auf die magnetischen Teilchen überwiegt. Auf diese Weise läßt sich eine Trennung von magnetischen und nichtmagnetischen Teilchen durchführen, unabhängig davon, ob es sich um ein nasses oder ein trockenes Magnetscheideverfahren handelt.

Zur Trennung trockener Güter sind insbesondere zwei Verfahren bekanntgeworden, die sich bezüglich der naturgesetzlichen Grundlagen sehr ähnlich sind. Nach dem einen Verfahren wird das Gemisch aus magnetischen und nichtmagnetischen Teilchen in ein Magnetfeld gebracht, dessen Kraftkomponenten die magnetischen Teilchen auf einer Kreisbahn herumführen. Dieses Magnetfeld gleicht dem Magnetfeld, das von dem Stator eines Elektromotors, insbesondere eines Kurzschlußläufers, hervorgerufen wird. Bei diesem Verfahren wird das zu trennende Gut auf einem Förderband in ein Magnetfeld gebracht, dessen Kraftlinien senkrecht auf der Transportrichtung des Förderbandes stehen. Die magnetischen Teilchen werden dann von dem Magnetfeld von dem Förderband heruntergerissen, während die nichtmagnetischen Teilchen von dem Magnetfeld unbeeinflußt auf dem Förderband verbleiben. Auf diese Weise ist eine Trennung zwischen magnetischen und nichtmagnetischen Teilchen möglich.

Das andere bekannte Verfahren betrifft die sogenannten Wanderfeldscheider. Hier wird das zu trennende Gut in ein Magnetfeld eingebracht, das den magnetischen Teilchen eine Bewegungsrichtung erteilt. Die nichtmagnetischen Teilchen, die von den magnetischen Teilchen mitgerissen werden, fallen dabei auf Grund der Schwerkraft aus dem Magnetfeld heraus. Ein solches Magnetfeld läßt sich durch eine Anzahl von Magnetpolen hervorrufen, die in einer geraden Linie hintereinander angeordnet und durch einen Wechselstrom, vorzugsweise durch einen mehrphasigen Wechselstrom gespeist werden.

Verfahren zur Trennung staubförmiger
Materialien im elektromagnetischen Wanderfeld

Anmelder:

G. & W. H. Corson, Incorporated,

Plymouth Meeting, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. H.-H. Willrath, Patentanwalt,

Wiesbaden, Hildastr. 18

Als Erfinder benannt:

Cyril Presgrave, Gwynedd Valley, Pa. (V. St. A.)

Die Voraussetzung für eine erfolgreiche Trennung

ao von magnetischen und nichtmagnetischen Teilchen mit Hilfe eines Wanderfeldscheiders besteht darin, daß die intergranulare Reibung zwischen den magnetischen und den nichtmagnetischen Teilchen nicht zu groß sein darf. Das ist im allgemeinen immer dann gewährleistet, wenn die einzelnen zu trennenden Teilchen nicht zu feinkörnig sind.

Die Schwierigkeiten, die sich durch zu große Reibungen zwischen den Partikeln ergeben, sind bereits bei Magnetscheideverfahren beobachtet worden, die mit mechanisch bewegten Gleichstrommagneten arbeiten. Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten hat man bereits versucht, dem Magnetfeld der mechanisch bewegten Gleichstrommagneten ein Wechselfeld zu überlagern. Gleichzeitig hat man das zu trennende Gut auch schon einem Ultraschallfeld ausgesetzt, um zu verhindern, daß sich das zu trennende Gut unter der Wirkung des Magnetfeldes zu einer zusammenbackenden Masse zusammenzieht, da das Magnetfeld auf die magnetischen Teilchen in einem solchen zusammenhaftenden Konglomerat von Teilchen keine ausreichend großen Kraftwirkungen mehr ausüben kann.

Diese Schwierigkeiten treten immer dann auf, wenn Teilchen magnetischer und unmagnetischer Materie mit Hilfe von Magnetfeldern, insbesondere mit Hilfe magnetischer Wanderfelder getrennt werden sollen, deren Teilchengröße sehr klein ist und beispielsweise einen Teilchendurchmesser von 150 μ nicht übersteigt oder noch wesentlich darunter liegt.

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Trennung staubförmiger Materialien in einem elektromagnetischen Wanderfeld, das auch dann zufriedenstel-

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lende Ergebnisse zeitigt, wenn die Teilchengrößen sehr klein sind, also beispielsweise unterhalb 150 μ liegen.

Ein solches Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Staubmassen unterhalb einer nichtmagnetischen Fläche in ein Wechselfeld eingebracht werden, dessen mittlere Feldintensität mit wachsendem Abstand von der nichtmagnetischen Fläche um etwa 0,3 bis etwa 40 Weber/m²/m abnimmt und dessen maximale mittlere Feldintensität mindestens 20% der mittleren Koerzitivkraft der ferromagnetischen Teilchen, jedoch weniger als zwei Weber/m² beträgt, und daß die Feldkomponenten des Wechselfeldes in mindestens einem Teil des von dem Wechselfeld ausgefüllten Raumes mit einer solchen Frequenz und einer solchen Art umlaufen, daß sie den magnetischen Staubteilchen einen Drall um ihre Schwerpunktachse mit einer Umdrehungszahl zwischen 25 und 1600 Umdr./Sek. vermitteln.

Es ist günstig, wenn die mittlere Feldintensität im Bereich der größten Intensität etwa 40 bis 80% der mittleren magnetischen Kraft beträgt, die für die magnetische Sättigung der ferromagnetischen Teilchen erforderlich ist. Weiterhin erweist sich für viele Fälle eine Feldverteilung besonders günstig, bei der die Abnahme der mittleren Feldintensität mit dem Abstand vom Bereich größter Intensität etwa 1 bis etwa 5 Weber/m²/m beträgt. Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet auch dann zufriedenstellend, wenn die Teilchen kleiner als etwa 80 μ sind. Besonders gut läßt sich das Verfahren auf die Trennung von Flugasche anwenden.

Die Erfindung betrifft also ein Betriebsverfahren für einen Wanderfeldscheider mit neuen Betriebsbzw. Feldparametern.

Bringt man ein staubförmiges Gut in ein Wanderfeld der oben angegebenen Parameter ein, so wirken auf die magnetischen Teilchen zwei verschiedene Kraftkomponenten. Die eine Komponente erteilt den magnetischen Teilchen eine translatorische Bewegung. Diese Kraftkomponente ist für den Trenneffekt von untergeordneter Bedeutung. Die andere Kraftkomponente führt auf eine Rotation der magnetischen Partikelchen um ihren Schwerpunkt herum. Diese Kraftkomponente des Magnetfeldes darf nicht mit Kraftkomponenten verwecheslt werden, die die magnetischen Teilchen in einem Drehfeldabscheider auf einer kreisförmigen Bahn herumführen. Diese die Rotation der Magnetpartikelchen hervorrufende Komponente des Magnetfeldes ist die für den Trenneffekt entscheidende. Durch diese Komponente kann man je nach Gradient und Stärke des Magnetfeldes eine Art Fluidisierung des staubförmigen Gutes (Wirbelschicht) herstellen. Die magnetischen Teilchen scheiden sich dann nicht mehr wie bei den bisher bekannten Wanderfeldscheidern an der unmagnetisierbaren Platte ab oder rollen auf ihr ab, sondern werden vielmehr, quasi gaskinetischen Gesetzmäßigkeiten gehorchend, als Staubwolke ausgetragen, während die nichtmagnetischen Teilchen als »magnetisch leichte« Teilchen aus der fluidisierten Staubmasse herausgeschleudert werden.

Im folgenden soll nun in Verbindung mit den Zeichnungen im einzelnen beschrieben werden, wie das Verfahren nach der Erfindung arbeitet und worauf es beruht.

F i g. 1 ist eine schematische Erläuterung des Verfahrens nach der Erfindung, bei dem das Magnetfeld mittels eines rotierenden Permanentmagnetstabes hervorgerufen wird;

F i g. 2 dient ebenfalls einer schematischen Erläuterung des Verfahrens nach der Erfindung, wobei das Magnetfeld von mehreren Elektromagneten hervorgerufen wird, die durch mehrphasigen Wechselstrom erregt sind;

F i g. 3 zeigt die Seitenansicht eines Wanderfeldscheiders, dessen Betriebsparameter nach der Erfindung eingestellt sind.

Wie bereits gesagt unterscheidet sich das vorliegende Verfahren von den bekannten Verfahren zui Scheidung magnetischer und nichtmagnetischer Teilchen mittels Wanderfeldern durch die Wahl neuartiger Betriebsparameter. Bringt man zu schneidendes staubförmiges Gut in einen Wanderfeldscheider ein, wie er beispielsweise in der F i g. 3 dargestellt ist, dessen Betriebsparameter auf bekannte Weise eingestellt wird, so wandert ein in den Bereich des Wanderfeldes gebrachtes magnetisches Mineralkorn entsprechend der Phasenfolge unter dauernder Drehung von Pol zu Pol, ohne daß ein mechanisches Transportmittel erforderlich ist. Die Wanderungsrichtung der magnetischen Mineralkörner ist hier durch diejenige Magnetfeldkomponente bestimmt, die den magnetischen Mineralkörnern eine translatorische Bewegung verleiht, während diejenige Magnetkomponente, die den Mineralkörnern eine Rotationsbewegung erteilt, für den Trenneffekt praktisch keinen Einfluß hat.

Stellt man dagegen die Betriebsparameter eines Wanderfeldscheiders nach der Erfindung ein, so spielt diejenige Magnetfeldkomponente für die Trennung die entscheidende Rolle, die den einzelnen magnetischen Mineralkörnchen eine Rotation um den Schwerpunkt verleiht.

In Verbindung mit Fig. 1 soll nun beschrieben werden, wie eine solche Verteilung des magnetischen Feldes hervorgerufen werden kann. In F i g. 1 ist ein Permanentmagnetstab 10 dargestellt, der oberhalb einer nichtmagnetischen Oberfläche oder eines Schirmes 12 angebracht ist. Wenn der Magnet 10 um die Achse A-A im Uhrzeigersinn rotiert, wie durch den Pfeil angegeben, wird das Magnetfeld unterhalb des nichtmagnetischen Schildes 12 sich in der Richtung mit der Zeit verändern, und die Änderangsgeschwindigkeit hängt von der Drehgeschwindigkeit des Magneten 10 ab. Wenn ein Punkt willkürlich in dem Magnetfeld unterhalb des Schildes 12, z. B. der Punkt 14, gewählt wird, werden sich die Flußlinien, die durch den Punkt gehen, in der Richtung verändern, wie der Magnet sich dreht. Diese Veränderung der Flußlinien in der Richtung wird eine Magnetkomponente aufweisen, die um den Punkt 14 oder irgendeinen anderen Punkt im Magnetfeld rotiert.

Wenn ein ferromagnetisches Teilchen wie das Teilchen 16 in das durch Drehung des Stabmagneten 10, wie in Fig. 1, erzeugte Magnetfeld gebracht wird, so wird ein Drehmoment in dem Teilchen durch die rotierende Magnetkomponente erzeugt. Obgleich die Erfindung hieran nicht gebunden ist, wird angenommen, daß die Erscheinung im wesentlichen dieselbe ist, wie sie bei der Hysteresisart eines Synchronmotors verwendet wird. Wenn das Teilchen 16 zu gewissem Grade ferromagnetische Eigenschaften besitzt, wenn es auch kein Elektrizitätsleiter zu sein braucht, wird es von dem magnetischen Feld induzierten Magnetismus besitzen, und es sei ange-

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nommen, daß es die angedeuteten Nord- und Süd- falls die Drehgeschwindigkeit der Magnetkompo-

pole hat. Wenn der Magnetic sich in der durch nente nicht zu hoch ist, die magnetischen Teilchen

gestrichelte Linien angezeigten Stellung befindet, so in synchrone Drehung in einer relativ kurzen Zeit-

daß seine Längsachse in der Achse x-x mit seinem periode gebracht werden. Ob jedoch die Drehung

Nordpol zum nichtmagnetischen Schild 12 liegt, wird 5 der verschiedenen ferromagnetischen Teilchen tat-

auch das Magnetteilchen 16 mit seinen Nord- und sächlich synchron ist oder nicht, wurde noch nicht

Südpolen auf der Achse x-x liegen. Wenn der Ma- festgestellt.

gnet 10 sich im Uhrzeigersinn in die gezeigte Stellung Die neuartige Durcharbeitung der Teilchen gemäß dreht, erzeugen die Magnetkomponenten, die um der Trockenmagnetscheidemethode nach der Erfinden Punkt rotieren, wo Teilchen 16 liegt, ein Dreh- ₁₀ dung beruht auf der Drehung der ferromagnetischen moment, das bestrebt ist, den Teilchen eine Winkel- Teilchen. Nach Zusammenstoß der magnetischen beschleunigung in einer Richtung entgegengesetzt zur Teilchen miteinander und mit nichtmagnetischen Drehrichtung des Magneten 10, also im Uhrzeiger- Teilchen in dem Magnetfeld wird die Winkeigegegensinn, zu erteilen. Der Grund hierfür liegt darin, schwindigkeit der ferromagnetischen Teilchen mindaß bei Änderung des Magnetfeldes in der Richtung i₅ destens teilweise in Translationsbewegung umgemit der Zeit der induzierte Magnetismus des Teil- wandelt. Wenn ein spinnendes ferromagnetisches chens in Winkellage wegen der Hysteresiseigenschaf- Teilchen mit einem anderen Teilchen in Berührung ten der Substanz, aus der das Teilchen besteht, nach- tritt, sendet die Reibungskraft zwischen den Teileilt. Diese Nacheilung in der Winkelstellung wird dien diese in entgegengesetzte Richtungen, und durch den Winkel zwischen der Achse x-x und der ₂o gleichzeitig verlangsamt sich die Drehung des f erro-Achsey-y angedeutet. Wenn die entgegengesetzten magnetischen Teilchens. Die magnetische Dreh-Kräfte, wie z. B. Reibungskräfte, es gestatten, wird komponente des Magnetfeldes beschleunigt jedoch das Teilchen zu einer synchronen Rotation mit dem rasch wieder die Drehung des ferromagnetischen sich drehenden Magneten kommen. Teilchens zur Synchronisation. Infolge von KoM-

In F i g. 2 wird ein Magnetfeld der unter Bezug- 25 sionen spinnender magnetischer Teilchen mitein-

nahme auf F i g. 1 beschriebenen Art, d. h. ein Feld, ander und mit nichtmagnetischen Teilchen sowie

das sich in der Richtung mit der Zeit verändert, auch Zusammenstößen zwischen letzteren und

durch elektromagnetische Mittel hervorgerufen, die Momentaustausch zwischen den Teilchen wird die

aus einem Eisenkern 20 bestehen, der aus in geeig- ganze Teilchenmasse in heftige und chaotische Be-

neter Weise zusammengeklemmten dünnen Lamellen 30 wegung gebracht, in der die Bewegung der Teilchen

besteht, wie dies in der Technik bekannt ist. In im einen Sinne als ähnlich der Bewegung von MoIe-

beiden Figuren ist der Eisenkern 20 mit parallel külen in einem Gas bezeichnet werden kann. Mit

gerichteten, senkrechten Polstücken 22, 24 und 26 anderen Worten, das Teilchengemisch befindet sich

versehen, die in kurzem Abstand über einer nicht- in einem fluidisierten Zustand, in welchem der

magnetischen Oberfläche oder einem Schild 32 35 Abstand zwischen den Teilchen in Vergleich zu

enden. Die Polstücke 22, 24 und 26 sind mit Wick- deren Größe beträchtlich ist und die Teilchen sich

lungen 34, 36 und 38 umgeben, die in Delta-Schal- in turbulenter Bewegung befinden,

tung mit den Zuführungsdrähten 40 einer Drei- In dem Magnetfeld spielt sich jedoch ein ent-

phasenwechselstromquelle, z. B. eines Dreiphasen- gegengesetzter Vorgang ab, durch den die Teilchen

Generators, liegen. Der Phasenwinkel zwischen den 40 in einem fluidisierten Zustand bestrebt sind, sich

Spulen34, 36 und 38 in Fig. 2 und 3 beträgt 120°, zu verdichten, d.h. die fluidisierte Teilchenmasse

jedoch führt ein Mehrphasenstrom in Verbindung zum Zusammenballen neigt. Anscheinend hat der

mit einer geeigneten Zahl von Polstücken von selbst induzierte Magnetismus der ferromagnetischen Teil-

zur Benutzung verschiedener Phasenwinkel zwischen chen das Bestreben, sie Bänder in Richtung des

den Spulen, wie z. B. 90, 60, 30° u. dgl. 45 Feldes bilden zu lassen, und benachbarte Bänder

Das durch die Elektromagneten nach F i g. 2 haben das Bestreben, einander nach der Seite abzuerzeugte Feldmuster ist ziemlich kompliziert; es ver- stoßen. Die auf Grund dieser Erscheinung gebildete ändert sich beträchtlich in der Intensität von Punkt verdichtete Teilchenmasse hat also unterschiedliche zu Punkt; denn die Polstücke verändern sich be- Eigenschaften in der Richtung des magnetischen ständig in der Polarität und Anziehungskraft. An 50 Feldes gegenüber denjenigen in einer Querrichtung einer gegebenen Stelle unterhalb des Schildes 28 in zum magnetischen Feld. In Analogie kann die verdem Feld wird dieses eine Magnetkomponente dichtete Teilchenmasse als eine »anisotropische besitzen, die rotiert. Außerdem kann eine Magnet- Flüssigkeit« betrachtet werden. Solch entgegenkomponente vorhanden sein, die nur in einer gege- gesetztes Verfahren hat einen Nachteil insofern, als benen Richtung hin- und herwechselt. Die Wirkung 55 nichtmagnetische Teilchen gern zwischen magnetiauf ein ferromagnetisches Teilchen darin ist jedoch sehen Teilchen eingefangen werden. Um die Bildung ähnlich derjenigen, die durch das Magnetfeld der dieser Bänder ferromagnetischer Teilchen zu ver-F i g. 1 erzeugt wird, zumindest insoweit, als es die hindern, müssen diejenigen ferromagnetischen Teil-Fähigkeit eines solchen Magnetfeldes betrifft, ein chen, die frei sind, eine größere Winkelgeschwindigferromagnetisches Teilchen zu drehen. 60 keit haben, was z. B. dadurch erreicht werden kann,

Wenn eine Mischung von feinverteilten ferro- daß die drehenden Magnetkomponenten des Feldes

magnetischen und nichtmagnetischen Teilchen in ein eine genügend hohe Drehgeschwindigkeit besitzen

Magnetfeld eingeführt wird, das sich in der Rieh- und ferner die Konzentration der ferromagnetischen

tung mit der Zeit verändert, also z. B. ein Feld, das Teilchen im Magnetfeld verringert wird,

durch die in F i g. 1 und 2 erläuterten Magnetein- 65 Abgesehen davon, daß ein Magnetfeld geschaffen

richtungen erzeugt wird, neigt die rotierende Magnet- wird, das einen fluidisierten Zustand innerhalb der

komponente des Feldes zum Spinnen jedes Teilchenmasse erzeugt, muß das Feld auch als

magnetischen Teilchens. Es ist anzunehmen, daß, selektives Filter wirken, das nichtmagnetischen

Teilchen gestattet, das Feld zu verlassen, aber die ferromagnetischen Teilchen am Verlassen des Feldes hindert. Dies ist wesentlich, -denn wenn die Teilchenmasse gleichsam »vergast« ist, bringt die Zufallsbewegung der Teilchen sie zu einer Diffusion aus der Magneteinrichtung heraus; mit anderen Worten, die Teilchenmasse ist bestrebt, sich ständig zu expandieren. Man erhält eine selektive Ausfiltrierung von Teilchen durch Schaffung eines Magnetfeldes, das zusätzlich zur Veränderung in der Richtung mit der Zeit in der mittleren Feldintensität mit dem Abstand von einem Bereich höchster Intensität abnimmt. Aus Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, daß der Bereich größter Feldintensität sich an der Oberfläche der nichtmagnetischen Schirme 12 und 32 befindet und daß die durch die dargestellten magnetischen Mittel erzeugten Magnetfelder an Intensität mit dem Abstand vom Schild abnehmen. Diese Abnahme in der magnetischen Feldintensität mit dem Abstand oder der Feldgradient erzeugt eine Kraft auf die ferromagnetischen Teilchen, die sie in den Bereich hoher Feldintensität treibt. Die Abnahme in der Feldintensität mit dem Abstand ruft also gleichsam eine umgrenzte Zone nur für die ferromagnetischen Teilchen hervor, deren Grenzen für die nichtmagnetischen Teilchen völlig durchlässig sind. Die nichtmagnetischen Teilchen werden infolge ihrer hohen linearen Geschwindigkeit kraftvoll durch die Wände oder Grenzen dieser Zone ausgestoßen, während die ferromagnetischen Teilchen darin zurückgehalten werden.

Eine Begrenzung der Zone ist natürlich die Magneteinrichtung selbst oder vorzugsweise eine nichtmagnetische Schirmwand, wie sie in F i g. 1 und 2 dargestellt ist. An einigen Teilen dieser Wand kann der Magnetfeldgradient relativ hoch sein, und der resultierende Druck auf die Magnetteilchen kann zu deren Verdichtung an dieser Wand führen. Ein geringes Ausmaß einer solchen »Kondensation« der Teilchen im Vergleich zur gesamten Teilchenmasse ist zwar nicht zu beanstanden, aber mindestens ein wesentlicher Anteil der Teilchen, z.B. mindestens etwa 30 Gewichtsprozent der Teilchen, im Feld soll sich im oben beschriebenen fluidisierten Zustand befinden und ausreichendes Kraftmoment besitzen, um zu verhindern, daß die Kondensation zu stark wird. Andernfalls würde die Wirksamkeit der Trennung merklich abnehmen.

Obgleich anzunehmen ist, daß die vorstehenden theoretischen Erörterungen der Erfindung zutreffend sind, soll die Erfindung doch nicht hieran gebunden sein. Mittels der neuartigen Teilchendurcharbeitung gemäß des Betriebsverfahrens nach der Erfindung ist jedenfalls der Trennungsgrad feinverteilter Teilchen groß, während man ferromagnetische und nichtmagnetische Produkte hoher Reinheit erhält. Ferner ist die Trenngeschwindigkeit gemäß der Erfindung nicht wie bei vielen früheren Methoden durch die Schwerkraft begrenzt; denn es werden Kräfte von einem Vielfachen der Schwerkraft hervorgerufen, um die nichtmagnetischen Teilchen von ihrer ursprünglichen Vereinigung mit ferromagnetischen Teilchen auszustoßen. Der Wirkungsgrad der Durchführung und die Produktionsgeschwindigkeit gemäß der Erfindung Sind also begrenzt, abgesehen von der Aufnahmefähigkeit der verwendeten magnetischen Einrichtung. Natürlich wird bei einem bestimmten magnetischen Gerät, das bei einer Durchsatzgeschwindigkeit ein relativ reines Produkt erzeugt, die Produktreinheit entsprechend abnehmen, wenn die Durchsatzgeschwindigkeit verdoppelt oder verdreifacht wird. Durch geeignete Verfahrenskontrollen, z.B. Rücklauf eines Teiles der Produkte, Aufrechterhaltung passender Feststoffkonzentration im Magnetfeld u. dgl., kann indessen eine rasche Produktion von sehr reinen Produkten erhalten werden.

ίο Das Trennmedium, in welchem die feinverteilte Teilchentrennung gemäß dem Verfahren nach der Erfindung durchgeführt wird, soll im wesentlichen gasförmig sein. Die Scheidung kann also in Gegenwart atmosphärischer Luft oder in einer besonderen Atmosphäre, z. B. Dampf oder polaren Gasen, wie Ammoniak, durchgeführt werden. Eine kleine Menge flüssiger Feuchtigkeit, z. B. 5 bis 10%, kann in einer solchen Gasatmosphäre dispergiert sein, ohne daß dies einen nennenswerten schädlichen Einfluß auf die wirksame Trennung haben würde. Außer gewöhnlichem Luftdruck können Über- und Unterdruck, vorzugsweise der letztere, angewandt werden. Auch können zur Unterstützung bei der Förderung ferromagnetischer Teilchen von der Einführungsstelle einer rohen unterteilten Beschickung in das Magnetfeld zu einer Sammelstelle solche gasförmigen Medien gebraucht werden, und zwar wird diese Verfahrensweise nachstehend noch näher erläutert.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung sollen gewisse Arbeitsparameter für das Magnetfeld angewandt werden. Wie vorstehend angegeben, verändert sich jeder Punkt in mindestens einem Teil des Magnetfeldes in der Richtung mit der Zeit, und die Veränderung in der Richtung besteht aus einer Magnetkomponente, die um jeden Punkt dreht. Es wurde festgestellt, daß eine mittlere Drehgeschwindigkeit für die drehende Magnetkomponente von mindestens etwa 25 Umdr./Sek. wesentlich ist, um die ferromagnetischen Teilchen mit einer Winkelgeschwindigkeit zu spinnen, die bei Zusammenstoß der ferromagnetischen Teilchen miteinander und mit nichtmagnetischen Teilchen innerhalb mindestens eines Teils des Teilchengemisches einen fluidisierten Zustand erzeugt, in welchem der Abstand zwischen den Teilchen im Vergleich zur Teilchengröße groß ist und die Teilchen sich in turbulenter Bewegung befinden. Wenn wesentlich kleinere Rotationsgeschwindigkeiten angewendet werden, neigt die Teilchenmasse unter Bildung von Ketten aus ferromagnetischen Teilchen in solchem Maße zur Kondensation, daß der Wirkungsgrad der Scheidung stark vermindert wird. Im allgemeinen drehen die spinnenden Magnetkomponenten mit einer mittleren Geschwindigkeit von etwa 25 bis etwa

1600 Umdr./Sek., vorzugsweise von etwa 50 bis 670 Umdr./Sek.

Die maximale Feldintensität ist ein anderer Faktor, der bei Hervorrufung der Teilchenauflockerung nach der Erfindung in Betracht gezogen werden muß. Es wurde festgestellt, daß im Bereich maximaler Feldintensität die mittlere maximale Feldintensität weniger als etwa 2 Weber/m² betragen soll, aber mindestens etwa 20% der mittleren Koerzitivkraft der abzutrennenden ferromagnetischen Teilchen, d. h. der Koerzitivkraft betragen soll, die mit dem Restmagnetismus der ferromagnetischen Teilchen verbunden ist. Vorzugsweise hat das Magnetfeld ein mittleres Intensitätsmaximum von etwa 40

bis etwa 8Ο^β/ο der Magnetkraft, die für die magnetische Sättigung der ferromagnetischen Teilchen erforderlich ist. Wenn das mittlere Feldintensitätsmaximum wesentlich kleiner ist oder erheblich die obigen Werte überschreitet, kann eine »Kondensation« der Teilchen oder Ausstoßung der ferromagnetischen Teilchen aus dem Feld auftreten.

Das Magnetfeld muß auch Wände oder Begrenzungen bestimmen, die die ferromagnetischen Teilchen einfassen, aber für die nichtmagnetischen Teilchen durchlässig sind. Diese Bedingung wird dadurch erreicht, das man das Magnetfeld mit einem Feldgradienten versieht, so daß das Feld in seiner mittleren Intensität mit dem Abstand von einem Bereich größter Intensität abnimmt. Indem man einen mittleren Feldgradienten von etwa 0,3 bis etwa 40 Weber/m²/m vorsieht, kann man eine umgrenzte »Behälterzone« erstellen, die die ferromagnetischen Teilchen zurückhält, aber zuläßt, daß die nichtmagnetischen Teilchen daraus ausgestoßen werden. Vorzugsweise wird ein Feldgradieni von etwa 1 bis etwa 5 Weber/m^/m angewendet.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird die Rotationsgeschwindigkeit von Magnetkomponenten, wenn die Werte des mittleren Feldintensitätsmaximums und des mittleren Feldgradienten gesteigert werden, ebenfalls erhöht. Der Grund hierfür liegt darin, daß bei einem hohen Feldgradienten eine größere Neigung eines ansteigenden Anteiles der Teilchen zur Kondensation vorhanden sein wird, wenn die Rotationsgeschwindigkeit verhältnismäßig niedrig ist. Auch werden, falls der Feldgradient einen relativ niedrigen Wert hat, sehr hohe Rotationsgeschwindigkeiten zur Ausstoßung ferromagnetischer Teilchen aus dem Feld zusammen mit nichtmagnetischen Teilchen führen. Durch Beobachtung des Zustandes der Teilchen und Ermittlung der Qualität des Erzeugnisses können Einstellungen in den Arbeitsbedingungen leicht vorgenommen werden, um die besten Ergebnisse mit einem gegebenen Magnetscheider für die Durchführung des Verfahrens zu erreichen.

In der vorstehenden Erörterung des Magnetfeldes und in den Ansprüchen werden die Ausdrücke »mittleres Feldintensitätsmaximum«, »Abnahme in der mittleren Feldintensität«, »mittlere Rotationsgeschwindigkeit« und »mittlere Koerzitivkraft« (der ferromagnetischen Teilchen) verwendet. Es ist klar, daß in einem komplexen Magnetfeld, wie es durch die in F i g. 2 erläuterte Elektromagneteinrichtung erzeugt wird, das Feld zu gewissem Grade von Punkt zu Punkt in solchen Werten, wie Feldintensitätsmaximum, Rotationsgeschwindigkeit u. dgl., schwanken wird. Zur Einstellung der Arbeitsparameter des Feldes sind daher Mittelwerte angegeben worden, obgleich es sich versteht, daß Werte, wie z. B. diejenigen des Feldintensitätsmaximums, sowohl größer als auch kleiner als die angegebenen Mittelwerte in dem Feld vorliegen können. Ferner werden bezüglich der Koerzitivkraft der Teilchen Mittelwerte gewählt, da ferromagnetische Teilchen Unterschiede in den magnetischen Eigenschaften aufweisen können.

Das bei dem Betriebsverfahren nach der Erfindung verwendete Magnetfeld kann durch verschiedene mechanische Anordnungen, die magnetische Mittel umfassen, hervorgerufen werden. Beispielsweise können die magnetischen Einrichtungen einen oder mehrere rotierende Permanentmagneten (Fig. 1) oder Elektromagneten aufweisen. Auch kann das Magnetfeld — und dies wird vorzugsweise der Fall sein — durch Gebrauch von Mehrphasenströmen (F i g. 2) erzeugt werden, so daß die Magneten selbst sich nicht zu bewegen brauchen. Die Spulen stationärer Magneten können an Mehrphasenstromkreise entsprechend den verschiedenen bekannten

ίο elektrischen Schaltungen angeschlossen sein, für die Y- und Delta-Schaltungsspulen bezeichnend sind. Man kann aber auch eine geeignete Anzahl von Polen und verschiedene Phasenwinkel, wie 120, 90, 60, 30° usw., zwischen den Polspulen vorsehen.

F i g. 2 erläutert Polspulen in Delta-Schaltung mit einem Phasenwinkel von 120°.

Die in Fig. 2 schematisch erläuterte, durch Mehrphasenstrom erregte Magneteinrichtung erfordert eine unwirtschaftliche Biindlast. Mittels geeigneter Kondensatoren, Synchronmaschinen u. dgl. kann jedoch der Flauptteil der wattlosen Belastung wirtschaftlich absorbiert werden. Solche elektrischen Anordnungen ergeben sich für den Fachmann im Hinblick auf die vorstehenden Anweisungen und bedürfen keiner ins einzelne gehenden Erläuterung. Das Verfahren nach der Erfindung kann intermittierend oder kontinuierlich durchgeführt werden. Im unterbrochenen Betrieb kann das feinteilige Rohmaterial in eine Trennzone gegeben werden, die mit einem Magnetfeld, wie im vorstehenden beschrieben, ausgerüstet ist. Das Magnetfeld ruft in dem feinteiligen Material einen fluidisierten Zustand hervor, und nichtmagnetische Teilchen werden kräftig aus dem Magnetfeld ausgestoßen. Die nichtmagnetischen Teilchen können dann von der Scheidezone durch mechanische Mittel oder Fließeinrichtungen, z. B. durch Hindurchleiten eines Luftstromes durch die Trennzone, entfernt werden. Der Gasstrom darf natürlich nicht bei der neuartigen Teilchendurcharbeitung stören, die durch das Magnetfeld erzeugt wird.

Das Magnetfeld mit drehenden Magnetkomponenten ist leicht anpassungsfähig an kontinuierliche Scheidung von zerkleinertem Material. Der Grund hierfür liegt darin, daß die ferromagnetischen Teilchen eine Drehung in einer einzigen Richtung infolge der drehenden Magnetkomponenten des Magnetfeldes beschreiben. Beim Zusammenstoß der Teilchen mit dem nichtmagnetischen Schild wird infolge ihres Dralles in einer einzigen Richtung die Massenbewegung der Teilchen in einer einzigen Richtung durch das Magnetfeld verlaufen. Die drehenden Magnetkomponenten können also die ferromagnetischen Teilchen infolge ihrer Rotation in einer einzigen Richtung zu einer Bewegung von der Einführungsstelle der Rohbeschickung in das Magnetfeld fort veranlassen, und die Teilchen sammeln sich in Nachbarschaft des von der Einführungsstelle am weitesten entfernten Polstückes. Die ferro- magnetischen Teilchen werden dann von "dem Magnetfeld infolge des Gewichtes der so aufgefangenen Teilchenmasse abfallen. Die Beförderungszeit von ferromagnetischen Teilchen durch das Magnetfeld soll jedoch ausreichend sein, um die ferromagnetischen Teilchen selbst von anhaftenden oder eingeschlossenen nichtmagnetischen Teilchen zu säubern, bevor sie den Bereich des Polstückes erreichen, das am weitesten von der Einführungs-

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stelle der rohen zerkleinerten Einspeisung entfernt mechanisch aus dem Magnetfeld ausgestoßen und ist. Diese Massenbewegung der ferromagnetischen fallen in den Trog 88. Aus dem Trog wird das Teilchen kann beispielsweise durch einen Gasstrom Material durch eine Leitung 90 abgeführt, die unter oder dadurch unterstützt werden, daß man den nicht- Vakuum entleert werden kann. Inzwischen: fördert magnetischen Schild in Richtung der Nettobewegung 5 die Magneteinrichtung die Magnetfraktion von der der ferromagnetischen Teilchen bewegt, und die Einführungsstelle der feinverteilten Beschickung fort Neigung der ferromagnetischen Teilchen, sich im in die Trennzone. Infolgedessen können die Teil-Bereich des letzten Polstückes anzusammeln, kann chen, die von nichtmagnetischen Teilchen befreit dadurch überwunden werden. Natürlich dürfen alle sind, sich am Ende der Magneteinrichtung gegen-Mittel, die man zur Unterstützung einer solchen io über der Einführungsstelle des Rohmaterials anMassenbewegung der ferromagnetischen Teilchen sammeln und fallen in einem Sammeltrog 92. Das anwendet, nicht die neuartige Teilchendurcharbei- ferromagnetische Material wird aus dem Trog 92 tung stören, die durch das Magnetfeld erzeugt wird. durch eine Leitung 94 abgeführt, die unter Vakuum Ein zweckmäßiger kontinuierlicher Trennbetrieb sei entleert werden kann,
nachstehend näher an Hand der Fig. 3 beschrieben. i₅ In Fig. 3 ist der nichtmagnetische Schirm 58

In der Fig. 3 ist mit 40 ganz allgemein ein Ma- ortsfest. Er kann jedoch auch die Form eines beweg-

gnetscheider bezeichnet, der sich in einem Gehäuse ten Bandes besitzen, das sich durch das Magnetfeld

befindet. Die Elektromagneten dieses Scheiders sind in einer Richtung fort von der Einführungsstelle

oberhalb des einen Endes eines Förderbandes 42 der Rohbeschickung bewegt, um die Förderung der

angeordnet, von dem ein endloses Band 44 und eine 20 ferromagnetischen Teilchen durch das Magnetfeld

Umlenkrolle 48 gezeigt sind. Das Förderband ist zu unterstützen und deren Neigung, sich im Bereich

angetrieben. des Polstückes 64 c anzusammeln, verringern. Auch

Wenn das Förderband den Wanderfeldscheider kann ein Gasstrom zu diesem Zweck in Verbindung mit zu trennendem Gut beschickt, wird das Gut mit einem ortsfesten oder einem bewegten nichtzusammen mit der magnetischen Fraktion gegen die 25 magnetischen Schild verwendet werden.
Bodenfläche . eines nichtmagnetischen. Schildes 58 Es gibt eine Anzahl von Anwendungsgebieten, angehoben. Das geschieht durch den Einfluß eines wo das Verfahren nach der Erfindung gebraucht Magnetfeldes, das durch den Elektromagneten werden kann. Ein Beispiel hierfür ist die Behanderzeugt ist. Der Elektromagnet besteht aus neun lung von Flugasche, die eine graue pulverige Polschuhen 60A bis 6OC, 62^4 bis 62C, 64 A bis 30 Substanz darstellt und bei der Verbrennung 64 C sowie aus zwei Endpolstücken 66 und 68. Die pulverisierter Kohle anfällt. Diese Asche, die durch Polschuhe sind zweckmäßigerweise aus dünnen elektrostatische Abscheider od. dgl. aus den sie mit-Eisenblechen lamelliert aufgebaut, die zwischen zwei führenden Verbrennungsgasströmen abgetrennt wird, Konsolen 70 eingeklemmt sein können. Will man hat eine solche Feinheit, daß 100% durch ein mit einem Phasenwinkel von 120° zwischen den 35 1250^-Sieb, über 95% durch ein Sieb von 150 μ einzelnen Polschuhen arbeiten, so werden zweck- und größenordnungsmäßig 75 Vo oder mehr durch mäßigerweise alle mit »A« bezeichneten Polschuhe ein Sieb von 45 μ gehen. Die Teilchen, die durch hintereinandergeschaltet, ebenso alle mit »B«, und das letztgenannte Sieb gehen, liegen in einem alle mit »C« bezeichneten Polschuhe. Größenbereich bis unter 1 μ oder weniger als

Die Schranke zwischen dem Trennraum und der 40 V1000 mm. Flugasche enthält beträchtliche Mengen Magneteinrichtung besteht aus einem Schirm 58 aus Eisenoxyd in Form von Kristallen eines ferroirgendeinem nichtmagnetischen Material, wie Bake- magnetischen Spinells in kugelartigen Teilchen eines lit od. dgl, der an denselben Rahmenkonsolen 70 Kieselsäureglases. Das Verfahren nach der Erfindung gehalten ist, welche die Magnetkerne tragen. Der kann auch auf die Abtrennung ferromagnetischer Schirm 58 läuft an seinen Enden in Schlaufen 58^4 45 von nichtmagnetischen Fraktionen oder anderen aus, durch die Stäbe 72 und 74 geführt sind. Der Materialien angewandt werden. Biespielsweise wer-Stab 74 erstreckt sich zwischen den Rahmenkonsolen den in vielen Einsendbehandlungsverfahren Eisen 70, während Stab 72 von einem Paar Federn 76 und andere feine Materialien mittels Staubabgetragen ist, von denen nur eine gezeigt ist, die scheidern entfernt. Mit dem Verfahren nach der wiederum an einer Stange 78 befestigt sein könne, 50 Erfindung kann das Eisenoxyd leicht gewonnen oder welche sich zwischen den Rahmenkonsolen 70 in das Verfahren zurückgeführt werden. Auch in erstreckt. An jedem Ende des Polaufbaues und in anderen Fällen, wo die nichtmagnetische Fraktion gewissem Abstand von den Polstücken 60 α und 64 c das erwünschte zu gewinnende Material darstellt, befinden sich Stützteile 80 und 82. Diese Stützen wie z. B. Koks oder sonstigen Brennstoff, kann sind waagerechte Stangen, die ein glattes Deckrohr 55 diese nichtmagnetische Fraktion in ihrem vollen tragen und deren Bodenfläche in geringem Abstand Wert durch Abtrennung von magnetischen Bestandunter dem Boden der Polstücke liegt. Diese Stützen teilen gemäß dem Verfahren nach der Erfindung halten den Schirm 58 straff, so daß er zwischen erhalten werden. Beispielsweise werden bei der diesen eine ebene Fläche infolge der Spannwirkung . Herstellung von Schwammeisen zahlreiche Produkte der Federn 76 bildet. Die Stangen 80 und 82 wer- 60 gesammelt, die sowohl feinteiliges metallisches den an ihren Enden von senkrechten Bolzen 84 Eisen als auch feinteiligen Koks enthalten. Mittels und 86 gehalten und sind an die Rahmenkonsolen des Verfahrens der Erfindung können Koks und 70 angeschlossen, welche die Stangen in ihrer rieh- Eisen in ausreichend reiner Form für weitere Vertigen Lage gegenüber den Polstücken halten. Wendung abgetrennt werden.

Die nichtmagnetischen Teilchen, die durch das 65 Im Zusammenhang mit der Erfindung ist zu

Magnetfeld nicht beeinflußt werden und durch Zu- betonen, daß der Trennungsgrad weit besser ist, als sammenstoß mit den spinnenden ferromagnetischen er durch frühere Trockenmagnetscheidemethoden Teilchen und miteinader Energie erhalten, werden bei der Verarbeitung feinteiligen, zerkleinerten

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Materials erzielt werden kann. Außerdem können einer Verunreinigung von 7 Gewichtsprozent Silicihöhere Produktionsgeschwindigkeiten durch An- umdioxyd, wird einem Magnetscheider ähnlich dem wendung des Verfahrens der Erfindung erreicht in F i g. 3 dargestellten Scheidegerät zugeführt, der werden, als dies nach vorbekannten Methoden jedoch zur Erzeugung des Magnetfeldes sechs statt möglich war. Die folgenden Beispiele des Verfahrens 5 neuen Pole und als nichtmagnetischen Schirm ein nach der Erfindung dienen lediglich zur Erläuterung, endloses Band besitzt, das durch den Scheider mit nicht aber zur Beschränkung der Erfindung in einer Geschwindigkeit von etwa 9 m/Min, in einer irgendeiner Hinsicht. Richtung von der Einführungsstelle fortwandert. _R . . , , Die 6 Pole zur Erzeugung des Magnetfeldes sind Beispiel io an eine geeignete Dreiphasenkraftquelle ange-Flugasche von einer Teilchengröße von weniger schlossen, so daß der Phasenwinkel zwischen den als 150 μ und bestehend zu etwa 18 Gewichtsprozent Polen 60°.beträgt. Das durch die Magneteinrichtung aus ferromagnetischen Teilchen werden in einer erzeugte Magnetfeld hat ein mittleres Feldintensitäts-Menge von 2 t/Std. in einen Magnetscheider ein- maximum von 0,3 Weber/m², einen Feldgradienten geführt, der zur Durchführung des Verfahrens nach 15 von 1 Weber/m²/m, und die drehenden Magnetder Erfindung geeignet ist und weitgehend im Auf- komponenten des Feldes haben eine mittlere Rotabau ähnlich dem in F i g. 3 dargestellten Scheide- tionsgeschwindigkeit von 7650 Radian/Sek.
gerät ist. Die in dem Abscheider verwendete Magnet- Der Magnetscheider vermindert den Siliciumeinrichtung besitzt neun Pole, die in ähnlicher dioxydgehalt des Schwammeisens auf 3 Gewichts-Weise wie die Pole 6OA bis 64C in Fig. 3 ange- 20 prozent.

ordnet sind. Die Polspulen sind in Delta-Schaltung B e i s η i 14

an eine elektrische Kraftquelle von 60 Hertz, P

90 Volt und drei Phasen angeschlossen, so daß der Durch Verbrennung einer eisenreichen Kohle Phasenwinkel zwischen den Polen 120° beträgt. Das erzeugte Flugasche von einer Teilchengröße von durch diese Magneteinrichtung erzeugte Magnetfeld 25 weniger als 150 μ mit etwa 26 Gewichtsprozent Eisen hat eine mittlere maximale Feldintensität von als Fe₂O₃ (die ferromagnetischen Teilchen sind 1 Weber/m², einen Feldgradienten von 10 Weber/ mäßig magnetisch) wird einem Magnetscheider zum²/m, und die drehenden Magnetkomponenten des geführt, der im wesentlichen Aufbau dem in Fig. 3 Feldes haben eine mittlere Rotationsgeschwindigkeit dargestellten Gerät entspricht. Der nichtmagnetische von 377 Radian/Sek. 30 Schirm besteht aus einem endlosen Band, das sich Der Magnetscheider liefert 0,311 ferromagnetische durch den Schleier mit einer Geschwindigkeit von Flugascheteilchen in der Stunde, was einer theore- etwa 9 m/Min, in einer Richtung von der Einfühtischen Ausbeute von 90% entspricht. Die ferro- rungsstelle fortbewegt. Die sechs Pole zur Erzeumagnetische Flugaschefraktion wurde nach ihrer gung des Magnetfeldes sind an eine geeignete elek-Abtrennung analysiert und war praktisch frei von 35 trische Dreiphasenkraftquelle angeschlossen, so daß nichtmagnetischen Teilchen. der Phasenwinkel zwischen den Polen 120° beträgt. _R . -19 Das verwendete Magnetfeld hat ein mittleres FeId-Beispie _ intensitätsmaximum von etwa 60% der mittleren Flugasche von einer Teilchengröße von weniger Koerzitivkraft der Magnetteilchen, einen Feldgraals 150 μ, die zu etwa 11 Gewichtsprozent aus ferro- 40 dienten von 13 Weber/m²/m, und die drehenden Mamagnetischen Teilchen bestand, wurde in einer gnetkomponenten des Feldes haben eine mittlere Menge von 3 t/Std. in einen Magnetscheider ein- Rotationsgeschwindigkeit von 2262 Radian/Sek.
gespeist, der praktisch im Aufbau der in Fig. 3 Eine magnetische Fraktion, die zu 85 Gewichtsdargestellten Einrichtung entsprach, jedoch bestand prozent aus Eisen, ausgedrückt als Fe₂O₃, besteht, der nichtmagnetische Schirm aus einem endlosen 45 wird erhalten.
Band, das sich durch den Scheider in einer Richtung B e i s η i e 1 5
von der Einführungsstelle des Trenngutes fortbewegte und den Transport der ferromagnetischen Ein Titanerz mit einer Teilchengröße von weniger Fraktion aus der Trennzone unterstützte. Die Pol- als 150 μ und 0,03 Gewichtsprozent metallischen spulen waren an eine elektrische Kraftquelle von 50 Eisenteilchen als Verunreinigung (ein stark magne-360 Hertz, 440 Volt und dei Phasen angeschlossen, tisches Material) wird in den beschriebenen Magnetso daß der Phasenwinkel zwischen den Polen 60° scheider eingeführt. Das verwendete Magnetfeld hat betrug. Das durch die Magneteinrichtung erzeugte ein mittleres Feldintensitätsmaximum von 0,7 We-Magnetfeld hatte ein mittleres Feldintensitätsmaxi- ber/m², einen Feldgradienten von 13 Weber/m²/m, mum von 0,7 Weber/m², einen Feldgradienten von 55 und die drehenden Magnetkomponenten des Feldes 7 Weber/m²/m, und die drehenden Magnetkompo- haben eine mittlere Rotationsgeschwindigkeit von nenten des Feldes hatten eine mittlere Rotations- 2262 Radian/Sek.

geschwindigkeit von 2262 Radian/Sek. Der vorstehend beschriebene Magnetscheider He-

Der Magnetscheider erzeugte eine ferromagneti- fert aus der Beschickung ein Titanerz, das keine

sehe Flugaschenfraktion in einem Verhältnis von 60 meßbare Menge metallischer Eisenverunreinigungen

0,39 t/Std., was eine theoretische Ausbeute von 90% enthält.

bedeutet. Die so erzeugte Ferromagnetfraktion Beispiel 6
war praktisch frei von nichtmagnetischen Teil-

chen. Ein Titanerz von einer Teilchengröße von weniger

B e i s D i e 1 3 65 als 150 μ mit 0,6 Gewichtsprozent schwachmagneti-

sehen Verunreinigungen wird in den bisher erwähn-

Schwammeisen, ein stark magnetisches Material ten Magnetscheider eingeführt. Das verwendete Ma-

mit einer Teilchengröße von weniger als 150 μ mit gnetfeld hat ein mittleres Feldintensitätsmaximum

von 2 Weber/m², einen Feldgradienten von 40 Weber/m²/m, und die drehenden Magnetkomponenten des Feldes haben eine mittlere Rotationsgeschwindigkeit von 159 Radian/Sek.

Ein Titanerz wird erhalten, das 0,2 Gewichtprozent schwachmagnetische Verunreinigungen enthält.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Trennung staubförmiger Materialien mit Korngrößen unterhalb von 150 μ im elektromagnetischen Wanderfeld, das unterhalb einer festen nichtmagnetischen Schirmfläche, beispielweise mit mehrphasigem Wechselstrom, hervorgerufen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubmassen unterhalb der nichtmagnetischen Schirmfläche in ein Wechselfeld eingebracht werden, dessen mittlere Feldintensität mit wachsendem Abstand von der nichtmagnetischen Oberfläche um etwa 0,3 bis etwa 40Weber/m²/m abnimmt und dessen maximale mittlere Feldintensität mindestens 20 °/o der mittleren Koerzitivkraft der ferromagnetischen Teilchen, jedoch weniger als 2 Weber/m² beträgt, und daß die Feldkomponenten des Wechselfeldes in mindestens einem Teil des von dem Wechselfeld ausgefüllten Raumes mit einer solchen Frequenz und einer solchen Art umlaufen, daß sie den magnetischen Staubteilchen einen Drall um ihre Schwerpunktachse mit einer Umdrehungszahl zwischen 25 und 1600 Umdr./Sek. vermitteln.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Feldintensität im Bereich der größten Intensität etwa 40 bis 80% der mittleren magnetischen Kraft beträgt, die für die magnetische Sättigung der ferromagnetischen Teilchen erforderlich ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahme der mittleren Feldintensität mit dem Abstand vom Bereich größter Intensität etwa 1 bis etwa 5 Weber/m²/m beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen eine Größe von weniger als etwa 80 μ haben.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das behandelte Gemisch aus Flugasche besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 428 084;
französische Zusatzpatentschrift Nr. 67 001 (Zusatz zur Patentschrift Nr. 1 097 842);
britische Patentschrift Nr. 824 643;
USA.-Patentschrift Nr. 2973 096;
UdSSR-Patentschrift Nr. 125 206;
Kirchberg, »Aufbereitung bergbaulicher Rohstoffe«, Bd. I, 1953, S. 301.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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