DE2428273C3 - Magnetschneider zum Sortieren von Stoff gemischen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetscheider zum Sortieren von Stoffgemischen aus Materialien unterschiedlicher Suszeptibilität durch magnetische Kraft ohne Verwendung eines Spulenkernes, an deren Ausgang eine mit Trennrändern versehene Sammelvorrichtung angeordnet ist und bei der die /ü verarbeitende Suspension senkrecht zur mittleren Kraftrichtung des magnetischen Feldes strömt.

Aligemein unterscheidet man bei der Magnetscheidung zwischen starkmagnetischen, mittelmagnetischen und schwachmagnetischen Materialien. Entsprechend dieser Stoffunterschiede werden Schwachfeld- bzw.

ίο Starkfeldscheidcr für die Sortieraufgaben eingesetzt. Ersterc sind mit offenen Magnetsystemen ausgerüstet und finden bei stark- und mitielrnagneiischcn Stoffen Anwendung. Siarkfcldscheider besitzen geschlossene Magnetsysteme und werden hauptsächlich bei schwachmagnetischen Stoffen eingesetzt.

Die Magnetsysteme bestehen aus Permanentmagneten oder Elektromagneten, die mit Kernen und/oder Füllkörpern aus ferromagnetischen Materialien ausgerüstet sind. Kerne und Füllkörper haben den Zweck, die magnetische Feldstärke und den Feldstärkegradienten in den Arbeitsräumen zu erhöhen, um große Trennkräfte zu erreichen. Bei den derzeit bekannten Magnetscheidern sind die Arbeitsräume klein im Verhältnis zum Bauvolumen. So ist aus der US-PS 32 79 602 ein Magnetscheider der eingangs genannten Bauart bekannt, bei dem der Arbeitsraum im Innern eines von einer Ringspule umgebenen zylindrischen Gefäßes angeordnet ist. Im Zentrum des Gefäßes befindet sich ein nichtmagnetischer Verdrängungskörper. Bei der verhältnismäßig langen Ringspule als Einzelspule werden jedoch nur im Ein- und Austrittsbereich die für die Magnetscheidung wirksamen Feldkräfte größer. Im ganzen übrigen Bereich der Spule ist kein oder nur ein geringer Feldgradient in Richtung auf den Spulenkörper wirksam.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Magnetscheider zu schaffen, der gegenüber den bekannten Scheidern gleicher Bauart ohne oder ohne wesentliches Mehrgewicht unvergleichlich größere wirksame Arbeitsräume aufweist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs t.

Ein besonderer Vorteil liegt in einer Ausführungsform der Erfindung, bei der das Stromleitersystem aus

4j mindestens zwei übereinander angeordneten Flachspulen beliebiger Form besteht, wobei zwischen den Flachspulen Distanzstücke aus nichtmagnetischem Material vorgesehen sind.

Ebenso ist es vorteilhaft, daß in der Nähe des Stromleitersystems in axialer Richtung untereinander Absaugrohre vorgesehen sind, die das spulennahe Stoffgemisch durch den Verdrängungskörper abführen.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den

Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Magnetscheiders mit Flachspulen,

F i g. 2 den Verlauf der Feldlinien am Magnetscheider und

Fig.3 eine schematische Darstellung des Magnetscheiders mit rechteckigen Stromleiterbündeln.

In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Magnetscheider eine Reihe von Flachspulen I abwechselnd mit Distanzringen oder Distanzstücken 2 aus nichtmagnetischen Materialien übereinander angeordnet. Die übereinander angeordneten Flachspulen I werden jeweils gegensinnig vom Strom durchflossen, wodurch innerhalb urd außerhalb des Spulenraumes

stark inhomogene Magnetfelder entstehen. Der Feldverlauf eines derartigen inhomogenen Magnetfeldes ist in F i g. 2 schematisch dargestellt.

Um einen Feldgradienten von entsprechender Größe zu bekommen, darf der Abstand zwischen zwei Flachspulen 1 bzw. Drähten oder Drahtbündeln höchstens zwei Spulenlängen bzw. <;wei Drahtdurchmesser bzw. zwei Bündelhöhen betragen.

Die zu verarbeitende Suspension wird über einen Zulauf 14 und eine Aufgabe-Vorrichtung 3 mit einem Rührwerk über Strömungsweiser 4 kontinuierlich dem Stromleitersystem zugeführt und durchströmt diesen in axialer Richtung in dem äußeren und inneren Arbeitsraum S und 6.

Im Zentrum des inneren Arbeitsraumes 6 befindet sich ein koaxialer nicht magnetierbarer Verdrängungskörper 7, wodurch das Gebiet mit schwachen Trennkräften ausgespart wird. Die magnetischen Partikel des Stoffgemisches werden zu dem Stromleitersystem hin abgelenkt, d. h. im inneren Arbeitsraum 6 nach außen bzw. im äußeren Arbeilsraum 5 nach innen, während die unmagnetisehen Partikel bevorzugt der Strömung folgen.

Am Ende der Arbeitsräume 5, 6 wird der spulennahe Strom vom Spulenfernen mittels trichterförmiger Einrichtungen 8 getrennt. Der spulennahe Strom ist mit magnetischen Partikeln angereichert und wird durch die trichterförmige Einrichtung 8 und den A: slaß 9 ausgetragen. Der Abfluß des spulenfernen, mit unmagnetisehen Partikeln angereicherten Stroms erfolgt durch den Auslaß 10. Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Drei-Gut-Scheider, bei dem noch zusätzlich ein Strom mittelangereichertes Material über den Auslaß 11 abgetrennt wird.

In einer weiteren Ausgestaltung des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist eine Absaugvorrichtung 12 vorgesehen, die den spulennahen mit magnetischen Partikeln angereicherten Strom mittels ringförmiger am Stromleitersystem innen und außtn anliegender Rinnen über Abflußrohre, die teilweise im Verdrängungskörper 7 verlaufen, dem Auslaß 9 zugeführt. Unterhalb einer jeden Rinne der Absaugvorrichtung 12 kann der Verdrängungskörper 7

ίο in seinem Durchmesser vergrößert werden, so daß durch die Verringerung der Breite des Arbeitsraumes 6 größere magnetische Kräfte auf die Partikel einwirken können.

In weiterer Ausgestaltung des Magnetscheiders sind an den Distanzstücken 2 zwischen den Flachspulen 1 Abweiser 13 angeordnet, die eine Auflockerung des magnetischen Anteils des Stoffgemisches bewirken.

In Fig.3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines eisenlosen Magnetscheiders dargestellt, bei dem die Spulen als rechteckiges Stromleiterbündel ausgebildet sind und zusammen mit den Distanzstücken 2 eine quaderförmige Magneteinheit bilden. Die aufeinanderfolgenden Stromleiterbündel werden gegensinnig vom Strom durchflossen. Beidseitig des Stromleitersystems entstehen stark inhomogene Felder, wie sie schematisiert auch in Fi g. 2 dargestellt sind. Die Magneteinheit befindet sich in einem rechteckigen Trog, so daß zwei äußere Arbeitsräume 5 vorhanden sind. Die Suspension durchströmt die Arbeitsräume 5 von oben nach unten.

Die magnetischen Partikel erhalten eine Bewegungskomponente in Richtung auf die Magneteinheit. Die Aufgabe der Suspension und das Trennen am Ausgang des Magnetscheiders in mehrere Teilströme erfolgt ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispi";! nach Fig. 1.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Magnetscheider zum Sortieren von Stoffgeniischen uus Materialien unterschiedlicher Suszeptibilität durch elektromagnetische Kraft ohne Verwendung eines Spulenkernes, an deren Ausgang eine mit Trennrändern versehene Sammelvorrichtung angeordnet ist und bei der die zu verarbeitende Suspension senkrecht zur mittleren Kraftrichtung des magnetischen Feldes strömt, gekennzeichnet durch ein aus mit Abstand voneinander angeordneten Stromleitern bestehendes, ein- oder beidseitig von der Suspension beaufschlagbares Stromleitersystem, bei dem die räumlich benachbarten Stromleiter in entgegengesetzter Richtung von elektrischem Strom durchflossen sind, und durch mindestens zwei trichterförmige Einrichtungen (8), deren Trennränder jeweils verschiedene Abstände vom Stromleitersystem zur Aufnahme mehrerer Teilströme der Suspension aufweisen, als Sammelvorrichtung.

2. Magnetscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromleitcrsystem aus mindestens zwei übereinander angeordneten Flachspulen (I) beliebiger Form besteht, wobei zwischen den Fluchspulen (t) Distanzstücke (2) aus nichtmagnetischem Material vorgesehen sind.

3. Magnetscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Abstand zwischen zwei Flachspulen (1) bzw. Drähten oder Drahtbündeln nicht mehr als zwei Spulenlängen bzw. zwei Drahtdurchmesser oder zwei Bündelhöhen beträgt.

4. Magnetscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Siromleitersystem aus mehreren in einer Ebene parallel angeordneten Drähten oder Drahtbündeln besteht.

5. Magnetscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei rohrförmig ausgebildetem Stromleitersystem im Rohrinneren ein Verdrängungskörper (7) vorgesehen ist.

6. Magnetscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromleitersystem aus supraleitenden Materialien und den notwendigen Kryostaten besteht.

7. Magnetscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im inneren und äußeren Arbeitsraum (5, 6) in der Nähe des Stromleitersystemseine Absaugvorrichtung (12) vorgesehen ist.

8. Magnetscheider nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugvorrichtung (12) aus mindestens zwei in axialer Richtung übereinander angeordneten am Stromleitersystem innen und außen ringförmig anliegenden Rinnen besteht.

9. Magnetscheider nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Rinnen über Abflußrohre mit dem Auslaß 9 verbunden sind.

10. Magnetscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Distanzstücken (2) zwischen den Flachspulen (1) Abweiser (13) angeordnet sind.