DE2461760B2 - Freifall-magnetscheider - Google Patents
Freifall-magnetscheiderInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/035—Open gradient magnetic separators, i.e. separators in which the gap is unobstructed, characterised by the configuration of the gap
- B03C1/0355—Open gradient magnetic separators, i.e. separators in which the gap is unobstructed, characterised by the configuration of the gap using superconductive coils
Description
blenden (9) angeordnet sind. räumlichen Trennung des gezogenen (magnetischen)
2. Magnetscheider nach Anspruch 1, dadurch und nichtgezogenen (unmagnetischen) Gutes z. B.
gekennzeichnet, daß die ferromagnetischen Stäbe durch ihre konstruktive Ausbildung als Band-, Ring-,
(5) Kreisquerschnitt haben und die Kreismittel- Trommel-, Herd-, Walzen- oder Ionenscheider. Der
punkte auf einem quadratischen Raster und in so Nachteil dieser Einrichtungen besteht vor allem darden
Zentren der Rasterfelder angeordnet sind, in, daß deren Anwendung auf Materialien mit einer
und daß die Diagonalrichtung des quadratischen Massensuszeptibilität χ/ρ10~3... 10~4cm3/g begrenzt
Rasters zur Feldrichtung parallel ist. ist (ρ = spezifisches Gewicht). Ferner kann das Trenn-
3. Magnetscheider nach Anspruch 1, dadurch gut den Scheider nur in Einkornschichtdicke bei im
gekennzeichnet, daß die Mittelpunkte der Kreis- »5 Interesse eines guten Trennfaktors begrenzter Durchquerschnitte
der ferromagnetischen Stäbe (5) laufgeschwindigkeit passieren, so daß der Massenauf
einem quadratischen Raster angeordnet sind, durchsatz auf i. a. einige Tonnen pro Stunde begrenzt
und daß die Richtung einer der Seiten des quadra- ist.
tischen Rasters zur Feldrichtung parallel verläuft. Es ist auch eine Anordnung bekannt (US-PS
4. Magnetscheider nach einem der Ansprüche 1 30 35 03 504), die mit in einem sektorförmigen Gehäuse
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Bereichen eingeschlossenen und auf der einen Seite einer kreisdes
Arbeitsvolumens mit kleinem Feldgradienten förmigen Scheibe angeordneten supraleitenden Spulen
langgestreckte Verdrängungskörper (15) aus einem arbeitet. Die Scheibe ist in einer mit Trenngut benichtmagnetischen
Werkstoff parallel zu den Ach- schickten Einrichtung drehbar angeordnet. Im Besen
der ferromagnetischen Stäbe (5) angeordnet 35 reich der Magnetanordnung werden die magnetisiersind.
baren Bestandteile des Trenngutes auf der Scheibe
festgehalten und mit dieser in Drehrichtung abgeführt Es ist ferner bekannt (DT-OS 21 38 360), zum Er-
zeugen großer magnetischer Feldgradienten Drähte
40 guter magnetischer Leitfähigkeit im Magnetfeld so
anzuordnen, daß die Achsen einer Vielzahl paralleler Drähie senkrecht zur Achse des Magnetfeldes liegen.
Nachteilig ist jedoch, daß die magnetisierbaren Teil-
Die Erfindung betrifft einen Freifall-Magnetschei- chen beim Durchlauf quer zur Achsenrichtung der
der mit einem supraleitenden Magneten, der entlang 45 Drähte eine Kraft mit alternierendem Vorzeichen er-
des größeren Teils seiner axialen Länge ein Magnet- fahren, so daß die mittlere Kraft emsprechend gerin-
feld quer zur Fallrichtung des Gutes und in seinem ger ist. Nachteilig ist weiterhin, daß die magnetisier-
unteren Teil eine Trenneinrichtung für die aus ihrer baren Teilchen an den magnetisch leitfähigen Dräh-
Fallbahn abgelenkte Sorte aufweist. ten abgelagert werden und deshalb besondere Ein-
Derartige Einrichtungen werden zum Abtrennen 50 richtungen zum Herausbewegen der Drähte aus dem
magnetisierbarer Bestandteile aus Teilchengemischen, Feld erforderlich sind.
insbesondere zum Anreichern von magnetisierbaren Es ist auch ein Rückhaltescheider zum Abscheiden
Mineralien, wie Eisen-, Mangan-, Nickel- und ande- magnetisierbarer Stoffe aus pulverförmigem Gut beren
Erze in der Hüttenindustrie und zum Reinigen kannt, dessen Wirkung auf dem Festhalten des mavon
Rohstoffen durch Abtrennen von eisen-, mangan- 55 gnetischen Gutes durch Magnetkörper beruht (DT-PS
oder titanhaltigen Beimengungen z.B. in der Glas- 8 70 532). Die Magnetkörper sind senkrecht überein-
und Keramikindustrie benötigt. ander angeordnete horizontale Stäbe mit rechteckigem
Die dabei angewandten Trennverfahren beruhen Querschnitt. Die magnetischen Anteile des Trenngutes
auf den magnetischen Kräften, die auf ein Teilchen haften wegen des dort stärkeren Kraftflusses im
der Magnetisierung M in einem inhomogenen Magnet- 60 wesentlichen an den Spitzen der Magnetkörper,
feld 77 ausgeübt werden. Die Kraft Fm pro Volum- Der Rückhaltescheider ist mit senkrecht zur Beweeinheit ist der Gradient der magnetischen Energie- gungsrichtung des Trenngutes angeordneten Magnetdichte 1X? · 77, wobei M das Produkt aus der Feld- körpern am effektivsten, er rchließt jedoch einen konstärke 77 und der magnetische Suszeptibilität χ des tinuierlichen Durchsatz des Trenngutes grundsätzlich Materials ist. 65 aus.
feld 77 ausgeübt werden. Die Kraft Fm pro Volum- Der Rückhaltescheider ist mit senkrecht zur Beweeinheit ist der Gradient der magnetischen Energie- gungsrichtung des Trenngutes angeordneten Magnetdichte 1X? · 77, wobei M das Produkt aus der Feld- körpern am effektivsten, er rchließt jedoch einen konstärke 77 und der magnetische Suszeptibilität χ des tinuierlichen Durchsatz des Trenngutes grundsätzlich Materials ist. 65 aus.
Es ist bekannt (Aufbereitungs-Technik Nr. 9/1962, Die Anwendung supraleitender Spulen ist bei ma-
S. 400—418), bei Trennvorrichtungen der erfindungs- gnetischen Trenneinrichtungen ebenfalls bekannt
gemäßen Art das Magnetfeld durch Elektromagnete (US-PS 35 03 504).
Bei einem anderen bekannten Rückhaltescheider
(GB-PS 1046 832) wird eine ringförmige Anordnung mit vertikalen magnetischen Stäben mit scharfen Kanten
zum Erhöhen der Kraftliniendichte während des Aufenthaltes im Feld eines Elektromagneten mit
Trenngut beschickt, dessen magnetische Bestandteile zunächst an den Kanten der StLbe festgehalten und
nach dem Entfernen aus dem Magnetfeld durch Schwerkraft herabfallen oder mit Wasser abgespült
werden.
Ein ebenfalls bekannter Freifall-Magnetscheider (DT-OS 21 59 525) besteht im wesentlichen aus einem
Rohr mit an dessen Außenseite angeordneten supraleitenden Solenoidspulen.
Das Trenngut passiert den von dem Rohr umschlossenen felderfüllten Raum. Dabei werden die
magnetischen Partikeln des Trenngutes zur Rohrwand abgelenkt. Eine Felderzeugung auf diese Weise
ist jedoch insoweit nachteilig, als eine Erläuterung der magnetischen Kraft stets mit eicer Verstärkung
des Magnetfeldes und/oder einer Verkleinerung des Volumens, in dem die Kraft wirkt, erkauft werden
muß. Da die Höhe des wirtschaftlich zu erzeugenden Magnetfeldes nach oben begrenzt ist, kann insbesondere
schwachmagnetisches, feinstkörniges Trenngut in Magnetscheidern der vorgeschlagenen Bauart nur mit
kleinem Durchsatz getrennt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum kontinuierlichen magnetischen Trennen
zu schaffen, die es ermöglicht, die Magnetscheidung auch auf Substanzen mit kleinerer Suszeptibilität
und kleinerer Korngröße auszuweiten. Dabei soll insbesondere ein Magnetfeld mit großem Feldgradienten
' in einem möglichst großen Volumen erzeugt werden, um einen hohen Durchsatz an Trenngut zu ermögliehen,
ohne daß mechanisch bewegte Teile erforderlich sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen parallel zur Fallrichtung des Gutes
vertikal angeordneten ferromagnetischen Stäben Fallkanäle gebildet sind, in welche letztere die Ausläufe
einer Aufgabevorrichtung mit Eintrittsblenden münden, und daß unterhalb der Fallkanäle Trennblenden
angeordnet sind.
Durch die Anordnung der ferromagnetischen Einsätze in Fließrichtung des Trenngutes wird sichergestellt,
daß die magnetischen Teilchen des Trenngutes nicht ständig im Vorzeichen wechselnde Kräfte
erfahren. Die Teilchen werden nicht festgehalten, sondern lediglich in Richtung auf die ferromagnetischen
Einsätze abgelenkt, so daß sie über geeignete Austrittsblenden abgeführt werden können. Die hierzu
erforderlichen Kräfte sind kleiner als im Falle des Festhaltens.
Die ferromagnetischen Einsätze sind als Stäbe mit vorbestimmtem Querschnitt ausgebildet und in vorbestimmter
Anordnung über den Querschnitt des Arbeitsvolumens verteilt.
Die ferromagnetischen Einsätze erzeugen eine Verzerrung des magnetischen Feldes mit hohem Gradienten
der magnetischen Feldstärke. Zum Erhöhen der Effektivität des Trennvorganges werden bei einer
Weiterbildung der Erfindung in Bereichen des Arbeitsvolumens mit kleinem Feldgradienten langgestreckte
Verdrängungskörper aus einem nichtmagnetischen Werkstoff mit zu den Achsen der ferromagnetischen Einsätze parallelen Achsen zum
vorbestimmten Führen des Trenngutes in Bereichen des Magnetfeldes mit hohem Feldgradienten angeordnet.
Bei bestimmten Ausbildungen der Einrichtung nach der Erfindung können weitere Vorteile dadurch
erzielt werden, daß anstelle der Verdrängungskörper Trennwände in das Arbeitsvolumen eingebaut sind,
deren Form den mit dem Trenngut in Kontakt tretenden Oberflächenabschnitten eines oder mehrerer Verdrängungskörper
entspricht, und daß die Trennwände mit den ferromagnetischen Einsätzen so verbunden
sind, daß sie einen oder mehrere langgestreckte Führungskanäle für das Trenngut in Bereichen des Magnetfeldes
mit hohem Feldgradienten bilden.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch das Abgehen von dem
konventionellen Verfahrensprinzip, bei dem das magnetische Gut von den gradientenerzeugenden Eisenprofilen
angezogen, festgehalten und mit diesen aus dem Trennbereich herausgeführt wird und das Anwenden
des erfindungsgemäßen Verfahrensprinzip, bei dem die magnetische und unmagnetische Fraktion
beim Durchfallen bei Trockenscheidung bzw. beim Durchströmen bei Naßscheidung des Trennvolumens
unterschiedlich abgelenkt und am Ausgang durch ein Blendensystem getrennt abgeführt werden, auch Stoffe
geringerer Magnetisierbarkeit getrennt werden können, höhere Durchsatzraten erzielt werden und in der
Trenneinrichtung keine mechanisch bewegten Teile erforderlich sind. Der Energiebedarf ist gering, da
supraleitende Spulen nach dem Aufladen mit einem supraleitenden Schalter leistungslos im Kurzschluß
betrieben werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der wirksame Querschnitt und damit der Durchsatz durch
Vergrößerung der Apertur und Erhöhung der Zahl der ferromagnetischen Einsätze gesteigert werden
kann, ohne daß die Trennkraft abnehmen oder das Magnetfeld am Supraleiter erhöht werden muß.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 einen vereinfachten Schnitt eines Magnetscheiders mit gradientenerzeugenden Einsätzen,
Fig. 2 den Schnitt eines Elementes des Arbeitsvolumens eines Magnetscheider mit Kraftfeld, Verdrängungskörper
und Austrittsblenden.
In Fig. 1 ist ein vereinfachter Längsschnitt der wesentlichen Bauelemente eines Magnetscheiders dargestellt.
Zwei supraleitende Magnetspulen 1, 2 sind so angeordnet, daß ein im wesentlichen horizontal orientiertes
Magnetfeld 3 hoher Feldstärke erzeugt wird. In dem Bereich zwischen den Magneispulen 1, 2, durch
den der Strom des Trenngutes 4 geleitet wird, dem Arbeitsvolumen, sind zum Erzeugen eines den Trennvorgang
bewirkenden Feldverlaufes mit hohem Gradienten der magnetischen Feldstärke mehrere räumlich
voneinander getrennte ferromagnetische Stäbe 5 vertikal angeordnet. Zwischen den ferromagnetischen
Stäben 5 und den Verdrängungskörpern 15 sind Kanäle 6 zum Durchleiten des Trenngutes 4 gebildet. Im
Eintrittsbereich des Trenngutes 4 in das Arbeitsvolumen oberhalb der ferromagnetischen Stäbe 5
sind Eintrittsblenden 7 angeordnet, die den Strom des Trenngutes 4 in Bereiche des Arbeitsvolumens mit
relativ zu Nachbarbereichen höherer Gradienten der magnetischen Feldstärke leiten. Durch diese einfache
Maßnahme wird der Trenneffekt begünstigt, der darauf beruht, daß die magnetisierbaren Teilchen des
24 61 76U
durch die Schwerkraft nach unten bewegten Trenngutes 4 in Abhängigkeit von ihrer magnetischen
Suszeptibilität auf ihrem Weg durch das Arbeitsvolumen mit unterschiedlicher Kraft in Richtung auf
die ferromagnetischen Stäbe 5 abgelenkt werden, ohne jedoch von diesen festgehalten zu werden. Das in
Fraktionen 8, 9 unterschiedlicher Suszeptibilität zerlegte Trenngut 4 wird nach seinem Austritt aus den
Kanälen 6 mit unterhalb derselben angeordneten Austrittsblenden 10 getrennt abgeführt.
Fig. 2 zeigt einen Horizontalschnitt durch ein
Element des Arbeitsvolumens eines Magnetscheiders mit fünf ferromagnetischen Stäben 5 aus Weicheisen
mit einem Radius des Querschnittes von r0 = 1 cm. Die magnetische Kraft Fm pro Volumen, dividiert
durch die Suszeptibilität χ, ist durch Pfeile für eine Feldstärke H0 = 50 k Oerstedt und eine Sättigungsmagnetisierung des Eisens B0 = 20 KG maßstäblich
nach Größe und Richtung für Raumpunkte, die auf einem Raster von 5 mm liegen, eingezeichnet. Die
gradientenerzeugenden Stäbe 5 sind senkrecht zum Magnetfeld 3 und parallel zur Durchlaufrichtung des
Trenngutes 4 angeordnet.
Das magnetische Kraftfeld in der Umgebung eines Weicheisenstabes 5 tendiert dazu, magnetische Partikeln
des Trenngutes an in Richtung des Feldes diametral gegenüberliegenden Seiten 11, 12 eines Stabes
anzureichern bzw, an den um 90° versetzten Seiten 13, 14 abzureichern. Ein vollständiges Bild dieser
Feldkonfiguration ergibt sich bei dem zentralen Stab 5.
ίο Der auf diesem Verlauf des Gradientenfeldes basierende
Trenneffekt wird begünstigt durch Verdrängungskörper IS aus einem nichtmagnetischen Werkstoff,
deren Achsen parallel zu den Achsen der ferromagnetischen Stäbe 5 in Bereichen des Magnetfeldes
mit kleinen Feldgradienten angeordnet sind. Unterhalb der ferromagnetischen Stäbe 5 sind in den Bereichen
11, 12 eine Anreicherung der magnetischen Partikeln Austrittsblenden 10 zum Abführen der magnetischen
Fraktion 8 des Trenngutes 4 angeordnet.
ao Die ferromagnetischen Stäbe S und die Verdrängungskörper 15 bilden Kanäle 6 für das Trenngut 4.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Freifall-Magnetscheider mit einem supra- Stärkegradient durch die beginnende Eisensättigung
leitenden Magneten, der entlang des größeren -5 in den Polen und die Breite des Luftspaltes, die das
Teils seiner axialen Länge ein Magnetfeld quer Arbeitsvolumen bzw. den Durchsatz an Trenngut bezur
Fallrichtung des Gutes und in seinem unteren stimmt, durch die verfügbare Spulenerregung begrenzt
Teil eine Trenneinrichtung für die aus ihrer Fall- ist
^bahn abgelenkte Sorte aufweist, dadurch ge- Bekannte Magnetscheider ( V. G. Derkatsch,
kennzeichnet, daß zwischen parallel zur io Di« magnetische Aufbereitung schwachmagnetischer
Fallrichtung des Gutes vertikal angeordneten Erze, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie,
ferromagnetischen Stäben (5) Fallkanäle (6) ge- Leipzig, 1960) arbeiten nach dem Prinzip, aus dem
bildet sind, in welche letztere die Ausläufe einer durchlaufenden Trenngut die magnetisierbare Kom-
Äufgabevorrichtung mit Eintrittsblenden (7) mün- ponente mit Magnetzähnen herauszuziehen und fest-
den, und daß unterhalb der Fallkanäle Trenn- 15 zuhalten und unterscheiden sich hinsichtlich der
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742461760 DE2461760C3 (de) | 1974-12-28 | 1974-12-28 | Freifall-Magnetscheider |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742461760 DE2461760C3 (de) | 1974-12-28 | 1974-12-28 | Freifall-Magnetscheider |
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DE2461760A1 DE2461760A1 (de) | 1976-07-01 |
DE2461760B2 true DE2461760B2 (de) | 1976-12-30 |
DE2461760C3 DE2461760C3 (de) | 1979-02-22 |
Family
ID=5934716
Family Applications (1)
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2461760C3 (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3610303C1 (de) * | 1986-03-26 | 1987-02-19 | Schoenert Klaus Prof Dr Ing | Verfahren und Vorrichtungen zur Sortierung paramagnetischer Partikeln im Fein- und Feinstkornbereich in einem magnetischen Starkfeld |
DE102006046356A1 (de) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | RWTH- Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen | Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von magnetisierbaren Stoffen aus einem Feststoffgemisch |
CN106975567B (zh) * | 2017-05-17 | 2018-10-09 | 谢齐容 | 药材中铁质杂质去除装置及其方法 |
CN107008568B (zh) * | 2017-05-17 | 2018-10-09 | 谢齐容 | 一种药材中铁质杂质去除装置及其方法 |
-
1974
- 1974-12-28 DE DE19742461760 patent/DE2461760C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2461760A1 (de) | 1976-07-01 |
DE2461760C3 (de) | 1979-02-22 |
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