DE2726051C3 - Magnetscheider - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetscheider gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Es ist ein Magnetscheider dieser Art bekannt (DE-PS 30 641). In diesem bekannten Fall wird die Suspension am vorderen Ende der Trennkammer zugeführt, wobei der die nichtmagnetisierbaren Teilchen enthaltende Schlamm über ein Loch im unteren Magnetpol und der die magnetisierbaren Teilchen enthaltende Anteil im hinteren Ende der Trennkammer ausgetragen wird. Dies bedeutet, daß sich die Suspension in Drehrichtung des Zylinders bewegt. Dies hat zur Folge, daß durch die vom vorderen Ende der Trennkammer ausgehende zunehmende Anlagerung von magnetisierbaren Teilchen der Trennkammerquerschnitt zunehmend verengt wird, so daß die Gefahr besteht, daß sich bis zum mittleren Ablauf magnetisierbare Teilchen wieder lösen und mit dem Schlamm ausgetragen werden und andererseits Sehlammbestandteile an dem Ablauf vorbeigeschoben werden und zusammen mit den magnetisierbaren Teilchen am hinteren Ende der Trennkammer mit ausgetragen werden, so daß der Wirkungsgrad dieser bekannten Einrichtung erheblich beeinträchtigt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Magnetscheider zu schaffen, bei dem eine optimalere Trennung zwischen Schlamm und magnetisierbaren Teilchen erreicht wird und eine zunehmende Anlagerung von magnetisierbaren Teilchen erreicht wird und eine zunehmende Anlagerung von magnetisierbaren Teilchen an den Zylinder nicht zu einer schädlichen Querschnittsverengung der Trennkammer führen kann.

Diese Aufgabe ist durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch die Zuführung der Suspension in der Mitte des unteren Magnetpols und die höhere Lage des hinteren Endes der Trennkammer fließt die Suspension entgegen dem Drehsinn des Zylinders in Richtung auf das vordere Ende der Trennkammer ab. Dadurch, daß die Trennkammer am vorderen Ende, d. h. an dem Ende, an dem ein Querschnitt des Zylinders in die Trennkammer eincritt, am engsten ist, wird garantiert, daß keine magnetisierbaren Teilchen die Trennkammer in Richtung auf das vordere Ende verlassen, wobei durch den sich in Drehrichtung erweiternden Querschnitt eine zunehmende Anlagerung von magnetisierbaren Teilchen an den Zylinder ohne Querschnittsverengung möglich ist Beim Weiterlauf des Zylinders am Suspensionszufluß vorbei gelangen die angelagerten Teilchen in einen Bereich, in dem kein Durchfluß stattfindet und sich in der Suspension ein turbulenter Zustand einstellt, in dem sich bereits angelagerte Teilchen wieder lösen und dann wieder angezogen werden, wodurch möglicherweise Zusammenballungen aus magnetisierbaren und unmagnetisierbaren Teilchen aufgebrochen werden können. In dieser turbulenten Zone erfolgt somit eine intensive Aufbereitung und damit erleichterte Anlagerung an den Zylinder, so daß optimaler Austrag von magnetisierbaren Teilchen erreicht wird.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt teilweise im Schnitt ein >usführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Magnetscheider.

F i g. 2 zeigt einen Schnitt durch einen verwendbaren Eisenzylinder in dem Magnetscheider nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch einen Teilbereich eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Magnetscheiders.

Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung zum Verändern des Querschnitts derTrennkammer.

Der Magnetscheider nach den Fig. 1 und 2 besitzt einen Elektromagneten aus einer Magnetspule 1 und einem Eisenkern 2. Der Eisenkern liefert einen oberen und einen unteren Magnetpol 2a bzw. 2b, die mit teilzylindrischen Polflächen 28, 29 einen Spalt begrenzen, in dem sich ein Zylinder 3 befindet. Dieser bildet mit den Polflächen einen oberen und unteren Teilringspalt und ist durch einen Motor 4 in Pfeilrichtung drehbar. Der Durchmesser des Zylinders entspricht im wesentlichen der Weite des Magneten bzw. des Magnetspalts. Das Material des Zylinders ist F.isen mit geringem Restmagnetismus. Die Oberfläche des Zylinders ist mit Umfangsnuten 5 versehen. Zwischenliegende Rückenteile erzeugen magnetische Gradienten, die für die Magnetscheidung notwendig sind. Die Nuten 5 sind mit Kunststoff gefüllt, so daß der Zylinder zur Erleichterung des praktischen Betriebs eine glatte Oberfläche erhält.

In dem unterhalb des Zylinders 3 liegenden Magnetpol 2b befindet sich ein Suspensionszulauf aus mehreren Kanälen 7, die nach oben in die Polfläche 29 des unteren Teilringspalts münden, der hierdurch in Abschnitte 9a, 9b unterteilt wird. Nach unten sind die Kanäle an eine Rohrleitung 8 angeschlossen, über die

dem Magnetscheider Suspension zugeführt wird. Der Teilringspalt 9a, 9b wirkt als Trennkammer und hat ein Vorderende 30, an dem die Oberfläche des Zylinders 3 in den Trennkammierabschnitt 9a eintritt, und ein hinteres Ende 31, an der die Oberfläche des Zylinders 3 den Trennkammerabschnitt 9b veriäßt Die Trennkammer 9a, 9b hat einen vorn Vorderende 30 zum hinteren Ende 31 hin stufenlos zunehmenden Querschnitt Der untere Magnetpol 26 ist in bezug auf den Zylinder 3 unsymmetrisch angeordnet Die Polfläche 29 hat eine ι ο solche Form, daß das hintere Ende der Trennkammer 31 auf einem höheren Niveau als das Vorderende 30 liegt An dem Vorderende 30 befindet sich eine Sammeleinrichtung 11 mit einem Auslaß 12. An das hintere Ende 31 ist eine Sammeleinrichtung 13 mit einem Auslaß 14 is angeschlossen. Oberhalb der Sammeleinrichtung 13 sind Düsen 15 angeordnet, über die Wasser auf die Oberfläche des 5'ylinders 3 gespritzt werden kann.

Der magnetscheider nach den Fig.! und 2 arbeitet auf folgende Weise:

Eine wäßrige Suspension, die magnetisierbar!? Teilchen und unmagnetisierbare Teilchen enthält, wird über die Rohrleitung 8 und die Kanäle 7 der Trennkammer 9a, 9b zugeführt Die Suspension fließt über den Trennkammerabschnitt 9a im Gegenstrom zur Bewegung der Oberfläche des Zylinders 3. Die magnetisierbaren Teilchen der Suspension werden von dem Zy'inder 3, d. h. von den hochstehenden Rückenteilen 6 angezogen, wo das Magnetfeld einen hohen Gradienten hat. Die unmagnetisierbaren Teilchen der Suspension gelangen mit dem Wasser über das Vorderende 30 zur Sammeleinrichtung 11 und treten über den Auslaß 12 aus dem Magnetscheider aus. Die magnetisierbaren Teilchen gelangen mit dem Zylinder 3 in den Trennkammerabschnitt 9b. Nahe der öffnungen der a Kanäle 7 herrscht eine starke Turbulenz, so daß sich hier magnetische Teilchen von dem Zylinder lösen können. Diese magnet/sierbaren Teilchen werden in dem weiteren Trennkammerabschnitt 9b wieder von dem Zylinder 3 angezogen. Durch das Lösen der nagnetisierbaren Teilchen von dem Zylinder 3 und das erneute Anhaften am Zylinder wird die Trennung begünstigt, da Zusammenballungen aus magnetisierbaren und unmagnetisierbaren Teilchen aufgebrochen werden. Die magnetisierbaren Teilchen haften an dem Zylinder 3, 4> wenn dessen Oberfläche aus dem Wasser gehoben wird, wobei der Wasserpegel etwas niedriger als das hintere Ende 31 ist. Wenn die Oberfläche des Zylinders dieses Ende 31 verlassen hat, sind die magnetisierbaren Teilchen nicht länger dem Magnetfeld ausgesetzt, ϊη Daher löst sich die Mehrzahl der magnetisierbaren Teilchen von selbst von dem Zylinder. Teilchen, die noch an dem Zylinder haften, werden von den Wasserstrahlen aus den Düsen 15 weggewaschen. Alle magnetisierbaren Teilchen werden auf diese Weise in der v> Sammeleinrichtung 13 gesammelt und treten über den Auslaß 14 aus der Vorrichtung aus.

Bei dem Magnetscheider nach Fig. 1 münden die Kanäle 7 ungefähr in die Mitte der Trennkammer 9a, 9b, d.h. der Trennkammerabschnitt 9a ist annähernd so lang wie der Trennkammerabschnitt 9b, Vorzugsweise sollen die Kanäle 7 im Abstand von 50—75% der Länge vom Vorderende 30 in die Trennkammer münden. Dies bedeutet, daß der Trennkammerabschnitt 9b eine Länge von ungefähr 25—50% der gesamten Trennkammerlänge hat

Die unsymmetrische Anordnung des Magnetpols 2b und die Form der Polfläche 29 ergeben, daß das Vorderende 30 der Trennkammer unterhalb des hinteren Endes 31 liegt Die F i g. 3 zeigt einen weiteren Weg, das gleiche Ergebnis zu erzielen. Nach F i g. 3 ist der Magnet so angeordnet, daß der untere Pol 2b bzw. der Magnetkern 2 zur Vertikalen einen Winkel bildet Dieser Winkel ist vorzugsweise kleiner als 40°. Der Niveauunterschied zwischen den beiden Enden der Trennkammer ist Δ Η.

Die F i g. 4 zeigt, wie die Form der Trennkammer verändert werden kann. Ein unterer Pol 22 des Magneten ist an einem im wesentlichen horizontalen Teil 24 des Magneten mit Hilfe von Schrauben 26 befestigt öffnungen 27 für die Schrauben haben einen langgestreckten Querschnitt Das heißt, die Lage des Pols 22 kann gemäß der Darstellung in Richtung des Pfeils 32 verändert werden. Zwischen den Pol 22 und den Magnetteil 24 kann eine gewünschte Anzahl von Platten oder Unterlegscheiben 25 gelegt werden. Durch Veränderung der Anzahl der Unterlegscheiben 25 kann die Lage des Pols 22 in Richtung des Pfeils 16 verändert werden. Folglich kann der Trennkammerabschnitt 9a einen verminderten Querschnitt in der Laufrichtung der Suspension erhalten. Dies ist aufgrund von zwei Faktoren für die Aufnahmefähigkeit und Leistungsfähigkeit des Magnetscheider vorteilhaft: Erstens verstärkt sich die Schicht des an die Oberfläche des Zylinders angezogenen magnetischen Materials. Zweitens vermindert sich die Viskosität der Suspension, wenn sie durch den Trennkammerabschnitt 9a in Gegenrichtung zu dem Pfeil 17 fließt, weil der Feststoffgehalt in dem Schlamm abnimmt, wenn dieser von dem magnetischen Material befreit wird. Durch Ausbilden des Trennkammerabschnitts 9a mit verminderter Weite in Richtung der Suspensionsbewegung besteht die Möglichkeit, die durchschnittliche Trennkammerweite auf einem Minimum zu halten. Die genaue Querschnittsform des Trennkammerabschnitts 9a muß von Fall zu Fall eingestellt werden, u. a. in Abhängigkeit von der Art des magnetischen Materials und des Ganggesteins.

Der beschriebene Magnetscheider kann auf unterschiedliche Weise im Rahmen der Erfindung variiert werden. Demnach k?nn ein Zylinder mit eirer glatten Oberfläche dadurch erzielt werden, daß er aus abwechselnd angeordneten Scheiben aus Eisen und Kupfer aufgebaut wird. Das Abstreifen bzw. Abwaschen kann auf andere Weise ausgeführt werden, wie beispielsweise mittels eines mechanischen Abstreifers.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Magnetscheider mit einem um eine waagerechte Achse drehbaten Eisenzylinder, der zwischen übereinander angeordneten Magnetpolen liegt, die mit dem Zylinder jeweils einen Teilringspalt begrenzen, von denen der untere für eine Suspension aus magnetisierbaren und unmagnetisierbaren Teilchen eine beidendig offene Trennkammer bildet, die an einen Suspensionszulauf sowie an Sammeleinrichtungen für die getrennten Teilchen angeschlossen ist, wobei sich die Sammeleinrichtung für magnetisierbare Teilchen an dem in Drehrichtung des Zylinders hinteren Ende der Trennkammer befindet, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Suspensionszulauf (7) im unteren Magnetpol (2b) im mittleren Bereich der Trennkammer (9a, %b) und die Sammeieinrichtung (11) für unmagnetisieruare Teilchen am vorderen Ende (30) derTrennkarnmer befindet, wobei das Vorderende tiefer als das hintere Ende (31) liegt und der Trennkammerquerschnitt sich in Drehrichtung des Zylinders (3) erweitert.

2. Magnetscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspensionszulauf (7) vom Vorderende (30) der Trennkammer einen Abstand von 50 bis 75% der Trennkammerlänge hat.

3. Magnetscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenr eichnet, daß das Vorderende (30) der Trennkammer durch Schräg'-'.ellen der beiden Magnetpole (2a, 2b) tiefer als das hintere Ende (31) gelegt ist.

4. Magnetscheider nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung des Trennkammerquerschnitts die Lage des unteren Magnet- « pols (2i^horizontal und vertikal veränderbar ist.