DE3225647A1 - Magnetische trennanlage fuer mineralien - Google Patents

Magnetische trennanlage fuer mineralien

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DE3225647A1
DE3225647A1 DE19823225647 DE3225647A DE3225647A1 DE 3225647 A1 DE3225647 A1 DE 3225647A1 DE 19823225647 DE19823225647 DE 19823225647 DE 3225647 A DE3225647 A DE 3225647A DE 3225647 A1 DE3225647 A1 DE 3225647A1
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magnet
coils
magnetic
minerals
separating device
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Withdrawn
Application number
DE19823225647
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English (en)
Inventor
Jeremy Andrew London Good
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Cryogenic Consultants Ltd
Original Assignee
Cryogenic Consultants Ltd
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION 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
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/26Magnetic separation acting directly on the substance being separated with free falling material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION 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
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/035Open gradient magnetic separators, i.e. separators in which the gap is unobstructed, characterised by the configuration of the gap
    • B03C1/0355Open gradient magnetic separators, i.e. separators in which the gap is unobstructed, characterised by the configuration of the gap using superconductive coils
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00Superconducting magnets; Superconducting coils

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf Magnetanlage zur Verwendung
  • bei der Trennung von Mineralien und auf Verfahren hierfür.
  • Die Erfindung ist besonders auf eine Trennanlage gerichtet, bei der das abzuscheidende Material an einem sehr kräftigen Magneten vorbei frei fallen kann. Das verhältnismäßig magnetische Material wird zum Magneten hin angezogen und das verhältnismäßig nicht-magnetische Material geht weiter eine verhältnismäßig gerade Bahn. Es können somit Trenneinrichtungen zum Trennen der beiden Ströme verwendet werden.
  • Bisherige magnet sche Trenneinrichtungen, die von der Anmelderin vorgeschlagen worden sind, verwendeten ein umgekehrtes Paar superleitender runder Spulen, um ein hohes magnetisches Feld und hochgradiges Feld im Trennkanal zu erhalten. Dies hat den Aufbau ringförmiger Trennkanäle notwendig gemacht. Wenn die Kanäle zwecks Trennung der Mineralien von komplexer Form sind, erhöht die Ringförmigkeit die Komplexität und die Kosten der Kanalanlage.
  • Nach der Erfindung sind die Spule oder die Spulen linear und liefern ein starkes Magnetfeld, dessen Gradient durch entsprechenden Aufbau eingestellt werden kann. Während es wie bei der erwähnten Anlage stark sein kann, ist es schwächer und ergibt somit eine Kraft, die über einem größeren Volumen liegt.
  • Vorzugsweise sind die Spulen seitlich ausgerichtet, wobei eine Langskante jeder Spule sich über der anderen Kante derselben Spule befindet, so daß ihre lange Kante horizontal verläuft und ihre Seiten vertikal in einem Cyrostat (Kälteregler) mit rechteckigem Abschnitt liegt. Mit einem solchen Dipolmagneten mit hoher Feldstärke wird eine gute Feldtiefe und eine Trennzone erzielt, die rechteckig und flach ist. Somit kann dann ein geradliniger Trennkanal an jeder Se.ite der beiden Spulen angeordnet werden.
  • Die Verwendung eines geradlinigen Kanals ermöglicht eine Anordnung der Tremnplatten in den Kanälen, um sie viel leichter besonders zu und von dem oder den Magneten im Vergleich mit gekrümmten Ringplatten einstellen zu können, Es kann mehr als ein Spulenpaar verwendet werden, wobei ein Paar sich über den anderen befindet und einen cryogenischen Magneten bildet.
  • Es können aber auch Spulenpaare in besonderen Cryostaten oder in einem einzigen Cryostaten kaskadisch übereinander angeordnet sein. Die Spulen können entweder in derselben Richtung und in umgekehrter Richtung erregt werden, um den Feldmodul und den Gradienten in der Trennzone zu verändern Die Kräfte zwischen benachbarten Spulen sollen jedoch von einem starren Aufbau getragen werden. Wenn -sie sich dicht nebeneinander befinden, werden sie vorzugsweise von einem einzigen Cryostaten aufgenommen und an einem gemeinsamen Joch gehalten.
  • Vortelie einer Anlage nach der Erfindung enthalten die geringere Beanspruchung an den supergekühlten Anordnungen, was ein leistungsfähigeres Magnetfeld bei einer gegebenen Masse von Superleitungen ergibt, und die Verwendung beider Seiten der Spule.
  • Die Konstruktion von Maschinen großen Maßstabes wird ebenfalls durch die Verwendung eines linearen Aufbaues vereinfacht. Bei einem runden Magneten bewegt das thermische Zus-=menziehen der Spulen im Betrieb die Spule in radialer Richtung von der Außenseite des Cryostaten weg.
  • Bei einem linearen Magneten ist diese Bewegung sehr viel kleiner.
  • Zum Trennen von Mineralien dient ein vertikaler Zuführkanal, der kaskadisch oder freifallend sein kann, ist aber vorzugsweise so, wie er nachstehend beschrieben wird.
  • Beispielsweise ist ein mineralisches Aufnahmevermögen von 10 5 cgs - Einheiten pro Nasseneinheit in einem Feld-Zeit-Gradienten-Produkt von 50 x 606 Gauss 2cm 1 der Kraft des Magnetfeldes die Hälfte der Schwerkraft. Wenn das Erz als Strom zu einer vertikalen Wand geführt wird, hält die magnetische Kraft alle magnetischen Mineralien an der Wand. Eine Reibung an der Wand verringert dann die Fallgeschwindigkeit und das Trennen des Erzes-erfolgt in diesem Zustand. Es ist ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung, daß die Wand so ausgebildet sein soll, daß das an oder neben der Wand gehaltene Material und besonders der nicht-magnetische Anteil vom Magneten und der Wand horizontal weg abgeleitet werden soll. In einer vorteilhaften Ausbildung ist die Wand sc angeordnet, daß sie mindestens einen, und wenn es der Platz erlaubt, vorzugsweise mehrere Uberhöhungen oder Rippen aufweist, die das Hinerzlmoment vom Magneten weg erheben. Es werden im wesentlichen nicht-magnetische Mineralien aus dem Reststrom abgeleitet, während die magnetischen Mineralien der Wandfläche folgen. Die nicht-magnetischen Mineralien werden von der Trenneinrichtung gesammelt, die sich unter jeder Rippe befindet, und dadurch von den übrigen Mineralien getrennt.
  • Die Erfindung wird anhand eines Beispiels mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben In diesen ist: Figur 1 eine Seitenansicht einer linearen Magnetspule, Figur 2 ein Schnitt der Spule nach Figur 1; Figur 3 ein detaillierter abschnitt eines Spulenpaares und Figur 4 die Skizze eines Teils der magnetischen Trenneinrichtung nach der Erfindung neben dem Magneten.
  • Jede cryogenische Magnetspule besteht aus zwei nahezu geraden parallelen Wicklungsabschnitten 10, die gewöhnlich zwei j eter lang sind, und deren Enden 1- sind halbrund (Figur 1).
  • Das Trennen der geradlinigen Abschnitte ist gewöhnlich 50 x 150 mm und der Querschnitt etwa 25 x 40 mm.
  • Bei Verwendung zweier linearer Spulen 10 und 10' sind, wie die Figuren 1 und 2 zeigen, Rücken an Rücken mit ihren langen Seiten horizontal und ihren vertikalen Seiten angeordnet, wie es Figur 3 zeigt. Die beiden Spulen sind durch einen Abstand von etwa 5 bis 10 mm voneinander getrennt. Um zwischen den geraden Abschnitten die Kräfte zu unterstützen, ist ein Joch 14 aus glasfaserverstärktem Material oder aus Metall vorgesehen. Das Joch befindet sich zwischen den beiden identischen Spulenwicklungen, anstatt eine einzige Spule zu umgeben, so das sie das starkste Reld an jeder flachen Fläche 15 und 15' des Cryostaten ergeben.
  • Zwischen den Spulen und den Seiten des Cryostaten befinden sich Superisolations- und Strahlungsschirme 18. Die Wände 16 werden von einem Tragglied 20 in Abstand gehalten und die Ober- und Unterseite dieses Gliedes ist von Kappen 22 verschlossen. Der Magnet wird mit einer üblichen' Kühlanlage betrieben, um supergekühlte und superleitende Spulen zu erhalten.
  • Das Feld eines solchen linearen Dipolmagneterr wird in Figur 4 gezeigt, das an jeder Seite ausläuft. ^n jeder Seite des Magnetgliedes kann ein Kanal S liegen.
  • Das Magnetglied nach Figur 3 wird in einer Magnettrenneinrichtung nach Figur 4 verwendet, die nur von der rechten Seite zeigt. Die linke Seite ist ähnlich.
  • Das zu trennende Material wird aus dem Behälter 21 durch eine einstellbare Drpssel 23 neben der Wandfläche 15 des Magneten (5/1) in einem Strom von etwa 10 mm Dicke fallengelassen.
  • Die magnetische Kraft wird abhängig vom zu trennenden Erz so eingestellt, daß das Erz 25 an der Seite des Magneten unter dem Einfluß der Schwerkraft des magnetischen Teils des Erzes hinabfällt, das zum M-1Ileten gezoge.n und an der Wand gehalten wird. Dadurch wird die Fallgeschwindigkeit verringert und so die Trennung durchgeführt. in der Wand 16 ist ein glatter Abweiser 24 (oder Gleichartiges) vorgesehen, der bewirkt, daß das gegen die Wand oder an iimr fällt und das fallende Erz, besonders der nicht-magnetische Anteil, horizontal von der Wand weggeführt wird.
  • Die nicht-magnetischen Mineralien werden von den magnetischen Mineralien abgeleitet, die versuchen vom Magneten zur Wandfläche 15 wieder angezogen z-u werden J Es können mehrere Abweiser untereinander angeordnet sein Der Gedanke der Verwendung solcher Abweiser bildet den Gegenstand einergleichzeltig eingereichten Patentanmeldung. Schließlich fällt das magnetische Material neben dem Magneten und das nicht-magnetische Material vom Magneten weg, wobei die beiden Ströme M und NM von einem einstellbaren flachen Trennglied 26 getrennt werden, dessen Lage leicht zur Wandfläche 15 eingestellt werden kann. Der Erzstrom ist gewöhnlich 3 bis 6 mm dick und die Rippen oder Abweiser 24 ragen 4 bis 10 mm aus der Wandfläche 15 heraus. Es ist erwünscht, daß die Form an der Oberseite so glatt ist, daß ein Zurückmischen der Mineralien vermieden wird. Ein scharfer Schritt bewirkt, daß die Mineralien willkurlich aufprallen, was eine Verschlechterung der Trennung bewirkt.
  • Die Materialien werden an jeder aufeinanderfolgenden Rippe oder Abweiser getrennt., Der Zuführkanal kann in eine horizontale Reihe dünner vertikaler Kanale, z .3. die je 20 mm breit sind, unterteilt werden, von denen jeder zonen Strom gebrochenen, zu trennenden Erzes anstatt aus einem breiten Kanal aufnimmt, damit das magnetische Feld ausreichend groß ist (z.B. 100 mm}, um alle Kanäle zu umfassen.
  • Wenn beispielsfeise ein zweiter Kanal an beiden Seiten verwendet wird, ist dieser aus dem Kanal S herausgerichtet, wie es an einer Seite bei S' in Figur 4 zu sehen ist, wo das magnetische Feld schwächer ist. - Der Kanal S' ist an der Magnetseite durch eine Wand 16' begrenzt, die mit einer Rippe oder einem Abweiser 24', ähnlich dem Abweiser 24, versehen ist. Durch diesen zweiten Kanal S' kann ein Materialdurchgang hindurchgehen und dann geht ein zweiter Durchgang durch den ersten Kanal S' neben dem Magneten hindurch, wo das Feld stärker ist.
  • Als Beispiel der Trennung wurden Versuche an Phosphaten mit etwa 14% Apatit durchgeführt und als 5,8% P205 analysiert. Beim Tre.nnen an einem schwachen Magnetfeld von 24.00 Gauss bei einer Strömungsrate von 9 ronnen/tunde pro Meter Magnetlänge wurde Erz über zwei um 10 mm herausragende Abweiser vom linearen Behälter geleitet, während dessen Fallen es vom Magnetfeld gegen die Fläche des Kanals neben dem Magneten gehalten wird. Unter jedem Abweiser wird das Erz in magnetische und nicht-magnetische Anteile getrennt.
  • Die magnetischen Anteile aus dem ersten Abweiser gelangten über den zweiten Abweiser und die beiden nicht-magnetischen Anteile wurden zum Behandeln an einem stärkeren Feld zusammengefaßt. Die Trenneinrichtung unter jedem Abweiser befand sich 30 mm von der Magnetfläche entfernt und 70 mm unter der Mitte des Abweiser. Das nicht-magnetische ErzeugnL betrug 36% der Masse. Das magnetische Erzeugnis wurde als Abf allmineral ausgeschieden. Die Gewinnung von Apatit betrug 77% in dem nicht-magnetischen erzeugnis, das dann an einem starkeren Feld von 31.000 Gauss nachbehandelt wurde.
  • Die über die beiden um 10 irna herausragenden Abweiser geführten Mineralien fallen nach 100 mm frei. Die Trenneinrichtung war 20 mm von der Magnetband entfernt und 70 mm unter dem Abweiser angeordnet. Das nicht-magnetische Erzeugnis aus dem ersten Abweiser wurde zu 38,3% P203 oder 90,3% Phosphat analysiert. Magnetische Messungen des Aufnahmevermögens zeigten 93% Phosphat. Das nicht-magnetische Erzeugnis von zweiten Abweiser zeigte 32,4% P205 oder 76% Apatit. Die Rückgewinnung dieser zweiten Dcppeltrennstufe betrug 78%.
  • Das fertige Erzeugnis ist von ausreichend kommerzieller Qualität.

Claims (6)

  1. Magnetische Trennanlage für Mineralien Patentansprüche 1. Magnetische Trenneinrichtung für Mineralien mit einem superleitenden Magneten, dessen horizontale Feldkraft die vertikale Kraft überschreitet und die vertikale Kraftkomponente nicht größer als die Schwerkraft ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung einen Erzstrom (Z5J neben dem Magneten zuführt, der ein linearer Dipolmagnet mit einer oder mehreren Spulen (10, 10') mit nahezu geradlinigen parallelen Abschnitten ist, die durch gekrümmte Enden (16) verbunden sind, daß die längste Achse horizontal verläuft und die Seiten vertikal verlaufen, und eine flache, rechteckige magnetische Trennzone an einer oder an beiden Seiten ergeben, und daß eine Flache Trenneinrchtung 25, ifl der oder jeder Zone vorgesehen ist.
  2. 2. Trenneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet zwei seitlich ausgerichtete Spulen ( 10') aufweist
  3. 3. Trenneirrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Joch cm 4) zum Geradehalten des geraden Abschnitts der Spule oder Spulen (10, 10') gegen deren Eigenkraft vorgesehen ist.
  4. 4. Trenneinrichtung den nach Ansprüchen 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (14) sich zwischen den Spulen (10, 10') eines Paares befindet.
  5. 5. Trenneinrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (10, 10') sich in einem Kryostat befinden, dessen flache Wände von einem Träger (20) ferngehalten werden und die eine Seite des Trennkanals bildet.
  6. 6. Trenneinrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß a:- oder neben der Innenwand des Trennkanals eine Einrichtung (24) bewirkt, daß die Partikel vom Magneten weg herausgeführt werden.
DE19823225647 1981-07-06 1982-07-06 Magnetische trennanlage fuer mineralien Withdrawn DE3225647A1 (de)

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CA (2) CA1223229A (de)
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FI (1) FI822383L (de)
SE (1) SE8204168L (de)
ZA (2) ZA824796B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007010130B4 (de) * 2007-02-28 2009-12-31 Siemens Ag Verfahren und Anordnung zur Separation von magnetischen Teilchen aus einer Substanz

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DE102007010130B4 (de) * 2007-02-28 2009-12-31 Siemens Ag Verfahren und Anordnung zur Separation von magnetischen Teilchen aus einer Substanz

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CA1215681A (en) 1986-12-23
ZA824795B (en) 1984-03-28
SE8204168L (sv) 1983-01-07
AU8562082A (en) 1983-01-13
AU559130B2 (en) 1987-02-26
AU8562182A (en) 1983-01-13
SE8204168D0 (sv) 1982-07-06
FI822383A0 (fi) 1982-07-05
CA1223229A (en) 1987-06-23
ZA824796B (en) 1983-04-27
AU558672B2 (en) 1987-02-05
FI822383L (fi) 1983-01-07

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