DE50930C - Verfahren und Einrichtungen zum Trennen von Metallen aus Gemengen unter Anwendung von Elektromagneten, welche durch Wechselströme erregt werden - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren , um mit einander vermengte Stoffe von einander zu trennen, z. B. metallische von nicht metallischen Stoffen und magnetische von nicht magnetischen Partikelchen eines Gemenges. Das Verfahren eignet sich besonders zum Trennen von Gold und anderen Metallen von Erde und Sand.

Das Hauptmerkmal dieses Verfahrens besteht in der Anwendung von Elektromagneten, welche durch elektrische Wechselströme erregt werden und infolge dessen einen raschen Wechsel der magnetischen Polarität bewirken, so dafs die in den Bereich des Magnetfeldes kommenden magnetischen Metalltheile angezogen und die nicht magnetischen Metalltheile abgestofsen werden, während die nicht metallischen Theile von „den magnetischen Kräften gar nicht beeinflufst werden. Durch geeignete Hilfsmittel werden die ausgeschiedenen Metalle in besondere Behälter geleitet, während die nicht metallischen Stoffe infolge ihrer eigenen Schwere durch das Magnetfeld in den für sie bestimmten Behälter fallen, ohne abgelenkt zu werden.

Es ist bekannt, dafs nicht magnetische Metalle, wie Gold, Silber, Kupfer etc. (welche gute Leiter sind), wenn sie dem Einflufs einer rasch wechselnden Polarität in einem starken Magnetfeld ausgesetzt werden, durch Induction elektrisch geladen und in einer Richtung quer zu den magnetischen Kraftlinien abgelenkt bezw. abgestofsen werden, falls sie sich frei durch die magnetischen Kraftlinien bewegen können. Die Nutzbarmachung dieser Wirkung bei der elektromagnetischen Trennung von Erzen, Metallen u. s. w. bildet das wesentliche Merkmal meiner Erfindung.

Auf den beiliegenden Zeichnungen sind verschiedene zur Ausübung meines Verfahrens dienende Apparate dargestellt.

Fig. ι zeigt im Verticalschnitt einen Apparat, welcher sich besonders zur Behandlung von Materialien, in denen magnetische Stoffe vorherrschen, eignet.

Fig. 2 zeigt die Verbindung zweier oder mehrerer solcher Apparate mit einander, zum Zwecke, die Materialien mehrmals nach einander behandeln zu können und dadurch eine vollständigere Trennung der einzelnen Bestandtheile zu erzielen.

Fig. 3 und 4 sind Verticalschnitte durch einen anderen, zur Ausübung meines Verfahrens dienenden Apparat.

Fig. 5 zeigt im Grundrifs und Fig. 6 im Verticalschnitt eine Abänderung meiner Erfindung.

Fig. 7 und 8 sind Ansichten eines besonderen magnetischen Cylinders oder einer Trommel.

Fig. 9 und ι ο sind Verticalschnitt und Grundrifs eines Apparates, in welchem eine ablenkende Armatur angewendet ist.

A ist ein, Elektromagnet, dessen Kern am besten aus weichem Eisendraht oder dünnen

Eisenblechen besteht, welche von einander isolirt sind, um die Bildung F ο ucault'scher Ströme in denselben zu verhindern, sowie die Magnetisirung und Entmagnetisirung des Kernes zu erleichtern. In den Fig. ι, 2 und 3 sind die Magnete A in horizontalerLage fest angebracht. Jeder derselben ist von einer Trommel B umgeben, welche in beliebiger Weise in Umdrehung .versetzt wird und am besten mittelst centraler Naben e auf den hohlen Schildzapfen e¹ des Magneten A läuft. Der cylindrische Theil der Trommel B besteht zweckrnäfsig aus dünnem Eisen- oder anderem Blech und ist mit einer Lage von weichem Eisendraht versehen, welcher um ihren Umfang herumgewunden ist. Die Masse dieses Eisendrahtes darf nicht so grofs sein, um alle magnetischen Kraftlinien, welche von dem einen Pol des Magneten nach dem anderen verlaufen, in sich aufzunehmen (und als Conductor für dieselben zu wirken), sondern sie hat nur den Zweck, mit genügender inducirter, magnetischer Kraft zu wirken, um die magnetischen Stoffe, welche durch den Magneten A an den Eisendraht angezogen werden, festzuhalten und dieselben sodann aus dem magnetischen Kraftfeld heraus bis zu einem neutralen oder nahezu neutralen Punkt zu bringen, wo sie durch Bürsten veranlafst werden, in einen geeigneten Behälter c zu fallen.

Die Leitungsdrähte, welche von der Elektricitätsquelle nach der Umwickelung des Magneten A führen, gehen durch die hohlen Zapfen e¹ hindurch. Ueber der Trommel B ist behufs Einfüllens des zu behandelnden Materials ein Trichter C (oder eine andere geeignete Vorrichtung) angeordnet. Aus diesem Trichter fällt das Material infolge seiner eigenen Schwere auf die Trommel B und wird von derselben bei ihrer Drehung in das magnetische Kraftfeld geführt. Hier wirkt die rasch wechselnde magnetische Polarität auf die Materialien ein und ruft in den nicht magnetischen metallischen Bestandtheilen derselben einen elektrischen Zustand hervor, infolge dessen diese Theile in einer Richtung quer zu den magnetischen Kraftlinien abgelenkt werden und sodann in einen Behälter α fallen. Diejenigen Metallteile des Gemenges, welche ihrer Natur nach magnetisch sind, werden kräftig gegen die Trommel B angezogen,' haften an derselben an und werden von ihr bis zu den Bürsten D getragen. Letztere drehen sich und lösen die magnetischen Metalltheile von der Trommel B ab, so dafs dieselben in einen Behälter c fallen. Die nicht metallischen Stoffe der Mischung fallen in senkrechter Richtung aus dem Magnetfeld, durch welches sie in keiner Weise beeinflufst werden, in einen Behälter b.

Gewünschtenfalls kann das dünne Eisenblech, welches den Umfang der Trommel B bildet, mit vorstehenden radialen Rippen oder Vorsprüngen , wie in Fig. 7 und 8 gezeigt, versehen sein, welche verhindern, dafs die nicht metallischen Theile des zu behandelnden Gemenges bei der Bewegung des letzteren von dem Trichter C nach dem Magnetfeld von der Trommel abgeschleudert werden. In diesem Falle braucht die Aufsenfläche des Trommelmantels nicht aus magnetischem Material zu bestehen.

Bei Anordnung von zwei Magneten und Trommeln, wie in Fig. 3 gezeigt, sind die magnetischen Kraftfelder an den Polen N und S stärker. ■ Die beiden Magnete A A wirken als ein einziger gerader Elektromagnet, dessen beide Pole N und S, wie dargestellt, nutzbar gemacht werden können, indem man einfach die Trommeln B B sich in entgegengesetzter Richtung drehen läfst, wie durch die Pfeile angedeutet ist.

In Fig. 4 ist ein Hufeisenmagnet von bekannter Form angewendet, welcher aus den beiden Elektromagneten A A und dem Verbindungsstück A¹ besteht und dessen Pole N und S wie angegeben angeordnet sind. B¹ ist ein endloses Tuch, welches aus dünnen Streifen von magnetischem Metall besteht und so angebracht ist, dafs es sich in der Richtung der Pfeile bewegen kann. Bei dieser Einrichtung wird das aus dem Trichter herabfallende Material nach einander von den beiden Magnetpolen JV und S behandelt, wie aus der Zeichnung ersichtlich.

Bei der Einrichtung Fig. 5 und 6 sind der Magnet A und die Trommel B in verticaler Lage angeordnet; letztere dreht sich also in horizontaler Richtung. Bei dieser Anordnung wird das Material auf längere Zeit der wechselnden Einwirkung des Magnetfeldes ausgesetzt, als bei der Anordnung Fig. 1, 2 oder 3, und überdies werden beide Magnetpole gleichzeitig nutzbar gemacht.

Ein weiterer neuer und wesentlicher Bestandtheil meines Verfahrens zum elektromagnetischen Trennen von Metallen und Erzen ist die Anwendung einer oder mehrerer sich schnell drehender Armaturen, welche in Bezug auf die Pole des festen Magneten derart angeordnet sind, dafs sie starke Magnetfelder erzeugen, während die schnelle Umdrehung der Armatur ein stetiges Vorschreiten der magenetischen Kraftlinien innerhalb des Magnetfeldes in der Drehungsrichtung der Armatur bewirkt. Letzteres hat zur Folge, dafs die nicht magnetischen Metalltheile des Gemenges während des Durchganges durch das Magnetfeld abgelenkt und in, der Drehungsrichtung der Armatur aus dem Magnetfeld herausbefördert werden, worauf sie in ihren besonderen Behälter fallen.

In Fig. 9 und ίο ist eine Vorrichtung dargestellt, welche mit der sich bewegenden Armatur versehen ist. A ist der Feldmagnet des Apparates, dessen Umwickelungen mit einander verbunden sind, damit zwei entgegengesetzte Pole N und S gebildet werden. m ist die Armatur, welche aus einer Anzahl radialer Arme besteht, die von einer mittleren Nabe e ausgehen. Diese Armatur ist geeignet eingerichtet, um sich in verticaler Lage zu drehen. Zwischen den Enden der Armaturarme und den die magnetischen Kraftfelder bildenden Polen N bezw. S befindet sich je ein offener Zwischenraum. Durch diese Zwischenräume fällt das zu behandelnde Gemenge, welches in die Trichter C hineingefüllt oder durch eine andere geeignete Aufgebevorrichtung zugeführt wird, herab. B ist eine magnetische Scheidewand, welche zu dem Zwecke angeordnet ist, um einen Luftzug in dem Magnetfeld bei der schnellen Umdrehung der Armatur zu verhindern. Gewünschtenfalls kann die Trommel B so eingerichtet sein, dafs sie sich in der Richtung der Pfeile, Fig. io, dreht. Dieser Apparat ist hauptsächlich bestimmt zur Behandlung von Gemengen, in welchen nicht magnetische Metalle vorherrschen, oder für ein Material, welches bereits durch einen wie in Fig. ι dargestellten Apparat behandelt wurde, aus welchem also die magnetischen Bestandtheile ganz oder theilweise ausgeschieden sind.

Aus dem Vorstehenden erhellt, dafs das den Gegenstand meiner. Erfindung bildende Verfahren in vielfach verschiedener Weise ausgeübt werden kann, ohne von dem Wesen desselben abzuweichen. Ich beschränke mich daher nicht auf die oben beschriebenen Apparate und dehne meine Erfindung nicht nur auf die Anwendung von Elektromagneten, welche durch elektrische Wechselströme erregt werden, aus; denn ein intermittirender elektrischer Strom hat dieselbe Wirkung, nämlich einen raschen Wechsel der magnetischen Polarität in dem Magnetfeld zu erzeugen und dadurch einen inducirten elektrischen Zustand in den metallischen Bestandtheilen des durch das Magnetfeld hindurchgehenden Gemenges hervorzurufen, welcher zur Folge hat, dafs die genannten Bestandtheile, wenn sie nicht magnetisch sind, abgelenkt bezw. abgestofsen werden.

Es ist bekannt, dafs ein Elektromagnet, welcher mittelst eines stetigen Stromes erregt wird, Kraft erfordert, und zwar entsprechend dem , Widerstände der Umwickelung, dafs aber, wenn derselbe Magnet mittelst eines Wechselstromes erregt wird, die infolge der Magnetisirung und Entmagnetisirung des Eisenkernes in der Umwickelung erzeugte elektromotorische Gegenkraft grofs genug ist, um den Widerstand der Umwickelung bis zu einem solchen Grade zu überwinden, dafs wenig Kraft erfordert wird.

Ich weifs, dafs elektromagnetische Separatoren bekannt sind, in denen behufs Erzeugung von Kraftfeldern Gruppen von Elektromagneten angeordnet sind, welche, in schnelle Umdrehung versetzt, inducirend auf langsam durch die Magnetfelder hindurchgehende Metalltheile einwirken und in denselben einen elektrischen Zustand hervorrufen, infolge dessen die nicht magnetischen Metalltheile abgelenkt und dadurch von den magnetischen und nicht magnetischen und nicht metallischen Stoffen getrennt werden. Solche Separatoren sind durch die amerikanischen Patente No. 400317 vom 26.März (Edison) und No. 402684 vom 7. Mai 1,889 geschützt. Bei diesen Apparaten wird indessen ein stetiger elektrischer Strom verwendet, und der rasche Wechsel der Polarität in dem Magnetfeld wird durch Drehung der Elektromagnete bewirkt. Dieses Verfahren ist also von dem meinigen vollständig verschieden.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Das Verfahren, mit einander vermengte, die Elektricität leitende und nicht leitende Stoffe. zu trennen, darin bestehend, dafs man sie in möglichst kleinen Theilchen zusammen durch ein Magnetfeld gehen läfst, dessen Kraftlinien beständig wechseln, wodurch in den leitenden Theilchen ein elektrischer -Zustand hervorgerufen wird, infolge dessen aus den nicht metallischen Stoffen die nicht magnetischen Theilchen abgelenkt und die magnetischen angezogen und beide (die magnetischen und die nicht magnetischen Theile) in besondere Behälter befördert werden.
2. 2. Zur Ausführung des Verfahrens, Anspruch 1., ein elektromagnetischer Scheideapparat, in welchem ein Elektromagnet angewendet ist, der durch einen elektrischen Strom von solcher Beschaffenheit, erregt wird, dafs schnelle Wechsel der magnetischen Polarität erzeugt werden, wodurch die durch das Magnetfeld gehenden nicht magnetischen Metalltheilchen abgelenkt werden.
3. 3. Zur Ausführung des Verfahrens, Anspruch 1., ein elektromagnetischer Scheideapparat, in welchem ein feststehender, von einem Wechsel- oder intermittirenden Strom erregter Elektromagnet A von einem beweglichen oder rotirenden Transportelement B umgeben ist, durch welches die durch das Magnetfeld gehenden metallischen Theile magnetisch oder elektrisch geladen werden und sich infolge dessen von einander und auch von den nicht metallischen Theilen

   - trennen.

   Zur Ausführung des Verfahrens, Anspruch ι., ein elektromagnetischer Scheideapparat, bei welchem innerhalb eines feststehenden und durch Wechsel- oder intermittirenden Strom erregten Elektromagneten A (Fig. 9 und io) eine Trommel B langsam rotirt, innerhalb welcher wiederum eine Armutur m schnell rotirt, und wodurch in den durch das Magnetfeld gehenden metallischen Materialien ein Zustand erregt wird, welcher veranlafst, dafs die magnetischen Theile angezogen und die nicht magnetischen abgelenkt werden, während die nicht metallischen Theile durch ihre Schwere zu Boden fallen.

   Bei den Scheideapparaten, Anspruch 3. und 4., die Anwendung von Transportelementen oder Trommeln B, welche mit vorstehenden Rippen versehen sind, Fig. 7 und 8.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.