EP0242773A2 - Method for the continuous separation of magnetizable particles, and device therefor - Google Patents

Method for the continuous separation of magnetizable particles, and device therefor Download PDF

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EP0242773A2
EP0242773A2 EP87105496A EP87105496A EP0242773A2 EP 0242773 A2 EP0242773 A2 EP 0242773A2 EP 87105496 A EP87105496 A EP 87105496A EP 87105496 A EP87105496 A EP 87105496A EP 0242773 A2 EP0242773 A2 EP 0242773A2
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EP
European Patent Office
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perforated
feed
branch
particles
field
Prior art date
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EP87105496A
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EP0242773B1 (en
EP0242773A3 (en
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Horst-Eckart Dr. Vollmar
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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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
    • B03C1/035Open gradient magnetic separators, i.e. separators in which the gap is unobstructed, characterised by the configuration of the gap

Definitions

  • the invention relates to a method for the continuous separation of magnetizable paramagnetic and / or diamagnetic particles from a fluid stream loaded with the particles, which is passed through a separation region penetrated by a high gradient magnetic field along a main flow path, according to the preamble of claim 1.
  • a non-generic method which is mainly used for kaolin cleaning, is known, which does not work continuously, but cyclically with high gradient magnetic separators, the magnetizable particles being deposited on the steel wool filling and the latter therefore having to be rinsed cyclically.
  • the processing of substances with a high proportion of magnetizable particles becomes uneconomical due to the short cycle times.
  • a method of the generic type is known from US Pat. No. 4,261,815, which operates with high field gradients for continuous magnetic separation.
  • the device of a magnetic separator specified for its implementation consists of a first matrix of wires perpendicular to the magnetic field for generating field gradients and particle deflection and a second grid matrix for separating the particle streams flowing in the wire direction.
  • the first and second matrix form the flow guide matrix, the main problem with this known device in the difficult manufacture of the plurality of thin wires arranged parallel to the axis, the diameter of which is e.g. Is 0.2 mm and their distances from each other e.g. Amount to 2 mm.
  • the high-performance magnetic field passes through the tubular magnetic separator in the transverse direction, the housing of which is accordingly made of non-magnetic material. Due to the difficult arrangement in its interior, a method using such a magnetic separator is relatively dirt-prone and therefore susceptible to failure in continuous operation.
  • a second variant of a flow guide matrix for the deposition process according to the aforementioned US PS is published in the magazine "IEEE Trans. Magn. MAG 19, 2127 (1983) and also consists of a wire grid matrix, the magnetic field being applied perpendicular to the wire direction and
  • the separation of the particles is also mentioned by means of repulsive magnetic forces.
  • the range of attractive forces is covered by plates made of non-magnetizable material.
  • the object of the invention is to design it in such a way that the problem of the continuous concentration of magnetizable particles in the range of forces of the high gradient magnetic separators can be realized in a more robust and less prone to clogging manner and therefore overall with a better efficiency.
  • the object is achieved in a generic method according to claim 1 by the features specified in the characterizing part of claim 1.
  • the invention also relates to a device for carrying out the method according to claim 1, as described in the preamble of claim 2 and known in principle by the aforementioned US Pat. No. 4,261,815.
  • this device defined in the preamble of claim 1, the object of creating a particularly advantageous, process- and production-friendly and robust device for carrying out the method according to the invention is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of claim 2.
  • Advantageous developments of the subject matter of claim 2 are specified in subclaims 3 to 20.
  • the device shown in Figures 1 to 8 implements a method according to claim 1.
  • the core of this device of a continuous magnetic separator is a perforated plate-like fine structure, which serves both for the formation of the magnetic field gradients required for the separation and also leads the partial currents enriched and depleted in magnetizable material.
  • the fine structure of the flow guide matrix has separating perforated fields designated as a whole and feed perforated fields ZL arranged therebetween in the direction of the main flow path z.
  • the pole body orifices 1 and the pole body wall parts 2 delimiting them are formed by a perforated plate-like fine structure with hollow cone-shaped, projecting nozzles in the hole area.
  • the pole body wall parts 2 consist of ferromagnetic material, the remaining wall parts 3 of the perforated sheet-like fine structure made of non-magnetizable or diamagnetic or weakly paramagnetic material.
  • Another perforated plate-like fine structure for the feed perforated fields ZL has pairs of perforated plates 5 spaced plane-parallel to one another and arranged with their feed openings 4 congruent to the pole body orifices 1, the gap 6 between the paired perforated plates 5, 5 serving as the feed zone for the particle-laden fluid flow A.
  • the perforated plates 3 are stacked in pairs, in particular mirror images of one another, so that the pole body openings 1 and the pole body wall parts 2 each lie on a common axis.
  • the left upper pole body arrangement shows schematically the field constriction generated by the pole body designated as a whole by PK, the magnetic field designated as a whole by H, the main direction of flow of which points in the direction of the arrow f 1. Because of the local rotational symmetry, the field is narrowed even more than shown in Fig. 1, namely two-dimensionally. To the right of the schematically represented field course, the flow direction of the incoming particle-laden fluid stream A is shown schematically by broken lines.
  • the magnetic forces acting on paramagnetic particles are indicated by arrows F m and bring about a concentration of the paramagnetic particles in the core current flowing into the pole body orifices, while that between the perforated plate 5 and the separating perforated field TL or the associated pole bodies PK and perforated plates 3 remaining partial stream d is depleted of paramagnetic particles.
  • This partial stream d is referred to as the second branch stream and the branch stream p directed into the pole body orifices 1 is referred to as the first branch stream.
  • the magnetic forces see arrows F m ), which coincide with the corresponding gradient field, act in the opposite direction, so that there is a depletion of diamagnetic particles in the core stream or first branch stream p.
  • the perforated plates 5 of the feed perforated fields ZL consist of non-magnetic or diamagnetic or weakly paramagnetic material. They are arranged at a distance a1 from one another and form the feed zone A1 between them.
  • the perforated plates 3 of the flow guide matrix designated as a whole by PK / 3, are likewise arranged at a distance from one another, which is designated by a2. This spacing gap forms the first collection chamber SK1 for the first branch flows p, which are designated M in the collected form.
  • the flow zone arranged between the perforated plate 5 and the flow guide matrix PK / 3 is a second collecting chamber SK2 for the fraction d (second branch flow) depleted of paramagnetic particles p, and the second branch flows give the total flow NM in the second collecting chamber SK2.
  • FIG. 1 shows a variant of the fine structure shown in FIG. 1, which does not work with attractive forces for paramagnetic particles, but with repulsive forces. It consists of Two pairs of perforated plates 3 ⁇ , 3 ⁇ stacked on top of each other, the particle-laden fluid flow A being fed between the thin pairs of perforated plates 5 ⁇ , 5 ⁇ made of non-magnetizable material and the fraction d depleted in paramagnetic particles between the stronger perforated plates 3 ⁇ , 3 ⁇ made of ferromagnetic material (collection chamber SK1) is discharged, however, the fraction enriched in paramagnetic particles within the collection chamber SK2.
  • the magnetic field lines are locally greatly diluted, which leads to repulsive forces on paramagnetic particles, which are correspondingly depleted in the core current d.
  • diamagnetic particles are enriched in the core stream.
  • the perforated plates 3 provided with the pole bodies PK or PK ⁇ and the perforated plates 5 having the feed openings 4 can be combined to form modules and stacked to form a separating tube TR.
  • the separating tube TR is slotted in segments to supply the incoming particle-laden fluid streams (fluid streams can in principle not only be understood to mean liquid streams but also gas streams) and to discharge the magnetic and non-magnetic fractions.
  • the feed openings 4 and the polar body orifices 1 or nozzles are each one above the other in a hexagonal grid arrangement.
  • FIG 4 shows, for example, favorable dimensions for a single separating tube (in millimeters).
  • a large number of separating tubes of the type shown in FIG. 3 can be combined to form a separating canister, as is shown in FIG. 5 or is shown in perspective in FIG. 6, which together with the solenoid surrounding the separating canister and the supply units (not shown in detail) forms the magnetic separator.
  • the particle-laden fluid stream is fed to the separating canister TK via the pipe socket 11 of a main feed line and fed to each separating pipe TR from three sides via a flow inlet plate 10 and the pipe interspaces 20, while the non-magnetic fraction is discharged separately from one another via the other pipe interspaces.
  • the intermediate plate 30 (flow guide plate) separates the two fractions in such a way that the channels leading the magnetic fraction end above and the channels leading the non-magnetic fraction below the intermediate plate 30.
  • the first and second main collecting lines 60 and 70 for discharging the two fractions are welded into the intermediate plate 30 and into the base plate 40 with their corresponding pipe connections.
  • the six filling bodies 50 resulting from the hexagonal arrangement of the separating tubes TR can be used as pipeline in a cascade connection, compare FIG. 8, the magnetic separator consisting of several separating canisters in the magnetic field of a solenoid S.
  • the cross section according to FIG. 7 shows the separating pipes TR arranged in a hexagonal grid within the separating canister, an individual separating pipe being shown in more detail.
  • Both the separating pipe TR shown in FIGS. 3 and 4 and the separating canister TK shown in FIGS. 5 to 7 with their main flow paths z can be regarded as separator containers in the sense of the invention.
  • the feed line function take over the line volumes v1, v2 and v3, which have the shape of columns with a ring-shaped cross section and are each limited between two successive circumferential bulkhead walls 9.
  • the bulkhead walls 9 are arranged hexagonally, ie they lie on radii which span sectors with a sector angle of 60 ° between them.
  • the three line volumes v1, v2 and v3 are evenly distributed over the circumference of the separating tube.
  • the line volume v4 is directly adjacent and communicating with or with the second slots 8.2 for discharging the first branch flows M collected in the first collecting chambers SK1 of the modules (FIG. 1).
  • the first branch flows are designated NM by definition, but this will be dealt with later.
  • the dashed line indicates within the line volume v4 the exit of the first partial flows M collected in the respective modules. Seen in the clockwise direction follows the line volume v2, the line volume v5, then the line volume v3 and then the line volume v6.
  • the line volumes v5 and v6 are arranged adjacent to and communicating with the third slots 8.3, that is, they serve as a collecting line for the radially emerging second partial flows NM emerging from the respective modules, as indicated by the dashed flow line in the right part of FIG. 3.
  • These manifolds v5 and v6 therefore communicate with the second manifolds SK2 (see FIG 1).
  • the local gradient fields H1 already mentioned are then generated by the polar bodies PK because the magnetic field lines preferably enter these ferromagnetic bodies, so that the constrictions and field line densifications shown in FIG. 1 result.
  • the first paramagnetic particle group as well as the partial stream enriched with it are denoted by p and the second diamagnetic particle group as well as the partial stream enriched with it are designated by d. If one assigns the first particle group p a first magnetic susceptibility ⁇ 1 and the second particle group d a second magnetic susceptibility ⁇ 2, which differ from one another and also with respect to the magnetic susceptibility ⁇ F of the fluid or carrier fluid, then one can use the local gradient fields H1 of the polar body PK exert different magnetic deflection forces on the two groups of particles due to different magnetic dipole moments.
  • the flow guide matrix PK / 3 is now formed by at least one separating hole field TL over the cross section of the separating region of pole body orifices 1 and associated ferromagnetic pole body wall parts 2 of a flow guide body.
  • the main magnetic flux H runs, as mentioned, in the axial direction 1.0 of the pole body orifices 1 and thus parallel to the main flow path or the main flow direction z.
  • the acting as a flow guide perforated perforated plate ZL divides it from the outer periphery of the separation region via feed zones v1, v2, v3 (compare (FIG 3) inflowing fluid flow A in the polar body orifices 1 inflowing partial flows p + d.
  • On the outlet side at least one first collecting chamber SK1 communicates with the pole body orifices 1.
  • the flow volume between the feed perforated plate ZL of the diamagnetic flow guide body and the separating perforated field TL of the pole body wall parts 3 serves as a second collecting chamber SK2.
  • the first manifold SK1 is connected to a manifold v4 (FIG 3), and the second manifold SK2 is connected to the other manifold v5, v6.
  • the first manifolds v4 are then connected to the first main manifold 60 and the second manifolds v5, v6 are connected to the second main manifold 70 as part of the combination of a plurality of separating pipes TR according to FIG. communicate with these main lines.
  • the polar body orifices 1 and wall parts 3 of the respective separating perforated field TL are formed by a perforated plate-like fine structure with hollow-cone-shaped, projecting nozzles PK in the perforated area and the field line compression in the area of the nozzle orifices 1 local Gradient fields H1 result which exert attractive forces on paramagnetic particles flowing in the direction of the nozzle axis 1.0, see arrows F m , and repulsive forces on correspondingly flowing diamagnetic particles d, so that the core branch flow p entering paramagnetic through the nozzles PK or polar body Particles is enriched, on the other hand, the other or second branch stream d flowing past the nozzles PK is depleted of paramagnetic particles and enriched on diamagnetic particles.
  • the boundary edges 1.1 of the pole body or nozzle orifices 1 are, as shown, rounded, which is favorable in relation to the field line and the flow resistance and thus improves the degree of separation.
  • the feed openings 4 of the feed perforated plate ZL are to the Pole body mouths 1 of the separating perforated field TL are each arranged coaxially.
  • a perforated sheet-like fine structure is provided for the pole body orifices 1 and the pole body wall parts 3 of the flow guide matrix PK / 3, each in pairs with a plane-parallel spaced apart (distance a2) and congruent arrangement of the two paired perforated sheets 3-3, the space between the paired perforated plates 3-3 serve as a collecting chamber SK1 of the first branch flows p and the space lying outside the perforated plates and adjacent to the feed perforated fields ZL serves as a second collecting chamber SK2 for the second branch flows d.
  • the flow guide body for the feed perforated field ZL is also designed as a perforated plate-like fine structure, specifically with a spaced plane-parallel spacing (distance a1) and congruent arrangement of the two paired perforated plates 5-5, the space between the paired perforated plates 5-5. 5 serves as feed zone A0.
  • a separating effect can already be achieved if a feed perforated field ZL with a single perforated plate 5 is assigned to a separating perforated field TL with a single perforated plate 3 with pole bodies PK on its pole body side.
  • the separation module should be understood to mean the smallest, satisfactorily functioning basic unit MO1, which is arranged axially in the main flow direction z in the context of a separation tube TR.
  • Each of these separating modules MO1 consists of a perforated plate pair 3-3 for the flow guide matrix PK / 3 and a perforated plate 5 for the feed perforated fields ZL, which is arranged on both sides of this perforated plate pair at a distance a3 in mirror image.
  • modules M01 are stacked at intervals a1 such that the feed-in zones A0 are formed by the perforated plates 5 of the feed perforated fields ZL of the successive modules which are adjacent to one another.
  • the separation module MO2 can also be regarded as the smallest module unit that repeats itself several times or repeatedly in the stacking direction, each of which be standing from a perforated plate pair 5-5 for the feed zones A0 and one perforated plate 5 arranged on both sides of this perforated plate pair at a distance a3 for the separating perforated fields TL.
  • modules MO2 are stacked analogously to the modules MO1 at intervals a2 such that the first collecting chambers SK1 are formed by the perforated plates 3-3 of the perforated panels TL of the successive modules which are adjacent to one another.
  • This stacked arrangement of the individual modules MO1 and MO2 results in the double-flow inflow in direction z and in direction -z and also a double-flow outflow in these two directions, which results in very good utilization of the volume of a separating tube TR (FIG. 3).
  • a separating pipe TR preferably has a circular cross section, so that the perforated fields or perforated plates ZL, TL, as can be seen from FIG. 3, also have a circular plan.
  • the separation modules MO1 or MO2 are stacked one above the other in the direction z and mechanically firmly connected to one another to form the separation tube TR (corresponding screw or welded connections are not shown in detail), the separation modules being separated from the tube wall 7 on their outer circumference are surrounded, this tube wall 7 being provided with the slots 8.1, 8.2, 8.3, as already explained.
  • the pole body orifices 1 ⁇ and wall parts 3 ⁇ of a separating perforated field TL are each formed by a perforated plate-like fine structure in such a way that the field line thinning in the perforated area results in local gradient fields H2, which cause repulsive forces and para-magnetic particles p flowing in the direction of the perforated axis 1.0 exert attractive forces on correspondingly flowing diamagnetic particles, as shown by arrows F symbolizes so that the core branch stream d flowing through the polar body orifices 1 ⁇ is enriched with diamagnetic particles, whereas the branch stream p flowing past the pole body orifices 1 ⁇ is enriched with diamag netic particles are depleted or enriched in paramagnetic particles.
  • the separation modules analogous to FIG. 1 are designated here as MO1 ⁇ or MO2 ⁇ .
  • a separating tube TR can then be constructed from these individual separating modules in a manner corresponding to the arrangement according to FIG. 3.
  • the advantage of such a separating tube from the modules MO1 ⁇ or MO2 ⁇ is, in particular, that the production of the flow guide matrix PK / 3 ⁇ is cheaper than that of the flow guide matrix according to FIG. 1, because only the remaining parts of a ferromagnetic perforated plate serve as the polar body PK ⁇ and special nozzle bodies are not provided here.
  • a single separation tube TR is shown in FIG. 3 if it is provided with a suitable housing for supplying the particle-laden fluid streams A and for discharging the two fractions M (enriched in paramagnetic particles p) and NM (enriched in diamagnetic particles), already functional, but more for laboratory or experimental use.
  • a plurality of separating pipes TR are combined in an axially parallel arrangement to form a separating pipe field and together with a container 100 surrounding the separating pipe field, which has at least one common main feed line 11 on the top side and first and bottom side has second main manifolds 60, 70, is combined to form a separating canister TK.
  • FIGS. 5 to 7 are almost identical except for the fact that the main feed line 11 in FIG. 5 is connected centrally to the separating canister, but according to FIG. 6 is eccentric to its axis of rotation. 5 to 7, a high-performance solenoid or magnet MM is not shown; it is understood that such a high-performance magnet, arranged separating canister, also around a single one Separating canister according to FIGS. 5 to 7 can be arranged around so that its field lines enforce the multiple arrangement of the separating pipes TR inside the separating canister TK essentially in the axial direction.
  • the separating pipes TR are arranged in a hexagonal grid and that the gusset alleys remaining free between these separating pipes are divided into feed or collecting lines 20 by the bulkheads 9, the feed lines being v 1 to through the line volumes v3 are formed and the first collecting lines through the line volumes v4 and the second collecting lines through the line volumes v5, v6 (see FIG 3).
  • the loaded fluid flow A is via the main feed line 11 on the cover side of a prechamber 12 of the separating canister TK and from there via feed openings 10.1 provided in a correspondingly perforated flow guide plate 10, the outline of which corresponds to the cross section of the gusset spaces 20 between the separating pipes TR and bulkheads 9, all feed lines v1, v2, v3 fed in parallel.
  • a correspondingly perforated flow guide plate 10 the outline of which corresponds to the cross section of the gusset spaces 20 between the separating pipes TR and bulkheads 9, all feed lines v1, v2, v3 fed in parallel.
  • two further, axially adjacent secondary switching chambers 13, 14 are provided (FIG.
  • the outer support structure for the separating canister TK according to FIG 5 to 7 has been omitted for reasons of clarity.
  • the collected second branch flows NM1 from this first canister TK1 are fed via line nm12 from the pump P12 as feed fluid stream A2 to the downstream second canister TK2.
  • the collected first branch flows M1 from the first canister TK1, on the other hand, are fed to the third canister TK3 via line m13 through the pump P13 as feed fluid flow A3.
  • the collected second branch streams NM2 from the second canister TK2 and the collected first partial streams M3 from the third canister TK3 are fed via the lines nm2 or m2 as waste stream NM or as useful stream M to their utilization.
  • the collected first branch flows M2 from the second canister TK2 and the collected second branch flows NM3 from the third canister TK3 are brought together via the two lines m2 and nm3, respectively, and fed into the return line nmm31, and this feedback flow is pumped as a mixed flow M2 + by the pump P31 NM3 fed into line 11 and admixed with the raw feed current A.
  • the invention realizes a method according to which the particle-laden fluid stream A of the separation region is supplied in each case via feed zones supplied from the outer periphery of the separation region A0 and through the cross-section of the separation region in the form of at least one feed perforated field ZL, feed openings 4 of flow guide bodies are supplied as a plurality of particle streams d + p.
  • the partial currents d + p are then conducted within the separation region via at least one separation hole field TL from pole body orifices 1 and 1 ⁇ distributed over the cross section of the separation region and associated wall parts 2 and 3 ⁇ of ferromagnetic pole bodies PK and PK ⁇ as a flow guide matrix.
  • polar bodies are in the direction of their mouth axes 1.0 from the main magnetic flux H penetrates, and with their pole body orifices 1 and 1 ⁇ corresponding to the respectively adjacent feed openings 4, they divide the partial streams containing at least two groups of particles into the at least two branch streams: - A first branch flow p (FIG 1) or d (FIG 2), on which from the gradient field of the pole body PK (FIG 1) or PK ⁇ (FIG 2) exerted attractive forces in the direction of the pole body orifices 1 and 1 ⁇ will, - And in a second branch flow d (FIG 1) or p (FIG 2), on which from the gradient field H1 the pole body PK (FIG 1) or from the gradient field H2 the pole body PK ⁇ (FIG 2) repulsive forces in one direction be exercised away from the respective polar body mouth 1 or 1 ⁇ .
  • the first branch streams p (FIG. 1) or d (FIG. 2) flowing through the pole body orifices 1 or 1, and enriched on the first group of particles are fed to first collection chambers SK1 communicating with the pole body orifices 1 and 1 ⁇ on the outlet side .
  • the second branch flows d (FIG. 1) and p (FIG. 2), deflected by the polar body orifices 1 and 1 ⁇ and enriched on the second group of particles, are each fed to second collecting chambers SK2, which each contain the flow volume in the separation region between the feed -Hole field ZL and the separating hole field TL without the first branch flows p (FIG. 1) or d (FIG. 2) entering the pole body orifices 1 or 1 ⁇ .
  • the first and second branch flows M and NM brought together in the first and second collecting chambers SK1, SK2 are supplied to the at least one first and at least one second collecting line v4 or v5, v6.
  • the method according to the invention and the device for carrying it out are suitable, inter alia, for kaolin purification, ore processing, concentration of gold, uranium and Cobalt from tailings piles, pyrite separation from coal (also siderite and calcite), for coal cleaning in liquefaction, for the recovery of catalyst material in hydrogenation plants, for the recovery of steel particles from waste water and process dust in steel plants, to name just a few applications.

Landscapes

  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)

Abstract

Verfahren zur kontinuierlichen Separation magneti­sierbareer para- und/oder diamagnetischer Partikel aus einem mit den Partikeln beladenen Fluidstrom (A), der durch eine von einem hochgradienten-Magnetfeld (H) durch­setzte Trennregion längs eines Strömungshauptpfades (z) geleitet wird. Der partikelbeladene Fluidstrom (A) wird der Trennregion jeweils über vom Außenumfang der Trenn­region her versorgte Einspeisezonen (6) und durch über den Querschnitt der Trennregion in Form wenigstens eines Zufuhr-Lochfeldes (ZL) verteilte Einspeiseöffnungen (4) als Vielzahl von Partialströmen zugeleitet. Die Partial­ströme werden sodann innerhalb der Trennregion über wenig­stens ein Trenn-Lochfeld (TL) über den Querschnitt der Trennregion verteilter Polkörper-Mündungen (1) und zuge­höriger ferromagnetischer Polkörper-Wandteile (2) gelei­tet, welch letztere in Richtung ihrer Mündungsachsen vom Hauptmagnetfluß (H) durchsetzt werden. Dadurch erfolgt eine Aufteilung in einen ersten Zweigstrom (p) und in einen zweiten Zweigstrom (d), auf welche Zweigströme von dem Gradientenfeld der Polkörper-Mündungen (1) attraktive Kräfte (Fm) bzw. repulsive Kräfte in eine Richtung hin zu bzw. weg von den Polkörper-Mündungen (1) ausgeübt wer­den.Process for the continuous separation of magnetizable para- and / or diamagnetic particles from a fluid stream (A) loaded with the particles, which is passed through a separation region penetrated by a high gradient magnetic field (H) along a main flow path (z). The particle-laden fluid stream (A) is fed to the separation region in each case via feed zones (6) supplied from the outer periphery of the separation region and through feed openings (4) distributed over the cross section of the separation region in the form of at least one feed perforated field (ZL) as a plurality of partial flows. The partial currents are then conducted within the separation region via at least one separation hole field (TL) over the cross section of the separation region of pole body orifices (1) and associated ferromagnetic pole body wall parts (2), the latter in the direction of their mouth axes from the main magnetic flux (H) be enforced. This results in a division into a first branch stream (p) and a second branch stream (d), to which branch streams from the gradient field of the pole body orifices (1) attractive forces (F m ) or repulsive forces in one direction or be exercised away from the polar body mouths (1).

Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zur Durch­führung des Verfahrens mit lochblechartigen feinstruktu­ren (3,3) für die Strömungsleit-Matrix (TL) der Polkör­per (PK) und (5,5) für die Zufuhr-Lochfelder (ZL)./

Figure imgaf001
The invention also relates to a device for carrying out the method with perforated sheet-like fine structures (3, 3) for the flow guide matrix (TL) of the pole bodies (PK) and (5, 5) for the feed perforated fields (ZL) ./
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kontinuierli­chen Separation magnetisierbarer paramagnetischer und/oder dia­magnetischer Partikel aus einem mit den Partikeln beladenen Fluidstrom, der durch eine von einem Hochgradienten-Magnetfeld durchsetzte Trennregion längs eines Strömungshauptpfades gelei­tet wird, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for the continuous separation of magnetizable paramagnetic and / or diamagnetic particles from a fluid stream loaded with the particles, which is passed through a separation region penetrated by a high gradient magnetic field along a main flow path, according to the preamble of claim 1.

Es ist ein nicht gattungsgemäßes Verfahren, das überwiegend zur Kaolin-Reinigung eingesetzt wird, bekannt, welches nicht konti­nuierlich, sondern zyklisch mit Hochgradienten-Magnetseparato­ren arbeitet, wobei die magnetisierbaren Partikel an der Stahl­wollefüllung angelagert werden und letztere deshalb zyklisch gespült werden muß. Die Aufarbeitung von Substanzen mit hohem Anteil magnetisierbarer Partikel wird wegen der kurzen Zyklus­zeiten unwirtschaftlich.A non-generic method, which is mainly used for kaolin cleaning, is known, which does not work continuously, but cyclically with high gradient magnetic separators, the magnetizable particles being deposited on the steel wool filling and the latter therefore having to be rinsed cyclically. The processing of substances with a high proportion of magnetizable particles becomes uneconomical due to the short cycle times.

Es sind weiterhin nach einem nicht gattungsgemäßen Verfahren, d.h. diskontinuierlich, arbeitende Hochgradienten-Magnetschei­der in Karussellbauweise bekannt, welche eine aufwendige Spu­lenkonstruktion haben und das vom Magnetfeld erfüllte Volumen relativ schlecht ausnutzen; außerdem müssen große Massen durch die Magnetspulen bewegt werden.Furthermore, according to a non-generic method, i.e. discontinuous, working high gradient magnetic separators in carousel construction known, which have a complex coil construction and use the volume filled by the magnetic field relatively poorly; In addition, large masses have to be moved through the magnetic coils.

Schließlich sind auch nicht gattungsgemäß nach dem OGMS-Verfah­ren arbeitende Magnetscheider (OGMS = Open Gradient Magnetic Separation), welche kontinuierlich arbeiten und bei denen die Feldgradienten von gegensinnig erregten supraleitenden Spulen erzeugt werden. Diese sind aber aufgrund der um etwa zwei Größenordnungen kleineren Kraftdichten im Vergleich zu einem gattungsgemäßen Verfahren nur zu Separation größerer, stark paramagnetischer Partikel geeignet.Finally, magnetic separators (OGMS = Open Gradient Magnetic Separation) which do not work according to the generic type (OGMS), which work continuously and in which the field gradients are generated by oppositely excited superconducting coils. However, due to the force densities that are about two orders of magnitude smaller than one generic methods only suitable for the separation of larger, strongly paramagnetic particles.

Durch die US-PS 4 261 815 ist ein gattungsgemäßes Verfahren be­kannt, welches zur kontinuierlichen Magnetscheidung mit hohen Feldgradienten arbeitet. Die zu seiner Durchführung angegebene Einrichtung eines Magnetscheiders besteht aus einer ersten Ma­trix von senkrecht zum Magnetfeld stehenden Drähten zur Feldgra­dienten-Erzeugung und Partikelablenkung und einer zweiten Git­ter-Matrix zur Separation der in Drahtrichtung fließenden Par­tikelströme. Erste und zweite Matrix bilden die Strömungsleit-­Matrix, wobei das Hauptproblem bei dieser bekannten Einrichtung in der schwierigen Fertigung der achsparallel angeordneten Viel­zahl von dünnen Drähten, deren Durchmesser z.B. 0,2 mm beträgt und deren Abstände voneinander z.B. 2 mm betragen, liegt. Das Hochleistungs -Magnetfeld durchsetzt den rohrförmigen Magnet­scheider in achsquerer Richtung, dessen Gehäuse demgemäß aus nicht magnetischem Material besteht. Aufgrund der diffizilen Anordnung in seinem Inneren ist ein mit einem solchen Magnet­scheider arbeitendes Verfahren im kontinuierlichen Betrieb re­lativ schmutz- und demgemäß störanfällig.A method of the generic type is known from US Pat. No. 4,261,815, which operates with high field gradients for continuous magnetic separation. The device of a magnetic separator specified for its implementation consists of a first matrix of wires perpendicular to the magnetic field for generating field gradients and particle deflection and a second grid matrix for separating the particle streams flowing in the wire direction. The first and second matrix form the flow guide matrix, the main problem with this known device in the difficult manufacture of the plurality of thin wires arranged parallel to the axis, the diameter of which is e.g. Is 0.2 mm and their distances from each other e.g. Amount to 2 mm. The high-performance magnetic field passes through the tubular magnetic separator in the transverse direction, the housing of which is accordingly made of non-magnetic material. Due to the difficult arrangement in its interior, a method using such a magnetic separator is relatively dirt-prone and therefore susceptible to failure in continuous operation.

Eine zweite Variante einer Strömungsleit-Matrix für das Abschei­deverfahren nach der genannten US-PS ist veröffentlicht in der Zeitschrift "IEEE Trans. Magn. MAG 19, 2127 (1983) und besteht ebenfalls aus einer Drahtgittermatrix, wobei senkrecht zur Drahtrichtung das Magnetfeld angelegt wird und der Partikelstrom in Drahtrichtung oder achsparallel dazu fließt. Bei dieser zwei­ten Variante ist die Separation der Partikel auch über repulsive magnetische Kräfte erwähnt. Der Bereich attraktiver Kräfte wird durch Platten aus nicht magnetisierbarem Material abgedeckt. Auf dieses im Labormaßstab erprobte System treffen die im bezug auf die erste Variante nach der genannten US-PS erwähnten Pro­bleme sinngemäß zu.A second variant of a flow guide matrix for the deposition process according to the aforementioned US PS is published in the magazine "IEEE Trans. Magn. MAG 19, 2127 (1983) and also consists of a wire grid matrix, the magnetic field being applied perpendicular to the wire direction and In this second variant, the separation of the particles is also mentioned by means of repulsive magnetic forces. The range of attractive forces is covered by plates made of non-magnetizable material. This system, which has been tried and tested on a laboratory scale, meets the requirements of the first variant according to the mentioned US-PS problems mentioned analogously.

Ausgehend von dem gattungsgemäßen Verfahren, liegt der Erfin­dung die Aufgabe zugrunde, dieses so auszugestalten, daß das Problem der kontinuerlichen Aufkonzentrierung magnetisierbarer Partikel im Kräftebereich der Hochgradienten-Magnetseparatoren auf robustere und weniger zu Verstopfungen neigende Weise und deshalb insgesamt auch mit besserem Wirkungsgrad verwirklicht werden kann.On the basis of the generic method, the object of the invention is to design it in such a way that the problem of the continuous concentration of magnetizable particles in the range of forces of the high gradient magnetic separators can be realized in a more robust and less prone to clogging manner and therefore overall with a better efficiency.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe bei einem gattungs­gemäßen Verfahren nach Anspruch 1 durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.According to the invention, the object is achieved in a generic method according to claim 1 by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Die mit diesem Verfahren erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß zu seiner Verwirklichung für die Lochfelder relativ robuste Lochplatten Verwendung finden können. Die Ein­leitung des Hochgradienten-Magnetfeldes mit seinen Kraftlinien gleichgerichtet zur Richtung des Hauptströmungspfades bzw. in Achsrichtung der Polkörper-Mündungen ermöglicht die Verwendung von zylindrischen Hochleistungs-Solenoidspulen mit einer äus­serst günstigen Feldeinleitung in das Innere der Trennregion. Das Verfahren ist kontinuierlich mit großen Durchsatz und er­heblich reduzierter Verstopfungsgefahr durchführbar.The advantages that can be achieved with this method can be seen primarily in the fact that relatively robust perforated plates can be used for its implementation for the perforated fields. The introduction of the high gradient magnetic field with its force lines aligned with the direction of the main flow path or in the axial direction of the polar body orifices enables the use of cylindrical high-performance solenoid coils with an extremely favorable field introduction into the interior of the separation region. The process can be carried out continuously with high throughput and significantly reduced risk of clogging.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Einrichtung zur Durch­führung des Verfahrens nach Anspruch 1, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 2 umschrieben und durch die erwähnte US-PS 4 261 815 prinzipiell bekannt ist. Mit dieser im Gattungsbe­griff des Anspruchs 1 definierten Einrichtung wird die Aufgabe, eine besonders vorteilhafte, verfahrens- und herstellungs-­freundliche sowie robuste Einrichtung zur Durchführung des Ver­fahrens nach der Erfindung zu schaffen, erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 2 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes des Anspruchs 2 sind in den Unteransprüchen 3 bis 20 angegeben.The invention also relates to a device for carrying out the method according to claim 1, as described in the preamble of claim 2 and known in principle by the aforementioned US Pat. No. 4,261,815. With this device defined in the preamble of claim 1, the object of creating a particularly advantageous, process- and production-friendly and robust device for carrying out the method according to the invention is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of claim 2. Advantageous developments of the subject matter of claim 2 are specified in subclaims 3 to 20.

Im folgenden werden anhand der Zeichnung, in der mehrere Aus­führungsbeispiele dargestellt sind, das Verfahren nach der Er­findung und die Einrichtung zu seiner Durchführung noch näher erläutert.The method according to the invention and the device for carrying it out are explained in more detail below with reference to the drawing, in which several exemplary embodiments are shown.

Darin zeigt in zum Teil vereinfachter, schematischer Darstel­lung:

  • Fig. 1 einen vergrößerten Ausschnitt der im Innern eines Trenn­rohres angeordneten Trennstruktur mit einer aus Polkör­per-Mündungen, Polkörper-Wandteilen sowie verbindenden Lochblech-Wandteilen bestehenden Strömungsleit-Matrix und mit korrespondierenden Zufuhr-Lochfeldern;
  • Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel in einer Fig. 1 ent­sprechenden Darstellungsweise, wobei die Polkörper-Mün­dungen nicht als Düsenkörper, sondern als Öffnungen in ebenen Lochblechen ausgeführt sind;
  • Fig. 3 perspektivisch und in verkürzter Darstellung ein Trenn­rohr, welches eine Trennstruktur nach Fig.1 aufweist;
  • Fig. 4 einen Querschnitt durch das Trennrohr nach Fig.3 mit eingetragenen Maßangaben zur Verdeutlichung der Größen­verhältnisse;
  • Fig. 5 ein aus einer Vielzahl von Trennrohren nach Fig. 3 und 4 aufgebauten Trenn-Kanister, perspektivisch, mit zum Teil weggebrochenen Wandteilen;
  • Fig. 6 in entsprechender Darstellung zu Fig. 5, jedoch ver­größert eine geringfügig modifizierte Ausführung des Trenn-Kanisters nach Fig. 5;
  • Fig. 7 einen vergrößerten Querschnitt durch den Trenn-Kanister nach Fig. 6 und
  • Fig. 8 eine Kaskadenschaltung für kontinuierlich arbeitende Hochgradienten-Magnetscheider unter Verwendung dreier unterschiedlich langer Trenn-Kanister nach Fig. 5 bzw. 6.
It shows in a partially simplified, schematic representation:
  • 1 shows an enlarged section of the separating structure arranged in the interior of a separating tube with a flow guide matrix consisting of pole body openings, pole body wall parts and connecting perforated plate wall parts and with corresponding feed perforated fields;
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment in a representation corresponding to FIG. 1, the pole body orifices not being designed as a nozzle body but as openings in flat perforated plates;
  • 3 is a perspective and shortened representation of a separating tube which has a separating structure according to FIG. 1;
  • 4 shows a cross section through the separating tube according to FIG. 3 with entered dimensions to clarify the size relationships;
  • 5 shows a separating canister constructed from a plurality of separating pipes according to FIGS. 3 and 4, in perspective, with wall parts broken away in part;
  • FIG. 6 in a representation corresponding to FIG. 5, but enlarged a slightly modified embodiment of the separating canister according to FIG. 5;
  • Fig. 7 is an enlarged cross section through the separating canister according to Fig. 6 and
  • 8 shows a cascade circuit for continuously operating high gradient magnetic separators using three separating canisters of different lengths according to FIGS. 5 and 6.

Die in Figuren 1 bis 8 dargestellte Einrichtung verwirklicht ein Verfahren nach Anspruch 1. Kernstück dieser Einrichtung ei­nes kontinuierlichen Magnetscheiders ist eine lochblechartige Feinstruktur, die sowohl zur Ausbildung der zur Separation er­forderlichen Magnetfeldgradienten dient, als auch die an ma­gnetisierbarem Material angereicherten und verarmten Teilströme getrennt führt.The device shown in Figures 1 to 8 implements a method according to claim 1. The core of this device of a continuous magnetic separator is a perforated plate-like fine structure, which serves both for the formation of the magnetic field gradients required for the separation and also leads the partial currents enriched and depleted in magnetizable material.

Die Feinstruktur der Strömungsleit-Matrix weist gemäß Fig. 1 als Ganzes mit TL bezeichnete Trenn-Lochfelder auf und in Rich­tung des Strömungshauptpfades z dazwischen angeordnete Zufuhr-­Lochfelder ZL. Die Polkörper Mündungen 1 und die diese begren­zenden Polkörper-Wandteile 2 werden von einer lochblechartigen Feinstruktur mit hohlkegelförmigen, vorspringenden Düsen im Lochbereich gebildet. Die Polkörper-Wandteile 2 bestehen aus ferromagnetischem Material, die übrigen Wandteile 3 der loch­blechartigen Feinstruktur aus nicht magnetisierbarem bzw. dia­magnetischem oder schwach paramagnetischem Material. Eine wei­tere lochblechartige Feinstruktur für die Zufuhr-Lochfelder ZL weist jeweils zueinander planparallel beabstandete und mit ihren Einspeiseöffnungen 4 kongruent zu den Polkörper-Mündungen 1 angeordnete Paare von Lochblechen 5 auf, wobei der Zwischen­raum 6 zwischen den gepaarten Lochblechen 5,5 als Einspeisezone dient für den partikelbeladenen Fluidstrom A.1, the fine structure of the flow guide matrix has separating perforated fields designated as a whole and feed perforated fields ZL arranged therebetween in the direction of the main flow path z. The pole body orifices 1 and the pole body wall parts 2 delimiting them are formed by a perforated plate-like fine structure with hollow cone-shaped, projecting nozzles in the hole area. The pole body wall parts 2 consist of ferromagnetic material, the remaining wall parts 3 of the perforated sheet-like fine structure made of non-magnetizable or diamagnetic or weakly paramagnetic material. Another perforated plate-like fine structure for the feed perforated fields ZL has pairs of perforated plates 5 spaced plane-parallel to one another and arranged with their feed openings 4 congruent to the pole body orifices 1, the gap 6 between the paired perforated plates 5, 5 serving as the feed zone for the particle-laden fluid flow A.

Auch bei der Strömungsleit-Matrix aus den Trenn-Lochfeldern TL sind die Lochbleche 3 paarweise, insbesondere spiegelbildlich zueinander, so übereinander gestapelt, daß die Polkörper-Mün­dungen 1 und die Polkörper-Wandteile 2 jeweils auf einer ge­meinsamen Achse liegen. Eingezeichnet ist bei der linken oberen Polkörper-Anordnung schematisch die durch die als Ganzes mit PK bezeichneten Polkörper erzeugte Feldverengung des als Ganzes mit H bezeichneten magnetischen Feldes, dessen Hauptflußrich­tung in Richtung des Pfeiles f₁ weist. Wegen der lokalen Rota­tionssymmetrie erfolgt die Feldverengung sogar noch stärker als in Fig. 1 dargestellt, und zwar zweidimensional. Rechts neben dem schematisch dargestellten Feldverlauf ist schematisch die Flußrichtung des ankommenden partikelbeladenen Fluidstromes A durch unterbrochene Linien dargestellt. Die auf paramagnetische Partikel wirkenden magnetischen Kräfte sind durch Pfeile Fm angedeutet und bewirken eine Konzentration der paramagnetischen Partikel im in die Polkörper-Mündungen fließenden Kernstrom, während der zwischen dem Lochblech 5 und dem Trenn-Lochfeld TL bzw. den zugehörigen Polkörpern PK und Lochblechen 3 verblei­bende Teilstrom d an paramagnetischen Partikeln verarmt. Dieser Teilstrom d wird als zweiter Zweigstrom und der in die Polkör­per Mündungen 1 gelenkte Zweigstrom p als erster Zweigstrom be­zeichnet. Für diamagnetische Partikel wirken die magnetischen Kräfte (siehe Pfeile Fm), welche mit dem entsprechenden Gradi­entenfeld zusammenfallen, in entgegengesetzter Richtung, so daß sich eine Verarmung diamagnetischer Partikel im Kernstrom bzw. ersten Zweigstrom p ergibt.Also in the flow guide matrix from the separating perforated fields TL, the perforated plates 3 are stacked in pairs, in particular mirror images of one another, so that the pole body openings 1 and the pole body wall parts 2 each lie on a common axis. The left upper pole body arrangement shows schematically the field constriction generated by the pole body designated as a whole by PK, the magnetic field designated as a whole by H, the main direction of flow of which points in the direction of the arrow f 1. Because of the local rotational symmetry, the field is narrowed even more than shown in Fig. 1, namely two-dimensionally. To the right of the schematically represented field course, the flow direction of the incoming particle-laden fluid stream A is shown schematically by broken lines. The magnetic forces acting on paramagnetic particles are indicated by arrows F m and bring about a concentration of the paramagnetic particles in the core current flowing into the pole body orifices, while that between the perforated plate 5 and the separating perforated field TL or the associated pole bodies PK and perforated plates 3 remaining partial stream d is depleted of paramagnetic particles. This partial stream d is referred to as the second branch stream and the branch stream p directed into the pole body orifices 1 is referred to as the first branch stream. For diamagnetic particles, the magnetic forces (see arrows F m ), which coincide with the corresponding gradient field, act in the opposite direction, so that there is a depletion of diamagnetic particles in the core stream or first branch stream p.

Die Lochbleche 5 der Zufuhr-Lochfelder ZL bestehen ebenso wie die Lochblech-Wandteile 3 aus nicht magnetischem bzw. diamag­netischem oder schwach paramagnetischem Material. Sie sind mit Abstand a1 zueinander angeordnet und bilden zwischen sich die Einspeisezone A1. Die Lochbleche 3 der als Ganzes mit PK/3 be­zeichneten Strömungsleit-Matrix sind ebenfalls mit Abstand zu­einander angeordnet, der mit a2 bezeichnet ist. Dieser Abstands­zwischenraum bildet die erste Sammelkammer SK1 für die ersten Zweigströme p, die in gesammelter Form mit M bezeichnet sind. Die zwischen dem Lochblech 5 und der Strömungsleit Matrix PK/3 angeordnete Strömungszone ist eine zweite Sammelkammer SK2 für die an paramagnetischen Partikeln p verarmte Fraktion d (zwei­ter Zweigstrom), und die zweiten Zweigströme ergeben den Gesamt­strom NM in der zweiten Sammelkammer SK2.The perforated plates 5 of the feed perforated fields ZL, like the perforated plate wall parts 3, consist of non-magnetic or diamagnetic or weakly paramagnetic material. They are arranged at a distance a1 from one another and form the feed zone A1 between them. The perforated plates 3 of the flow guide matrix, designated as a whole by PK / 3, are likewise arranged at a distance from one another, which is designated by a2. This spacing gap forms the first collection chamber SK1 for the first branch flows p, which are designated M in the collected form. The flow zone arranged between the perforated plate 5 and the flow guide matrix PK / 3 is a second collecting chamber SK2 for the fraction d (second branch flow) depleted of paramagnetic particles p, and the second branch flows give the total flow NM in the second collecting chamber SK2.

Eine Variante der in Fig. 1 gezeigten Feinstruktur, die nicht mit attraktiven Kräften für paramagnetische Partikel, sondern mit repulsiven Kräften arbeitet, zeigt Fig. 2. Sie besteht aus je zwei übereinander gestapelten Lochblechpaaren 3ʹ, 3ʹ, wobei der partikelbeladene Fluidstrom A zwischen den dünnen Lochblech­paaren 5ʹ, 5ʹ aus nicht magnetisierbarem Material zugeführt wird und die an paramagnetischen Partikeln verarmte Fraktion d zwischen den aus ferromagnetischem Material gefertigten stärke­ren Lochblechen 3ʹ, 3ʹ (Sammelkammer SK1) abgeführt wird, da­gegen die an paramagnetischen Partikeln angereicherte Fraktion innerhalb der Sammelkammer SK2.1 shows a variant of the fine structure shown in FIG. 1, which does not work with attractive forces for paramagnetic particles, but with repulsive forces. It consists of Two pairs of perforated plates 3ʹ, 3ʹ stacked on top of each other, the particle-laden fluid flow A being fed between the thin pairs of perforated plates 5ʹ, 5ʹ made of non-magnetizable material and the fraction d depleted in paramagnetic particles between the stronger perforated plates 3ʹ, 3ʹ made of ferromagnetic material (collection chamber SK1) is discharged, however, the fraction enriched in paramagnetic particles within the collection chamber SK2.

Zur Separation werden hierbei die magnetischen Feldlinien lokal stark verdünnt, was zu repulsiven Kräften auf paramagnetische Partikel führt, die im Kernstrom d entsprechend verarmt werden. Diamagnetische Partikel dagegen werden im Kernstrom angerei­chert. Der Vorteil dieser Trennstruktur ist die noch geringere Verstopfungsgefahr, falls ein gewisser Anteil an ferro- oder stark paramagnetischen Partikeln im ankommenden Fluidstrom A vorhanden ist. Außerdem ist diese Trennstruktur einfacher her­zustellen.For separation, the magnetic field lines are locally greatly diluted, which leads to repulsive forces on paramagnetic particles, which are correspondingly depleted in the core current d. In contrast, diamagnetic particles are enriched in the core stream. The advantage of this separation structure is the even lower risk of clogging if there is a certain proportion of ferro- or strongly paramagnetic particles in the incoming fluid stream A. This separation structure is also easier to manufacture.

Gemäß FIG 3 lassen sich die mit den Polkörpern PK oder PKʹ ver­sehenen Lochbleche 3 und die die Einspeiseöffnungen 4 aufweisen­den Lochbleche 5 zu Modulen zusammenfassen und zu einem Trenn­rohr TR stapeln. Dabei wird das Trennrohr TR segmentweise ge­schlitzt zur Zufuhr der ankommenden partikelbeladenen Fluidströ­me (unter Fluidströmen können grundsätzlich nicht nur Flüssig­keitsströme, sondern auch Gasströme verstanden werden) und zur Ableitung der magnetischen und der nichtmagnetischen Fraktionen. Die Einspeisöffnungen 4 und die Polkörper-Mündungen 1 bzw. Dü­sen befinden sich jeweils übereinander in hexagonaler Gitteran­ordnung.According to FIG. 3, the perforated plates 3 provided with the pole bodies PK or PKʹ and the perforated plates 5 having the feed openings 4 can be combined to form modules and stacked to form a separating tube TR. The separating tube TR is slotted in segments to supply the incoming particle-laden fluid streams (fluid streams can in principle not only be understood to mean liquid streams but also gas streams) and to discharge the magnetic and non-magnetic fractions. The feed openings 4 and the polar body orifices 1 or nozzles are each one above the other in a hexagonal grid arrangement.

FIG 4 vermittelt beispielsweise günstige Abmessungen für ein einzelnes Trennrohr (in Millimeter).FIG 4 shows, for example, favorable dimensions for a single separating tube (in millimeters).

Eine Vielzahl von Trennrohren der in FIG 3 gezeigten Art lassen sich zu einem Trenn-Kanister zusammenfassen, wie er in FIG 5 bzw. in FIG 6 perspektivisch dargestellt ist, der zusammen mit dem den Trenn-Kanister umgebenden Solenoid und den (nicht näher dargestellten) Versorgungseinheiten den Magnetseparator bildet.A large number of separating tubes of the type shown in FIG. 3 can be combined to form a separating canister, as is shown in FIG. 5 or is shown in perspective in FIG. 6, which together with the solenoid surrounding the separating canister and the supply units (not shown in detail) forms the magnetic separator.

Gemäß FIG 5 wird der partikelbeladene Fluidstrom über den Rohr­stutzen 11 einer Haupt-Einspeiseleitung dem Trennkanister TK zugeführt und über ein Strömungseinleitblech 10 und die Rohr­zwischenräume 20 jedem Trennrohr TR von drei Seiten zugeleitet, während die nicht magnetische Fraktion über die übrigen Rohr­zwischenräume getrennt voneinander abgeleitet wird. Die Zwi­schenplatte 30 (Strömungsausleitblech) trennt die beiden Frak­tionen auf die Weise, daß die die magnetische Fraktion führen­den Kanäle oberhalb und die die nicht magnetische Fraktion führenden Kanäle unterhalb der Zwischenplatte 30 enden. Die erste und die zweite Haupt-Sammelleitung 60 bzw. 70 zur Ab­leitung der beiden Fraktionen sind mit ihren entsprechenden Rohrstutzen in die Zwischenplatte 30 bzw. in die Grundplat­te 40 eingeschweißt.According to FIG. 5, the particle-laden fluid stream is fed to the separating canister TK via the pipe socket 11 of a main feed line and fed to each separating pipe TR from three sides via a flow inlet plate 10 and the pipe interspaces 20, while the non-magnetic fraction is discharged separately from one another via the other pipe interspaces. The intermediate plate 30 (flow guide plate) separates the two fractions in such a way that the channels leading the magnetic fraction end above and the channels leading the non-magnetic fraction below the intermediate plate 30. The first and second main collecting lines 60 and 70 for discharging the two fractions are welded into the intermediate plate 30 and into the base plate 40 with their corresponding pipe connections.

Die sich aus der hexagonalen Anordnung der Trennrohre TR er­gebenden sechs Füllkörper 50 können als Rohrleitung bei einer Kaskadenschaltung verwendet werden, vergleiche FIG 8, wobei der Magnetseparator aus mehreren Trenn-Kanistern im Magnetfeld eines Solenoids S besteht.The six filling bodies 50 resulting from the hexagonal arrangement of the separating tubes TR can be used as pipeline in a cascade connection, compare FIG. 8, the magnetic separator consisting of several separating canisters in the magnetic field of a solenoid S.

Der Querschnitt nach FIG 7 zeigt die in einem hexagonalen Raster angeordneten Trennrohre TR innerhalb des Trenn-Ka­nisters, wobei ein einzelnes Trennrohr detaillierter darge­stellt ist.The cross section according to FIG. 7 shows the separating pipes TR arranged in a hexagonal grid within the separating canister, an individual separating pipe being shown in more detail.

Als Separator-Behälter im Sinne der Erfindung können sowohl das in FIG 3 und 4 dargestellte Trennrohr TR als auch der in FIG 5 bis 7 dargestellte Trennkanister TK mit ihren Strömungshaupt­pfaden z aufgefaßt werden. Zunächst im einzelnen zum Ausfüh­rungsbeispiel nach FIG 1, 3 und 4. Die durch die Stapelung in Richtung z der Module MO1 bzw. MO2 (vergleiche FIG 1) gebilde­ ten Schlitze werden durch die am Außenumfang 7 des Trennrohres TR angebrachten radial-axial verlaufenden Schottwände 9 in drei Gruppen von Schlitzen unterteilt: erste Schlitze 8.1 zur Zufuhr des Fluidstromes zu den Einspeisezonen A0 der Module von einer Einspeiseleitung. Die Einspeiseleitungsfunktion übernehmen hierbei die Leitungsvolumina v₁, v₂ und v₃, welche die Gestalt von Säulen mit ringsektorförmigem Querschnitt haben und jeweils zwischen zwei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Schott­wänden 9 begrenzt sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schottwände 9 hexagonal angeordnet, d.h. sie liegen auf Radien, die zwischen sich jeweils Sektoren mit einem Sek­torwinkel von 60° aufspannen. Die drei Leitungsvolumina v₁, v₂ und v₃ sind gleichmäßsig über den Umfang des Trennrohres ver­teilt. Zwischen den Leitungsvolumina v₁ und v₂ befindet sich das Leitungsvolumen v₄ unmittelbar anliegend und kommunizierend zu bzw. mit den zweiten Schlitzen 8.2 zur Abfuhr der in den ersten Sammelkammern SK1 der Module (FIG 1) gesammelten ersten Zweigströme M. Im Falle des zweiten Ausführungsbeispiels nach FIG 2 sind die ersten Zweigströme definitionsgemäß mit NM be­zeichnet, worauf aber noch eingegangen wird. Durch die gestri­chelte Linie ist innerhalb des Leitungsvolumens v₄ der Austritt der in den jeweiligen Modulen gesammelten ersten Teilströme M angedeutet. In Uhrzeigerrichtung gesehen folgt auf das Lei­tungsvolumen v₂ das Leitungsvolumen v₅, darauf das Leitungsvo­lumen v₃ und darauf wiederum das Leitungsvolumen v₆. Die Lei­tungsvolumina v₅ und v₆ sind anliegend zu und kommunizierend mit den dritten Schlitzen 8.3 angeordnet, d.h., sie dienen als Sammelleitung für die aus den jeweiligen Modulen radial austre­tenden gesammelten zweiten Teilströmen NM, wie durch die ge­strichelte Strömungslinie im rechten Teil der FIG 3 angedeutet. Diese Sammelleitungen v₅ und v₆ kommunizieren mithin mit den zweiten Sammelkammern SK2 (vergleiche FIG 1).Both the separating pipe TR shown in FIGS. 3 and 4 and the separating canister TK shown in FIGS. 5 to 7 with their main flow paths z can be regarded as separator containers in the sense of the invention. First in detail for the exemplary embodiment according to FIGS. 1, 3 and 4. Formed by the stacking in the direction z of the modules MO1 and MO2 (see FIG. 1) th slots are divided into three groups of slots by the radially-axially extending bulkheads 9 attached to the outer circumference 7 of the separating tube TR: first slots 8.1 for supplying the fluid flow to the feed zones A0 of the modules from a feed line. The feed line function take over the line volumes v₁, v₂ and v₃, which have the shape of columns with a ring-shaped cross section and are each limited between two successive circumferential bulkhead walls 9. In the exemplary embodiment shown, the bulkhead walls 9 are arranged hexagonally, ie they lie on radii which span sectors with a sector angle of 60 ° between them. The three line volumes v₁, v₂ and v₃ are evenly distributed over the circumference of the separating tube. Between the line volumes v₁ and v₂, the line volume v₄ is directly adjacent and communicating with or with the second slots 8.2 for discharging the first branch flows M collected in the first collecting chambers SK1 of the modules (FIG. 1). In the case of the second exemplary embodiment according to FIG. 2 the first branch flows are designated NM by definition, but this will be dealt with later. The dashed line indicates within the line volume v₄ the exit of the first partial flows M collected in the respective modules. Seen in the clockwise direction follows the line volume v₂, the line volume v₅, then the line volume v₃ and then the line volume v₆. The line volumes v₅ and v₆ are arranged adjacent to and communicating with the third slots 8.3, that is, they serve as a collecting line for the radially emerging second partial flows NM emerging from the respective modules, as indicated by the dashed flow line in the right part of FIG. 3. These manifolds v₅ and v₆ therefore communicate with the second manifolds SK2 (see FIG 1).

Zurückkommend auf die Detaildarstellung nach FIG 1 ist erkenn­bar, daß über die Einspeisezone A0 und das jeweilige Zufuhr-­Lochfeld ZL der ankommende partikelbeladene Fluidstrom A pro Loch 4 in die Partialströme d + p jeweils unterteilt wird, wel­che jeweils para- und diamagnetische Partikel enthalten. Die Hauptströmungsrichtung z und die Hauptfeldrichtung des Hochgra­dienten-Magnetfeldes H fallen zusammen bzw. laufen achsparallel zueinander; durch die Polkörper PK werden dann die schon er­wähnten lokalen Gradientenfelder H1 erzeugt, weil die magneti­schen Feldlinien bevorzugt in diese ferromagnetischen Körper eintreten, so daß sich die in FIG 1 dargestellten Einschnürun­gen und Feldlinien-Verdichtungen ergeben. Der Einfachheit hal­ber sei für die folgenden Betrachtungen die erste, paramagneti­sche Partikelgruppe ebenso wie der mit ihr angereicherte Teil­strom mit p und die zweite diamagnetische Partikelgruppe ebenso wie der mit ihr angereicherte Teilstrom mit d bezeichnet. Ord­net man der ersten Partikelgruppe p eine erste magnetische Sus­zeptibilität κ₁ und der zweiten Partikelgruppe d eine zweite magnetische Suszeptibilität κ₂ zu, die voneinander und auch im Bezug auf die magnetische Suszeptibilität κF des Fluids bzw. Trägerfluids unterschiedlich sind, so kann man mit den lokalen Gradientenfeldern H1 der Polkörper PK jeweils auf die beiden Gruppen der Partikel unterschiedlich starke magnetische Ablenkkräfte aufgrund unterschiedlicher magnetischer Dipolmo­mente ausüben. Zur Erzielung dieses bereits erläuterten Ablenk­vorganges ist nun die Strömungsleit-Matrix PK/3 durch wenig­stens ein Trenn-Lochfeld TL über den Querschnitt der Trennre­gion verteilter Polkörper-Mündungen 1 und zugehöriger ferroma­gnetischer Polkörper-Wandteile 2 eines Strömungsleitkörpers ge­bildet. Der Hauptmagnetfluß H verläuft, wie erwähnt, in Achs­richtung 1.0 der Polkörpermündungen 1 und damit parallel zum Strömungshauptpfad bzw. der Hauptströmungsrichtung z. Stromauf­wärts und im Abstand a3 zur Strömungsleit-Matrix PK/3 ist wenigstens ein Zufuhr-Lochblech ZL eines weiteren Strömungs­leitkörpers angeordnet, dessen Einspeiseöffnungen 4 mit den Polkörper-Mündungen 1 korrespondieren und insbesondere mit die­sen gleichachsig angeordnet sind. Das als Strömungsleitkörper fungierende Zufuhr-Lochblech ZL teilt den ihm vom Außenumfang der Trennregion her über Einspeisezonen v₁, v₂, v₃ (vergleiche (FIG 3) zuströmenden Fluidstrom A in den Polkörper-Mündungen 1 zuströmende Partialströme p + d auf. Mit den Polkörper-Mündun­gen 1 kommuniziert auslaßseitig wenigstens eine erste Sammel­kammer SK1. Das Strömungsvolumen zwischen dem Zufuhr-Lochblech ZL des diamagnetischen Strömungsleitkörpers und dem Trenn-Loch­feld TL der Polkörper-Wandteile 3 dient als zweite Sammelkammer SK2. Die erste Sammelkammer SK1 ist an eine Sammelleitung v₄ angeschlossen (FIG 3), und die zweite Sammelkammer SK2 ist an die andere Sammelleitung v₅, v₆ angeschlossen. Es sind also wenigstens zwei Sammelleitungen, je eine für den ersten Zweig­strom p bzw. den zweiten Zweigstrom d, erforderlich. Wie es weiter unten noch erläutert wird, sind dann im Rahmen der Ver­einigung einer Vielzahl von Trennrohren TR nach FIG 3 zu einem Trennkanister TK die ersten Sammelleitungen v₄ an die erste Hauptsammelleitung 60 und die zweiten Sammelleitungen v₅, v₆ an die zweite Hauptsammelleitung 70 angeschlossen bzw. kommunizie­ren mit diesen Hauptleitungen.Returning to the detailed illustration according to FIG. 1, it can be seen that the incoming particle-laden fluid flow A pro via the feed zone A0 and the respective feed hole field ZL Hole 4 is divided into the partial currents d + p, which each contain para- and diamagnetic particles. The main flow direction z and the main field direction of the high gradient magnetic field H coincide or run parallel to one another; The local gradient fields H1 already mentioned are then generated by the polar bodies PK because the magnetic field lines preferably enter these ferromagnetic bodies, so that the constrictions and field line densifications shown in FIG. 1 result. For the sake of simplicity, for the following considerations, the first paramagnetic particle group as well as the partial stream enriched with it are denoted by p and the second diamagnetic particle group as well as the partial stream enriched with it are designated by d. If one assigns the first particle group p a first magnetic susceptibility κ₁ and the second particle group d a second magnetic susceptibility κ₂, which differ from one another and also with respect to the magnetic susceptibility κ F of the fluid or carrier fluid, then one can use the local gradient fields H1 of the polar body PK exert different magnetic deflection forces on the two groups of particles due to different magnetic dipole moments. To achieve this deflection process, which has already been explained, the flow guide matrix PK / 3 is now formed by at least one separating hole field TL over the cross section of the separating region of pole body orifices 1 and associated ferromagnetic pole body wall parts 2 of a flow guide body. The main magnetic flux H runs, as mentioned, in the axial direction 1.0 of the pole body orifices 1 and thus parallel to the main flow path or the main flow direction z. Upstream and at a distance a3 from the flow guide matrix PK / 3 there is at least one perforated feed plate ZL of a further flow guide body, the feed openings 4 of which correspond to the pole body mouths 1 and in particular are arranged coaxially with them. The acting as a flow guide perforated perforated plate ZL divides it from the outer periphery of the separation region via feed zones v₁, v₂, v₃ (compare (FIG 3) inflowing fluid flow A in the polar body orifices 1 inflowing partial flows p + d. On the outlet side, at least one first collecting chamber SK1 communicates with the pole body orifices 1. The flow volume between the feed perforated plate ZL of the diamagnetic flow guide body and the separating perforated field TL of the pole body wall parts 3 serves as a second collecting chamber SK2. The first manifold SK1 is connected to a manifold v₄ (FIG 3), and the second manifold SK2 is connected to the other manifold v₅, v₆. At least two collecting lines, one each for the first branch stream p and the second branch stream d, are therefore required. As will be explained further below, the first manifolds v₄ are then connected to the first main manifold 60 and the second manifolds v₅, v₆ are connected to the second main manifold 70 as part of the combination of a plurality of separating pipes TR according to FIG. communicate with these main lines.

Man erkennt aus FIG 1 und FIG 3, daß die Polkörper-Mündungen 1 und -Wandteile 3 des jeweiligen Trenn-Lochfeldes TL von einer lochblechartigen Feinstruktur mit hohlkegelförmigen, vorsprin­genden Düsen PK im Lochbereich gebildet sind und die Feldli­nienverdichtung im Bereich der Düsen-Mündungen 1 lokale Gradi­entenfelder H1 ergibt, welche auf in Richtung der Düsenachse 1.0 zuströmende paramagnetische Partikel attraktive Kräfte, siehe Pfeile Fm, und auf entsprechend zuströmende diamagneti­sche Partikel d repulsive Kräfte ausüben, so daß der durch die Düsen PK bzw. Polkörper eintretende Kern-Zweigstrom p an para­magnetischen Partikeln angereichert ist, dagegen der vor den Düsen PK vorbeiströmende andere bzw. zweite Zweigstrom d an paramagnetischen Partikeln verarmt und an diamagnetischen Par­tikeln angereichert ist. Die Begrenzungskanten 1.1 der Polkör­per- bzw. Düsenmündungen 1 sind, wie dargestellt, abgerundet, was günstig in Bezug auf den Feldlinienverlauf und den Durch­strömungswiderstand ist und somit den Abscheidegrad verbessert. Die Einspeiseöffnungen 4 des Zufuhr-Lochbleches ZL sind zu den Polkörper-Mündungen 1 des Trenn-Lochfeldes TL jeweils gleich­achsig angeordnet. Insbesondere ist eine lochblechartige Fein­struktur für die Polkörper-Mündungen 1 und die Polkörper-Wand­teile 3 der Strömungsleit-Matrix PK/3 jeweils paarweise mit zu­einander planparallel beabstandeter (Abstand a2) und kongruen­ter Anordnung der beiden gepaarten Lochbleche 3-3 vorgesehen, wobei der Zwischenraum zwischen den gepaarten Lochblechen 3-3 als Sammelkammer SK1 der ersten Zweigströme p dient und der außerhalb der Lochbleche liegende, an die Zufuhr-Lochfelder ZL angrenzende Raum als zweite Sammelkammer SK2 für die zweiten Zweigströme d dient. Dabei ist gemäß FIG 1 auch der Strömungs­leitkörper für das Zufuhr-Lochfeld ZL jeweils als lochblechar­tige Feinstruktur ausgebildet, und zwar mit zueinander plan­parallel beabstandeter (Abstand a1) und kongruenter Anordnung der beiden gepaarten Lochbleche 5-5, wobei der Zwischenraum zwischen den gepaarten Lochblechen 5-5 als Einspeisezone A0 dient.It can be seen from FIG. 1 and FIG. 3 that the polar body orifices 1 and wall parts 3 of the respective separating perforated field TL are formed by a perforated plate-like fine structure with hollow-cone-shaped, projecting nozzles PK in the perforated area and the field line compression in the area of the nozzle orifices 1 local Gradient fields H1 result which exert attractive forces on paramagnetic particles flowing in the direction of the nozzle axis 1.0, see arrows F m , and repulsive forces on correspondingly flowing diamagnetic particles d, so that the core branch flow p entering paramagnetic through the nozzles PK or polar body Particles is enriched, on the other hand, the other or second branch stream d flowing past the nozzles PK is depleted of paramagnetic particles and enriched on diamagnetic particles. The boundary edges 1.1 of the pole body or nozzle orifices 1 are, as shown, rounded, which is favorable in relation to the field line and the flow resistance and thus improves the degree of separation. The feed openings 4 of the feed perforated plate ZL are to the Pole body mouths 1 of the separating perforated field TL are each arranged coaxially. In particular, a perforated sheet-like fine structure is provided for the pole body orifices 1 and the pole body wall parts 3 of the flow guide matrix PK / 3, each in pairs with a plane-parallel spaced apart (distance a2) and congruent arrangement of the two paired perforated sheets 3-3, the space between the paired perforated plates 3-3 serve as a collecting chamber SK1 of the first branch flows p and the space lying outside the perforated plates and adjacent to the feed perforated fields ZL serves as a second collecting chamber SK2 for the second branch flows d. According to FIG. 1, the flow guide body for the feed perforated field ZL is also designed as a perforated plate-like fine structure, specifically with a spaced plane-parallel spacing (distance a1) and congruent arrangement of the two paired perforated plates 5-5, the space between the paired perforated plates 5-5. 5 serves as feed zone A0.

An sich läßt sich bereits ein Trenneffekt erzielen, wenn man einem Trenn-Lochfeld TL mit einem einzigen Lochblech 3 mit Pol­körpern PK auf dessen Polkörperseite ein Zufuhr-Lochfeld ZL mit einem einzigen Lochblech 5 zuordnet. Hier wie im folgenden soll jedoch unter Trenn-Modul die kleinste, zufriedenstellend funk­tionierende und im Rahmen eines Trennrohres TR in Hauptströ­mungsrichtung z mehrfach axial aneinandergereihte Grundeinheit MO1 verstanden werden. Jedes dieser Trenn-Module MO1 besteht aus einem Lochblech-Paar 3-3 für die Strömungsleit-Matrix PK/3 und je einem beidseits dieses Lochblechpaares im Abstand a3 spiegelbildlich angeordneten Lochblech 5 für die Zufuhr-Loch­felder ZL. Diese Module M01, von denen eines aus FIG 1 voll­ständig erkennbar ist, sind derart mit Abständen a1 übereinan­der gestapelt, daß durch die einander benachbarten Lochbleche 5 der Zufuhr-Lochfelder ZL der aufeinanderfolgenden Module die Einspeisezonen A0 gebildet sind. Als kleinste in Stapelrich­tung sich mehrfach oder vielfach wiederholende Moduleinheit kann auch der Trenn-Modul MO2 angesehen werden, jeder davon be­ stehend aus einem Lochblech-Paar 5-5 für die Einspeisezonen A0 und je einem beidseits dieses Lochblech-Paares im Abstand a3 spiegelbildlich angeordneten Lochblech 5 für die Trenn-Lochfel­der TL. Diese Module MO2 sind sinngemäß zu den Modulen MO1 der­art mit Abständen a2 übereinander gestapelt, daß durch die ein­ander benachbarten Lochbleche 3-3 der Trenn-Lochfelder TL der aufeinanderfolgenden Module die ersten Sammelkammern SK1 gebil­det sind. Durch diese gestapelte Anordnung der einzelnen Module MO1 bzw. MO2 ergibt sich die zweiflutige Zuströmung in Richtung z und in Richtung -z und auch eine zweiflutige Abströmung in diesen beiden Richtungen, was eine sehr gute Ausnutzung des Volumens eines Trennrohres TR (FIG 3) ergibt. Bevorzugt hat ein solches Trennrohr TR einen kreisförmigen Querschnitt, so daß also auch die Lochfelder bzw. Lochbleche ZL, TL, wie aus FIG 3 zu ersehen, einen kreisförmigen Grundriß aufweisen. Die Trenn-­Module MO1 bzw. MO2 sind entsprechend FIG 3 in Richtung z über­einandergestapelt und mechanisch fest miteinander zum Trennrohr TR verbunden (entsprechende Schraub- oder Schweiß-Verbindungen sind nicht näher dargestellt), wobei die Trenn-Module von der Rohrwand 7 an ihrem Außenumfang umgeben sind, wobei diese Rohr­wand 7 mit den Schlitzen 8.1, 8.2, 8.3 versehen ist, wie be­reits erläutert.In itself, a separating effect can already be achieved if a feed perforated field ZL with a single perforated plate 5 is assigned to a separating perforated field TL with a single perforated plate 3 with pole bodies PK on its pole body side. Here as in the following, however, the separation module should be understood to mean the smallest, satisfactorily functioning basic unit MO1, which is arranged axially in the main flow direction z in the context of a separation tube TR. Each of these separating modules MO1 consists of a perforated plate pair 3-3 for the flow guide matrix PK / 3 and a perforated plate 5 for the feed perforated fields ZL, which is arranged on both sides of this perforated plate pair at a distance a3 in mirror image. These modules M01, one of which can be seen in full in FIG. 1, are stacked at intervals a1 such that the feed-in zones A0 are formed by the perforated plates 5 of the feed perforated fields ZL of the successive modules which are adjacent to one another. The separation module MO2 can also be regarded as the smallest module unit that repeats itself several times or repeatedly in the stacking direction, each of which be standing from a perforated plate pair 5-5 for the feed zones A0 and one perforated plate 5 arranged on both sides of this perforated plate pair at a distance a3 for the separating perforated fields TL. These modules MO2 are stacked analogously to the modules MO1 at intervals a2 such that the first collecting chambers SK1 are formed by the perforated plates 3-3 of the perforated panels TL of the successive modules which are adjacent to one another. This stacked arrangement of the individual modules MO1 and MO2 results in the double-flow inflow in direction z and in direction -z and also a double-flow outflow in these two directions, which results in very good utilization of the volume of a separating tube TR (FIG. 3). Such a separating pipe TR preferably has a circular cross section, so that the perforated fields or perforated plates ZL, TL, as can be seen from FIG. 3, also have a circular plan. 3, the separation modules MO1 or MO2 are stacked one above the other in the direction z and mechanically firmly connected to one another to form the separation tube TR (corresponding screw or welded connections are not shown in detail), the separation modules being separated from the tube wall 7 on their outer circumference are surrounded, this tube wall 7 being provided with the slots 8.1, 8.2, 8.3, as already explained.

Das anhand von FIG 1 erläuterte Grundprinzip der Lochblechan­ordnung ist auch beim zweiten Ausführungsbeispiel nach FIG 2 beibehalten worden. Dort sind die Polkörper-Mündungen 1ʹ und -Wandteile 3ʹ eines Trenn-Lochfeldes TL jeweils von einer loch­blechartigen Feinstruktur derart gebildet, daß die Feldlinien­verdünnung im Lochbereich lokale Gradientenfelder H2 ergibt, welche auf in Richtung der Lochachse 1.0 zuströmende para-­magnetische Partikel p repulsive Kräfte und auf entsprechend zuströmende diamagnetische Partikel d attraktive Kräfte aus­üben, wie anhand der Pfeile F

Figure imgb0001
symbolisiert, so daß der durch die Polkörper-Mündungen 1ʹ strömende Kern-Zweigstrom d an dia­magnetischen Partikeln angereichert ist, dagegen der vor den Polkörper-Mündungen 1ʹ vorbeiströmende Zweigstrom p an diamag­ netischen Partikeln verarmt bzw. an paramagnetischen Partikeln angereichert ist. Sinngemäß zum ersten Ausführungsbeispiel nach FIG 1 ist es auch hierbei vorteilhaft, die Lochbegrenzungskan­ten 1.1ʹ, wie dargestellt, auf der Zu- und auf der Abströmseite abzurunden. Die zu FIG 1 analogen Trenn-Module sind hier mit MO1ʹ bzw. MO2ʹ bezeichnet. Aus diesen einzelnen Trenn-Modulen kann dann wieder ein Trennrohr TR sinngemäß zur Anordnung nach FIG 3 aufgebaut werden. Der Vorteil eines solchen Trennrohres aus den Modulen MO1ʹ bzw. MO2ʹ ist insbesondere der, daß die Herstellung der Strömungsleit-Matrix PK/3ʹ preiswerter ist als diejenige der Strömungsleit-Matrix nach FIG 1, weil als Polkör­per PKʹ lediglich die stehenbleibenden Partien eines ferromag­netischen Lochbleches dienen und besondere Düsenkörper hier nicht vorgesehen sind.The basic principle of the perforated plate arrangement explained with reference to FIG. 1 has also been retained in the second exemplary embodiment according to FIG. There, the pole body orifices 1ʹ and wall parts 3ʹ of a separating perforated field TL are each formed by a perforated plate-like fine structure in such a way that the field line thinning in the perforated area results in local gradient fields H2, which cause repulsive forces and para-magnetic particles p flowing in the direction of the perforated axis 1.0 exert attractive forces on correspondingly flowing diamagnetic particles, as shown by arrows F
Figure imgb0001
symbolizes so that the core branch stream d flowing through the polar body orifices 1ʹ is enriched with diamagnetic particles, whereas the branch stream p flowing past the pole body orifices 1ʹ is enriched with diamag netic particles are depleted or enriched in paramagnetic particles. Analogously to the first exemplary embodiment according to FIG. 1, it is also advantageous in this case to round off the hole boundary edges 1.1ʹ, as shown, on the inflow and outflow sides. The separation modules analogous to FIG. 1 are designated here as MO1ʹ or MO2ʹ. A separating tube TR can then be constructed from these individual separating modules in a manner corresponding to the arrangement according to FIG. 3. The advantage of such a separating tube from the modules MO1ʹ or MO2ʹ is, in particular, that the production of the flow guide matrix PK / 3ʹ is cheaper than that of the flow guide matrix according to FIG. 1, because only the remaining parts of a ferromagnetic perforated plate serve as the polar body PKʹ and special nozzle bodies are not provided here.

Wie bereits angedeutet, ist ein einzelnes Trennrohr TR nach FIG 3, wenn es mit einem geeigneten Gehäuse zur Zuleitung der partikelbeladenen Fluidströme A und zur Ableitung der beiden Fraktionen M (an paramagnetischen Partikeln p angereichert) und NM ( an diamagnetischen Partikeln angereichert) versehen ist, schon funktionstüchtig, allerdings eher für labormäßigen bzw. experimentellen Gebrauch. Für kommerzielle Zwecke empfiehlt es sich, gemäß FIG 5 bis 7, daß eine Vielzahl von Trennrohren TR in achsparalleler Anordnung zu einem Trennrohrfeld vereinigt wird und zusammen mit einem das Trennrohrfeld umgebenen Behäl­ter 100, welcher deckseitig wenigstens eine gemeinsame Haupt-­Einspeiseleitung 11 und bodenseitig erste sowie zweite Haupt-­Sammelleitungen 60, 70 aufweist, zu einem Trenn-Kanister TK zu­sammengefaßt wird. Die Ausführungen nach FIG 5 und FIG 6 sind fast identisch bis auf die Tatsache, daß die Haupt-Einspeise­leitung 11 in FIG 5 zentral an den Trenn-Kanister angeschlos­sen ist, nach FIG 6 dagegen exzentrisch zu dessen Rotations­achse. In FIG 5 bis 7 ist ein Hochleistungs-Solenoid bzw. -Magnet MM nicht dargestellt; es versteht sich, daß ein solcher Hochleistungs-Magnet, scht angeordnete Trenn-Kanister, auch um einen einzigen Trenn-Kanister nach FIG 5 bis 7 herum angeordnet sein kann, so daß dessen Feldlinien die Mehrfach-Anordnung der Trennrohre TR im Inneren des Trenn-Kanisters TK im wesentlichen in axialer Richtung durchsetzen.As already indicated, a single separation tube TR is shown in FIG. 3 if it is provided with a suitable housing for supplying the particle-laden fluid streams A and for discharging the two fractions M (enriched in paramagnetic particles p) and NM (enriched in diamagnetic particles), already functional, but more for laboratory or experimental use. For commercial purposes, it is recommended, according to FIGS. 5 to 7, that a plurality of separating pipes TR are combined in an axially parallel arrangement to form a separating pipe field and together with a container 100 surrounding the separating pipe field, which has at least one common main feed line 11 on the top side and first and bottom side has second main manifolds 60, 70, is combined to form a separating canister TK. The designs according to FIG. 5 and FIG. 6 are almost identical except for the fact that the main feed line 11 in FIG. 5 is connected centrally to the separating canister, but according to FIG. 6 is eccentric to its axis of rotation. 5 to 7, a high-performance solenoid or magnet MM is not shown; it is understood that such a high-performance magnet, arranged separating canister, also around a single one Separating canister according to FIGS. 5 to 7 can be arranged around so that its field lines enforce the multiple arrangement of the separating pipes TR inside the separating canister TK essentially in the axial direction.

Man erkennt insbesondere aus FIG 6 und 7, daß die Trennrohre TR in einem hexagonalen Raster angeordnet sind und daß die zwi­schen diesen Trennrohren freibleibenden Zwickel-Gassen durch die Schottwände 9 in Einspeise- oder Sammelleitungen 20 unter­teilt werden, wobei die Einspeiseleitungen durch die Leitungs­volumina v₁ bis v₃ gebildet werden und erste Sammelleitungen durch die Leitungsvolumina v₄ sowie die zweiten Sammelleitungen durch die Leitungsvolumina v₅, v₆ (vergleiche dazu FIG 3). Der beladene Fluidstrom A wird über die deckseitige Haupt-Ein­speiseleitung 11 einer Vorkammer 12 des Trenn-Kanisters TK und von dieser über in einem entsprechend gelochten Strömungsleit­blech 10 vorgesehene Einspeiseöffnungen 10.1, deren Grundriß dem Querschnitt der Zwickelräume 20 zwischen den Trennrohren TR und Schottwänden 9 entspricht, allen Einspeiseleitungen v₁, v₂, v₃ parallel zugeführt. Bodenseitig sind am Trenn-Kanister TK zwei weitere, axial benachbarte Nachschaltkammern 13, 14 vor­gesehen (FIG 6), welche über die zwickelförmigen Auslaßöffnun­gen 30.1 bzw. 31.1 der gelochten Strömungsausleitbleche 30, 31 mit den ersten bzw. zweiten Sammelleitungen v₄ bzw. v₅, v₆ kom­munizieren und in die erste bzw. zweite Haupt-Sammelleitung 60 für die Fraktion M bzw. 70 für die Fraktion NM münden.It can be seen in particular from FIGS. 6 and 7 that the separating pipes TR are arranged in a hexagonal grid and that the gusset alleys remaining free between these separating pipes are divided into feed or collecting lines 20 by the bulkheads 9, the feed lines being v 1 to through the line volumes v₃ are formed and the first collecting lines through the line volumes v₄ and the second collecting lines through the line volumes v₅, v₆ (see FIG 3). The loaded fluid flow A is via the main feed line 11 on the cover side of a prechamber 12 of the separating canister TK and from there via feed openings 10.1 provided in a correspondingly perforated flow guide plate 10, the outline of which corresponds to the cross section of the gusset spaces 20 between the separating pipes TR and bulkheads 9, all feed lines v₁, v₂, v₃ fed in parallel. At the bottom of the separating canister TK, two further, axially adjacent secondary switching chambers 13, 14 are provided (FIG. 6), which via the gusset-shaped outlet openings 30.1 and 31.1 of the perforated flow deflection plates 30, 31 with the first and second manifolds v₄ and v₅, v₆ communicate and open into the first and second main manifold 60 for fraction M and 70 for fraction NM.

Die äußere Stützkonstruktion für den Trennkanister TK nach FIG 5 bis 7 ist aus Gründen der übersichtlichen Darstellung weggelassen worden.The outer support structure for the separating canister TK according to FIG 5 to 7 has been omitted for reasons of clarity.

Dies gilt auch für die schematische Darstellung nach FIG 8 ei­ner Separator-Kaskade mit drei Trennkanistern TK1, TK2 und TK3, welche in axialer Flucht zueinander übereinander angeordnet und von einem Hochleistungsmagneten MM mit Magnetspule S umgeben sind. Bei diesem fünften Ausführungsbeispiel wird der partikel­ beladene, aufzubereitende Fluid-Teilstrom A1 dem ersten Kanister TK1 als Mischung aus dem frischen Fluidstrom A und einem vom Ausgang der Kaskade rückgeförderten Fluidstrom M2 + NM3 zugeleitet. Die gesammelten zweiten Zweigströme NM1 aus diesem ersten Kanister TK1 werden über die Leitung nm12 von der Pumpe P12 als Einspeise-Fluidstrom A2 dem nachgeschalteten zweiten Kanister TK2 zugeführt. Die gesammelten ersten Zweig­ströme M1 aus dem ersten Kanister TK1 werden dagegen dem drit­ten Kanister TK3 über Leitung m13 durch die Pumpe P13 als Ein­speise-Fluidstrom A3 zugeleitet. Die gesammelten zweiten Zweig­ströme NM2 aus dem zweiten Kanister TK2 und die gesammelten ersten Teilströme M3 aus dem dritten Kanister TK3 werden über die Leitungen nm2 bzw. m2 als Abfallstrom NM bzw. als Nutzstrom M ihrer Verwertung zugeführt. Die gesammelten ersten Zweig­ströme M2 aus dem zweiten Kanister TK2 und die gesammelten zweiten Zweigströme NM3 aus dem dritten Kanister TK3 werden über die beiden Leitungen m2 bzw. nm3 zusammengeführt und in die Rückführleitung nmm31 eingespeist, und dieser Rückspeise­strom wird durch die Pumpe P31 als Mischstrom M2 + NM3 in die Leitung 11 eingespeist und dem Roh-Einspeisestrom A zugemischt.This also applies to the schematic representation according to FIG. 8 of a separator cascade with three separating canisters TK1, TK2 and TK3, which are arranged one above the other in axial alignment and are surrounded by a high-performance magnet MM with magnet coil S. In this fifth embodiment, the particle loaded, to be prepared partial fluid stream A1 fed to the first canister TK1 as a mixture of the fresh fluid stream A and a fluid stream M2 + NM3 returned from the outlet of the cascade. The collected second branch flows NM1 from this first canister TK1 are fed via line nm12 from the pump P12 as feed fluid stream A2 to the downstream second canister TK2. The collected first branch flows M1 from the first canister TK1, on the other hand, are fed to the third canister TK3 via line m13 through the pump P13 as feed fluid flow A3. The collected second branch streams NM2 from the second canister TK2 and the collected first partial streams M3 from the third canister TK3 are fed via the lines nm2 or m2 as waste stream NM or as useful stream M to their utilization. The collected first branch flows M2 from the second canister TK2 and the collected second branch flows NM3 from the third canister TK3 are brought together via the two lines m2 and nm3, respectively, and fed into the return line nmm31, and this feedback flow is pumped as a mixed flow M2 + by the pump P31 NM3 fed into line 11 and admixed with the raw feed current A.

Zurückkommend auf die beiden Ausführungsbeispiele nach den Fi­guren 1 bis 3, in denen der Kern der Erfindung dargestellt ist, wird deutlich, daß durch die Erfindung ein Verfahren verwirk­licht wird, nach welchem der partikelbeladene Fluidstrom A der Trennregion jeweils über vom Außenumfang der Trennregion her versorgte Einspeisezonen A0 und durch über den Querschnitt der Trennregion in Form wenigstens eines Zufuhr-Lochfeldes ZL ver­teilte Einspeiseöffnungen 4 von Strömungsleitkörpern als Viel­zahl von Partikelströmen d + p zugeleitet wird. Die Partial­ströme d + p werden sodann innerhalb der Trennregion über wenigstens ein Trenn-Lochfeld TL von über den Querschnitt der Trennregion verteilten Polkörper-Mündungen 1 bzw. 1ʹ und zu­gehörigen Wandteilen 2 bzw. 3ʹ ferromagnetischer Polkörper PK bzw. PKʹ als Strömungsleit-Matrix geleitet. Diese Polkörper werden in Richtung ihrer Mündungsachsen 1.0 vom Hauptmagnetfluß H durchsetzt, und sie teilen mit ihren zu den jeweils benach­barten Einspeiseöffnungen 4 korrespondierenden Polkörper-­Mündungen 1 bzw. 1ʹ die wenigstens zwei Gruppen von Partikeln enthaltenden Partialströme jeweils in die wenigstens zwei Zweigströme auf:

- einen ersten Zweigstrom p (FIG 1) bzw. d (FIG 2), auf welchen von dem Gradientenfeld der Polkörper PK (FIG 1) bzw. PKʹ (FIG 2) attraktive Kräfte in Richtung auf die Polkörper-Mün­dungen 1 bzw. 1ʹ ausgeübt werden,
- und in einen zweiten Zweigstrom d (FIG 1) bzw. p (FIG 2), auf welchen von dem Gradientenfeld H1 der Polkörper PK (FIG 1) bzw. von dem Gradientenfeld H2 der Polkörper PKʹ (FIG 2) repulsive Kräfte in einer Richtung weg von der jeweiligen Polkörper-Mündung 1 bzw. 1ʹ ausgeübt werden.
Returning to the two exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 3, in which the essence of the invention is shown, it becomes clear that the invention realizes a method according to which the particle-laden fluid stream A of the separation region is supplied in each case via feed zones supplied from the outer periphery of the separation region A0 and through the cross-section of the separation region in the form of at least one feed perforated field ZL, feed openings 4 of flow guide bodies are supplied as a plurality of particle streams d + p. The partial currents d + p are then conducted within the separation region via at least one separation hole field TL from pole body orifices 1 and 1ʹ distributed over the cross section of the separation region and associated wall parts 2 and 3ʹ of ferromagnetic pole bodies PK and PKʹ as a flow guide matrix. These polar bodies are in the direction of their mouth axes 1.0 from the main magnetic flux H penetrates, and with their pole body orifices 1 and 1ʹ corresponding to the respectively adjacent feed openings 4, they divide the partial streams containing at least two groups of particles into the at least two branch streams:

- A first branch flow p (FIG 1) or d (FIG 2), on which from the gradient field of the pole body PK (FIG 1) or PKʹ (FIG 2) exerted attractive forces in the direction of the pole body orifices 1 and 1ʹ will,
- And in a second branch flow d (FIG 1) or p (FIG 2), on which from the gradient field H1 the pole body PK (FIG 1) or from the gradient field H2 the pole body PKʹ (FIG 2) repulsive forces in one direction be exercised away from the respective polar body mouth 1 or 1ʹ.

Die durch die Polkörper-Mündungen 1 bzw. 1ʹ hindurchströmenden, an der ersten Gruppe von Partikeln angereicherten ersten Zweig­ströme p (FIG 1) bzw. d (FIG 2) werden ersten, mit den Polkör­per-Mündungen 1 bzw. 1ʹ auslaßseitig kommunizierenden Sammel­kammern SK1 zugeleitet. Die von den Polkörper-Mündungen 1 bzw. 1ʹ abgelenkten, an der zweiten Gruppe von Partikeln ange­reicherten zweiten Zweigströme d (FIG 1) bzw. p (FIG 2) werden jeweils zweiten Sammelkammern SK2 zugeleitet, welche jeweils das Strömungsvolumen in der Trennregion zwischen dem Zufuhr-­Lochfeld ZL und dem Trenn-Lochfeld TL ohne die in die Polkör­per-Mündungen 1 bzw. 1ʹ eintretenden ersten Zweigströme p (FIG 1) bzw. d (FIG 2) umfassen. Schließlich werden die in den ersten und zweiten Sammelkammern SK1, SK2 zusammengeführten ersten und zweiten Zweigströme M bzw. NM der wenigstens einen ersten bzw. der wenigstens einen zweiten Sammelleitung v₄ bzw. v₅, v₆ zugeführt.The first branch streams p (FIG. 1) or d (FIG. 2) flowing through the pole body orifices 1 or 1, and enriched on the first group of particles are fed to first collection chambers SK1 communicating with the pole body orifices 1 and 1ʹ on the outlet side . The second branch flows d (FIG. 1) and p (FIG. 2), deflected by the polar body orifices 1 and 1ʹ and enriched on the second group of particles, are each fed to second collecting chambers SK2, which each contain the flow volume in the separation region between the feed -Hole field ZL and the separating hole field TL without the first branch flows p (FIG. 1) or d (FIG. 2) entering the pole body orifices 1 or 1ʹ. Finally, the first and second branch flows M and NM brought together in the first and second collecting chambers SK1, SK2 are supplied to the at least one first and at least one second collecting line v₄ or v₅, v₆.

Das Verfahren nach der Erfindung sowie die Einrichtung zu sei­ner Durchführung eignen sich unter anderem zur Kaolin-Reini­gung, Erzaufbereitung, Aufkonzentrierung von Gold, Uran und Kobalt aus Abraumhalden, Pyrit-Abscheidung aus Kohle (auch Siderit und Calcit), zur Kohlereinigung bei der Verflüssigung, zur Rückgewinnung von Katalysatormaterial bei Hydrieranlagen, zur Rückgewinnung von Stahlpartikeln aus Abwasser und Prozeß­stäuben in Stahlwerken, um nur einige Anwendungen zu nennen.The method according to the invention and the device for carrying it out are suitable, inter alia, for kaolin purification, ore processing, concentration of gold, uranium and Cobalt from tailings piles, pyrite separation from coal (also siderite and calcite), for coal cleaning in liquefaction, for the recovery of catalyst material in hydrogenation plants, for the recovery of steel particles from waste water and process dust in steel plants, to name just a few applications.

Die Herstellung der Lochbleche 3, 5, 3ʹ, 5ʹ für die Trenn-Loch­felder TL und Zufuhr-Lochfelder ZL ist mit sehr guter Präzision möglich durch Materialbearbeitung mittels Laserstrahlen.The production of the perforated plates 3, 5, 3ʹ, 5ʹ for the separation perforated fields TL and feed perforated fields ZL is possible with very good precision through material processing using laser beams.

Claims (20)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Separation magnetisierbarer para- und/oder diamagnetischer Partikel aus einem mit den Partikeln beladenen Fluidstrom (A), der durch eine von einem Hochgradienten-Magnetfeld (H) durchsetzte Trennregion längs eines Strömungshauptpfades (z) geleitet wird,

wobei das Hochgradienten-Magnetfeld (H) durch eine Vielzahl ferromagnetischer Polkörper (2) erzeugt wird, welche innerhalb der Trennregion in einer Strömungsleit-Matrix angeordnet und vom Magnetfluß eines äußeren Hochleistungsmagneten durchsetzt werden, sowie dabei den Hauptmagnetfluß des äußeren Hochlei­stungsmagneten in eine ihrer Anzahl und Anordnung entsprechende Vielzahl von Partialflüssen mit inhomogener Feldverteilung um­formen,

und wobei der Fluidstrom (A) wenigstens zwei Gruppen von Parti­keln enthält, deren jeweilige magnetische Suszeptibilitäten κ₁ bzw. κ₂, bezogen auf diejenige κF des Fluids, vonein­ander derart unterschiedlich sind, daß aufgrund unterschiedlich großer magnetischer Dipolmomente der Partikel im Fluidstrom der Trennregion die eine Gruppe von Partikeln jeweils in einem er­sten Zweigstrom (p bzw. d) in Richtung steigender Feldgradienten und die andere Gruppe jeweils in einem zweiten Zweigstrom (d bzw. p) in Richtung fallender Feldgradienten abgelenkt wird oder zumindest die eine Gruppe als erster Zweigstrom (p) stär­ker als die andere Gruppe als zweiter Zweigstrom (d) in Rich­tung steigender bzw. fallender Feldgradienten abgelenkt wird,

und wobei ferner die beiden wenigstens zwei Zweigströme (p, d) voneinander getrennt und der an der erste Gruppe von Partikeln angereicherte erste Zweigstrom (p) einer ersten Sammelleitung (60) sowie der an der zweiten Gruppe von Partikeln angereicher­te zweite Zweigstrom einer zweiten Sammelleitung (70) zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
- daß der partikelbeladene Fluidstrom (A) der Trennregion je­weils über vom Außenumfang der Trennregion her versorgte Einspeisezonen (AO) und durch über den Querschnitt der Trenn­region in Form wenigstens eines Zufuhr-Lochfeldes (ZL) ver­teilte Einspeiseöffnungen (4) von Strömungsleitkörper als Vielzahl von Partialströmen (d + p) zugeleitet wird,
- daß die Partialströme (d + p) sodann innerhalb der Trennre­gion über wenigstens ein Trenn-Lochfeld (TL) über den Quer­schnitt der Trennregion verteilten Polkörper-Mündungen (1; 1ʹ) und zugehörigen Wandteilen (2) ferromagnetischer Polkör­per (PK; PKʹ) als Strömungsleit-Matrix geleitet werden, wel­che in Richtung ihrer Mündungsachsen (1.0) vom Hauptmagnet­fluß (H) durchsetzt werden und welche mit ihren zu den je­weils benachbarten Einspeiseöffnungen (4) korrespondierenden Polkörper-Mündungen (1; 1ʹ) die wenigstens zwei Gruppen von Partikeln enthaltenden Partialströme jeweils in die wenig­stens zwei Zweigströme aufteilen:
-- einen ersten Zweigstrom (p bzw. d), auf welchen von dem Gradientenfeld der Polkörper (PK) attraktive Kräfte in Rich­tung auf die Polkörper-Mündungen (1; 1ʹ) ausgeübt werden,
-- und in einen zweiten Zweigstrom (d bzw. p), auf welchen von dem Gradientenfeld der Polkörper (PK) repulsive Kräfte in eine Richtung weg von der jeweiligen Polkörper-Mündung (1; 1ʹ) ausgeübt werden und
- daß die durch die Polkörper-Mündungen (1; 1ʹ) hindurchströmen­den, an der ersten Gruppe von Partikeln angereicherten ersten Zweigströme (p bzw. d) ersten, mit den Polkörper-Mündungen (1; 1ʹ) auslaßseitig kommunizierenden Sammelkammern (SK1) zugelei­tet werden
- und daß die von den Polkörper-Mündungen (1; 1ʹ) abgelenkten, an der zweiten Gruppe von Partikeln angereicherten zweiten Zweigströme (d bzw. p) jeweils zweiten Sammelkammern (SK2) zugeleitet werden, welche jeweils das Strömungsvolumen in der Trennregion zwischen dem Zufuhr-Lochfeld (ZL) und dem Trenn-­Lochfeld (TL) ohne die in die Polkörper-Mündungen (1; 1ʹ) eintretenden ersten Zweigströme (p bzw. d) umfassen,
- und daß schließlich die in den ersten und zweiten Sam­melkammern (SK1, SK2) jeweils zusammengeführten ersten und zweiten Zweigströme (M bzw. NM) der wenigstens einen ersten bzw. der wenigstens einen zweiten Sammelleitung (v₄ bzw. v₅, v₆) zugeführt werden.
1. Method for the continuous separation of magnetizable para- and / or diamagnetic particles from a fluid stream (A) loaded with the particles, which is passed through a separation region penetrated by a high gradient magnetic field (H) along a main flow path (z),

wherein the high gradient magnetic field (H) is generated by a plurality of ferromagnetic pole bodies (2), which are arranged within the separation region in a flow guide matrix and penetrated by the magnetic flux of an external high-performance magnet, and thereby the main magnetic flux of the external high-performance magnet in one of their number and Form the arrangement of a corresponding number of partial flows with an inhomogeneous field distribution,

and wherein the fluid stream (A) contains at least two groups of particles, the respective magnetic susceptibilities κ₁ and κ₂, based on that κ F of the fluid, are so different from one another that due to different magnetic dipole moments of the particles in the fluid stream of the separation region the one Group of particles is deflected in a first branch stream (p or d) in the direction of increasing field gradients and the other group is deflected in a second branch stream (d or p) in the direction of falling field gradients or at least one group is deflected as a first branch stream (p) is deflected more strongly than the other group as a second branch current (d) in the direction of increasing or decreasing field gradients,

and further the two at least two branch streams (p, d) being separated from one another and the first branch stream (p) of a first manifold (60) enriched with the first group of particles and the second branch stream of a second manifold enriched with the second group of particles ( 70) is supplied,
characterized,
- That the particle-laden fluid flow (A) of the separation region each via supply zones supplied from the outer periphery of the separation region (AO) and through the cross-section of the separation region in the form of at least one feed hole field (ZL) distributed feed openings (4) of flow guide bodies as a plurality of partial flows (d + p) is fed in,
- That the partial currents (d + p) then within the separation region via at least one separation hole field (TL) over the cross section of the separation region distributed pole body orifices (1; 1ʹ) and associated wall parts (2) ferromagnetic pole body (PK; PKʹ) as Flow guide matrix are passed, which are penetrated in the direction of their mouth axes (1.0) by the main magnetic flux (H) and which, with their polar body orifices (1; 1ʹ) corresponding to the respectively adjacent feed openings (4), contain the at least two groups of particles-containing partial flows each divide into the at least two branch streams:
a first branch flow (p or d), on which attractive forces are exerted by the gradient field of the pole body (PK) in the direction of the pole body mouths (1; 1ʹ),
- And in a second branch flow (d or p), on which the gradient field of the pole body (PK) repulsive forces are exerted in a direction away from the respective pole body mouth (1; 1ʹ) and
- That the through the pole body orifices (1; 1ʹ) flowing, enriched on the first group of particles, first branch flows (p or d) first, with the pole body orifices (1; 1ʹ) communicating on the outlet side communicating chambers (SK1)
- And that the deflected from the polar body orifices (1; 1ʹ), enriched on the second group of particles, second branch flows (d or p) are each fed to second collecting chambers (SK2), each of which the flow volume in the separation region between the feed - Hole field (ZL) and the separating hole field (TL) without the in the polar body mouths (1; 1ʹ) include incoming first branch flows (p or d),
- And that finally in the first and second collecting chambers (SK1, SK2) merged first and second branch flows (M and NM) of the at least one first and at least one second manifold (v₄ or v₅, v₆) are supplied.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­spruch 1,
mit wenigstens einem Separator-Behälter, (TR, TK), der längs eines Strömungshauptpfades (z) von dem mit Partikeln wenigstens einer ersten und einer zweiten Gruppe beladenen Fluidstrom Ptd) kontinuierlich durchströmbar ist, an einem Ende des Strö­mungspfades mindestens einen Anschluß (11) zur Einspeisung des Fluidstromes und am anderen Ende des Strömungspfades einen auf wenigstens zwei Sammelleitungen (v₄ bzw. v₅, v₆; 60 bzw. 70) unterteilten Fluidstrom-Ausgang aufweist, wobei die eine Sammelleitung (v₄; 60) die an einer Partikelgruppe angereicher­te Fluidstrom-Fraktion (M) und die andere Sammelleitung (v₅, v₆; 70) die an der anderen Partikelgruppe angereicherte Fluid­strom-Fraktion (NM) transportiert, mit wenigstens einer Trenn­region im Inneren des Behälters (TR; TK); mit einer innerhalb der Trennregion in einer Strömungsleit-Matrix (PK/3; Pkʹ/3ʹ) angeordneten Vielzahl ferromagnetischer Polkörper (PK; PKʹ)zur Erzeugung eines Hochgradienten-Magnetfeldes (H) und mit einer mit den Polkörpern (PK; PKʹ) zur Strömungsleit-Matrix gehören­den Anordnung von Strömungsleitwänden (3; 3ʹ) zur Aufteilung der an den Gradientenfeldern der Polkörper (PK; PKʹ) verschieden stark abgelenkten wenigstens zwei Zweigströme (p bzw. d) auf die zugehörigen Sammelleitungen, ferner mit einem am Außenumfang des Separator-Behälters (TR, TK) angeordneten Hochleistungs­magneten (MN), dessen Hauptmagnetfluß die Trennregion und die darin befindlichen Polkörper (PK; PKʹ) unter Erzeugung inhomogener Partialflüsse an den einzelnen Polkörpern durchsetzt, wobei die erste Partikelgruppe (p bzw d) eine erste magnetische Suszeptibi­lität κ₁ und die zweite Partikelgruppe (d bzw. p) eine zweite magnetische Suszeptibilität κ₂ aufweist, welche Sus­zeptibilitäten κ₁, κ₂, bezogen auf die magnetische Suszep­tibilität κF des Fluids derart unterschiedlich sind, daß von den Gradientenfeldern (H) der Polkörper (PK; PKʹ) auf die beiden Gruppen der Partikel unterschiedlich starke magnetische Ablenk­kräfte aufgrund unterschiedlicher magnetischer Dipolmomente ausgeübt werden, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Strömungsleit-Matrix (PK/3; PKʹ/3ʹ) durch wenigstens ein Trenn-Lochfeld (TL) über den Querschnitt der Trennregion verteilter Polkörper-Mündungen (1; 1ʹ) und zugehöriger ferro­magnetischer Polkörper-Wandteile (2; 3ʹ) eines Strömungsleit­körpers gebildet ist,
- daß der Hauptmagnetfluß in Achsrichtung (1.0) der Polkörper­Mündungen (1; 1ʹ) orientiert ist,
- daß stromaufwärts und im Abstand (a3) zur Strömungsleit-Ma­trix wenigstens ein Zufuhr-Lochblech (ZL) eines weiteren Strö­mungsleitkörpers angeordnet ist, dessen Einspeiseöffnungen (4) mit den Polkörper-Mündungen (1; 1ʹ) korrespondieren, und welcher den ihm vom Außenumfang der Trennregion her über Ein­speisezonen zuströmenden Fluidstrom (A) in den Polkörper-­Mündungen (1; 1ʹ) zuströmende Partialströme (p + d) aufteilt,
- daß mit den Polkörper-Mündungen (1; 1ʹ) auslaßseitig wenig­stens eine erste Sammelkammer (SK1) kommuniziert,
- daß das Strömungsvolumen zwischen dem Zufuhr-Lochblech (ZL) des diamagnetischen Strömungsleitkörpers und dem Trenn-Loch­feld (TL) der Polkörper-Wandteile (3; 3ʹ) als zweite Sammel­kammer (SK2) dient,
- und daß die erste Sammelkammer (SK1) an die eine und die zweite Sammelkammer (SK2) an die andere der wenigstens zwei Sammelleitungen (v₄/60 bzw. v₅, v₆, 70) angeschlossen ist.
2. Device for carrying out the method according to claim 1,
with at least one separator container (TR, TK) through which the fluid stream Ptd) loaded with particles of at least a first and a second group can flow continuously along a main flow path (z), at least one connection (11) at one end of the flow path for feeding the fluid stream and at the other end of the flow path has a fluid stream outlet divided into at least two manifolds (v₄ or v₅, v₆; 60 or 70), the one manifold (v₄; 60) being the fluid stream enriched in a particle group Fraction (M) and the other manifold (v₅, v₆; 70) transports the fluid stream fraction (NM) enriched on the other particle group, with at least one separation region inside the container (TR; TK); with a plurality of ferromagnetic pole bodies (PK; PKʹ) arranged within the separation region in a flow guide matrix (PK / 3; Pkʹ / 3ʹ) for generating a high gradient magnetic field (H) and with one with the pole bodies (PK; PKʹ) for flow control Matrix belonging arrangement of flow guide walls (3; 3ʹ) for dividing the at least two branch streams (p or d) deflected to different degrees at the gradient fields of the polar bodies (PK; PKʹ) onto the associated collecting lines, furthermore with one on the outer circumference of the separator container (TR, TK) arranged high-performance magnets (MN), whose main magnetic flux penetrates the separation region and the pole bodies (PK; PKʹ) therein, generating inhomogeneous partial flows on the individual pole bodies, the first group of particles (p or d) having a first magnetic susceptibility κ₁ and the second particle group (d or p) is one second magnetic susceptibility κ₂, which susceptibilities κ₁, κ₂, based on the magnetic susceptibility κ F of the fluid are so different that from the gradient fields (H) of the polar body (PK; PKʹ) on the two groups of particles differently strong magnetic deflection forces due different magnetic dipole moments are exerted, characterized in that
- That the flow guide matrix (PK / 3; PKʹ / 3ʹ) through at least one separating perforated field (TL) over the cross section of the separating region of distributed polar body orifices (1; 1ʹ) and associated ferromagnetic polar body wall parts (2; 3ʹ) one Flow guide body is formed
- that the main magnetic flux is oriented in the axial direction (1.0) of the pole body orifices (1; 1ʹ),
- That upstream and at a distance (a3) to the flow guide matrix at least one feed perforated plate (ZL) of a further flow guide body is arranged, the feed openings (4) of which correspond to the pole body orifices (1; 1ʹ), and which the him from the outer circumference divides the separating region into the partial flow (p + d) flowing into the polar body orifices (1; 1ʹ) via the incoming fluid flow (A),
- That communicates with the pole body orifices (1; 1ʹ) on the outlet side at least a first collecting chamber (SK1),
- That the flow volume between the feed perforated plate (ZL) of the diamagnetic flow guide body and the separating perforated field (TL) of the pole body wall parts (3; 3ʹ) serves as a second collecting chamber (SK2),
- And that the first collecting chamber (SK1) to one and the second collecting chamber (SK2) to the other of the at least two collecting lines (v₄ / 60 or v₅, v₆, 70) is connected.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet daß die Polkörper-Mündungen (1ʹ) und -wandteile (3ʹ) eines Trenn-Lochfeldes (TL) jeweils von einer lochblech­artigen Feinstruktur gebildet sind und die Feldlinienverdünnung im Lochbereich lokale Gradientenfelder (H2) ergibt, welche auf in Richtung der Lochachse (1.0) zuströmende paramagnetische Partikel repulsive und auf entsprechend zuströmende diamagneti­sche Partikel attraktive Kräfte ausüben, so daß der durch die Polkörper-Mündungen (1ʹ) strömende Kern-Zweigstrom (d) an dia­magnetischen Partikeln angereichert, dagegen der vor den Pol­körper-Mündungen (1ʹ) vorbeiströmende Zweigstrom (p) an diamag­netischen Partikeln verarmt bzw. an paramagnetischen Partikeln angereichert ist.3. Device according to claim 2, characterized in that the polar body orifices (1') and -wandteile (3 ') of a separation hole field (TL) are each formed by a perforated plate-like fine structure and the field line thinning in the hole region local gradient fields (H2) results in which on Paramagnetic particles flowing in the direction of the hole axis (1.0) exert repulsive forces and attractive forces on correspondingly flowing diamagnetic particles, so that the core branch flow (d) flowing through the polar body orifices (1ʹ) is enriched with diamagnetic particles, whereas that in front of the polar body Mouths (1ʹ) flowing past branch stream (p) is depleted in diamagnetic particles or enriched in paramagnetic particles. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Lochbegrenzungskanten (1. 1ʹ) auf der Zu- und auf der Abströmseite abgerundet sind.4. A device according to claim 3, characterized in that the hole limiting edges (1, 1 ') are rounded on the inlet and on the downstream side. 5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Polkörper-Mündungen (1) und -wandteile (3) eines Trenn-Lochfeldes (TL) von einer lochblechartigen Fein­struktur mit hohlkegelförmigen, vorspringenden Düsen (PK) im Lochbereich gebildet sind und die Feldlinienverdichtung im Be reich der Düsen-Mündungen lokale Gradientenfelder (H1) ergibt, welche auf in Richtung der Düsenachse (1.0) zuströmende paramag­netische Partikel attraktive und auf entsprechend zuströmende diamagnetische Partikel repulsive Kräfte ausüben, so daß der durch die Düsen (PK) eintretende Kern-Zweigstrom (p) an para­magnetischen Partikeln angereichert, dagegen der vor den Düsen vorbeiströmende andere bzw. zweite Zweigstrom (d) an paramagne­tischen Partikeln verarmt und an diamagnetischen Partikeln ange­reichert ist.5. Device according to claim 2, characterized in that the polar body orifices (1) and wall parts (3) of a separating perforated field (TL) of a perforated sheet-like fine structure with hollow cone-shaped, projecting nozzles (PK) are formed in the perforated area and the field line compression In the region of the nozzle orifices there are local gradient fields (H1) which exert attractive and repulsive forces on paramagnetic particles flowing in the direction of the nozzle axis (1.0) and repulsive forces on diamagnetic particles flowing in accordingly, so that the core branch flow entering through the nozzles (PK) (p) enriched in paramagnetic particles, whereas the other or second branch stream (d) flowing past the nozzles is depleted in paramagnetic particles and enriched in diamagnetic particles. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Begrenzungskanten (1.1) der Düsenmündungen (1) abgerundet sind.6. Device according to claim 5, characterized in that the boundary edges (1.1) of the nozzle mouths (1) are rounded. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch kennzeichnet, daß die Einspeiseöffnungen (4) des Zufuhr-Lochbleches (ZL) zu den Polkörper-Mündungen (1; 1ʹ) des Trenn-Lochfeldes (TL) gleichachsig angeordnet sind.7. Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the feed openings (4) of the feed perforated plate (ZL) to the pole body mouths (1; 1ʹ) of the separating perforated field (TL) are arranged coaxially. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine lochblechartige Fein­struktur für die Polkörper-Mündungen (1; 1ʹ) und -wandteile (3; 3ʹ) der Strömungsleit-Matrix (PK/3; PKʹ) jeweils paarweise mit zueinander planparallel beabstandeter und kongruenter Anordnung der beiden gepaarten Lochbleche (3 - 3 bzw. 3ʹ - 3ʹ) vorgesehen ist und daß der Zwischenraum zwischen den gepaarten Lochblechen als Sammelkammer (SK1) der ersten Zweigströme (p bzw. d) dient und der außerhalb der Lochbleche liegende, an die Zufuhr-Loch-­felder (ZL) angrenzende Raum als zweite Sammelkammer (SK2) für die zweiten Zweigströme (d bzw. p) dient.8. Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that a perforated sheet-like fine structure for the pole body mouths (1; 1ʹ) and wall parts (3; 3ʹ) of the flow guide matrix (PK / 3; PKʹ) each in pairs A mutually plane-parallel and congruent arrangement of the two paired perforated sheets (3 - 3 or 3ʹ - 3ʹ) is provided and that the space between the paired perforated sheets serves as a collecting chamber (SK1) of the first branch streams (p or d) and that outside the perforated sheets lying space adjacent to the feed hole fields (ZL) serves as a second collecting chamber (SK2) for the second branch flows (d or p). 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Strömungsleitkörper für das Zufuhr-Lochfeld (ZL) als lochblechartige Feinstruktur ist.9. Device according to one of claims 2 to 8, characterized in that the flow guide body for the feed perforated field (ZL) is a perforated sheet-like fine structure. 10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge­kennzeichnet, daß eine lochblechartige Feinstruktur für das Zufuhr-Lochfeld (ZL) jeweils paarweise mit zueinander planparallel beabstandeter und kongruenter Anordnung der beiden gepaarten Lochbleche (5-5 bzw. 5ʹ - 5ʹ) vorgesehen ist und daß der Zwischenraum zwischen den gepaarten Lochblechen als Einspei­sezone (AO) dient.10. Device according to claim 8 or 9, characterized in that a perforated plate-like fine structure for the feed perforated field (ZL) is provided in pairs with a plane-parallel spaced apart and congruent arrangement of the two paired perforated plates (5-5 or 5ʹ - 5ʹ) and that the space between the paired perforated plates serves as a feed zone (AO). 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 10, da­durch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl gleichartiger Trenn-Module (Mo 1), jeder bestehend aus einem Lochblech-Paar (3 - 3 bzw. 3ʹ - 3ʹ) für die Strömungsleit-Ma-­trix (PK/3 bzw. PKʹ/3ʹ) und je einem beidseits dieses Lochblech­paares angeordneten (5 bzw. 5ʹ) Lochblech für die Zufuhr-Loch­felder (ZL), derart mit Abständen (a1) übereinander gestapelt sind, daß durch die einander benachbarten Lochbleche der Zu-­fuhr-Lochfelder (ZL) der aufeinanderfolgenden Module die Ein­speisezonen (AO) gebildet sind.11. Device according to one of claims 8 or 10, characterized in that a plurality of similar separation modules (Mo 1), each consisting of a perforated plate pair (3 - 3 or 3ʹ - 3ʹ) for the flow guide Ma-trix (PK / 3 or PKʹ / 3ʹ) and one arranged on both sides of this perforated plate pair (5 or 5ʹ) perforated plate for the feed perforated fields (ZL), so stacked at intervals (a1) that through the adjacent perforated plates Infeed perforated fields (ZL) of the successive modules, the feed zones (AO) are formed. 12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 10, da­durch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl gleichartiger Trenn-Module (Mo 2), jeder bestehend aus einem Lochblech-Paar (5 - 5 bzw. 5ʹ - 5ʹ) für die Einspeisezonen (AO) und je einem beidseits dieses Lochblech-Paares angeordneten Lochblech für die Trenn-Lochfelder, derart mit Abständen (a2) übereinander gestapelt sind, daß durch die einander benachbar-­ten Lochbleche (3 bzw. 3ʹ) der Trenn-Lochfelder (TL) der aufein­anderfolgenden Module die ersten Sammelkammern (SK1) gebildet sind.12. Device according to one of claims 8 or 10, characterized in that a plurality of similar separation modules (Mo 2), each consisting of a perforated plate pair (5 - 5 or 5ʹ - 5ʹ) for the feed zones (AO) and one perforated plate arranged on both sides of this perforated plate pair for the separating perforated fields, are stacked at intervals (a2) such that through the adjacent perforated plates (3 or 3ʹ) of the separating perforated fields (TL) of the successive modules first collecting chambers (SK1) are formed. 13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Außenumfang der gestapelten Trenn-Module von einer Rohrwand (7) unter Bildung eines Trenn­rohres (TR) umgeben ist.13. Device according to claim 11 or 12, characterized in that the outer periphery of the stacked separation modules is surrounded by a tube wall (7) to form a separation tube (TR). 14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da­durch gekennzeichnet, daß die Lochfelder bzw. Lochbleche (ZL, TL) einen kreisförmigen Grundriß aufwei-­sen.14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the perforated fields or perforated plates (ZL, TL) have a circular plan. 15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Mantel (7) des Trennrohres (TR) ent­sprechend der Anzahl und Anordnung der in ihm enthaltenen Modu­le (Mo 1 bzw. Mo 2) segmentweise mit auf Umfangslinien liegen­den Schlitzen (8) versehen ist:

Ersten Schlitzen (8.1) zur Zufuhr des Fluidstromes zu den Einspeisezonen (AO) der Module von einer Einspeiseleitung,

zweiten Schlitzen (8,2) zur Abfuhr der in den ersten Sammelkam­mern (SK1) der Module gesammelten ersten Zweigströme (M bzw. NM) zur ersten Sammelleitung und

dritten Schlitzen (8.3) zur Abfuhr der in den zweiten Sammelkam­mern (SK 2) der Module gesammelten zweiten Zweigströme (NM bzw. M) zu einer zweiten Sammelleitung.
15. The device according to claim 14, characterized in that the jacket (7) of the separating tube (TR) according to the number and arrangement of the modules contained in it (Mo 1 or Mo 2) is provided segment-wise with circumferential slots (8) :

First slots (8.1) for supplying the fluid flow to the feed zones (AO) of the modules from a feed line,

second slots (8, 2) for discharging the first branch flows (M or NM) collected in the first collecting chambers (SK1) of the modules to the first collecting line and

third slots (8.3) for removing the second branch flows (NM or, respectively, collected in the second collecting chambers (SK 2) of the modules M) to a second manifold.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­zeichnet, daß in hexagonaler Anordnung die ersten bis dritten Schlitze (8.1, 8.2, 8.3) jeweils in mehreren Schlitz­gruppen über den Umfang des Trennrohres (TR) verteilt sind, wo­bei die Schlitze jeder Schlitzgruppe übereinanderliegen und et­wa 1/6 des Trennrohr-Umfanges überstreichen.16. The device according to claim 15, characterized in that the first to third slots (8.1, 8.2, 8.3) are each distributed in a plurality of slot groups over the circumference of the separating tube (TR) in a hexagonal arrangement, the slots of each slot group lying one above the other and about 1 / 6 of the circumference of the separator tube. 17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekenn­zeichnet, daß entsprechend den zu- bzw. abströmenden Fluidstrom-Mengen den ersten Schlitzen (8.1) drei über den Um­fang des Trennrohres verteilte Sektor-Bogenstücke zugeordnet sind und daß von den verbleibenden Sektor-Bogenstücken den zwei­ten Schlitzen (8.2) ein Sektor-Bogenstück und den dritten Schlitzen (8.3) zwei Sektor-Bogenstücke zugeordnet sind.17. The device according to claim 16, characterized in that according to the inflowing or outflowing amounts of fluid flow the first slots (8.1) are assigned three sector elbows distributed over the circumference of the separating tube and that of the remaining sector elbows the second slots (8.2) one sector arc piece and the third slots (8.3) two sector arc pieces are assigned. 18. Einrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch ge-­kennzeichnet, daß am Außenumfang des Trennrohres (TR) in radial-axial verlaufenden Ebenen liegende Schottwände (9) dichtend befestigt sind, welche entsprechend der hexagona­len Schlitz-Anordnung ein Ringraumvolumen am Außenumfang des Trennrohres in sechs verschiedene Leitungsvolumina (v₁ - v₆ ) unterteilen, von denen drei Leitungsvolumina (v₁ - v₃ ) mit den ersten Schlitzen (8.1) kommunizieren und Einspeiseleitungen bil­den,
ein Leitungsvolumen (v₄) mit den zweiten Schlitzen (8.2) kommu­niziert und eine erste Sammelleitung bildet und zwei weitere Leitungsvolumina (v₅, v₆) mit den dritten Schlitzen (8.3) kommu­nizieren und zweite Sammelleitungen bilden.
18. Device according to claim 16 or 17, characterized in that on the outer periphery of the separating tube (TR) in radially-axially extending planes bulkheads (9) are sealingly attached, which according to the hexagonal slot arrangement, an annulus volume on the outer periphery of the separating tube divide into six different line volumes (v₁ - v₆), three of which line volumes (v₁ - v₃) communicate with the first slots (8.1) and form feed lines,
a line volume (v₄) communicates with the second slots (8.2) and forms a first collecting line and two further line volumes (v₅, v₆) communicate with the third slots (8.3) and form second collecting lines.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, da­durch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Trennrohren (TR) in achsparalleler Anordnung zu einem Trennrohr­feld vereinigt ist und zusammen mit einem das Trennrohrfeld um­gebenden Behälter (100), welcher deckseitig wenigstens eine ge­ meinsame Haupt-Einspeiseleitung (11) und bodenseitig erste sowie zweite Haupt-Sammelleitungen (60, 70) aufweist, zu einem Trenn-­Kanister (TK) zusammengefaßt ist, welcher von einem Hochlei-­stungs-Solenoid (MM) zur Erzeugung des Hochgradienten-Magnetfel­des (H) umgeben ist, wobei die zwischen den in einem hexagona-­len Raster angeordneten Trennrohren (TR) freibleibenden Zwickel-­Gassen durch die Schottwände (9) in Einspeise- oder Sammellei­tungen (20) unterteilt werden und wobei der beladene Fluidstrom (A) über die deckseitige Haupt-Einspeiseleitung (11) einer Vor­kammer (12) des Kanisters und von dieser über ein entsprechend gelochtes Strömungseinleitblech (10) allen Einspeiseleitungen (v₁ - v₃ ) parallel zugeführt wird, wogegen bodenseitig des Kani­sters zwei weitere, axial benachbarte Nachschaltkammern (13, 14) vorgesehen sind, welche über gelochte Strömungsausleitbleche (30, 31) mit den ersten bzw. zweiten Sammelleitungen (V₄ bzw. v₅, v₆ ) kommunizieren und in die erste bzw. zweite Haupt-Sammel­leitung (60 bzw. 70) münden.19. Device according to one of claims 16 to 18, characterized in that a plurality of separating tubes (TR) is combined in an axially parallel arrangement to form a separating tube field and together with a container (100) surrounding the separating tube field, which cover side has at least one ge common main feed line (11) and bottom and first and second main manifolds (60, 70), is combined to form a separating canister (TK) which is used by a high-performance solenoid (MM) to generate the high gradient magnetic field (H) is surrounded, the gusset alleys remaining free between the separating tubes (TR) arranged in a hexagonal grid being divided by the bulkhead walls (9) into feed or collecting lines (20) and the loaded fluid stream (A) the top-side main feed line (11) of a prechamber (12) of the canister and from this via a correspondingly perforated flow inlet plate (10) all feed lines (v₁ - v₃) are supplied in parallel, whereas on the bottom side of the canister two further, axially adjacent secondary switching chambers (13, 14) are provided, which communicate with the first or second manifolds (V₄ or v₅, v₆) via perforated flow diversion plates (30, 31) and into the first or second main S branch line (60 or 70) open. 20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekenn­zeichnet, daß mehrere Trennkanister (TK) zu einer Separa­tor-Kaskade zusammengeschaltet sind,
wobei die gesammelten zweiten Zweigströme (NM 1) aus einem er­sten Kanister (TK 1) als Einspeise-Fluidstrom (A2) einem zwei­ten Kanister (TK 2) zuführbar sind, die gesammelten ersten Zweigströme (M1) aus dem ersten Kanister (TK 1) einem dritten Kanister (TK 3) als Einspeise-Fluidstrom (A3) zuleitbar sind, die gesammelten zweiten Zweigströme (NM 2) aus dem zweiten Ka­nister und die gesammelten ersten Teilströme (M3) aus dem drit­ten Kanister als Abfallstrom bzw. als Nutzstrom verwertbar sind und wobei schließlich die gesammelten ersten Zweigströme (M2) aus dem zweiten Kanister (TK 2) und die gesammelten zweiten Zweigströme (NM 3) aus dem dritten Kanister (TK 3) zusammenge­führt und als Einspeise-Fluidstrom (A1) der Haupt-Einspeiselei­tung des ersten Kanisters (TK 1) wieder zugeführt werden.
20. The device according to claim 19, characterized in that a plurality of separation canisters (TK) are connected to form a separator cascade,
wherein the collected second branch streams (NM 1) from a first canister (TK 1) can be fed as feed fluid stream (A2) to a second canister (TK 2), the collected first branch streams (M1) from the first canister (TK 1) third canister (TK 3) can be fed as feed fluid stream (A3), the collected second branch streams (NM 2) from the second canister and the collected first partial streams (M3) from the third canister can be used as waste stream or as useful stream and where finally, the collected first branch streams (M2) from the second canister (TK 2) and the collected second branch streams (NM 3) from the third canister (TK 3) are combined and as the feed fluid stream (A1) of the main feed line of the first canister ( TK 1) are fed again.
EP87105496A 1986-04-21 1987-04-14 Method for the continuous separation of magnetizable particles, and device therefor Expired - Lifetime EP0242773B1 (en)

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