EP2667973A1 - Trenneinrichtung zum separieren von in einer suspension enthaltenen magnetischen oder magnetisierbaren teilchen - Google Patents

Trenneinrichtung zum separieren von in einer suspension enthaltenen magnetischen oder magnetisierbaren teilchen

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EP2667973A1
EP2667973A1 EP12706522.5A EP12706522A EP2667973A1 EP 2667973 A1 EP2667973 A1 EP 2667973A1 EP 12706522 A EP12706522 A EP 12706522A EP 2667973 A1 EP2667973 A1 EP 2667973A1
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EP
European Patent Office
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separating
separation channel
coils
separating device
magnetic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12706522.5A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Goraj
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Family has litigation
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Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2667973A1 publication Critical patent/EP2667973A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B03C2201/22—Details of magnetic or electrostatic separation characterised by the magnetical field, special shape or generation

Definitions

  • the invention relates to a separating device for separating magnetic or magnetizable particles contained in a suspension, with a permeable by the suspension separation channel disposed on one side of the separation channel ferromagnetic yoke, at least one magnetic field generating means for generating a magnetic deflection field and arranged at the output of the separation channel Separating element for separating the magnetic or magnetizable particles, wherein the magnetic field generating means comprises a plurality along the separating channel arranged, with a tax ⁇ generating device controllable coils.
  • This separator is used for a continuous process for separating a mixture containing both magnetizable and non-magnetizable particles.
  • a time-varying deflection magnetic field is generated by the coils, in particular a traveling wave, so that the particles accumulate under the influence of the magnetic field or the magnetic field gradient on an inner surface of the separation channel.
  • the magnetizable particles accumulate on the wall of the separation channel, so that they can be separated when leaving the separation channel.
  • Magnetic field is a time-varying traveling field pre ⁇ see so that field-free areas exist in which no magnetic field gradient exists. These field gaps migrate with the flow, so that a magnetic or magnetized particle dissolves again when a field gap occurs from the wall of the separation channel and is transported by the flow. Accordingly, there is no excessive accumulation of particles, which is caused by a discontinuous would have to be eliminated by a process or a corresponding process step.
  • a mixture or a suspension of magnetizable and non-magnetizable particles can be separated.
  • This traveling field exerts a force on the magnetic particles, which is directed both to the wall and perpendicular thereto, in the flow direction of the suspension.
  • the mag netic particles are concentrated in the vicinity of the wall of the separation channel and transported in the direction of a dividing panel ⁇ benefits.
  • the energization of the arranged in series along the separation channel coils is such that at a certain time in adjacent coils, the current flows in the same direction, adjacent coils differ singly leu with regard to their phase angle.
  • the current In the longitudinal direction of the coil arrangement, the current varies in the form of sinusoidal half-waves, which alternate with field-free regions or time segments.
  • the invention is therefore based on the object to provide a separation ⁇ device that allows a better separation of magne tables or magnetizable particles.
  • the control device is designed to drive adjacent coils with alternating current directions.
  • the invention is based on the recognition that adverse force components that cause particles to be moved away from the wall of the separation channel can be avoided by feeding adjacent coils with oppositely directed currents.
  • the desired separation effect is thus effected by a different effect than in the separator according to DE 10 2008 047 852 AI.
  • adjacent coils are fed with different, ie opposite current directions.
  • the absolute value and the shape of the currents in the longitudinal direction of the separation channel un ⁇ remain changed, that is, the current has a sinusoidal waveform.
  • the direction of the current from one coil to the next coil according to the invention have be ⁇ neighboring coils opposite current directions.
  • Be ⁇ calculations and tests have shown that the gradient of the magnetic field is perpendicular to the direction of flow substantially only in the direction to the coils or to the inner wall of the separation channel, accordingly, with the erfindungsge ⁇ MAESSEN separation means the separation of magnetic and magnetizable particles having a high Efficiency can be performed.
  • control device can be designed such that the gradient of the magnetic field generated by the coils is directed essentially to the coils. This beneficial effect is due to the illustrated oppositely directed currents which cause no substantial force components to be generated in other directions, such as away from the coils. This results in the further advantage that the power required for the operation of the separator according to the invention power consumption is minimal.
  • each coil has its own Control device is assigned. Accordingly, each coil can be controlled individually, whereby the ge ⁇ desired current pattern can be generated.
  • the at least one control device is designed as a programmable power supply unit or as a converter. Through the power supply or the inverter, the current that is supplied to a coil can be set and controlled in the desired manner.
  • a particularly good separation can be achieved at the fiction, modern ⁇ separator when the opposite streams of adjacent coils are shifted in phase. Due to the temporal shift of the currents generated an alternating traveling field, whereby the desired Kraftkompo ⁇ nenten, which act on the particles in suspension, arise.
  • phase shift of the currents of adjacent coils is 5 ° -20 °, in particular 10 °. It is also conceivable that the time shift of adjacent coils is adjustable.
  • each coil is energized only with a positive or a negative half-wave. During further cycles the same coil can even with a positive half wave ⁇ and then energized with a negative half-cycle. It is essential that adjacent coils are each acted upon by currents with alternating current directions.
  • the coil Zvi ⁇ rule two half-waves is essentially dead. Accordingly, a positive half cycle does not immediately turn into a negative half cycle, instead there is a period during which the coil is not energized. Since no magnetic field gradient exists in this state, no force acts on mag- netic or magnetizable particles, so that they are transported by the hydrodynamic forces of the suspension. This has the advantage that adhesion of a large number of the particles is avoided at a particular location that would otherwise be removed by another elekt ⁇ skills or mechanical means.
  • a displacement body in the separation channel of the separating device according to the invention, a displacement body is arranged.
  • An example zylinderför ⁇ mig trained displacement causes an annular separation channel is formed with a desired width.
  • a separating diaphragm ⁇ Before ⁇ preferably is at the end of the separation channel is a separating diaphragm ⁇ arranged to separate the magnetic and magnetizable particles of waste rock.
  • Fig. 1 is a sectional view of an inventive
  • Fig. 2 current waveform diagrams of several coils of the separation device according to the invention, wherein the current waveform is plotted against the phase angle.
  • the separator 1 shown in Fig. 1 comprises a cylindrical displacement body 2 which is spaced from a coaxial cylindrical yoke 3 surrounded iron. Between the displacement body 2 and the yoke 3, an annular separation channel 4 is formed.
  • the iron yoke has circumferential grooves 5, in which coils 6 are arranged.
  • the separation channel 4 and the coil 6 are separated by a non-illustrated separation ⁇ wall, so that the separation channel 4 liquid flowing through the coil 6 is not affected.
  • six coils are shown. represents, but this is only to be understood as an example, the number of coils arranged one behind the other in the flow direction can be chosen arbitrarily.
  • An inlet 7 of the separation channel 4 is continuously filled with a suspension 8 by means of a feed means designed as a pump.
  • the suspension 8 contains magnetizable and non-magnetizable components as powders or particles contained in a liquid. In the illustrated embodiment, water is used as the liquid.
  • the direction of flow is indicated by the arrow 11.
  • the non-magnetizable components are also called deaf rocks.
  • the separation device 1 the magnetizable components are to be separated from the suspension.
  • the separation of the magnetizable particles contained in the suspension 8 is carried out by a controlled
  • the power supplies 9 each serve as control means for controlling the current supplied to a coil 6. All power supplies 9 are connected via not shown electrical connections to a controller 10, which controls the individual power supplies 9, in particular the phase position of the individual streams.
  • FIG. 2 shows by way of example for the six coils 6 how the current changes over the phase angle.
  • the phase angle is taken on the horizontal axis ⁇ , the normalized current on the vertical axis.
  • ⁇ the normalized current on the vertical axis.
  • adjacent coils 6 have alternating current directions.
  • ⁇ means of a power supply 9, which is in communication with the controller 10, the current which is supplied to a coil 6, controlled.
  • the current which is supplied to the first coil the shape of a positive half-wave has 12.
  • the approximate si ⁇ nusförmige half-shaft 12 is located above the waagerech- th axis, this current is therefore defined as positive. With this current, the uppermost coil 6 shown in Fig. 1 is controlled ⁇ . After the lapse of a certain phase portion, in the illustrated embodiment, after 10 °, the adjacent coil 14 is driven by its associated power supply part 13. However, the adjacent coil 14 is acted upon by a current of opposite sign, which is therefore shown in Fig. 2 below the horizontal axis. Accordingly, the currents applied to the coils 6, 14 have opposite directions and opposite signs. However, the amount and duration of the half wave of the current is the same in both cases.
  • an adjacent coil 15 is energized by a power supply 16 as soon as the phase angle has been reached 20 °.
  • the current supplied to the coil 15 has an opposite sign in comparison to the adjacent coil 14, it is thus a positive half-wave.
  • positive and negative half-waves alternate, each shifted in phase.
  • a positive or negative half cycle has a phase length of 30 °, followed by an electroless phase section.

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Description

Beschreibung
Trenneinrichtung zum Separieren von in einer Suspension enthaltenen magnetischen oder magnetisierbaren Teilchen
Die Erfindung betrifft eine Trenneinrichtung zum Separieren von in einer Suspension enthaltenen magnetischen oder magnetisierbaren Teilchen, mit einem von der Suspension durchströmbaren Trennkanal, einem an einer Seite des Trennkanals angeordneten ferromagnetischen Joch, wenigstens einem Magnetfelderzeugungsmittel zur Erzeugung eines magnetischen Ablenkfelds sowie einem am Ausgang des Trennkanals angeordneten Trennelement zum Abtrennen der magnetischen oder magnetisierbaren Teilchen, wobei das Magnetfelderzeugungsmittel eine Mehrzahl entlang des Trennkanals angeordnete, mit einer Steu¬ erungseinrichtung ansteuerbare Spulen aufweist.
Eine derartige Trenneinrichtung ist aus der
DE 10 2008 047 852 AI bekannt. Diese Trenneinrichtung wird für ein kontinuierliches Verfahren zum Trennen eines Gemischs verwendet, das sowohl magnetisierbare als auch unmagnetisier- bare Teilchen enthält. Bei dieser Trenneinrichtung ist vorgesehen, dass ein zeitlich veränderliches Ablenkmagnetfeld durch die Spulen erzeugt wird, insbesondere eine Wanderwelle, so dass sich die Teilchen unter dem Einfluss des Magnetfelds bzw. des Magnetfeldgradienten an einer Innenfläche des Trennkanals ansammeln. Während des Durchströmens des Trennkanals sammeln sich die magnetisierbaren Teilchen an der Wandung des Trennkanals an, so dass sie beim Verlassen des Trennkanals separiert werden können. Im Gegensatz zu einem konstanten
Magnetfeld ist ein zeitlich veränderliches Wanderfeld vorge¬ sehen, so dass feldfreie Bereiche existieren, in denen kein Magnetfeldgradient existiert. Diese Feldlücken wandern mit der Strömung, so dass ein magnetisches oder magnetisiertes Teilchen sich beim Auftreten einer Feldlücke wieder von der Wandung des Trennkanals löst und durch die Strömung weitertransportiert wird. Dementsprechend kommt es nicht zu einer übermäßigen Ansammlung von Teilchen, die durch ein diskonti- nuierliches Verfahren bzw. einen entsprechenden Verfahrensschritt beseitigt werden müsste.
Mit derartigen Trennvorrichtungen kann ein Gemisch oder eine Suspension aus magnetisierbaren und unmagnetisierbaren Teilchen getrennt werden. Dabei wird von einem Wanderfeld Ge¬ brauch gemacht, das sich entlang eines Trennkanals in Rich¬ tung einer Trennblende bewegt. Dieses Wanderfeld übt eine Kraft auf die magnetischen Teilchen aus, die sowohl zur Wand als auch senkrecht dazu, in Fließrichtung der Suspension, ge richtet ist. Durch die Kombination dieser Kraft mit der hyd¬ rodynamischen Kraft der strömenden Suspension werden die mag netischen Teilchen in der Nähe der Wandung des Trennkanals aufkonzentriert und in Richtung einer Trennblende transpor¬ tiert. Die Bestromung der in Reihe entlang des Trennkanals angeordneten Spulen erfolgt derart, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt in benachbarten Spulen der Strom in der gleichen Richtung fließt, benachbarte Spulen unterscheiden sich ledig lieh hinsichtlich ihres Phasenwinkels. In Längsrichtung der Spulenanordnung variiert der Strom in Form von sinusförmigen Halbwellen, die sich mit feldfreien Bereichen bzw. Zeitabschnitten abwechseln.
Bei der aus der DE 10 2008 047 852 AI bekannten Trenneinrich tung haben Untersuchungen ergeben, dass in Teilbereichen des Trennkanals unerwünschte Kraftkomponenten auftreten, durch die die Teilchen von der Wandung des durchströmten Trennkanals weg bewegt werden, so dass in der Folge ein gewisser An teil der Teilchen nicht abgetrennt werden konnte.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Trenn¬ einrichtung anzugeben, die eine bessere Separation der magne tischen oder magnetisierbaren Teilchen ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Trenneinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung zum Ansteuern benachbarter Spulen mit alternierenden Stromrichtungen ausgebildet ist. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass nachteilige Kraftkomponenten, die dazu führen, dass Teilchen von der Wandung des Trennkanals weg bewegt werden, vermieden werden können, indem benachbarte Spulen mit entgegengesetzt gerichteten Strömen gespeist werden. Die gewünschte Separationswirkung wird somit durch einen anderen Effekt als bei der Trenneinrichtung gemäß DE 10 2008 047 852 AI bewirkt.
Erfindungsgemäß ist hingegen vorgesehen, dass benachbarte Spulen mit unterschiedlichen, d. h. entgegengesetzten Stromrichtungen gespeist werden. Dabei bleiben der Absolutbetrag und die Form der Ströme in Längsrichtung des Trennkanals un¬ verändert, d. h. der Strom hat einen sinusförmigen Verlauf. Unterschiedlich ist allerdings die Richtung des Stroms von einer Spule zur nächsten Spule, erfindungsgemäß weisen be¬ nachbarte Spulen entgegengesetzte Stromrichtungen auf. Be¬ rechnungen und Tests haben ergeben, dass der Gradient des Magnetfelds senkrecht zur Strömungsrichtung im Wesentlichen nur in Richtung zu den Spulen bzw. zur Innenwandung des Trennkanals zeigt, dementsprechend kann mit der erfindungsge¬ mäßen Trenneinrichtung die Separation von magnetischen und magnetisierbaren Teilchen mit einem hohem Wirkungsgrad durchgeführt werden kann.
Bei der erfindungsgemäßen Trenneinrichtung kann die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet sein, dass der Gradient des durch die Spulen erzeugten Magnetfelds im Wesentlichen zu den Spulen gerichtet ist. Diese vorteilhafte Wirkung ist eine Folge der erläuterten entgegengesetzt gerichteten Ströme, die bewirken, dass keine wesentlichen Kraftkomponenten in andere Richtungen, etwa von den Spulen weg, erzeugt werden. Daraus resultiert der weitere Vorteil, dass der für den Betrieb der erfindungsgemäßen Trenneinrichtung erforderliche Strombedarf minimal ist.
Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Trenneinrichtung kann es vorgesehen sein, dass jeder Spule eine eigene Steuerungseinrichtung zugeordnet ist. Dementsprechend kann jede Spule individuell angesteuert werden, wodurch das ge¬ wünschte Strommuster erzeugt werden kann.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass die wenigstens eine Steuerungseinrichtung als programmierbares Netzteil oder als Umrichter ausgebildet ist. Durch das Netzteil bzw. den Umrichter kann der Strom, der einer Spule zugeführt wird, in der gewünschten Weise eingestellt und gesteuert werden.
Eine besonders gute Separation lässt sich bei der erfindungs¬ gemäßen Trenneinrichtung erzielen, wenn die entgegengesetzten Ströme benachbarter Spulen phasenverschoben sind. Durch die zeitliche Verschiebung der erzeugten Ströme entsteht ein alternierendes Wanderfeld, wodurch die gewünschten Kraftkompo¬ nenten, die auf die in der Suspension befindliche Teilchen einwirken, entstehen.
Es wird besonders bevorzugt, dass die Phasenverschiebung der Ströme benachbarter Spulen 5° - 20°, insbesondere 10°, beträgt. Es ist auch denkbar, dass die zeitliche Verschiebung benachbarter Spulen einstellbar ist.
Bei der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung kann es vorgesehen sein, dass jede Spule lediglich mit einer positiven oder einer negativen Halbwelle bestromt wird. Während weiterer Zyklen kann dieselbe Spule einmal mit einer positiven Halb¬ welle und anschließend mit einer negativen Halbwelle bestromt werden. Wesentlich ist dabei, dass benachbarte Spulen jeweils durch Ströme mit alternierenden Stromrichtungen beaufschlagt werden .
In diesem Zusammenhang wird es bevorzugt, dass die Spule zwi¬ schen zwei Halbwellen im Wesentlichen stromlos ist. Dementsprechend geht eine positive Halbwelle nicht sofort in eine negative Halbwelle über, stattdessen existiert ein Zeitraum, in dem die Spule nicht bestromt wird. Da in diesem Zustand kein Magnetfeldgradient existiert, wirkt keine Kraft auf mag- netische oder magnetisierbare Teilchen ein, so dass diese durch die hydrodynamischen Kräfte der Suspension weitertransportiert werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass ein Anhaften einer großen Zahl der Teilchen an einer bestimmten Stelle vermieden wird, die ansonsten durch ein anderes elekt¬ risches oder mechanisches Mittel entfernt werden müssten.
Im Rahmen der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass in dem Trennkanal der erfindungsgemäßen Trenneinrichtung ein Verdrängerkörper angeordnet ist. Ein beispielsweise zylinderför¬ mig ausgebildeter Verdrängerkörper bewirkt, dass ein ringförmiger Trennkanal mit einer gewünschten Breite entsteht. Vor¬ zugsweise ist am Ende des Trennkanals eine Trennblende ange¬ ordnet, um die magnetischen und magnetisierbaren Teilchen von taubem Gestein abzutrennen.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schemati¬ sche Darstellungen und zeigen:
Fig. 1 eine geschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen
Trennvorrichtung; und
Fig. 2 Stromverlaufsdiagramme mehrerer Spulen der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung, wobei der Stromverlauf über dem Phasenwinkel aufgetragen ist.
Die in Fig. 1 gezeigte Trennvorrichtung 1 umfasst einen zylindrischen Verdrängerkörper 2, der beabstandet von einem koaxialen zylindrischen Joch 3 aus Eisen umgeben ist. Zwischen dem Verdrängerkörper 2 und dem Joch 3 ist ein ringförmiger Trennkanal 4 gebildet. Das Eisenjoch weist umlaufende Nuten 5 auf, in denen Spulen 6 angeordnet sind. Der Trennkanal 4 und die Spulen 6 sind durch eine nicht näher dargestellte Trenn¬ wandung voneinander getrennt, so dass eine den Trennkanal 4 durchströmende Flüssigkeit die Spulen 6 nicht berührt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind sechs Spulen darge- stellt, dies ist jedoch lediglich beispielhaft zu verstehen, die Anzahl der in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten Spulen kann beliebig gewählt werden. Über ein als Pumpe ausgebildetes Beschickungsmittel wird ein Einlass 7 des Trennkanals 4 kontinuierlich mit einer Suspension 8 befüllt. Die Suspension 8 enthält magnetisierbare und nicht magnetisierbare Bestandteile als Pulver oder Partikel, die in einer Flüssigkeit enthalten sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird Wasser als Flüssigkeit verwendet.
Die Strömungsrichtung wird durch den Pfeil 11 angegeben. Die nicht magnetisierbaren Bestandteile werden auch als taubes Gestein bezeichnet. Durch die Trennvorrichtung 1 sollen die magnetisierbaren Bestandteile aus der Suspension separiert werden.
Die Abtrennung der magnetisierbaren Teilchen, die in der Suspension 8 enthalten sind, erfolgt durch eine gesteuerte
Bestromung der mehreren Spulen 6, denen jeweils ein program- mierbares Netzteil 9 zugeordnet ist. Die Netzteile 9 dienen jeweils als Steuerungseinrichtung, um den Strom, mit dem eine Spule 6 versorgt wird, zu steuern. Alle Netzteile 9 sind über nicht näher dargestellte elektrische Verbindungen mit einem Controller 10 verbunden, der die einzelnen Netzteile 9 steu- ert, insbesondere die Phasenlage der einzelnen Ströme.
Durch eine bestimmte, festgelegte Bestromung der Netzteile 9 wird ein elektromagnetisches Feld erzeugt, dessen Gradient im Wesentlichen in Richtung der Spulen, d. h. radial nach außen zeigt, so dass magnetische Partikel in Richtung der Spule be¬ wegt werden.
Zur Erläuterung des Stromverlaufs wird zusätzlich auf Fig. 2 Bezug genommen. In Fig. 2 ist beispielhaft für die sechs Spu- len 6 dargestellt, wie sich der Strom über dem Phasenwinkel ändert. Der Phasenwinkel ist auf der waagerechten Achse auf¬ getragen, der normierte Strom über der senkrechten Achse. Bei der Bestromung der Spulen 6 ist wesentlich, dass benachbarte Spulen 6 mit entgegengesetzten Stromrichtungen bestromt werden. Wie sowohl aus Fig. 1 als auch Fig. 2 hervorgeht, weisen benachbarte Spulen 6 alternierende Stromrichtungen auf. Mit¬ tels eines Netzteils 9, das mit dem Controller 10 in Verbin- dung steht, wird der Strom, der einer Spule 6 zugeführt wird, gesteuert. Wie aus dem obersten Diagramm von Fig. 2 ersichtlich ist, hat der Strom, der der ersten Spule zugeführt wird, die Form einer positiven Halbwelle 12. Die näherungsweise si¬ nusförmige Halbwelle 12 befindet sich oberhalb der waagerech- ten Achse, dieser Strom wird daher als positiv definiert. Mit diesem Strom wird die oberste in Fig. 1 gezeigte Spule 6 an¬ gesteuert. Nach dem Verstreichen eines bestimmten Phasenabschnitts, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach 10°, wird die benachbarte Spule 14 durch das ihr zugeordnete Netz- teil 13 angesteuert. Allerdings wird die benachbarte Spule 14 durch einen Strom mit entgegengesetztem Vorzeichen beaufschlagt, der deshalb in Fig. 2 unterhalb der waagerechten Achse gezeigt ist. Dementsprechend weisen die Ströme, durch die die Spulen 6, 14 beaufschlagt werden, entgegengesetzte Richtungen und entgegengesetzte Vorzeichen auf. Der Betrag und die Dauer der Halbwelle des Stroms ist jedoch in beiden Fällen gleich.
Analog wird eine benachbarte Spule 15 von einem Netzteil 16 bestromt, sobald der Phasenwinkel 20° erreicht worden ist.
Der der Spule 15 zugeführte Strom weist ein entgegengesetztes Vorzeichen im Vergleich zu der benachbarten Spule 14 auf, es handelt sich somit um eine positive Halbwelle. Dementspre¬ chend wird die jeweils benachbarte Spule von einem Strom mit umgekehrtem Vorzeichen durchflössen, der um einen bestimmten Phasenwinkel, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel 10°, verschoben ist. Dementsprechend wechseln sich positive und negative Halbwellen ab, die jeweils hinsichtlich der Phase verschoben sind. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, hat eine positive oder negative Halbwelle eine Phasenlänge von 30°, daran schließt sich ein stromloser Phasenabschnitt an. Während des stromlosen Zustands wirkt kein Magnetfeldgradient und damit keine Kraft auf die in der Suspension 8 enthaltenen Teilchen ein, dementsprechend lösen sie sich von der Innenfläche des Trennkanals 4 und werden durch die hydrodynamische Kraft der Strömung weiterbewegt.
Wenn ein magnetisierbares Teilchen eine bestromte Spule pas¬ siert, bewegt es sich unter dem Einfluss des Magnetfeldgra- dienten radial in Richtung der Spule bis es den äußeren Rand des Trennkanals 4 erreicht. Auf diese Weise werden die magne¬ tischen Teilchen kontinuierlich weiter nach außen bewegt, so dass sie sich entlang des Trennkanals ansammeln. Am äußeren Rand des Trennkanals bildet sich somit ein Bereich, in dem die magnetischen Teilchen in hoher Konzentration vorhanden sind . Am unteren Ende des Trennkanals ist eine Trennblende 17 ange¬ ordnet, so dass die magnetischen Partikel, die in Fig. 1 als ausgefüllte Kreise dargestellt sind, als Konzentrat von der Suspension 8 separiert werden können. Der verbleibende Teil der Suspension 8 verlässt den Trennkanal 4 durch einen Ablauf

Claims

Patentansprüche
1. Trenneinrichtung zum Separieren von in einer Suspension enthaltenen magnetischen oder magnetisierbaren Teilchen, mit einem von der Suspension durchströmbaren Trennkanal, einem an einer Seite des Trennkanals angeordneten ferromagnetischen Joch, wenigstens einem Magnetfelderzeugungsmittel zur Erzeu¬ gung eines magnetischen Ablenkfelds sowie einem am Ausgang des Trennkanals angeordneten Trennelement zum Abtrennen der magnetischen oder magnetisierbaren Teilchen, wobei das Magnetfelderzeugungsmittel eine Mehrzahl entlang des Trennkanals angeordnete, mit einer Steuerungseinrichtung ansteuerbare Spulen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs¬ einrichtung zum Ansteuern benachbarter Spulen (6, 14, 15) mit alternierenden Stromrichtungen ausgebildet ist.
2. Trenneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass der Gradient des durch die Spulen (6, 14, 15) erzeugten Mag- netfelds im Wesentlichen zu den Spulen (6, 14, 15) gerichtet ist .
3. Trenneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Spule (6, 14, 15) eine eigene Steue- rungseinrichtung zugeordnet ist.
4. Trenneinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Steuerungs¬ einrichtung als programmierbares Netzteil (13, 16) oder als Umrichter ausgebildet ist.
5. Trenneinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die entgegengesetzt gerichteten Ströme benachbarter Spulen (6, 14, 15) phasenverschoben sind.
6. Trenneinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverschiebung der Ströme benachbarter Spulen (6, 14, 15) 5° bis 20°, insbesondere 10°, beträgt.
7. Trenneinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Spule (6, 14, 15) lediglich mit einer positiven oder negativen Halbwelle bestromt wird.
8. Trenneinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (6, 14, 15) zwischen zwei Halbwellen im Wesentlichen stromlos ist. 9. Trenneinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Trennkanal (4) ein
Verdrängerkörper (2) angeordnet ist.
10. Trenneinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende des Trennkanals (4) eine Trennblende (17) angeordnet ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106622645A (zh) * 2017-01-17 2017-05-10 西华大学 一种低能耗磁式带电粒子回收装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010010220A1 (de) * 2010-03-03 2011-09-08 Siemens Aktiengesellschaft Trennvorrichtung zum Trennen eines Gemischs
PL3126053T3 (pl) 2014-03-31 2023-07-17 Basf Se Urządzenie oddzielające namagnesowany materiał
CN107073479A (zh) 2014-11-27 2017-08-18 巴斯夫欧洲公司 用于磁力分离的附聚期间的能量输入
EP3223953A1 (de) 2014-11-27 2017-10-04 Basf Se Verbesserung der konzentratqualität
CN104772211B (zh) * 2015-04-30 2019-02-19 山东华特磁电科技股份有限公司 电磁淘洗精选机
CN105381876B (zh) * 2015-12-09 2018-03-09 长沙矿冶研究院有限责任公司 一种产生梯度弱磁场的线圈磁系
EP3181230A1 (de) 2015-12-17 2017-06-21 Basf Se Ultraflotation mit magnetisch ansprechbaren trägerpartikeln
ES2941111T3 (es) 2017-09-29 2023-05-16 Basf Se Concentración de partículas de grafito mediante aglomeración con partículas magnéticas hidrófobas
CN108745634A (zh) * 2018-05-24 2018-11-06 贺州学院 一种电磁分离装置
CA3106758A1 (en) 2018-08-13 2020-02-20 Basf Se Combination of carrier-magnetic-separation and a further separation for mineral processing
US11111925B2 (en) * 2018-10-25 2021-09-07 Saudi Arabian Oil Company Prevention of ferromagnetic solids deposition on electrical submersible pumps (ESPS) by magnetic means
CN109746117B (zh) * 2019-03-15 2023-10-10 山东华特磁电科技股份有限公司 低频交流电磁淘洗机
WO2022184817A1 (en) 2021-03-05 2022-09-09 Basf Se Magnetic separation of particles supported by specific surfactants
WO2024079236A1 (en) 2022-10-14 2024-04-18 Basf Se Solid-solid separation of carbon from a hardly soluble alkaline earth sulfate

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE115808C (de) *
US3988240A (en) * 1973-04-05 1976-10-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Alternating field magnetic separator
JPS5710311A (en) * 1980-06-18 1982-01-19 Daido Steel Co Ltd Magnetic separator
US6346196B1 (en) * 1998-07-01 2002-02-12 The Board Of Governors For Higher Education State Of Rhode Island Providence Plantations Flow-through, hybrid magnetic field gradient, rotating wall device for enhanced colloidal magnetic affinity separations
US6558541B1 (en) * 2000-10-12 2003-05-06 Av Lubricants, Inc. Contaminant capture device and method for use
GB2423871B (en) * 2005-03-04 2007-12-12 Siemens Magnet Technology Ltd Superconducting magnet system
DE102005013197A1 (de) * 2005-03-16 2006-09-28 Siemens Ag Magnetische Betätigungsvorrichtung
EP1974821A1 (de) 2007-03-26 2008-10-01 F.Hoffmann-La Roche Ag Verfahren und Vorrichtung zum Transport magnetischer oder magnetisierbarer Mikrokugeln
PT2327665T (pt) * 2008-08-25 2017-03-17 Peñas Ballester Pedro Dispositivo de dessalinização utilizando membranas seletivas e campos magnéticos
DE102008047852B4 (de) 2008-09-18 2015-10-22 Siemens Aktiengesellschaft Trenneinrichtung zum Trennen eines Gemischs von in einer in einem Trennkanal geführten Suspension enthaltenen magnetisierbaren und unmagnetisierbaren Teilchen
WO2010037162A1 (en) * 2008-10-01 2010-04-08 Waterex Pty Ltd Electro-magnetic flux clarifier, thickener or separator
DE102009035764A1 (de) 2009-08-03 2011-02-17 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Entfernung von Schadstoffen und/oder Verunreinigungen aus Trink- und/oder Prozesswasser
EP2368639A1 (de) * 2010-03-23 2011-09-28 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Magnetseparation eines Fluids

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2012116909A1 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106622645A (zh) * 2017-01-17 2017-05-10 西华大学 一种低能耗磁式带电粒子回收装置
CN106622645B (zh) * 2017-01-17 2018-02-06 西华大学 一种低能耗磁式带电粒子回收装置

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