EP2736647A1 - Magnetseparator, verfahren zu dessen betrieb und dessen verwendung - Google Patents

Magnetseparator, verfahren zu dessen betrieb und dessen verwendung

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EP2736647A1
EP2736647A1 EP12753733.0A EP12753733A EP2736647A1 EP 2736647 A1 EP2736647 A1 EP 2736647A1 EP 12753733 A EP12753733 A EP 12753733A EP 2736647 A1 EP2736647 A1 EP 2736647A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fluid
magnetic
drum
separation zone
magnetic separator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12753733.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralph Oliver Schmidt
Argun Gökpekin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Germany GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to EP12753733.0A priority Critical patent/EP2736647A1/de
Publication of EP2736647A1 publication Critical patent/EP2736647A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION 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
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/10—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with cylindrical material carriers
    • B03C1/14—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with cylindrical material carriers with non-movable magnets
    • B03C1/145—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with cylindrical material carriers with non-movable magnets with rotating annular or disc-shaped material carriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION 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
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/10—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with cylindrical material carriers
    • B03C1/14—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with cylindrical material carriers with non-movable magnets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/18—Magnetic separation whereby the particles are suspended in a liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION 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
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/20—Magnetic separation of bulk or dry particles in mixtures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION 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
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/24—Details of magnetic or electrostatic separation for measuring or calculating of parameters, e.g. efficiency

Definitions

  • Magnetic separator method for its operation and its use
  • the invention relates to a magnetic separator for separating magnetic and / or magnetizable particles from a fluid further comprising non-magnetic and / or non-magnetizable particles, with a rotatable drum, at least one, arranged in an interior of the drum
  • Magnet arrangement and a separation zone through which the fluid is conductive, wherein the separation zone is formed by a Zwi ⁇ space between the drum and a Fluidleitan extract, and its use.
  • the invention further relates to a method for operating such a magnetic separator, wherein a fluid comprising magnetic and / or magnetizable particles and further non-magnetic and / or non-magnetizable particles is passed through the separation zone, and wherein the magnetic and / or magnetisable ⁇ Particles are predominantly attached to the offset in rotation drum and separated from the fluid.
  • Magnetic separators of the type mentioned are already known. They are used in particular in the mining industry and the metal industry, but also in other industries.
  • the RU 2365421 Cl describes a gen ⁇ proper magnetic separator with a drum and a magnetic arrangement, which is designed to rotate about the drum axis of the drum and includes permanent magnets, for a wet ⁇ divorce.
  • the RU 2365421 Cl mentioned at the outset attempts to alleviate these problems by permanently mounting baffles in the separation zone at regular intervals, which guide a liquid medium flowing through the separation zone repeatedly in the direction of the drum wall.
  • baffles in the separation zone at regular intervals, which guide a liquid medium flowing through the separation zone repeatedly in the direction of the drum wall.
  • magnetic fine and ultrafine particles are repeatedly directed in the direction of the drum, the distance between the drum and fine and very fine particles in the fluid, which flow in the area of the fluid guide arrangement, is reduced and the formation of flocs is slightly more difficult.
  • a substantially constant composition of the fluid to ⁇ a high yield even at elevated fine or very fine fraction is achievable with this type of magnet ⁇ separators.
  • Magnetseparator and a method to provide its operation, with which the yield of the separation process can be further increased.
  • the object is for the magnetic separator for separating magnetic and / or magnetizable particles from a fluid comprising non-magnetic and / or non-magnetizable particles, with a rotatable drum, at least one arranged in an interior of the drum magnet assembly, and a Separation zone, through which the fluid is conductive, wherein the separation zone is formed by an intermediate space between the drum and a Fluidleitanowski, achieved in that during operation of the Magnetseparators a distance between the drum and the Fluidleitan Aunt and / or a width of the separation zone at least locally variable, wherein at least one measuring device for detecting at least one fluid parameter of the fluid is present and the distance and / or the width depending on the at least one fluid parameter is ver ⁇ ⁇ edible.
  • An "operation" of the magnetic separator is already present when
  • a change in the distance A between the drum and Fluidleit- arrangement and / or a width B of the separation zone is equivalent to an at least local change in the cross section of the separation zone in the flow direction of the
  • the cross section of the separation zone can ⁇ seen in the longitudinal direction of the separation zone, ie, from the point of entry of the fluid into the separation zone can be reduced or enlarged at any point to the exit point of the fluid from the separation zone. Further ⁇ certain flow patterns of the fluid can be adjusted within the separation zone, so that the fluid is passed, for example substantially meandering or undulating through the separation zone.
  • the cross-sectional area of the separation zone is in
  • a distance between the drum and the fluid guide arrangement and / or a width of the separation zone can be reduced in particular by at least 10%, in particular and at least 25%.
  • the at least one magnet assembly in the drum may be formed firmly ⁇ or movable.
  • permanent magnets and / or electromagnets can be used in the magnet arrangement.
  • the drum rotates during operation of the magnetic separator in ⁇ example in the direction of fluid flow, wherein a drum drive can be provided or the drive of the drum can be done by the flowing fluid, similar to a ei ⁇ nem water wheel.
  • a drum drive can be provided or the drive of the drum can be done by the flowing fluid, similar to a ei ⁇ nem water wheel.
  • Such a magnetic separator is called
  • Constant velocity separator called.
  • designs of magnetic separators are known in which the drum moves against the fluid flow or at least in partial regions of the separation zone against the fluid flow. These are referred to as countercurrent separator or Halbumblelaufscheider.
  • the fluid may be a particle-laden gas or a suspension, the latter being preferred herein. It has proven particularly when the Fluidleitan Aunt at least one, by means of at least one drive means comprises movable flow guide means, be ⁇ is wegbar in the Sepa ⁇ rationszone in, particularly in the direction of the drum.
  • a mobility of a flow guide device in the direction of the drum results in that the distance A Zvi ⁇ rule the drum and the fluid guide device as required in whole or in certain areas changed, in particular decreased herein can be.
  • such a flow-deflecting device can also be movable parallel to the drum surface in the separation zone in order to change the width B of the separation zone as a whole or locally. After this can take place during operation of the Magnetsepa ⁇ erator, an adaptation of the geometry of the separation zone to fluctuations in the fluid composition without stopping the system is possible. The maximum separation ⁇ effectively is always optimally adjusted.
  • the magnetic separator further comprises a control and / or regulating device, to which the at least one detected fluid parameter can be transmitted and which is set up, depending on the at least one fluid parameter, a control signal to the at least one Antriebsein ⁇ direction for positioning the at least one To transmit flow steering device.
  • a control and / or regulating device will allow automatic and therefore be ⁇ sonderes quick and effective adjustment of the geometry of the separation zone to fluctuations in the fluid composition.
  • an angular range in which the distance between the drum and the fluid guide arrangement and / or a width of the separation zone is at least locally variable comprises more than 35 °
  • Circumference of the drum In particular includes the Winkelbe ⁇ reaching more than 40 °, preferably more than 60 ° of a circular circumference ⁇ the drum. But particularly preferred is a win ⁇ kel Scheme in the range of 180 ° to 320 ° of a circumference of the drum.
  • the influence on the fluid can be improved and the probability that the beab ⁇ schreibte measure is carried out successfully, significantly increased.
  • the at least one flow-deflecting device is preferably formed in the form of a plate, a flap, a baffle or a punch. The targeted use of such Strö ⁇ mungslenk Anlagenen allows a targeted influencing of the flow in the separation zone, with areas with laminar flow and areas with turbulent flow, eg containing turbulence, backflow, etc. can be achieved.
  • the Fluidleitan extract comprises in a preferred exemplary form of the magnetic separator in its, the separation zone facing surface at least partially a warp ⁇ bare membrane.
  • the drive device (s) are located on a side of the membrane facing away from the separation zone, but in particular also the at least one flow deflection device.
  • a membrane is formed for example by a wear-resistant film of plastic and / or metal, which is impermeable to the fluid. The diaphragm reliably prevents leakage of fluid from the separation zone and contamination of the mechanics of the moveable flow deflector (s).
  • the at least one driving device of a flow directing means is preferably a motor ⁇ generic, pneumatic, hydraulic or mechanical drive means ⁇ .
  • a mechanical drive means is understood, for example, a push rod, crank assembly or the like, with the aid of a manual adjustment of the position of one or more simultaneously flow deflection is possible.
  • a pneumatic drive device such as a compressed air be ⁇ exaggerated adjustment.
  • an electromotive drive device comprising at least one electric motor is particularly preferred.
  • the at least one measuring device for detecting at least one fluid parameter of the fluid can be arranged before entry into the separation zone and / or in the separation zone and / or after leaving the separation zone.
  • a measuring device in particular at least one of the following fluid parameters is detected:
  • Concentrate stream called, magnetic and / or
  • waste stream of magnetic and / or magnetizable particles
  • Solid content of the concentrate stream By means of a measuring device, for example, an X-ray fluorescence analysis for determining the substance composition and / or substance concentrations in the fluid, laser diffraction for measuring a particle size distribution or particle sizes, an ultrasonic measurement for measuring a particle size distribution or particle sizes, an ultrasonic measurement for determination a solid concentration in the fluid, or a Coriolis mass flow measurement to determine the current flow of fluid performed.
  • a measuring device for example, an X-ray fluorescence analysis for determining the substance composition and / or substance concentrations in the fluid, laser diffraction for measuring a particle size distribution or particle sizes, an ultrasonic measurement for measuring a particle size distribution or particle sizes, an ultrasonic measurement for determination a solid concentration in the fluid, or a Coriolis mass flow measurement to determine the current flow of fluid performed.
  • the object is achieved for the method for operating a magnetic separator according to the invention in that a fluid comprising magnetic and / or magnetizable particles and furthermore non-magnetic and / or non-magnetizable particles is passed through the separation zone that the magnetic and / or magnetizable particles are predominantly attached to the offset in rotation drum and separated from the fluid that during operation of the
  • Magnet separator a distance between the drum and the Fluidleitan Aunt and / or the width B of the separation zone at least once changed locally, and that at least one fluid parameter of the fluid by means of Minim least ⁇ one measuring device is detected and the distance and / or width are changed depending on the at least one fluid parameter.
  • the change in the geometry of the separation zone allows ei ⁇ ne influence on the flow velocity of the fluid, the type of flow of the fluid and the path that takes the flow within the separation zone.
  • the separation process is to changing fluid properties optimally Fit to ⁇ bar.
  • the separation quality is improved and the yield it ⁇ increased. Machine downtime during a required reconfiguration of the geometry of the separation zone can be avoided.
  • the distance A between the drum and the Fluidleitan Aunt or the width B of the separation zone is preferably changed by a position of the at least one flow directing means ⁇ a drive device is changed by means of the least.
  • a flow-directing device can be moved in a straight line, obliquely or on a circular path.
  • the detection of at least one fluid parameter of the fluid it ⁇ follows by means of the at least one measuring device, wherein the distance A and / or the width B in response to the Minim be changed ⁇ least one fluid parameter.
  • this involves an automatic change in the geometry of the separation zone as a function of on-line measured fluid parameters.
  • an automatic regulation of the distance A and / or the width B takes place as a function of the at least one fluid parameter.
  • the distance between the drum and the fluid guide arrangement is permanently changed by the at least one flow deflection device having Tels the at least one drive means is vibrated.
  • a pulsation of the fluid is generated, as a result of which a formation of flakes from agglomerated magnetic particles is prevented or already existing flakes are dissolved.
  • Vibration amplitude as a function of at least one gemes ⁇ Senen fluid parameter.
  • an oscillation frequency and / or oscillation amplitude is, for example, at an on ⁇ a proportion rose to non-magnetic and / or non-magnetizable particles in the separated stream of material, also called the concentrate stream increased to possibly increased smash which forms flakes.
  • a predominantly turbulent flow of the fluid is preferably generated in the separation zone.
  • a Suspen ⁇ sion is passed through the separation zone as a fluid, so that a wet discrimination is performed.
  • a use of a magnetic separator according to the invention for the separation of magnetic and / or magnetizable particles from ore of non-magnetic and / or non-magnetizable particles from gait has proven particularly useful.
  • FIGS. 1 to 12 are intended to exemplify magnetic separators according to the invention and methods for their operation. So shows: 1 shows a first magnetic separator;
  • FIG. 12 shows a further schematic illustration of a magnetic separator
  • FIGS. 9 to 12 are for clarity of the representation of the at least one measuring device 10, 10a, 10b of the magnetic separator for detecting at least one of the fluid 2 Fluidpa- rameters dispensed, as well as affecting the presentation ⁇ development of the optional control and / or Control device 16 (see FIGS. 9 to 12, however).
  • the magnetic separator 1 shows a first magnetic separator 1 in a three-dimensional view.
  • the magnetic separator 1 is used for separating magnetic and / or magnetizable particles from a fluid 2 further comprising non-magnetic and / or non-magnetizable particles. It is one to a drum ⁇ axis 3a rotatable drum 3 and one, in an interior of the drum 3 fixedly arranged magnet assembly 4 to ⁇ holding permanent magnets 4a available. Alternatively, the magnet arrangement 4 can also be rotatable about the drum axis 3a.
  • a separation zone 5, through which the fluid 2 is leit ⁇ bar, is formed by a gap between the drum 3 and a Fluidleitanssen 6.
  • the fluid-conducting arrangement 6 here comprises a plurality of flap-shaped flow-deflecting devices which are movable by means of at least one drive device 7
  • a waste stream 12 comprising predominantly non ⁇ magnetic and / or non-magnetizable particles is discharged via a discharge opening 13a of the separation zone 5, and discharged through a discharge pipe.
  • a concentrate stream 11 comprising predominantly magnetic and / or magnetizable particles is discharged via a concentrate discharge opening 14, which is located downstream of the discharge opening 13a for the waste stream in the fluid guide arrangement 6 in the direction of rotation of the drum 3.
  • Fig. 2 2 shows a cross section through the first Magnetsepara ⁇ gate 1 according to FIG 1.
  • actuating elements 17 can be manually, for example via push rods or Kur ⁇ beln with spindle drives, positioned.
  • an automatic positioning of the betae ⁇ actuating elements 17, for example the electric motors, etc. in response to the measured fluid parameters of the fluid 2 comprises
  • FIG. 3 shows the fluid guide arrangement 6 of the first magnetic separator 1 without the drum 3 in a three-dimensional view.
  • the same reference numerals as in FIG 2 designate the same elements. Hatched are marked the largely vertically rising surfaces of the Strö ⁇ tion steering devices 8, 8a, 8b, 8c, which the fluid 2 during the passage of the separation zone 5 (see FIG 2) again ⁇ in the direction of the drum 3 again to the separation of the contained magnetic and / or magnetizable particles to improve.
  • the slope of the flow guide means 8, 8a, 8b, 8c affects the acceleration of the mag- netic and / or magnetizable particles in the direction of the drum 3.
  • FIG. 4 shows a second magnetic separator 1 'in cross-section, which differs from the first magnetic separator 1 according to FIGS. 2 and 3, in particular with regard to the flow-deflecting devices 8, 8a, 8b, 8c.
  • the same reference numerals as in FIG. 2 identify the same elements.
  • plate-shaped Strö ⁇ mungslenk Anlagenen 8, 8a, 8b, 8c present which are connected to each other via a flexible membrane 9 and thus movable.
  • the actuating elements 17 are connected in an articulated manner to the plate-shaped flow-deflecting devices 8, 8a, 8b, 8c and are driven via a drive device 7.
  • the positioning of the flow-deflecting devices 8, 8a, 8b, 8c takes place via the adjustment of the position of the actuating elements 17, in which case a dependency of the positioning of a flow mungslenk leverage of / the adjacently arranged flow deflection consists.
  • An angular range in which the distance between the drum 3 and the fluid guide arrangement 6 can be varied is more than 35.degree. Of a circumference of the drum 3.
  • the plate-shaped Flow control devices 8, 8a, 8b, 8c extend over the entire width of the separation zone 5 and the fluid ⁇ leitan angel 6.
  • individual, separately positionable may here plate shaped flow ⁇ steering devices next to one another distributed over the width of the Fluidleitan extract 6 - spaced from one another or at close intervals - be located.
  • the connection between the individual plate-shaped flow deflection devices always forms the flexible membrane.
  • FIG. 5 shows a third magnetic separator 1 '' with a changed flow profile of the fluid 2 in a three-dimensional view.
  • the same reference numerals as in FIG. 1 designate the same elements.
  • the fluid 2 is introduced from below into the separation zone 5 via a fluid feed connection 15. This takes place via a fluid feed opening 15a in the fluid guide arrangement 6.
  • the magnetic and / or magnetizable particles are removed in the region of a concentrate discharge opening 14 with the concentrate stream 11 which flows in the direction of drum movement, while the nonmagnetic and / or nonmagnetic particles are removed. sierbaren particles with the waste stream 12 - which flows against the drum movement - are discharged.
  • scrapers, spray mist or the like can be used here, but they are not shown here for the sake of clarity.
  • FIG 6 shows the third magnetic separator 1 '' in cross section.
  • the same reference numerals as in FIG 5 indicate identical elements.
  • mushroom-shaped Strö ⁇ mung steering devices 8, 8a, 8b, 8c present which are covered by a continuous flexible membrane 9, the Separation zone 5 seals down.
  • the Strömungslenkein ⁇ directions 8, 8a, 8b, 8c are pneumatically driven by a drive device 7 here.
  • the membrane 9 can also be deflected in the direction of the drum 3 via a flow-deflecting device in the form of an air cushion generated below the membrane 9, whereby the mushroom-shaped flow-deflecting device can be dispensed with.
  • FIG. 7 shows for clarity a first Fluidleitanord ⁇ voltage 6 of the third magnetic separator 1 '' in the top view OH ne the drum 3 in a three-dimensional view.
  • the same reference numerals as in FIG 6 designate the same elements.
  • the flow-deflecting devices 8, 8a, 8b, 8c, which are seen in cross-section, can be seen which compare the fluid 2 during the passage through the separation zone 5 (see FIG.
  • FIG. 6 repeatedly in the direction of the drum 3 in order to improve the separation of the magnetic and / or magnetizable particles contained.
  • the flow-deflecting devices 8, 8a, 8b, 8c extend linearly over the entire width of the separation zone 5 or the first fluid-conducting arrangement 6.
  • the fluid 2 flows here in a wave-like manner through the separation zone 5.
  • 8 shows an alternative second fluid guide arrangement 6 'of the third magnetic separator 1''.
  • the second fluid guide 6 ' has further flow control devices 80, 80a, 8 Ob, 80c, which are arranged laterally on the second Fluidleitan Aunt 6' and are adapted to change the width B of the separation zone 5 (see FIG 8).
  • the further flow-deflecting devices 80, 80a, 8b, 80c are shown only on one side of the fluid-conducting arrangement 6 ', but may be present on one of the two sides as well as on both sides.
  • the other flow control devices 80, 80a, 8 Ob, 80c are arranged laterally on the second Fluidleitan Aunt 6' and are adapted to change the width B of the separation zone 5 (see FIG 8).
  • the further flow-deflecting devices 80, 80a, 8b, 80c are shown only on one side of the fluid-conducting arrangement 6 ', but may be present on one of the two sides as well as on both sides.
  • the other flow control devices are shown only on one side of the fluid-conducting arrangement 6 ', but may be present on one of the two sides
  • 80, 80a, 80b, 80c through which can be altered B of Separa ⁇ tion zone locally the width, are also constructed here as the flow guide means 8, 8a, 8b, 8c and by a diaphragm, in particular also of the diaphragm 9 via ⁇ stressed.
  • the other flow control devices are also constructed here as the flow guide means 8, 8a, 8b, 8c and by a diaphragm, in particular also of the diaphragm 9 via ⁇ stressed.
  • 80, 80a, 80b, 80c can also be designed differently from the flow-deflecting devices 8, 8a, 8b, 8c, which are used to change the distance A between the drum and the fluid-conducting arrangement 6 '.
  • the positioning of the further flow deflection devices 80, 80a, 80b, 80c takes place via a further drive device 7 '.
  • the second Fluidleitan extract 6 ' is here insbesonde- re operated such that a permanent change in Po ⁇ sition of the flow guide means 8, 8a, 8b, 8c and / or other flow directing devices 80, 80a, 8 Ob, 80c takes place, such that this in Be put vibration.
  • a pulsation of the fluid 2 is achieved, which is accompanied by a ver ⁇ strong destruction of flakes of agglomerated magnetic and / or magnetizable particles in the fluid 2.
  • the separation success is thereby improved because fewer non-magnetic and / or non-magnetizable particles enter the concentrate stream 11 as part of some flakes.
  • FIG. 9 shows a schematic representation of a preferred operation of a magnetic separator 1,1 ', 1' 'comprising one or more flow-deflecting devices 8,80.
  • the fluid 2 to be introduced into the separation zone 5 of the magnetic separator 1, 1 ', 1 ", in particular in the form of a suspension, is analyzed by means of a first measuring device 10, in particular with regard to at least one fluid parameter FP from the group comprising:
  • the fluid parameter FP is transmitted to a control and / or Regelein- device 16, which in dependence of the fluid ⁇ parameters FP, a control signal SW to the at least one drive unit at ⁇ 1,1 'sends.
  • the distance A between the drum and the fluid guide arrangement is reduced when the particle sizes change toward smaller particles. If a change in particle size towards larger particle size Measured particles in the fluid 2, the distance A between the drum and Fluidleitan Aunt is increased. This is done before ⁇ Trains t automatically. This ensures that the optimal
  • the distance A between the drum and the fluid guide arrangement and / or the width of the separation zone are increased as the solids content increases.
  • the fluid will continue to ver ⁇ sets in vibration, wherein a dynamic change in the distance A and / or the width B is carried out in order to possibly existing réelle flakes ⁇ break.
  • the distance A is preferably reduced. This is preferably carried automatic ⁇ table.
  • a plurality of fluid parameters FP detected they can interact with each other and it is a suitable control and / or regulation algorithm to deposit in the control and / or regulating device 16, which weights the fluid parameters FP and automatically the optimal positioning ⁇ tion of at least one flow deflecting device errech- net.
  • the creation of such a control and / or regulation algorithm is based on some test runs smoothly mög ⁇ Lich. 10 shows a further schematic representation of a preferred operation of a magnetic separator 1,1 ', 1''comprising one or more flow-deflecting devices 8,80. Selected from the separation zone 5 of the magnetic separator 1,1 ', 1''from flowing ⁇ concentrate stream 11 is by means of a second device measuring 10a comprehensively analyzed regarding at least one fluid parameter FPi from the group:
  • the fluid parameter FPi is transmitted to a control and / or regulating device 16, which sends a control signal SW as a function of the fluid parameter FPi to the at least ei ⁇ ne drive unit 1,1 '.
  • the drive unit loading 1,1 'acts resulted in a positioning of the at least one steering device Strö ⁇ mung 8.80 as a function of the parameter or of the measured fluid FPi, said a set value ST is specified.
  • the content may ⁇ netic and / or magnetizable particles in the concentrate stream 11, so maintaining loan in materiality for a change of the content to more magnetic and / or magnetizable particles, the distance A between the drum and Fluidleitanssen.
  • the distance A between the drum and fluid guide arrangement is reduced. This is done preferably automatically. This ensures that the optimal separation success can be maintained even with changing fluid parameters FPi without the magnetic separator 1, 1 ', 1 "having to be switched off.
  • the distance A between the drum changes when the content changes to more non-magnetic and / or non-magnetizable particles and
  • the distance A between the drum and Fluidleitan Aunt is substantially maintained, provided that a content of the magnetic and / or magnetizable particles remains constant , This is preferably done automatically. This ensures that the optimal separation success can be maintained even with changing fluid parameters FPi without the magnetic separator 1, 1 ', 1 "having to be switched off.
  • FIG. 11 shows a further schematic illustration of a preferred operation of a magnetic separator 1,1 ', 1''comprising one or more flow-deflecting devices 8,80.
  • Selected from the separation zone 5 of the magnetic separator 1,1 ', 1' ' ⁇ from flowing waste stream 12 is here by means of a third measuring device 10b analyzed with respect to at least one fluid parameter FP 2, such as the
  • the distance A between the drum and the fluid guide arrangement is reduced when the content changes to more magnetic and / or magnetizable particles.
  • FIG. 12 shows a further schematic illustration of a preferred operation of a magnetic separator 1, 1 ', 1''.
  • a plurality of measuring devices 10, 10a, 10b are present at the same time, which detect the fluid parameters FP, FP1, FP2 and transmit them to the control and / or regulating device 16.
  • the measuring devices 10, 10a, 10b For the operation of the measuring devices 10, 10a, 10b, reference is made to the comments on the 9 to 11. After several fluid parameters FP, FPi, FP 2 are detected and evaluated here, which interact with each other, is a suitable
  • Control and / or regulation algorithm to deposit in the control and / or regulating device 16, the fluid parameters FP, FPi, FP 2 weighted accordingly and automatically optima ⁇ le positioning of the at least one Strömungslenkeinrich- device 8,80 calculated using the Drive device 7,7 'is implemented in sequence.
  • the creation of such a control and / or regulation algorithm is easily possible on the basis of a few test runs.
  • Figures 1 to 12 show only examples of magnetic separators according to the invention and their operation. However, one skilled in the art will readily be able to further appropriate

Landscapes

  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Magnetseparator (1,1', 1") zur Abtrennung magnetischer und/oder magnetisierbarer Partikel von einem Fluid (2) umfassend weiterhin nicht-magnetische und/oder nicht-magnetisier-bare Partikel, mit einer rotierbaren Trommel (3), mindestens einer, in einem Innenraum der Trommel (3) angeordneten Magnetanordnung (4), und einer Separationszone (5), durch welche das Fluid (2) leitbar ist, wobei die Separationszone (5) durch einen Zwischenraum zwischen der Trommel (3) und einer Fluidleitanordnung (6,6') gebildet ist, wobei während eines Betriebs des Magnetseparators (1,1', 1") ein Abstand zwischen der Trommel (3) und der Fluidleitanordnung (6,6') und/ oder eine Breite der Separationszone (5) zumindest lokal veränderbar ist, und wobei mindestens eine Messeinrichtung (10, 10a, 10b) zur Erfassung mindestens eines Fluidparameters des Fluids (2) vorhanden ist und der Abstand und/oder die Breite in Abhängigkeit des mindestens einen Fluidparameters veränderbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Magnetseparators und dessen Verwendung.

Description

Beschreibung
Magnetseparator, Verfahren zu dessen Betrieb und dessen Verwendung
Die Erfindung betrifft einen Magnetseparator zur Abtrennung magnetischer und/oder magnetisierbarer Partikel von einem Fluid umfassend weiterhin nicht-magnetische und/oder nicht- magnetisierbare Partikel, mit einer rotierbaren Trommel, min- destens einer, in einem Innenraum der Trommel angeordneten
Magnetanordnung, und einer Separationszone, durch welche das Fluid leitbar ist, wobei die Separationszone durch einen Zwi¬ schenraum zwischen der Trommel und einer Fluidleitanordnung gebildet ist, sowie dessen Verwendung.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Magnetseparators, wobei ein Fluid umfassend magnetische und/oder magnetisierbare Partikel und weiterhin nicht-magnetische und/oder nicht-magnetisierbare Partikel durch die Separationszone geleitet wird, und wobei die magne¬ tischen und/oder magnetisierbaren Partikel sich überwiegend an der in Rotation versetzten Trommel anlagern und vom Fluid abgesondert werden. Magnetseparatoren der eingangs genannten Art sind bereits bekannt. Sie werden insbesondere in der Bergbauindustrie und der Metallindustrie, aber auch in anderen Industriezweigen eingesetzt. So beschreibt die RU 2365421 Cl einen gattungs¬ gemäßen Magnetseparator mit einer Trommel und einer Magnet- anordnung, welche um die Trommelachse der Trommel rotierend ausgebildet ist und Permanentmagnete umfasst, für eine Nass¬ scheidung .
Heutige Bauformen von Magnetscheidern mit Trommeln, auch Trommelscheider genannt, insbesondere Schwachfeld-Magnet¬ separatoren zur Nassaufbereitung von insbesondere starkmagnetischen Eisenerzen, arbeiten meist nach dem Prinzip der Aushebescheidung. Bei Fein- oder Feinstkorn im zu trennenden Fluid sind bei einer Nassscheidung die Widerstandskräfte des Fluids nicht vernachlässigbar. Unter der Annahme, dass das Fluid die Separationszone mit einer mittleren Geschwindigkeit Vo durchströmt und die magnetische Kraft über eine Länge 1 der Separationszone konstant ist, ergibt sich in der Vertika¬ len für jedes Korn folgendes Kräftegleichgewicht:
mit
FM magnetische Kraft
FG Schwerkraft
FA statischer Auftrieb
Fw Widerstandskraft
FT Trägheitskraft Insbesondere in der Bergbauindustrie führt eine zunehmende
Vermahlung des zu trennenden Gesteins, bis teilweise zu Par¬ tikeldurchmessern im unteren zweistelligen Mikrometerbereich, und die damit steigende Menge an feinteiligen Partikeln im Fluid dazu, dass diese nicht in Richtung der Trommelwandung gezogen werden, wenn sie sich im Bereich der Fluidleitanord- nung und demnach in der Separationszone am weitesten entfernt von der Trommel befinden. An dieser Stelle wirkt nur noch ein magnetisches Feld geringer Stärke und geringer Flussdichte¬ gradienten, das häufig nicht mehr ausreicht, die Position der magnetischen und/oder magnetisierbaren Fein- oder Feinstpartikel im Fluid zu beeinflussen. Ein nicht zu vernachlässigender Anteil an magnetischen und/oder magnetisierbaren Partikeln kann somit nicht abgetrennt werden. Aufgrund von Inhomogenitäten in der abgebauten Gesteins- bzw. Mineralienzusammensetzung am jeweiligen Abbauort kann es zu Änderungen der Korngrößenverteilung und Mineralienzusammensetzung der im Fluid enthaltenen Partikel kommen. Dies hat regelmäßig zur Folge, dass der Separationsprozess und die Ma- schinenparameter des Magnetseparators den geänderten Eigenschaften des Fluids angepasst werden müssen, um eine gleichbleibend hohe Qualität des Trennprozesses sicherzustellen. Bei kurzfristigen oder schnell aufeinander folgenden Schwan- kungen in der Gesteins- oder Mineralienzusammensetzung führt dies dazu, dass die Qualität des Trennprozesses zeitweise nicht aufrecht erhalten werden kann, da die Änderung von Maschinenparametern in der Regel mit einem Maschinenstillstand verbunden ist, der nicht bei jeder kurzfristigen Schwankung des Fluids gerechtfertigt werden kann. Dadurch gehen magne¬ tische und/oder magnetisierbare Partikel verloren und die Ausbeute des Trennprozesses ist verringert. Zudem tritt bei der Nassscheidung starkmagnetischer Partikel, beispielsweise aus Eisenerz, der Effekt auf, dass sich in der Separationszone Flocken aufgrund einer Agglomeration magneti¬ scher Partikel bilden, die nicht-magnetische, nicht-magneti- sierbare, oder schwach magnetische oder schwach magnetisier- bare Partikel ein- oder umschließen und diese mit sich fort¬ nehmen. Diese eingeschlossenen Partikel gelangen als Bestandteil der Flocken in das abgetrennte Wertstoffkonzentrat, das idealerweise überwiegend nur magnetische und/oder magneti¬ sierbare Partikel, die einen Wertstoffanteil von größer als 55 Gew.-% aufweisen, umfassen soll, und mindern somit dessen Qualität .
Die eingangs genannte RU 2365421 Cl versucht diese Probleme zu mindern, indem in der Separationszone in regelmäßigen Ab- ständen Leitbleche fest installiert sind, welche ein durch die Separationszone fließendes, flüssiges Medium immer wieder in Richtung der Trommelwandung lenken. Dadurch werden magnetische Fein- und Feinstpartikel wiederholt in Richtung der Trommel gelenkt, der Abstand zwischen der Trommel und Fein- und Feinstpartikeln im Fluid, die im Bereich der Fluidleit- anordnung strömen, verringert und eine Bildung von Flocken geringfügig erschwert. Bei einer weitgehend konstanten Zu¬ sammensetzung des Fluids ist mit dieser Bauart des Magnet¬ separators eine hohe Ausbeute auch bei erhöhtem Fein- oder Feinstanteil erzielbar.
Eine schnelle Reaktion auf sich ändernde Gesteins- oder Mine¬ ralienzusammensetzungen und Korngrößenverteilungen im zu trennenden Fluid ist lediglich in Form einer Anpassung der Rotationsfrequenz der Magnetanordnung um die Trommelachse möglich. Diese Einflussmöglichkeit ist allerdings gering, so dass dennoch in solchen Fällen meist eine Änderung der Ma- schinenparameter erfolgen muss, wobei der Magnetseparator gestoppt bzw. außer Betrieb gesetzt werden muss.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten
Magnetseparator und ein Verfahren zu dessen Betrieb bereitzu- stellen, mit dem sich die Ausbeute des Trennprozesses weiter erhöhen lässt.
Die Aufgabe wird für den Magnetseparator zur Abtrennung magnetischer und/oder magnetisierbarer Partikel von einem Fluid umfassend weiterhin nicht-magnetische und/oder nicht-magneti- sierbare Partikel, mit einer rotierbaren Trommel, mindestens einer, in einem Innenraum der Trommel angeordneten Magnetanordnung, und einer Separationszone, durch welche das Fluid leitbar ist, wobei die Separationszone durch einen Zwischen- räum zwischen der Trommel und einer Fluidleitanordnung gebildet ist, dadurch gelöst, dass während eines Betriebs des Magnetseparators ein Abstand zwischen der Trommel und der Fluidleitanordnung und/oder eine Breite der Separationszone zumindest lokal veränderbar ist, wobei mindestens eine Mess- einrichtung zur Erfassung mindestens eines Fluidparameters des Fluids vorhanden ist und der Abstand und/oder die Breite in Abhängigkeit des mindestens einen Fluidparameters verän¬ derbar ist. Ein „Betrieb" des Magnetseparators liegt bereits vor, wenn
Fluid die Separationszone durchströmt. Insbesondere liegt im Betrieb des Magnetseparators weiterhin auch eine Rotationsbe¬ wegung der Trommel vor. Aufgrund der nun möglichen Änderung der Geometrie der Separationszone während des laufenden Betriebs des Magnetsepara¬ tors, bei dem Fluid durch die Separationszone geleitet wird und die Trommel in Rotation versetzt ist, ist eine schnelle Anpassung an die Eigenschaften des Fluids ohne weiteres mög¬ lich. Dies verbessert die Ausbeute an magnetischen und/oder magnetisierbaren Partikeln auch bei kurzfristig und stark wechselnden Fluideigenschaften und verringert Stillstandszei- ten der Anlage, so dass die Produktivität insgesamt steigt.
Eine Änderung des Abstands A zwischen Trommel und Fluidleit- anordnung und/oder einer Breite B der Separationszone ist gleichbedeutend mit einer zumindest lokalen Änderung des Querschnitts der Separationszone in Strömungsrichtung des
Fluids gesehen. Dabei kann der Querschnitt der Separations¬ zone in Längsrichtung der Separationszone gesehen, also von der Eintrittsstelle des Fluids in die Separationszone bis zur Austrittsstelle des Fluids aus der Separationszone, an jeder beliebigen Stelle verringert oder vergrößert werden. Weiter¬ hin können bestimmte Strömungsmuster des Fluids innerhalb der Separationszone eingestellt werden, so dass das Fluid z.B. im Wesentlichen mäander- oder wellenförmig durch die Separationszone geleitet wird.
Dabei ist die Querschnittsfläche der Separationszone in
Flussrichtung des Fluids gesehen in der Regel um mindestens 5 %, insbesondere um mindestens 10 % veränderbar. Ein Abstand zwischen der Trommel und der Fluidleitanordnung und/oder eine Breite der Separationszone ist insbesondere um mindestens 10 %, insbesondere und mindestens 25 % verringerbar.
Die mindestens eine Magnetanordnung in der Trommel kann fest¬ stehend oder beweglich ausgebildet sein. Dabei können in der Magnetanordnung Permanentmagnete und/oder Elektromagnete zum Einsatz kommen.
Die Trommel dreht sich im Betrieb des Magnetseparators bei¬ spielsweise in Richtung der Fluidströmung, wobei ein Trommel- antrieb vorgesehen sein kann oder der Antrieb der Trommel durch das strömende Fluid erfolgen kann, ähnlich wie bei ei¬ nem Wasserrad. Ein derartiger Magnetseparator wird als
Gleichlaufscheider bezeichnet. Alternativ sind auch Bauarten von Magnetseparatoren bekannt, bei denen sich die Trommel entgegen der Fluidströmung oder zumindest in Teilbereichen der Separationszone entgegen der Fluidströmung bewegt. Diese werden als Gegenlaufscheider bzw. Halbgegenlaufscheider bezeichnet.
Bei dem Fluid kann es sich um ein partikelbeladenes Gas oder eine Suspension handeln, wobei letztere hier bevorzugt ist. Es hat sich insbesondere bewährt, wenn die Fluidleitanordnung mindestens eine, mittels mindestens einer Antriebseinrichtung bewegliche Strömungslenkeinrichtung umfasst, die in die Sepa¬ rationszone hinein, insbesondere in Richtung der Trommel, be¬ wegbar ist. Eine Beweglichkeit einer Strömungslenkeinrichtung in Richtung der Trommel führt dazu, dass der Abstand A zwi¬ schen der Trommel und der Fluidleiteinrichtung nach Bedarf insgesamt oder in bestimmen Bereichen verändert, hier insbesondere verkleinert, werden kann. Eine solche Strömungslenkeinrichtung kann aber auch parallel zur Trommeloberfläche in der Separationszone beweglich sein, um die Breite B der Separationszone insgesamt oder lokal zu verändern. Nachdem dies während des Betriebs des Magnetsepa¬ rators erfolgen kann, ist eine Anpassung der Geometrie der Separationszone an Schwankungen in der Fluidzusammensetzung ohne Stillstand der Anlage möglich. Die größtmögliche Trenn¬ wirkung ist so jederzeit optimal einstellbar.
Bevorzugt weist der Magnetseparator weiterhin eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung auf, an welche der mindestens eine erfasste Fluidparameter übermittelbar ist und welche eingerichtet ist, in Abhängigkeit des mindestens einen Fluidpara- meters ein Steuersignal an die mindestens eine Antriebsein¬ richtung zur Positionierung der mindestens einen Strömungs- lenkeinrichtung zu übermitteln. Eine solche Steuer- und/oder Regeleinrichtung ermöglicht eine automatische und daher be¬ sonderes schnelle und effektive Anpassung der Geometrie der Separationszone an Schwankungen in der Fluidzusammensetzung . Längs einer Trommelachse der Trommel gesehen umfasst in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein Winkelbereich , in welchem der Abstand zwischen der Trommel und der Fluidleitanordnung und/oder eine Breite der Separations- zone zumindest lokal veränderbar ist, mehr als 35° eines
Kreisumfanges der Trommel. Insbesondere umfasst der Winkelbe¬ reich mehr als 40°, vorzugsweise mehr als 60° eines Kreis¬ umfanges der Trommel. Besonders bevorzugt ist aber ein Win¬ kelbereich im Bereich von 180° bis 320°eines Kreisumfanges der Trommel. Die Einflussmöglichkeiten auf das Fluid werden dadurch verbessert und die Wahrscheinlichkeit, dass die beab¬ sichtigte Maßnahme erfolgreich durchgeführt wird, deutlich erhöht . Die mindestens eine Strömungslenkeinrichtung ist bevorzugt in Form einer Platte, einer Klappe, eines Leitblechs oder eines Stempels ausgebildet. Der gezielte Einsatz derartiger Strö¬ mungslenkeinrichtungen ermöglicht eine gezielte Beeinflussung der Strömung in der Separationszone, wobei Bereiche mit lami- narer Strömung und Bereiche mit turbulenter Strömung, z.B. enthaltend Verwirbelungen, Rückströmungen usw. erzielt werden können .
Die Fluidleitanordnung umfasst in einer bevorzugten Ausfüh- rungsform des Magnetseparators an ihrer, der Separationszone zugewandten Oberfläche zumindest bereichsweise eine verform¬ bare Membrane. Dabei befinden sich die Antriebseinrichtung (en) auf einer der Separationszone abgewandten Seite der Membrane, insbesondere aber auch die mindestens eine Strö- mungslenkeinrichtung . Eine solche Membrane ist beispielsweise durch eine verschleißfeste Folie aus Kunststoff und/oder Metall gebildet, die für das Fluid undurchlässig ist. Die Membrane verhindert zuverlässig ein Austreten von Fluid aus der Separationszone und eine Verunreinigung der Mechanik der beweglichen Strömungslenkeinrichtung (en) . Dadurch kann eine Blockade der beweglichen Strömungslenkeinrichtung (en) durch Partikel aus dem Fluid, insbesondere der Suspension, und ge¬ gebenenfalls ein korrosiver Angriff auf die Oberflächen der Strömungslenkeinrichtung (en) und/oder deren Antrieb (e) verhindert werden.
Bei der mindestens einen Antriebseinrichtung einer Strömungs- lenkeinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine moto¬ rische, pneumatische, hydraulische oder mechanische Antriebs¬ einrichtung. Unter einer mechanischen Antriebseinrichtung wird dabei beispielsweise eine Schubstange, Kurbelanordnung oder dergleichen verstanden, mit deren Hilfe eine manuelle Verstellung der Position einer oder auch gleichzeitig mehrerer Strömungslenkeinrichtungen möglich ist. Eine pneumatische Antriebseinrichtung ist beispielsweise ein mit Druckluft be¬ triebenes Verstellsystem. Besonders bevorzugt ist allerdings eine elektromotorische Antriebseinrichtung umfassend mindes- tens einen Elektromotor.
Die mindestens eine Messeinrichtung zur Erfassung mindestens eines Fluidparameters des Fluids kann vor einem Eintritt in die Separa-tionszone und/oder in der Separationszone und/oder nach Verlassen der Separationszone angeordnet sein. Mittels einer solchen Messeinrichtung wird insbesondere mindestens einer der folgenden Fluidparameter erfasst:
Vor oder am Eintritt des Fluids in die Separationszone:
- Partikelgröße und/oder Partikelgrößenverteilung der
Partikel im Fluid
- Strömungsgeschwindigkeit des Fluids
- Durchflussmenge an Fluid (volumen- oder massenbezogene
Messung)
- Feststoffgehalt des Fluids
In der Separationszone:
- Strömungsgeschwindigkeit des Fluids
- Durchflussmenge an Fluid Am Austritt des Fluids aus der oder nach der Separationszone:
- Gehalt des vom Fluid abgetrennten Materialsstroms, auch
Konzentratstrom genannt, an magnetischen und/oder
magnetisierbaren Partikeln
- Gehalt des vom Fluid abgetrennten
Konzentratstroms an nicht-magnetischen und/oder
nicht-magnetisierbaren Partikeln
- Gehalt des restlichen Fluids, auch Abfallstrom genannt, an magnetischen und/oder magnetisierbaren Partikeln
- Gehalt des Abfallstroms an nicht-magnetischen und/oder nicht-magnetisierbaren Partikeln
- Partikelgröße und/oder Partikelgrößenverteilung der
Partikel im abgetrennten Konzentratstrom
- Partikelgröße und/oder Partikelgrößenverteilung der
Partikel im Abfallstrom
- Durchflussmenge des Konzentratstroms, (volumen- oder
massenbezogene Messung)
- Feststoffgehalt des Konzentratstroms Mittels einer Messeinrichtung wird beispielsweise eine Rönt- genfluoreszenanalyse zur Bestimmung der StoffZusammensetzung und/oder Stoffkonzentrationen im Fluid, eine Laserbeugung zur Messung einer Partikelgrößenverteilung oder von Partikelgrößen, eine Ultraschallmessung zur Messung einer Partikel- größenverteilung oder von Partikelgrößen, eine Ultraschallmessung zur Ermittlung einer Feststoffkonzentration im Fluid, oder eine Coriolis-Massendurchflussmessung zur Ermittlung des aktuellen Durchflusses an Fluid durchgeführt. Die Aufgabe wird für das Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Magnetseparators dadurch gelöst, dass ein Fluid umfassend magnetische und/oder magnetisierbare Partikel und weiterhin nicht-magnetische und/oder nicht-magnetisierbare Partikel durch die Separationszone geleitet wird, dass die magnetischen und/oder magnetisierbaren Partikel sich überwiegend an der in Rotation versetzten Trommel anlagern und vom Fluid abgesondert werden, dass während des Betriebs des
Magnetseparators ein Abstand zwischen der Trommel und der Fluidleitanordnung und/oder die Breite B der Separationszone mindestens einmal zumindest lokal verändert wird, und dass mindestens ein Fluidparameter des Fluids mittels der mindes¬ tens einen Messeinrichtung erfasst wird und der Abstand und/oder die Breite in Abhängigkeit des mindestens einen Fluidparameters verändert werden.
Die Änderung der Geometrie der Separationszone ermöglicht ei¬ ne Einflussnahme auf die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids, die Art der Strömung des Fluids und den Weg, den die Strömung innerhalb der Separationszone nimmt. Dadurch ist der Trenn- prozess auf sich ändernde Fluideigenschaften optimal anpass¬ bar. Die Trennqualität ist verbessert und die Ausbeute er¬ höht. Maschinenstillstandszeiten während eines erforderlichen Umbaus der Geometrie der Separationszone können vermieden werden .
Der Abstand A zwischen der Trommel und der Fluidleitanordnung bzw. die Breite B der Separationszone wird bevorzugt ver- ändert, indem eine Position der mindestens einen Strömungs¬ lenkeinrichtung mittels der mindestens einen Antriebseinrichtung verändert wird. Dabei kann eine Strömungslenkeinrichtung geradlinig, schräg oder auf einer Kreisbahn verschoben werden .
Die Erfassung mindestens eines Fluidparameters des Fluids er¬ folgt mittels der mindestens einen Messeinrichtung, wobei der Abstand A und/oder die Breite B in Abhängigkeit des mindes¬ tens einen Fluidparameters verändert werden. Es handelt sich insbesondere um eine automatische Änderung der Geometrie der Separationszone in Abhängigkeit von online gemessenen Fluid- parametern. Dabei erfolgt eine automatische Regelung des Ab- stands A und/oder der Breite B in Abhängigkeit des mindestens einen Fluidparameters .
Insbesondere hat es sich bewährt, wenn der Abstand zwischen der Trommel und der Fluidleitanordnung permanent verändert wird, indem die mindestens eine Strömungslenkeinrichtung mit- tels der mindestens einen Antriebseinrichtung in Schwingung versetzt wird. Dadurch wird ein Pulsieren des Fluids erzeugt, wobei in Folge eine Bildung von Flocken aus agglomerierten magnetischen Partikeln verhindert wird bzw. bereits bestehen- de Flocken aufgelöst werden.
Insbesondere erfolgt die Einstellung einer Schwingungsfre¬ quenz und/oder einer Schwingungsamplitude und/oder einer zeitlichen Abfolge an unterschiedlichen Schwingungsfrequenzen und/oder einer zeitlichen Abfolge an unterschiedlichen
Schwingungsamplituden in Abhängigkeit mindestens eines gemes¬ senen Fluidparameters . So wird beispielsweise bei einem An¬ stieg eines Anteil an nicht-magnetischen und/oder nicht- magnetisierbaren Partikeln im abgetrennten Materialstrom, auch Konzentratstrom genannt, eine Schwingungsfrequenz und/oder Schwingungsamplitude erhöht, um sich ggf. vermehrt bildende Flocken zu zerschlagen.
Um möglichst viele magnetische und/oder magnetisierbare Par- tikel in Richtung der Trommel zu lenken und gleichzeitig eine Flockenbildung möglichst zu verhindern, wird in der Separationszone bevorzugt eine überwiegend turbulente Strömung des Fluids erzeugt. Insbesondere hat es sich bewährt, wenn als Fluid eine Suspen¬ sion durch die Separationszone geleitet wird, so dass eine Nassscheidung durchgeführt wird.
Eine Verwendung eines erfindungsgemäßen Magnetseparators zur Abtrennung magnetischer und/oder magnetisierbarer Partikel aus Erz von nicht-magnetischen und/oder nicht-magnetisier- baren Partikeln aus Gangart hat sich besonders bewährt.
Die Figuren 1 bis 12 sollen erfindungsgemäße Magnetseparato- ren und Verfahren zu deren Betrieb beispielhaft erläutern. So zeigt : FIG 1 einen ersten Magnetseparator;
FIG 2 einen Querschnitt durch den ersten Magnetseparator;
FIG 3 die Fluidleitanordnung des ersten Magnetseparators;
FIG 4 einen zweiten Magnetseparator im Querschnitt;
FIG 5 einen dritten Magnetseparator;
FIG 6 den dritten Magnetseparator im Querschnitt;
FIG 7 eine erste Fluidleitanordnung des dritten
Magnetseparators ;
FIG 8 eine zweite Fluidleitanordnung des dritten
Magnetseparators;
FIG 9 eine schematische Darstellung zu einem bevorzugten
Betrieb eines Magnetseparators;
FIG 10 eine weitere schematische Darstellung zu einem
bevorzugten Betrieb eines Magnetseparators;
FIG 11 eine weitere schematische Darstellung zu einem
bevorzugten Betrieb eines Magnetseparators; und FIG 12 eine weitere schematische Darstellung zu einem
bevorzugten Betrieb eines Magnetseparators. In den Figuren 1 bis 8 wurde zur besseren Übersicht auf die Darstellung der mindestens einen Messeinrichtung 10, 10a, 10b des Magnetseparators zur Erfassung mindestens eines Fluidpa- rameters des Fluids 2 verzichtet, ebenso wie auf die Darstel¬ lung der optionalen Steuer- und/oder Regeleinrichtung 16 (siehe jedoch FIGen 9 bis 12) .
FIG 1 zeigt einen ersten Magnetseparator 1 in einer dreidimensionalen Ansicht. Der Magnetseparator 1 dient zur Abtrennung magnetischer und/oder magnetisierbarer Partikel von einem Fluid 2 umfassend weiterhin nicht-magnetische und/oder nicht-magnetisierbare Partikel. Es ist eine, um eine Trommel¬ achse 3a rotierbare Trommel 3 und eine, in einem Innenraum der Trommel 3 feststehend angeordnete Magnetanordnung 4 um¬ fassend Permanentmagnete 4a vorhanden. Die Magnetanordnung 4 kann aber alternativ auch um die Trommelachse 3a rotierbar sein. Eine Separationszone 5, durch welche das Fluid 2 leit¬ bar ist, wird durch einen Zwischenraum zwischen der Trommel 3 und einer Fluidleitanordnung 6 gebildet. Während eines Be- triebs des Magnetseparators 1 ist hier ein Abstand A (ver¬ gleiche FIG 2) zwischen der Trommel 3 und der Fluidleitanord- nung 6 veränderbar. Die Fluidleitanordnung 6 umfasst hier mehrere, mittels mindestens einer Antriebseinrichtung 7 be- wegliche, klappenförmige Strömungslenkeinrichtungen
8, 8a, 8b, 8c, die in Richtung der Trommel 3 in die Separations¬ zone 5 hinein bewegbar sind. Die Trommel 3 dreht sich in Richtung der Strömungsrichtung des Fluids 2, wobei magnetische Partikel in die Nähe der Trommel 3 gezogen werden und nicht-magnetische Partikel im Bereich der Fluidleitanordnung 6 verbleiben. Ein Abfallstrom 12 umfassend überwiegend nicht¬ magnetische und/oder nicht-magnetisierbare Partikel wird über eine Abführöffnung 13a aus der Separationszone 5 abgeführt und über einen Abführstutzen 13 ausgeleitet. Ein Konzentrat- ström 11 umfassend überwiegend magnetische und/oder magneti- sierbare Partikel wird über eine Konzentratabführöffnung 14 abgeführt, die sich in Drehrichtung der Trommel 3 nach der Abführöffnung 13a für den Abfallstrom in der Fluidleitanordnung 6 befindet. Zum Abtrennen des Konzentratstroms 11 von der Trommel 3 können hier Schaber, Sprühnebel oder derglei¬ chen eingesetzt werden, die hier der Übersichtlichkeit halber jedoch nicht dargestellt sind. Wie eine Änderung der Geomet¬ rie der Separationszone 5 erfolgt, wird in FIG 2 ersichtlich. FIG 2 zeigt einen Querschnitt durch den ersten Magnetsepara¬ tor 1 gemäß FIG 1. Gleiche Bezugszeichen wie in FIG 1 kenn¬ zeichnen gleiche Elemente. Die Position der klappenförmigen Strömungslenkeinrichtungen 8, 8a, 8b, 8c werden über Betätigungselemente 17 verändert, welche über eine Antriebseinrich- tung 7 angetrieben werden. Dabei können die Betätigungselemente 17 manuell, beispielsweise über Schubstangen oder Kur¬ beln mit Spindelvortrieben, positioniert werden. Bevorzugt erfolgt allerdings eine automatische Positionierung der Betä¬ tigungselemente 17, beispielsweise über Elektromotoren usw. in Abhängigkeit von gemessenen Fluidparametern des Fluids 2. Dabei umfasst längs der Trommelachse 3a gesehen ein Winkelbe¬ reich , in welchem der Abstand zwischen der Trommel 3 und der Fluidleitanordnung 6 veränderbar ist, mehr als 35° eines Kreisumfanges der Trommel 3.
FIG 3 zeigt zur besseren Übersicht die Fluidleitanordnung 6 des ersten Magnetseparators 1 ohne die Trommel 3 in einer dreidimensionalen Ansicht. Gleiche Bezugszeichen wie in FIG 2 kennzeichnen gleiche Elemente. Schraffiert gekennzeichnet sind die weitgehend senkrecht aufragenden Flächen der Strö¬ mungslenkeinrichtungen 8, 8a, 8b, 8c, welche das Fluid 2 während des Durchlaufens der Separationszone 5 (vergleiche FIG 2) im¬ mer wieder in Richtung der Trommel 3 lenken, um die Abtrennung der enthaltenen magnetischen und/oder magnetisierbaren Partikel zu verbessern. Die Steigung der Strömungslenkeinrichtungen 8, 8a, 8b, 8c beeinflusst die Beschleunigung der mag- netischen und/oder magnetisierbaren Partikel in Richtung der Trommel 3. Es ist in dieser Ansicht erkennbar, dass die Strö¬ mungslenkeinrichtungen 8, 8a, 8b, 8c sich über die gesamte Breite der Separationszone 5 bzw. der Fluidleitanordnung 6 erstrecken. Alternativ könnten hier aber auch einzelne, separat positionierbare Strömungslenkeinrichtungen nebeneinander auf die Breite der Fluidleitanordnung 6 verteilt - beabstandet voneinander oder eng aufeinander folgend - angeordnet sein. Die Verstellung der Position der Strömungslenkeinrichtungen 8, 8a, 8b, 8c ermöglicht eine Optimierung des Trennprozesses.
FIG 4 zeigt einen zweiten Magnetseparator 1' im Querschnitt, der sich insbesondere hinsichtlich der Strömungslenkeinrichtungen 8, 8a, 8b, 8c vom ersten Magnetseparator 1 gemäß FIG 2 und 3 unterscheidet. Gleiche Bezugszeichen wie in FIG 2 kenn- zeichnen gleiche Elemente. Hier sind plattenförmige Strö¬ mungslenkeinrichtungen 8, 8a, 8b, 8c vorhanden, die miteinander über eine flexible Membrane 9 verbunden und damit beweglich sind. Die Betätigungselemente 17 sind mit den plattenförmigen Strömungslenkeinrichtungen 8, 8a, 8b, 8c gelenkig verbunden und werden über eine Antriebseinrichtung 7 angetrieben. Die Positionierung der Strömungslenkeinrichtungen 8, 8a, 8b, 8c erfolgt über die Einstellung der Position der Betätigungselemente 17, wobei hier eine Abhängigkeit der Positionierung einer Strö- mungslenkeinrichtung von der/den dazu benachbart angeordneten Strömungslenkeinrichtungen besteht. Dabei umfasst längs der Trommelachse 3a gesehen ein Winkelbereich , in welchem der Abstand zwischen der Trommel 3 und der Fluidleitanordnung 6 veränderbar ist, mehr als 35° eines Kreisumfanges der Trommel 3. Wie in FIG 3 gezeigt, ist es auch hier möglich, dass die plattenförmigen Strömungslenkeinrichtungen 8, 8a, 8b, 8c sich über die gesamte Breite der Separationszone 5 bzw. der Fluid¬ leitanordnung 6 erstrecken. Alternativ können hier aber auch einzelne, separat positionierbare plattenförmige Strömungs¬ lenkeinrichtungen nebeneinander auf die Breite der Fluidleitanordnung 6 verteilt - beabstandet voneinander oder eng aufeinander folgend - angeordnet sein. Die Verbindung zwischen den einzelnen plattenförmigen Strömungslenkeinrichtungen bil- det dabei immer die flexible Membrane.
FIG 5 zeigt einen dritten Magnetseparator 1 ' ' mit geändertem Strömungsverlauf des Fluids 2 in dreidimensionaler Ansicht. Gleiche Bezugszeichen wie in FIG 1 kennzeichnen gleiche Elemente. Das Fluid 2 wird hier über einen Fluidzuführstutzen 15 von unten in die Separationszone 5 eingeleitet. Dies erfolgt über eine Fluidzuführöffnung 15a in der Fluidleitanordnung 6. Die magnetischen und/oder magnetisierbaren Partikel werden im Bereich einer Konzentratabführöffnung 14 mit dem Konzentratstrom 11 - das in Richtung der Trommelbewegung strömt - abgeführt, während die nicht-magnetischen und/oder nicht-magneti- sierbaren Partikel mit dem Abfallstrom 12 - welcher entgegen der Trommelbewegung strömt - ausgetragen werden. Zum Abtrennen des Konzentratstroms 11 von der Trommel 3 können hier Schaber, Sprühnebel oder dergleichen eingesetzt werden, die hier der Übersichtlichkeit halber jedoch nicht dargestellt sind .
FIG 6 zeigt den dritten Magnetseparator 1'' im Querschnitt. Gleiche Bezugszeichen wie in FIG 5 kennzeichnen gleiche Ele¬ mente. Hier sind im Querschnitt gesehen pilzförmige Strö¬ mungslenkeinrichtungen 8, 8a, 8b, 8c vorhanden, die von einer durchgehenden flexiblen Membrane 9 bedeckt sind, welche die Separationszone 5 nach unten abdichtet. Die Strömungslenkein¬ richtungen 8, 8a, 8b, 8c werden hier pneumatisch über eine Antriebseinrichtung 7 angetrieben. Die Positionierung der Strömungslenkeinrichtungen 8, 8a, 8b, 8c erfolgt über die Einstel- lung eines Luftdrucks unterhalb der Strömungslenkeinrichtungen 8, 8a, 8b, 8c, wobei hier eine Abhängigkeit der Positionie¬ rung der Membrane 9 in nicht von den Strömungslenkeinrichtungen 8, 8a, 8b, 8c unterstützten Bereichen von der/den Positionen der dazu benachbart angeordneten Strömungslenkeinrichtungen besteht.
Alternativ kann die Membrane 9 auch über eine Strömungslenkeinrichtung in Form eines unterhalb der Membrane 9 erzeugten Luftkissens in Richtung der Trommel 3 ausgelenkt werden, wo- bei auf die pilzförmigen Strömungslenkeinrichtung verzichtet werden kann.
Dabei umfasst längs der Trommelachse 3a gesehen ein Winkelbe¬ reich , in welchem der Abstand zwischen der Trommel 3 und der Fluidleitanordnung 6, 6' veränderbar ist, mehr als 35° eines Kreisumfanges der Trommel 3.
FIG 7 zeigt zur besseren Übersicht eine erste Fluidleitanord¬ nung 6 des dritten Magnetseparators 1'' in der Draufsicht oh- ne die Trommel 3 in einer dreidimensionalen Ansicht. Gleiche Bezugszeichen wie in FIG 6 kennzeichnen gleiche Elemente. Es sind die im Querschnitt gesehen pilzförmigen Strömungslenkeinrichtungen 8, 8a, 8b, 8c erkennbar, welche das Fluid 2 während des Durchlaufens der Separationszone 5 (vergleiche
FIG 6) immer wieder in Richtung der Trommel 3 lenken, um die Abtrennung der enthaltenen magnetischen und/oder magnetisier- baren Partikel zu verbessern. Es ist in dieser Ansicht erkennbar, dass die Strömungslenkeinrichtungen 8, 8a, 8b, 8c sich linienförmig über die gesamte Breite der Separationszone 5 bzw. der ersten Fluidleitanordnung 6 erstrecken. Das Fluid 2 strömt hier im Wesentlichen wellenförmig durch die Separationszone 5. FIG 8 zeigt eine alternative zweite Fluidleitanordnung 6' des dritten Magnetseparators 1''. Hier sind einzelne, separat po¬ sitionierbare pilzförmige Strömungslenkeinrichtungen nebeneinander auf die Breite der Fluidleitanordnung 6' verteilt - beabstandet voneinander oder eng aufeinander folgend - angeordnet. Neben einer Wellenstruktur entlang der Separationszone 5, wie in FIG 7 gezeigt, ist hier eine weitere Wellen¬ struktur über die Breite der Separationszone 5 ausbildbar und somit ein deutlich differenzierteres Strömungsmuster des Fluids 2 durch eine lokale Änderung des Abstands A zwischen Trommel 3 und zweiter Fluidleitanordnung 6' erreichbar.
Die zweite Fluidleitanordnung 6' weist weitere Strömungslenkeinrichtungen 80 , 80a, 8 Ob, 80c auf, die seitlich an der zweiten Fluidleitanordnung 6' angeordnet sind und dazu eingerichtet sind, die Breite B der Separationszone 5 (vergleiche FIG 8) zu verändern. Der besseren Übersicht halber sind die weiteren Strömungslenkeinrichtungen 80 , 80a, 8 Ob, 80c lediglich auf einer Seite der Fluidleitanordnung 6' dargestellt, können aber so- wohl auf einer der beiden Seiten als auch auf beiden Seiten vorhanden sein. Die weiteren Strömungslenkeinrichtungen
80, 80a, 80b, 80c, durch welche sich die Breite B der Separa¬ tionszone lokal verändern lässt, sind hier ebenso aufgebaut wie die Strömungslenkeinrichtungen 8, 8a, 8b, 8c und werden von einer Membrane, insbesondere ebenfalls der Membrane 9, über¬ spannt. Die weiteren Strömungslenkeinrichtungen
80, 80a, 80b, 80c können aber auch unterschiedlich zu den Strömungslenkeinrichtungen 8, 8a, 8b, 8c, welche zur Veränderung des Abstands A zwischen der Trommel und der Fluidleitanordnung 6' eingesetzt werden, ausgebildet sein.
Die Positionierung der weiteren Strömungslenkeinrichtungen 80, 80a, 80b, 80c erfolgt über eine weitere Antriebseinrichtung 7' . Die zweite Fluidleitanordnung 6' wird hierbei insbesonde- re derart betrieben, dass eine permanente Veränderung der Po¬ sition der Strömungslenkeinrichtungen 8, 8a, 8b, 8c und/oder weiteren Strömungslenkeinrichtungen 80 , 80a, 8 Ob, 80c erfolgt, derart, dass diese in Schwingung versetzt werden. Dadurch wird ein Pulsieren des Fluids 2 erreicht, das mit einer ver¬ stärkten Zerstörung von Flocken aus agglomerierten magnetischen und/oder magnetisierbaren Partikeln im Fluid 2 einhergeht. Der Trennerfolg wird dadurch verbessert, da weniger nicht-magnetische und/oder nicht-magnetisierbare Partikel als Bestandteil einiger Flocken in den Konzentratstrom 11 gelangen .
FIG 9 zeigt eine schematische Darstellung zu einem bevorzug- ten Betrieb eines Magnetseparators 1,1',1'' umfassend eine oder mehrere Strömungslenkeinrichtungen 8,80. Das in die Separationszone 5 des Magnetseparators 1,1',1'' einzuleitende Fluid 2, insbesondere in Form einer Suspension, wird mittels einer ersten Messeinrichtung 10 analysiert, insbesondere hin- sichtlich mindestens eines Fluidparameters FP aus der Gruppe umfassend :
- eine Partikelgröße und/oder Partikelgrößenverteilung der Partikel im Fluid 2,
- eine Strömungsgeschwindigkeit des Fluids 2,
- eine Durchflussmenge an Fluid 2 (volumen- oder
massenbezogene Messung) ,
- einen Feststoffgehalt des Fluids 2.
Der Fluidparameter FP wird an eine Steuer- und/oder Regelein- richtung 16 übermittelt, welche in Abhängigkeit des Fluid¬ parameters FP ein Steuersignal SW an die mindestens eine An¬ triebseinheit 1,1' sendet. Die Antriebseinheit 1,1' bewirkt in Folge eine Positionierung der mindestens einen Strömungs¬ lenkeinrichtung 8,80 in Abhängigkeit des oder der gemessenen Fluidparameter FP, wobei ein entsprechender Stellwert ST für die mindestens eine Strömungslenkeinrichtung 8,80 vorgegeben wird .
Wird als Fluidparameter beispielsweise die Partikelgrößen- Verteilung der Partikel im Fluid 2 erfasst, so wird bei einer Änderung der Partikelgrößen hin zu kleineren Partikeln der Abstand A zwischen Trommel und Fluidleitanordnung verringert. Wird eine Veränderung der Partikelgröße hin zu größeren Par- tikeln im Fluid 2 gemessen, so wird der Abstand A zwischen Trommel und Fluidleitanordnung vergrößert. Das erfolgt bevor¬ zugt automatisch. Dies gewährleistet, dass der optimale
Trennerfolg auch bei sich ändernden Fluidparametern FP auf- recht erhalten werden kann, ohne dass der Magnetseparator 1,1',1'' abgeschaltet werden muss.
Wird als Fluidparameter FP beispielsweise die Strömungsge¬ schwindigkeit des Fluids 2 erfasst, so wird bei steigender Strömungsgeschwindigkeit insbesondere der Abstand A zwischen Trommel und Fluidleitanordnung verkleinert, bei sinkender Strömungsgeschwindigkeit dagegen entsprechend vergrößert. Das erfolgt bevorzugt automatisch. Wird als Fluidparameter FP beispielsweise eine Durchfluss¬ menge an Fluid 2 (volumen- oder massenbezogene Messung) erfasst, so wird bei steigender Durchflussmenge insbesondere der Abstand A zwischen Trommel und Fluidleitanordnung vergrößert, bei sinkender Durchflussmenge dagegen entsprechend verkleinert. Das erfolgt bevorzugt automatisch.
Wird als Fluidparameter FP beispielsweise ein Feststoffgehalt des Fluids 2 erfasst, so wird bei steigendem Feststoffgehalt insbesondere der Abstand A zwischen Trommel und Fluidleit- anordnung und/oder die Breite der Separationszone vergrößert. Gegebenenfalls wird das Fluid weiterhin in Schwingung ver¬ setzt, wobei eine dynamische Änderung des Abstands A und/oder der Breite B erfolgt, um eventuell vorhandene Flocken aufzu¬ brechen. Bei sinkendem Feststoffgehalt wird der Abstand A da- gegen vorzugsweise verkleinert. Das erfolgt bevorzugt automa¬ tisch.
Werden mehrere Fluidparameter FP erfasst, können diese miteinander wechselwirken und es ist ein geeigneter Steuer- und/oder Regelungsalgorithmus in der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 16 zu hinterlegen, der die Fluidparameter FP entsprechend gewichtet und automatisch die optimale Positio¬ nierung der mindestens einen Strömungslenkeinrichtung errech- net. Die Erstellung eines derartigen Steuer- und/oder Regelungsalgorithmus ist anhand einiger Testläufe problemlos mög¬ lich. FIG 10 zeigt eine weitere schematische Darstellung zu einem bevorzugten Betrieb eines Magnetseparators 1,1',1'' umfassend eine oder mehrere Strömungslenkeinrichtungen 8,80. Das aus der Separationszone 5 des Magnetseparators 1,1',1'' ab¬ fließende Konzentratstrom 11 wird mittels einer zweiten Mess- einrichtung 10a analysiert hinsichtlich mindestens eines Fluidparameters FPi aus der Gruppe umfassend:
- einen Gehalt des Konzentratstroms 11 an magnetischen
und/oder magnetisierbaren Partikeln,
- einen Gehalt des Konzentratstroms 11 an nicht-magnetischen und/oder nicht-magnetisierbaren Partikeln,
- eine Partikelgröße und/oder Partikelgrößenverteilung im
Konzentratstrom 11,
- einen Feststoffgehalt des Konzentratstroms 11,
- Durchflussmenge des Konzentratstroms.
Der Fluidparameter FPi wird an eine Steuer und/oder Regelungseinrichtung 16 übermittelt, welche in Abhängigkeit des Fluidparameters FPi ein Steuersignal SW an die mindestens ei¬ ne Antriebseinheit 1,1' sendet. Die Antriebseinheit 1,1' be- wirkt in Folge eine Positionierung der mindestens einen Strö¬ mungslenkeinrichtung 8,80 in Abhängigkeit des oder der gemessenen Fluidparameter FPi , wobei dieser ein Stellwert ST vorgegeben wird. Wird als Fluidparameter FPi beispielsweise der Gehalt an mag¬ netischen und/oder magnetisierbaren Partikeln im Konzentratstrom 11 erfasst, so wird bei einer Änderung des Gehalts hin zu mehr magnetischen und/oder magnetisierbaren Partikeln der Abstand A zwischen Trommel und Fluidleitanordnung im Wesent- liehen beibehalten. Wird eine Veränderung des Gehalts hin zu weniger magnetischen und/oder magnetisierbaren Partikeln im Konzentratstrom 11 gemessen, so wird der Abstand A zwischen Trommel und Fluidleitanordnung verkleinert. Das erfolgt be- vorzugt automatisch. Dies gewährleistet, das der optimale Trennerfolg auch bei sich ändernden Fluidparametern FPi aufrecht erhalten werden kann, ohne dass der Magnetseparator 1,1',1'' abgeschaltet werden muss.
Wird als Fluidparameter FPi beispielsweise der Gehalt an nicht-magnetischen und/oder nicht-magnetisierbaren Partikeln im Konzentratstrom 11 erfasst, so wird bei einer Änderung des Gehalts hin zu mehr nicht-magnetischen und/oder nicht-magne- tisierbaren Partikeln der Abstand A zwischen Trommel und
Fluidleitanordnung vergrößert und/oder den Strömungslenkeinrichtungen durch die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 16 und die Antriebseinrichtung 7,7' eine Schwingung aufgeprägt, welche ein Pulsieren des Fluids und eine Zerstörung eventuell vorhandener Flocken bewirkt.
Wird eine Veränderung des Gehalts hin zu weniger nicht-magne¬ tischen und/oder nicht-magnetisierbaren Partikeln im Konzentratstrom 11 gemessen, so wird der Abstand A zwischen Trommel und Fluidleitanordnung im Wesentlichen beibehalten, sofern ein Gehalt an magnetischen und/oder magnetisierbaren Partikeln konstant bleibt. Das erfolgt bevorzugt automatisch. Dies gewährleistet, das der optimale Trennerfolg auch bei sich ändernden Fluidparametern FPi aufrecht erhalten werden kann, ohne dass der Magnetseparator 1,1',1'' abgeschaltet werden muss .
FIG 11 zeigt eine weitere schematische Darstellung zu einem bevorzugten Betrieb eines Magnetseparators 1,1',1'' umfassend eine oder mehrere Strömungslenkeinrichtungen 8,80. Der aus der Separationszone 5 des Magnetseparators 1,1',1'' ab¬ fließende Abfallstrom 12 wird hier mittels einer dritten Messeinrichtung 10b analysiert hinsichtlich mindestens eines Fluidparameters FP2, wie beispielsweise dem
- Gehalt des Abfallstroms 12 an magnetischen und/oder
magnetisierbaren Partikeln. Wird als Fluidparameter FP2 der Gehalt an magnetischen und/oder magnetisierbaren Partikeln im Abfallstrom 12 er- fasst, so wird bei einer Änderung des Gehalts hin zu mehr magnetischen und/oder magnetisierbaren Partikeln der Abstand A zwischen Trommel und Fluidleitanordnung verkleinert.
Wird eine Veränderung des Gehalts hin zu weniger magnetischen und/oder magnetisierbaren Partikeln im Abfallstrom 12 gemessen, so wird der Abstand A zwischen Trommel und Fluidleit- anordnung im Wesentlichen beibehalten.
Das erfolgt bevorzugt automatisch. Dies gewährleistet, das der optimale Trennerfolg auch bei sich änderndem Fluidpara¬ meter FP2 aufrecht erhalten werden kann, ohne dass der
Magnetseparator 1,1' ,1'' abgeschaltet werden muss.
FIG 12 zeigt eine weitere schematische Darstellung zu einem bevorzugten Betrieb eines Magnetseparators 1,1' ,1' ' . Hier sind mehrere Messeinrichtungen 10, 10a, 10b gleichzeitig vor- handen, welche die Fluidparameter FP,FP1,FP2 erfassen und an die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 16 übermitteln. Zur Funktionsweise der Messeinrichtungen 10, 10a, 10b wird auf die Ausführungen zu den FIGen 9 bis 11 verwiesen. Nachdem hier mehrere Fluidparameter FP,FPi,FP2 erfasst und ausgewertet werden, die miteinander wechselwirken, ist ein geeigneter
Steuer- und/oder Regelungsalgorithmus in der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 16 zu hinterlegen, der die Fluidparameter FP,FPi,FP2 entsprechend gewichtet und automatisch die optima¬ le Positionierung der mindestens einen Strömungslenkeinrich- tung 8,80 errechnet, die mittels der Antriebseinrichtung 7,7' in Folge umgesetzt wird. Die Erstellung eines derartigen Steuer- und/oder Regelungsalgorithmus ist anhand einiger Testläufe problemlos möglich. Die Figuren 1 bis 12 zeigen lediglich Beispiele für erfindungsgemäße Magnetseparatoren und deren Betrieb. Ein Fachmann ist jedoch ohne weiteres in der Lage, weitere geeignete
Magnetseparatoren und Verfahren in Kenntnis der Erfindung be- reitzustellen, ohne dabei selbst erfinderisch tätig werden zu müssen. Insbesondere sind eine Vielzahl an weiteren Ausge¬ staltungen für Strömungslenkeinrichtungen und deren Anordnung im Bereich der Fluidleitanordnung möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Magnetseparator (1,1',1'') zur Abtrennung magnetischer und/oder magnetisierbarer Partikel von einem Fluid (2) umfas- send weiterhin nicht-magnetische und/oder nicht-magneti- sierbare Partikel, mit einer rotierbaren Trommel (3) , mindes¬ tens einer, in einem Innenraum der Trommel (3) angeordneten Magnetanordnung (4), und einer Separationszone (5), durch welche das Fluid (2) leitbar ist, wobei die Separationszone (5) durch einen Zwischenraum zwischen der Trommel (3) und einer Fluidleitanordnung (6,6') gebildet ist, wobei während ei¬ nes Betriebs des Magnetseparators (1,1',1'') ein Abstand zwi¬ schen der Trommel (3) und der Fluidleitanordnung (6,6') und/oder eine Breite der Separationszone (5) zumindest lokal veränderbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Messeinrichtung (10, 10a, 10b) zur Erfassung mindestens eines Fluidparameters des Fluids (2) vorhanden ist und der Abstand und/oder die Breite in Abhängigkeit des mindestens einen Fluidparameters veränderbar ist.
2. Magnetseparator nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitanordnung (6,6') mindestens eine, mittels mindestens einer Antriebseinrichtung (7,7') bewegliche Strömungslenkeinrichtung (8,80) umfasst, die in die Separationszone (5) hinein, insbesondere in Rich¬ tung der Trommel (3), bewegbar ist.
3. Magnetseparator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung (16) vorhanden ist, an welche der mindestens eine erfasste Fluid- parameter übermittelbar ist und welche eingerichtet ist, in Abhängigkeit des mindestens einen Fluidparameters ein Steuer¬ signal (SW) an die mindestens eine Antriebseinrichtung (7,7') zur Positionierung der mindestens einen Strömungslenkeinrichtung (8,80) zu übermitteln.
4. Magnetseparator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass längs einer Trommelachse (3a) der Trom¬ mel (3) gesehen ein Winkelbereich ( ) , in welchem der Abstand zwischen der Trommel (3) und der Fluidleitanordnung (6,6') und/oder eine Breite der Separationszone (5) zumindest lokal veränderbar ist, mehr als 35° eines Kreisumfanges der Trommel (3) umfasst.
5. Magnetseparator nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Strömungs¬ lenkeinrichtung (8,80) in Form einer Platte, einer Klappe, eines Leitblechs oder eines Stempels ausgebildet ist.
6. Magnetseparator nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitanordnung (6,6') an ihrer der Separationszone (5) zugewandten Oberfläche zumin¬ dest bereichsweise eine verformbare Membrane (9) umfasst, und dass die Antriebseinrichtung (en) {1,1') sich auf einer der Separationszone (5) abgewandten Seite der Membrane (9) befin- den.
7. Magnetseparator nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der mindestens einen Antriebseinrichtung (7,7') um eine elektromotorische, pneuma- tische, hydraulische oder mechanische Antriebseinrichtung handelt .
8. Magnetseparator nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Messeinrich- tung (10, 10a, 10b) vor oder an einem Eintritt des Fluids (2) in die Separationszone (5) und/oder in der Separationszone (5) und/oder am oder nach einem Austritt des Fluids (2) aus der Separationszone (5) angeordnet ist.
9. Magnetseparator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der mindestens einen Messein¬ richtung (10, 10a, 10b) als Fluidparameter mindestens ein Para¬ meter aus der Gruppe umfassend - eine Partikelgröße und/oder Partikelgrößenverteilung der Partikel im Fluid (2),
- eine Strömungsgeschwindigkeit des Fluids (2),
- eine Durchflussmenge an Fluid (2),
- einen Feststoffgehalt des Fluids (2),
- einen Gehalt eines vom Fluid (2) abgetrennten Konzentrat¬ stroms (11) an magnetischen und/oder magnetisierbaren
Partikeln und/oder nicht-magnetischen und/oder nicht- magnetisierbaren Partikeln,
- eine Partikelgröße und/oder Partikelgrößenverteilung der
Partikel im Konzentratstrom (11) oder einem nach Abtrennen des Konzentratstrom (11) vom Fluid (2) verbleibenden
Abfallstrom (12),
- einen Gehalt des Abfallstroms (12) an magnetischen und/oder magnetisierbaren Partikeln und/oder nicht-magnetischen und/oder nicht-magnetisierbaren Partikeln,
- eine Durchflussmenge des Konzentratstroms (11),
- einen Feststoffgehalt des Konzentratstroms (11),
erfassbar ist.
10. Verfahren zum Betreiben eines Magnetseparators (1,1',1'') nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Fluid (2) umfassend magne¬ tische und/oder magnetisierbare Partikel und weiterhin nicht- magnetische und/oder nicht-magnetisierbare Partikel durch die Separationszone (5) geleitet wird, dass die magnetischen und/oder magnetisierbaren Partikel sich überwiegend an der in Rotation versetzten Trommel (3) anlagern und vom Fluid (2) abgesondert werden, und dass während des Betriebs des Magnet- Separators (1,1',1'') ein Abstand zwischen der Trommel (3) und der Fluidleitanordnung (6,6') und/oder eine Breite der Separationszone (5) mindestens einmal zumindest lokal ver¬ ändert wird, wobei mindestens ein Fluidparameter des Fluids (2) mittels der mindestens einen Messeinrichtung (10, 10a, 10b) erfasst wird und der Abstand und/oder die Breite in Abhängig¬ keit des mindestens einen Fluidparameters verändert werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Trommel (3) und der Fluidleitanordnung (6,6') und/oder die Breite der Separationszone (5) verändert wird, indem eine Position der mindestens einen Strömungslenkeinrichtung (8,80) mittels der mindestens einen Antriebseinrichtung {1,1') verändert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des Abstands und/oder der Breite automatisch mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung (16) erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Trommel (3) und der Fluidleitanordnung (6,6') und/oder die Breite der Separationszone (5) permanent verändert werden, indem die mindestens eine Strömungslenkeinrichtung (8,80) mittels der mindestens einen Antriebseinrichtung (7,7') in Schwingung versetzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwingungsfrequenz und/oder eine Schwingungsamplitude und/oder eine zeitliche Abfolge an unterschiedlichen Schwingungsfrequenzen und/oder eine zeitliche Abfolge an unterschiedlichen Schwingungs¬ amplituden in Abhängigkeit mindestens eines gemessenen Fluid- parameters eingestellt werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass als Fluid (2) eine Suspension durch die Separationszone (5) geleitet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Separationszone (5) eine überwiegend turbulente Strömung des Fluids (2) erzeugt wird.
17. Verwendung eines Magnetseparators (1,1',1' ') nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Abtrennung magnetischer und/oder magnetisierbarer Partikel aus Erz von nicht-magnetischen und/oder nicht-magnetisierbaren Partikeln aus Gangart.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104511370A (zh) * 2013-09-28 2015-04-15 辽宁五寰工程技术有限公司 无涡流损耗磁力分选机
US9802205B2 (en) * 2014-05-16 2017-10-31 Ford Global Technologies, Llc Particle separation system
CN104549712B (zh) * 2015-01-13 2017-02-22 辽宁科技大学 一种简易高效湿式磁选方法
WO2016187862A1 (zh) * 2015-05-28 2016-12-01 张宝祥 一种尾矿资源回收工艺
JP2018089561A (ja) * 2016-12-01 2018-06-14 住友重機械ファインテック株式会社 マグネットセパレータ
CN107132498B (zh) * 2017-06-02 2023-07-07 昆明理工大学 一种旋转磁介质动态磁力捕获装置
US10434992B2 (en) 2017-10-23 2019-10-08 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Systems and methods for the removal of ferrous debris from degreaser baths
RU2700135C1 (ru) * 2018-09-04 2019-09-12 Общество с ограниченной ответственностью "ЭРГА Плюс" Магнитный сепаратор на постоянных магнитах для мокрого обогащения слабомагнитных материалов
JP7355713B2 (ja) * 2020-07-16 2023-10-03 株式会社神戸製鋼所 二次電池から有価元素を回収する際の前処理方法及び二次電池から有価元素を回収する方法
CN112892860A (zh) * 2021-01-15 2021-06-04 中联重科股份有限公司 除铁装置
CN114849904B (zh) * 2022-05-09 2024-02-27 安徽马钢矿业资源集团姑山矿业有限公司 一种新型可拆卸式磁性物料回收的磁选装置
CN116441043B (zh) * 2023-05-16 2025-08-08 四川兴蔚蓝科技有限公司 一种从赤泥中提取高纯度资源物质的系统及方法
CN116967006B (zh) * 2023-09-22 2023-12-12 保利澳瑞凯(江苏)矿山机械有限公司 一种矿石分选机

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1948080A (en) * 1930-05-10 1934-02-20 Percy H Thomas Magnetic ore separator for wet and other operations
US2696301A (en) * 1949-12-02 1954-12-07 Eriez Mfg Company Magnetic separating device
US2758715A (en) * 1953-08-20 1956-08-14 Barnes Drill Co Magnet separator
CH350061A (de) * 1955-12-12 1960-11-15 Spodig Heinrich Permanentmagnetscheider, insbesondere zum Reinigen von Flüssigkeiten
DE1135842B (de) * 1960-02-22 1962-09-06 Spodig Heinrich Magnetwalzenscheider, insbesondere fuer in staubfoermigem Gut enthaltene magnetisierbaren Teile
US4686035A (en) * 1985-07-24 1987-08-11 Barnes Drill Co. Cylindrical drum magnetic separator
JPH0731145U (ja) * 1993-11-04 1995-06-13 株式会社シイエヌケイ マグネチックセパレータの積極的なスラッジ捕集装置
US20030095897A1 (en) * 2001-08-31 2003-05-22 Grate Jay W. Flow-controlled magnetic particle manipulation
RU2365421C1 (ru) 2008-04-17 2009-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) Магнитный сепаратор
JP2010151777A (ja) * 2008-11-19 2010-07-08 Sony Corp 微小粒子解析装置、微小粒子解析用マイクロチップ及び微小粒子解析方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2013045227A1 *

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RU2014116981A (ru) 2015-11-10
US20140231358A1 (en) 2014-08-21
WO2013045227A1 (de) 2013-04-04
EP2574405A1 (de) 2013-04-03
CN103826751A (zh) 2014-05-28

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