NL1010977C2 - Werkwijze voor het scheiden van deeltjesvormige materialen. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het scheiden van deeltjesvormige materialen

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het scheiden van een non-ferro metaaldeeltjes houdende deeltjesstroom waarbij de deeltjes door een opgewekt roterend magnetisch veld worden gevoerd zodanig dat de draai-5 ingsas van het magnetische veld en de bewegingsrichting van het deeltje een hoek met elkaar maken, onder oplevering van ten minste één eerste deeltjesstroom en een tweede deeltjes-stroom.

Een dergelijke werkwijze is in het vak algemeen 10 bekend, bijvoorbeeld voor het afscheiden van non-ferro metaal uit een afvalstroom zoals uit autoschroot. Zo beschrijft de Europese octrooiaanvrage 0 305 881 het scheiden onder gebruikmaking van een snel draaiende magneettrommel. Deeltjes worden over een lopende band aangevoerd en door het magneti-15 sche veld gevoerd. Het roterende magnetische veld induceert wervelstromen in de metalen schrootdeeltjes resulterend in een tegengesteld gericht magnetisch veld waardoor verschillende metalen van elkaar kunnen worden gescheiden.

Een beperking van de bekende werkwijze is dat deze 20 slechts betrekkelijk grote deeltjes kan scheiden (5 mm of groter; en met aanzienlijke technische inspanningen 3 mm of groter). Naast de afstotende werking door het geïnduceerde magnetische veld, is er öok nog een ander, door het roterende magnetische veld geïnduceerd maar kleiner effect dat storend 25 op de scheiding kan wérken. Dit effect, waardoor de metalen deeltjes gaan draaien, kan er toe leiden dat wanneer het draaiende deeltje een deel van de inrichting raakt, het deeltje een ongewenste richting in gaat. Dit werkt negatief uit op de scheiding en daarmee op de kwaliteit van de deel-30 tjesstromen.

De onderhavige uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen waarmee gemakkelijker kleine deeltjes, zoals met een grootte van 0,5 - 5 mm, kunnen worden gescheiden afhankelijk van het materiaal waaruit de deeltjes bestaan.

35 Hiertoe wordt de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding gekenmerkt doordat de deeltjes wanneer zij door 1010977 2 het magnetische veld worden gevoerd worden omringd door een fluïdum met een dichtheid van ten minste 0,1 kg/1.

Verrassenderwijze is gevonden dat het zwakke effect dat non-ferro deeltjes doet draaien kan worden benut door 5 gebruik te maken van een fluïde medium met een verhoogde dichtheid. In een dergelijk fluïde medium ontstaat door de combinatie van i) de translatiebeweging van het deeltje en ii) de draaiing van het deeltje, opgewekt door het roterende magnetische veld, een hydrodynamische liftkracht die, door de 10 in vergelijking met lucht hoge dichtheid, een veel grotere, significante waarde kan bereiken en een uitstekende scheiding kan opleveren.

Het fluïdum met een dichtheid van ten minste 0,1 kg/1 kan mogelijk een door trillen en/of doorvoer van gas 15 gefluïdiseerde deeltjesvormige vaste stof zijn, een gas onder verhoogde druk, en volgens een voorkeursuitvoeringsvorm een vloeistof, zoals water.

Het gebruik van een vloeistof, in het bijzonder een inerte vloeistof zoals water, heeft als voordeel dat de voor 20 de scheiding benodigde inrichting relatief goedkoop kan worden uitgevoerd. Ook zijn de energiekosten, in die gevallen waarin de deeltjesstromen niet hoeven te worden gedroogd, verlaagd.

Volgens een gunstige uitvoeringsvorm wordt de dicht-25 heid gekozen nabij die van één van de te scheiden deeltjes-vormige materialen.

In de praktijk zal de dichtheid altijd lager worden gekozen dan die van de te scheiden deeltjesvormige materialen. Hierdoor kan de zwaartekracht voor de beweging van het 30 deeltje zorgen. Door de dichtheid zoals hiervoor omschreven te kiezen, wordt het snelheidsverschil waarmee de deeltjes onder invloed van de zwaartekracht door het opgewekte roterende magnetische veld bewegen gemaximaliseerd, waardoor de snelheid een voor elk soort deeltje afhankelijke grootte 35 heeft. Hierbij is derhalve sprake van een extra parameter waarmee de scheiding kan worden geregeld en geoptimaliseerd.

Volgens een interessante uitvoeringsvorm wordt het fluïdum in een richting gevoerd evenwijdig met het traject van de deeltjes.

101097? 3

Door het fluïdum in een richting te voeren gelijk of tegengesteld aan de bewegingsrichting van het deeltje door het opgewekte roterende magnetische veld, kan evenzo de scheiding worden beïnvloed en geoptimaliseerd.

5 Volgens een gunstige uitvoeringsvorm worden de deeltjes afhankelijk van de grootte ervan evenwijdig met de draaiingsas van het magnetische veld toegevoerd.

De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding onderscheidt zich reeds van de bekende werkwijzen door de 10 geringere afhankelijkheid van de deeltjesgrootte op de scheiding. Door de deeltjes afhankelijk van de grootte evenwijdig met de draaiingsas toe te voeren, bijvoorbeeld onder gebruikmaking van een zeef met een verlopende doorlaatbaarheid, kan de kwaliteit van de gescheiden deeltjesstromen verder worden 15 verhoogd.

Met voordeel wordt het roterende magnetische veld opgewekt met een draaiende magnetische cilinder. Deze draaiende magnetische cilinder bezit gebruikelijk 2-32 polen, bij voorkeur 2-8, met meer voorkeur 2 - 4, en met de meeste 20 voorkeur 2 polen. Het gebruik van een geringer aantal polen heeft als voordeel dat het magnetische veld zich verder van de draaiende cilinder uitstrekt en homogener is, hetgeen de scheiding ten goed komt. Bij een geringer aantal polen moet wel de rotatiesnelheid hoger zijn hetgeen hogere eisen stelt 25 aan de constructie en gepaard kan gaan met een hoger energieverbruik. De cilinder zal gebruikelijk draaien met een pool-frequentie tussen 3.000 en 20.000 tpm.

De uitvinding zal thans worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin 30 fig. 1 het werkingsprincipe toont van de werkwijze volgens de uitvinding; en fig. 2 een schematische voorstelling is van een inrichting geschikt voor het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding.

35 In fig. l is een deeltje A weergegeven dat zich in neerwaartse richting beweegt, bijvoorbeeld onder invloed van de zwaartekracht. Het deeltje A wordt omringd door een medium B met een dichtheid van ten minste 0,1 kg/1. Met voordeel is de dichtheid daarvan hoger, zoals ten minste 0,3 kg/1, en met 1010977 4 meer voorkeur ten minste 0,6 kg/1.

Als gevolg van een door een magnetische trommel 1 opgewekt roterend magnetisch veld, gaat het deeltje A, indien het een non-ferro metaal omvat, eveneens roteren (de draai-5 ingsas staat loodrecht op het vlak van de tekening). Dit geeft een hydrodynamische liftkracht (Fllft) welke loodrecht op de bewegingsrichting van het deeltje A staat (en eveneens loodrecht op de draaiingsas van het deeltje A). Door de op het deeltje A uitgevoerde liftkracht verandert de bewegings-10 richting en wordt de gewenste scheiding bereikt.

Thans wordt verwezen naar figuur 2, waar deeltjes onder invloed van de zwaartekracht aan een reservoir 2 worden toegevoerd, welk reservoir 2 als fluïdum water bevat. Als gevolg van het roterende magnetische veld opgewekt door de 15 draaiende magnetische trommel 1, bewegen non-ferro metalen naar rechts, terwijl niet-geleidende materialen niet worden afgebogen. Met behulp van geleide platen 3 kan de toegevoerde deeltjesstroom in één of meer deeltjesstromen van non-ferro metalen worden opgedeeld. Niet-metaal komt in stroom R te-20 recht.

De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding kan worden gebruikt voor het scheiden van zeer kleine non-ferro metaaldeeltjes uit een stroom. Zo kan de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding worden gebruikt voor het afscheiden 25 van goud uit rivierafzettingen. Ook kan de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding worden gebruikt voor het reinigen van schietbanen.

1010977

Claims (7)

1. Werkwijze voor het scheiden van een non-ferro metaaldeeltjes houdende deeltjesstroom waarbij de deeltjes door een opgewekt roterend magnetisch veld worden gevoerd zodanig dat de draaiingsas van het magnetische veld en de 5 bewegingsrichting van het deeltje een hoek met elkaar maken, onder oplevering van ten minste één eerste deeltjesstroom en een tweede deeltjesstroom, met het kenmerk, dat de deeltjes wanneer zij door het magnetische veld worden gevoerd worden omringd door een fluïdum met een dichtheid van ten minste 0,1 10 kg/1.

2. Werkwijze volgens conclusie l, met het kenmerk, dat het fluïdum een vloeistof is.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de dichtheid wordt gekozen nabij die van één van 15 de te scheiden deeltjesvormige materialen.

4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het fluïdum in een richting wordt gevoerd evenwijdig met het traject van de deeltjes.

5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, 20 met het kenmerk, dat de deeltjes afhankelijk van de grootte ervan evenwijdig met de draaiingsas van het magnetische veld worden toegevoerd.

6. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het roterende magnetische veld wordt 25 opgewekt met een draaiende magnetische cilinder.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de draaiende magnetische cilinder 2-32 polen bezit, bij voorkeur 2-8, met méér voorkeur 2 - 4, en met de meeste voorkeur 2 polen. 1010977