NO141741B - Fremgangsmaate og apparat for sortering av gjenstander som i det minste delvis bestaar av et materiale med magnetiske egenskaper - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et apparat for sortering av gjenstander som har materiale med magnetiske egenskaper.

Fremgangsmåten og apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse kan anvendes for sortering av gjenstander generellt i de tilfelle hvor gjenstandene inneholder eller omfatter materiale med magnetiske egenskaper. Imidlertid er fremgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen egnet for sortering av malm og vil i det følgende bli beskrevet hovedsakelig i forbindelse med malmsortering.

Malmsortering i samsvar med en magnetisk egenskap kre-ver en viss betraktning av malmtypen. De stykker av en bergart som danner et malmlegeme, er meget komplekse med hensyn til sin detaljerte mineralogi. Et spesielt stykke av en bergart kan inne-holde et verdifullt eller ønskelig mineral og avfall i et hvilket som helst forhold. Faste oppløsninger, erstatninger og forurensninger må betraktes som en regel i stedet for en untagelse og derav følger at de fysikalske egenskaper for bergarter er variable og har forskjellig gradering. Ikke to malmlegemer er like og et antall variasjoner av sorteringsmetoder og apparater er ønskelige for tilpasning til de forskjellige malmtyper.

For å illustrere kompleksiteten som er bundet til et enkelt mineralnavn, kan man betrakte hematittmalm. Hematitt er alfa F^O^ (jernoxyd) som er ikke ferromagnetisk med meget svak remanens, men som kan ha forskjellige grader av ferromagnetisme påtrykket på grunn av tilfeldige forurensninger. Hematitt er også gamma <Fe>2°3 (magnemite) og maghemite er et dobbelt mineral Fe2 57°4 (oxymaghemite) og HFe2 ^qC^ (hydroxymaghemite). Fast oppløsning foreligger mellom disse og Fe^ O^ (magnetitt) og alle er ferro-magnetiske i en viss grad. Hematitt og FeTiO^ (ilmenit) foreligger også i fast oppløsning og er ferromagnetisk. Det synes som om betydelig vanskelighet ville være forbundet med sortering av hematittmalm. Det har imidlertid vist seg at der er en korrela-sjon mellom jernverdi og remanens og at i samsvar med foreliggende oppfinnelse kan slik malm sorteres.

Det er kjent å sortere malmer med meget sterke magnetiske egenskaper, såsom magnetitt og magnetkis på basis av en til-trekkende magnetisk kraft mellom enkelte bergartstykker og en kraftig magnet. Bergartstykkene som inneholder disse malmarter, beveges forbi en kraftig magnet som utøver tilstrekkelig tiltrek-ningskraft på bergartstykkene som inneholder malm, til å skille dem fra de bergartstykker som ikke inneholder malm. Imidlertid avhenger separeringen både av tiltrekningskraften og massen av hvert bergartstykke og følgelig er det vanskelig å få en tilfredsstillende separering av bergartstykker som inneholder forskjellige mengder av kanskje ujevnt fordelte magnetiske mineraler.

Et eksempel på en malm som er vanskelig å sortere eller forbedre under anvendelse av kraftige magneter som beskrevet ovenfor, er asbestmalm som har magnetittkorn intimt sammenhengende med ganger av asbest. Det er en del meget store malmforekomster av denne type. Ved denne malm har de frembrakte bergartstykker asbestforekomster på bare den ene overflate, mens resten av stykket kan være fritt for både magnetitt og asbest. Det vil være klart at separering som kan foretas ved hjelp av en magnet, i høy grad avhenger av orienteringen av bergartstykket i forhold til magneten. Da dessuten asbesten er forbundet med magnetitten, står mengden

av magnetitt ikke i noe direkte forhold til mengden eller verdien av asbesten.

Det vil være klart at sortering av malm som inneholder magnetisk materiale ved å stole på den magnetiske tiltreknings-kraft mellom bergartstykket og en magnet er begrenset til noen få malmsorter og er ikke pålitelig.

Foreliggende oppfinnelse søker å skaffe tilveie en fremgangsmåte til sortering av uregelmessig formede gjenstander med forskjellig størrelse, hvilke gjenstander består i det minste delvis av et materiale med magnetiske egenskaper, hvor gjenstandene føres gjennom en sorteringssone med et magnetisk felt, hvori de magnetiske egenskaper hos hver gjenstand detekteres for frembringelse av et sorteringssignal som er representativt for den detekterte egenskap, hvoretter sorteringssignalet behandles for å frembringe et bestemmelsessignal for avbøyning av gjenstander som har magnetiske egenskaper som tilfredsstiller på forhånd fastlagte betingelser, fra nevnte foreskrevne bane i samsvar med bestemmelses-signalet.

Følgelig er der i en utførelse av foreliggende oppfinnelse skaffet tilveie en fremgangsmåte til sortering av gjenstander kjennetegnet ved at gjenstandene føres gjennom et første og et andre innbyrdes forskjellige magnetiske felter slik at den gjenværende magnetisme i hver gjenstand er proporsjonal med materialets koersitivkraft eller permeabilitet i angjeldende gjenstand.

Oppfinnelsen angår også apparat til utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, omfattende en sorteringssone langs en transportbane for uregelmessig formede gjenstander, organer for frembringelse av et magnetfelt i sorteringssonen, organer som er følsomme for den detekterte verdi av den magnetiske egenskap for å frembringe et sorteringssignal, og organer som er følsomme for sorteringssignalet for avbøyning av gjenstander med magnetiske egenskaper som tilfredsstiller på forhånd fastlagte betingelser,

fra transprtbanen, og er kjennetegnet ved at det i sorteringssonen er anordnet to forskjellige magneter til forsterkning av gjenstandenes magnetiske egenskaper og at en magnetfeltdetektor er montert på nedstrømssiden av og i avstand fra nevnte magneter, hvilken detektor er innrettet til å utsende et sorteringssignal som tilsvarer koersitivkraften for hver gjenstand til en sammenligningskrets som er innrettet til å sammenligne sorteringssignalet med en ønsket parameter og til å sende ut et bestemmelsessignal til avbøyningsinnretningen som er montert lenger fremme i transportbanen.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives mer detal-jert under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 er et skjematisk sideoppriss av et sorteringsapparat ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen, fig. 2 er et skjematisk delvis endeoppriss av apparatet på fig. 1, fig. 3 er et skjematisk sideoppriss av sorterings-apparatet ifølge en annen utførelsesform av oppfinnelsen, fig. 4 til 10 er skjematiske sideoppriss av forskjellige andre former av oppfinnelsen og fig. 6a er et riss i større målestokk av en del av fig. 6.

På tegningene er vist et malmsorteringsapparat som sorterer bergartstykker etter hvert som stykkene beveger seg i en bred bane i form av en vilkårlig strøm gjennom apparatet. Uttrykket "bred bane" slik det er anvendt i denne beskrivelse, er ment å angi en bevegelsesbane med tilstrekkelig bredde til å til-late et antall bergartstykker å bevege seg langs banen ved siden av hverandre. Uttrykket "vilkårlig strøm" slik det er anvendt her, er ment å angi at stykkene av bergarter som beveger seg i en bestemt retning, har en helt tilfeldig stilling og avstand.

En beskrivelse av et sorteringsapparat av denne almindelige type kan finnes i norsk patent 112.165.

Det vil imidlertid være klart at foreliggende oppfinnelse kan anvendes for sortering av gjenstander, f.eks. bergartstykker, som beveger seg gjennom en sorteringssone i en enkelt rekke. Det er hensikten at denne beskrivelse der hvor den henviser til sortering av en bred strøm av gjenstander, også inkluderer det enklere tilfelle med sortering av gjenstander i en enkelt rekke.

På fig. 1 og 2 er vist et bevegelig bånd 10 som bærer stykker 11 av bergarter til et sorteringsapparat. I den viste utførelsesform på tegningene er der anordnet en magnet 12 som frembringer en sterk konstant magnetisk linjetetthet, gjennom hvilken bergartstykkene 11 passerer. Magneten 12 kan være unødvendig alt etter den malmtype som sorteres og dennes magnetiske egenskaper. Hvis magneten 12 er påkrevet, kan den ved hjelp av magneten frembrakte magnetfelt-linjetetthet velges i samsvar med den type malm som sorteres, og ved hematittmalm kan f.eks. linjetettheten være i størrelsesorden 3 kilogauss.

I noen tilfelle kan det være ønskelig å utsette malmstykkene for et magnetfelt på et eller annet sted i sorterings-apparatet, hvor orienteringen av hvert malmstykke er fastlagt.

Et slikt sted kunne f.eks. være en glideplate 14 som skal beskrives nærmere senere. Magneten 12 innstilt som vist, ville ikke bli anvendt i et slikt tilfelle, men derimot ville magneten bli anbrakt som antydet ved 12a.

Malmstykkene 11 tømmes fra den løpende transportør 10 opp i en lagringssilo 15. Stykkene beveger seg nedover ved tyngde-kraft og faller ned på et vibrasjonsbord 16 som drives eller vi-breres ved hjelp av en motor 17. Malmstykkene beveger seg langs overflaten av bordet 16 og danner derved et tettpakket enkelt lag av stykker og tømmes ut på en glideplate 14. Malmstykkene aksele-reres når de glir nedover platen 14, men de bibeholder sin orientering langs deres glidebane. Som allerede forklart, kan malmstykkene gli gjennom et magnetfelt skaffet tilveie ved hjelp av magneten 12a. Glideplaten 14 vil selvfølgelig være av et materiale som ikke merkbart påvirker magnetfeltet eller som et alternativ, kan magnetanordningen være anbrakt over glideplaten 14.

Bunndelen 18 av glideplaten 14 er fortrinnsvis av keramisk materiale med i dette innleiret et antall Hall-effekt-elementer 20. Et Hall-effekt-element er ganske lite og er på tegningene vist ved enden av et bæreelement 20a. Antallet elementer 20 velges i avhengighet av størrelsen av malmstykkene og har en innbyrdes avstand på tvers av banen for malmstykkene som vist. Et antall luftdyser 21 er anbrakt ved enden av glideplaten, dvs. ved enden av og nær inntil bunndelen 18. Luftdysene 21 ligger inntil hverandre og strekker seg tvers over banens bredde. Som vist er der et luftmunnstykke for hvert Hall-effekt-element og elementet er anbrakt i tverretning ved senter av luftdysens utstrek-ning i tverretningen. Hall-effekt-elementet og det respektive luftmunnstykke samvirker og de kan betraktes som representative for en av et antall tenkte kanaler som strekker seg på tvers av banen som følge av malmstykkene.

En drivanordning 22 for Hall-elementer frembringer en konstant strøm til hvert Hall-effekt-element 20 og den av hvert element 20 utviklede Hall-effekt-spenning påtrykkes en respektiv kretskobling 23 for signalbehandling og sammenligning. Kretskoblingen 2 3 mottar spenningen fra Hall-effekt-innretningen, hvilken spenning er et signal representativt for en magnetisk egenskap, forsterker og behandler signalet etter behov og sammenligner dette med en ønsket parameter. Den ønskede parameter er i dette tilfelle et på forhånd fastlagt nivå eller verdi, men parameteren kunne være variabel og modifisert etter størrelsen eller andre egenskaper for en gjenstand. Kretskoblingen 23 skaffer tilveie et avgjørelsessignal som svarer til et spesielt malmstykke i den respektive imaginære kanal. En rekke solenoid-drivinnretninger 24 er hver tilkoblet en respektiv kretskobling 23 for å motta ut-gangssignalet fra samme og alt etter utgangsssignalet skaffe tilveie det påkrevede påvirkningssignal for en bestemt av solenoid-ventilene 25. Hver solenoidventil 25 er tilkoblet en kilde for trykkluft og den ene ende av en respektiv rørledning 26. Den annen ende av hver rørledning 26 er tilkoblet henholdsvis en luft-dyse 21.

Under drift av apparatet blir malmstykker 11 med magnetiske egenskaper tømt fra transportbåndet 10 opp i lagrings-siloen 15. Malmstykkene tømmes ut gjennom bunnåpningen av siloen 15 ned på et vibrasjonsbord 16 og de beveger seg nedover overflaten av bordet 16 tett inntil hverandre for å tømmes ut på glideplaten 14. Etter hvert som stykkene glir nedover platen 14 passerer de over Hall-effekt-elementer 20 og deres magnetiske egenskaper detekteres ved hjelp av et element som de passerer over. Utgangen av hvert element 20 påtrykkes den respektive kretskobling 23 for behandling og håndtering, og hvis et spesielt malmstykke har magnetiske egenskaper av en slik art at det skal avbøyes, vil den respektive drivinnretning 24 for solenoidventilen påvirke den respektive ventil 25 som åpner for å slippe en trykkluftstrøm gjennom den respektive rørledning 26. Denne luftstrøm bevirker en luftstråle gjennom den respektive dyse 21 for avbøyning av dette malmstykket.

Under enden av glideplaten 14 befinner seg en skille-plate 27 som på vanlig måte tjener til å sikre separering av malmstykkene etter deres uavbrutte fallbane ned på et bevegelig transportbånd 28 og de malmstykker som er avbøyd, ned på et bevegelig transportbånd 30. Det vil bemerkes at apparatet på fig. 1 og 2 sorterer eller separerer malmstykker i samsvar med deres magnetiske remanens, dvs. i samsvar med den magnetiske kraftlinjetetthet som bibeholdes av det magnetiske materiale.

Virkningen av magneten 12 er å forsterke den detekterte magnetiske egenskap, dvs. at den øker remanensen. At dette er av betydning, skal vises ved hjelp av følgende eksempel.

Et lite stykke av naturlig forekommende hematittmalm, tilnærmet 2" x 3" x 3/4", gir ved nøye undersøkelse med et Hall-ef fekt-gaussmeter avlesninger tvers over overflaten på mindre enn fem milligauss. Dette er under grensen for pålitelig detektering i et sorteringsapparat. Ved å bli utsatt for et konstant magnetfelt med kraftlinjetetthet på 50 gauss var den målte remanens omkring 130 milligauss (en økning på ca. 26 ganger). Etter passer-ing gjennom et meget sterkere felt på omkring 3 kilogauss viste stykket overraskende jevn feltstyrke på omkring 1,3 til 1,5 gauss over de plane overflater. Dette er en økning på omkring 300 over de orginale avlesninger. Det malmstykket som passerte gjennom magnetfeltet med 3 kilogauss, har en magnetisk kraftlinjetetthet som lett er tilstrekkelig for detektering ved hjelp av en Hall-ef f ekt- innretning for sortering i samsvar med oppfinnelsen.

Det skal bemerkes at selv ved anvendelsen av en 5 kilogauss magnet kan tiltrekningskraften på hematitt ikke føles med hånden. Den magnetiske kraft er godt under den kraft som ville være nødvendig for å bevirke separering av et bergartstykke. Den magnetiske kraft kunne betraktes som ikke eksisterende for det formål å bevirke virkelig separering ved en magnet.

Som et annet eksempel på forbehandling av malm med svake magnetiske egenskaper, ble asbestmalm med et magnetisk mineral forbundet med asbesten ført gjennom et 3 kilogauss felt og det ble iakttatt en økning av detekterbarheten på mellom 3 og 10 ganger. En økning av lignende størrelsesorden ble funnet i ilmenitt og nikkel/pyrrotitt malmer.

Apparatet på fig. 1 og 2 med magneten som vist ved 12 kan være egnet for malmer, hvor differensen i remanens mellom malm og skrap er så stor at orientering av hvert malmstykke ikke er nødvendig, dvs. at proporsjonal reaksjon ikke er påkrevet. Med magneten som vist ved 12a bibeholder bergartstykkene den samme orientering forbi feltdetektoren som de hadde gjennom magnetfeltet fra magneten 12a. Følgelig er der et proporsjonalt forhold mellom mineralverdien og remanensen. Denne anordning gjør det praktisk å anvende et kvantitativt kritisk punkt, dvs. en spesifikk ønsket verdi som avgjørelsesverdien mellom godtagelser og vraking.

En variasjon ville gå ut på anbringelsen av magneten 12a på den motsatte side av den bane som følges av bergartene, dvs. over strømmen av malmstykker. Dette har fordeler og ulemper. Det er mekanisk ønskelig å anbringe magneten 12a som vist under gripe-platen, fordi dette medfører at malmstrømmen ikke får noen hindring. Imidlertid avtar kraftlinjetettheten med kvadratet av avstanden

fra magneten i en retning loddrett på glideplaten 14. Reaksjonen av feltdetektoren 20 avtar også med kvadratet av avstanden i en retning loddrett på glideplaten 14. Når derfor magneten 12a og feltdetektoren 20 begge er på samme side av malmstrømmen, blir

anbringelsen av magnetisk materiale i et bergartstykke i en retning loddrett på glideplaten avgjørende. Hvis magneten og feltdetektoren er på motsatte sider av malmstrømmen, foreligger der en viss kompensering for differenser med hensyn til anbringelsen av magnetisk materiale: Med andre ord i en retning loddrett på glideplaten tiltar kraftlinjetettheten mens detektorens følsomhet avtar.

På fig. 3 er vist en annen utførelsesform av oppfinnelsen. Apparatet er tilsvarende det på fig. 1 og 2, men der er tilføyet en detektor for bergartstykkenes størrelse og posisjon. En fotodiode 32 er innleiret i glideplaten 14 nær feltdetektoren 20 som vist. Fotodioden er hensiktsmessig innleiret nær inntil sliteflaten av en gjennomskinnelig plastdel av glideplaten. En likestrøm-lyskilde 33 er montert overfor fotodioden 32, slik at lyset belyser fotodioden når der ikke foreligger noen mellomlig-gende malmstykker. Fotodioden blir formørket når et malmstykke passerer mellom denne og lyskilden 33 og den gir et signal til kretskoblingen 23 for behandling og sammenligning, hvilket er representativt for dimensjonen og posisjonen eller gjennomgangs-tiden for et malmstykke. Signalet fra fotodioden 32 kan anvendes for to formål.

Det primære formål for signalet fra fotodioden 32 er

å fremskaffe tidsstyring, dvs. å skaffe tidsstyring for igang-setning og avslutning av en avbøyende luftstrøm. Sorteringssignalet fra feltdetektoren frembringer informasjon for en avgjørelse for eller mot luftstrømmen, men uten noen størrelsesindikasjon må luftstrømmens varighet reguleres av den tidsperiode, under hvilken en magnetisk reaksjon detekteres. Denne kan eventuelt ikke til-svare lengden av malmstykket. Likeledes kan tidsstyringen eventuelt være nøyaktig når den skal være avhengig av den magnetiske reaksjon for å bevirke tidsstyring. Dette er viktig hvis dimen-sjonene av malmstykkene er forskjellig og tilstrekkelig separering mellom detektering og avbøyning må skaffes. En forsinkelse er derfor påkrevet mellom detektering og avbøyning og nøyaktig tidsstyring av forsinkelsen kan skaffes, slik at igangsetningen og avslutningen av luftstrømmen er nøyaktig for hvert malmstykke. Dimensjonssignalet (dvs. representativt for størrelse og posisjon eller tidsstyring) er også meget ønskelig når vrak er en mindre komponent, men ikke kan detekteres ved hjelp av magnetiske midler.

For å spare luft er det ønskelig å blåse bort vrakstykkene og dette kan ikke gjøres med mindre de kan detekteres, f.eks. ved hjelp av optiske midler.

Et annet formål med et dimensjonssignal er å knytte sorteringssignalet til dimensjonen. Sorteringssignalet kan med andre ord sammenlignes med dimensjonssignalet på en eller annen måte for å kompensere for differenser i dimensjoner av bergartstykker. Dette svarer til anvendelsen av dimensjonssignalet for å modifisere det ønskede avgjørelsesnivå og skaffe en parameter for sammenligning med sorteringssignalet.

Det vil selvfølgelig være klart at andre optiske de-tektorer kunne vært anvendt.

Fig. 4 til 10 viser andre utførelsesformer av oppfinnelsen rent skjematisk. Det generelle apparat er tilsvarende apparatet i de allerede beskrevne utførelsesformer og beskrivelsen vil derfor være hovedsakelig rettet på avvikelsene.

På fig. 4 er der vist to magneter 35 og 36 innleiret

i glideplaten 14. Magnetene kan være permanentmagneter eller elektromagneter som i de foregående utførelsesformer, og de bevirker konstante magnetfelter med motsatt polaritet som antydet med pilene i blokkene som representerer magnetene 35 og 36. Denne ut-førelsesform av apparatet er anvendelig for å øke differensen i koersitivkraf t mellom materialer med høy energi (harde) og lav energi (bløte). Betegnelsene "harde" og "bløte" er i denne forbindelse anvendt med referanse til det fenomen som kalles koersitivkraft og har ingen forbindelse med de vanlige fysikalske egenskaper.

Når malmstykkene beveges nedover glideplaten 14 passerer de gjennom feltet fra magneten 35 og deretter feltet med motsatt polaritet fra magneten 36. Kraftlinjetetthetei<n> eller feltstyrken for magneten 35 er normalt større. De relative feltstyrker eller intensiteter er slik valgt at de utnytter de forskjellige magnetiseringskurver for de to materialer. Hvis der er tilstrekkelig differense i koersitivkraft, er det mulig å etterlate rester-ende induktanser ikke bare med forskjellig størrelse, men med forskjellig polaritet.

Fig. 5 viser en utførelsesform som er svært lik den på fig. 4. To magneter 35 og 37 er vist innleiret i glideplaten 14. Den annen magnet 37 skaffer et høyfrekvent vekselfelt som antydet med den dobbelte pil. Også denne anordning utnytter de forskjellige magnetiseringskurver for de to materialer, dvs. for malm og vrak. Det konstante felt magnetiserer og vekselfeltet avmagnetiserer det bløte materialet. De relative feltstyrker inn-stilles slik at når det bløte materiale passerer gjennom vekselfeltet, føres det gjennom en hysteresesløyfe som blir mindre og kommer nærmere den opprinnelige når malmstykket kommer lenger bort fra feltets senter. På den annen side blir koersitivkraften for det harde materiale ikke overskredet av vekselfeltet og det beveger seg til feltdetektoren med restmagnetisme som ble indusert av feltet for magneten 35.

På fig. 6 er vist en magnet 38 anbrakt på samme sted som feltdetektorelementet 20. Hvis vi betrakter fig. 6a er det her vist et riss i større målestokk av en magnet 38 og et element 20. Elementet 20, som fortrinnsvis er et Hall-detektorelement,

er vist montert på den ene ende av magneten 38 og danner et sammen-satt utstyr som er innleiret i glideplaten 14 med elementet 20 meget nær sliteflaten. To av lederne fra elementet 20 er antydet ved 40 og 41. Lederne fra elementet 20 er også innleiret der hvor de går gjennom glideplaten 14. Lederne 40 og 41 er ikke vist på fig. 6 for å forenkle tegningen og fordi målestokken av fig. 6 ville gjøre dette vanskelig.

Når vi går tilbake til fig. 6, er denne utførelsesform følsom for avvikelser i permeabilitet. Et konstant magnetfelt er skaffet tilveie og oppstår hovedsakelig ved feltdetektorelementet 20 og feltdetektoren gir en jevn utgang som svarer til feltets størrelse. Hvis et materiale føres inn i feltet og hvis permeabiliteten for feltet avviker fra den for luft, induseres et magnetfelt'i materialet og bevirker en ren forandring i det sam-lede felt, for hvilken feltdetektorelementet 20 utsettes. Størrel-sen av forandringen i feltet er et mål for materialets permeabilitet.

Fig. 7 viser en utføreisesform som er temmelig lik den på fig. 6. En magnet 4 2 med et konstant magnetfelt er anbrakt over for feltdetektorelementet 20, slik at malmstykkene passerer mellom feltdetektoren og magneten. Når et malmstykke beveger seg nedover glideplaten 14 mellom dem, bevirkes en forandring av det detekterte felt og dette er et mål for materialets permeabilitet. Som allerede omtalt i forbindelse med en variasjon av fig. 1 og 2 hvor magneten 12a befant seg over glideplaten, kompenserer anord-ningen på fig. 7 i en viss grad avstandseffekten. Med andre ord skaffer den en del kompensasjon for de uoverensstemmelser som skyldes at både feltintensiteten og feltdetektorens følsomhet avtar med kvadratet av avstanden fra samme loddrett på glideplaten.

Utførelsesformen på fig. 8 er lik den på fig. 7. En magnet 4 3 er anordnet på den motsatte side av banen for malmstykkene i forhold til feltdetektoren 20. Magneten 43 skaffer et vekselfelt. Størrelsen av det felt som detekteres av feltdetektoren, påvirkes av permeabiliteten for det materialet som føres inn i feltet, og ferromagnetisk hysterese vil bevirke en fase-veksling som kan benyttes som et mål for permeabiliteten og gi et sorteringssignal.

Fig. 9 viser en utførelsesform som faktisk kombinerer feltene på fig. 6 og 8. En magnet 38 med et konstant felt er anbrakt i det vesentlige ved feltdetektoren 20 og en magnet 43 med et vekselfelt er anbrakt overfor denne. Denne anordning er egnet når to materialer kommer på tale og der er en betydelig differanse i verdien av H, dvs. intensiteten av et magnetiserende felt som er nødvendig for å bringe metning i hvert.

Permeabiliteten for et materiale er forholdet av B, det magnetiske induksjonsfelt eller kraftlinjetetthet, til H, mag-netiseringskraften eller intensiteten av det magnetiserende felt. Ved ferromagnetisme er permeabiliteten ikke konstant, men en funksjon av H. Nærmere bestemt faller permeabiliteten til en lav verdi når H er stor nok til å mette materialet. Feltstyrken for magneten 38 velges slik at den har tilstrekkelig størrelse til å mette bare et av de angjeldende materialer og et svakere vekselfelt påtrykkes av magneten 43. Feltdetektoren 20 vil detektere et vekselfelt, hvis størrelse vil avhenge av mengden av de to materialer og kan anvendes for å gi sorteringssignalet.

På fig. 10 er vist en utførelsesform med en magnet 44 hovedsakelig på det sted hvor feltdetektorelementet 20 befinner seg. Magneten 44 frembringer et høyfrekvent vekselfelt. Der er således et høyfrekvent vekselfelt i detekteringspunktet. Hvis et malmstykke som inneholder ledende materiale, føres inn i feltet, vil det frembringes strømmer i det ledende materiale som på sin side vil generere et magnetfelt. Der frembringes en forandring i det totale felt som har tilknytning til mengden av ledende materiale og denne forandring detekteres av feltdetektoren 20. For-andringens størrelse bevirker sorteringssignalet.

Det er her beskrevet et antall utførelsesformer av oppfinnelsen. Det vil imidlertid bemerkes at et stort antall modi-fikasjoner er mulig og at en hvilkne som helst av dem kan være ønskelig av praktiske og økonomiske grunner. F.eks. kan den ut-førelsesform som er beskrevet i forbindelse med fig. 3, med optiske organer for å gi et dimensjonssignal (dvs. et signal som er representativt for størrelsen og stillingen av hvert malmstykke) være forbundet med en hvilken som helst av anordningene i utførel-sesf ormene vist på fig. 4 til 10. I noen tilfelle er det bare nødvendig at avbøyningsorganene er følsomme for et avgjørelsessig-nal som representerer detektorens utgang over et bestemt kritisk punkt og i andre tilfelle er det ønskelig å frembringe tidsstyring for avbøyningsorganene i forbindelse med avgjørelsessignalet.

Som et annet eksempel som allerede var nevnt, kan malmstykkene være i en enkelt rekke med enkle magnetorganer, enkelt feltdetektor, enkle avbøyningsorganer osv. eller malmstykkene kan være i en bred bane i form av en vilkårlig strøm som også nevnt. Som ennu et eksempel kan malmstykkene være ført gjennom sorteringssonen på et bånd i stedet for på glideplateanordningen som beskrevet ovenfor, og kan tømmes fra båndet umiddelbart forbi avbøyningsorganene.

Som ennu et eksempel kan det være ønskelig å ha et antall feltdetektorer for hver kanal i en bredbanesortering. Bruken av et antall feltdetektorer vil linearisere følsomheten i sideretning tvers over bredden av strømmen og interferens kan reduseres ved magnetisk avskjermning.

I det følgende er gjengitt tre tabeller for å illustrere typen av følsomhet ved sortering av malm med apparatet ifølge denne oppfinnelse. Disse tabeller viser et forhold mellom magnetiske egenskaper i en malmsort og verdien av malmen.

Tabell I gjelder for en jernmalm med båndstruktur omfattende magnetitt-hematitt fint innleiret med siliciumholdige lag. Malmen er fra et stort afrikansk malmleie. Malmstykkene føres gjennom et konstant magnetfelt før de kommer til feltdetektoren. Dette er en malm med lav midlere gehalt med mer eller mindre gradvis områder av jerninnhold fra stykker med temmelig dårlig kvalitet opp til middels kvalitet.

Tabell II er for blæret hematittmalm fra samme område i Afrika med avlesninger tatt under de samme betingelser.

Tabell III representerer en jernmalm fra en australsk forekomst omfattende hematitt med mindre forurensninger av partikler av jernholdig leirskifer. Dette viser en malm som når først det fattige materialet er fjernet, dvs. det som gir en reaksjon under 100 milligauss, hele resten har høy nok kvalitet til å ligge innenfor skipningsbetingelsene. Det kritiske punkt på 1000 for å skille mellom god og meget god malm. Ren hematitt har et jerninnhold på 70 %, slik at det er klart at apparatet ifølge oppfinnelsen vil skille ut eller sortere ved høye kvaliteter såvel som innenfor hele området med dårlige kvaliteter.

Det vil fremgå at ved å bruke et grensenivå i et ønsket punkt i apparatet ifølge oppfinnelsen er det mulig å vrake eller forkaste alt materiale som gir en reaksjon under det ønskede nivå. En uforedlet jernmalm kan forbedres til en grad som er det optimale for økonomisk drift av forekomsten. Dette gjelder for alle malmer og andre gjenstander som har eller inneholder et materiale med magnetiske egenskaper.

Fremgangsmåten og apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse kan anvendes for forskjellige andre malmer, f.eks. ved sortering av diamantholdig peridotitt som inneholder tre hoved-vrakmaterialer vist i tabell IV under A, B, C.

Et annet eksempel er vist i tabell V nedenfor som gjelder for asbestmalm, hvor der er en forbindelse av magnetitt og asbest.

I forbindelse med tabell V må påpekes at verdien av asbestmalm er i høy grad avhengig av fiberlengden og denne faktor vil ikke fremgå av tabell V som angir kvaliteten for asbest ut-trykt ved prosent av virkelig fibere.

En annen anvendelse for foreliggende oppfinnelse er fjernelsen av forurensninger fra visse typer av råmateriale. For mange industrielle formål kreves det at kalkstein skal ha et meget lite jerninnhold. Det finnes forekomster, hvor store soner av ellers tilfredsstillende stein er ødelagt ved tilstedeværelsen av smale bånd eller sømmer av jernholdig materiale. Konsentrasjonen av jern selv om den ikke er stor, er ikke desto mindre tilstrekkelig til å gjøre utstrakte deler av forekomsten ulønnsom i drift.

Det beskrevne apparat er i stand til å detektere de jernholdige partikler og vrake disse fra strømmen av knust stein for å produsere et salgbart produkt fra bergarter som tidligere måtte etterlates eller taes ut og vrakes for å gi adgang til materiale med bedre kvalitet.

Ved denne art av anvendelse er det ikke mulig å ut-trykke apparatets drift i form av kvalitet av materiale som vrakes med referanse til signalmålinger fordi nivåene i alle tilfeller er meget lave. Prøver har ganske enkelt vist at apparatet er effektivt til senking av jernforurensninger i kalkstein til god-tagbare nivåer.

Det fremgår at apparatet vil arbeide like godt for fjernelse av tilsvarende forurensninger fra andre industrimineraler, så som gips, feltspat o.l..

Claims (4)

1. Fremgangsmåte til sortering av uregelmessig formede gjenstander med forskjellig størrelse, hvilke gjenstander består i det minste delvis av et materiale med magnetiske egenskaper, hvor gjenstandene føres gjennom en sorteringssone med et magnetisk felt, hvori de magnetiske egenskaper hos hver gjenstand detekteres for frembringelse av et sorteringssignal som er representativt for den detekterte egenskap, hvoretter sorteringssignalet behandles for å frembringe et bestemmelsessignal for avbøyning av gjenstander som har magnetiske egenskaper som tilfredsstiller på forhånd fastlagte betingelser, fra nevnte foreskrevne bane i samsvar med be-stemmelsessignalet, karakterisert ved at gjenstandene føres gjennom et første og et andre innbyrdes forskjellige magnetiske felter slik at den gjenværende magnetisme i hver gjenstand er proporsjonal med materialets koersitivkraft eller permeabilitet i angjeldende gjenstand.

2. Apparat til utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, omfattende en sorteringssone langs en transportbane for uregelmessig formede gjenstander, organer for frembringelse av et magnetfelt i sorteringssonen, organer som er følsomme for den detekterte verdi av den magnetiske egenskap for å frembringe et sorteringssignal, og organer som er følsomme for sorteringssignalet for av-bøyning av gjenstander med magnetiske egenskaper som tilfredsstiller på forhånd fastlagte betingelser, fra transportbanen, karakterisert ved at det i sorteringssonen er anordnet to forskjellige magneter (35, 36; 37, 38) til forsterkning av gjenstandenes magnetiske egenskaper og at en magnetfeltdetektor (20, 20a) er montert på nedstrømssiden av og i avstand fra nevnte magneter, hvilken detektor er innrettet til å utsende et sorteringssignal som tilsvarer koersitivkraften for hver gjenstand til en sammenligningskrets (23) som er innrettet til å sammenligne sorteringssignalet med en ønsket parameter og til å sende ut et bestemmelsessignal til avbøyningsinnretningen (21, 24, 25, 26) som er montert lenger fremme i transportbanen.

3. Apparat ifølge krav 2, karakterisert ved at sorteringssonen er en glidebane (14) med feltdetektoren (20) montert nær dens nedre ende.

4. Apparat ifølge krav 2-3, karakterisert ved at sorteringssonen er en bred, nedover hellende bane (14) med et antall feltdetektorer (20) og et antall avbøyningsorganer (21, 25, 26) forbundet med samme og montert nær dens ende.