SE433708B - Magnetisk separator - Google Patents

Description

7902061-6 v 2 (eller -volymen), där höga gradienter förekommer. Ovannämnda stycken av magnetiskt mjukt järn fasthàlles inuti en kanister (hos en sats- eller mängmaskin) eller inuti ett roterbart, ringformigt hus (karusell), som kontinuerligt rör sig genom separeringszonen. Det tjänar dels till att såsom nämnts ovan alstra gradienter och dels till att inducera starkare magne- tiska fält. Matrisen tjänar även till att retardera massaflö- det inuti separeringskammaren, varigenom de magnetiska partik- larna får större möjlighet att pâverkas av de magnetiska kraf- terna och separeringen således förbättras. Det magnetiska ma- terialet fasthàlles medelst matrisen, medan det icke-magnetis- ska materialet spolas genom arbetsutrymmet medelst strömmen av massa och sköljvatten eller någon annan vätska. Det magnetis- ka materialet borttages sedan medelst avstängning av fältet (hos en satsmaskin) eller genom att föra matrisen ut ur fältet (hos en kontinuerlig maskin) och efterföljande tvättning med vatten. Givetvis är en kontinuerlig maskin önskvärd för indu- striell användning. Vanligen utnyttjar sådana kontinuerliga maskiner en matris, som uppbäres inuti ett hus, som har ring- formigt tvärsnitt och är roterbart kring en i huvudsak verti- kal axel.

Matrisens konstruktion är ganska kritisk vad gäller effektiv separering av varje givet paramagnetiskt material från omagnetiskt material. Exempelvis har en öppen matristyp visat sig tillfredsställande vid separering av järnmalmen he- matit, som är ett förhållandevis starkt paramagnetiskt mate- rial. Med "öppen matris" avses en matris med ett förhållande- vis lågt motstånd mot flödet. För separering av svaga para- magnetiska material såsom den materialföljd eller -grupp som innehåller Witwatersrand guld och uranhalter har emellertid en matris med ett högre motstånd mot flödet (dvs en mera slu- ten matris) befunnits nödvändig för att ge en effektiv funk- tion hos dessa maskiner.

Ett av de mest effektiva material, som man för närva- rande känner, för en sluten typ av matris utgöres av järnku- lor (sfärer). Dessa kan ha en diameter av mellan ungefär 2 mm och 15 mm eller mera beroende på användningen. Andra material, som har använts, utgöres av inslag, stänger, vävd 7902061-6 eller flätad tråd, kiltråd, nitar etc.

Det huvudproblem som uppkommer tillsammans med den slut- na matristypen är blockering medelst ferromagnetiska material och träfibrer. De senare materialen utgör förhållandevis all- mänt förekommande föroreningar, speoiellt i malmmassor och acku- muleras i matrisen efter hand. När blockering inträffar, mås- te maskinen stannas och matrisen rengöras. Denna overksamma tid utgör en betydande nackdel vid drift i stor skala enligt metoden med högmagnetisk våtseparering. Användning av kompli- cerad utrustning för matningspreparering kan mildra problemet i viss mån genom bortsàllning av träfibrer och användning av svagmagnetiska eller medelstarka magnetiska separatorer för borttagande av ferromagnetiska beståndsdelar. Detta har emel- lertid icke utgjort en komplett lösning.

Det bör påpekas, att vissa separatorer enligt tidigare känd teknik har àstadkommits, vid vilka detta problem automa- tiskt undviks sâsom ett resultat av det sätt enligt vilket de magnetiska materialen utvinns. En sådan maskin har beskrivits i den amerikanska patentskriften 5.994.801, hos vilken maskin ett transportörarrangemang är anordnat och hela grundmassan avmagnetiseras och tillåts tumla fritt under tvättningen av densamma för utvinning av de magnetiska materialen. Denna ap- parat fàr emellertid anses vara för komplicerad eller kostbar eller bådadera för många användningar, där ett enkelt ringfor- migt hus, som är roterbart kring en horisontell axel, betrak- tas såsom önskvärt.

En annan apparat, där hela grundmassan tumlas och tvät- tas för utvinning av det magnetiska materialet, har beskrivits _i "The Soviet Journal of Non-Ferrous Met~ ', vol. lO, nr 9 (september) 1969, sid. 55. I detta fall är en ringformig ram- konstruktion anordnad roterbar kring en horisontell axel medan samtliga de fack som innehåller grundmassan töms för utvinning av de magnetiska beståndsdelarna. En betydande nackdel beträf- fande borttagandet av hela massan utgöres av den effekt som behövs för hantering av grundmassematerialet.

Det existerar således inget enkelt arrangemang, vid vilket de magnetiska materialen kan återfås från matrisen utan total frigörning av samtliga element hos densamma och vilket 7902061-6 u ändå åstadkommer adekvat automatisk rengöring av matrisen från föroreningar. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkom- ma en magnetisk separator av den typ där återvinning av magne- tiska material från matrisen kan åstadkommas med matrisen på plats inuti ett hus, medan separatorn även möjliggör en konti- nuerlig matning av matrisen, som skall rengöras och återföras till separatorn under drift. __ Enligt föreliggande uppfinning åstadkommes en magne- tisk separator, som kännetecknas av organ för att utlösbart öppna utloppen på ett eller flera ställen runt husets omkrets allt efter behov så att endast en del av beståndsdelarna av magnetiskt material i ett fack eller en avdelning lämnar hu- set, organ för rengöring av beståndsdelar som bildar massan och som härrör från nämnda utlopp vid drift samt organ för âterföring av rengjorda beståndsdelar till det ringformiga huset efter rengöringen¿ t _k_* Ytterligare kännetecken för föreliggande uppfinning möjliggör att ha utloppen utformade såsom en eller flera slit- sar upptagna i den yttre väggen hos huset vid husets botten, vidare att definiera husets botten medelst en mätbotten, som lutar nedåt i riktning mot nämnda slitsar, att ha slitsarna täckta runt huvuddelen av husets omkrets medelst ett flexibelt band, som leds över rullar för åstadkommande av ett öppet om- råde för nämnda slitsar, när huset roterar, vidare möjliggör för en elektromagnet, en mekanisk skrapanordning eller en an- nan anordning att vara anordnad för att bidraga till att dra fmatrisbeståndsdelar genom slitsarna inom deras öppna område, att anordna en avmagnetiseringsanordning, om så behövs, för p avmagnetisering av matrisbestândsdelarna före tvättning av de- samma och möjliggör för matrisbestàndsdelarna att àterföras 'till huset medelst en transportör eller annan lyftanordning, som lämpligen kan inkorporera nämnda organ för rengöring av 7902061-6 matrisbeståndsdelarna.

Det bör påpekas, att en attraktiv fördel med en sepa- rator enligt föreliggande uppfinning utgöres av dess förmåga att åstadkomma rengöringsorgan för endast ett litet parti av beståndsdelen hos ett läge eller fack under varje varv för hu- set. Detta innebär, att rengöringsutruetningen ooh transpor- tören eller dylikt för återförande av de rengjorda beståndsde- larna till huset kan konstruera» så små som möjligt, Denna konstruktion kan väljas, så att endast den erferdrßde delen av beståndsdelarna rengöres för varje varv och således att he- la innehållet hos en avdelning eller ett fack kan kogma att rengöras endast varje 5:e eller lO:e varv eller efter ännu fle- ra varv alltefter vad som erfordras för att på ett säkert sätt förhindra varje blockering att inträffa.

Den ael eller det parti av beståndsdelarna SOM Skall rengöras för varje varv av huset kan avlägsnas för rengöring antingen före eller efter det att de magnetiska eller paramag- netiska materialen har tvättats därifrån vid en tvättstation.

Det förmodas emellertid, att det kommer att vfišê föråelfikïíßt att tvätta matrisen för att avlägsna de separerade magnetiska och paramagnetiska beståndsdelarna först helt enkelt i syfte att minimera slitaget på matrisen.

Ovannämnda och andra kännetecken för íöïšliggande upp- finning kommer att framgå bättre av följande beskrivning av en utföringsform av densamma. Under beskrivningen kggger hän- visning att göras till bífogad ritning, på vilken fig. l visar en isometrisk och schematisk vy av en magnetisk separator enligt föreliggande uppfinning med endast de relevanta delarna visade och med tvättanordningen berttasen» fig. 2 visar en schematisk perspektivvy, som illustre- rar borttagande och ersättning av matrisbeståndsdelar från hu- set, och fig. 5 visar en iërfiterad och från sidan sedd sektions- vy, som visar konfigurationen av ett fack inuti huset och en alternativ konstruktion av hußet.

Enligt denna utföringsfprm enligt uppfinningen har den magnetiska separatorn ett i huvudsak konventionellt ringfor- migt hus 1, som är roterbart kring en vertikal axel på en här- 7902061--6 6 för anordnad bärande ramkonstruktion (icke visad). Konstruk- tionen av en sådan magnetisk separator är väl känd och behöver här icke beskrivas närmare. Det får vara tillräckligt att näm- na, att en stark elektromagnet 2 är anbragt på ett sådant sätt att dess två poler är belägna mittemot varandra på insidan och utsidan av det ringformiga huset, så att ett starkt magnetiskt fält kan alstras mellan polerna.

Det ringformiga utrymmet inuti huset är, såsom framgår av fig. 1 och 2, uppdelat i fack medelst radiellt förlöpande väggar 5, medan bottnen 4 hos varje fack definieras medelst ett mätgolv, som lutar bågformigt i riktning nedåt mot husets yttervägg 5. Husets yttervägg 5 har slitsar 6 upptagna, vilka förlöper i omkretsriktningen och vilkas bredd är tillräcklig för att medge_passage av beståndsdelar 7 av en matris eller grundmassa genom slitsarna.

Alternativt kan husets yttervägg hållas på plats i för- hållande till husets innervägg medelst en rad stänger eller stavar 20 såsom visats i fig. 5, varvid skiljeväggarna och så- ledes avdelningarna eller facken kan avvaras. i Lämpligen består matrisen eller grundmassan av ferro- magnetiska järnkulor av en diameter, som är vald för att åstad- komma de erfordrade strömningsegenskaperna genom matrisen.

Det anses vara önskvärt att framställa sådana kulor av ett mag- netiskt rostfritt stål för att minska slitage och korrosion.

Kring större delen av ytterväggarna omkrets är slitsar- na 6 täckta medelst ett flexibelt band 8, som hålls spänt mot utsidan av husets yttervägg 5. Över ett mindre parti av husets omkrets är bandet 8 riktat bort från huset kring rullar 9, för att ge ett område, inom vilket slitsarna är frilagda och såle- des öppna. Två rullar 9 har kontakt med bandet för att pressa detsamma mot huset vid ändarna av det öppna området, och dessa rullar är företrädesvis fjäderförspända i riktning mot huset.

Två ytterligare rullar 9a håller ett parti av bandet bort från nämnda öppna område, och dessa rullar är företrädesvis anord- nade justerbara med avseende pà läget.

En elektromagnet 10 (se fig. 1) är anordnad nära slit- sarna vid det öppna området för desamma, så att den kan utnytt- jas för att hjälpa flödet av grundmassebeståndsdelar ut ur 7 7902061-6 slitsen. För att uppnå detta kan elektromagneten vara anbragt bakom bandet 8 nära området för slitsens mynning, där bandet börjar röra sig bort från slitsen.

En matarficka ll är placerad nedanför det öppna områ- det av slítsarna, så att sådana grundmassebestàndsdelar som härrör därifrån faller i matartratten och sedan följer en rän- na 12 nedåt till tvättsektionen, som utmärkts generellt medelst hänvisningsbeteckningen l5. Hos denna utföringsform enligt upp- finningen utgöres tvättsektionen av en trumsikt 14, inuti vilken är anordnade högtrycksvattenstràlorgan 15. Stràlorganen är så anbragta att de är verksamma över större delen av trumsiktens längd men lämnar utloppsomràdet från sikten utan strålar för att möjliggöra att en effektiv avvattning äger rum.

En ränna 16 är anbragt nedanför trumsikten för att upp- fånga det slam som i allmänhet kommer tillsammans med den sepa- rerade magnetiska eller paramagnetiska produkten.

Tvättsektionen är konstruerad att säkerställa att trä- fibrer och annat material tvättas bort från grundmassans be- ståndsdelar, som sedan fortsätter till en magnetisk transpor- tör 17, som àterför dem till toppen av huset och matar bestånds- delarna i en matartratt 18, som hos sitt undre parti har ett ut- lopp, som är anordnat att ge en konstant övre nivå hos grundmas- san i facken. Dessa visas i fig. 5, där det framgår, att den undre änden 19 av matartrattens utlopp begränsar den övre nivån för grundmassans beståndsdelar.

Man förstår, att medan huset roterar och beståndsdelar förs ut ur slitsarna inom deras öppna område, uppnås en konti- nuerlig tvättning av grundmassan, varigenom säkerställas att ingen tílltäppning inträffar under driften av separatorn.

Kulutmatningstakten är beroende av slitsarnas bredd och avståndet mellan rullarna vid utmatningsstället. En viss an- del av kulorna utmatas för varje varv av rotorn, medan omsätt- ningstiden för hela massan kommer att vara baserad på den tid som blockering tar för att inträffa. Ifall en blockering ex- empelvis blir ett problem efter àtta timmars kontinuerlig drift utan tvättning, kan systemet för borttagning och tvättning konstrueras att omsätta och tvätta hela massan en gång för var 4:e timme. 790206-1-6 8 Man förstår av ovanstående, att vid drift tillföres ma- terial i ett läge omedelbart ovanför de magnetiska polerna, varvid det inmatade materialet tillåts strömma genom grundmas- san och ut ur botten mellan polerna. Under denna process kom- mer omagnetiska material helt enkelt att strömma eller tvättas genom grundmassan, medan paramagnetiska eller andra magnetiska material kvarhålles hos den ferromagnetiska matrisen. Vid ett läge efter magnetens poler, vilket läge utmärkts medelst en pil A på ritningen, tvättas de magnetiska eller paramagnetiska ma- terialen bort från grundmassan medelst ett nedåtriktat fluidum- flöde.

Platsen för det öppna området för slitsarna är i vin- kelavseende belägen förbi tvättläget, som utmärkte medelst pi- len A, och hos den visade utföringsformen är det öppna området för slitsarna beläget diametralt motsatt elektromagneten. Så- som kommer att förstås av fackmän inom området kan emellertid ett flertal magnetpoler, tvättstationer och öppna områden för slitsarna vara anordnade runt omkretsen hos en magnetisk sepa- rator av större storlek. Ett sådant arrangemang är känt tidi- gare, och föreliggande uppfinning åstadkommer helt enkelt de extra medel som behövs för kontinuerlig tvättning av grundmas- san, som är sammansatt av ett flertal separata beståndsdelar, företrädesvis järn- eller stàlkulor.

Man förstår, att ett flertal ändringar kan göras vid den ovan beskrivna utföringsformen enligt uppfinningen utan att uppfinningens ram frångås. Speciellt kan sättet för stängning av slitsarna ändras alltefter förhållandena, och i själva ver- ket behöver icke utloppet ha formen av en slits. Speciellt kan samtliga utlopp utgöras av en enda sammanhängande slits, som löper runt huset. I så fall hålls lämpligen det parti av huset som definierar den undre kanten av slitsarna fast medelst konsoler, klammer eller dylikt, vilka är fästa vid husets in- nervägg, medan en mekanisk skrapanordning kan vara så anordnad att den utsträcker sig in i huset genom slitsen för att leda beståndsdelar ur grundmassan ut vid tvättområdet. Skíljeväg- garna bör i detta fall vara så utformade att de medger passage av skrapanordningen förbi sig. Elektromagneten 10 kan då kom- ma att göras föråldrad. Vidare kan beståndsdelar helt enkelt 9 7902061-6 falla ut ur slitsarna beroende på hur separatorn är konstrue- rad. Medan avmagnetisering av beståndsdelarna i grundmassan har befunnits onödvändig tills nu, kan ett avmagnetiseringsar- rangemang användas för de beståndsdelar hos massan som tvättas.

Slutligen kan bandet ersättas av individuella stängningsspjäll, vilka exempelvis är roterbara i ett plan, som är tangentiellt i förhållande till husets cylindriska yta. Ett ytterligare alternativ är att förse varje ilck med ett ledat galler eller nätbotten, som kan öppnas för att tillåta en avsedd andel av massans beståndsdelar att falla ut ur facken för tvättning.

Claims (9)

7902-061-6 10 Patentkrav

1. Magnetisk separator, innefattande ett ringformígt hus (1), som.är roterbart kring en i huvudsak vertikal axel och anordnat att inuti sig innehålla en grundmassa, som be- står av ett flertal skilda beståndsdelar (7) av magnetiskt material, vilket ringformiga hus (1) lämpligen är uppdelat i ett flertal fack eller avdelningar utefter sin omkrets, varvid utlopp (6) är anordnade för de beståndsdelar (7) som bildar massan hos det undre partiet av huset (1), k ä n - nde t e c k n a d av organ (8) för att utlösbart öppna ut- loppen (6) på ett eller flera ställen runt husets (1) omkrets allt efter behov så att endast en del av beståndsdelarna (7) av magnetiskt material i ett fack eller en avdelning lämnar huset, organ (13) för rengöring av beståndsdelar (7) som, bildar massan och som härrör från nämnda utlopp (6) vid drift samt organ (17) för återföring av rengjorda bestånds- delar (7) till det ringformiga huset (1) efter rengöringen.

2. Magnetisk separator enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d av att utloppen (6) har formen av slitsar (6) anordnade hos det undre partiet av husets yttervägg (5).

3. Magnetisk separator enligt krav 2, k ä n n e - t e c k n a d av att slitsarna (6) är täckta runt större delen av husets omkrets medelst ett flexibelt band (8), som styrs över rullar (9,9a) på ett sådant sätt att ett öppet område åstadkommes för slitsarna (6), när huset (1) roterar vid drift.

4. Magnetisk separator enligt ett av kraven 1 - 3, k ä n n e t e c kyn a d av att husets botten (4) bildas av ett nät- eller gallergolv, som lutar nedåt i riktning mot utloppet (6) från huset.

5. Magnetisk separator enligt ett av kraven 1 - 4, k ä n n e t e c k n a d av att en elektromagnet (10) är anordnad nära utloppen (6) vid det område där de är öppna för att driva beståndsdelar (7) av massan ut ur nämnda ut- lopp.

6. Magnetisk separator enligt ett av kraven 1 - 5, k ä n n e t e c k n a d av att organen (13) för rengöring av beståndsdelar av massan utgöres av en trumformad skärm 11 790-2061-6 (14) eller trumsikt och ett spolningsarrangemang (15), som är anordnat att spola eller spraya med högt tryck ett ren- göringsfluidum mot beståndsdelar (7) av massan som passerar genom trumsikten (14).

7. Magnetisk separator enligt ett av kraven 1 - 6, k ä n n e t e c k n a d av att en transportör (17) är anordnad för återförande av rengjorda beståndsdelar (7) av massan till huset.

8. Magnetisk separator enligt ett av kraven 1 - 7, k ä n n e t e c k n a d av att de rengjorda beståndsdelarna ur massan återföres till huset via en matartratt (18), vars utlopp är anordnat att definiera eller bestämma en konstant nivå för beståndsdelarna inuti huset.

9. Magnetísk separator enligt ett av kraven 1 - 8, k ä n n e t e c k n a d av att det ringformiga husets yt- ter- och innerväggar (5) är fasthållna i förhållande till varandra medelst konstruktionsdelar, som är fastsvetsade eller på annat sätt fastgjorda vid väggarna, vilka konstruk- tionsdelar utgöres av antingen skiljeväggar (3) för att bil- da avdelningar eller fack eller avstänger eller avstavar (20).