WO2013045227A1

WO2013045227A1 - Magnetseparator, verfahren zu dessen betrieb und dessen verwendung

Info

Publication number: WO2013045227A1
Application number: PCT/EP2012/067203
Authority: WO
Inventors: Ralph Oliver Schmidt; Argun Gökpekin
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2012-09-04
Publication date: 2013-04-04
Also published as: RU2014116981A; CN103826751A; EP2574405A1; EP2736647A1; US20140231358A1

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

F_M magnetische Kraft

F_G Schwerkraft

F_A statischer Auftrieb

F_w Widerstandskraft

F_T 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.