DE2113485B2

DE2113485B2 - Magnetfilter

Info

Publication number: DE2113485B2
Application number: DE2113485A
Authority: DE
Inventors: Ninel A. Babuschkina; Gennadij G. Judin; Sergej A. Tichonow
Original assignee: INSTITUT MINERALNYCH RESURSOW MINISTERSTWA GEOLOGII UKRAINSKOJ SSR SIMFEROPOL (SOWJETUNION)
Current assignee: INSTITUT MINERALNYCH RESURSOW MINISTERSTWA GEOLOGII UKRAINSKOJ SSR SIMFEROPOL (SOWJETUNION)
Priority date: 1971-03-19
Filing date: 1971-03-19
Publication date: 1974-12-12
Also published as: FR2133463A1; DE2113485C3; DE2113485A1; FR2133463B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Magnetfilter mit zumindest zwei aus nichtmagnetischem Werkstoff gefertigten Filterbehältern, wobei in einem aus einer Trübe bestimmte Mineralien abgetrennt und im anderen die abgetrennten Mineralien durch Wasser ab-485

gespült werden, und ία den FUterbebSltero zwischen ferromagnetischen Körpern je eine. Elektroraagnetspule eingebaut ist.

Aus der US-PS 2 074085 ist ein magnetischer Separator dieser Art bekannt, bei dem in dem Filterbehälter, in dem aus der Trübe bestimmte Mineralien abgetrennt werden, die ferromagnetischen Filtermaterialien durch Spalte zwischen Magnetspulen hindurchgeführt werden, während in dem anderen Filterbehälter die abgetrennten Mineralien durch Wasser abgespült werden.

Aus der US-PS 1 996 106 sind Verfahren und Vorrichtungen zur Filterung von flüssigen Schmiermitteln unter Verwendung einer Filterkerze bekannt, die neben unmagnetischem Filtermaterial eine Magnetspule enthält, die Scheiben magnetisch beaufschlagt, zwischen denen das Filtermaterial eingebettet ist. Dieser Schmierölfilter dient dazu, die vom Verschleiß der Motorteile herrührenden magnetischen Partikeln beim Durchgang durch den Filter festzuhalten.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, feinkörniges Gut, wie es beispielsweise bei der Aufbereitung von Kaolin, Feldspat oder anderen Bodenschätzen auftritt von geringen Mengen von Teilchen mit geringer Magnetisierbarkeit zu befreien.

Dies wird bei einem Magnetfilter der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Elektromagnetspulen in den Filterbehältern jeweils derart angeordnet und ausgebildet sind, daß sie allseitig außen und innen von einer Schüttung der ferromagnetischen Körper umgeben sind und daß über den Filterbehältern drehbar um die senkrechte Symmetrieachse der Behälter eine Verteilungsgruppe zur abwechselnden, getrennten Zufuhr von Wasser und Trübe in jeden Behälter montiert ist, deren Betätigung elektrisch mit der Betätigung des Elektromagneten gekoppelt ist.

Dadurch, daß die Magnetspulen in den Filterbehältern derart angeordnet und ausgebildet sind, daß sie allseits innen und außen von einer Schüttung aus ferromagnetischen Körpern umgeben sind, kann nicht nur auf die Verwendung von Polschuhen oder polschuhförmigen Körpern verzichtet werden, die normalerweise ein großes Gewicht in Anspruch nehmen, sondern der gesamte magnetische Fluß um die Spule herum kann unmittelbar zur Separierung der schwachmagnetischen Komponente ausgenutzt werden, wobei die magnetische Einwirkung auf das Gut sehr genau dosiert werden kann, was die Abtrennung der schwachmagnetischen Teilchen in vielen Fällen stark erleichtert. Durch die erfindungsgemäß drehbar über den Filterbehältern angeordnete Verteilungsgruppe kann jedem Filterbehälter abwechselnd Trübe zur Separierung und Wasser zum Abspülen der abgetrennten Mineralien zugeführt werden, wobei die Betätigung der Verteilungsgruppen mit der Betätigung der Elektromagneten so gekoppelt ist, daß diese eingeschaltet sind, wenn dem betreffenden Behälter Trübe zugeführt wird. Trotz der für diese Separierung schwachmagnetischer Teilchen erforderlichen Aufeinanderfolge von Abtrenn- und Spülvorgang kann auf diese Weise ein fortlaufendes Arbeiten des Magnetfilters erreicht werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht nach der Erfindung darin, daß jeder Ftlterbehälter in Form von zwei konzentrischen Zylindern, zwischen denen

sich ein Sammelraum zum Ansammeln der gereinigten Trübe befindet, und mit einem Boden von kegeliger Gestalt mit einer öffnung an der Spitze ausgebildet ist, in der ein magnetisches Ventil zum Ablassen des Wassers mit den extrahierten Mineralien eingebaut ist, und daß im Oberteil des Außenzylinders eine Abflußöffnung zum Abfluß der gereinigten Trübe vorgesehen ist.

In Weiterbildung der Erfindung enthält die Verteilungsgruppe einen mit einer konzentriscnen Trennwandung in zwei Teile für die Trübe bzw. das Wasser aufgeteilten Becher und zwei feststehende, unter dem Becher liegende Aufgabetrichter, wobei im Boden der Teile des Bechers diametral entgegengesetzt je eine Öffnung zum Auslaß der Trübe bzw. des Wassers in die Aufgabetrichter ausgeführt ist.

Zur Verstärkung der Abscheidungswirkung ist es vorteilhaft, wenn die die Schüttung bildenden ferromagnetischen Körper aus mit einem hydrophoben Film überzogenen Stahlkugeln bestehen. ao

Vorzugsweise bestehen in Weiterbildung der Erfindung die die Schüttung bildenden f rromagnetischen Körper aus geriffelten mit einem Hydrophoben Film überzogenen Stahlblechen.

Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Magnetfilter zur Naßaufbereitung von feinkörnigem Gut im Schnitt,

Fig. 2 ein Magnetfilter in Draufsicht, F i g. 3 einen Aufgabetrichter in Draufsicht.

Das Magnetfilter enthält ein Gestell 1 (Fig. 1 und 2), das aus starkem Stahlblech gefertigt ist und auf dem symmetrisch zwei Filterbehälter starr befestigt sind. Über den Filterbehältern 2 ist auf einer Welle 3 um die mit der Welle 3 zusammenfallende Symmetrieachse der Behälter 2 eine Verteilungsgruppe 4 zur abwechselnden getrennten Zufuhr von Trübe u.id Wasser zu jedem der Filterbehälter 2 drehbar angeordnet.

Jeder der Filterbehälter 2 ist aus nichtmagnetischem Werkstoff in Form von zwei konzentrischen Zylindern —■ einem inneren Zylinder 5 und einem Außenzylinder 6 — gefertigt. Zwischen diesen Zylindern ist ein Sammelraum 7 für die gereinigte Trübe gebildet. Der Boden 8 des Filterbehälters 2 ist mit dem Außenzylinder 6 verbunden und weist eine Kegelform mit der öffnung 9 an der Spitze auf.

In der öffnung S- des Behälterbodens 8 ist ein Magnetventil 10 zum Ablassen des Wassers mit den abgetrennten Mineralien angeordnet. Im Oberteil des Außenzylinders 6 ist eine Abflußöffnung Il zum Abfluß der gereinigten Trübe vorgesehen.

Im Inneren des Filterbehälters 2 ist ein Gitterwerk 12 vorgesehen, auf dem der Innenzylinder 5 und eine Elektromagnetspule 13 angeordnet sind, die in einem aus nichtmagnetischem Werkstoff bestehenden wasserdichten Mantel 14 eingeschlossen ist. Die Elektromagnetspule 13 liegt zwischen hydrophobierten, ferromagnetischen Körpern 15, als welche Stahlkugeln oder geriffelte Stahlbleche dienen, die mit einem dünnen Film (3 bis 5 μΐη) aus einem hydrophoben Mittel, beispielsweise aus siliziumorganischer Flüssigkeit, überzogen sind.

Die Verteilungsgruppe 4 besteht aus einem Becher 6g 16, der um die Symmetrieachse der Filterbehälter 2 drehbar ist und zwei feststehenden, unter dem Becher 16 angeordneten Aufgabetrichtern 17.

Der Becher 16 ist starr auf der Welle 3 befestigt, die mit der vertikalen Symmetrieechse der Behälter 2 zusammenfällt. Das eine Ende der Welle 3 ist in einem Lager 18 abgestützt, das in der Mitte des Filtergestells 1 angeordnet ist. Die Welle 3 ist weiter in einem Lager 19 gelagert, das in einer zwischen den Aufgabetrichtern 17 liegenden Hülse 20 (Fig. 3) angeordnet ist.

Eine konzentrische Trennwand 21 trennt den Becher 16 in zwei Teile 22 und 23 für die Trübe bzw. das Wasser. In den Böden 24, 25 der Becherteile 22 und 23 ist je eine öffnung zum Abfluß der Trübe bzw. des Wassers in die Aufgabetrichter 17 vorgesehen. Auf der Außenwand des Bechers 16 ist außenseitig ein Schaltglied 28 zum Einschalten der Endschalter 29 im Augenblick der Zufuhr der Trübe in die Filterbehälter 2 montiert.

Die Aufgabetrichter 17 sind in Form von Halbzylindern ausgeführt, in deren Böden 30 (Fig. 3) Öffnungen 31 zum Auslaß des zugeführten Wassers oder der Trübe in die Filteioehälter 2 vorgesehen sind.

Das Magnetfilter arbeitet wie folgt: \'or der Zugabe der aus einer Suspension aus Kaolin mit unwesentlichem Gehalt an verunreinigenden Mineralien wie Eisen- und Titanoxide bestehenden Trübe in den Becher 16 (Fig. 1, 2) wird diese mit Reagenzien behandelt, damit die aus der Trübe zu extrahierenden Mineralien (Eisen- und Titanoxide) hydrophobe Eigenschaften erhalten. Die derart vorbereitete Trübe wird dann in den Becherteil 22 geleitet, während in den Becherteil 23 Wasser einläuft. Danach wird die Welle 3 mit dem auf dieser unbeweglich befestigten Becher 16 zusammen in Drehung versetzt.

Bei Drehung des Bechers 16 wechseln einander die Trübe- und Wasserzugaben in die Aufgabetrichter 17 wie auch in die Filterbehälter 2 ab.

Tritt die Öffnung 26 zum Auslaß der Trübe aus dem Becherteil 22 in die Zone des Trichters 17, so beginnt die Zufuhr von Trübe in den Filterbehälter 2. Gleichzeitig wird durch das Schaltglied 28 der Endschalter 29 eingeschaltet und zu der in dem Behälter 2 befindlichen Elektromagnetspule 13 fließt elektrischer Gleichstrom, der die ferromagnetischen Filterkörper 15 und das Ventil 10 erregt, wobei das letztere die Öffnung 9 im Boden 8 versperrt.

Aus der in den Behälter 2 eingeführten Trübe werden bei deren Durchgang zwischen den ferromagnetischen Filterkörpern 15 die betreffenden Mineralien (Eisen- und Titanoxide) unter Wirkung eier magnetischen Kräfte und der selektiven Adhäsionskräfte durch Anhaften an di^, Filterkörper 15 abgeschieden.

Beim Durchfluß des elektrischen Stromes durch die Elektromagnetspule 13 verschließt auch das Magnetventil 10 die Öffnung 9, und der Abscheidevorgang der betreffenden Mineralien verläuft im geschlossenen Raum.

Die von Beimengungen (Eisen- und Titanoxide) gereinigte Trübe tritt in den Sammelraum 7, wo sich die gereinigte Trübe ansammelt, ein, und wird durch die Abflußöffnung 11 in ein besonderes Aufnahmegefäß (nicht dargestellt) abgelassen.

Tritt nun die Auslaßöffnung 26 für die Trübe aus der Zone des Aufgabetrichters 17 heraus und die Auslaßöffnung 27 für Wasser des Becherteils 23 in diese Zone hinein, so wird die Stromzufuhr durch

das Schaltglied 28 abgestellt, und gleichzeitig fließt Wasser in den Filterbehälter 2. Hierbei entmagnetisieren sich die ferromagnetischen Filterkörper 15, und das Ventil 10 öffnet sich. Das dem Filterbehälter 2 zugeführte Wasser spült die entmagnetisierten Mineralien (Eisen- und Titanoxide) ab und fließt über die durch das Magnetventil nicht mehr ver

schlossene öffnung 9 ins nicht dargestellte Aufnahmegefäß.

Dann wiederholt sich das Arbeitsspiel des Magnetfilters. Die Arbeit des zweiten Filterbehälters 2 verläuft wie die des ersten mit dem Unterschied, daß zur Zeit der Trübezufuhr in den einen Behälter dem anderen Wasser zugeführt wird.

I. Tabelle der Kennwerte des Magnetfilters

Lfd. Nr.

Benennung des Kennwertes

Größe des Kennwertes

Bezogene Leistung des Magnetfilters pro 1 dm² Filterfläche ..

Filtrationsgeschwindigkeit

Magnetische Feldstärke

270 kg/h

2,5 cm/sec

10 000 bis 12 000Oe

II. Tabelle der Hauptergebnisse nach Reinigung von

Kaolin von Beimengungen im erfindungsgemäßen

Magnetfilter

Lagerstätte und Aufbereitungsprodukte	Gehalt an Beimengungen in Vo	Titanoxid	WeiQc des Kaolins
	Eisenoxid
Kaolin der Glucho-
wetzk-Lagerstätte		1,35
Ausgangsgut	0,89	0,71	83
Reinigungsgut	0,53		91
Kaolin der Manuilsk-
Lagerstätte		1,1
Ausgangsgut	0,70	0,45	92
Reinigungsgut	0,52	Blatt Zeichnungen	95
Hierzu 2

Claims

2 Patentansprüche:

1. Magnetfilter mit zumindest zwei aus nichtmagnetischem Werkstoff gefertigten Filterbehäl- tern, wobei in einem aus einer Trübe bestimmte Mineralien abgetrennt und im anderen die abgetrennten Mineralien durch Wasser abgespült werden, und in den Filterbehältern zwischen ferromagnetischen Körpern je eine Elektromagnetspule eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnetspulen (13) in den Filterbehältera (2) jeweils derart angeordnet und ausgebildet sind, daß sie allseitig außen und innen von einer Schüttung der ferromagnetischen Körper (15) umgeben sind und daß über den Filterbehältern (2) drehbar um die senkrechte Symmetrieachse der Behälter (2) eine Verteilungsgruppe (4) zur abwechselnden, getrennten Zufuhr von Wasser und Trübe in jeden Behälter (?.) montiert ist, deren Betätigung elektrisch mit der Betätigung des Elektromagneten gekoppelt ist.

2. Magnetfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Filterbehälter (2) in Form von zwei konzentrischen Zylindern (5, 6). zwischen denen sich ein Se/nmelraum (7) zum Ansammeln der gereinigten Trübe befindet, und mit einem Boden (8) von kegeliger Gestalt mit einer Öffnung (9) an der Spitze ausgebildet ist, in der ein n'i.gnetisches Ventil (10) zum Ablassen d.-s Wassers mit den extrahierten Mineralien eingebaut ist, und daß i.n Obe ^eil des Außenzyiinders (6) eine Abflußöffnung (11) zum Abfluß der gereinigten Trübe vorgesehen \st.

3. Magnetfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilungsgruppe (4) einen mit einer konzentrischen Trennwandung (21) in zwei Teile (22, 23) für die Trübe bzw. das Wasser aufgeteilten Becher (16) und zwei feststehende, unter dem Becher (16) liegende Aufgabetrichter (17) enthält, wobei im Boden (24, 25) der Teile (22, 23) des Bechers (16) diametral entgegengesetzt je eine öffnung (26, 27) zum Auslaß der Trübe bzw. des Wassers in die Aufgabetrichter (17) ausgeführt ist.

4. Magnetfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schüttung bildenden ferromagnetischen Körper (15) aus mit einem hydrophobem Film überzögenen Stahlkugeln bestehen.

5. Magnetfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schüttung bildenden ferromagnetischen Körper (15) aus geriffelten mit einem hydrophoben Film überzogenen Stahlblechen bestehen.