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WO2012069387A1 - Vorrichtung zum abscheiden von ferromagnetischen partikeln aus einer suspension - Google Patents

Vorrichtung zum abscheiden von ferromagnetischen partikeln aus einer suspension Download PDF

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WO2012069387A1
WO2012069387A1 PCT/EP2011/070482 EP2011070482W WO2012069387A1 WO 2012069387 A1 WO2012069387 A1 WO 2012069387A1 EP 2011070482 W EP2011070482 W EP 2011070482W WO 2012069387 A1 WO2012069387 A1 WO 2012069387A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wall
displacement body
suspension
magnetic field
reactor
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2011/070482
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Vladimir Danov
Werner Hartmann
Wolfgang Krieglstein
Andreas SCHRÖTER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to BR112013012830A priority Critical patent/BR112013012830A2/pt
Priority to CN2011800570245A priority patent/CN103228363A/zh
Priority to RU2013128759/03A priority patent/RU2552557C2/ru
Priority to US13/989,857 priority patent/US20130256233A1/en
Publication of WO2012069387A1 publication Critical patent/WO2012069387A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/025—High gradient magnetic separators
    • B03C1/031—Component parts; Auxiliary operations
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    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/28—Magnetic plugs and dipsticks
    • B03C1/286—Magnetic plugs and dipsticks disposed at the inner circumference of a recipient, e.g. magnetic drain bolt
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/18—Magnetic separation whereby the particles are suspended in a liquid

Definitions

  • the invention relates to an apparatus for depositing ferro- magnetic particles from a suspension according to the preamble of claim 1.
  • ferromagnetic particles from a suspension sepa ⁇ riert to be There are a variety of technical tasks in which ferromagnetic particles from a suspension sepa ⁇ riert to be.
  • As copper-containing particles which are not ferromagnetic per se, with ferromagnetic particles, such as magnetite, are chemically coupled, and thus selectively separated from the suspension with the total ore.
  • the value of solid particles, particularly metal compounds in this case contains, which are reduced in a further reduction process to metals.
  • Magnetabscheideclar or magnetic separation methods are used to extract selectively ferromagnetic particles from the Suspen ⁇ sion and to deposit them.
  • a design of magnetic separation systems comprising a tubular reactor, are arranged on the coils such that on a reactor inner wall, a magnetic field is generated, on which the ferromagnetic particles accumulate and from there in a suitable manner and be transported away.
  • the object of the invention is therefore to increase the usable penetration depth of the magnetic field in a Magnetseparationsre ⁇ actuator over the prior art and thus to improve the deposition rate of ferromagnetic particles while saving space.
  • the device according to the invention for separating ferromagnetic particles from a suspension has a tubular reactor through which a suspension flows.
  • the reactor includes fully an inlet and an outlet, and means for generating a magnetic field He ⁇ along an interior reactor wall.
  • the tubular reactor comprises a, arranged in the interior of the reactor displacement body, wherein the invention is characterized in that in the displacement body also means for generating a magnetic field on an outer ⁇ wall of the displacement body are provided.
  • An advantage of the invention is that in this case a Trennka ⁇ nal, which is traversed by the suspension, not only of a side is penetrated by a magnetic field, as is the case in the prior art. Rather, it is penetrated from two sides by two different magnetic fields, whereby the penetration depth of the magnetic fields is increased.
  • the normally present in the displacement body cavity 21 is used profitably by the arrangement of coils, the deposition rate is significantly increased for the same size of the reac tors ⁇ . Furthermore, with the same size, the volume flow rate of suspension through the separation reactor can be nearly doubled.
  • the means for generating a magnetic field in particular coils, so ge ⁇ controlled such that the magnetic field in the form of a moving magnetic field along the reactor inner wall or the outer wall of the displacement body, so the non-magnetic reactor walls in the flow direction of the Suspension moves.
  • these deposited on the magnetized walls ferromagnetic particles are moved along the reactor and can be selectively deposited in the region of the outlet.
  • the migration of the magnetic field can also take place counter to the direction of flow, wherein the particles are then deposited in the region of the inlet.
  • annular aperture for separating the ferromagnetic particles from the non-magnetic constituents of the suspension.
  • the diaphragms are in particular configured in accordance with a ring with a cylindrical Ausgestal ⁇ processing of the reactor.
  • ⁇ when it may be convenient that the diaphragm depending on Kon ⁇ concentration of ferromagnetic particles in the suspension with respect to the magnetized surfaces, ie the reactor inner wall or the outer wall of the displacement body, are arranged adjustable ⁇ bar, so that always the optimum concentration of ferromagnetic particles, which is transported by the traveling field in the region of the aperture, can be deposited.
  • the cavity 21 in the displacement body can be used so as to arrange there the corresponding means, in particular coils, for generating a magnetic field.
  • the corresponding means in particular coils
  • Figure 1 is a three-dimensional sectional view through a
  • Figure 2 is a sectional view through a cylindrical
  • FIG. 3 is a sectional view through a cylindrical
  • FIG. 4 shows a displacement body with a core and on the arranged magnetic coils
  • Figure 5 shows a displacement body with cavity 21 and disposed in the cavity 21 magnetic coils.
  • FIG. 1 the basic structure of a Magnetseparati- onsreaktors 2 in the form of a three-dimensional sectional view is described.
  • This is a tubular reactor 8, wherein in this specific case the term tubular also refers to a cylindrical reactor 8.
  • means 14 for generating a magnetic field 16 are arranged, said Mit ⁇ tel 14 in the form of coils 32 are configured.
  • the coils 32 are controlled in such a way that the magnetic field 16 generated by them travels along a reactor inner wall 18 in the throughflow direction 28.
  • the magnetic field 16 in this embodiment may be referred to as a traveling magnetic field or traveling field, which is illustrated by the arrows 26.
  • a displacement body 20 is arranged, which in this example is likewise arranged centrically in the tubular reactor 8 as a cylinder-shaped body.
  • the displacement body 20 has an outer wall 24, which is formed by the central arrangement of the Ver ⁇ sinker can 20 in the reactor 8 between the outer wall 24 of the displacement body 20 and an inner wall 18 of the reactor door (reactor inner wall 18), an annular gap as a separation channel 42 is designated.
  • suspension 6 is passed.
  • the suspension 6 comprises ferromagnetic particles which are used in the
  • ferromagnetic particles are attracted 4 (see FIG. 2 and 3) to the inner reactor wall 18 and also transported due to the traveling magnetic field 26 along the inner reactor wall 18 in flow direction 28 from the reactor.
  • a divider 30 is provided in the outlet region 12 (outlet 12) of the reactor 8, through which the ferromagnetic see particles or a concentration of ferromagnetic particles 4 are separated from the rest of the suspension of the so-called gangue 34.
  • the displacement body 20 also includes means 22 for generating a magnetic field 16 summarizes, which are also configured in the form of coils 32 and which are arranged in the cavity 21 of the displacement body 20.
  • ferro- magnetic particles 4 are also pulled out from the suspension 6 extending to the outer wall 24 of the displacement body 20 anla ⁇ like and by the traveling field 26 in the direction of flow 28 are moved in the direction of another panel 30 '.
  • the particles 4 which slide along the Au ⁇ .wand 24 of the displacement body 20, just ⁇ if separated from the gangue 34 between the two baffles 30 and 30' leaves the separation channel 42nd
  • FIG. 2 shows a sectional drawing through a separation plant 2 according to figure 1 in the area of an inlet 10 of the Sus ⁇ board 6 is shown.
  • coils 32 both in the tubular reactor 8 as means 14 are arranged for generating a magnetic field 16 and are arranged in the interior of the displacement body 20, a magnetic traveling field is generated. The generated by the coils 32
  • Magnetic field 16 travels as a traveling field 26 along the magnetised surfaces (reactor inner wall 18 and outer wall 24 of the displacement body 20) in the direction of flow through the flow of the suspension 6 in the direction of the outlet of the reactor 8.
  • the outlet 12 of the reactor 8 is also shown in FIG Section ⁇ drawing shown.
  • the separation channel 42 is determined by the Blen ⁇ 30 and 30 ', which are each at equal distances as an annular aperture 30, 30' on the one hand to the Reaktorinnen- wall 18 and on the other hand lie around the displacement body 20, divided into three subchannels. In two of the subchannels, the outflow 36 of the ferromagnetic particles 4 runs through the subchannel, which is generally the widest, the gait 34, that is to say the residual suspension, which is separated from the ferromagnetic particles 4, runs off.
  • the distance between the apertures 30, 30 'of correspondingly magnetized walls 18 and 24 are variably controlled, which is indicated by the arrows 37.
  • FIGS. 4 and 5 show two possible embodiments of how coils 32 can be arranged on the displacement body 20.
  • the displacement body 20 a core 38 which may be madestal ⁇ tet hollow or as a solid material, are placed on the coil 32 as a means 22 for generating a magnetic field 16 or are introduced on that reasonable.
  • Coils 32 are wound in the rule that they stacked a smooth surface erge ⁇ ben therefore be coil may optionally contain a coating 40 ⁇ be introduced in order to produce a smooth outer wall 24th
  • the coil coating 40 may for example be configured in the form of GE gossenem epoxy resin, which then forms the outer surface of the coil and the outer wall 24 of the displacement body ⁇ 20th
  • the coils 32 are inserted into the cavity 21 of the Verdrfitungskör pers 20, where they lie against the outer wall and generate on the outer side 24 of the displacement body 20 ei magnetic field 16th
  • the existing, previously unused installation space in the interior of the displacement body or in the interior of the reactor 8 is equipped with a second wall field magnetic coil set.
  • This will side effect on the ferromagnetic particles 4 in the suspension exerted.
  • the usable penetration depth of the magnetic field 16 can be significantly increased, so that with the same overall size of the magnetic separation system 2, the volume flow rate of suspension 6 can be approximately doubled.

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  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden ferromagnetischer Partikel (4) aus einer Suspension (6), mit einem von der Suspension durchströmbaren rohrförmigen Reaktor (8) mit einem Einlass (10) und einem Auslass (12) und einem Mittel (14) zum Erzeugen eines Magnetfelds (16) entlang einer Reaktorinnenwand (18), und einem im Inneren des Reaktors (8) angeordneten Verdrängungskörpers (20). Am Verdrängungskörper (20) sind Mittel (22) zur Erzeugung eines Magnetfeldes (16) an einer Außenwand (24) des Verdrängungskörpers (20) vorgesehen.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zum Abscheiden von ferromagnetischen Partikeln aus einer Suspension
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden ferro- magnetischer Partikel aus einer Suspension nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Es gibt eine Vielzahl von technischen Aufgabenstellungen, in denen ferromagnetische Partikel aus einer Suspension sepa¬ riert werden sollen. Ein wichtiger Bereich, in dem diese Aufgabe auftritt, liegt in der Separation von ferromagnetischen Wertstoffpartikeln aus einer Suspension mit gemahlenem Erz. Hierbei handelt es sich nicht nur um Eisenpartikel, die aus einem Erz separiert werden sollen, sondern es können auch andere Wertstoffe, wie z. B. kupferhaltige Partikel, die an sich nicht ferromagnetisch sind, mit ferromagnetischen Partikeln, beispielsweise Magnetit, chemisch gekoppelt werden, und so selektiv aus der Suspension mit dem Gesamterz getrennt werden. Unter Erz wird hierbei ein Gesteinsrohstoff verstan¬ den, der Wertstoffpartikel, insbesondere Metallverbindungen, enthält, die in einem weiteren Reduktionsverfahren zu Metallen reduziert werden.
Magnetabscheideverfahren oder Magnetseparationsverfahren dienen dazu, selektiv ferromagnetische Partikel aus der Suspen¬ sion herauszuziehen und diese abzuscheiden. Dabei hat sich eine Bauform von Magnetseparationsanlagen als zweckdienlich herauskristallisiert, die einen rohrförmigen Reaktor umfasst, an dem Spulen derart angeordnet sind, dass an einer Reaktorinnenwand ein Magnetfeld erzeugt wird, an dem sich die ferro- magnetischen Partikel ansammeln und die von dort in einer geeigneten Art und Weise abtransportiert werden. Ferner umfas- sen moderne Ausgestaltungsformen derartiger rohrförmiger Reaktoren in ihrem Inneren einen so genannten Verdrängungskörper, der dazu dient, die Breite eines Trennkanals an die Ein¬ dringtiefe des Magnetfeldes in die Suspension anzupassen, so dass das durchströmte Volumen möglichst stark vom erzeugten Magnetfeld durchdrungen wird und die in der Suspension vorhandenen ferromagnetischen Partikel möglichst gut von dem Magnetfeld erfasst werden.
Die Anwendung eines Verdrängungskörpers ist an sich ein ge¬ eignetes Mittel, um die Durchdringung der den Reaktor durchströmenden Suspension mit dem Magnetfeld zu verbessern, was sich bereits positiv auf die gesamte Abscheiderate an ferro- magnetischen Partikeln auswirkt. Dennoch ist es notwendig, um die Wirtschaftlichkeit des Abscheideverfahrens und somit des Gesamtprozesses der Erzgewinnung zu erhöhen, die Magnetfeld¬ durchdringung der Suspension, die den Reaktor durchfließt, weiter zu erhöhen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demnach darin, die nutzbare Eindringtiefe des Magnetfeldes in einem Magnetseparationsre¬ aktor gegenüber dem Stand der Technik zu erhöhen und somit die Abscheiderate an ferromagnetischen Partikeln zu verbessern und dabei gleichzeitig Bauraum einzusparen.
Die Lösung der Aufgabe liegt in einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abscheiden von ferromag- netischen Partikeln aus einer Suspension, also eine Magnetseparationsvorrichtung, weist einen rohrförmigen Reaktor auf, der von einer Suspension durchströmt wird. Der Reaktor um- fasst einen Einlass und einen Auslass, sowie Mittel zur Er¬ zeugung eines Magnetfeldes entlang einer Reaktorinnenwand. Ferner umfasst der rohrförmige Reaktor einen, im Inneren des Reaktors angeordneten Verdrängungskörper, wobei sich die Erfindung dadurch auszeichnet, dass im Verdrängungskörper ebenfalls Mittel zur Erzeugung eines Magnetfeldes an einer Außen¬ wand des Verdrängungskörpers vorgesehen sind.
Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass hierbei ein Trennka¬ nal, der von der Suspension durchflössen wird, nicht nur von einer Seite von einem Magnetfeld durchdrungen wird, wie dies im Stand der Technik der Fall ist. Vielmehr wird er von zwei Seiten von zwei unterschiedlichen Magnetfeldern durchdrungen, wodurch die Eindringtiefe der Magnetfelder vergrößert wird. Der üblicherweise im Verdrängungskörper vorhandene Hohlraum 21 wird durch die Anordnung von Spulen gewinnbringend genutzt, die Abscheiderate wird bei gleicher Baugröße des Reak¬ tors deutlich erhöht. Ferner kann bei gleicher Baugröße der Volumendurchsatz an Suspension durch den Separationsreaktor nahezu verdoppelt werden.
Unter Suspension wird hierbei eine fließfähige Masse aus Lö¬ sungsmittel, insbesondere Wasser, und Feststoffen, insbesondere gemahlenes Erz, verstanden.
In einer Aus führungs form der Erfindung sind die Mittel zum Erzeugen eines Magnetfeldes, insbesondere Spulen, derart ge¬ steuert, dass sich das Magnetfeld in Form eines magnetischen Wanderfeldes entlang der Reaktorinnenwand bzw. der Außenwand des Verdrängungskörpers, also den nichtmagnetischen Reaktorwänden, in Durchflussrichtung der Suspension bewegt. Hierdurch werden diese an den magnetisierten Wänden abgeschiedenen ferromagnetischen Partikel entlang des Reaktors bewegt und können im Bereich des Auslasses gezielt abgeschieden werden. Grundsätzlich kann die Wanderung des Magnetfeldes auch entgegen der Durchflussrichtung erfolgen, wobei die Partikel dann im Bereich des Einlasses abgeschieden werden.
Hierzu sind ebenfalls in einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung im Bereich des Auslasses jeweils eine bezüglich der Reaktorinnenwand und der Reaktoraußenwand des Verdrän¬ gungskörpers äquidistante, vorzugsweise ringförmige Blenden zum Separieren der ferromagnetischen Partikel von den unmagnetischen Bestandteilen der Suspension angeordnet. Die Blenden sind insbesondere bei einer zylinderförmigen Ausgestal¬ tung des Reaktors entsprechend ringförmig ausgestaltet. Hier¬ bei kann es zweckmäßig sein, dass die Blenden je nach Kon¬ zentration an ferromagnetischen Partikeln in der Suspension bezüglich der magnetisierten Oberflächen, also der Reaktorinnenwand bzw. der Außenwand des Verdrängungskörpers, verstell¬ bar angeordnet sind, so dass immer die optimale Konzentration an ferromagnetischen Partikeln, die durch das Wanderfeld im Bereich der Blenden transportiert wird, abgeschieden werden kann .
Zur Anordnung der Mittel zur Erzeugung des Magnetfeldes an einer Außenwand des Verdrängungskörpers gibt es unterschied¬ liche, vorteilhafte Ausgestaltungsformen. Zum einen kann der Hohlraum 21 im Verdrängungskörper so genutzt werden, um dort die entsprechenden Mittel, insbesondere Spulen, zur Erzeugung eines Magnetfeldes anzuordnen. Ferner kann es ebenfalls zweckmäßig sein, einen Kern, insbesondere einen zylinderförmigen Kern, als Kern des Verdrängungskörpers bereitzustellen, und auf dem von außen die entsprechenden Mittel in Form von Spulen zur Erzeugung von Magnetfeldern aufzusetzen. Gegebenenfalls müssten diese außen auf den Kern angeordneten Spulen mit einem geeigneten Material mit einer glatten Oberfläche versehen werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung sowie weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den folgenden Figuren näher erläutert. Merkmale mit derselben Bezeichnung in unterschiedlichen Ausgestaltungsformen sind mit denselben Bezugszeichen, gegebenenfalls mit denselben Bezugszeichen und einem Strich versehen.
Dabei zeigen
Figur 1 eine dreidimensionale Schnittdarstellung durch einen
Magnetseparationsreaktor,
Figur 2 eine Schnittdarstellung durch einen zylinderförmigen
Magnetseparationsreaktor im Bereich eines Einlasses, Figur 3 eine Schnittdarstellung durch einen zylinderförmigen
Magnetseparationsreaktor im Bereich des Auslasses, Figur 4 einen Verdrängungskörper mit einem Kern und auf dem angeordnete Magnetspulen und Figur 5 einen Verdrängungskörper mit Hohlraum 21 und in dem Hohlraum 21 angeordneten Magnetspulen.
In Figur 1 ist der prinzipielle Aufbau eines Magnetseparati- onsreaktors 2 in Form einer dreidimensionalen Schnittdarstellung beschrieben. Es handelt sich hierbei um einen rohrförmi- gen Reaktor 8, wobei es sich in diesem konkreten Fall bei dem Begriff rohrförmig auch um einen zylinderförmigen Reaktor 8 handelt. An diesem rohrförmigen Reaktor 8 sind Mittel 14 zur Erzeugung eines Magnetfeldes 16 angeordnet, wobei diese Mit¬ tel 14 in Form von Spulen 32 ausgestaltet sind. Die Spulen 32 sind derart gesteuert, dass das durch sie erzeugte Magnetfeld 16 entlang einer Reaktorinnenwand 18 in Durchströmungsrichtung 28 wandert. Das Magnetfeld 16 kann in dieser Ausgestal- tungsform als ein Wandermagnetfeld oder Wanderfeld bezeichnet werden, das durch die Pfeile 26 veranschaulicht ist.
Im Inneren des rohrförmigen Reaktors ist ein Verdrängungskörper 20 angeordnet, der in diesem Beispiel ebenfalls als zy- linderförmiger Körper zentrisch im rohrförmigen Reaktor 8 angeordnet ist. Der Verdrängungskörper 20 weist eine Außenwand 24 auf, wobei sich durch die zentrische Anordnung des Ver¬ drängungskörpers 20 im Reaktor 8 zwischen der Außenwand 24 des Verdrängungskörpers 20 und einer Innenwand 18 des Reak- tors (Reaktorinnenwand 18) ein ringförmiger Spalt ausbildet, der als Trennkanal 42 bezeichnet wird.
Durch den Trennkanal 42 wird eine in Figur 1 nicht darge¬ stellte (vgl. Figur 2 und 3) Suspension 6 durchgeleitet. Die Suspension 6 umfasst ferromagnetische Partikel, die in der
Separationsanlage 2 von der Suspension getrennt werden soll. Durch die Wirkung des Magnetfeldes 16 werden die in der Sus¬ pension vorhandenen ferromagnetischen Partikel 4 (vgl. Figur 2 und 3) an die Reaktorinnenwand 18 gezogen und aufgrund des wandernden Magnetfeldes 26 entlang der Reaktorinnenwand 18 in Durchströmungsrichtung 28 aus dem Reaktor hinausbefördert. Hierfür ist im Auslassbereich 12 (Auslass 12) des Reaktors 8 eine Trennblende 30 vorgesehen, durch die die ferromagneti- sehen Partikel bzw. eine Konzentration an ferromagnetischen Partikeln 4 von dem Rest der Suspension der so genannten Gangart 34 getrennt werden. Eine Besonderheit der in Figur 1 dargestellten Magnetsepara¬ tionsanlage 2 besteht darin, dass der Verdrängungskörper 20 ebenfalls Mittel 22 zur Erzeugung eines Magnetfeldes 16 um- fasst, die ebenfalls in Form von Spulen 32 ausgestaltet sind und die im Hohlraum 21 des Verdrängungskörpers 20 angeordnet sind. Durch diese Spulen 32 und das durch sie erzeugte Mag¬ netfeld 16 bzw. des Wanderfeldes 26 werden ebenfalls ferro- magnetische Partikel 4 aus der Suspension 6 herausgezogen, die sich an der Außenwand 24 des Verdrängungskörpers 20 anla¬ gern und durch das Wanderfeld 26 in Durchströmungsrichtung 28 in Richtung einer weiteren Blende 30' bewegt werden. Durch die zweite Blende 30' werden die Partikel 4, die an der Au¬ ßenwand 24 des Verdrängungskörpers 20 entlanggleiten, eben¬ falls von der Gangart 34 getrennt, die zwischen den beiden Blenden 30 und 30' den Trennkanal 42 verlässt.
In Figur 2 ist eine SchnittZeichnung durch eine Separationsanlage 2 gemäß Figur 1 im Bereich eines Einlasses 10 der Sus¬ pension 6 dargestellt. Die Suspension 6, die durch die Pfeile 6 veranschaulicht ist, die ferromagnetische Partikel 4 um- fasst, die durch die Punkte 4 veranschaulicht sind, fließt im Einlass 10 in den Trennkanal 42. Durch Spulen 32, die sowohl im rohrförmigen Reaktor 8 als Mittel 14 zur Erzeugung eines magnetischen Feldes 16 angeordnet sind als auch im Inneren des Verdrängungskörpers 20 angeordnet sind, wird ein magneti- sches Wanderfeld erzeugt. Das durch die Spulen 32 erzeugte
Magnetfeld 16 wandert als Wanderfeld 26 entlang der magneti- sierten Oberflächen (Reaktorinnenwand 18 und Außenwand 24 des Verdrängungskörpers 20) in Durchströmungsrichtung 28 der Suspension 6 in Richtung des Auslasses des Reaktors 8. Der Aus- lass 12 des Reaktors 8 ist in Figur 3 ebenfalls als Schnitt¬ zeichnung dargestellt. Der Trennkanal 42 wird durch die Blen¬ den 30 und 30', die sich jeweils in äquidistantem Abstand als ringförmige Blenden 30, 30' einerseits um die Reaktorinnen- wand 18 und andererseits um den Verdrängungskörper 20 liegen, in drei Unterkanäle geteilt. In zwei der Unterkanäle verläuft der Abfluss 36 der ferromagnetischen Partikel 4. Durch den in der Regel am breitesten ausgestalteten Unterkanal läuft die Gangart 34, also die Rest-Suspension, die von den ferromagne- tischen Partikeln 4 getrennt ist, ab.
In Abhängigkeit der Konzentration von ferromagnetischen Partikeln 4 in der Suspension 6 und vom Abscheidegrad der Parti kel 4 kann der Abstand der Blenden 30, 30' von entsprechend magnetisierten Wänden 18 und 24 variabel gesteuert werden, was durch die Pfeile 37 angedeutet ist.
In den Figuren 4 und 5 sind zwei mögliche Ausgestaltungsfor- men gegeben, wie Spulen 32 am Verdrängungskörper 20 angeordnet sein können. In Figur 4 weist der Verdrängungskörper 20 einen Kern 38 auf, der hohl oder als Vollmaterial ausgestal¬ tet sein kann, auf dem Spulen 32 als Mittel 22 zur Erzeugung eines Magnetfeldes 16 aufgesetzt sind oder auf diesem ange- bracht sind. Spulen 32 sind in der Regel nicht so gewickelt, dass sie übereinander gestapelt eine glatte Oberfläche erge¬ ben, weshalb gegebenenfalls eine Spulenbeschichtung 40 aufge¬ bracht werden kann, um eine glatte Außenwand 24 zu erzeugen. Die Spulenbeschichtung 40 kann beispielsweise in Form von ge- gossenem Epoxidharz ausgestaltet sein, das dann die äußere Oberfläche der Spule und die Außenwand 24 des Verdrängungs¬ körpers 20 bildet.
In einer anderen Ausgestaltungsform des Verdrängungskörpers 20 sind die Spulen 32 in den Hohlraum 21 des Verdrängungskör pers 20 eingebracht, liegen dort an dessen Außenwand an und erzeugen auf der Außenseite 24 des Verdrängungskörpers 20 ei Magnetfeld 16.
Durch diese Anordnungen gemäß Figur 4 und 5 wird der vorhan- dene, bisher ungenutzte Bauraum im Inneren des Verdrängungs- körpers bzw. im Inneren des Reaktors 8 mit einem zweiten Wan- derfeldmagnetspulensatz ausgerüstet. Hierdurch wird ein zwei- seitiger Einfluss auf die in der Suspension befindlichen fer- romagnetischen Partikel 4 ausgeübt. Dadurch kann die nutzbare Eindringtiefe des Magnetfeldes 16 deutlich erhöht werden, so dass bei gleicher Gesamtbaugröße der Magnetseparationsanlage 2 der Volumendurchsatz an Suspension 6 annähernd verdoppelt werden kann. Durch die bauraumbedingte konstruktive Ausfüh¬ rung der Spulen 32 ist dabei an der Außenwand 24 des Verdrängungskörpers 20 und an der Reaktorinnenwand 18 jeweils ein maximaler Magnetfeldgradient bestimmt, welcher direkten Einfluss auf die Eindringtiefe des Magnetfeldes in die Suspensi¬ on bzw. in den Trennkanal 42 hat. Diese Gradienten können unterschiedlich sein, so dass sich auch unterschiedliche Trennspalten 36 ergeben können, weshalb die Blenden 30 verstellbar bezüglich ihres Abstandes zur Wand 18' bzw. 24 ausgestaltet sind. Durch Reaktoren 8 dieser Bauart können Volumenströme der Suspension 6 von 10 m3/h bis zu 500 m3/h realisiert werden .

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Abscheiden ferromagnetischer Partikel (4) aus einer Suspension (6), mit einem von der Suspension durch- strömbaren rohrförmigen Reaktor (8) mit einem Einlass (10) und einem Auslass (12) und Mittel (14) zum Erzeugen eines Magnetfelds (16) entlang einer Reaktorinnenwand (18), und ei¬ nem im Inneren des Reaktors (8) angeordneten Verdrängungskörpers (20), dadurch gekennzeichnet, dass am Verdrängungskörper (20) Mittel (22) zur Erzeugung eines Magnetfeldes (16) an einer Außenwand (24) des Verdrängungskörpers (20) vorgesehen sind .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (14, 22) zum Erzeugen eines Magnetfeldes (16) zur
Erzeugung eines magnetischen Wanderfelds (26) ausgebildet sind .
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Reaktorinnenwand (18) und an der Außenwand (24) des
Verdrängungskörpers (20) ein Wanderfeld (26) anliegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wanderfeld (26) in Durchströmungsrichtung (28) wandert.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Auslass (12) jeweils eine be¬ züglich der Reaktorinnenwand (18) und der Außenwand (24) des Verdrängungskörpers (20) äquidistant, vorzugsweise ringförmi¬ ge, Blenden (30, 30') zum Separieren von ferromagnetischen Partikeln (4) und unmagnetischen Bestandteilen der Suspension (6) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (22) zur Erzeugung ei¬ nes Magnetfeldes (16) an einer Außenwand (24) des Verdrän- gungskörpers (20) in Form von Spulen (32) innerhalb des Verdrängungskörpers (20) angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Mittel (22) zur Erzeugung eines Mag¬ netfeldes an einer Außenwand (24) des Verdrängungskörpers (20) in Form von Spule (32') ausgebildet sind, deren äußere Oberfläche die Außenwand (24) des Verdrängungskörpers (20) bilden .
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blenden (30, 30') bezüglich ihres Ab- standes zur Reaktorinnenwand (19) und/oder zur Außenwand (24) des Verdrängungskörpers (20) verstellbar angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wanderfeld (26) entgegen der Durchströmungsrichtung (28) wandert.
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