專利名稱：用于從懸浮液中分離出鐵磁顆粒的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的、用于從懸浮液中分離出鐵磁顆粒的裝置。
背景技術(shù)：
存在多種技術(shù)方面的任務(wù)設(shè)置，在這些任務(wù)設(shè)置中，應(yīng)當(dāng)從懸浮液中分離出鐵磁顆粒。該任務(wù)出現(xiàn)在其中的一個重要領(lǐng)域在于，從具有經(jīng)過碾磨的礦石的懸浮液中分離出鐵磁的原料顆粒。在這里不僅僅涉及應(yīng)該從礦石中分離出來的鐵顆粒，而且還涉及其它原料，如例如非鐵磁性的含銅顆粒，與鐵磁顆粒、例如磁鐵礦化學(xué)地相結(jié)合，并這樣選擇性地從具有整體礦石的懸浮液中分離出來。在此，礦石是指巖石原料，它包含原料顆粒、特別是金屬化合物，該金屬化合物在進(jìn)一步的還原過程中被還原成金屬。磁分離 方法或磁隔離方法的作用在于，選擇性地從懸浮液中提取出鐵磁顆粒并將其分離。在此，磁分離設(shè)備的結(jié)構(gòu)合乎目的地離析結(jié)晶，該結(jié)構(gòu)具有管狀反應(yīng)器，在該反應(yīng)器上線圈這樣布置，即，在反應(yīng)器內(nèi)壁上產(chǎn)生磁場，鐵磁顆粒在該磁場上聚集并且在那里以一種合適的方式和方法被運(yùn)走。此外，這種管狀反應(yīng)器的新式設(shè)計方式在它的內(nèi)部還包括所謂的擠壓體，該擠壓體用于，使分離通道的寬度匹配于磁場進(jìn)入到懸浮液中的深度，使得穿流的體積盡可能強(qiáng)地由產(chǎn)生的磁場內(nèi)穿透，并盡可能好地從磁場獲取存在于懸浮液中的鐵磁顆粒。擠壓體的應(yīng)用本身是一種合適的裝置，用以改進(jìn)穿流過反應(yīng)器的懸浮液從磁場內(nèi)的穿透，這已經(jīng)對鐵磁顆粒的整體的分離率產(chǎn)生積極影響。然而必要的是，為了提高分離過程以及礦石開采整個過程的經(jīng)濟(jì)性，要進(jìn)一步提高穿流過反應(yīng)器的懸浮液的磁場穿透能力。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，與現(xiàn)有技術(shù)相比提高了在磁分離反應(yīng)器中的磁場的可利用的穿透深度，并且從而改進(jìn)了鐵磁顆粒的分離率并在此同時節(jié)省了結(jié)構(gòu)空間。該目的在一種具有權(quán)利要求1的特征的方法中實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的、用于從懸浮液中分離出鐵磁顆粒的裝置，也就是說一種磁分離裝置，具有由懸浮液穿流的管狀反應(yīng)器。該反應(yīng)器包括入口和出口，以及用于沿著反應(yīng)器內(nèi)壁產(chǎn)生磁場的裝置。此外該管狀反應(yīng)器包括布置在反應(yīng)器內(nèi)部的擠壓體，其中，本發(fā)明的特征在于，在擠壓體中同樣設(shè)有用于在擠壓體的外壁上產(chǎn)生磁場的裝置。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，在此由懸浮液穿流的分離通道，不僅在一側(cè)由磁場穿透，如同它在現(xiàn)有技術(shù)中的情況一樣。更確切地說它在兩側(cè)由兩個不同的磁場穿透，從而增加磁場的穿透深度。通常存在于擠壓體中的空腔21通過線圈的布置被有益地使用，在相同的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)尺寸情況下，分離率明顯提高。此外，在相同的結(jié)構(gòu)尺寸情況下，懸浮液的容積通過量可以通過分離反應(yīng)器幾乎增加一倍。
在此，懸浮液是指由溶劑、特別是水和固體材料、特別是經(jīng)過碾磨的礦石構(gòu)成的能流動的漿狀體。在本發(fā)明的一個實(shí)施方式中，用于產(chǎn)生磁場的裝置、特別是線圈這樣控制，S卩，磁場以磁性的行波場的形式沿著反應(yīng)器內(nèi)壁或者是擠壓體的外壁、也就是非磁性的反應(yīng)器壁，在懸浮液的穿流方向上運(yùn)動。借此，在經(jīng)過磁化的壁上分離的鐵磁顆粒沿著反應(yīng)器運(yùn)動，并且可以在出口區(qū)域中被有針對性地分離。原則上也可以與穿流方向相反地實(shí)現(xiàn)磁場的移動，其中，這些顆粒則在入口區(qū)域中被分離。對此，同樣在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，在出口區(qū)域中分別布置有相對于反應(yīng)器內(nèi)壁和擠壓體的反應(yīng)器外壁等距離的、優(yōu)選地為環(huán)狀的隔板(Blenden)，用于將鐵磁顆粒和懸浮液的非磁性的組成部分彼此分離。特別地在反應(yīng)器的圓柱形的設(shè)計方案的情況下，隔板相應(yīng)地設(shè)計為環(huán)形。在此可以是適宜的是，根據(jù)懸浮液中鐵磁顆粒的濃度，相對于磁化了的表層、也就是反應(yīng)器內(nèi)壁或者是擠壓體的外壁，能調(diào)節(jié)地布置隔板，使得始終可以分離出通過行波場在隔板區(qū)域中運(yùn)送的鐵磁顆粒的最佳的濃度。為了將用于產(chǎn)生磁場的裝置布置在擠壓體的外壁上，存在有不同的、有利的實(shí)施方式。一方面空腔21在擠壓體內(nèi)可以這樣使用，以便在那里布置用于產(chǎn)生磁場的相應(yīng)的設(shè)備、特別是線圈。此外，同樣可以適宜的是，提供芯、特別是圓柱形的芯作為擠壓體的芯，并且將用于產(chǎn)生磁場的、以線圈形式的相應(yīng)的裝置從外部安放在該芯上。必要時這些從外部布置在芯上的線圈必須包含具有光滑表面的合適的材料。


本發(fā)明的有利的實(shí)施方式以及本發(fā)明的其它有利的特征在以下的附圖中詳細(xì)地予以闡述。在不同的實(shí)施方式中具有相同的名稱的特征設(shè)有相同的參考標(biāo)號、必要時設(shè)有相同的參考標(biāo)號和線條。在此示出，

圖1示出穿過磁分離反應(yīng)器的三維截面圖，圖2示出穿過圓柱形的磁分離反應(yīng)器在入口區(qū)域中的截面圖，圖3示出穿過圓柱形的磁分離反應(yīng)器在出口區(qū)域中的截面圖，圖4示出具有芯的擠壓體和在該芯上布置的磁線圈，和圖5示出具有空腔21的擠壓體和布置在空腔21中的磁線圈。
具體實(shí)施例方式在圖1中以三維截面圖的形式示出了磁分離反應(yīng)器2的原理上的結(jié)構(gòu)。在此涉及管狀反應(yīng)器8，其中，在這種具體情況下鑒于管狀這個概念還涉及圓柱形的反應(yīng)器8。在這個管狀反應(yīng)器8上布置有裝置14，用于產(chǎn)生磁場16，其中，該裝置14以線圈32的形式設(shè)計。線圈32這樣控制，即由它產(chǎn)生的磁場16沿著反應(yīng)器內(nèi)壁18在穿流方向28上移動。磁場16在這個實(shí)施方式中可以稱作移動磁場或行波場，它通過箭頭26示出。 在管狀反應(yīng)器內(nèi)部布置有擠壓體20，它在這個實(shí)例中同樣作為圓柱體布置在管狀反應(yīng)器8中的中心處。擠壓體20具有外壁24，其中，通過擠壓體20在反應(yīng)器8中的在中心的布置，在擠壓體20的外壁24與反應(yīng)器的內(nèi)壁18 (反應(yīng)器內(nèi)壁18)之間形成了環(huán)狀縫隙，該縫隙稱為分離通道42。在圖1中未示出的(參見圖2和圖3)懸浮液6引導(dǎo)通過分離通道42。懸浮液6包括鐵磁顆粒，它應(yīng)在分離設(shè)備2中從懸浮液中分離出。通過磁場16的作用，存在于懸浮液中的鐵磁顆粒4(參見圖2和圖3)被拉到反應(yīng)器內(nèi)壁18上，并且基于移動的磁場26沿著反應(yīng)器內(nèi)壁18在穿流方向28上被運(yùn)出反應(yīng)器。為此，在反應(yīng)器8的出口區(qū)域12(出口12)中，設(shè)置分離隔板30，鐵磁顆?；蛘哒f鐵磁顆粒4的集結(jié)通過該分離隔板從所謂的脈石34的懸浮液的剩余部分中分離。在圖1中不出的磁分離設(shè)備2的特點(diǎn)在于,擠壓體20同樣包括用于產(chǎn)生磁場16的裝置22，其同樣以線圈32的形式設(shè)計并且布置在擠壓體20的空腔21中。通過這些線圈32以及由它們產(chǎn)生的磁場16或者說行波場26，同樣從懸浮液6中提取出鐵磁顆粒4，這些鐵磁顆粒積聚在擠壓體20的外壁24上，并通過行波場26在穿流方向28上在另一個隔板30'的方向上運(yùn)動。通過第二隔板30'，沿著擠壓體20的外壁24上滑動的顆粒4，同樣與脈石34分離，它在兩個隔板30和30'之間離開分離通道42。圖2中示出穿過根據(jù)圖1的分離設(shè)備2的、在懸浮液6的入口 10的區(qū)域中的截面圖。由箭頭6示出的懸浮液6包括由點(diǎn)4表明的鐵磁顆粒4，懸浮液從入口 10內(nèi)流到分離通道42中。通過線圈32產(chǎn)生磁性的行波場，這些線圈既在管狀反應(yīng)器8中作為用于產(chǎn)生磁場16的裝置14而布置，也在擠壓體20的內(nèi)部布置。由線圈32產(chǎn)生的磁場16作為行波場26沿著經(jīng)過磁化的表面(反應(yīng)器內(nèi)壁18和擠壓體20的外壁24)在懸浮液6的穿流方向28上在反應(yīng)器8的出口的方向上移動。反應(yīng)器8的出口 12在圖3中同樣是作為截面圖示出。分離通道42通過隔板30和30'劃分為三個子通道，分別等距離間距的、作為環(huán)狀的隔板的30，30'的隔板一方面圍繞反應(yīng)器內(nèi)壁18布置，并且另一方面圍繞擠壓體20布置。鐵磁顆粒4的流出物36經(jīng)過這些子通道中的兩個。脈石34、也就是剩余物懸浮液，與鐵磁顆粒4相分離地經(jīng)過通常設(shè)計為最寬的子通道流出。根據(jù)在懸浮液6中的鐵磁顆粒4的濃度和顆粒4的分離度，隔板30，3(V的間距由相應(yīng)的經(jīng)過磁化的壁18和24可變地控制，這通過箭頭37來表明。在圖4和圖5中給出兩個可能的設(shè)計方式，即如何能將線圈32布置在擠壓體20上。在圖4中，擠壓體20具有芯38，它可以設(shè)計為空心的或設(shè)計為實(shí)心材料，作為用于產(chǎn)生磁場16的裝置22的線圈32安放在該芯上，或裝配在這個芯上。線圈32 —般不會這樣纏繞，即它們彼此堆疊地產(chǎn)生光滑的表面，因此必要時可涂覆線圈涂層40，以便產(chǎn)生光滑的外壁24。線圈涂層40例如可以以澆鑄的環(huán)氧樹脂的形式設(shè)計，然后它形成線圈的外表面和擠壓體20的外壁24。在擠壓體20的另一個實(shí)施方式中，線圈32安裝入擠壓體20的空腔21中，在那里貼靠在其外壁上，并在擠壓體20的外壁24上產(chǎn)生磁場16。通過根據(jù)圖4和5的這種布置，在擠壓體內(nèi)部或者說在反應(yīng)器8的內(nèi)部，現(xiàn)有的、到目前為止沒有使用的結(jié)構(gòu)空間配備有第二行波場磁線圈組。因此實(shí)現(xiàn)了從兩側(cè)流入到位于懸浮液中的鐵磁顆粒4上。磁場16的可利用的穿透深度由此得到明顯提高，使得在磁分離設(shè)備2的相同的總結(jié)構(gòu)尺寸的情況下，懸浮液6的容積通過量可幾乎增加一倍。通過線圈32的結(jié)構(gòu)空間所限制 的結(jié)構(gòu)性的實(shí)施方式，在此在擠壓體20的外壁24上和在反應(yīng)器內(nèi)壁18上分別確定最大的磁場梯度，它會對在懸浮液中或者說分離通道42中的磁場的穿透深度有直接的影響。這些梯度可以是不同的，使得也可出現(xiàn)不同的分離縫隙36，因此在隔板與壁18'或者24的之間的間距方面可調(diào)節(jié)地設(shè)計隔板30。通過這種結(jié)構(gòu)形式的反應(yīng)器
8,懸浮液6的體積流量可以實(shí) 現(xiàn)為從10m3/h至500m3/h。
權(quán)利要求
1.一種用于從懸浮液(6)中分離出鐵磁顆粒⑷的裝置，所述裝置具有能由所述懸浮液穿流的管狀反應(yīng)器(8)，所述管狀反應(yīng)器具有:入口(10);和出口(12);和用于沿著反應(yīng)器內(nèi)壁(18)產(chǎn)生磁場(16)的裝置(14);和布置在所述反應(yīng)器⑶內(nèi)部的擠壓體(20)，其特征在于，在所述擠壓體(20)上設(shè)有用于在所述擠壓體(20)的外壁(24)上產(chǎn)生所述磁場(16)的裝置(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，用于產(chǎn)生所述磁場(16)的所述裝置(14，22)設(shè)計用于產(chǎn)生磁性的行波場(26)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述行波場(26)緊貼在所述反應(yīng)器內(nèi)壁(18)上和所述擠壓體(20)的所述外壁(24)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述行波場(26)在穿流方向(28)上移動。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，在所述出口(12)上分別布置有相對于所述反應(yīng)器內(nèi)壁(18)和所述擠壓體(20)的所述外壁(24)等距離的、優(yōu)選地為環(huán)狀的隔板(30，30')，用于將所述鐵磁顆粒(4)和所述懸浮液￠)的非磁性的組成部分彼此分離。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，用于在所述擠壓體(20)的所述外壁(24)上產(chǎn)生所述磁場(16)的所述裝置(22)以線圈(32)的形式布置在所述擠壓體(20)的內(nèi)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的裝置，其特征在于，用于在所述擠壓體(20)的所述外壁(24)上產(chǎn)生所述磁場的所述裝置(22)以線圈(32')的形式設(shè)計，所述線圈的外表面構(gòu)成所述擠壓體(20)的所述外 壁(24)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項所述的裝置，其特征在于，所述隔板(30，30')在所述隔板與所述反應(yīng)器內(nèi)壁(19)之間的間距方面和/或與所述擠壓體(20)的所述外壁(24)之間的間距方面能調(diào)節(jié)地布置。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述行波場(26)與所述穿流方向(28)相反地移動。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于從懸浮液(6)中分離出鐵磁顆粒(4)的裝置，該裝置具有能由懸浮液穿流的管狀反應(yīng)器(8)，該管狀反應(yīng)器具有:入口(10);和出口(12);和用于沿著反應(yīng)器內(nèi)壁(18)產(chǎn)生磁場(16)的裝置(14);和布置在反應(yīng)器(8)內(nèi)部的擠壓體(20)。在擠壓體(20)上設(shè)有用于在擠壓體(20)的外壁(24)上產(chǎn)生磁場(16)的裝置(22)。
文檔編號B03C1/24GK103228363SQ201180057024
公開日2013年7月31日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者弗拉迪米爾·達(dá)諾夫, 維爾納·哈特曼, 沃爾夫?qū)た死锔駹柺┨┮? 安德烈亞斯·施勒特爾 申請人:西門子公司