DE729487C

DE729487C - Separation of a substance mixture in an electrically conductive liquid by means of an electric current

Info

Publication number: DE729487C
Application number: DEK155201D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Christian Strobl
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1939-07-28
Filing date: 1939-07-28
Publication date: 1942-12-17

Description

Trennung eines Stoffgemisches in elektrisch leitender Flüssigkeit durch elektrischen Strom Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, durch welches ein Stoffgemisch mit unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit, z. B. ein Erz, in seine Bestandteile getrennt werden soll.Separation of a mixture of substances in an electrically conductive liquid by electric current The invention relates to a method by which a mixture of substances with different electrical conductivity, e.g. B. an ore, should be separated into its components.

Es ist vorgeschlagen worden, die Trennung von Stoffgemischen mittels elektrostatischer Anziehung vorzunehmen. Für dieses bekannte Verfahren sollen mit Schiefer belegte und darüber mit einer Fettschicht versehene Metalltafeln in Anwendung kommen, über welche die durch einen Elektrolyten leitend gemachten Stoffgemische geführt werden. Die Metalltafeln und Elektrolyte sind je mit einem Pol einer elektrischen Spannungsquelle verbunden, so daß die besser leitenden Bestandteile der Trübe an den Tafeln haften und nach Abschalten der Spannung und Unterbrechung des Trübestromes getrennt von der Trübe abgespült und aufgefangen werden können. Die bekannte Einrichtung hat also die Nachteile, daß mit ihr absatzweise gearbeitet werden kann. Fernei benötigt sie sehr hohe Spannungen, wodurch die Gefahr von Kurzschlüssen gegeben ist.It has been proposed to use the separation of mixtures of substances electrostatic attraction. For this known method, with Metal panels covered with slate and covered with a layer of fat in use come through which the mixtures of substances made conductive by an electrolyte be guided. The metal panels and electrolytes are each with a pole of an electrical one Voltage source connected, so that the more conductive components of the slurry stick to the panels and after switching off the voltage and interrupting the turbidity current can be rinsed and collected separately from the sludge. The well-known facility so has the disadvantage that you can work with it batchwise. Fernei needed they have very high voltages, which means there is a risk of short circuits.

Nach. einem anderen Vorschlag sollen in einer Flüssigkeit fein verteilte Stoffe ebenfalls unter Ausnutzung der elektrostatischen Anziehung geschieden werden. Es werden hierfür nichtleitende Platten vorgeschlagen, in denen Elektroden eingebettet sind, die wechselweise entgegengesetzt geladen werden. Die Flüssigkeit, deren Dielektrizitätskonstante zwischen denen der zu trennenden Stoffe liegen soll, wird über die Platte geleitet, so daß die Anteile, deren Dielektrizitätskonstante größer ist als die der Flüssigkeit, an der Platte haften. Auch bei diesem Verfahren muß die Platte in gewissen Zeitabständen von den anhaftenden Bestandteilen befreit werden, ein kontinuierlicher Betrieb ist also nicht möglich. Zudem erfordern die hohen Spannungen wegen der großen Kurzschlußgefahr teure Konstruktionen. Da besondere Anforderungen bezüglich der Dielektrizitätskonstante gestellt werden, müssen teure Flüssigkeiten in Anwendung kommen. Die bekannten Verfahren mittels elektrostatischer Scheider sind also nicht nur umständlich, sondern auch unwirtschaftlich.To. Another suggestion is to be finely divided in a liquid Substances can also be separated using electrostatic attraction. For this purpose, non-conductive plates are proposed in which electrodes are embedded that are alternately charged in opposite directions. The liquid, its dielectric constant between which the materials to be separated should lie is passed over the plate, so that those parts whose dielectric constant is greater than that of the liquid, stick to the plate. With this method, too, the plate must at certain time intervals are freed from the adhering components, is a continuous operation so not possible. In addition, the high voltages require because of the great risk of short circuits expensive constructions. There are special requirements regarding the dielectric constant expensive liquids have to be used. The known procedures using electrostatic separators are not only cumbersome, but also uneconomical.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Sie besteht darin, daß die Trennung eines Stoffgemisches, das aus Anteilen mit unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit und bei dem das Stoffgemisch in einer elektrisch leitenden Flüssigkeit einem elektrischen Strom ausgesetzt wird, derart erfolgt, daß das Stoffgemisch vermittels der elektrisch leitenden Flüssigkeit in einem breiten Kanal durch ein Magnetfeld (N-S) etwa senkrecht zu den Kraftlinien hindurchgeführt wird, daß der elektrische Strom mittels Elektroden durch die Flüssigkeit in ihrer Strömungsrichtung oder in entgegengesetzter Richtung geleitet und den Stoffteilchen gleichmäßig ein Bewegungsimpuls entgegengesetzt zu dem Impuls aufgezwungen wird, welcher in den elektrisch. leitenden Anteilen gemäß der Dreifingerregel entsteht, so daß das Stoffgemisch nach Maßgabe der Leitfähigkeit in zwei oder mehrere Anteile zerlegt wird, die alsdann durch den Flüssigkeitsstrom zwei oder mehreren verschiedenen Auslässen zugeführt werden.The invention avoids these disadvantages. It consists in the Separation of a mixture of substances, which consists of shares with different electrical Conductivity and in which the mixture of substances in an electrically conductive liquid is exposed to an electric current, takes place in such a way that the mixture of substances mediates the electrically conductive liquid in a wide channel through a magnetic field (N-S) is passed approximately perpendicular to the lines of force that the electrical Current by means of electrodes through the liquid in its direction of flow or in directed in the opposite direction and the material particles evenly receive a movement impulse opposite to the impulse which is imposed in the electric. senior Shares according to the three-finger rule arises, so that the mixture of substances according to the conductivity is broken down into two or more parts, which then by the Liquid flow can be fed to two or more different outlets.

Durch die Erfindung werden nicht nur die den elektrischen Scheidern anhaftenden Nachteile vermieden, sondern sie bietet darüber hinaus den Vorteil einer sehr intensiven Scheidung, da die Stromstärke des elektrischen Stromes sowie die Stärke des Magnetfeldes ohne jede Gefahr beliebig groß gewählt werden können.The invention does not only relieve electrical separators inherent disadvantages avoided, but it also offers the advantage of a very intense divorce, as the strength of the electric current as well as the Strength of the magnetic field can be chosen as large as desired without any risk.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung als Beispiel dargestellt, mit der man das Verfahren durchführen kann. Hierbei gibt die Abb. i einen mittleren Längsschnitt durch die Vorrichtung. Die Abb. 2 zeigt einen Grundriß und die Abb. 3 läßt eine andere Ausführungsart als Schnitt nach der Linie A-B erkennen.In the drawing, a device is shown as an example, with who can carry out the procedure. Fig. I gives a middle one Longitudinal section through the device. Fig. 2 shows a plan and Fig. 3 shows another embodiment as a section along the line A-B.

Zwischen den Magnetpolen N und S ist ein Kanal rc angeordnet mit einem Zufluß b für das Wasser und einer Zulaufrinne c für das scheidende Erz. Der Kanal ist am hinteren Ende in zwei Rutschen d und e gegabelt. In dem Kanal sind ferner zwei Elektroden f und g angeordnet, welche gegen den Kanal selbst isoliert sind, im übrigen aber in dem Innern des Kanals Freiliegen; diese sind mit einer Gleichstromquelle L verbunden. Der Kanal a ist, wie besonders die Abb. 2 erkennen läßt, auf den beiden Querseiten mit einer Reihe von Rohrleitungen i, 1e und entsprechenden Zu- bzw. Abflußleitungenna bzw. za versehen. Diese Leitungen sind über eine Kreiselpumpe miteinander verbunden. Ferner sind die Leitungen k nach dem Innern des Kanals a jeweils durch ein Sieb abgedeckt.A channel rc is arranged between the magnetic poles N and S with an inlet b for the water and an inlet channel c for the separating ore. The channel is bifurcated at the rear end into two chutes d and e. Two electrodes f and g are also arranged in the channel, which are insulated from the channel itself, but are otherwise exposed in the interior of the channel; these are connected to a direct current source L. The channel a is, as can be seen particularly in Fig. 2, provided on the two transverse sides with a series of pipes i, 1e and corresponding inflow and outflow lines na and za. These lines are connected to one another via a centrifugal pump. Furthermore, the lines k are each covered by a sieve towards the inside of the channel a.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt: Durch den Zulauf b wird eine Flüssigkeit zugegeben, welche den elektrischen Strom leitet, z. B. leicht angesäuertes Wasser. Die Menge der Flüssigkeit ist so, daß der Querschnitt des Kanals ce im Bereich zwischen den Punkten C und D vollständig ausgefüllt ist. Es entsteht so ein Hauptstrom, welcher im Grundriß von links nach rechts fließt (ausgezogene Pfeile). Durch das Rohrsystem m, i, 1e, ia wird ein Querstrom erzeugt, welcher senkrecht zu dem vorgenannten Strom geht und durch die gestrichelten Pfeile angedeutet ist.The operation of the device is as follows: A liquid is added through the inlet b which conducts the electrical current, e.g. B. slightly acidified water. The amount of liquid is such that the cross section of the channel ce in the area between points C and D is completely filled. This creates a main stream that flows from left to right in the plan (solid arrows). The pipe system m, i, 1e, ia generates a cross flow which is perpendicular to the aforementioned flow and is indicated by the dashed arrows.

Wenn man nun durch die Zulaufrinne c ein Erz aufgibt, z. B. Zinkblende, die mit Quarz verwachsen ist, konzentriert sich der von der Elektrode f nach der Elektrode g fließende Strom nun in den Teilen des Erzes, die besonders leitfähig sind, d. h. in der Zinkblende, während der Quarz durch den Strom praktisch gar nicht beeinflußt wird. Nach der bekannten Dreifingerregel übt das Magnetfeld auf die stromdurchflossenen Teile, also die Zinkblende, eine Kraft aus, die in Abb. 2 mit P bezeichnet ist. Die metallhaltigen Teile werden also nach der Wandung o des Kanals abgedrängt und gelangen so in die Auslaßrutsche d. Die unhaltigen Teile unterliegen, wie gesagt, nicht der elektrodynamischen Beeinflussung, sondern lediglich dem Querstrom der Flüssigkeit, welcher durch die gestrichelten Pfeile angedeutet ist. Sie werden also nach der Seitenwand p des Kanals zu bewegt und gelangen so in die Rutsche e. Unterhalb der beiden Rutschen sind Siebe aufgestellt, durch welche die festen Stoffe von der Flüssigkeit getrennt werden. Die Förderflüssigkeit wird dann in einem Gefäß gesammelt und durch eine Pumpe in den Zulauf b zurückgebracht.If you now give up an ore through the inlet channel c, z. B. zinc blende, which is fused with quartz, the current flowing from the electrode f to the electrode g is now concentrated in the parts of the ore that are particularly conductive, ie in the zinc blende, while the quartz is practically not influenced by the current will. According to the well-known three-finger rule, the magnetic field exerts a force on the parts through which current flows, i.e. the zinc screen, which is denoted by P in Fig. 2. The metal-containing parts are thus pushed away after the wall o of the channel and so get into the outlet chute d. As already mentioned, the noncontaining parts are not subject to the electrodynamic influence, but only to the cross-flow of the liquid, which is indicated by the dashed arrows. So you are moved towards the side wall p of the channel and so get into the chute e. Sieves are set up below the two chutes, through which the solid matter is separated from the liquid. The delivery liquid is then collected in a vessel and returned to inlet b by a pump.

Es ist bereits ein Naßmagnetscheider beschrieben worden, bei dem zwischen den Magnetpolen ein senkrecht stehendes, mit Wasser gefülltes Rohr angeordnet ist. Dieses ist oben in zwei Arme gegabelt, wovon der eine zur Zuleitung des Gutes im Wasserstrom, der andere für den Abzug des Wasserstromes dient. Unterhalb der Magnetpole sind an dem Rohr Leitungen zum Einführen von Wasserstrahlen als zusätzliche Flüssigkeitsströmung angeschlossen, welche auf die im Rohr absinkenden Gutsteilchen eine seitliche Bewegungskomponente ausüben sollen. Da es sich aber hier um einen Magnetscheider handelt, unterscheidet sich die bekannte Einrichtung wesentlich von der Erfindung.A wet magnetic separator has already been described in which between the magnetic poles a vertical tube filled with water is arranged. This is forked into two arms at the top, one of which is used to feed the goods in Water flow, the other is used for the withdrawal of the water flow. Below the magnetic poles there are lines on the pipe for introducing water jets as an additional liquid flow connected, which has a lateral movement component on the good particles sinking in the pipe should exercise. But since this is a magnetic separator, it differs the known device differs significantly from the invention.

Wie die Abb. 3 zeigt, kann man zur Bewegung der unhaltigen Teile in einfachster Weise auch die Schwerkraft ausnützen; es ist zu diesem Zweck nur erforderlich, den Kanal a ebenso wie die Magnete N und S geneigt anzuordnen. Die unhaltigen Teile haben das Bestreben, infolge der Schwerkraft nach rechts unten zu wandern und werden hierbei durch keinerlei elektrodynamische Kräfte behelligt. Bei den haltigen Teilen überwiegen dagegen die letztgenannten Kräfte und ziehen sie schräg aufwärts. Auf diese Weise gelangen wieder die haltigen Teile in die Rutsche d und die unhaltigen in die Rutsche e.As Fig. 3 shows, one can also use gravity in the simplest way to move the unwanted parts; for this purpose it is only necessary to arrange the channel a as well as the magnets N and S inclined. The unwanted parts tend to migrate down to the right as a result of gravity and are not bothered by any electrodynamic forces. In the case of the containing parts, on the other hand, the latter forces predominate and pull them upwards at an angle. In this way, the containing parts get back into the chute d and the non-containing parts into the chute e.

Bei der Anordnung nach Abb. 3 ist es naturgemäß erforderlich, daß der Querschnitt des Kanals von dem Punkt C bis zu den Enden der Rutschen d und e vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist. Bei waagerechter Lage des Kanals a braucht diese Bedingung dagegen nicht vollständig erfüllt zu sein; es muß aber immerhin so viel Flüssigkeit vorhanden sein, daß die Teile sich unter dem Einfluß der Querströmung bzw. der elektrodynamischen Kräfte nach den verschiedenen Auslässen zu bewegen können.In the arrangement according to Fig. 3 it is naturally necessary that the cross-section of the channel from point C to the ends of chutes d and e is completely filled with liquid. If the channel a is in a horizontal position, however, this condition does not need to be fully met; However, there must at least be enough liquid available so that the parts can move to the various outlets under the influence of the cross flow or the electrodynamic forces.

Das Verfahren eignet sich, wie gesagt, nicht nur für die Trennung eines Stoffgemisches, dessen Bestandteile teils elektrisch leitfähig, teils überhaupt nicht leitfähig sind, sondern allgemein für Stoffe mit Bestandteilen, deren Leitfähigkeit untereinander verschieden ist. Als Beispiel sei ein Gemisch von Metallabfällen genannt, das zum Teil aus Bronze-, zum Teil aus Weißmetallspänen besteht. In diesem Fallewerden diejenigen Teile, welche die beste Leitfähigkeit haben, in die Schurre d und diejenigen mit der kleineren Leitfähigkeit in die Schurre e abgeführt.As I said, the process is not only suitable for separation a mixture of substances, the components of which are partly electrically conductive, partly at all are not conductive, but generally for substances with components whose conductivity is different from each other. An example is a mixture of metal waste, which consists partly of bronze and partly of white metal chips. In this case, will those parts, which have the best conductivity, in the chute d and those with the lower conductivity is discharged into the chute e.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Process for the separation of a mixture of substances that consists of parts with different electrical conductivity and in which the mixture of substances in an electrically conductive liquid to an electric current is exposed, characterized in that the mixture of substances by means of the electrically conductive liquid in a wide channel through a magnetic field (N-S) approximately perpendicular to the lines of force is passed that the electric current by means of electrodes through the liquid in its direction of flow or in the opposite direction guided and the material particles uniformly a movement impulse opposite to the impulse is imposed, which in the electrically conductive parts according to according to the three-finger rule, so that the mixture of substances depends on the conductivity is broken down into two or more parts, which are then passed through the flow of liquid two or more different outlets are fed.

2. The method according to claim z, characterized in that the movement pulse by an additional liquid flow directed transversely to the main flow. (na, i, k, n) is effected.

3. Apparatus for carrying out the method according to claim r, characterized in that that one with an inlet and two or more outlets (d, e), provided on all sides closed channel (a) is arranged between two magnetic poles (N-S) that close the inlet and the outlets between the side walls (o, p) and against them isolates one connected to the positive pole or negative pole of a direct current source (L) Electrodes (f, g) are attached in such a way that the electrodes are perpendicular to the lines of force of the magnetic field, and that on the side walls of the channel several inlet and outlet pipes (i, k) are connected for water. q. Device according to claim 3, characterized in that that the channel (a) is provided with a lateral slope in place of the inflow and outflow lines is, so that the gravity of the fabric parts acts as a movement impulse.