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Aufbereitung.
Zu
Zwecken der magnetischen
Aufbereitung, welche zur Zerlegung von Gemischen aus magnetischen und unmagnetischen
Erzen (z. B.
Eisenstein und
Zinkblende) oder zur Trennung unmagnetischen tauben Gesteins von magnetischen
Erzen dient und im Anfang der 80er Jahre aufkam, werden fortwährend neue
Apparate, bez.
Maschinen konstruiert.
Fritz
Beuther
in
Fonda
de los
Banos de Azufre in Ponferrada in
Spanien
[* 2] scheidet magnetische Erzteile von nicht magnetischem und von taubem
Gestein in der
Weise, daß das zu sortierende
Material in einen mit
Wasser gefüllten Behälter eingeführt
und dort an einem gebogenen
Blech vorbeigeleitet wird.
Hinter demselben rotieren starke Magnete, welche die magnetischen Teile an der konvexen Seite des Bleches haften machen. Sie gleiten längs dieses Bleches hin, bis sie über einen besondern Behälter gelangt sind, und fallen in diesen hinein, nachdem der Magnet den betreffenden Teil des Bleches verlassen hat. Der zur Ausführung dieses Verfahrens erforderliche Apparat in seiner einfachsten Einrichtung ist in [* 1] Fig. 1 dargestellt. In einem Kasten liegt eine wagerechte Welle W, auf welcher eine Anzahl Magnete M radial befestigt ist.
Die Achse dreht sich in der Richtung des Pfeiles. Das Messingblech a b c d ist in beiden Längswänden des Kastens und an dessen Rückseite wasserdicht derart befestigt, daß es eine Scheidewand bildet, auf deren einer Seite Wasser steht, während auf der andern die Magnettrommel im Trocknen läuft. Das Blech verläuft von a bis d geradlinig, von b bis c genau nach einem Kreis [* 3] gebogen und von c bis d wieder geradlinig. Das kreisförmige Stück legt sich in möglichst geringem Abstand konzentrisch um die Magnettrommel herum und ist von möglichst geringer Stärke, [* 4] damit die magnetische Kraft [* 5] recht gut hindurch wirken kann.
Die zu trennenden Stoffe werden einem Trichter zugeführt, der durch das erwähnte Blech und ein zweites (e) gebildet wird, und fallen in schmaler Schicht durch dessen untern Schlitz, dabei ziehen die Magnete die magnetischen Teile gegen das Blech b c und führen sie vermöge ihrer Rotation an diesem Blech entlang bis dahin, wo das Blech vom Kreise [* 6] abweicht und die magnetische Kraft wegen der zunehmenden Entfernung des Bleches von den Magneten zum Festhalten nicht mehr ausreicht.
Die nunmehr sich von der Blechwand ablösenden magnetischen Teile gelangen in den Raum o, während die nichtmagnetischen, von den Magneten nicht beeinflußt, gleich unter dem Trichterschlitz nach in hinabfallen. Nichtmagnetische Teile, die etwa zu Anfang von den magnetischen mitgerissen wurden, sowie solche Stückchen, die infolge nicht ausreichender Zerkleinerung zum Teil aus magnetischen, zum Teil aus nichtmagnetischem Stoff bestehen, fallen zwischen o und m in n nieder.
Hat man es also mit einem Gemisch von taubem Gestein und magnetischem Erz zu thun, so erhält man in in m nur taubes Gestein, in o gereinigtes Erz und in n ein Gemisch, welches einer weitern Zerkleinerung und nochmaligen Scheidung bedarf. Der wesentliche Vorteil dieses Apparats besteht darin, daß die Trennung der Teilchen nicht, wie sonst üblich, in Luft, sondern in Wasser vorgenommen wird. Hierdurch wird einmal jede lästige und den Arbeitern schädliche Staubbildung vermieden, dann aber unterstützt der größere Auftrieb [* 7] des Wassers die magnetische Kraft, so daß schwächere Magnete angewendet werden können. R. Moffat in New York will nichtmagnetische metallische Teile von nichtmetallischen Teilen (z. B. Gold [* 8] von Sand) und eventuell auch noch von magnetischen metallischen Teilen mittels Elektromagneten trennen, die durch elektrische Wechselströme erregt werden und daher fortwährend in rascher Folge ihre Pole wechseln (deutsches Reichspat. Nr. 50,930). Nichtmagnetische Metalle (Gold, Silber, Kupfer [* 9] etc.), welche gute Leiter sind, werden in der Nähe eines Magnetpols unter der Einwirkung rasch wechselnder Polarität durch Induktion [* 10] elektrisch und vom Magnetpol abgestoßen, magnetische Metalle (Eisen, [* 11] Nickel etc.) werden auch bei wechselnder Polarität angezogen, nichtmetallische Körper werden weder abgestoßen noch angezogen.
Läßt man also ein körniges Gemisch von Nichtmetallen und von nichtmagnetischen und magnetischen Metallen an dem einen Pol eines feststehenden Wechselpolmagnets in dünner Schicht vorbeigehen, so wird dieselbe in drei Schichten aufgelöst, nämlich in eine Schicht der abgestoßenen, eine zweite Schicht der neutralen und eine dritte Schicht der angezogenen Teile. Der hierzu nötige Apparat (Fig. 2) hat einen horizontal feststehenden Elektromagnet A, dessen Kern aus isolierten Eisendrähten oder -Blechen besteht. Er ist umgeben von einer Trommel B, welche in beliebiger
[* 1]
^[Abb. 1: Beuthers magnetischer
Aufbereitungsapparat]
[* 1]
^[Abb. 2:
Moffats magnetischer
Aufbereitungsapparat]
¶
mehr
Weise in Umdrehung versetzt wird und aus dünnem Blech mit einer Umwickelung von weichem Eisendraht besteht. Diese Eisendrahtwickelung hat den Zweck, die magnetischen Stoffe, welche durch den einen Magnetpol an den Eisendraht angezogen werden, festzuhalten und aus dem Bereiche des Magnetpols zu bringen. Über der Trommel B ist ein Aufgabetrichter C angeordnet, aus welchem das gemischte Material auf die Trommel B fällt und bei ihrer Drehung in der Pfeilrichtung dem links stehenden Magnetpol zugeführt wird.
Dieser wird durch fortwährende Umschaltung des elektrischen Stromes in kleinen Zeitabständen abwechselnd Nord- und Südpol. Dadurch werden die nichtmagnetischen Metallteile abgestoßen und von der Trommel im Bogen [* 13] abgelenkt, so daß sie nach links in den Behälter e fallen. Die magnetischen Metallteile werden von der Trommel B mit herumgenommen, bis sie von der rotierenden Bürste D abgestreift werden und in das Gefäß [* 14] c gelangen. Die nichtmetallischen Teile endlich fallen von der Trommel senkrecht herab nach b. Handelt es sich nur um die Scheidung von nichtmagnetischen Metallteilen und unmetallischen Teilen, so braucht die Außenfläche der Trommel nicht aus magnetischem Material zu bestehen.
Magnete und Trommeln können auch zu zweien derart übereinander geordnet werden, daß von der obern Trommel der mittlere Strahl der senkrecht fallenden Teile zur Ausscheidung mitgerissener magnetischer und nichtmagnetischer Metallteile über die untere Trommel läuft und dort einer nochmaligen Scheidung unterliegt. Ordnet man zwei Magnete nebeneinander so an, daß ihre nach innen gerichteten Pole stets entgegengesetzt sind, so wird die magnetische Kraft der nach außen gerichteten gleichfalls entgegengesetzten Pole verstärkt, man braucht deshalb für gleiche Wirkung nur schwächere Ströme. Läßt man nun die zugehörigen Trommeln in umgekehrter Richtung (die rechte rechts herum und die linke linksherum) rotieren, so kann man beide nach außen stehende Pole in der oben angegebenen Weise zu Trennungszwecken gebrauchen.
Edison scheidet magnetische und nichtmagnetische Stoffe ohne Anwendung einer bewegten Scheidewand zwischen Scheidegut und Magnet während des freien Falles (deutsches Reichspat. Nr. 51,272). Er läßt die feinkörnige Mischmasse durch enge Löcher oder einen schmalen Schlitz eines Aufgabetrichters in einem dünnen Strom in einiger Entfernung vor einem Pol eines feststehenden Magnets vorbeifallen. Dabei teilt sich der Strom in einen aus magnetischen Teilen bestehenden Zweig, der nach dem Magnet zu abgelenkt wird, und in einen die nichtmagnetischen Teile enthaltenden Zweig, der keine Ablenkung erleidet.
Beide fallen in gesonderte Räume nieder. Wenn das aus dem Trichter fallende gemischte magnetische und unmagnetische Material viele sehr leichte unmagnetische Teilchen enthält, so ist es sehr schwierig, diese von dem magnetischen Material vollständig zu nennen. Edison will dies durch einen schwachen Luftstrom, welcher gegen den Strahl des aus dem Trichter fallenden Materials wirkt, erreichen. Damit nun der kontinuierliche Ausfluß [* 15] des Gemisches durch die feinen Öffnungen nicht durch Verstopfungen gestört wird, erteilt Edison dem Aufgabetrichter kleine, aber sehr schnell aufeinander folgende Erschütterungen. Zu dem Zweck sind an dem Fülltrichter eine Anzahl Drähte mit einem Ende befestigt und über eine mit Kolophonium eingeriebene Lederwalze hinweg nach Spannschrauben hingeleitet, mit deren Hilfe sie gleichmäßig angezogen werden.
Bei einer Drehung der Walze werden die Drähte in Längsschwingungen versetzt, die nun auch dem Trichter und der aufgegebenen Masse mitgeteilt werden; oder es sind die Anker [* 16] mehrerer kleiner Magnete mit dem Trichter verbunden. Eine rotierende Scheibe schließt und unterbricht die sämtlichen Stromkreise dieser Magnete, so daß die Anker, abwechselnd angezogen und losgelassen, den Trichter in schwingende Bewegung versetzen. Clinton Manning Ball in Boston [* 17] und Scheldon Norton in Hokendanqua (Pennsylvanien) wollen die feinsten Teilchen des tauben Gesteins (der Gangart), die den magnetischen Erzteilen anhaften, dadurch befreien, daß sie letztere mittels Magnete von verschiedener Polarität in einem Windstrom nach allen Seiten hin drehen und wenden. Das Material gleitet von einem Fülltrichter aus in dünner Schicht auf eine schiefe Ebene c [* 12] (Fig. 3) hinab.
Parallel [* 18] zu dieser und in geringer Entfernung von ihr bewegt sich ein Trum e eines endlosen Metallbandes, hinter welchem eine Reihe von Magneten M mit dem Bande zugewendeten Polen aufgestellt ist und zwar so, daß immer ein positiver und ein negativer Pol miteinander abwechseln. An der den Magneten gegenüberliegenden Stelle ist die vom Trichter herkommende schiefe Ebene c durchbrochen und die Öffnung mit dem Saugrohr s eines Ventilators in Verbindung gebracht. Die Magnete ziehen die auf der Ebene c zugeführten metallischen Teile gegen das Band e. [* 19] Jedes anlangende Erzteilchen wird vom Nordpol N des Elektromagnets Ml M2 induziert und mit seinem hierbei gebildeten Südpol angezogen.
Bei der Weiterbewegung des Bandes e in der Pfeilrichtung wird sich das Erzteilchen zunächst senkrecht einstellen (so daß der Nordpol nach außen steht), dann sich mit seinem Nordpol gegen den Südpol S von M1 M2 neigen, weiter mit dem Nordpol gegen letztern herumschwingen, sich dann wieder senkrecht zu diesem einstellen (so daß nun der Südpol des Teilchens nach außen steht) und sich mit dem Südpol gegen den Nordpol des Magnets M3 M4 umlegen u. s. f. Hierbei wird jedes Erzteilchen dem vom Ventilator vorbeigesaugten Luftstrom von allen Seiten ausgesetzt und dadurch von den feinsten anhaftenden Teilen der Gangart befreit, um endlich jenseit der Öffnung des Saugrohrs s der Einwirkung des Magnets entrückt zu werden, von dem Bande e abzufallen und, von der Gangart getrennt, aus der Maschine [* 20] zu gelangen.
|^[Abb.: Fig. 3.||Balls und Nortons Abstäubeapparat.]|