Método y aparato para la separación de partículas sólidas que tienen diferentes densidades.

Método para separar partículas sólidas de diferentes densidades en un fluido de proceso magnético,

caracterizado porque las partículas sólidas que difieren poco en densidad se separan en primer lugar mezclandominuciosamente las partículas sólidas que van a separarse en un flujo parcial pequeño del fluido de proceso,añadiéndose este pequeño flujo parcial turbulento a un flujo parcial laminar grande del fluido de proceso, después delo cual la mezcla obtenida de los fluidos parciales de proceso respectivos se hace circular por encima de dosconfiguraciones de imanes, por debajo, o por el medio de las mismas, en el que las partículas se separan enpartículas más ligeras en la parte superior del fluido de proceso laminar y partículas más pesadas en la parte inferiordel fluido de proceso laminar, cada una de las cuales se retira posteriormente con ayuda de un separador, en el quelos materiales de baja densidad y los materiales de alta densidad se separan de las respectivas corrientes deproceso.

Método y aparato para la separación de partículas sólidas que tienen diferentes densidades

La presente invención se refiere a un método y a un aparato para separar partículas sólidas de diferentes densidades, utilizando un fluido de proceso magnético.

Dicho método es conocido por la patente holandesa 1.030.761. Esta patente describe un método y un aparato para separar partículas sólidas en un fluido de proceso magnético, en el que el fluido magnético se hace pasar a través

de un campo magnético, generado por medio de imanes permanentes.

Debe señalarse que este método y aparato conocidos son, en efecto, adecuados para separar partículas sólidas de densidades muy diferentes, en los que la diferencia de densidad de las partículas sólidas puede ser de 1000 kg/m3 o más, tal como por ejemplo, el cobre a 8900 kg/m3 en comparación con el aluminio a 2700 kg/m3. Dichas partículas

se separan entre sí mediante fuerzas fuertes con el resultado de que la turbulencia en el fluido de proceso, o la posibilidad de aglomeración de partículas debido a la sedimentación, apenas influyen en la separación de las partículas sólidas.

Cuando se separan partículas sólidas tales como partículas de plástico, pepitas y diamantes de diferencias

pequeñas de densidad, en el orden de hasta 10 kg/m3, la turbulencia en el fluido de proceso o la aglomeración de las partículas debido a la sedimentación han demostrado ser muy desventajosas.

Los métodos y aparatos conocidos no son adecuados para la separación de partículas sólidas de diferencias pequeñas de densidad, en el orden de hasta 10 kg/m3, tales como partículas de polipropileno sólido y polietileno

sólido.

Es el objetivo de la presente invención dar a conocer un método y un aparato con los que los inconvenientes del método y el aparato conocidos se eliminan de manera efectiva.

Sorprendentemente, se ha demostrado que este problema puede ser resuelto conduciendo dos flujos parciales separados de fluido de proceso en el campo magnético, con el flujo parcial considerablemente más grande que comprende el fluido de proceso magnético sin partículas, que fluye en condiciones laminares, mientras que el segundo flujo parcial, considerablemente más pequeño, se añade al fluido de proceso en un estado turbulento y se mezcla con las partículas que van a separarse.

Se ha demostrado que, mediante la presente invención, la turbulencia de la corriente de fluido total en el campo magnético se limita a un mínimo, mientras que permite, además, que las partículas comiencen a la altura del separador o cerca de la misma, de tal manera que la distancia que tienen que viajar (en la dirección vertical) a efectos de recuperarse en el lado deseado del separador, es mínima.

La presente invención satisface la necesidad creciente de separar partículas sólidas de diferencias pequeñas de densidad, tales como materiales plásticos, pepitas, diamantes, etc. que tienen una diferencia de densidad de sólo hasta 10 kg/m3.

45 Para este fin, la presente invención da a conocer un método para la separación de partículas sólidas de diferentes densidades en un fluido de proceso magnético, en el que las partículas sólidas que difieren poco en la densidad se separan, en primer lugar, mezclando minuciosamente las partículas sólidas que van a separarse en un flujo parcial pequeño del fluido de proceso, añadiéndose este pequeño flujo parcial turbulento a un flujo parcial laminar grande del fluido de proceso, después de lo cual la mezcla obtenida de los fluidos de proceso parciales respectivos se hace

50 circular por encima de dos configuraciones de imanes, por debajo, o por el medio de las mismas, en el que las partículas se separan en partículas más ligeras en la parte superior del fluido laminar de proceso y las partículas más pesadas en la parte inferior del fluido laminar de proceso, cada una de las cuales se retira posteriormente con la ayuda de un separador, en el que los materiales de baja densidad y los materiales de alta densidad se separan además de los respectivos flujos de proceso, se secan y se almacenan y, finalmente, las corrientes de proceso se

55 devuelven a las corrientes iniciales originales de fluidos de proceso.

Según el presente método, es esencial que las partículas sólidas de poca diferencia de densidad que van a separarse se mezclen entre sí por separado en una corriente parcial de fluido de proceso significativamente menor, antes de añadirse al fluido de proceso, que está en una condición de flujo laminar. Posteriormente, los fluidos de

60 proceso combinados se hacen pasar, por encima de dos configuraciones de imanes, por debajo, o por el medio de las mismas, con las partículas más ligeras que terminan en el fluido de proceso laminar, mientras que las partículas más pesadas se mueven a un estrato más bajo del fluido de proceso laminar. Las partículas separadas de este modo se retiran posteriormente con la ayuda de un separador. A continuación, las partículas sólidas separadas son extraídas de los respectivos fluidos de proceso y, después del secado, se recogen y almacenan.

A continuación, el fluido de proceso del que se han extraído las partículas sólidas se conduce de nuevo al sistema para su reutilización.

El presente método es especialmente adecuado, por ejemplo, para separar partículas de polipropileno que tienen

una densidad de 880-920 kg/m3 y partículas sólidas de polietileno con una densidad de 930-960 kg/m3. En la industria del plástico hay una necesidad creciente de recuperación de dichos materiales, que posteriormente pueden ser utilizados de nuevo en la industria del procesamiento de plásticos.

Generalmente, el fluido de proceso según la presente invención comprende una suspensión de partículas de óxido 10 de hierro.

Generalmente, el fluido de proceso parcial al que se añaden las partículas sólidas que van a separarse constituye aproximadamente el 10% del fluido de proceso total.

A diferencia de la patente holandesa 1.030.761, en la que sólo se menciona la utilización de imanes permanentes, según el presente método, se obtienen buenos resultados de separación mediante la utilización de imanes permanentes, electroimanes o imanes superconductores.

La presente invención se refiere, además, a un aparato para separar partículas sólidas de poca diferencia de

densidad en un fluido de proceso magnético, en el que el aparato -1-está provisto de un recipiente de mezcla -2para las partículas sólidas que van a separarse en una pequeña parte del fluido de proceso magnético, recipiente de mezcla -2-que está provisto de un agitador -3-, en el que -4-denota la pequeña corriente turbulenta de fluido de proceso que contiene las partículas, -5-y -6-son laminadores para la obtención de fluido de proceso laminar, -8-, -9denotan una cinta transportadora giratoria sin fin, -10-representa un separador para dividir y eliminar la corriente de

fluido de proceso -11-que contiene las partículas más ligeras, por una parte, y la corriente de fluido de proceso -12que contiene las partículas más pesadas, por otra parte. Una cinta transportadora sin fin -13-en forma de canal que se mueve simultáneamente sirve para eliminar las partículas pesadas sedimentadas y para mantener el flujo laminar.

Por lo general, el recipiente de mezcla -2-tiene forma de embudo, es decir, que se estrecha, y comprende un agitador -3-para mezclar las partículas de diferencia de densidad pequeña con una pequeña parte del fluido de proceso.

Es particularmente útil humedecer previamente las partículas sólidas, por ejemplo, con ayuda de vapor, de manera

que, al mezclar las partículas en la corriente de fluido turbulento se evita la adherencia a las partículas de burbujas de aire, lo que haría a las partículas efectivamente más ligeras, y las partículas pesadas se separarían incorrectamente en la corriente de producto más ligera. El contacto entre las partículas frías y el vapor caliente produce una capa de condensación de espesor microscópico en la totalidad de la superficie de las partículas, de modo que las burbujas de aire no son capaces de adherirse a la superficie sólida, lo que podría... [Seguir leyendo]

1. Método para separar partículas sólidas de diferentes densidades en un fluido de proceso magnético, caracterizado porque las partículas sólidas que difieren poco en densidad se separan en primer lugar mezclando 5 minuciosamente las partículas sólidas que van a separarse en un flujo parcial pequeño del fluido de proceso, añadiéndose este pequeño flujo parcial turbulento a un flujo parcial laminar grande del fluido de proceso, después de lo cual la mezcla obtenida de los fluidos parciales de proceso respectivos se hace circular por encima de dos configuraciones de imanes, por debajo, o por el medio de las mismas, en el que las partículas se separan en partículas más ligeras en la parte superior del fluido de proceso laminar y partículas más pesadas en la parte inferior

del fluido de proceso laminar, cada una de las cuales se retira posteriormente con ayuda de un separador, en el que los materiales de baja densidad y los materiales de alta densidad se separan de las respectivas corrientes de proceso.

2. Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque antes de la mezcla en la corriente de fluido turbulento, 15 las partículas sólidas se someten a humidificación con vapor de agua.

3. Método, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la corriente turbulenta de partículas se introduce a la altura del separador.

4. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las partículas pesadas decantadas en la corriente de fluido de proceso se recogen y se retiran en la parte inferior en una cinta transportadora sin fin en forma de canal.

5. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se separa una mezcla de

partículas de polipropileno que tienen una densidad d.

88. 920 kg/m3 y partículas de polietileno que tienen una densidad d.

93. 960 kg/m3.

6. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el fluido de proceso comprende

una suspensión de partículas de óxido de hierro. 30

7. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el flujo parcial menor comprende, aproximadamente, el 10% del fluido de proceso.

8. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque, como imán, se utiliza un imán 35 permanente, un electroimán o un imán superconductor.

9. Aparato (1) para separar una mezcla de materiales de diferencia pequeña de densidad, según el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el aparato (1) está dotado de un recipiente de mezcla (2) para las partículas que van a separarse, estando dotado el recipiente de mezcla (2) de un agitador (3) y

una salida para una corriente parcial de fluido de proceso turbulenta (4) que contiene las partículas, y laminadores

(5) y (6) para crear una corriente de proceso laminar (8) que delimita la corriente de proceso parcial turbulenta (4) , seguida de un imán para magnetizar la corriente laminar de fluido de proceso (8) y un separador (10) para eliminar la corriente de fluido de proceso que contiene las partículas más ligeras (11) por un lado, y las partículas más pesadas

(12) por otro lado, por lo que existe una cinta sin fin giratoria equidireccional (9) para mantener la corriente de fluido

45 de proceso laminar (8) , y una cinta transportadora sin fin (13) de movimiento equidireccional en forma de canal para retirar las partículas más pesadas decantadas y para mantener la corriente de fluido de proceso laminar (8) .

10. Aparato, según la reivindicación 8, caracterizado porque el recipiente de mezcla (2) se estrecha.

50 11. Aparato, según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque los laminadores (5) y (6) se disponen en el lado de alimentación de la corriente de fluido.

12. Aparato, según las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el imán (7) es un imán permanente, un

electroimán o un imán superconductor. 55