Hochintensiver Labor-Magnetabscheider für die Batterie-Recyclingforschung
Eine europäische Bergbau- und Technologieuniversität hat einen BIRS (Bench Induced Roll Magnetic Separator) im Labormaßstab erworben, der unter anderem für Forschungsprojekte zum Recycling von Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt wird. Der BIRS erzeugt hochintensive Magnetfelder von bis zu 2 Tesla (20 000 Gauß) und ermöglicht so die Abscheidung schwach magnetischer Partikel.
Der Induzierte Walzen-Magnetabscheider (Induced Roll Magnetic Separator – IRS) nutzt elektromagnetisch erzeugte Magnetfelder hoher Intensität, um kleine schwach- und paramagnetische Partikel aus nichtmagnetischen Materialien mit einer Partikelgröße zwischen - 2 mm und 45 µm abzutrennen. Der IRS besteht aus einer elektromagnetisch induzierten Stahlwalze, die zwischen einem Brückenstab und einem Polstück angeordnet ist. Das auf der Induktionswalze im Produktionsmaßstab erzeugte Spitzenmagnetfeld beträgt 2,2 Tesla (22 000 Gauß).
Induzierter Walzen-Magnetabscheider von Bunting im Labormaßstab (BIRS)
© Bunting
Der IRS gilt weithin als einer der robustesten, vielseitigsten und am besten einstellbaren trockenen Hochintensitäts-Magnetabscheider. Die Intensität des Magnetfelds ermöglicht die Abtrennung von schwach magnetischen Materialien und Mineralien, was zum breiten Einsatz des IRS in der Keramik- und Mineralienindustrie geführt hat.
Die Einstellbarkeit macht die Tischversion des IRS ideal für Forschungsprojekte. Die drei wichtigsten einstellbaren Funktionen sind die Variation der Magnetfeldstärke, die Einstellung der Walzengeschwindigkeit, die die Zentrifugalkraft gegen die magnetische Anziehung ausgleicht, und die Einstellung der Teilerplatte zur Erzeugung von drei Fraktionen (magnetische, mittlere und nicht-magnetische). Durch Regulierung der Stromzufuhr zu den elektromagnetischen Spulen kann die Magnetfeldstärke bis zu einem Spitzenwert von 2 Tesla variiert werden. Dies ermöglicht die bevorzugte Trennung von Partikeln mit unterschiedlicher magnetischer Suszeptibilität. Durch Variation der Geschwindigkeit der magnetisch induzierten Walze werden die auftretenden Zentrifugalkräfte verändert. Die letzte Variante ist der Abstand zwischen der induzierten Magnetwalze und dem Pol, wobei ein kleinerer Abstand (bis zu einem Minimum von 2 mm) eine höhere magnetische Intensität ermöglicht. Der Spalt ist abhängig vom Korngrößenbereich des Materials.
Die hochintensive Magnetwalze des BIRS
© Bunting
Im Gegensatz zu anderen hochintensiven Magnetabscheidern, die Magnetfelder mit Hilfe von Permanentmagneten erzeugen, kann der elektromagnetische Induced Roll Separator heißes Material (bis zu 80° C und 100° C) verarbeiten, ohne dass die magnetische Stärke nachlässt.
Das Forschungsteam der Universität prüft physikalische Trennverfahren, sowohl trocken als auch nass, um problematische Abfälle wie Lithium-Ionen-Batterien zu recyceln. Im Rahmen der Trockentrennung benötigte das Team den BIRS für die Verarbeitung von Partikeln zwischen 0,1 und 2 mm, wobei der Schwerpunkt auf der Abtrennung der feineren Körner lag.
Der Induced Roll Magnetic Separator (BIRS) im Labormaßstab ist Teil einer Reihe von Geräten, die speziell für Forschung und Labors für Nass- und Trockenverfahren entwickelt wurden.
