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Verfahren und Vorriehtung zum Scheiden von Misehgut nach der Dichte der Stoffe.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Scheidung von zwei oder mehreren gemischten, festen Stoffen von verschiedenem spezifischem Gewicht, insbesondere zur Aufbereitung von Kohle durch Ausscheiden der Gangart (Berge), mit der sie gemischt ist.
Nach einem bekannten Verfahren wird Sand oder ein feinkörniges Material durch hindurchgepresste Luft in einen zwar trockenen, doch flüssigkeitsähnlichen Zustand gebracht, was dazu dient, dass die leichteren Bestandteile des zu sondernden Mischgutes aufschwimmen, die schweren Bestandteile hingegen durchsinken. Auf diese Weise wird eine Scheidung in zwei Anteile erreicht, von denen der eine leichter und der andere schwerer ist als das durchlüftete Schwimmittel.
Zur erfolgreichen Durchführung dieses Verfahrens ist es notwendig, dass stets eine genügende Menge Sand vorhanden ist, um eine Schwimmittelschicht zu bilden, welche die Abscheidung der grösseren Stücke des zu sondernden Mischgutes gestattet. Um jederzeit eine stetige Zuführung solchen sandartigen Gutes zu sichern, werden die verschiedenen Anteile über Entsandungssiebe geleitet, die den Sand mit der zur Bildung des Schwimmittels geeigneten Korngrösse hindurchlassen. Dieser wird dann durch einen Rftekförderer in den Prozess zurückgeführt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf eine Verbesserung dieses Verfahrens und besteht darin, dass zur Gewinnung des Schwimmittels für die vorzugsweise mehrstufig durchgeführte Scheidung an Stelle von Sand die feinen leichten und die feinen schweren Anteile des Mischgutes in solchem Verhältnis miteinander vermengt werden, dass ihre Mischung annähernd das mittlere spezifische Gewicht der zu sondernden Stoffe aufweist. Die das Schwimmittel bildenden feinen Stoffteil des Mischgutes werden hiebei vorteilhaft erst nach der Scheidung der Stoffe abgesiebt, gesondert aufgefangen, in geregeltem Mengenverhältnis miteinander gemischt und in den Verfahrensgang zurückgeführt. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des verbesserten Scheidungsverfahrens.
Das Verfahren nach der Erfindung wird vorteilhaft mehrstufig durchgeführt. was folgende Vorteile bietet :
1. Die zu scheidenden Stoffe werden vollständiger geschieden als nach dem einstufigen Verfahren.
2. Das zu scheidende Gut kann in mehr als zwei Anteile geschieden werden, was von Bedeutung ist, wenn es drei verschiedene Stoffe von verschiedenem spezifischem Gewicht enthält.
3. Die mehrstufige Scheidung passt sich selbsttätig Schwankungen im Mengenverhältnis zwischen leichten und schweren Bestandteilen des zu scheidenden Gutes an. Die praktische Bedeutung dieses Umstandes, beispielsweise bei der Kohlenaufbereitung, ergibt sich aus folgender Überlegung :
Rohkohle, wie sie aus der Grube kommt, wird im Durchschnitt etwa 10% Berge enthalten, die den schweren, durchsinkenden Anteil darstellen. Nun schwankt aber die Menge der Berge, die in Rohkohle enthalten ist, sehr erheblich, so dass unter Umständen eine Kohle mit 20% Berge in die Scheidevorrichtung gelangen kann. In einem solchen Falle wird in einem einzigen Seheidungsgang ein Teil der Berge im Reinkohlenanteil verbleiben.
Wird aber das mehrstufige Verfahren mit der Vorrichtung nach der Erfindung angewendet, so werden die in einer Stufe verbliebenen Reste zweifellos in einer späteren Stufe zur Abseheidung gelangen.
4. Die einzelnen Scheidevorgänge werden alle mit Hilfe eines einzigen ununterbrochenen Schwimmmittelstroms durchgeführt.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung. Die
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Fig. 2 und 3 zeigen lotrechte Querschnitte nach den Ebenen 2-2 und der Fig. 1 : Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung in abgeänderter Ausführungsform.
Die Vorrichtung nach den Fig. 1-3 besteht aus einem trogartigen Behälter 1, an dessen rückwärtigem Ende ein Einlass 2 mit verstellbarem Schieber 2a vorgesehen ist. Unter dem Behälter 1 sind drei Luftkammern 3 angeordnet, die mit dem Behälter durch poröse Platten 4 in Verbindung stehen.
An die Platten 4 setzen Ausläufe 5,6, 7 an, die mit Schüttelpfa. nnen Ja, 6a, 7a und Riegelschiebern 5b, 6b und 7b ausgestattet sind. Zwischen dem Behälter 1 und dem Einlauf 2 sowie an unmittelbar vor den Ausläufen 5, 6,7 gelegenen Stellen im Behälter 1 sind Walzen 8 mit quer zu dem Behälter verlaufenden Flügeln 9 vorgesehen. Auf diese Weise ist der Behälter 1 in drei Abteilungen A, B und C unterteilt. Am vorderen Behälterende befindet sich eine Auslaufrinne 10. Die Abteilungen A, B und C fallen der Höhe nach gegeneinander ab, und dementsprechend fallen die Bodenplatten 4 des Behälters 1 vom Einlauf 2 nach der Auslaufrinne 10 hin treppenförmig ab.
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die Ausläufe 6 und 7 Material unmittelbar auf den Boden 19 der Rinne 14 leiten. In Verbindung mit dem Auslauf 6 ist ausserdem eine besondere absperrbare Auslaufrinne 20 vorgesehen.
Um das Material, das auf den Sieben 11 und 18 verbleibt, zu entfernen, können (nicht dargestellte) Fördervorrichtungen vorgesehen sein.
Unterhalb der Auslaufrinne. M befindet sich ein Einlass 21 und unterhalb der Rinne 14 ein Einlass 22.
Die Einlässe 21 und 22 entladen sich in einen gemeinsamen Auslauf 23, der zum Boden des Elevators E führt. Der sieh aus den Einlässen-21 und 22 in den Elevator entladende Materialstrom kann mit Hilfe der Schieber 21a und 22 a geregelt werden. Um die Einlässe 21 und 22 im Bedarfsfalle entleeren zu können, sind an ihnen auch noch abschliessbare Auslaufrinnen 21b und 22b vorgesehen.
Vom oberen Elevatorende führt eine Rinne 24 zum Einlass 2. Oberhalb der Abteilung B befindet sich eine Zuführungsrinne 25, mittels der das zu scheidende Gut in die Vorrichtung eingeführt wird. Die Rinne 25 ist zweckmässig verstellbar, um das Gut wahlweise einer beliebigen der Abteilungen A, B oder C zuführen zu können.
Den Luftkasten 3 wird Druckluft durch eine Leitung 26 zugeführt, die in die Kammern durch Öffnungen 27 einmündet. Diese Öffnungen können durch verstellbare Ventile 28 verändert werden (Fig. 3).
Auf diese Weise lässt sich der Druck in jeder Kammer 3 einzeln regeln.
Bei der abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 4 liegen die Bodenplatten 4 des Behälters 1 in derselben waagrechten Ebene. In dem Behälter befinden sich angetriebene Rollen 29, über die ein
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Behälters 1 ist an der Ansatzstelle der Auslaufrinne 10 eine gekrümmte Leitplatte. 32 vorgesehen.
Die Anwendung der Vorrichtung ist folgende :
Das zu scheidende Gut M, z. B. Kohle und Schiefer, gelangt durch die Rinne 25 in die Abteilung B des Behälters 1 und wird auf der Schwimmittelschieht F abgelagert. Dieses aus den feinen Anteilen der zu sondernden Stoffe bestehende Schwimmittel fliesst durch sein Eigengewicht aus dem Einlass 2 heraus und erfüllt den Behälter 1. Durch die Leitung 26 strömt Druckluft in die Luftkammern 3 und tritt durch die porösen Platten 4 hindurch. Diese Platten verteilen die Luft gleichmässig in feinen Blasen in dem SehwimmittelF, so dass dieses in einen flüssigkeitsähnlichen Zustand übergeht. Die leichteren Stoffe c. z. B. Kohle, schwimmen auf dem Schwimmittel F und verlassen den Behälter 1 durch die Auslaufrinne 10.
Das hiebei mitauslaufende Schwimmittel F wird mit Hilfe des Siebes 11 wiedergewonnen und gelangt durch den Einlass 12 und die Auslaufrinne 13 zum Einlass 21, während die Kohle c über das Sieb 11 weiterwandert und durch eine nicht gezeichnete Vorrichtung abgeleitet wird. Die schwereren Stoffe R, z. B.
Schiefer, sinken durch das Schwimmittel F der Abteilung B hindurch und gelangen in den Auslauf 6 und die Schüttelpfanne 6a, von hier in die Rinne 14 und alsdann in den Einlass 22, u. zw. zusammen mit einer gewissen Sehwimmittelmenge, die mitausläuft. Bei richtiger Einstellung der Schieber 21a und 22a gelangen das Schwimmittel aus dem Einlass 21 und die aus schwererem Material R und feinen Stoffteilchen bestehende Mischung im Behälter 22 durch die Rinne 2. 3 zum Elevator E, durch den sie in die Rinne 24 geführt werden, so dass sie in den Einlass 2 gelange. Wenn nun die schwereren Materialien in die Abteilung A kommen, so unterliegen sie einem zweiten Sdcheidevorgang.
Durch richtige Einstellung der Schieber 21 a, 22a und 2a kann das Volumen der feinkörnigen Stoffe im Behälter 1 und der Schwimmmittelzufluss in passender Weise reguliert werden. Bei dem zweiten Scheidevorgang gelangt schwereres Material IG. in den Auslauf 5 und von hier auf das Sieb 18. Das mitentweichende Schwimmittel F fällt durch das Sieb 18 durch und gelangt durch die Rinne 14 in den Einlass 22, während das Material R1. über das Sieb 18 weiterwandert und am Siebende durch eine nicht gezeichnete Vorrichtung abgezogen wird. Es werden also die Abfälle Ri in der Abteilung A durch den Auslauf 5 ausgeschieden, während das in der Abteilung . nicht niedersinkende Material R in die zweite Abteilung B gelangt und einem weiteren Scheidevorgang unterliegt.
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Das leichtere Material C, das aus der Abteilung B in die Abteilung C übertritt, wird nochmals einer Scheidung unterzogen. Das schwerere Material R, das in die Abteilung C gelangt und hier durch den Auslauf 7 abläuft, gelangt zusammen mit dem durch den Auslauf 6 ablaufenden Material zum Einlass 22.
Die Wirkungsweise der Flügelwalzen 8, 9 bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und der Kratzerklingen. il bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist ohne weiteres verständlich.
Wird eine Mischung von Kohle c und Schiefer R der Abteilung B des Behälters 1 zugeführt, so wird die Kohle c in der Abteilung B gereinigt, gelangt in die Abteilung C und wird hier nochmals gereinigt.
Der abgeschiedene Schiefer R wird in den Behälter A übergeführt und hier nochmals gereinigt, und der endgültige Abfall R, wird von der Abteilung A abgezogen. Es spielen sieh also drei verschiedene Reinigungsvorgänge ab. Die am leichtesten schwimmenden Kohleteilehen c werden aus dem Gemisch M in der Abteilung B bereits bei der ersten Scheidung ausgeschieden, doch bleibt auch ein ungetrennter, aus Kohle c und Schiefer R bestehender Teil des Gutes M vorhanden, der in den Behälter C übertritt.
Dieser Anteil wird hier abermals geschieden. Die gereinigte Kohle c fliesst dann durch die Auslaufrinne 10 ab.
Der in den Abteilungen B und C ausgeschiedene Schiefer R wird in der Abteilung A nochmals behandelt, von der aus der endgültige Abfall Ri abgezogen wird. Kohleteilchen e, die nicht bereits vorher entfernt worden waren, laufen wieder durch die Abteilungen B und C, wo sie endgültig gereinigt und nunmehr durch die Auslaufrinne 10 abgeführt werden.
Die besondere Auslaufrinne 20 am Auslass 6 ermöglicht es, im Bedarfsfalle die durch die Auslässe 6 und 7 abgeführten Materialien getrennt aufzufangen.
Wird die Zuführungsrinne 25 so eingestellt, dass sie die Mischung M in die Abteilung A entlädt, so werden die leichteren Teile c in allen drei Abteilungen A, B und C einer Scheidung unterworfen ; führt man aber das Gut durch die Rinne 25 in die Abteilung C, so werden schwerere Anteile R in den Abteilungen A und B weiter geschieden.
Die Verwendung des Anteils an feinkörnigen Stoffen im Mischgut als Schwimmittel setzt voraus, dass die vorhandene Menge der feinkörnigen Stoffe zur Durchführung des Verfahrens ausreicht. Wenn das anfangs nicht der Fall ist, dann muss dem Gemisch zunächst eine gewisse Menge Kohlenstaub, Sand oder eine Mischung dieser Stoffe von passendem spezifischem Gewicht zugesetzt werden. Späterhin aber gelangen die feinen Bestandteile der Mischung M in einen geschlossenen Kreislauf und werden in der Vorrichtung zurückgehalten, um das Sehwimmittel zu bilden. Der Einlass 21 empfängt hiebei feine Kohle und der Einlass 22 feine Berge. Durch passende Einstellung der Auslassquersehnitte der Einlässe 21 und 22 lässt sich das richtige Mengenverhältnis zwischen feiner Kohle und feiner Berge im Behälter 1 aufrechterhalten.
Der Schieber 2a gestattet, die Gesamtmenge des in den Behälter 1 gelieferten Materials zu regeln, so dass sieh die richtige Materialmenge mit der richtigen Zusammensetzung ständig aufrechterhalten lässt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Scheiden von Mischgut nach der Dichte der Stoffe, insbesondere der Rohkohle von den sie begleitenden Bergen, unter Benutzung eines aus einzeln bewegten trockenen Teilchen bestehenden Schwimmittels, dadurch gekennzeichnet, dass zur Gewinnung des Schwimmittels für die vorzugsweise mehrstufig durchgeführte Scheidung die feinen leichten und die feinen schweren Anteile des Mischgutes in solchem Verhältnis miteinander vermengt werden, dass ihre Mischung annähernd das mittlere spezifische Gewicht der zu scheidenden Stoffe aufweist.