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Verfahren und Vorrichtung zum mechanischen Trennen von grobkörnigen Stoffgemischen.
Nach dem im Stammpatent angegebenen Verfahren besteht die Möglichkeit, grobe Stoffgemische auf Grund der künstlich differenzierten Haftfähigkeit der Gemischbestandteile gegenüber erstarrenden oder erhärtenden Haftmassen zu trennen. Bei diesem Verfahren werden die für das Festhaften der groben Körner notwendigen Haftkräfte dadurch zur Auswirkung gebracht, dass die zu trennenden Körner auf die erweichten Haftmassen gebracht werden und die klebefähigen Körner beim Übergang der Haftmasse in den mehr oder weniger festen Zustand mit den Haftmassen fest abbinden. Die für diese Art des Anklebens notwendige Änderung der Zustandsform bedingt entsprechende Kühlung bzw. Erwärmung der Haftmasse und damit nicht nur zusätzliche Aufwendungen, sondern auch besondere Vorkehrungen in der apparativen Gestaltung des Prozesses.
Lediglich bei sehr groben Körnern kann auf die Änderung der Zustandsform der Haftmasse verzichtet werden, da bei Verwendung nicht zu harter Haftmassen der Auflagedruck der groben und damit schweren Körner zum Teile allein schon genügt, um eine innige Verbindung mit der Haftmasse herzustellen. Erfindungsgemäss wird nun dieser bisher nur auf ganz grobe Mineralkörner von etwa über 30 mm Korndurchmesser beschränkte Vorteil auch für weniger grobes Material dadurch ermöglicht, dass die zu trennenden Körner mit einem gewissen Anpressdruck auf die Haftmasse aufgebracht werden. Durch Versuche konnte der Nachweis erbracht werden, dass die in ihrer Haftfähigkeit gemäss der Erfindung des Stammpatentes künstlich differenzierten Körner eines Mineralgemisches auch ohne zusätzliche Erwärmung bzw.
Abkühlung der Haftmasse lediglich durch Anpressen an die Haftmasse getrennt werden können. Dieses Ergebnis wurde sowohl bei Körnern über 30 mm als auch bei Körnern unter 30 mm bis herab zu Korngrössen von etwa 2 bis 5 mm erzielt.
Als besonders wirksam erweisen sich feste organische Haftmassen, die bei gewöhnlicher Temperatur eine gewisse Plastizität aufweisen, beispielsweise Teere, Asphalte, Kunstharze u. dgl. ähnliche Stoffe. Unter den hydrophilen Stoffen ist wiederum Eis zu nennen, wie überhaupt im wesentlichen die im Stammpatent angegebenen Haftstoff in Frage kommen. Ausser diesen lassen sich aber auch Haftmassen verwenden, wie etwa Ton oder andere aus festen und flüssigen Stoffen gebildete Gemische, sofern sie nur eine entsprechende Plastizität aufweisen und ausgeprägt hydrophil oder hydrophob sind, um das unterschiedliche Anhaften der in ihrer Benetzbarkeit künstlich differenzierten Körner zu ermöglichen.
Durch Benetzen der Haftmassen mit Wasser oder wässerigen Lösungen oder mit organischen Lösungen lässt sich in gewissen Fällen das hydrophile bzw. hydrophobe Verhalten der Haftstoffe verstärken.
Das Anpressen der Körner an die jeweils zur Verwendung kommende Haftmasse bzw. der umgekehrte Vorgang lassen sich in verschiedener Weise durchführen. Mit Rücksicht auf die verschiedene Kornform und Korngrösse der zu trennenden Mineralkörner ist es zweckmässig, dass Anpressen mit elastischen Mitteln vorzunehmen und ausserdem das Material nach Korngrössen getrennt zu verarbeiten.
Auch durch Fallen der Körner auf die Haftmasse oder mit Hilfe der Fliehkraftwirkung lässt sich ein verstärktes Einpressen der Körner in die Haftmasse erreichen.
Das vorbehandelte Körnergemisch kann sowohl trocken als auch nass in den Prozess eingeführt werden. Vorteilhaft ist jedoch die Aufgabe des Materials mit Wasser, da hiedurch nicht nur die Trennschärfe gesteigert wird, sondern auch insbesondere bei Verwendung von kaltem Wasser an den Klebestellen eine lokale Erhärtung der Haftmasse eintritt, die sowohl das Abbinden begünstigt als auch ein Ablösen der haftenden Körner ohne merkliches Mitreissen von Haftmasse ermöglicht. Dieser Vorgang spielt sich naturgemäss nur bei Verwendung organischer Haftmassen ab. An Stelle von Wasser kann in gewissen Fällen auch unmittelbar die für die Vorbehandlung benutzte Lösung verwendet werden, so dass unter Umständen eine gesonderte Vorbehandlung überflüssig ist.
Nachstehend seien die Arbeitsweise und Trennungsergebnisse des erfindungsgemässen Verfahrens an praktisch durchgeführten Versuchen klargelegt. Das zu trennende Material war ein natürliches Gemisch von Phosphoritknollen und quarzigen Körnern, in der Korngrösse von etwa 10 bis 20 mm Korndurchmesser. Der Anteil der Phosphoritknollen betrug rund 40%. Gemäss dem im Stammpatent angegebenen Verfahren wurde dieses Material zunächst zwecks differentieller Beeinflussung der Haftfähigkeit der Stoffarten mit einer wässerigen Natriumpalmitatlösung behandelt, mit frischem Wasser abgespült und auf einer Gummischwammplatte ausgebreitet. Auf dieses Material wurde dann eine mit einer organischen Haftmasse, u. zw. mit Asphalt, belegte Blechplatte gedrückt.
Nach dem Abheben der Platte, klebten vorzugsweise die durch die Vorbehandlung hydrophob gewordenen Phosphoritkörner an der Haftmasse fest an, während die bei der Vorbehandlung hydrophil gebliebenen Quarzkörner auf der Gummiunterlage liegen bleiben. Bei diesem Trennungsprozess wurde ein Konzentrat mit rund 95% Phosphoritgehalt bei einem Phosphoritausbringen von rund 90% erzielt. Diese Ergebnisse
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wurden in mehreren Versuchen bestätigt und ähnliche Trennungsergebnisse liessen sich bei andern
Stoffgemischen erzielen.
Der beschriebene Haftvorgang lässt sich durch Anwendung und zweckmässige Kombination einfacher Apparate und Vorrichtungen bekannter Bauart kontinuierlich durchführen, wobei es darauf ankommt, das zu trennende Material laufend mit einem gewissen Druck mit der Haftmasse in Berührung zu bringen und die klebenden Körner getrennt von den nicht haftenden Körnern wegzuführen. Von den verschiedenen Möglichkeiten seien nur einige Ausführungsbeispiele genannt. Eine einfache
Anordnung bildet ein Apparat, der im wesentlichen aus zwei horizontal gelagerten, gegeneinander laufenden Drehtrommeln besteht, von denen die eine auf ihrem äusseren Umfang die Haftmasse trägt, während die zweite Trommel mit einem elastischen Mantel etwa aus Schwammgummi versehen ist und als Anpresswalze dient. Entsprechend dem aufzuwendenden Pressdruck werden die Walzen mehr oder weniger einander genähert.
Das zu trennende Material wird mit Hilfe einer Aufgabevorrichtung bekannter Bauart kontinuierlich in den von den beiden gegenüberstehenden Trommeln gebildeten
Spalt eingetragen und durch die Drehung der Trommeln in diesen Spalt hineingezogen. Dabei wird das gesamte Material durch die Anpresswalze gegen die mit Haftmasse versehene Klebewalze gedrückt.
Die haftfähigen Körner bleiben an dieser Walze kleben und können durch einen Abstreifer, oder durch scharfes Abbrausen mit Wasser oder durch eine Klopfvorrichtung entfernt werden. An Stelle der Walzen lassen sich auch zwei übereinander angeordnete, umlaufende endlose Bänder nach Art der bekannten Transportbänder verwenden. Die Bewegungsrichtung dieser beiden Bänder muss dabei derart sein, dass die einander zugewandten Seiten gleichlaufend sind. Ausserdem ist es notwendig, dass sich beide Bänder gleich schnell bewegen. Das untere Band dient als Transportband für das zu trennende Körnergemisch und wird zweckmässig wiederum mit einem elastischen, etwa aus Schwammgummi bestehenden Belag versehen.
Das darüber angeordnete Band trägt die Haftmasse und wird so geführt, dass es über eine gewisse Weglänge unter Anwendung eines regelbaren Anpressdruckes in innigem Kontakt mit dem unteren Band bzw. mit den auf diesem liegenden Körnern steht. Durch das hiebei erfolgende Anpressen der Körner an die Haftmasse verbinden sich die haftfähigen Körner mit dem oberen Band und werden damit bei der Umführung des oberen Bandes um die Umkehrtrommel aus den auf dem unteren Transportband liegen bleibenden, nicht haftenden Körnern herausgehoben und von diesen getrennt. An Stelle des Aushebebandes kann auch eine mit Haftmasse versehene Aushebewalze treten. Sinngemäss lässt sich bei Verwendung einer Aushebewalze das zu trennende Material auch mit Hilfe eines Drehtisches zuführen.
In letzterem Falle besteht ausserdem die Möglichkeit, den Drehtisch mit Haftmasse zu versehen und das Material durch eine Anpresswalze gegen diese sich drehende Unterlage zu pressen. Die aufgezählten mechanischen Möglichkeiten zur Durchführung des Hebevorganges, die sich sinngemäss noch erweitern lassen, dürften genügen die leichte und einfache Durchführung des Haftverfahrens mit Hilfe der Anpressung des zu trennenden Materials an die Haftmasse zu zeigen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum mechanischen Trennen von grobkörnigen Stoffgemischen, insbesondere aus mineralischen Stoffen, nach dem Patente Nr. 152361, dadurch gekennzeichnet, dass organische Stoffe, wie Asphalte, Teer, Pech, Naturharze, Kunstharze, Bitumen, Fette und Wachsarten oder andere hydrophobe, bei gewöhnlichen Temperaturen mehr oder weniger feste Stoffe für sich allein oder in Mischungen, sowie hydrophile Stoffe, wie Eis oder mit Wasser versetzte bzw. hergestellte Kitt-oder Klebmassen benutzt werden und die Mineralkörner mit diesen Haftmassen unter Anwendung eines Anpressdruckes in innige Berührung gebracht werden, um auf Grund des verschiedenen Anhaftens getrennt zu werden.