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Verfahren zur Aufbereitung von Massen, die Bestandteile verschiedenen spezifischen Gewichts enthalten.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufbereitung von Massen, die Bestandteile verschiedenen spezifischen Gewichts enthalten, insbesondere zur Trennung von Mineralien von ihrer
Gangart. Vorzugsweise ist das Verfahren zur Trennung von Kohle von ihren Verunreinigungen, wie z. B. anderem Gestein, geeignet.
Es ist bekannt, bei der Aufbereitung von Massen, die Bestandteile verschiedenen spezifischen
Gewichts enthalten, mit einer Flüssigkeit zu arbeiten, deren spezifisches Gewicht zwischen den spezifi- schen Gewichten der einzelnen Bestandteile liegt. Es ist ferner bekannt, über die schwere Flüssigkeit eine übergeschichtete leichtere, mit der unteren Flüssigkeit sich nicht mischbare Flüssigkeit vorzusehen und die geschiedenen Teile getrennt abzuführen und von den Flüssigkeiten zu befreien. Die Trennung erfolgt bei den bekannten Verfahren in der Weise, dass die festen Körper in eine ruhende Flüssigkeit eingebracht werden. Man hat auch schon einen Umlauf der Flüssigkeiten in dem Trennbehälter vorgesehen.
Ein solcher Umlauf innerhalb des Behälters hat jedoch Wirbel-und Strudelbildungen zur Folge, durch die die leichteren Teilchen auch in die schwere Flüssigkeit gezogen werden. Eine saubere und gute Scheidung der Mineralien ist dadurch nicht erzielbar.
Gemäss der Erfindung wird die Trennung der Materialien dadurch vorgenommen, dass die leichtere Flüssigkeit in einem Strom mit erheblicher Geschwindigkeit über die Oberfläche der nahezu in Ruhe befindlichen schweren Flüssigkeit in den Behälter eingeführt wird. Vorzugsweise gelangt der Strom der leichteren Flüssigkeit unterhalb der Zuführungsöffnung für die festen Teile in den Behälter und fliesst mit einer solchen Geschwindigkeit wieder zur Abführvorrichtung der festen Massen, dass die auf der schweren Flüssigkeit schwimmenden Teilchen über eine den Behälter oberhalb der Abführvorrichtung in zwei Räume unterteilende Scheidewand getragen werden.
Auf diese Weise wird eine hydraulische Scheidung der festen Teile bewirkt, bevor eine Scheidung durch Absinken des Gutes in die schwere Flüssigkeit stattfindet. Man erhält damit zuerst eine horizontale Scheidung und danach die vertikale Scheidung der festen Materialien. Dadurch wird eine sichere Fraktion der festen Massen erreicht. Durch die erfindungsgemäss mehrfach unterteilte Scheidung verschiedener Art wird eine saubere Trennung erzielt und ausserdem ist ein erheblich grosser Durchsatz in einer bestimmten Zeiteinheit ermöglicht. Eine schnelle und sichere Scheidung und grosse Leistungsfähigkeit sind im wesentlichen die Vorteile der erfindungsgemässen Aufbereitungsanlage.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt die Vorrichtung in der Aufsicht. Die Fig. 2 und 3 stellen Längsschnitte nach den Linien 2,2 und 3, 3 der Fig. 1 dar. Die Fig. 4,5 und 6 sind Querschnitte nach den Linien 4,4 5, 5 6,6 der Fig. 2. In der Fig. 7 ist eine Einzelheit der Verschlussvorrichtung des erfindungsgemässen Behälters veranschaulicht.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht aus einem abgeschlossenen Behälter 12, dessen Boden in einzelne kleinere Behälter unterteilt ist, nämlich in die Behälter 11, 14 und 15. In dem Behälter bewegt sich ein endloses Siebband 34, das, von der vorderen Stirnwand 101 beginnend, über die obere Rolle 33 führt, sodann an der unteren Rolle 33 umgelenkt wird und allmählich aufsteigt, bis es zu den
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in schräger Richtung angeordneten Rollen 33 gelangt. An der hinteren Stirnwand 191 wird das Siebband um die Rolle 33 umgelenkt und bewegt sich unterhalb des Bodens des Behälters 12 zu der unteren Umlenkrolle 33 an der vorderen Stirnwand j ! M.
Der Behälter ist oberhalb des Siebbandes 34 durch die Mittelwand 36 in zwei Abschnitte unterteilt. In dem Behälter 11, 12 befindet sieh die schwere Flüssigkeit, deren spezifisches Gewicht zwischen demjenigen der Kohle und der Hauptverunreinigung liegt. Die schwere Flüssigkeit wird durch das Rohr 20/24 dem Behälter zugeführt. Das obere Niveau der schweren Flüssigkeit befindet sich in der Höhe der seitlichen Öffnung 287. Auf dieser schweren Flüssigkeit ist eine Wasserschicht gelagert, deren Höhe durch den Überlauf 14 bestimmt wird.
Am hinteren Ende des Behälters befinden sich Brausen bzw. Druckstrahlapparate 281 und 284,
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gelangt in den Behälter 15, in dem sie sieh bis zur Höhe der Abflussöffnung 286 sammelt. Von dieser Abflussöffnung geht eine Leitung aussen am Behälter zu der Öffnung 287 des Behälters 12. Da zwischen der Abflussöffnung 286 und Zuflussöffnung 287 ein beträchtlicher Höhenunterschied besteht, fliesst das Wasser von dem Behälter 15 in den Behälter 12 mit einer beträchtlichen Geschwindigkeit ein und bewegt sich in einem Strom über die Oberfläche der schweren Flüssigkeit. Dieser Wasserstrom erfolgt also in der Querriehtung der Vorrichtung.
Oberhalb der Wassereinflussoffnung 287 befindet sich die Öffnung 31 zur Zuführung des scheidenden Gutes, die durch den Trichter 30 erfolgt. In dem diesen beiden Öffnungen zugekehrten Teil der Vorrichtung befindet sich das in schräger Richtung verlaufende Sieb 35, das mit der Hinterkante der Öffnung 287 und 31 abschliesst (vgl. Fig. 1 und 3).
In dem andern des durch die Mittelwand 36 unterteilten Behälter befindet sieh eine Förder- vomchtung 51-54, die aus den Rollen 52 besteht und um die ein endloses Band läuft, an dem die Greifer 54 befestigt sind. Diese dienen dazu, um das leichtere Material auf das Siebband 34 zur Weiterbeförderung zu bringen. Am hinteren Ende der Vorrichtung befindet sich der Behälter 19, in dem die Förderkette 40 läuft, die das von dem Siebband 34 herabfallende Gut weiterbefördert.
Die schwere Flüssigkeit in dem Behälter 12 wird in ihrem Spiel konstant gehalten, indem man
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das Wasser durch das Rohr 26 zu dem Gefäss 27 geführt. In diesem Gefäss sind Stauscheiben 272, 271 vorgesehen, durch die die Turbulenz, die durch den Eintritt der Flüssigkeit verursacht wird, vernichtet wird, so dass die Flüssigkeit in dem übrigen Teil des Gefässes ruhig fliesst. Die durchlöcherten Scheiben 272, 277 dienen zur Trennung der leichten Flüssigkeit von der schweren. Die schwere Flüssigkeit sinkt auf den Boden 270 des Gefässes, der geneigt ist, und wird von dem niedrigsten Punkt durch die Leitungen 23 und 24 zu der Kammer 11 zurückgeführt.
Das Siebband 34 tritt aus dem Wasser, bevor es die Wand 15 passiert. Der erste Waschprozess findet in dem Wasser der Kammer 12 statt, worauf in der Kammer 14 ein grosser Teil der schweren Flüssigkeit ebenso wie in der Kammer 12 gesammelt wird. Das Waschwasser der Kammer 16 tritt durch die Öffnung 286 oder, wenn diese Öffnung nicht die ganze Menge aufnehmen kann, durch die Leitung 29 aus.
Die in dem Gefäss 27 von der schweren Flüssigkeit befreite Flüssigkeit fliesst unterhalb der Wand 274 und über den Überlauf 275 in den von diesem gebildeten Raum, aus dem sie durch die Leitung 276 abgezogen und wieder zu den Berieselungsanlagen gebracht wird.
Die Seitenbleche 37 und die Trennwand 36 werden auf der ganzen Länge in den Kammern 12 bis 16 durchgeführt. Der Anschluss dieser Bleche an dem Sieb wird so eng gehalten, dass sich nur selten feste Materialien zwischen den Seitenflächen und dem Sieb einklemmen. Zur Unterstützung des Freihaltens der Seitenflächen von den Materialien werden diese vorzugsweise nach dem Auslaufteil des Behälters hin enger gemacht.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Einrichtung ist wie folgt :
In dem Behälter steht die schwere Flüssigkeit bis zur Höhe der Öffnung 287. Darauf ist die Wasserschicht gelagert, die bis zur Höhe der Überlaufwand 13 geht. Es fliesst von dem höher gelegenen Behälter 15 durch die Leitung 286, das Rohr 285 und die Öffnung 287 dauernd Wasser kurz oberhalb der Oberfläche der schweren Flüssigkeit, u. zw. in einer beträchtlichen Geschwindigkeit.
Wird nun die Kohle durch den Trichter 30 eingeschüttet, so gelangt sie durch die Öffnung 31 in den Behälter 12, u. zw. in Höhe der Wasserschicht, in der an dieser Stelle eine starke Strömung quer zur Bewegungsrichtung des Siebbandes 34 herrscht. Dies hat zur Folge, dass durch diesen starken Wasserstrom die leichteren Materialien, die auf der schweren Flüssigkeit schwimmen, über die Mittelwand 36 nach der andern Seite des Behälters geschwemmt werden. Das Material hingegen, das schwerer als die schwere Flüssigkeit ist, fällt von der Öffnung 31 durch das von der Öffnung 287 eintretende Wasser auf den Boden des diesseitigen Behälterteils. Die abgesunkenen schweren Massen werden von dem Sieb aufgenommen und über die Wand 15 zu den Brausen 281 geführt.
Das Material, das auf der Oberfläche der schweren Flüssigkeit schwimmt, wird über die Mittelwand 36 in dem jenseitigen Teil des Behälters geführt. Hiebei wird durch das Sieb 35 dafür gesorgt, dass diese leichteren Teile nicht in dem diesseitigen Teil des Behälters verbleiben. Die Rechen 54 greifen das in dem jenseitigen Teil des Behälters
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in der Wasserschicht schwimmende Gut auf und treiben es vorwärts, bis es mit dem beweglichen Sieb 34 in Berührung kommt, von dem es wiederum zu den Brausen 281 geführt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Aufbereitung von Massen, die Bestandteile verschiedenen spezifischen Gewichts enthalten, z. B. gangarthaitigen Materialien, vorzugsweise aschenhaltiger Kohle, bei dem die Massen in einen Behälter eingebracht werden, in dem sich eine Flüssigkeit mit einem spezifischen Gewicht, das zwischen den spezifischen Gewichten der einzelnen Bestandteile liegt, und einer übergeschichteten leichteren, nicht mischbaren Flüssigkeit befindet, worauf die geschiedenen Teile getrennt abgeführt und von den Flüssigkeiten befreit werden, dadurch gekennzeichnet, dass die leichtere Flüssigkeit in einem Strom mit erheblicher Geschwindigkeit über die Oberfläche der nahezu in Ruhe befindlichen schweren Flüssigkeit, vorzugsweise quer zur Abführvorrichtung der festen Massen, in den Behälter eingeführt wird,
wodurch eine hydraulische Scheidung der festen Teile bewirkt wird, bevor diese durch die schwere Flüssigkeit behandelt werden.