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Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeiten aus Komgut-Flüssigkeitsgemischen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abscheiden von Flüssigkeit aus Korngut-Flüssigkeitsgemischen, bei welchem das nasse Rohgut auf eine in Schwingungen versetzte, einen wenigstens in einem Endabschnitt aufsteigenden Boden aufweisende und von Längswänden seitlich begrenzte Rinne aufgegeben, das Korngut in dieser unter dem Einfluss der Schwingungen gegen das höher gelegene Ende des Bodens transportiert, dort ein weniger Flüssigkeit enthaltendes Korngut-Flüssigkeitsgemisch als Endprodukt und am andern Rinnenende oder in dessen dieabgeschiedeneFlüssigkeit abgezogenwird, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die Aufgabe, Korngut-Flussigkeitsge- mische von einem Teil der Flüssigkeit, meistens Wasser, zu befreien, tritt in der Aufbereitungsindustrie häufig auf.
Das erwähnte Verfahren führt zum Erfolg, wenn das Korngut aus Körnern höheren spez. Gewichtes besteht und nur einen kleinen Prozentsatz von Feinstkörnern mit einem etwa unter 0,15 mm liegenden Durchmesser enthält. Mit der Erfüllung dieser Bedingungen kann bei im Verlauf einerErzaufbereitung auftretenden, zu entwässernden Korngütern meistens, nur selten aber bei der Aufbereitung von Sanden und Erden gerechnet werden. Beispielsweise enthalten Betonsande bzw. Giessereisande mit Körnern, deren Durchmesser zwischen 0, 06 und 1 mm oder 0, 1 und 3 mm bzw. 0, 1 und 0, 3 mm liegen, einen erheblichen Anteil von Körnern mit unterhalb 0, 15 mm liegendem Durchmesser und setzen einer Entwässerung auf dem angegebenen Weg insoferne Schwierigkeiten entgegen, als die z.
B. 10 cm dicke und aufwärts wandernde Kornschicht zufolge der in ihr enthaltenden feinen Körner eine ausreichende Durchlässigkeit für die Flüssigkeit, die entgegen der Transportrichtung zurückfliessen soll, vermissen lässt, so dass die Flüssigkeit mitgeführt wird, statt abgeschieden zu werden.
Es ist bekannt, den aufsteigenden Teil und auch einen diesem vorgelagerten, im wesentlichen horizontalen Teil des Rinnenbodens als Sieb mit Öffnungen in Form schmaler Schlitze auszubilden. Solche Schlitzsiebe aus Gummi, Eisen oder andern Materialien arbeiten aber nur kurze Zeit befriedigend, denn enge Schlitze von z. B. 0, 2 mm Breite setzen sich bald zu. Um Verstopfungen zu vermeiden, müssen daher grössere Schlitzbreiten von beispielsweise 0,5 mm verwendet werden, die aber zu einem untragbaren Verlust an Feinkorn führen. Abgesehen von diesen Mängeln sind Schlitzsiebe nicht nur bei der Anschaffung teuer, sondern auch einem erheblichen Verschleiss unterworfen.
Die Aufgabe, deren Lösung mit der Erfindung angestrebt wird, ist eine Verbesserung des eingangs umrissenen Verfahrens und der zu seiner Durchführung dienenden Vorrichtung mit dem Ziel, die Anwendbarkeit, u. zw. ohne Anordnung von Perforierungen, auch bei Korngütern zu ermöglichen, die wegen ihres Feinkorngehaltes eine Flüssigkeitsdurchlässigkeit besitzen, die zu gering ist, um eine Entwässerung in der üblichen Weise zuzulassen.
Dieses Ziel lässt sich erreichen, wenn erfindungsgemäss an die Rinne eine Schwingung übertragen wird, die ausser der zur Förderwirkung herangezogenen, zum Rinnenboden senkrechten und zu diesem
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Körner den geneigten Boden aufwärts wandern und über die vordere Querkante --13-- ausgetragen wer- den. Da die Schwingungen eine gegen eine Längswand gerichtete Querkomponente enthalten, wird in einer Phase der Schwingbewegung das Gemisch in Richtung gegen das Innere der Rinne, d. h. in von der Wand weg orientierter Richtung mitgenommen. In der anschliessenden Phase bewegt sich die Wand in entgegengesetzter Richtung.
Die Flüssigkeit folgt der Wand, das Korngut aber nicht, so dass sich entlang der Wand ein von Korngut im wesentlichen freier Spalt bildet, der als Kanal für abziehende Flüssigkeit -- W-- zur Verfügung steht, die demgemäss im Bereich des Spaltes über den geneigten Rinnenboden im wesentlichen ungehindert ablaufen kann und über den Auslauf-T-austritt. Da die Spaltausbildung auch bei Feinkomponenten enthaltenden Korngütern auftritt, entfällt die nachteilige Verlegung der Abflusswege, die ein Abfliessen der abzuscheidenden Flüssigkeit bisher verhindert hat.
Die der Rinne aufgeprägten Schwingungen können linear, zirkular oder elliptisch sein, soferne sie nur die erwähnte Querkomponente aufweisen. Es hat sich gezeigt, dass überraschend eine relativ kleine Querkomponente zur Herbeiführung der angestrebten Spaltbildung genügt, was sehr wünschenswert ist, weil sich damit erweist, dass keine nennenswerte Einbusse an Förderwirkung in Kauf genommen zu werden braucht. Ein Winkel--a-- von 5 bis 200, vorzugsweise von etwa 100, zwischen der Schwingungsrichtung bzw. Schwingungsebene und der Längswand hat sich als ausreichend erwiesen.
Fig. 4 lässt eine Rinne erkennen, bei der zwischen den Längswänden drei Zwischenwände --9-- in Form von Leisten vorgesehen sind. Bei der mit dem Pfeil angedeuteten Orientierung der Schwingung wird das Korngut von der linken Längswand und den von dieser abgekehrten Flächen der Zwischenwände abgetrieben. An diesen Wänden bilden sich die erwähnten Spalten.
Bei der in Fig. 5 wiedergegebenen Vorrichtung sind die Zwischenwände, von welchen das Korngut abgetrieben wird, überhängend und schliessen mit dem Rinnenboden einen spitzen Winkel-ss-ein.
In diesem Falle bewirkt auch die Vertikalkomponente der Schwingungen ein Wegtreiben der Körner von den Wandungen, nämlich beim Aufwärtsschwingen.
Die Böden der zwischen den Längswänden abgegrenzten Bahnen sind nicht nur aufsteigend, sondern auch in Querrichtung gegenüber der Horizontalen gegen jene Längswand geneigt, an der sich ein Spalt bildet, um ein leichteres Ablaufen der abgeschiedenen Flüssigkeit in diesen Spalt zu ermöglichen.
Aus Fig. 6 ist die Anordnung von Rillen-10-im Bodenzuentnehmen, die z. B. mittels aufgesetzter Leisten --11-- realisiert sein können. Die Breite bzw. die Abstände zwischen solchen Rillen sollen kleiner als die fördernde Schwingungsamplitude sein, um die Förderwirkung nicht zu beeinträchtigen. Die Rinnen sollen unter einem spitzen Winkel-y-von vorzugsweise zwischen 20 und 500 auf die Längs- oder Zwischenwände treffen, von welchen das Korngut abgetrieben wird.
In den Fig. 7 und 8 ist eine Vorrichtung gezeigt, bei der von einem gemeinsamen Rinnenabschnitt mit horizontalem Boden zwei Rinnenabschnitte mit geneigtem Boden ausgehen. Die parallelen Längswände dieser Rinnenabschnitte schliessen mit der vertikalen Längsmittelebene je einen Winkel-6- von z. B. 120 ein. Die Anordnung ist so getroffen, dass die Querkanten-13-beider Rinnenabschnitte fluchtend unmittelbar aneinanderschliessen, so dass die Ausläufe für das Endprodukt zu einem breiteren Auslauf vereinigt sind. Die beiden geneigten Rinnenböden sind mit Zwischenwänden besetzt, die, wie
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ist an der Rinne ein dachförmige Aufbau --12-- angeordnet, der eine Aufteilung des zugeführten Gutes auf die beiden Rinnenabschnitte mit aufsteigendem Boden bewirkt.
Diese Vorrichtung hat den Vorzug völliger Symmetrie und ist zum Betreiben mit parallel zur Längsmittelebene orientierten Schwingungen eingerichtet.
Das erfindungsgemässe Verfahren sei an einem Beispiel illustriert.
In eine gerüttelte Rinne von 2 m Länge und 1 m Breite wurden pro Stunde 60 t eines Sand wassergemisches aufgegeben, das 20 t Sand enthielt, der mit 40 m3 Wasser zugeführt wurde. In der Rinne waren 20 Zwischenwände eingezogen, und der Boden war mit 3 mm breiten und unter 450 gegen die Rinnenlängsachse orientierten Rillen versehen. Die Schwingungsebene schloss mit den Längs- bzw.
Zwischenwänden einen Winkel--a-- von 120 ein.
Von dem mitaufgegebenen Wasser flossen 36 m 3 ab, so dass das ausgetragene Endprodukt einen Wassergehalt von 18 Gel.-% aufwies. Die Zusammensetzung des im Rohgut enthaltenen Sandes und des vom abgeschiedenen Wasser mitgeführten Korngutes ergibt sich aus der nachstehenden Tabelle.
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<tb>
<tb>
Anteil <SEP> im <SEP> Rohgut <SEP> Anteil <SEP> im <SEP> Abwasser
<tb> Korngrösse <SEP> (mm) <SEP> (Gew. <SEP> -0/0) <SEP> (g/l) <SEP>
<tb> 0 <SEP> bis <SEP> 0, <SEP> 06 <SEP> 2 <SEP> 10
<tb> 0, <SEP> 06 <SEP> bis <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 3 <SEP> 7
<tb> 0,1 <SEP> bis <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 10 <SEP> 4
<tb> 0,2 <SEP> bis <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 50 <SEP> Spuren
<tb> 0,3 <SEP> bis <SEP> 1 <SEP> 35 <SEP> Spuren
<tb>
Dieses Beispiel zeigt, dass bei Feinsanden mit einem erheblichen Anteil an Körnern mit einem unterhalb 0, 2 mm liegenden Durchmesser mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens eine wirksame
Entwässerung möglich ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Abscheiden von Flüssigkeit aus Korngut-Flüssigkeitsgemischen, bei welchem das nasse Rohgut auf eine in Schwingungen versetzte, einen wenigstens in einem Endabschnitt ansteigenden
Boden aufweisende und von Längswänden seitlich begrenzte Rinne aufgegeben, das Korngut in dieser unter dem Einfluss der Schwingungen gegen das höher gelegene Ende des Bodens transportiert, dort ein weniger Flüssigkeit enthaltendes Korngut-Flüssigkeitsgemisch als Endprodukt und am andern Rinnenende oder in dessen Nähe die abgeschiedene Flüssigkeit abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass an die Rinne eine Schwingung übertragen wird, die ausser der zur Förderwirkung herangezogenen, zum Rinnenboden senkrechten und zu diesem parallelen Längskomponenten eine zu einer der Rinnenlängswände normale Querkomponente enthält,
diese zu einer Anreicherung der Körner in Nähe dieser Wand während der fördernden Schwingungsphase ausgenutzt und deren Absolutwert gross genug bemessen wird, um in Nähe der andern Längswand eine Zone verringerter Dicke des transportierten Korngutes oder eine von Korngut freie Zone zum Abfliessen der abzutrennenden Flüssigkeit zu schaffen.