DD215481A5

DD215481A5 - Vorrichtung zum aufgeben von feinteiligem trenngut in elektrostatische freifallscheider

Info

Publication number: DD215481A5
Application number: DD83254166A
Authority: DD
Inventors: Guenter Fricke; Iring Geisler; Helmut Zentgraf
Original assignee: Kali & Salz Ag
Priority date: 1982-12-20
Filing date: 1983-08-23
Publication date: 1984-11-14
Also published as: DE3247064C1; CA1210736A; SU1233791A3; US4557827A

Abstract

Durch die Erfindung soll eine gleichmaessige Trennung und Abbremsung des zu trennenden Gutes gewaehrleistet werden sowie die Bewegungsfreiheit der Teilchen des Trenngutes im elektrischen Feld zu der ihrer Leistung entsprechenden Elektrode hin und dadurch das Trennergebnis weiter verbessert werden. Die Erfindung loest diese Aufgabe dadurch, dass der Einlauf aus einer dem Auslaufschlitz parallelen senkrechten Wandung und einer dieser gegenueberliegenden, geneigten Leitflaeche aus elektrisch isolierendem Material besteht, deren untere Kante senkrecht und parallel zu der senkrechten Leitflaeche abgebogen ist und mit dieser einen langgestreckten Schlitz begrenzt, unter dem im Abstand zwei ebenfalls als senkrechte Leitflaechen ausgebildete Elektroden aus elektrisch leitfaehigem Material in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der nur wenig breiter als der langgestreckte Schlitz ist, und die oberhalb der waagerechten Leitflaeche im Abstand davon enden.

Description

Berlin, den 20, 2* 84

- T- , AP B 03 G/254 166 4

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Vorrichtung zum Aufgeben von feinteiligem Trenngut in elektrostatische Freifallscheide < V ₁ ,,„,,..... .„ .,

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft- eine Vorrichtung zum Aufgeben von feinteiligem Trenngut in elektrostatische Freifallscheider in Form-eines Trichters mit Bremseinbauten_: aus elektrisch isolierendem Material» deren Wandungen an ihren unteren Kanten einen langgestreckten„ rechteckigen Auslaufschlitz begrenzen und je eine in den Auslaufschlitz hineinragende Leiste mit oberer waagerechter Fläche aufweisen, wobei im unteren Teil des Trichters eine senkrechte, den Auslaufschlitz mitfig teilende und aus diesem herausragende Leitfläche senkrecht angeordnet ist, die auf ihrer oberen Kante eine waagerechte Leitfläche trägt» an deren freien Längskanten nach unten geneigte Leitflächen angeordnet sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Das elektrostatische Verfahren zur Trennung von feinteiligen Stoffen in Freifallscheidern hat, insbesondere für die trokkene Trennung von vermahlenen* triboelektrisch aufgeladenen Kalirohsalzen, große technische Bedeutung erlangte Die elektrostatische Trennung von Kalirohsalzen ist in "Chemie,, Ingenieur, Technik" 53 (1981), 916* ausführlich beschrieben«

Die Trennwirkung von elektrostatischen Freifallscheidern wird bekanntlich verbessert_# wenn die Fallgeschwindigkeit der Teilchen des Trenngutes kurz vor dem Eintritt in das

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elektrostatische Feld möglichst weitgehend abgebremst wird«

Nach der DE-PS 1 174 273 soll dieses Abbremsen, der Teilchen des Trenngutes mit einem Einlauftrichter erreicht werden* der aus einem oberen schrägen und einem unteren, von senkrechten Wänden begrenzten Teil besteht« Im unteren ,Teil sind als offene Halb rohre ausgebildete Bremsein richtungen vorgesehen,» Beim großtechnischen Einsatz dieser Vorrichtung hat sich jedoch herausgestellt, daß das Trenngut zwar abgebremst wird* aber den Einlauftrichter in Form einzelner Strähnen verläßt.» Da in jeder dieser Strähnen verschiedene Mengen Trenngut enthalten sind, ergibt sich eine starke Schwankung im Fluß des Trenngutes, die sich nachteilig auf die elektrostatische Trennung auswirkt«

Es ist auch eine Vorrichtung zum Aufgeben von feinteiligem Trenngut in elektrostatische Freifallscheider vorgeschlagen worden^ die als Einlauftrichter mit Bremseinbauten und schräg gerichteten Wandungen ausgebildet ist, deren untere Kanten einen schmalen $ langgestreckten, rechteckigen Auslaufschlitz begrenzen_f wobei eine der größeren Wandungen schräg zu der gegenüberliegenden senkrechten und mit schräg nach unten gerichteten Leitorganen ausgerüsteten Wandung angeordnet ist und an ihrer unteren Kante eine in den Auslaufschlitz hineinragende» keilförmige Leiste mit oberer waagerechter Fläche aufweist« Bei einer Ausführungsform dieser Vorrichtung fließt das Trenngut unter Ausbildung zweier Schleier aus der Vorrichtung, wodurch eine große Bewegungsfreiheit der Teilchen des 'Trenngutes im elektrischen Feld des Freifallscheider bewirkt wird.

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' - 3 - . . Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zum Aufgeben von feinteiligem Trenngut zur Verfügung zu stellen, die eine gleichmäßige Trennung und Abbremsung des zu trennenden Gutes gewährleistet, ,.!

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufgeben von feinteiligem Trenngut in elektrostatische Freifallscheider in Form eines Trichters mit Bremseinbauten aus elektrisch isolierendem Material, deren Wandungen an ihren unteren Kanten einen langgestreckten, rechteckigen Auslaufschlitz begrenzen und je eine in den Auslaufschlitz hineinragende Leiste mit oberer waagerechter Fläche aufweisen» wobei im unteren Teil des Trichters eine senkrechte, den Auslaufschlitz mittig teilende und aus diesem herausragende Leitfläche senkrecht angeordnet ist, die auf ihrer oberen Kante eine waagerechte Leitfläche trägt, an deren freien Läng^kanten nach unten geneigte Leitflächen angeordnet sind» zu schaffen, bei der die Bewegungsfreiheit der Teilchen des Trenngutes im elektrischen Feld zu der ihrer Ladung entsprechenden Elektrode hin und dadurch das Trennergebnis noch weiter, als es mit den Vorrichtungen aus dem Stand der Technik möglich ist, verbessert wird*

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Einlauf aus einer dem Auslaufschlitz parallelen senkrechten Wandung und,einer dieser gegenüberliegenden, geneigten Leit-

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fläche aus elektrisch isolierendem Material» deren untere Kante senkrecht und parallel zu der senkrechten Leitfläche abgebogen ist und mit dieser einen langgestreckten Schlitz begrenzt, unter dem im Abstand zwei ebenfalls als senkrechte Leitflächen ausgebildete Elektroden aus elektrisch leitfähigem Material in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der nur wenig breiter als der langgestreckte Schlitz ist, und die oberhalb der waagerechten Leitfläche im Abstand davon enden* * .

Au s f üh rung sb ei sp i el

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen der Abbildung 1 näher erläutert«

Fig» 1: eine schematische Schnittdarstellung einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig₉ 2: ein Diagramm in graphischer·Darstellung mit Ergebnissen nach dem Beispiel 1;

Fig_e 3: ein Diagramm in graphischer Darstellung mit Ergebnissen nach dem Beispiel 2;

Fig« 4s ein Diagramm in graphischer Darstellung mit Ergebnissen analoger Versuchsreihen,

Die Vorrichtung der Erfindung wird nach außen durch ein Gehäuse begrenzt„ dessen Längswandungen 1; 2 im oberen Be-, reich der Vorrichtung senkrecht und im unteren schräg aus-

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gebildet sind. An einer dieser Wandungen ist die geneigte Leitfläche 3 angeordnet, deren untere Kante senkrecht und parallel zu der senkrechten Leitfläche 4 abgebogen ist, so daß beide senkrechten Leitflächen einen schmalen, langgestreckten Schlitz 5 begrenzen. Die senkrechte Leitfläche ist über eine waagerechte Fläche 6 mit dem Gehäuse verbunden« Unter dem langgestreckten Schlitz 5 sind zwei ebenfalls als senkrechte Leitflächen ausgebildete Elektroden 7 in einem Abstand zueinander angeordnet, der nur wenig breiter als der Schlitz 5 ist. Diese Elektroden 7 enden wenig oberhalb der waagerechten Leitfläche 8, an deren freien Längskanten die nach unten geneigten Leitflächen 9 angeordnet sind» Die waagerechte Leitfläche 8 ist auf der oberen Kante der senkrechten Leitfläche IO befestigt, die den Auslaufschlitz 11 mittig teilt und aus diesem nach unten herausragt* Die Wandungen 1; 2 weisen eine in den Auslauf schlitz 11 hineinragende Leiste 12 mit oberer waagerechter Fläche auf, ,

Das feinteilige Trenngut gelangt über die Leitfläche 3 in den Trichter, prallt auf die senkrecht nach unten weisende Wandung 4 und gelangt mit verlangsamter Geschwindigkeit in den Raum zwischen den Elektroden, Hier werden die Teilchen des Trenngutes gemäß ihrer Ladung zu der gegensinnig geladenen Elektrode hin abgelenkt. Der Teilchenstrom des Trenngutes_; verläßt aufgefächert den Elektrodenzwischenraum. Die zwischen den⁴Elektroden 7 abgelenkten Teilchen gelangen auf die ihrer Ablenkung entsprechende Leitfläche 9· Von dort werden sie auf die schrägen Teile der Wandungen 1; 2 gelenkt und rieseln zur Leiste 12 t\erab₉ Aus deren oberer waagerech-

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ter Fläche bildet sich ein bewegtes Bett des Trenngutes aus, aus dem die Teilchen mit geringer Anfangsgeschwindigkeit, nach ihrer Ladung vorsortiert* als zwei homogene, zu den Elektroden des Freifallscheider parallele Schleier in das elektrostatische Feld des Freifallscheiders herabfallen«

Es hat sich herausgestellt, daß das Trennergebnis der anschließenden elektrostatischen Trennung im Freifallscheider am besten ist, wenn die Stärke des elektrostatischen Feldes zwischen den Elektroden der Vorrichtung von 6 kV/cm bis 12 kV/cm beträgt»

Die Elektroden 7 können aus den in der Technik üblichen Materialien gefertigt sein* In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen die Elektroden 7 aus Aluminiumfolie_e die auf Kunststoff aufgezogen und mit einer Glasplatte abgedeckt ist» Mit Ausnahme der Elektroden 7 besteht die gesamte Vorrichtung aus elektrisch isolierendem Material» Die Ecken und Kanten der Vorrichtung sind vorzugsweise abgerundet „ um elektrische Überschläge zu vermeiden«,

Die Vorrichtung der Erfindung bewirkt, daß die Teilchen des Trenngutes bereits in der Aufgabevorrichtung ihrer triboelektrischen Aufladung entsprechend vorsortiert und gleichzeitig abgebremst werden und die Aufgabevorrichtung in zwei parallel zueinander gerichteten Schleiern verlassen, die den Teilchen die maximale Bewegungsfreiheit senkrecht zu den Ebenen dieser Schleier gibt»

Die Elektroden des Freifallscheiders und die Elektroden in

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der erfindungsgemäßen Vorrichtung müssen selbstverständlich gleichsinnig gepolt sein» d* h,, die gleiche Polarität muß sich auf der gleichen Seite befinden« Ist beispielsweise in der Aufgabevorrichtung die positive Polarität auf der linken Seite» muß sie sich auch im Freifallscheider auf der linken Seite befinden» während sich die negative Polarität dann in beiden Stufen auf der rechten Seite befindet«

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Der jeweils einer Elektrode am nächsten liegende Schleier enthält durch die Vortrennung relativ mehr an Teilchen, die zu dieser Elektrode entgegengesetzt geladen sind, so daß diese Teilchen auf ihrem Weg in Richtung Elektrode nur durch wenige entgegengesetzt geladene Teilchen behindert werden, ihre Beweglichkeit also erhöht wird»

Die elektrostatische Trennung wird dadurch in dem Sinne günstig beeinflußt* daß sowohl der aus dem Trenngut abzutrennende Rückstand als auch das Mittelgut geringere Mengen an Wertstoffen aufweisen als bei Verwendung von Vorrichtungen nach dem Stand der Technik*

Die technischen Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden anhand der nachfolgenden Beispiele aufgezeigt»

Als Trenngut wird dazu ein auf eine Korngröße von weniger als 1*25 mm gemahlenes Kalirohsalz eingesetzt·

Der Vergleich der in Beispiel 1 angegebenen Ergebnisse zeigt, daß bei gleicher Menge an Rückstand ein unter Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhaltener Rückstand einen ge-

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ringeren l<₂0-Gehalt aufweist als ein mit einer Aufgabevorrichtung nach dem Stand der Technik erhaltener Rückstands Weiterhin ist den Ergebnissen der Beispiele 1 und 2 zu entnehmen,'.daß bei gleicher Menge an Wertstoff~Konzentrat ein unter Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhaltenes Wertstoff-Kohzentrat einen bedeutend geringeren Gehalt an NaCl-Verunreinigungen aufweist als ein Wertstoff-Konzentrat, das mit einer Aufgabevorrichtung nach dem Stand der Technik erhalten wird*

Beispiel 1 ·

Pas Kalirohsalz hat einen lCo-Gehalt von 9,12 % und ist aus 12_e50 Gew_e-% Sylvin, 7 ,22 Gevw% Carnallit, 16,66 Gew„- % Kieserit,'62,44 Gew_e-% Steinsalz und 1,17 Gew,-% Anhydrit zusammengesetzt,, Das Kalirohsalz wird mit 75 g Salizylsäure/t und 20 g MonocHloressigsäure/t bei einer relativen Luftfeuchte von 10 % zur Verbesserung der triboelektrischen Aufladung konditioniert. Die Feldstärke im elektrostatischen Freifallscheider beträgt 4 kV/cm,

a) j_rfJ.jKJung.s_gjgnji_ä_&

Das tribbelektrisch aufgeladene Kalirohsolz wird freifallend einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zugeführt. Die Feldstärke zwischen den Elektroden der erfindungsgemäßen Vorrichtung beträgt 8. kV/cm. Das trenngut fließt abgebremst durch die Auslaufschlitze der Vorrichtung im freien Fall in das elektrostatische Feld des Freif allscheiders«.

. . 62 518 23

Am Fuß des Scheiders werden in Nähe der negativen Elektrode 30 Gew.-% der Menge des aufgegebenen Trenngutes als Rückstand erhalten, dessen KgO-Gehalt nur 1,88 % , beträgt.

In Nähe der positiven Elektrode werden 25 Gew.-% der Menge des aufgegebenen Trenngutes als· Wertstoff-Konzentrat erhalten, dessen NaCl-Gehalt nur 15,5 Gew.-% beträgt,

b) Vergleich

Es wird unter Verwendung einer vorbekannten Aufgabevorrichtung gemäß Beispiel a) verfahren.

Am Fuß des Scheiders werden in der Nähe der negativen Elektrode 30 Gew»-% der Menge des aufgegebenen Trenngutes als Rückstand erhalten» dessen l<₂0-Gehalt 2,10 beträgt.

In der Nähe der positiven Elektrode werden 25 Gew.-% der Menge des aufgegebenen Trenngutes als Wertstoff-Konzentrat erhalten, deren NaCl-Gehalt 19 Gew»-% beträgt«

Die Ergebnisse analoger Versuchsreihen sind in den Abbildungen 2 und 3 graphisch dargestellt.

Die auf der Abszisse aufgetragenen Mengen an Wertstoffkonzentrat bzw* Rückstand werden durch Variation der

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Stellung dar unterhalb der Elektroden des elektrostatischen Freifallscheiciers zur Trennung der Strahlen des Trenngutes angeordneten schwenkbaren Leitbleche vorgege- ^; ben„ ' ... · : "^: - -. ' :

Beispiel 2 ' ^: - · :.; · -' ' ^/ . :-. ' ' ' .

Ein Kali-Vorkonzentrat mit einem '-'KgO-G eh alt von 23,41 % K₂O₁ das aus 30_#94 Gew»-% Sylvin, 22,78 Gew,-% Carnallit, 1,38 Gew*-% Kieserit, 44,34 Gew,-% Steinsalz und 0,54 Gew„- % Anhydrit zusammengesetzt ist, wird mit 50 g Salizylsäure/ t, 25 g Fettsäure/t und 100 g Wasser/t bei einer relativen Luftfeuchte von 5 % zur Verbesserung der triboelektrischen Aufladung konditioniert» Die Feldstärke im /elektrostatischen Freifallscheider beträgt 4 kV/cnu

a.) e r f in du η gs q emaß

Das triboelektrisch aufgeladene Kali~Vori<onzentrat wird freifallend einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zugeführt» Die Feldstärke zwischen den Elektroden der erfindungsgemäßen Vorrichtung beträgt 6 kV/cm· Das Trenngut fließt durch die Auslaufschlitze der Vorrichtung im freien Fall in das elektrostatische Feld des Freifallscheiderse

, Am Fuß des Scheiders werden in Nähe der positiven Elektrode 26 GeWe-% der Menge des aufgegebenen Trenngutes als Wertstoff-Konzentrat erhalten, dessen NaCl-Gehalt nur 8,2 Gew,-% beträgt«

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-U-

b) Vergleich

Es wird unter Verwendung einer vorbekannten Aufgabevorrichtung gemäß Beispiel a) verfahren»

Am Fuß des Scheiders werden in Nähe der positiven Elektrode 26 Gew„-% der Menge des aufgegebenen Trenngutes als Wertstoff-Konzentrat erhalten» dessen NaCl-Gehalt 9,3 Gew,-% beträgt,,

Die Ergebnisse analoger Versuchsreihen sind in Abbildung 4 graphisch dargestellt.

Die auf der Abszisse aufgetragenen Mengen an Wertstoff-Konzentrat werden durch Variation der Stellung der unterhalb der Elektroden des elektrostatischen Freifallscheider zur Trennung der Strahlen des Trenngutes angeordneten schwenkbaren Leitbleche vorgegeben.

Claims

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Erfindungsanspruch

Vorrichtung zum Aufgeben von feinteiligem frenngut in elektrostatische Freifallscheider in Form eines Trichters mit Bremseinbauten aus elektrisch isolierendem Material, deren Wandungen an ihren unteren Kanten einen langgestreckten rechteckigen Auslaufschlitz begrenzen und je eine in den Auslaufschlitz hineinragende Leiste mit oberer waagerechter Fläche aufweisen, wobei im unteren Teil des Trichters eine senkrechte, den Auslaufschlitz mittig teilende und aus diesem herausragende Leitfläche senkrecht angeordnet ist« die auf ihrer oberen Kante eine waagerechte Leitfläche trägt» an deren freien Längskanten nach unten geneigte Leitflächen angeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, daß der Einlauf auf einer dem Auslaufschlitz (11) parallelen senkrechten Wandung (4) und einer dieser gegenüberliegenden, geneigten Leitfläche (3) aus elektrisch isolierendem Material besteht« deren untere Kante senkrecht und parallel zu der senkrechten,Leitfläche (4) abgebogen ist und mit dieser einen langgestreckten Schlitz (5) begrenzt, unter dem im Abstand zwei ebenfalls als senkrechte Leitflächen ausgebildete Elektroden (7) aus elektrisch leitfähigem Material in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der nur wenig breiter als der langgestreckte Schlitz (5) ist, und die oberhalb der waagerechten Leitfläche (8) im Abstand davon enden«

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