DD248970A1 - centrifugal separator - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Zentrifugalwindsichter. Er stellt eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Trockenklassieren im Zentrifugalfeld mit vorherigem Dispergieren und Desagglomerieren bzw. Zerkleinern von feinkoernigen Materialien in eine Grob- und Feinfraktion in einem Apparat dar. Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Klassierergebnis, d. h. verbessertes Ausbringen an Feingut und/oder hoehere Trennschaerfen bie niedrigen Trennkorngroessen, vorzugsweise kleiner 10mm, zu erreichen. Der erfindungsgemaesse Zentrifugalwindsichter ist dadurch gekennzeichnet, dass aufgabeseitig an der Aussenseite des Sichtrades und an der aufgabeseitigen Begrenzungswand des Dispergierrades stift-, staebchen- und/oder schaufelfoermige Prall-, Schlag- bzw. Dispergierelemente kreisfoermig angeordnet sind und ineinandergreifen, das Dispergierrad feststehend und/oder variabel drehbar angeordnet ist, aufgabeseitig unmittelbar vor dem Sichtraum ein zusaetzlicher Schaufelkranz angeordnet ist, die Begrenzungswaende der Umlenkzone im Bereich des Uebergangs von der radialen in eine Richtung, die einen Winkel groesser 0 bis 120 zur radialen Richtung hat, den geringsten Abstand aufweisen und der zusaetzliche Schaufelkranz und die Begrenzungswaende gemeinsam mit dem Sichtrad rotieren. Fig. 1The invention relates to a centrifugal air classifier. It provides an apparatus for continuous dry classification in the centrifugal field with prior dispersion and deagglomeration of fine-grained materials into a coarse and a fine fraction in an apparatus. The object of the invention is to provide an improved classification result, i. H. improved spreading of fines and / or higher Trennschaerfen bie low Trennkorngroessen, preferably less than 10mm to achieve. The centrifugal wind sifter according to the invention is characterized in that on the outside of the classifying wheel and on the task-side boundary wall of the dispersing wheel, pin, bar and / or paddle-shaped baffle, impact or dispersing elements are arranged in a circle and intermesh, the dispersing wheel is stationary and / or is arranged variably rotatable, on the application side immediately before the viewing space an additional blade ring is arranged, the Begrenzungswaende the deflection zone in the transition region from the radial in a direction which has an angle greater 0 to 120 to the radial direction, the smallest distance and the additional Rotate the blade ring and the boundary wall together with the display wheel. Fig. 1
Description
Titel der Erfindung ZentrifugalwindsichterTitle of the invention Centrifugal air classifier
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Trockenklassieren im Zentrifugalfeld mit vorherigem Dispergieren und Desagglomerieren bzw. Zerkleinern von feinkörnigen Materialien, vorzugsweise < 40 /um, in eine Grob- und Feinfraktion in einem ApparatThe invention relates to an apparatus for continuous dry classification in the centrifugal field with prior dispersing and deagglomerating fine-grained materials, preferably < 40 / um, into a coarse and fine fraction in an apparatus
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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bs sind Zentrifugalwindsichter bekannt, die ein flachzylindrisches, feststehendes Gehäuse (DE OS 1657122 u. a.) besitzen, an dessen Umfang das Sichtgas tangential einströmt (DE PS 834319 u. a.), in dem sich Materialzu- und Materialabführyorrichtungen (z. B. Grobgutabführung in DE OS 3418635) sowie eine Dispergiervorrichtung für das zu klassierende Gut befinden: z. B. außerhalb des Sichtergehäuses in DE OS 3418634; z. B. innerhalb des Sichtergehäuses durch Stifte in DE PS 834319 oder innerhalb des Sichtergehäuses durch Schaufeln in DE PS 892266 bzw. in DE AS 1482436.Characteristic of the known technical solutions Bs Zentrifugalwindsichter are known which have a flat-cylindrical, fixed housing (DE OS 1657122 and others), at the periphery of the viewing gas flows tangentially (DE PS 834319 and others), in which Materialzu- and Materialabführyorrichtungen (eg. Groggutabführung in DE OS 3418635) and a dispersing device for the Good to be classified: z. B. outside the classifier housing in DE OS 3418634; z. B. within the classifier housing by pins in DE PS 834319 or within the classifier housing by blades in DE PS 892266 and in DE AS 1482436.
Bei derartigen Zentrifugalwindsichtern ist weiterhin bekannt, daß im Gehäuse ein entgegen der Schleuderrichtung von einem Sichtgas durchströmtes Sichtrad (DE OS 1657122 u. a.) rotiert, dem das Sichtgut und das Sichtgas zugeführt v/erden und bei dem das Grobgut das Sichtrad außen am Umfang verläßt, während Peingut und Sichtgas aus einer Öffnung im Zentrum des Sichtrades austreten (DE I1S 892266 u. a.).In such Zentrifugalwindsichtern is also known that in the housing a counter to the spin direction of a viewing gas flowed through classifying wheel (DE OS 1657122, etc.) rotates, the visual goods and the classifying gas supplied v / ground and in which the coarse material leaves the classifying wheel outside the periphery while Peing and visual gas from an opening in the center of the Sichtrades emerge (DE I 1 S 892266 and others).
31DlZ 1985*3.1.123431DlZ 1985 * 3.1.1234
Es sind weiterhin Zentrifugalwindsichter bekannt, bei denen der Sichtraum innerhalb des rotierenden Sichtrades' aus zwei am Umfang des Sichtrades angeordneten Schaufelkränzen mit einem ringförmigen Raum zwischen ihnen .besteht, in den das Sichtgut eintritt (AT PS 281566 = DE AS 1732775; DE AS 2126552; DE OS 3321292), wobei die Sichtraumbreite konstant ist (DS OS 3321292 u. a.) oder nach innen zunimmt (DE PS 894803 oder DE AS 2126552) und die Schaufeln des Sichtrades in radialer Richtung (DE OS 1657122) oder derart angeordnet sind, daß die Schaufeln die Radialrichtungen des Klassierrades schneiden (DE OS 3321292). Allen bekannten technischen Lösungen ist gemeinsam, daß insbesondere für die Fein- und Feinstkornklassierung die Dispergierung und Desagglomerierung bzw. Vorzerkleinerung sowie Vorbeschleunigung verbesserungsbedürftig sind.There are also known Zentrifugalwindsichter in which the viewing space within the rotating Sichtrades' consists of two arranged on the circumference of the classifying wheel blade rings with an annular space between them .besteht, in which the Sichtgut occurs (AT PS 281566 = DE AS 1732775; DE AS 2126552; DE OS 3321292), wherein the Sichtraumbreite is constant (DS OS 3321292 and others) or increases inwardly (DE PS 894803 or DE AS 2126552) and the blades of the classifying wheel in the radial direction (DE OS 1657122) or are arranged such that the blades the radial directions of the Klassierrades cut (DE OS 3321292). All known technical solutions have in common that, in particular for the fine and Feinstkornklassierung the dispersion and deagglomeration or pre-crushing and pre-acceleration are in need of improvement.
Beispielsweise wird das Sichtgut zwar in radialen Kanälen oder ähnlichen Vorrichtungen in Drehrichtung des Sichtrades beschleunigt, aber durch die feststehende Gehäusewand vor der Sichtzone wieder stark abgebremst. Desweiteren sind bei den mechanischen Dispergierelementen in den bekannten Sichtern die Scherkräfte und Turbulenzen zu gering, um eine ausreichende Dispergierwirkung zu erzielen. Bei den hohen Lineargeschwindigkeiten, mit denen Sichträder zum Erreichen einer- niedrigen Trennkorngröße und/oder hohen Trennschärfe betrieben werden müssen, erfolgt bei ungenügender Materialvorbeschleunigung und/oder ungenügender Dispergierung beides teilweise erst in der Sichtzone. Bekannte Sichtermühlen, bei denen das Sichtgut gezielt vor der Sichtung zerkleinert wird, nutzen entweder die kinetische Energie des Sichtrades nicht oder es ist eine Variation der Beanspruchungsgeschwindigkeit nicht unabhängig von der Drehzahl des Sichtrades möglich. Tritt das Sichtgut in einem Winkel zur Sichtluft in den Sichtraum ein, ist eine Umlenkung des Sichtgutstromes aus der radialen Richtung notwendig« Diese Umlenkung ist bei den bekannten technischen Lösungen problematisch und damit verbesserungsbedürftig.For example, the visible material is indeed accelerated in radial channels or similar devices in the direction of rotation of the classifying wheel, but strongly decelerated again by the stationary housing wall in front of the viewing zone. Furthermore, in the mechanical separators in the known classifiers, the shear forces and turbulences are too low to achieve a sufficient dispersing effect. In the case of the high linear speeds with which classifying wheels have to be operated in order to achieve a low separation grain size and / or high selectivity, in the case of insufficient material pre-acceleration and / or insufficient dispersion both partially only take place in the viewing zone. Known classifier mills, in which the material to be separated is purposefully crushed before the sighting, either do not use the kinetic energy of the classifying wheel or a variation of the stress rate is not possible independently of the speed of the classifying wheel. If the material to be inspected enters the viewing area at an angle to the classifying air, a deflection of the material stream from the radial direction is necessary. "This diversion is problematic in the known technical solutions and therefore in need of improvement.
31.üEZ.1S85*Sil25431.üEZ.1S85 * Sil254
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ss ist das Ziel der Erfindung, durch eine gegenüber dem bekannten Stand der Technik verbesserte apparative Lösung eine größere Dispergierung und Desagglomerierung bzw. Vorzerkleinerung sowie Vorbeschleunigung des Materials unmittelbar vor der Sichtzone und damit ein verbessertes Klassierergebnis, d. h. verbessertes Ausbringen an Peingut und/oder höhere Trennschärfen bei niedrigen Trennkorngrößen, vorzugsweise kleiner 10/um, zu erreichen.Ss is the object of the invention, by an improved compared to the prior art apparative solution greater dispersion and deagglomeration or pre-crushing and pre-acceleration of the material immediately in front of the viewing zone and thus an improved Klassierergebnis, d. H. to achieve improved spreading at Peingut and / or higher separating powers at low separation grain sizes, preferably less than 10 / μm.
Darlegung des Wesens der "ErfindungExplanation of the nature of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine apparative Lösung zu entwickeln, die es gestattet, auf der Grundlage einer kontinuierlichen Trockenklassierung von feinkörnigen Materialien eine größere Dispergierung und Desagglomerierung bzw. Vorzerkleinerung sowie eine Beschleunigung des Sichtgutes vor dem Eintritt in die Sichtzone und damit ein verbessertes Klassierergebnis, d. h. höheres Ausbringen an Peingut und/oder höhere Trennschärfen bei niedrigen Trennkorngrößen zu erreichen.The invention has for its object to develop an apparatus solution that allows on the basis of a continuous dry classification of fine-grained materials greater dispersion and deagglomeration or pre-crushing and acceleration of the visual material before entering the viewing zone and thus an improved Klassierergebnis , d. H. To achieve higher output at Peingut and / or higher separation sharpness at low separation grain sizes.
Die Aufgabe wird ausgehend von einem Zentrifugalwindsichter mit Sichtrad 2, in dem u. a. zwei Schaufelkränze 3 und 4 und dazwischen ein ringförmiger Sichtraum 5 für den Sichtguteintritt angeordnet sind, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß aufgabeseitig an der Außenseite 6 des Sichtrades 2 und an der aufgabeseitig äußeren Begrenzungswand des Dispergierrades 20 (Figur.1) stift-, stäbchen- und/oder schaufelförmige Prall-, Schlag- bzw. Dispergierelemente 8 kreisförmig angeordnet sind und analog der Anordnung in Stiftmühlen ineinander greifen, das Dispergierrad 20 feststehend und/oder variabel drehbar in beide Drehrichtungen angeordnet ist, aufgabeseitig unmittelbar vor dem Sichtraum 5 ein weiterer Schaufelkranz 9 angeordnet ist, wobei die Schaufeln vorzugsweise als Stege zwischen Langlöchern ausgebildet sind und die Begrenzungswände 10 der Sichtgutzuführung nach der Dispergierzone im Bereich der Um-The task is based on a centrifugal air classifier with classifying wheel 2, in the u. a. two blade rings 3 and 4 and therebetween an annular viewing space 5 are arranged for the Sichtguteintritt, according to the invention solved in that task side on the outer side 6 of the classifying wheel 2 and on the output side outer boundary wall of the dispersing wheel 20 (Figure.1) pen, rod and / or paddle-shaped baffle, beating or dispersing 8 are arranged in a circle and interlock analogous to the arrangement in pin mills, the dispersing 20 is arranged fixed and / or variably rotatable in both directions of rotation, the task side immediately before the viewing space 5 another blade ring 9 is arranged is, wherein the blades are preferably formed as webs between slots and the boundary walls 10 of the Sichtgutzuführung after the dispersing zone in the Um-
lenkzone 18 den geringsten Abstand aufweisen und mit dem Sichtrad 2 rotieren.steering zone 18 have the smallest distance and rotate with the classifying wheel 2.
Weiterhin ist kennzeichnend, daß die Schaufeln des äußeren Schaufelkranzes 3 im Sichtrad 2 als Elemente mit kreisaus- oder kreisabschnittsförmigem Querschnitt ausgebildet sind, . in radialer Richtung gerade oder bei radialer Innenkante an der Außenkante bis 45° entgegen der Drehrichtung geneigt zur radialen Richtung und in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der mindestens das Zweifache des Abstandes zwischen den Schaufeln des inneren Schaufelkranzes 4 im Sichtrad 2 beträgt. Die Materialzuführung 17 durch das Gehäuse 1 ist als Rohr 12 mit verstellbarem Abstand zum Sichtrad 2 ausgeführt und zwischen Rohr 12 und Gehäuse 1 befindet sich eine Sekundärluftzuführung 13· Zwischen dem Gehäuse 1 und dem Sichtrad 2, dem Dispergierrad 20 und/oder Begrenzungswand 10 sind mitrotierende Lüfterschaufeln 11 angeordnet, die vorzugsweise in Drehrichtung geneigt und/oder konkav gekrümmt sind.Furthermore, it is characteristic that the blades of the outer blade ring 3 are formed in the classifying wheel 2 as elements with kreisaus- or kreisabschnittsförmigem cross section,. in the radial direction straight or at radial inner edge on the outer edge to 45 ° opposite to the direction of rotation inclined to the radial direction and are arranged at a distance to each other, which is at least twice the distance between the blades of the inner blade ring 4 in the classifying wheel 2. The material supply 17 through the housing 1 is designed as a tube 12 with adjustable distance to the classifying wheel 2 and between tube 12 and housing 1 there is a secondary air supply 13 · Between the housing 1 and the classifying wheel 2, the dispersing 20 and / or boundary wall 10 are co-rotating Fan blades 11 are arranged, which are preferably inclined in the direction of rotation and / or concave curved.
Das Sichtgas strömt in tangentialer Richtung am Umfang des Gehäuses 1 über die Sichtluftzuführung 15 ein und wird dem rotierenden Sichtrad 2 radial zugeführt. Das Sichtgut tritt über die Sichtgutzuführung 17 axial durch das Gehäuse 1, wird nach Passieren der kreisförmig angeordneten Prall-, Schlagbzw. Dispergierelemente 8, die relativ zueinander eine Geschwindigkeit aufweisen (Dispergierzone 19), in der Umlenkzone 18 umgelenkt und tritt in einem Winkel - 120° zur ursprünglich radialen Richtung in den*Sichtraum 5 ein. Das Grobgut wird entgegen der Sichtluftströmung nach außen geschleudert und am Umfang des Gehäuses 1 über den Grobgutaustrag 16 abgeführt, während das Feingut gemeinsam mit der Sichtluft in die Achsnähe des Sichtrades 2 und von dort aus dem Sichtrad und Sichtergehäuse 1 über die Feingut- und Sichtluftabzugsvorrichtung 14 transportiert und in nachfolgenden Abscheidevorrichtungen von der Sichtluft getrennt wird. Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles und Figur 1 näher erläutert. Figur 1 zeigt die Seitenansicht des Zentrifugalwindsichters als schematische Schnittzeichnung.The classifying gas flows in tangential direction on the circumference of the housing 1 via the classifying air supply 15 and is fed radially to the rotary classifying wheel 2. The Sichtgut occurs on the Sichtgutzuführung 17 axially through the housing 1, is after passing through the circular arranged impact, Schlagbzw. Dispersing elements 8, which have a speed relative to each other (dispersing zone 19), deflected in the deflection zone 18 and enters the * Sichtraum 5 at an angle - 120 ° to the original radial direction. The coarse material is thrown against the view air flow to the outside and discharged at the periphery of the housing 1 via the coarse material discharge 16, while the fines together with the classifying air in the axis near the classifying wheel 2 and from there from the classifying wheel and classifier housing 1 via the fine material and Sichtluftabzugsvorrichtung 14th transported and separated from the classifying air in subsequent separation devices. The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment and FIG. Figure 1 shows the side view of the centrifugal air classifier as a schematic sectional drawing.
Ausführungsbeispielembodiment
Der Zentrifugalwindsichter (Pig. 1) besteht im wesentlichen aus einem feststehenden Gehäuse 1, einem Zuführungsrohr 12, einer feststehenden Abzugsvorrichtung 14 für Feingut und Sichtluft sowie einem sich drehenden Sichtrad 2 und einem drehbaren Diapergierrad 20«The centrifugal air classifier (Pig. 1) consists essentially of a fixed housing 1, a supply pipe 12, a fixed exhaust device 14 for fine material and classifying air, and a rotating classifying wheel 2 and a rotatable diaper wheel 20.
Die Sichtgut- und Sichtluftdosiervorrichtungen, die Sichtgut-, Grob- und Feingutvorratsbehälter, die Trennvorrichtung für Feingut und Luft, die Antriebe u. ä. sind aus Übersichtlichkeitsgründen in Fig. 1 nicht dargestellt.The visual and sight air dosing devices, the sight, coarse and fines reservoirs, the separator for fines and air, the drives u. Ä. Are not shown for clarity in Fig. 1.
Das Gehäuse 1 umschließt Sichtrad 2 und Dispergierrad 20 und ist fest mit der Abzugsvorrichtung 14 für Feingut und Sichtluft sowie der tangentialen Sichtluftzufuhr 15, der Sekundärsichtluftzufuhr 13 und dem Grobgutaustrag 16 verbunden. Das Gehäuse 1 ist am Umfang des Sichtrades 2 flachzylindrisch ausgebildet und enthält die Lager für die Antriebswellen von Sichtrad 21 und Dispergierrad 22.The housing 1 surrounds classifying wheel 2 and dispersing wheel 20 and is fixedly connected to the discharge device 14 for fines and classifying air and the tangential view air supply 15, the secondary air supply 13 and the coarse material discharge 16. The housing 1 is formed flat cylindrical on the circumference of the classifying wheel 2 and contains the bearings for the drive shafts of classifying wheel 21 and dispersing 22nd
Das Sichtrad 2 ist fest mit der Antriebswelle 21 verbunden. Zwischen den Seitenwänden des Sichtrades 2 wird ein sich nach innen erweiternder flachzylindrischer Raum ausgebildet. In · diesem Raum befinden sich ein äußerer und innerer Schaufelkranz 3 und 4 und dazwischen ein ringförmiger Sichtraum 5, in den achsparallel das Sichtgut eintritt und dem Sichtprozeß als Folge von Zentrifugal-, Strömungs- und Wirbelfeldern ausgesetzt wird. Die flachen Schaufeln des inneren Schaufelkranzes 4 sind in radialer Richtung und in geringem Abstand angeordnet. Die Schaufeln des äußeren Schaufelkranzes 3 haben einen kreisabschnittsförmigen Querschnitt, sind bei radialer Innenkante an der Außenkante um 30° entgegen der Drehrichtung zur radialen Richtung geneigt, ihr freier Abstand beträgt das Dreifache des Abstandes zwischen den Schaufeln des inneren Schaufelkranzes 4.The classifying wheel 2 is firmly connected to the drive shaft 21. Between the side walls of the classifying wheel 2, an inwardly widening flat-cylindrical space is formed. In this space are an outer and inner blade ring 3 and 4 and therebetween an annular viewing space 5, in the paraxial enters the Sichtgut and is exposed to the visual process as a result of centrifugal, flow and vortex fields. The flat blades of the inner blade ring 4 are arranged in the radial direction and at a small distance. The blades of the outer blade ring 3 have a circular cross-section, are at radial inner edge at the outer edge by 30 ° opposite to the direction of rotation inclined to the radial direction, their free distance is three times the distance between the blades of the inner blade ring 4th
An der Außenseite β des Sichtrades 2 befinden sich wie an der aufgabeseitigen Begrenzungswand 7 des Dispergierrades 20 stiftförmige Prall-, Schlag- bzw. Dispergierelemente 8 in kreisförmiger Anordnung, wobei die Stifte 8 analog zur Anordnung in Stiftmühlen ineinander greifen. Das Dispergierrad dreht sich im selben oder umgekehrten Drehsinn wie das Sichtrad 2. Dadurch v/erden im letzteren Fall in der DispergierzoneOn the outer side β of the classifying wheel 2, as on the delivery-side boundary wall 7 of the dispersing wheel 20, there are pin-shaped baffle, impact or dispersing elements 8 in a circular arrangement, wherein the pins 8 engage in one another analogously to the arrangement in pin mills. The dispersing wheel rotates in the same or in the reverse direction of rotation as the classifying wheel 2. As a result, in the latter case, they are in the dispersing zone
lineare Beanspruchungsgeschwindigkeiten realisierbar, die größer als die lineare Umfangsgeschwindigkeit beim Eintri in den Sichtraum 5 ist.linear load speeds greater than the linear peripheral speed when entering the viewing space 5 can be realized.
Das Sichtgut gelangt durch die axiale Materialzuführung 17 in die Dispergierzone 19, wird hier dispergiert und in Abhängigkeit von der Relativdrehzahl zwischen Sicht- und Dispergierrad 2 und 20 zerkleinert und danach in der Umlenkzone 18 in die achsparallele Pachtung umgelenkt, bevor es in den Sichtraum eintritt. Der äußerste Stiftkreis der Dispergierzone 19, die Begrenzungswände 10 und der Schaufelkranz 9 sind fest mit dem Sichtrad 2 verbunden und rotieren folglich mit ihm« Die Begrenzungswände 10 haben beim Übergang von der radialen in die achsparallele Richtung den geringsten Abstand.The material to be viewed passes through the axial material feed 17 into the dispersing zone 19, is dispersed here and comminuted depending on the relative speed between viewing and Dispergierrad 2 and 20 and then deflected in the deflection 18 in the axis-parallel lease before it enters the viewing space. The outermost pin circle of the dispersing zone 19, the boundary walls 10 and the blade ring 9 are fixedly connected to the classifying wheel 2 and thus rotate with it. "The boundary walls 10 have the smallest distance at the transition from the radial to the axially parallel direction.
Zwischen dem Gehäuse 1 und den rotierenden !!lementen Sichtrad 2, Dispergierrad 20 und Begrenzungswand 10 sind in Drehrichtung geneigte Lüfterschaufeln 11 an den drehenden Teilen angebracht.Between the housing 1 and the rotating elements of the classifying wheel 2, the dispersing wheel 20 and the boundary wall 10, fan blades 11 which are inclined in the direction of rotation are attached to the rotating parts.
Der erfindungsgemäße Zentrifugalwindsichter eignet sich vorzugsweise für Klassieraufgaben im feinen und feinsten Korngrößenbereich und bei denen eine Vorbehandlung im Sinne von Desagglomerieren, Dispergieren und/oder Vorbeschleunigen zweckmäßig ist. Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Zentrifugalwindsichter mit einer Vorbehandlungsstufe und durch Rückführung des Grobgutes in das Aufgabematerial als Sichtermühle betrieben werden. The centrifugal air classifier according to the invention is preferably suitable for classifying tasks in the finest and finest particle size range and in which a pretreatment in the sense of deagglomerating, dispersing and / or pre-accelerating is expedient. In addition, the centrifugal air classifier according to the invention can be operated with a pretreatment stage and by recycling the coarse material into the feed material as a classifier mill.
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