DE102009033476A1

DE102009033476A1 - Verfahren zur Gewinnung von Schwergutfeinpartikeln aus einem Sandaustrag einer Nassklassiereinrichtung und Vorrichtung dazu

Info

Publication number: DE102009033476A1
Application number: DE102009033476A
Authority: DE
Inventors: Kai Loesel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-07-17
Filing date: 2009-07-17
Publication date: 2011-01-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Schwergutfeinpartikeln aus einem Sandaustrag einer Nassklassiereinrichtung und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei denen der (Wasser-) Sandaustrag einer vorbestimmten Körnung zur Gewinnung der Schwergutfeinpartikel auf wenigstens eine langgestreckte und gegenüber der Horizontalen leicht geneigte Aufnahme (14) aufgegeben und über diese einer Fördereinrichtung (16) zugeführt wird, wobei in der Aufnahme (14) ein flexibler oberflächenstrukturierter Belag (18) lösbar angeordnet ist, auf dem sich der Großteil der in dem Sandaustrag enthaltenen Schwergutfeinpartikel absetzt und haften bleibt. Der mit den Schwergutfeinpartikeln angereicherte Belag (18) wird aus der Aufnahme (14) entnommen, gespült und dabei derart bearbeitet, dass die Schwergutfeinpartikel vom Belag (18) gelöst und separiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Schwergutfeinpartikeln aus einem Sandaustrag einer Nassklassiereinrichtung, beispielsweise eines Eagle-Sandklassierers, eines Sandklassierers in Rundbauweise oder einer Nasssetzmaschine, und Vorrichtung dazu, insbesondere zur Gewinnung von Goldpartikeln.
Unter Sand wird üblicherweise ein klassierter Baustoff aus Mineralkörnern einer Partikelgröße unter 2 mm verstanden. Dieser wird üblicherweise aus einem Baustoffgemenge mit Hilfe von Siebmaschinen oder aus Schlämmen mit Hilfe von Nassklassiereinrichtungen gewonnen.
Die Auftrennung sehr feinkörniger Sand- bzw. Feststoffgemische (Sandgemische) mit einer Körnung der Partikel weit unter 2 mm gelingt durch ein Sieben nicht mehr. Derartig feinkörnige Sandgemische werden durch Luft- oder Nassklassieren gewonnen. Diese Nassklassierverfahren nutzen die unterschiedlichen Sinkgeschwindigkeiten der nach Größe und spezifischer Masse verschiedenen Partikel, insbesondere Sand- und Schwergutfeinpartikel, im Luft- bzw. Wasserstrom aus. Die jeweiligen Nassklassiereinrichtungen werden üblicherweise kontinuierlich betrieben, so dass auch der Sandaustrag kontinuierlich erfolgt. Des Weiteren ist die Fliehkraftabscheidung bekannt, bei der entweder Luft oder Wasser als Trägermedium eingesetzt wird. Bei letzterem erfolgt die Trennung von Partikeln unterschiedlicher Körnung durch Fliehkräfte, die durch die Rotation des mit hoher Geschwindigkeit in den zylindrischen Teil eines Zyklons eintretenden Luft- bzw. Wasser-Sandgemisches entstehen.
Insbesondere bei einem Eagle-Sandklassierer werden nach der Größe gestaffelte Körnungsfraktionen ausgetragen, die durch ein gesteuertes Ventilsystem je nach Bedarf und Anforderung gemischt werden können.
Beispiele für Nassklassiereinrichtungen finden sich in der DE-AS 1 226 951 , der DE 42 14 771 C2 , der DE 43 06 929 A1 , der DE 195 01 034 A1 , der DE 195 40 644 A1 , der DE 197 29 802 C2 , der EP 0 508 335 A3 und der DE 200 14 413 U1 .
Es hat sich nun gezeigt, dass in einem Sandaustrag mit einer größeren Körnung und demzufolge auch mit einer größeren Masse Schwergutfeinpartikel, auch Goldpartikel, vorhanden sein können, denen bislang keine besondere Aufmerksamkeit gewidmet wurde.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Gewinnung von Schwerguffeinpartikeln aus einem Sandaustrag einer Nassklassiereinrichtung zu schaffen, mit dem die Schwergutfeinpartikel auf einfache Weise gewonnen werden können, und eine Vorrichtung dazu anzugeben.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren nach Anspruch 1 und mit einer Vorrichtung nach Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen aufgeführt.
Die Erfindung besteht in einem Verfahren zur Gewinnung von Schwerguffeinpartikeln, bei dem der mit Wasser versetzte Sandaustrag einer vorbestimmten Körnung einer Nassklassiereinrichtung auf wenigstens eine langgstreckte und gegenüber der Horizontalen geneigte Aufnahme aufgegeben und über diese einer Fördereinrichtung zugeführt wird, wobei die Aufnahme mit einem von dieser lösbaren oberflächenstrukturierten flexibler Belag versehen ist, auf dem sich der Grossteil der in dem Sandaustrag enthaltenen Schwergutfeinpartikel und ein geringer Teil von leichteren Partikeln absetzt und haften bleibt. Der mit den Partikeln angereichterte Belag wird in durch den Durchsatz der Nassklassiereinrichtung vorbestimmten Intervallen aus der Aufnahme entnommen, gespült und dabei derart bearbeitet, dass die Partikel vom Belag gelöst werden, wobei ein Teil der leichteren Partikel mit dem Spülwasser ausgetragen wird. Die gelösten Partikel werden in einem geeigneten Behälter gesammelt und endaufbereitet. Die Trennung der Schwergutfeinpartikel von den leichteren Partikeln kann dabei auch durch ein Zentrifugieren erfolgen. Das gewonnene Schwergutfeinpartikelkonzentrat enthält Goldpartikel, die wiederum durch Spülen separiert werden können.
Vorteilhaft wird der Sandaustrag auf mehrere Aufnahmen verteilt, weil dadurch die Durchsatzmenge pro Aufnahme verringert und das Absetzen der Schwergutfeinpartikel auf dem Belag erleichtert wird.
Es hat sich gezeigt, dass beim kontinuierlichen Betreiben einer Nassklassiereinrichtung und einer Tagesförderleistung von etwa 2000 bis 3000 Tonnen Sand pro Kieswerk regelmäßig etwa 100 bis 300 Tonnen Sand anfallen, in denen Schwergutfeinpartikel, insbesondere auch Goldpartikel, enthalten sind. Diese Goldpartikel, üblicherweise mehr als 50 g Gesamtmasse, setzen sich aus dem durch die Wanne und dabei über den Belag strömenden Sandaustrag nach und nach neben einem geringen Teil anderer Partikel auf diesem ab und werden danach auf die vorbeschriebene einfache Weise separiert. Dabei wird der Sandgewinnungsprozess mit der Nassklassiereinrichtung in keiner Weise beeinträchtigt. Die Entnahme des Belages aus der Wanne kann vorteilhaft während eines turnusmäßigen (Produktions-)Stillstandes der Nassklassiereinrichtung erfolgen, beispielsweise einmal pro Woche.
Das Spülen (Waschen) und Bearbeiten des entnommenen Belages kann erfolgen, indem dieser in einer Waschwanne auf einem gitterartig strukturierten oder mit einem Gitter versehenen Boden ausgebreitet, mit Wasser versetzt und anschließend von Hand oder mechanisch ausgeklopft wird. Im oder am Belag haftende Schwergutfeinpartikel fallen aus oder vom Belag ab und reichern sich in der Bodenstruktur oder den Gitterzwischenräumen an. Die leichteren Sandpartikel, von denen auch welche am Belag haften bleiben, werden mit einem Wasseraustrag aus der Waschwanne, der über eine verschließbare Öffnung im Boden derselben erfolgen kann, zum wesentlichen Teil weggespült. Nach dem Entfernen des Wassers aus der Waschwanne wird diese wiederum mit Wasser gespült, wodurch die Schwergutfeinpartikel und auch die verbliebenen Sandpartikel aus der Bodenstruktur bzw. den Gitterzwischenräumen ausgespült werden. Das mit den ausgespülten Schwergutfeinpartikeln und einem Rest von anderen Bestandteilen versehene Spülwasser wird in einem Behälter aufgefangen. Eine weitere Separierung kann dann in bekannter Art und Weise erfolgen, beispielsweise mit einer Waschrinne mit einer Oberflächenstruktur, in der sich wiederum im Wesentlichen nur die Schwergutfeinpartikel anreichern. Auf diese einfache Weise können insbesondere auch Goldpartikel einer geringen Korngröße als Schwergutfeinpartikel separiert werden.
Vorteilhaft ist der Belag, wie schon angegeben, ein verschleißfestes flexibles Flächengebilde mit einer strukturierten Oberfläche, damit sich die Schwergutfeinpartikel, die sich aus dem strömenden Sandaustrag absetzen, besonders gut haften. Als Belag eignen sich beispielsweise sog. „Nomad”-, „Minermoos” oder „Astroturf”-Kunststoff-Materialien, die üblicherweise als Bodenbeläge im Freien Verwendung finden, oder auch Schleifmatten. Der flexible Belag, der zur leichteren Handhabung auch mehrstückig sein kann, kann mit einfachen Halterungs- und Klemmitteln in der Aufnahme befestigt werden. Die Dicke des Belages beträgt vorzugsweise 1 bis 2 cm, insbesondere 1,5 cm.
Die Vorrichtung zur Gewinnung von Schwergutfeinpartikeln aus einem Sandaustrag einer Nassklassiereinrichtung weist wenigstens eine an den Ausgang derselben angeschlossene langgestreckte rinnenartige Aufnahme für den mit Wasser versetzten Sandaustrag mit einem ebenen oder im Wesentlich ebenen Boden auf, der vom Einlass der Aufnahme zu deren Auslass zu leicht geneigt ist. Die Neigung beträgt vorzugsweise 5 bis 20°, insbesondere 10°. In der Aufnahme Ist ein flexibler Belag mit einer strukturierten Oberfläche zur Ablagerung von Schwergutfeinpartikeln lösbar angeordnet. Der vorzugsweise aus den vorstehend genannten Materialien bestehende Belag mit einer insbesondere spagettigewirrähnlichen Oberfläche kann mit einfachen Halterungsmitteln in der Aufnahme gehaltert sein.
Um die Absetzfläche für die Schwergutfeinpartikel zu vergrößern, ist es von Vorteil, mehrere Aufnahmen über- oder nebeneinander anzuordnen, deren jeweiliger Einlass an eine Verteilereinrichtung angeschlossen ist, die über eine Rohrleitung mit dem Ausgang der Nassklassiereinrichtung verbunden ist, und deren jeweiliger Auslass mit dem Einlass einer Fördereinrichtung korrespondiert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen schematisch:
1: den Ausgang eines Eagle-Nassklassierers und die an diesen angeschlossene Vorrichtung zur Gewinnung von Schwerguffeinpartikeln in einer Hauptansicht,
2: die Vorrichtung in einer Seitenansicht,
3: eine Draufsicht auf eine an den Ausgang des Eagle-Nassklassierers angeschlossene rinnenförmige Aufnahme,
4: einen aus der Aufnahme entnommenen und zusammengerollten Belag und
5: eine Einrichtung zum Reinigen des Belages von anhaftenden Partikeln.
Die in den 1 und 2 gezeigte Vorrichtung 1 ist einlassseitig an ein Ausgangsrohr 2 eines Eagle-Nassklassierers 3 bekannter Bauart für eine im Klassierer abgetrennte (klassierte) Sandfraktion angeschlossen. Der Klassierer weist ein langerstrecktes, in den 1 und 2 nicht weiter dargestelltes Sinkbecken B auf, in das einerends über einen ebenfalls nicht sichbaren Einlauf E eine Aufschlämmung des zu klassierenden Ausgangsmaterials (Wasser + Sand, Klies, organische Bestandteile) kontinuierlich eingegeben wird, in dem sich zwischen E und einem andernends am Sinkbecken B angeordneten Auslass A feinere und grobere Partikel absetzen und aus dem (B) am Auslass A Wasser mit Abschlämmbarem ausläuft. Die Aufschlämmung fließt dabei im Sinkbecken B von E nach A und wird dabei einlasseitig auch in mit Rosten abgedeckte Aufstromkammern eingeleitet, die in der Fließrichtung nacheineinander angeordnet sind und in denen eine Aufströmung erzeugt wird, durch die die feineren leichteren Partikel nach oben durch die Roste und oberhalb derselben weiter in Richtung des Auslasses A befördert werden. Die schwereren Partikel, insbesondere eben Schwergutfeinpartikel, sinken auf den Boden der Aufstromkammern und dem sich anschließenden Bereich des Sinkbeckens ab. Im Boden der jeweiligen Aufstromkammer und auch des Sinkbeckens B sind durch gesteuerte Ventile freigebbare und verschließbare Auslasskanäle I bis VIII angeordnet, die in ein unter dem Sinkbecken angeordnetes Rinnensystem 4 münden, an das ein Verteiler 5 für Wasser-Sandaustragungen mit verschiedenen Körnungen angeschlossen ist. Mit Hilfe der Ventile und deren Steuerung können diese Produkte nach Bedarf zusammengestellt werden.
An den Verteiler-Auslass 6, aus dem das Sandprodukt mit der groberen Körnung ausgetragen wird, sind eine durch ein Ventil 7 sperrbare Rohrleitung 8 und eine durch ein Ventil 9 sperrbare Rohrleitung 10 angeschlossen, von denen die Rohrleitung 8 an einen Verteiler 11 mündet, der den Wasser-Sandaustrag zweiteilt. Die beiden Verteilerausgänge 12 und 13 sind mit je einer rinnenartigen Aufnahme 14 verbunden, die andernends in den Eingang 15 einer Förderschnecke 16 mündet. Die beiden Aufnahmen 14 sind vom Verteiler 5 zum Eingang 15 im Winkel von im Wesentlichen 10° abfallend geneigt. Verteilerseitig sind die Aufnahmen 14 mit je zwei Wasserleitungen 17 verbunden, über die dem Wasser-Sandaustrag bedarfsweise Wasser zugegeben werden kann.
In der jeweiligen Aufnahme 14 ist eine „Minermoos”-Matte (Matte) 18 mit einer spagettigewirrähnlichen Oberfläche bodenbedeckend lösbar angeordnet, die demzufolge in ihrer Größe an die Bodenfläche angepasst ist und eine Abmessung von 3,50 m × 0,80 m hat und eine Dicke von 1,5 cm aufweist. Zur lösbaren Anordnung ist die jeweilige Matte 18 auf einer ihrer Schmalseiten zwischen zwei Stahlleisten 19 geklemmt, von denen die eine mit zwei Haken 20 versehen ist. Mit diesen Haken 20 wird die Matte 18 an einer Stange 21 befestigt, die in der Aufnahme 14 parallel zu deren oberer Stirnseite angeordnet ist. 1 zeigt die Anordnung im Längsschnitt und 3 in der Draufsicht. Zur Gewinnung von Schwergutfeinpartikeln, insbesondere jedoch von Goldpartikeln, wird der aus dem Verteiler 11 strömende Wasser-Sandaustrag über die Rohrleitung 8 den Aufnahmen 14 zugeführt und strömt in diesen über die jeweilige Matte 18 der Förderschneckke 16 zu, wobei der Grossteil der im Wasser-Sandaustrag enthaltenen Schwergutfeinpartikel infolge deren hoher spezifischer Masse auf den Grund des Wasser-Sandaustrages sinkt, sich auf bzw. in die Oberfläche der Matte 18 absetzt und in dieser haften bleibt. Der der Förderschnecke 16 zugeführte Wasser-Sandaustrag wird durch diese wegbefördert, entwässert und auf Halden oder in Silos verbracht.
Nach einer vorbestimmten Zeit wird die mit Schwergutfeinpartikeln angereichterte Matte 18 aus der Aufnahme 14 entnommen, indem diese von der Stange 21 gelöst, dann derart zusammengerollt wird, dass auf die mit Schwergutfeinpartikeln angereicherte Oberfläche derselben gerollt wird, und die Rolle aus der Aufnahme 14 entnommen wird. 4 zeigt die zusammengerollte Matte 18.
In wenigstens einem weiteren Verfahrensschritt wird die jeweilige zusammengerollte Matte 18 über einer Waschwanne 22, auf deren Boden sich eine Gittermatte 23 befindet, nach und nach entrollt und dabei mit Wasser gespült und geklopft. Das Klopfen erfolgt hier elektromechanisch vermittels einer Welle, auf der Exzenterscheiben 24 angeordnet sind. Die Schwergutfeinpartikel, insbesondere auch Goldpartikel, fallen dabei zwischen die Maschen der Gittermatte 23 auf den Wannenboden und werden dort festgehalten, wohingegen die leichteren Partikel aus der Waschwanne 22 ausgetragen werden, beispielsweise über eine verschließbare Öffnung 25 in einem Behälter 26. Auf dem Waschwannenboden verbleibt ein Schwergutkonzentrat, in dem eine Anreicherung von Goldpartikeln vorliegt. In 5 ist die Anordnung dargestellt.
Macht sich zur weiteren Selektierung der Goldpartikel ein weiterer Waschvorgang erforderlich, wird das auf dem Boden der Waschwanne 22 befindliche Schwergutkonzentrat aus dieser entnommen und zur Feinaufbereitung in eine spezielle Feinwaschwanne- oder rinne verbracht.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Ausgangsrohr
3: Eagle-Nassklassierer
4: Rinnensystem
5: Verteiler
6: Verteiler-Auslass
7: Ventil
8: Rohrleitung
9: Ventil
10: Rohrleitung
11: Verteiler
12: Verteilerausgang
13: Verteilerausgang
14: Aufnahme
15: Eingang
16: Forderschnecke
17: Wasserleitung
18: „Minermoos”-Matte
19: Stahlleiste
20: Haken
21: Stange
22: Waschwanne
23: Gittermatte
24: Exzenterscheibe
25: Öffnung
26: Behälter
I–VIII: Auslasskanäle
A: Auslass
B: Sinkbecken
E: Einlauf

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 1226951 [0005]
- DE 4214771 C2 [0005]
- DE 4306929 A1 [0005]
- DE 19501034 A1 [0005]
- DE 19540644 A1 [0005]
- DE 19729802 C2 [0005]
- EP 0508335 A3 [0005]
- DE 20014413 U1 [0005]

Claims

Verfahren zur Gewinnung von Schwergutfeinpartikeln aus einem Sandaustrag einer Nassklassiereinrichtung, bei dem der Sandaustrag einer vorbestimmten Körnung auf wenigstens eine langerstreckte und gegenüber der Horizontalen geneigte Aufnahme (14) aufgegeben und über diese einer Fördereinrichtung (16) zugeführt wird, wobei in der Aufnahme (14) ein flexibler oberflächenstrukturierter Belag (18) lösbar angeordnet ist, auf dem sich der Grossteil der in dem Sandaustrag enthaltenen Schwergutfeinpartikel absetzt und haften bleibt, und der mit Schwergutfeinpartikeln angereicherte Belag (18) aus der Aufnahme (14) entnommen, gespült und dabei derart bearbeitet wird, dass die Schwergutfeinpartikel vom Belag (18) gelöst und separiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mit den Schwergutfeinpartikeln angereicherte Belag (18) in vorbestimmten Intervallen aus der Aufnahme (14) entnommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Separierung spezifischer vom Belag (18) gelöster Schwergutfeinpartikel durch eine weitere Nassaufbereitung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sandaustrag auf mehrere Aufnahmen (14) verteilt, nach Passieren der Aufnahmen (14) wieder zusammengeführt und der Fördereinrichtung (16) zugeführt wird.
Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Gewinnung von Goldpartikeln.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens eine mit dem Ausgang (5) einer Nassklassiereinrichtung korrespondierende langgestreckte Aufnahme (14) für den mit Wasser versetzten Sandaustrag mit einem ebenen oder im Wesentlichen ebenen Boden aufweist, der vom ausgangsseitigen Einlass zu dessen Auslass abfallend geneigt ist, und dass in der Aufnahme (14) ein flexibler Belag mit einer strukturierten Oberfläche zur Ablagerung von Schwergutfeinpartikeln lösbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Auslass der Aufnahme (14) mit dem Einlass einer Fördereinrichtung (16) korrespondiert.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung des Bodens der Aufnahme 5 bis 20° beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag (18) mit Halterungsmitteln (20)/21) in der Aufnahme (14) lösbar gehaltert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag (18) ein textiles Flächengebilde oder eine Matte aus Gummi oder einem gummielastischen Kunststoff mit einer strukturierten Oberfläche ist.
Vorrichtung Anspruch 6, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag (18) eine „Nomad”- „Minermoos”- oder „Astroturf”-Kunststoffmatte mit einer Dicke von 1 bis 2 cm ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass der Aufnahme (14) über eine Rohrleitung (8) mit dem Ausgang (5) der Nassklassiereinrichtung verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Aufnahmen (14) übereinander angeordnet sind, deren jeweiliger Einlass an eine Verteilereinrichtung (11/12, 13) angeschlossen ist, die über eine Rohrleitung (8) mit dem Ausgang (6) der Nassklassiereinrichtung verbunden ist, und dass deren jeweiliger Auslass mit dem Einlass (15) der Fördereinrichtung (16) korrespondiert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweiligen Aufnahme (14) eine Wasserzuleitung (17) zugeordnet ist.