DE102010033628A1

DE102010033628A1 - Verfahren zur Nassaufbereitung von Materialien, insbesondere Erzen oder dergleichen Stoffen mittels Kreislaufmahlprozess

Info

Publication number: DE102010033628A1
Application number: DE102010033628A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Donhauser
Original assignee: AKW Apparate und Verfahren GmbH
Current assignee: AKW Apparate und Verfahren GmbH
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2010-08-06
Publication date: 2012-01-05
Also published as: WO2012000785A1; EP2440332A1; EP2440332B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nassaufbereitung von Materialien, wie Erzen oder dergleichen Stoffen mittels Kreislaufmahlprozess in einer Behältermühle und Klassierung der Mahlguttrübe über mindestens einen Hydrozyklon, der in die Aufgabe der Mühle austrägt. Erfindungsgemäß gelangt das am Unterlauf des Hydrozyklons anstehende Grobgut nach erster Zyklonklassierung auf eine Siebeinrichtung, um eine zweite Klassierung durchzuführen, wobei ausgesiebtes Feingut abgetrennt und nur verbleibendes Grobgut dem Mühlenkreislauf zugegeben und dieser hierdurch entlastet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nassaufbereitung von Materialien, insbesondere Erzen und Mineralien oder dergleichen Stoffen mittels Kreislaufmahlprozess in einer Behältermühle und Klassierung der Mahlguttrübe über mindestens einen Hydrozyklon, der in die Aufgabetrübe der Mühle austrägt, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der DE 10 37 981 A1 ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Nassaufbereitung mittels Kreislaufmahlung in einer Behältermühle und mit Klassierung der Mahlguttrübe in einem Hydrozyklon vorbekannt. Der Hydrozyklon wird von einem Trübebehälter, in dem die Mühle austrägt, gespeist.
Bei der Durchführung eines derartigen vorbekannten Nassmahlverfahrens ergibt sich das Problem, dass ein Anstieg in der Härte des Mahlgutes oder ein Anstieg der Mahlgutbelastung die Anforderungen an die Behältermühle erhöht. Unter diesen höheren Belastungen kann die Mühle nicht auf gleich hohe Feinheit mahlen. Wenn darüber hinaus der Mahlkreislauf kürzer oder länger überlastet wird, ergibt sich ein höherer Verschleiß der Mühle. Die Gefahr von Überlastungen soll gemäß DE 10 37 981 A1 dadurch reduziert werden, indem die Trennschärfe des Hydrozyklons durch Änderung der Feststoffkonzentration der dem Hydrozyklon zulaufenden Mahlguttrübe den Belastungsschwankungen des Mahlkreislaufes entsprechend derart gesteuert wird, dass das volumetrische Flüssigkeit-Feststoff-Verhältnis des Austrages des Hydrozyklons zwischen 1,5 und 1,0 beträgt. Die Steuerung der Feststoffkonzentration der dem Hydrozyklon zulaufenden Mahlguttrübe kann durch Änderung ihrer Abzugsgeschwindigkeit aus dem Trübebehälter, dessen Flüssigkeitsspiegel selbstständig geregelt wird, erfolgen.
Bei der Vorrichtung gemäß DE 10 37 981 A1 wird von einer Rohr- oder Trommelmühle ausgegangen, die das von ihr bearbeitete Mahlgut in einen Trübebehälter speist, der über eine Verbindungsleitung mit einer Pumpe mit dem Hydrozyklon in Verbindung steht. Der Trübebehälter ist mit einem Schwimmerregler versehen, der den Frischwasserzulauf mittels eines Ventils steuert. Außerdem sind in der Verbindungszuleitung zum Hydrozyklon Einrichtungen zum Ändern der Abzugsgeschwindigkeit der Trübe vorhanden. Die Art der Einspeisung ergibt den Vorteil, dass Teilchen, die fein genug sind, nicht mehr durch die Mühle hindurchgehen, so dass deren Kapazität geringer sein kann.
Aus der US 3,791,595 ist ein Verfahren zur Behandlung von Eisenerz bekannt. Bei der dortigen Lösung wird Eisenslurry einem Hydrozyklonzulauf zugeführt. Der Oberlauf des Hydrozyklons führt auf eine Siebbank. Feines Material, welches abgesiebt wurde, wird gemeinsam mit dem Austrag am Unterlauf pelletiert. Das Grobgut des Siebes gelangt auf die im Kreislauf betriebene Mühle. Eine Reduzierung der Belastung, d. h. eine Entlastung des Mühlkreislaufes ist jedoch bei dieser Lösung nicht gegeben.
Zum Stand der Technik gehört darüber hinaus noch eine Kreislaufmahlung mit Feinsieben. Bei einer solchen Lösung ist eine Trennung nach der Korngröße möglich, und es wird das sogenannte Totmahlen von leichter mahlbarem Gutprodukt vermindert. Der Feinkornanteil im Grobprodukt, welches zur Mühle zurückgelangt, kann verringert werden. Damit ist auch der Energieverbrauch der Mühle im Vergleich zu sonstigen Lösungen reduziert.
Allerdings muss bei einer Kreislaufmahlung mit einer Anordnung von einem oder mehreren Feinsieben das Gangmaterial von vornherein gleich fein aufgemahlen. Außerdem ist ein erhöhter Wasserverbrauch am Feinsieb erforderlich, so dass sich insgesamt wesentlich höhere Investitionskosten ergeben als bei einer reinen Hydrozyklonklassierung.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes Verfahren zur Nassaufbereitung von Materialien, wie Erzen und/oder Mineralien oder dergleichen Stoffen mittels Kreislaufmahlprozess in einer Behältermühle und Klassierung der Mahlguttrübe über mindestens einen Hydrozyklon anzugeben, wobei das Verfahren den Mahlkreislauf erheblich entlasten soll, so dass der Verschleiß der Mühle reduziert und ein längerer störungsfreier Betrieb bei insgesamt überschaubaren Investitionskosten realisierbar ist.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch die Lehre gemäß Anspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
Es wird demnach von einem Verfahren zur Nassaufbereitung von Materialien, wie Erzen oder dergleichen Stoffen mittels Kreislaufmahlprozess in einer Behältermühle und Klassierung der Mahlguttrübe über mindestens einen Hydrozyklon ausgegangen, wobei der Hydrozyklon in die Aufgabe der Mühle austrägt.
Erfindungsgemäß gelangt das am Unterlauf des Hydrozyklons anstehende Grobgut nach erster Zyklonklassierung auf eine Siebeinrichtung, um dort eine zweite Klassierung durchzuführen, wobei ausgesiebtes Feingut abgetrennt und nur verbleibendes Grobgut dem Mühlenkreislauf zugegeben und dieser hierdurch entlastet wird.
Es wird hierbei der Mühlenauslauf zunächst auf den Hydrozyklon mit korrektem Trennschnitt für freigemahlenes Gutprodukt gepumpt. Der Überlauf des Hydrozyklons ist dann bereits für die weitere Verarbeitung gut konditioniert. Als weitere Verarbeitungsschritte können sich eine Flotation, eine Magnetseparierung oder Ähnliches anschließen. Diese gute Konditionierung ergibt sich unter Berücksichtigung der Tatsache, dass im Unterlauf betriebsseitig die ansonsten gewünschte maximale Eindickung keine oberste Priorität besitzt.
Der Hydrozyklonunterlauf wird einer Fein-Siebanlage zugeführt, die wesentlich unaufwendiger als diejenige des Standes der Technik bei der Kreislaufmahlung und Feinsieben auslegbar ist. Bei gleichem Frischwassereinsatz kann der Zyklonzulauf verdünnt werden, um auch hier eine bessere Trennschärfe zu bewirken. Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, den Feinkornanteil im zur Mühle zurückgeführten Grobprodukt um den Faktor 2 bis 4 im Vergleich zum Stand der Technik zu verringern.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme einer Figur näher erläutert werden.
Die Figur zeigt hierbei ein Anlagenschema einer Vorrichtung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Nassaufbereitung von z. B. Erzmaterialien.
Eine Mühle 1 besitzt eine Aufgabe 2 und einen Austrag 3. Der Aufgabe 2 wird Wasser (H₂O) und das zu mahlende Material M zugeführt und der Mahlprozess in Gang gesetzt. Ein Auffangbehälter 4, der sich in der Nähe des Austrages 3 der Mühle 1 befindet, nimmt das gemahlene Gut auf und führt es durch eine Verbindungsleitung, gegebenenfalls pumpenunterstützt, auf den Eingang eines Hydrozyklons 5 bzw. eine in der Figur nicht dargestellten Gruppe von Hydrozyklonen.
Der Oberlauf des Hydrozyklons führt auf den Ausgang A.
Das am Unterlauf 6 des Hydrozyklons 5 anstehende Grobgut gelangt auf eine Siebanordnung 7.
Das abgesiebte Feinmaterial gelangt auf den Ausgang A'. Hingegen wird das abgesiebte Grobgut der Aufgabe 2 der Mühle 1 zugeführt. Durch die ergänzende Abtrennung des Feingutes wird die Mühle diesbezüglich entlastet und ein Totmahlen vermieden. Der bei einer reinen Kreislaufmahlung mit Hydrozyklonen eintretende Effekt, wonach über den Zyklonunterlauf bei hoher Feststoffkonzentration im Zulauf viel Feinkorn zur Mühle zurückgelangt, ist nicht gegeben.
Bekanntermaßen trennen Hydrozyklone nicht nur nach der Korngröße, sondern auch nach dem spezifischen Gewicht der Einzelteilchen des Mahlprodukts. Bei Erzen ist das Wertmineral, z. B. Eisen, meist spezifisch schwerer als das Bergematerial, z. B. SiO₂. Dies bedeutet, dass der Hydrozyklon im Überlauf gröberes Bergematerial und feineres Erz-Wertmineral auswirft. Hieraus folgen geringere Mahlkosten aufgrund einer verringerter Aufmahlleistung. Das erfindungsgemäß nachgeschaltete Sieb für den Unterlauf des Hydrozyklons trennt nur nach der Korngröße, d. h. schwereres Wertmineral im Trennkornbereich wird im Sieb zur Weiterverarbeitung freigegeben und liegt als Siebdurchschlag vor. Ohne den Einsatz des Siebs würde das Material zur Mühle zurückgeführt und dort unnütziger Weise kostenerhöhend weiter aufgemahlen werden.
Die erfindungsgemäße Kombination der verschieden wirkenden Trennprinzipien, nämlich Hydrozyklonierung, Klassierung nach Korngröße und Sortieren nach Dichte und Sieb als reines Klassieren ergibt den optimierten Effekt eines engeren Kornbandes des Mahlproduktes. Hieraus resultiert der Vorteil einer Verringerung der Kreislauflast für die Mühle sowie eine Reduzierung der Feinstkornerzeugung. Mit Feinstkorn ist der Kornbereich definiert, der in der nachgeschalteten. Wertmineral-Anreicherungsanlage, z. B. Flotations- oder Magnetscheideranlage, nicht mehr effektiv im Wertprodukt angereichert werden kann. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil einer Senkung der Mahlenergie sowie eine Reduzierung der Investkosten für Mühle und Antrieb, da bei engerem Mahlprodukt-Kornband Mühle und Antrieb kleiner ausgelegt werden können. Das engere Kornband hat auch eine geringere zu erzeugende spezifische Oberfläche.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 1037981 A1 [0002, 0003, 0004]
US 3791595 [0005]

Claims

Verfahren zur Nassaufbereitung von Materialien, wie Erzen oder dergleichen Stoffen mittels Kreislaufmahlprozess in einer Behältermühle und Klassierung der Mahlguttrübe über mindestens einen Hydrozyklon, der in die Aufgabe der Mühle austrägt, dadurch gekennzeichnet, dass das am Unterlauf des Hydrozyklons anstehende Grobgut nach erster Zyklonklassierung auf eine Siebeinrichtung gelangt, um eine zweite Klassierung durchzuführen, wobei ausgesiebtes Feingut abgetrennt und nur verbleibendes Grobgut dem Mühlenkreislauf zugegeben und dieser hierdurch entlastet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydrozyklon auf korrekten Trennschnitt für bereits frei gemahlenes Gutprodukt eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei annähernd gleichem Frischwassereinsatz eine Verdünnung des Hydrozyklonzulaufs erfolgt, um die Trennschärfe der Klassierung zu verbessern.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Feinkornanteil im zur Mühle zurückgeführten Grobprodukt um den Faktor 2 bis 4 verringert wird.