DE102013011723B4 - Method and apparatus for separating a mixture comprising a conductive material and a non-conductive material - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum Auftrennen eines ein leitfähiges Material (16) und ein nicht leitfähiges Material (17) umfassenden Gemischs, umfassend:
a) ein Rohr (2);
b) ein Interdigitalelektrodensystem, umfassend eine Interdigitalelektrode mit einer ersten kammartigen Elektrode und einer zweiten kammartigen Elektrode, wobei die Finger (5) der ersten kammartigen Elektrode und die Finger (5) der zweiten kammartigen Elektrode ineinanderragen, und wobei die Finger (5) an und/oder in der Innenwand des Rohrs (2) angebracht sind;
c) ein Einlasssystem (3), angebracht an der oberen Öffnung des Rohrs (2), umfassend einen äußeren Einlass (6) und einen inneren Einlass (7), wobei der äußere Einlass (6) etwa konzentrisch um den inneren Einlasses (7) angeordnet ist; und
d) ein Sammlersystem (4), angebracht an der unteren Öffnung des Rohrs (2), umfassend eine innere Auffangvorrichtung (9) und eine äußere Auffangvorrichtung (10), wobei die äußere Auffangvorrichtung (10) etwa konzentrisch um die innere Auffangvorrichtung (9) angeordnet ist.Apparatus for separating a mixture comprising a conductive material (16) and a non-conductive material (17), comprising:
a) a pipe (2);
b) an interdigital electrode system comprising an interdigital electrode having a first comb-like electrode and a second comb-like electrode, the fingers (5) of the first comb-like electrode and the fingers (5) of the second comb-like electrode interlocking, and wherein the fingers (5) on and or are mounted in the inner wall of the tube (2);
c) an inlet system (3) mounted on the upper opening of the tube (2), comprising an outer inlet (6) and an inner inlet (7), the outer inlet (6) being approximately concentric about the inner inlet (7) is arranged; and
d) a collector system (4) attached to the lower opening of the tube (2), comprising an inner catching device (9) and an outer catching device (10), the outer catching device (10) being approximately concentric with the inner catching device (9) is arranged.

Figure DE102013011723B4_0001
Figure DE102013011723B4_0001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Auftrennen eines ein leitfähiges Material und ein nicht leitfähiges Material umfassenden Gemischs, um ein an leitfähigem Material angereichertes Gemisch zu erhalten.The present invention relates to an apparatus and method for separating a mixture comprising a conductive material and a non-conductive material to obtain a conductive material-enriched mixture.

Die Gewinnung von Gold in Minen nach bekannten Verfahren geht einher mit zahlreichen Nachteilen, insbesondere einer hohen Umweltbelastung und hohen Kosten. Die Goldtrennung wird in Minen derzeit hauptsächlich mittels Cyanidlaugerei durchgeführt. Dabei werden gegenwärtig jährlich weltweit ca. 182.000 Tonnen Cyanid – größtenteils unkontrolliert – freigesetzt.The recovery of gold in mines by known methods involves numerous disadvantages, in particular a high environmental impact and high costs. The gold separation is currently carried out in mines mainly by cyanidation. At the moment, about 182,000 tons of cyanide - mostly uncontrolled - are released worldwide every year.

Im Rahmen der Cyanidlaugerei wird Gold in sauerstoffhaltiger Natriumcyanidlösung gelöst. Metallhaltige Sande werden staubfein zermahlen, aufgeschichtet und im Rieselverfahren mit einer Extraktionslösung unter freiem Luftzutritt versetzt. Das Edelmetall findet sich anschließend chemisch gebunden im hochgiftigen Sickerwasser. Nach Filtration und Ausfällung mit Zinkstaub erhält man einen braunen Schlamm, der, nach Waschen und Trocknen, durch Reduktion in Rohgold umgewandelt wird.As part of the Cyanidlaugerei gold is dissolved in oxygenated sodium cyanide solution. Metal-containing sands are ground as fine as dust, piled up and mixed with an extraction solution under free air in a trickle-bed process. The precious metal is then chemically bound in highly toxic leachate. After filtration and precipitation with zinc dust, a brown sludge is obtained which, after washing and drying, is converted by reduction into crude gold.

Auch wenn die hierbei verwendeten Cyanidlaugen im Kreislaufprozess verwendet werden, entweicht dennoch giftige Blausäure sowie deren nicht minder giftigen Salze, die Cyanide, in die Umwelt. Diese Art der Goldgewinnung hinterlässt enorme Abraumhalden und Stäube mit Cyanidspuren. Umweltschäden entstehen vor allem dadurch, dass Schlamm in Ländern mit geringer Umweltüberwachung in unkontrolliertem Fluss abgeleitet wird oder Schlammabsetzbecken bersten.Even if the cyanide liquors used in this process are used in the circulation process, nevertheless, toxic hydrocyanic acid and its no less toxic salts, the cyanides, escape into the environment. This type of gold extraction leaves enormous waste dumps and dusts with cyanide traces. Environmental damage is mainly caused by the fact that sludge is discharged in countries with low environmental monitoring in uncontrolled flow or burst sludge settling basin.

Neben der mit der Cyanidlaugerei einhergehenden Zerstörung der Umwelt, ist dieses Verfahren ferner mit hohen Kosten verbunden. Eine deutliche Erhöhung dieser Kosten ist in den kommenden Jahren aufgrund der Verschärfung von Umweltauflagen, vor allem in Schwellen- und Entwicklungsländern, zu erwarten.In addition to the destruction of the environment associated with cyanide leaching, this method is also associated with high costs. A significant increase in these costs is expected in the coming years due to the tightening of environmental regulations, especially in emerging and developing countries.

Im Stand der Technik (Du et al. Separation Science and Technology, 2008, 15, 3842–3855; CN 201728058U , WO2012/019446A1 ) wird ein Verfahren zur Goldtrennung, beruhend auf dielektrophoretischen Effekten, beschrieben. Mittels des offenbarten Verfahrens können kleinere Mengen elementaren Golds aus einem Sandgemisch isoliert bzw. aufkonzentriert werden. Mit Hilfe dieses im Stand der Technik beschriebenen Verfahrens können allerdings nur kleine Menge an Gold (Durchsatzmengen an goldhaltigem Gemisch von etwa mehreren Gramm pro Tag) gewonnen werden. Größere Durchsatzmengen, etwa im Bereich mehrerer Tonnen pro Tag, können auf diese Art und Weise nicht erreicht werden.In the prior art (Du et al., Separation Science and Technology, 2008, 15, 3842-3855; CN 201728058U . WO2012 / 019446A1 ) describes a method of gold separation based on dielectrophoretic effects. By means of the disclosed method, smaller amounts of elemental gold can be isolated or concentrated from a sand mixture. With the aid of this process described in the prior art, however, only a small amount of gold (throughputs of gold-containing mixture of about several grams per day) can be obtained. Greater throughputs, for example in the range of several tonnes per day, can not be achieved in this way.

Aus der US 6,467,630 B1 ist eine Vorrichtung zum Auftrennen eines Gemisches mit leitfähigen Partikeln bekannt. Die Vorrichtung umfasst ein Rohr mit einer Mittelsäule, an der Interdigitalelektroden angeordnet sind, ein Einlassystem sowie ein Auslass- bzw. Sammlersystem.From the US 6,467,630 B1 a device for separating a mixture with conductive particles is known. The device comprises a tube with a center column on which interdigital electrodes are arranged, an inlet system and an outlet or collector system.

US 2009/0173670 A1 offenbart eine Klassierungsvorrichtung, die ein Paar von gegenüberliegend angeordneten Elektroden umfasst, um ein elektrisches Feld zum Klassieren von geladenen feinen Teilchen gemäß elektrischer Mobilität zu erzeugen, um einen Klassierungsbereich zu bilden. US 2009/0173670 A1 discloses a classifying apparatus comprising a pair of oppositely disposed electrodes for generating an electric field for classifying charged fine particles according to electric mobility to form a classifying region.

Es ist demnach die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Vorrichtungen und Verfahren zur Abtrennung von leitfähigen Materialien, insbesondere Gold und/oder anderen Edelmetallen, aus Gemischen mit nicht leitfähigen Materialien, wie etwa Sand, zur Verfügung zu stellen, die Nachteile des Stands der Technik überwinden, insbesondere eine umweltschonende und kostengünstige Möglichkeit zur Goldanreicherung im Industriemaßstab ermöglichen.It is therefore the object of the present invention to provide apparatuses and methods for the separation of conductive materials, in particular gold and / or other precious metals, from mixtures with nonconductive materials, such as sand, which overcome disadvantages of the prior art, In particular, to enable an environmentally friendly and cost-effective possibility for gold enrichment on an industrial scale.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Auftrennen eines ein leitfähiges Material und ein nicht leitfähiges Material umfassenden Gemischs, umfassend: a) ein Rohr; b) ein Interdigitalelektrodensystem, umfassend eine Interdigitalelektrode mit einer ersten kammartigen Elektrode und einer zweiten kammartigen Elektrode, wobei die Finger der ersten kammartigen Elektrode und die Finger der zweiten kammartigen Elektrode ineinanderragen, und wobei die Finger an und/oder in der Innenwand des Rohrs angebracht sind; c) ein Einlasssystem, angebracht an der oberen Öffnung des Rohrs, umfassend einen äußeren Einlass und einen inneren Einlass, wobei der äußere Einlass etwa konzentrisch um den inneren Einlasse angeordnet ist; und d) ein Sammlersystem, angebracht an der unteren Öffnung des Rohrs, umfassend eine innere Auffangvorrichtung und eine äußere Auffangvorrichtung, wobei die äußere Auffangvorrichtung etwa konzentrisch um die innere Auffangvorrichtung angeordnet ist.This object is achieved by a device for separating a mixture comprising a conductive material and a non-conductive material, comprising: a) a tube; b) an interdigital electrode system comprising an interdigital electrode having a first comb-like electrode and a second comb-like electrode, the fingers of the first comb-like electrode and the fingers of the second comb-like electrode interlocking, and wherein the fingers are attached to and / or in the inner wall of the tube ; c) an inlet system mounted on the upper opening of the tube, comprising an outer inlet and an inner inlet, the outer inlet being disposed approximately concentrically about the inner inlet; and d) a collector system mounted on the lower opening of the pipe, comprising an inner catcher and an outer catcher, the outer catcher being approximately concentric with the inner catcher.

Unter einem leitfähigen Material im Sinne der vorliegenden Erfindung soll ein Material verstanden werden, das bei Raumtemperatur (25°C) eine Leitfähigkeit von zumindest 104 S/m hat, vorzugsweise 105 S/m, besonders bevorzugt 106 S/m. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Material nicht leitfähig, wenn es eine Leitfähigkeit hat, die kleiner ist als die eines leitfähigen Materials.For the purposes of the present invention, a conductive material is to be understood as meaning a material which has a conductivity of at least 10 4 S / m at room temperature (25 ° C.), preferably 10 5 S / m, particularly preferably 10 6 S / m. For the purposes of the present invention, a material is nonconductive if it has a conductivity less than that of a conductive material.

Das mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu trennende Gemisch, das ein leitfähiges Material und ein nicht leitfähiges Material umfasst, kann in einer bevorzugten Ausführungsform ferner eine Flüssigkeit, insbesondere bevorzugt Wasser, enthalten.The mixture to be separated by means of the device according to the invention, which comprises a conductive material and a non-conductive material, can be described in US Pat a preferred embodiment further contain a liquid, particularly preferably water.

Unter einem Rohr im Sinne der vorliegenden Erfindung soll ein, vorzugsweise runder, länglicher Hohlkörper, der an zwei Seiten geöffnet ist und dessen Länge im wesentlichen größer ist als dessen Durchmesser, verstanden werden. Auch wenn eine runde Querschnittsform des Rohrs besonders bevorzugt ist, sind andere Querschnittsformen, wie etwa eine ovale, mehreckige, insbesondere rechteckige, etc. erfindungsgemäß ebenso vorgesehen.Under a tube in the context of the present invention, a, preferably round, elongated hollow body, which is open on two sides and whose length is substantially greater than the diameter thereof, to be understood. Although a round cross-sectional shape of the tube is particularly preferred, other cross-sectional shapes, such as an oval, polygonal, in particular rectangular, etc. are also provided according to the invention.

Die Begriffe „oberes Ende bzw. Öffnung des Rohrs” bzw. „unteres Ende bzw. Öffnung des Rohrs” sind nur in dem Fall wörtlich als oben und unten zu verstehen, in dem mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens das Gemisch und die Flüssigkeit hauptsächlich durch Schwerkraft getrieben durch die erfindungsgemäße Vorrichtung geleitet werden. In Ausführungsformen, in denen das Gemisch und die Flüssigkeit durch andere Kräfte durch die erfindungsgemäße Vorrichtung geleitet werden, etwa durch den Einsatz geeigneter Pumpen, sind das obere Ende bzw. das untere Ende lediglich als Begriffe zur Unterscheidbarkeit der Enden des Rohrs zu verstehen.The terms "upper end or opening of the tube" and "lower end or opening of the tube" are only to be understood literally in the case above and below, in which by means of the method according to the invention the mixture and the liquid are driven mainly by gravity be passed through the device according to the invention. In embodiments in which the mixture and the liquid are passed through the device according to the invention by other forces, for instance by the use of suitable pumps, the upper end and the lower end are to be understood merely as terms for distinguishing the ends of the tube.

Das Material, aus dem das Rohr, das in der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthalten ist, gefertigt ist, kann prinzipiell frei gewählt werden. Vorzugsweise vorgesehen ist, dass es sich bei dem Material um ein nicht-leitendes Material handelt, besonders bevorzugt um nichtleitende Kunststoffe, vorzugsweise ausgewählt aus Polypropylen, Polyethylen, Polycarbonat etc.The material from which the tube, which is contained in the device according to the invention is made, can in principle be chosen freely. It is preferably provided that the material is a non-conductive material, particularly preferably non-conductive plastics, preferably selected from polypropylene, polyethylene, polycarbonate etc.

Eine Interdigitalelektrode im Sinne der vorliegenden Erfindung besteht aus zwei fingerartigen (bzw. kammartigen) Elektroden, die ineinanderragen. Auf diese Weise können sehr geringe Elektrodenabstände realisiert werden. Die einzelnen ineinanderragenden Teile der Elektroden sollen als Finger der Interdigitalelektrode im Sinne der vorliegenden Anmeldung verstanden werden.An interdigital electrode in the sense of the present invention consists of two finger-like (or comb-like) electrodes which intersect one another. In this way, very small electrode distances can be realized. The individual contiguous parts of the electrodes should be understood as fingers of the interdigital electrode in the sense of the present application.

Das erfindungsgemäße Interdigitalelektrodensystem umfasst neben den fingerförmigen ineinandergreifenden Elektroden (Interdigitalelektroden) ferner Mittel zur Erzeugung eines inhomogenen elektrischen Felds, insbesondere eine Stromquelle, wie etwa einen Funktionsgenerator, Verbindungskabel, etc..The interdigital electrode system according to the invention also comprises, in addition to the finger-shaped interdigitated electrodes (interdigital electrodes), means for generating an inhomogeneous electric field, in particular a current source, such as a function generator, connecting cable, etc.

Das Interdigitalelektrodensystem der vorliegenden Erfindung umfasst demnach eine erste kammartige Elektrode und eine zweite kammartige Elektrode. Die Finger der ersten kammartigen Elektrode und die Finger der zweiten kammartigen Elektrode ragen ineinander. Das Interdigitalelektrodensystem umfasst ferner eine Stromquelle, die die Erzeugung eines inhomogenen elektromagnetischen Feldes ermöglicht.The interdigital electrode system of the present invention thus comprises a first comb-like electrode and a second comb-like electrode. The fingers of the first comb-like electrode and the fingers of the second comb-like electrode project into each other. The interdigital electrode system further comprises a current source enabling the generation of an inhomogeneous electromagnetic field.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Finger der Interdigitalelektrode an und/oder in der Innenwand des Rohrs angebracht sind, bevorzugt im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung des Gemisches. Dies bedeutet insbesondere, dass die Finger des Interdigitalelektrodensystems möglichst nah an der Innenwand des Rohrs angeordnet sind. Sollte ein Abstand zwischen den Interdigitalelektrodenfingern und der Innenwand des Rohrs vorhanden sein, sollte dieser möglichst klein sein. Bevorzugt ist, dass die Interdigitalelektrodenfinger in direktem Kontakt mit der Innenwand des Rohrs sind. Ebenso kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Innenwand des Rohrs Einbuchtungen aufweist, die zur Aufnahme eines Teils der Interdigitalelektrodenbestandteile geeignet sind, etwa, im Fall runder Finger der Interdigitalelektrode, halbkreisförmige Einbuchtungen, wobei vorzugsweise der Halbkreis den gleichen Durchmesser wie die Finger der Interdigitalelektrode hat. Ebenso kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Interdigitalelektrode in das Rohr selbst eingearbeitet ist.According to the invention it is provided that the fingers of the interdigital electrode are attached to and / or in the inner wall of the tube, preferably substantially parallel to the flow direction of the mixture. This means in particular that the fingers of the interdigital electrode system are arranged as close as possible to the inner wall of the tube. If there is a gap between the interdigital electrode fingers and the inner wall of the tube, it should be as small as possible. It is preferable that the interdigital electrode fingers are in direct contact with the inner wall of the tube. Likewise it can be provided according to the invention that the inner wall of the tube has indentations which are suitable for receiving a part of the interdigital electrode components, for example, in the case of round fingers of the interdigital electrode, semi-circular indentations, wherein preferably the semicircle has the same diameter as the fingers of the interdigital electrode. Likewise, it can be provided according to the invention that the interdigital electrode is incorporated into the tube itself.

Das Einlasssystem besteht vorzugsweise aus einem ersten Rohrstück und einem zweiten Rohrstück, wobei das erste Rohrstück einen größeren Durchmesser hat als das zweite Rohrstück und das zweite Rohrstück etwa konzentrisch in dem ersten Rohrstück angeordnet ist. Das zweite Rohrstück bildet hierbei den inneren Einlass und der Zwischenraum zwischen dem ersten Rohrstück und dem zweiten Rohrstück bildet den äußeren Einlass. Der innere Einlass und der äußere Einlass sind jeweils mit einem Rohrsystem in Verbindung, durch das Materie, insbesondere Flüssigkeiten und/oder das erfindungsgemäß zu trennende Gemisch, in den ersten Einlass bzw. in den zweiten Einlass eingeführt werden kann.The inlet system preferably consists of a first tube piece and a second tube piece, wherein the first tube piece has a larger diameter than the second tube piece and the second tube piece is arranged approximately concentrically in the first tube piece. In this case, the second tube piece forms the inner inlet and the intermediate space between the first tube piece and the second tube piece forms the outer inlet. The inner inlet and the outer inlet are in each case connected to a pipe system, through which matter, in particular liquids and / or the mixture to be separated according to the invention, can be introduced into the first inlet or into the second inlet.

Es ist ebenso, dass das Rohr einen Innendurchmesser in einem Bereich von 1–100 cm hat, vorzugsweise 5–50 cm, insbesondere bevorzugt 7–20 cm.It is also that the tube has an inner diameter in a range of 1-100 cm, preferably 5-50 cm, particularly preferably 7-20 cm.

Ebenso ist bevorzugt, dass das Verhältnis des Umfangs des inneren Einlasses zu dem Umfang des äußeren Einlasses zumindest 2/3 ist.It is also preferable that the ratio of the circumference of the inner inlet to the circumference of the outer inlet is at least 2/3.

Insbesondere ist bevorzugt, dass der äußere Einlass möglichst klein ist, das Verhältnis des Umfangs des inneren Einlasses zum Umfang des äußeren Einlasses also möglichst groß ist. Hierbei muss allerdings im Blick behalten werden, dass der äußeren Einlasses zumindest so groß ist, dass ein effizienter Einlass eines Materialstroms in adäquaten Mengen möglich ist. Der Fachmann ist aufgrund seines Fachwissens und routinemäßiger Versuche leicht in der Lage, ein geeignetes Verhältnis zwischen dem Umfang des äußeren Einlasses und dem Umfang des inneren Einlasses zu finden, das eine zur Trennung möglichst optimale Balance zwischen möglichst kleinem äußeren Einlass und dennoch effizientem Materialeinlass berücksichtigt.In particular, it is preferred that the outer inlet is as small as possible, that is, the ratio of the circumference of the inner inlet to the circumference of the outer inlet is as large as possible. However, it must be kept in mind that the outer inlet is at least so large that an efficient intake of a material flow in adequate quantities is possible. The person skilled in the art is easily able to find a suitable relationship between the invention due to its expertise and routine experimentation To find the extent of the outer inlet and the circumference of the inner inlet, which takes into account the most optimal balance for separation between the smallest possible outer inlet and yet efficient material inlet.

Das Verhältnis des Umfangs der inneren Auffangvorrichtung zu dem Umfang der äußeren Auffangvorrichtung orientiert sich an dem gewählten Verhältnis der Umfänge des inneren Einlasses und der des äußeren Einlasses, um ein effizientes Auffangen der getrennten Materieströme zu ermöglichen.The ratio of the perimeter of the inner catcher to the perimeter of the outer catcher is based on the selected ratio of the perimeters of the inner inlet and that of the outer inlet to facilitate efficient collection of the separated streams of matter.

Ferner ist bevorzugt, dass die Finger der Interdigitalelektrode jeweils einen Durchmesser von 1 bis 10 mm haben, vorzugsweise 1 bis 5 mm, besonders bevorzugt 1 bis 3 mm, insbesondere bevorzugt etwa 2 mm, vorzugsweise 2 mm, und/oder die Finger einen Abstand von 0,5 bis 10 mm, vorzugsweise 1 bis 5 mm, besonders bevorzugt 1 bis 3 mm, insbesondere bevorzugt etwa 2 mm, vorzugsweise 2 mm, zum jeweils nächsten Finger der Interdigitalelektrode haben.Furthermore, it is preferred that the fingers of the interdigital electrode each have a diameter of 1 to 10 mm, preferably 1 to 5 mm, particularly preferably 1 to 3 mm, particularly preferably about 2 mm, preferably 2 mm, and / or the fingers at a distance of 0.5 to 10 mm, preferably 1 to 5 mm, particularly preferably 1 to 3 mm, particularly preferably about 2 mm, preferably 2 mm, each have the next finger of the interdigital electrode.

Ebenso ist bevorzugt, dass jeder oder jeder zweite Finger der Interdigitalelektrode alternierend eine isolierende Beschichtung, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe der isolierenden Kunststoffe und/oder aus der Gruppe der Metalloxide, umfasst.It is also preferred that each or every second finger of the interdigital electrode comprises an insulating coating, preferably selected from the group of insulating plastics and / or from the group of metal oxides.

Dabei ist besonders bevorzugt, dass die Interdigitalelektrode eine Metallelektrode, vorzugsweise eine Titanelektrode und/oder Aluminiumelektrode, ist und die isolierende Beschichtung ein Metalloxid, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus TiO2, Al2O3, BaTiO3 und Mischungen derselben, ist.It is particularly preferred that the interdigital electrode is a metal electrode, preferably a titanium electrode and / or aluminum electrode, and the insulating coating is a metal oxide, preferably selected from the group consisting of TiO 2 , Al 2 O 3 , BaTiO 3 and mixtures thereof.

Die Form der Elektroden, bzw. der Finger der Interdigitalelektrode, kann erfindungsgemäß im wesentlichen frei gewählt werden. Erfindungsgemäß vorgesehen sind etwa Stabelektroden, Hohlelektroden, etc.The shape of the electrodes, or the fingers of the interdigital electrode, can be selected according to the invention essentially freely. Provided according to the invention are, for example, stick electrodes, hollow electrodes, etc.

Ferner ist bevorzugt, dass das leitfähige Material ein leitfähiges Metall, vorzugsweise Gold und/oder andere Edelmetalle, umfasst und/oder das nicht leitfähige Material ein Metalloxid, vorzugsweise Siliziumdioxid, und/oder ein Gesteinsgemisch umfasst.It is further preferred that the conductive material comprises a conductive metal, preferably gold and / or other noble metals, and / or the non-conductive material comprises a metal oxide, preferably silicon dioxide, and / or a rock mixture.

Unter den Begriff Gesteinsgemisch soll erfindungsgemäß jede Art von Erz oder Sand, bzw. allgemein diverseste Gesteinsmaterialien, wie Oxide, Sulfate, Carbonate, Phosphate und dergleichen, fallen.According to the invention, the term "rock mixture" is intended to cover any type of ore or sand, or generally most diverse rock materials, such as oxides, sulfates, carbonates, phosphates and the like.

Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zum Auftrennen eines ein leitfähiges Material und ein nicht leitfähiges Material umfassenden Gemischs in eine erste Fraktion und eine zweite Fraktion, wobei die erste Fraktion eine höhere Konzentration an leitfähigem Material als das Gemisch hat und die zweite Fraktion eine geringere Konzentration an leitfähigem Material als das Gemisch hat, umfassend: a) Bereitstellen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; b) Erzeugen eines ersten Stroms in dem Rohr durch Einleiten einer Flüssigkeit durch den inneren Einlass; c) Erzeugen eines zweiten Stroms in dem Rohr durch Einleiten des Gemischs durch den äußeren Einlass, wobei der erste Strom und der zweite Strom miteinander in Kontakt sind; d) Erzeugen eines inhomogenen elektrischen Felds in dem Rohr mittels des Interdigitalelektrodensystems; und e) Auffangen der ersten Fraktion mit der äußeren Auffangvorrichtung und Auffangen der zweiten Fraktion mit der inneren Auffangvorrichtung.The object is also achieved by a method for separating a mixture comprising a conductive material and a non-conductive material into a first fraction and a second fraction, wherein the first fraction has a higher concentration of conductive material than the mixture and the second fraction has a lower fraction Having concentration of conductive material as the mixture, comprising: a) providing a device according to the invention; b) generating a first stream in the pipe by introducing a liquid through the inner inlet; c) generating a second stream in the pipe by passing the mixture through the outer inlet, the first stream and the second stream being in contact with each other; d) generating an inhomogeneous electric field in the tube by means of the interdigital electrode system; and e) collecting the first fraction with the outer catcher and catching the second fraction with the inner catcher.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf einer durch dielektrophoretische Effekte hervorgerufenen Wechselwirkungen zwischen der Interdigitalelektrode und den in dem zu trennenden Gemisch enthaltenen leitfähigen Materialien. Durch die Wechselwirkung werden die leitfähigen Materialien an der Elektrode festgehalten. Aufgrund der Kraft, die das vorbeifließende Medium, insbesondere also das Gemisch und die Flüssigkeit, auf die an den Elektroden haftenden leitenden Materialien ausübt, werden diese Materialien langsam zum unteren Ende des Rohrs hin bewegt, wo sie in dem Sammlersystem, insbesondere in der äußeren Auffangvorrichtung, aufgefangen und gesammelt werden.The inventive method is based on a caused by dielectrophoretic interactions between the interdigital electrode and the conductive materials contained in the mixture to be separated. The interaction holds the conductive materials to the electrode. Due to the force exerted by the passing medium, in particular the mixture and the liquid, on the conductive materials adhering to the electrodes, these materials are slowly moved towards the lower end of the tube where they are in the collector system, in particular in the outer collection device be collected and collected.

Dabei ist bevorzugt, dass die Flüssigkeit, die erfindungsgemäß ein Dispersionsmittel darstellt und die durch den inneren Einlass in die erfindungsgemäße Vorrichtung eingeleitet wird, um einen ersten Strom zu erzeugen, ausgewählt ist aus Wasser, Alkoholen, Ölen, wie Silikonöl, oder Mischungen derselben, vorzugsweise Wasser ist.It is preferred that the liquid, which according to the invention represents a dispersant and which is introduced through the inner inlet into the device according to the invention to produce a first stream, is selected from water, alcohols, oils, such as silicone oil, or mixtures thereof, preferably Water is.

Insbesondere in der besonders bevorzugten Ausführungsform, in der die Flüssigkeit Wasser ist, ist es notwendig, dass die Finger der ersten kammartigen Elektrode und/oder die Finger der zweiten kammartigen Elektrode, die von dem Interdigitalelektrodensystem umfasst werden, isoliert sind. Ferner sollte die Isolierung in dieser bevorzugten Ausführungsform mit einer möglichst geringen Schichtdicke auf der Elektrode vorliegen.In particular, in the particularly preferred embodiment in which the liquid is water, it is necessary that the fingers of the first comb-like electrode and / or the fingers of the second comb-like electrode, which are covered by the interdigital electrode system, are isolated. Furthermore, the insulation in this preferred embodiment should be present with the smallest possible layer thickness on the electrode.

Vorteile ergeben sich in dieser bevorzugten Ausführungsform insbesondere dadurch, dass in dieser Ausführungsform das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung von Feldstärkefrequenzen von weniger als 500 kHz, bevorzugt etwa 50 Hz–500 kHz, besonders bevorzugt 50–500 Hz, insbesondere bevorzugt 50–200 Hz und unter Verwendung von Netzspannungen von etwa 100–500 V, vorzugsweise 200–300 V, insbesondere bevorzugt 200–250 V, am meisten bevorzugt 250 V (um ein inhomogenes elektrisches Feld zu erzeugen) durchgeführt werden kann.Advantages in this preferred embodiment are in particular that in this embodiment the method according to the invention using field strength frequencies of less than 500 kHz, preferably about 50 Hz-500 kHz, more preferably 50-500 Hz, particularly preferably 50-200 Hz and below Use of mains voltages of about 100-500 V, preferably 200-300 V, particularly preferably 200-250 V, most preferably 250 V (to an inhomogeneous to generate electric field) can be performed.

Der Zusammenhang zwischen Frequenz, Spannung, Schichtdicke der Isolierung sowie Material der Isolierung ergibt sich aus dem in 1 schematisch dargestellten High-Pass-Filter-Effekt.The relationship between frequency, voltage, layer thickness of the insulation and material of the insulation results from the in 1 schematically shown high-pass filter effect.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können ferner mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen in serieller und/oder paralleler Anordnung verwendet werden.In a preferred embodiment of the method according to the invention, a plurality of devices according to the invention can also be used in serial and / or parallel arrangement.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht insbesondere auf der Trennung von leitfähigen Materialien und nicht-leitfähigen Materialien auf Grundlage von dielektrophoretischen Effekten. Dadurch ist die Trennung eines oder mehrerer leitfähiger Materialien von einem oder mehreren nicht leitfähigen Materialien möglich.The inventive method is based in particular on the separation of conductive materials and non-conductive materials based on dielectrophoretic effects. This makes it possible to separate one or more conductive materials from one or more non-conductive materials.

Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, in dem das leitfähige Material ein oder mehrerer leitfähige Metalle, insbesondere Gold umfasst.Particularly preferred is a method in which the conductive material comprises one or more conductive metals, in particular gold.

Ferner besonders bevorzugt ist, dass das oder die leitfähigen Metalle, vorzugsweise Gold, von einer nicht leitfähigen Mischung, die im wesentlichen aus Minenabfällen, insbesondere Sand, besteht, abgetrennt wird.Further, it is particularly preferred that the one or more conductive metals, preferably gold, from a non-conductive mixture consisting essentially of mine waste, especially sand, is separated.

Unter einer Trennung im Sinne der vorliegenden Erfindung soll nicht nur eine im wesentlichen vollständige Trennung sondern auch ein Aufkonzentrieren des leitfähigen Materials in einem Gemisch verstanden werden. Eine erfindungsgemäße Trennung liegt demnach vor, wenn mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein aufkonzentriertes Gemisch erhalten werden kann, das eine höhere Konzentration an leitfähigem Material aufweist als das Gemisch, umfassend ein leitfähiges Material und ein nicht-leitfähiges Material, das mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung getrennt werden soll.For the purposes of the present invention, a separation should be understood to mean not only a substantially complete separation but also a concentration of the conductive material in a mixture. A separation according to the invention is therefore present if, by means of the method according to the invention, a concentrated mixture can be obtained which has a higher concentration of conductive material than the mixture, comprising a conductive material and a non-conductive material, which are produced by means of the process according to the invention and the invention Device to be disconnected.

Schließlich wird die Aufgabe gelöst durch eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, um von einem ein leitfähiges Material und ein nicht leitfähiges Material umfassenden Gemisch ein aufkonzentriertes Gemisch abzutrennen, das eine höhere Konzentration an leitfähigem Material als das Gemisch hat.Finally, the object is achieved by use of a device according to the invention for separating from a mixture comprising a conductive material and a non-conductive material a concentrated mixture which has a higher concentration of conductive material than the mixture.

Dabei ist bevorzugt, dass das leitfähige Material Gold umfasst.It is preferred that the conductive material comprises gold.

Bevorzugte Verwendungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens bieten sich insbesondere in der Goldindustrie, um beispielsweise eine Anreicherung von Gold vor der Behandlung mit Cyaniden im Rahmen der Cyanidlaugerei zur Aufreinigung des Golds zu erreichen. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, ein Gemisch von mehreren Gramm Gold in etwa einer Tonne nicht leitfähigem Mienenabfall aufzukonzentrieren zu einem Gemisch von mehreren Gramm Gold in etwa 1 kg Mienenabfällen. Auf diese Art kann die mit der Zyanidlaugerei verbundene Umweltbelastung erheblich reduziert und die, insbesondere durch Sicherheitsauflagen verursachten, Kosten der Goldgewinnung signifikant verringert werden.Preferred uses of the device according to the invention or of the method according to the invention are particularly useful in the gold industry, for example, to achieve an enrichment of gold prior to treatment with cyanides in the cyanidation for the purification of the gold. By means of the method and device according to the invention, it is possible to concentrate a mixture of several grams of gold in about one ton of non-conductive mine waste to a mixture of several grams of gold in about 1 kg of mine waste. In this way, the environmental impact associated with cyanide leaching can be significantly reduced and the cost of gold recovery, especially due to safety constraints, significantly reduced.

Ferner ist eine Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Zwecke des Recyclens von leitfähigen Metallen, etwa Seltenen Erden, aus Elektroschrott vorgesehen. Hierbei können die unter hohem Kostenaufwand aufgereinigten Seltenerdmetallen, etwa aus gebrauchten Mobilfunkgeräten, von den nicht leitfähigen Bestandteilen, wie etwa Plastik, in einfacher Weise und im industriellen Maßstab abgetrennt werden.Furthermore, a use of the method and apparatus according to the invention for the purpose of recycling of conductive metals, such as rare earth, is provided from electronic waste. Here, the high-cost purified rare earth metals, such as used mobile phones, from the non-conductive components, such as plastic, can be separated in a simple manner and on an industrial scale.

Es wurde überraschenderweise von den Erfindern gefunden, dass durch die erfindungsgemäße Vorrichtung und deren Einsatz in dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Trennung von leitfähigen Materialien und nicht leitfähigen Materialien ermöglicht wird, die einen Einsatz im industriellen Maßstab, etwa in der Goldindustrie, unter signifikanter Reduzierung der Umweltbelastung und erheblicher Kostensenkung, ermöglicht. Eine Trennung konnte überraschenderweise für eine Menge von mehreren Tonnen Mienenmaterial pro Tag festgestellt werden.It has surprisingly been found by the inventors that the device according to the invention and its use in the inventive method, a separation of conductive materials and non-conductive materials is made possible, the use on an industrial scale, such as in the gold industry, with significant reduction of environmental impact and considerable cost reduction. A separation could surprisingly be detected for a quantity of several tons of minerals per day.

Ferner wurde überraschenderweise gefunden, dass die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere durch das Einleiten eines Flüssigkeitsstroms in der Mitte der Vorrichtung, eine Kühlung der Vorrichtung bewirkt, die ein aus dem Stand der Technik bekanntes nachteilhaftes Erhitzen von Vorrichtungen, in auf dielektrophoretischen Effekten beruhenden Verfahren, signifikant verringert.Furthermore, it has surprisingly been found that the use of the device according to the invention in the method according to the invention, in particular by introducing a liquid flow in the middle of the device, causes a cooling of the device, which is a known from the prior art disadvantageous heating of devices in dielektphoretischen Effects-based method, significantly reduced.

Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, insbesondere vor dem Hintergrund der Ausführungsbeispiele und Figuren, wobeiFurther features and advantages of the method according to the invention will become apparent from the following detailed description of preferred embodiments, in particular against the background of the embodiments and figures, wherein

1 die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt; 1 the schematic representation of a device according to the invention shows;

2 die schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Einlasssystems zeigt; 2 the schematic representation of an inlet system according to the invention;

3 eine schematische Darstellung der Trennung von leitfähigen und nicht leitfähigen Materialien mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt; und 3 a schematic representation of the separation of conductive and non-conductive Shows materials by the method according to the invention; and

4 eine schematische Darstellung der während des erfindungsgemäßen Verfahren in der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugten Ströme zeigt; und 4 a schematic representation of the currents generated during the inventive method in the device according to the invention; and

5 die Abhängigkeit der in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Spannungen und Frequenzen zur Erzeugung des inhomogenen elektrischen Felds von den Materialien einer Isolierung der Finger der Elektrode (a) und deren Schichtdicke (b) zeigt. 5 shows the dependence of the voltages and frequencies used in the method according to the invention for generating the inhomogeneous electric field of the materials of an isolation of the fingers of the electrode (a) and the layer thickness (b).

Bezugnehmend auf 1, soll im folgenden die erfindungsgemäße Vorrichtung am Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform erläutert werden. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1, die in einem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden kann. Sie umfasst insbesondere ein Rohr 2, ein Einlasssystem 3 und ein Sammlersystem 4. Von der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ferner umfasst ist ein Interdigitalelektrodensystem, deren Finger 5 möglichst nah oder in direktem Kontakt zur Innenwand des Rohrs 2 angebracht sind.Referring to 1 in the following, the device according to the invention will be explained using the example of a preferred embodiment. 1 shows a device according to the invention 1 which can be used in a method according to the invention. It comprises in particular a tube 2 , an inlet system 3 and a collector system 4 , From the device according to the invention 1 Also included is an interdigital electrode system whose fingers 5 as close as possible or in direct contact with the inner wall of the pipe 2 are attached.

Das Einlasssystem 3, das in 2 in schematischer Vergrößerung dargestellt ist, umfasst einen äußeren Einlass 6 und einen inneren Einlass 7. Der äußere Einlass 6 ist etwa konzentrisch um den inneren Einlass 7 herum angeordnet. Vorzugsweise kann das Einlasssystem darüber hinaus eine Endstruktur 8 umfassen, die vorzugsweise eine etwa umgekehrt trichterförmige Gestalt hat und durch die eine Trennung von Strömen, die durch den äußeren Einlass 6 und den inneren Einlass 7 in das Rohr 2 eingebracht werden, ermöglicht wird.The inlet system 3 , this in 2 is shown in schematic enlargement, comprises an outer inlet 6 and an inner inlet 7 , The outer inlet 6 is about concentric around the inner inlet 7 arranged around. Preferably, the inlet system may also have an end structure 8th comprise, which preferably has an approximately inverted funnel-shaped shape and by the separation of streams passing through the outer inlet 6 and the inner inlet 7 in the pipe 2 are introduced, is made possible.

Das Sammlersystem 4 umfasst eine inneren Auffangvorrichtung 9 und eine äußere Auffangvorrichtung 10. Analog zur Anordnung des Einlasssystems ist die äußere Auffangvorrichtung 10 konzentrisch um die innere Auffangvorrichtung 9 angeordnet.The collector system 4 includes an inner catcher 9 and an outer catcher 10 , Analogous to the arrangement of the inlet system is the outer catching device 10 concentric around the inner catcher 9 arranged.

Das Einlasssystem 3 ist am oberen Ende des Rohres 2 angeordnet, während das Sammlersystem 4 am unteren Ende des Rohres 2 angeordnet ist.The inlet system 3 is at the top of the pipe 2 arranged while the collector system 4 at the bottom of the tube 2 is arranged.

Es ist bevorzugt, dass das Einlasssystem 3 aus einem ersten Rohrstück 11 und einem zweiten Rohrstück 12 besteht, wobei das erste Rohrstück 11 einen kleineren Durchmesser hat als das zweite Rohrstück 12 und das zweite Rohrstück 12 etwa konzentrisch um das erste Rohrstück 11 herum angeordnet ist. Es kann ferner vorzugsweise vorgesehen sein, dass das innere erste Rohrstück 11, oder allgemeiner die Grenze zwischen dem äußeren Einlass 6 und dem inneren Einlass 7, die gleiche Querschnittsform aufweist wie das Rohr 2 und/oder die äußere Begrenzung 12 des äußeren Einlasses 6, etwa das äußere Rohrstück 12.It is preferred that the inlet system 3 from a first piece of pipe 11 and a second piece of pipe 12 consists, wherein the first piece of pipe 11 has a smaller diameter than the second pipe section 12 and the second piece of pipe 12 approximately concentric around the first piece of pipe 11 is arranged around. It may further preferably be provided that the inner first tube piece 11 , or more generally, the boundary between the outer inlet 6 and the inner inlet 7 , which has the same cross-sectional shape as the tube 2 and / or the outer boundary 12 the outer inlet 6 , such as the outer tube piece 12 ,

In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Grenze zwischen dem inneren Einlass 7 und dem äußeren Einlass 6 eine Querschnittsform aufweist, die von der Form der äußeren Begrenzung 12 und/oder des Rohrs 2 abweicht.In an alternative preferred embodiment it can be provided that the boundary between the inner inlet 7 and the outer inlet 6 has a cross-sectional shape that differs from the shape of the outer boundary 12 and / or the pipe 2 differs.

Es kann vorgesehen sein, dass die äußere Begrenzung 12 des äußeren Einlasses 6 einen kleineren Durchmesser als das Rohr 2 hat und der äußere Einlass 6 konzentrisch in dem Rohr 2 angeordnet ist.It can be provided that the outer boundary 12 the outer inlet 6 a smaller diameter than the tube 2 has and the outer inlet 6 concentric in the tube 2 is arranged.

Ebenso kann vorgesehen sein, dass die äußere Begrenzung 12 des äußeren Einlasses 6, also in der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform das zweite Rohrstück 12, die gleiche Form und Abmessung wie das Rohr 2 hat und mit dem oberen Ende des Rohres 2 direkt und fest verbunden ist. Die Verbindung zwischen der äußeren Grenze 12 des äußeren Einlasses 6 und dem Rohr 2 kann hierbei durch Verkleben, Verschmelzen, Anklemmen, Verschweißen, etc. hergestellt werden.Likewise, it can be provided that the outer boundary 12 the outer inlet 6 , So in the preferred embodiment described above, the second piece of pipe 12 , the same shape and dimensions as the tube 2 has and with the top of the tube 2 directly and firmly connected. The connection between the outer border 12 the outer inlet 6 and the tube 2 can be made by gluing, fusing, clamping, welding, etc.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht das Sammlersystem 4, umfassend eine innere Auffangvorrichtung 9 und eine äußere Auffangvorrichtung 10, aus einem ersten Trichter 13 und einem zweiten Trichter 14, wobei der erste Trichter 13 einen größeren Querschnittsdurchmesser als der zweite Trichter 14 hat und der zweite Trichter 14 vorzugsweise konzentrisch im ersten Trichter 13 angeordnet ist. Sowohl der erste Trichter 13 als auch der zweite Trichter 14 sind jeweils mit einem Rohrsystem 15 verbunden, das den Abtransport von aufgefangenen Materialien ermöglicht.In a further preferred embodiment, the collector system 4 comprising an inner catching device 9 and an outer catcher 10 , from a first funnel 13 and a second funnel 14 , where the first funnel 13 a larger cross-sectional diameter than the second funnel 14 has and the second funnel 14 preferably concentric in the first funnel 13 is arranged. Both the first funnel 13 as well as the second funnel 14 are each with a pipe system 15 connected, which allows the removal of collected materials.

Bezugnehmend auf die 3 und 4, soll im folgenden das erfindungsgemäße Verfahren am Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform erläutert werden. Das Verfahren dient dem Auftrennen eines ein leitfähiges Material 16 und ein nicht leitfähiges Material 17 enthaltenden Gemischs in zwei Fraktionen, wobei eine der Fraktionen hinsichtlich des leitfähigen Materials 16 angereichert ist. Hierzu werden in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwei Ströme erzeugt; zum einen ein erster Strom 18 durch Einleiten einer Flüssigkeit in das Rohr 2 durch den inneren Einlass 7 und zum anderen ein zweiter Strom 19 durch Einleiten des das leitfähige Material 16 und das nicht leitfähige Material 17 umfassenden Gemischs durch den äußeren Einlass 6. Der erste Strom 18 und der zweite Strom 19 stehen hierbei miteinander derart in Kontakt, dass Materie von dem ersten Strom 18 in den zweiten Strom 19 transportiert werden kann und umgekehrt.Referring to the 3 and 4 , the method according to the invention will be explained below using the example of a preferred embodiment. The method is for separating a conductive material 16 and a non-conductive material 17 containing mixture in two fractions, wherein one of the fractions with respect to the conductive material 16 enriched. For this purpose, two streams are generated in the apparatus according to the invention; First, a first stream 18 by introducing a liquid into the tube 2 through the inner inlet 7 and second, a second stream 19 by introducing the conductive material 16 and the non-conductive material 17 comprehensive mixture through the outer inlet 6 , The first stream 18 and the second stream 19 are in contact with each other in such a way that matter from the first stream 18 in the second stream 19 can be transported and vice versa.

Durch das Erzeugen eines inhomogenen elektrischen Felds in dem Rohr 2 mittels des Interdigitalelektrodensystems, insbesondere mittels der Finger 5 des Interdigitalelektrodensystems, wird bewirkt, dass das leitfähige Material 16 zu den Fingern 5 der Interdigitalelektrode und damit zu der Innenwand des Rohres 2 hingeleitet wird. Ebenso wird durch die Erzeugung des inhomogenen elektrischen Felds bewirkt, dass nicht leitfähige Materialien 17 von den Fingern der Interdigitalelektrode 5 und damit von der Innenwand des Rohres 2 weg in Richtung der Mitte des Rohres 2 abgelenkt werden.By creating an inhomogeneous electric field in the tube 2 by means of the interdigital electrode system, in particular by means of the fingers 5 of the interdigital electrode system, causes the conductive material 16 to the fingers 5 the interdigital electrode and thus to the inner wall of the tube 2 is guided. Likewise, the generation of the inhomogeneous electric field causes non-conductive materials 17 from the fingers of the interdigital electrode 5 and thus of the inner wall of the tube 2 away towards the middle of the pipe 2 to get distracted.

Auf diese Weise liegt das Gemisch am Ende des Rohres in zwei Fraktionen vor, von denen eine Fraktion an leitfähigem Material 16 angereichert und die andere Fraktion an nicht leitfähigem Material 17 angereichert ist. Die an leitfähigem Material 16 angereicherte Fraktion wird mittels der äußeren Auffangvorrichtung 10 aufgefangen, während die an nicht leitfähigem Material 17 angereicherte Fraktion mittels der inneren Auffangvorrichtung 9 aufgefangen wird.In this way, the mixture is present at the end of the tube in two fractions, one of which is a fraction of conductive material 16 Enriched and the other fraction of non-conductive material 17 enriched. The conductive material 16 enriched fraction is by means of the outer catcher 10 collected while at non-conductive material 17 enriched fraction by means of the internal collecting device 9 is caught.

Ausführungsbeispieleembodiments

In eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die ein Rohr eines Durchmessers von 10 cm und einer Länge von 120 cm umfasste, wurde mittels eines Einlasssystems, das der schematischen Darstellung der 3 entsprach, zunächst durch den inneren Einlass Wasser in die Vorrichtung eingeführt und anschließend durch den äußeren Einlass ein goldhaltiges Gesteinsgemisch (mit einem Goldgehalt von etwa 4 g/t) in einer Suspension, die 50 Gew.-% Wasser umfasste, eingelassen.Into a device according to the invention, which comprised a tube of a diameter of 10 cm and a length of 120 cm was, by means of an inlet system, the schematic representation of 3 Water was introduced into the device first through the inner inlet and then through the outer inlet into a gold-containing rock mixture (with a gold content of about 4 g / t) in a suspension comprising 50% by weight of water.

Zur Erzeugung des inhomogenen elektrischen Felds in dem Rohr wurden Titanelektroden eines Durchmessers von 2 mm verwendet. Die Elektroden waren beschichtet mit einer isolierenden Schicht von Titandioxid. Die einzelnen Finger der Elektroden waren in Abständen von jeweils 2 mm zueinander angeordnet. Zur Erzeugung des inhomogenen dielektrischen Felds wurde eine Spannung von 200 Veff und eine Frequenz von 200 Hz verwendet.To generate the inhomogeneous electric field in the tube, titanium electrodes of 2 mm diameter were used. The electrodes were coated with an insulating layer of titanium dioxide. The individual fingers of the electrodes were arranged at intervals of 2 mm to each other. To generate the inhomogeneous dielectric field, a voltage of 200 V rms and a frequency of 200 Hz was used.

In dem angelegten inhomogenen dielektrischen Feld bewegten sich die leitfähigen Goldpartikel zu den Fingern der Interdigitalelektrode hin, glitten an diesen herunter und wurden mittels des erfindungsgemäßen Auffangsystems, nämlich durch die äußere Auffangvorrichtung, gesammelt.In the applied inhomogeneous dielectric field, the conductive gold particles moved toward the fingers of the interdigital electrode, slid down and were collected by means of the catcher system of the present invention, namely the outer catcher.

Mittels des beschriebenen Aufbaus konnte eine Durchsatzrate von einer Tonne pro Tag bei einer Trennrate von 90% erzielt werden. Das heißt, dass 90% der Partikel, die in dem goldhaltigen Gesteinsgemisch, das zur Trennung in die Vorrichtung eingefüllt wurde, später in dem durch die äußere Auffangvorrichtung aufgefangenem Konzentrat enthalten waren.By means of the construction described, a throughput rate of one tonne per day was achieved at a separation rate of 90%. That is, 90% of the particles that were in the gold-containing rock mix filled into the device for separation later were contained in the concentrate collected by the outer catcher.

Claims (10)

Vorrichtung zum Auftrennen eines ein leitfähiges Material (16) und ein nicht leitfähiges Material (17) umfassenden Gemischs, umfassend: a) ein Rohr (2); b) ein Interdigitalelektrodensystem, umfassend eine Interdigitalelektrode mit einer ersten kammartigen Elektrode und einer zweiten kammartigen Elektrode, wobei die Finger (5) der ersten kammartigen Elektrode und die Finger (5) der zweiten kammartigen Elektrode ineinanderragen, und wobei die Finger (5) an und/oder in der Innenwand des Rohrs (2) angebracht sind; c) ein Einlasssystem (3), angebracht an der oberen Öffnung des Rohrs (2), umfassend einen äußeren Einlass (6) und einen inneren Einlass (7), wobei der äußere Einlass (6) etwa konzentrisch um den inneren Einlasses (7) angeordnet ist; und d) ein Sammlersystem (4), angebracht an der unteren Öffnung des Rohrs (2), umfassend eine innere Auffangvorrichtung (9) und eine äußere Auffangvorrichtung (10), wobei die äußere Auffangvorrichtung (10) etwa konzentrisch um die innere Auffangvorrichtung (9) angeordnet ist.Device for separating a conductive material ( 16 ) and a non-conductive material ( 17 ) comprising a mixture of: 2 ); b) an interdigital electrode system comprising an interdigital electrode having a first comb-like electrode and a second comb-like electrode, wherein the fingers ( 5 ) of the first comb-shaped electrode and the fingers ( 5 ) of the second comb-like electrode, and wherein the fingers ( 5 ) and / or in the inner wall of the tube ( 2 ) are attached; c) an intake system ( 3 ), attached to the upper opening of the tube ( 2 ) comprising an outer inlet ( 6 ) and an inner inlet ( 7 ), the outer inlet ( 6 ) approximately concentrically around the inner inlet ( 7 ) is arranged; and d) a collector system ( 4 ), attached to the lower opening of the tube ( 2 ) comprising an inner catching device ( 9 ) and an outer catching device ( 10 ), the outer collecting device ( 10 ) concentrically around the inner catching device ( 9 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Rohr (2) einen Innendurchmesser in einem Bereich von 1–100 cm hat.Device according to claim 1, wherein the tube ( 2 ) has an inner diameter in a range of 1-100 cm. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verhältnis des Umfangs des inneren Einlasses (7) zu dem Umfang des äußeren Einlasses (6) zumindest 2/3 ist.Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the ratio of the circumference of the inner inlet ( 7 ) to the extent of the external inlet ( 6 ) is at least 2/3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Finger (5) der Interdigitalelektrode jeweils einen Durchmesser von 1 bis 10 mm haben und/oder die Finger (5) einen Abstand von 0,5 bis 10 mm zum jeweils nächsten Finger (5) der Interdigitalelektrode haben.Device according to one of the preceding claims, wherein the fingers ( 5 ) of the interdigital electrode each have a diameter of 1 to 10 mm and / or the fingers ( 5 ) a distance of 0.5 to 10 mm to the next finger ( 5 ) of the interdigital electrode. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jeder oder jeder zweite Finger (5) der Interdigitalelektrode alternierend eine isolierende Beschichtung umfasst.Device according to one of the preceding claims, wherein each or every second finger ( 5 ) of the interdigital electrode alternately comprises an insulating coating. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Interdigitalelektrode eine Metallelektrode ist und die isolierende Beschichtung ein Metalloxid ist.The device of claim 5, wherein the interdigital electrode is a metal electrode and the insulating coating is a metal oxide. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das leitfähige Material (16) ein leitfähiges Metall umfasst und/oder das nicht leitfähige Material (17) ein Metalloxid umfasst.Device according to one of the preceding claims, wherein the conductive material ( 16 ) comprises a conductive metal and / or the non-conductive material ( 17 ) comprises a metal oxide. Verfahren zum Auftrennen eines ein leitfähiges Material (16) und ein nicht leitfähiges Material (17) umfassenden Gemischs in eine erste Fraktion und eine zweite Fraktion, wobei die erste Fraktion eine höhere Konzentration an leitfähigem Material (16) als das Gemisch hat und die zweite Fraktion eine geringere Konzentration an leitfähigem Material (16) als das Gemisch hat, umfassend: a) Bereitstellen einer Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche; b) Erzeugen eines ersten Stroms (18) in dem Rohr (2) durch Einleiten einer Flüssigkeit durch den inneren Einlass (7); c) Erzeugen eines zweiten Stroms (19) in dem Rohr (2) durch Einleiten des Gemischs durch den äußeren Einlass (6), wobei der erste Strom (18) und der zweite Strom (19) miteinander in Kontakt sind; d) Erzeugen eines inhomogenen elektrischen Felds in dem Rohr (2) mittels des Interdigitalelektrodensystems; und e) Auffangen der ersten Fraktion mit der äußeren Auffangvorrichtung (10) und Auffangen der zweiten Fraktion mit der inneren Auffangvorrichtung (9). Method for separating a conductive material ( 16 ) and a non-conductive material ( 17 ) mixture into a first fraction and a second fraction, the first fraction having a higher concentration of conductive material ( 16 ) as the mixture and the second fraction has a lower concentration of conductive material ( 16 ) as the mixture, comprising: a) providing a device ( 1 ) according to any one of the preceding claims; b) generating a first stream ( 18 ) in the pipe ( 2 ) by introducing a liquid through the inner inlet ( 7 ); c) generating a second stream ( 19 ) in the pipe ( 2 ) by passing the mixture through the outer inlet ( 6 ), the first stream ( 18 ) and the second stream ( 19 ) are in contact with each other; d) generating an inhomogeneous electric field in the tube ( 2 ) by means of the interdigital electrode system; and e) collecting the first fraction with the outer collecting device ( 10 ) and collecting the second fraction with the inner collecting device ( 9 ). Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, um von einem ein leitfähiges Material (16) und ein nicht leitfähiges Material (17) umfassenden Gemisch ein aufkonzentriertes Gemisch abzutrennen, das eine höhere Konzentration an leitfähigem Material (16) als das Gemisch hat.Use of a device ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, for obtaining a conductive material ( 16 ) and a non-conductive material ( 17 ) to separate a concentrated mixture containing a higher concentration of conductive material ( 16 ) as the mixture. Verwendung nach Anspruch 9, wobei das leitfähige Material (16) Gold und/oder Elektroschrott umfasst.Use according to claim 9, wherein the conductive material ( 16 ) Includes gold and / or electronic waste.
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