DE1126332B - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von bergmaennisch gewonnenem Gut - Google Patents

Description

Bei der Aufbereitung von bergmännisch gewonnenem Schürfgut zeigt es sich oft, daß die wertvollen Mineralien sehr ungleichmäßig innerhalb des Gesteins verteilt sind, das als Erz gebrochen wird. Dies ist besonders der Fall bei hochwertigem Gut, beispielsweise den meisten Uran- und Golderzen, bei denen das Verhältnis vom Erz zur Gangart in der Größenordnung von 1:200 bis 1:100000 schwanken kann. Viele der einzelnen Stücke des gewonnenen Gutes sind entweder vollkommen taub oder enthalten so ungenügende Mengen an Erz, daß sich die Mahlkosten nicht lohnen.

Eine Sichtung von Hand erfordert viel Zeit und ist meist nicht sehr wirksam.

Es sind bereits Sichtverfahren bekannt, bei denen man das Sichtgut in einen waagerecht ankommenden Sichtgasstrom fallen läßt. Die Teile des Sichtgutes folgen dann verschiedenen Bahnen, je nach ihrem spezifischen Gewicht oder ihrem Luftwiderstand. Auf dem Boden lagern sich dann Teile gleicher Beschaffenheit, sogenannte Fraktionen, an gleichen Stellen ab, so daß eine Trennung des Sichtgutes möglich wird. Von einer einstückigen Beschickung der Aufbereitungsvorrichtung ist hier nicht die Rede.

Demgegenüber betrifft die Erfindung ein Aufbereitungsverfahren für bergmännisch gewonnenes hochwertiges Gut, das durch eine Vereinigung folgender Maßnahmen gekennzeichnet ist:

a) Die Umwandlung des vorgewaschenen grobstückigen Rohgutstroms in eine Reihe hintereinanderfallender Einzelstücke;

b) das Austragen der unhaltigen Einzelstücke aus ihrer Fallrichtung mittels eines quer zu dem fallenden Gutstrom gerichteten, dauernd blasenden Sichtluftstroms;

c) die Beeinflussung eines längs des Fallstroms angeordneten Empfängers durch die vorbeilaufenden haltigen Stücke derart, daß über den Empfänger der Blasstrom ausgeschaltet wird und die haltigen Stücke in ihrer ursprünglichen Fallrichtung verbleiben;

d) das getrennte Auffangen der ausgetragenen, unhaltigen und der unbeeinflußt durchfallenden haltigen Einzelstücke.

Die zur Durchführung dieses Verfahrens dienende neue Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß an der Bahn des einreihigen Gutgemengestroms eine für Strahlungen oder Wellen empfindliche Einrichtung angeordnet ist, die mit einer an einer darauffolgenden Stelle der Bahn befindlichen Blaseinrichtung eines Windsichters über Steuerungseinrichtungen derart zusammenwirkt, daß die Blasdüse geschlossen ist, während sich haltiges Gut an ihr vorbeibewegt.

Verfahren und Vorrichtung

zum Aufbereiten von bergmännisch

gewonnenem Gut

Anmelder:

K. & H. Equipment Limited,
Toronto, Ontario (Kanada)

Vertreter: Dr. K. Th. Hegel, Patentanwalt,
Hamburg 36, Stephansplatz 10

Beanspruchte Priorität:
Kanada vom 28. Februar 1958 (Nr. 746 495)

James F. Hutter und Leonard Kelly,

Bancroft, Ontario (Kanada),
sind als Erfinder genannt worden

Die Ausnutzung von Strahlungen gewisser Materialstücke ist im Bergbau bereits vorgeschlagen worden. So kann die Markierung von Kohleteilchen mit Hilfe von Isotopen zur Messung der Bewegungsgeschwindigkeit der strahlenden Teilchen mit Hilfe von stillstehenden Detektoren dienen. Zur Kohlesortierung hat man vorgeschlagen, die Reflektion einer starken Gammastrahlung an dem Material auszunutzen. Praktische Anwendung hat dieser Vorschlag allerdings bisher noch nicht gefunden.

Gemäß der Erfindung wird dagegen in erster Linie die Eigenstrahlung der haltigen Stücke des Gutstroms zur Trennung der unhaltigen Gangart benutzt.

Die Erfindung wird in folgendem unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es stellt dar

Fig. 1 eine schematische Ansicht der Anordnung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 bis 5 ebenfalls schematische Abänderungen von Teilen der Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 6 einen Querschnitt eines Ventils, das in Verbindung mit der Erfindung benutzt wird.

In Fig. 1 ist ein mit gleichmäßiger Geschwindigkeit umlaufendes Transportband 1 dargestellt, welches mit einer Anzahl von Gesteinsstücken 2 beschickt wird. Die Stücke des Rohgutes sind vorzugsweise gewaschen und vor ihrer Anlieferung auf das Transportband roh

209 557/77

der Größe nach sortiert, oder sie sind irgendeiner anderen etwa gewünschten Vorbehandlung unterworfen. In dem dargestellten Beispiel wird das Gestein auf ein Sieb 3 angeliefert und hier mit Hilfe der Waschdüse 4 gewaschen, bevor es in einen Behälter 5 fällt. Die beiden Anteile und das Waschwasser schlagen sich in dem Schlammkessel 6 nieder und werden mit Hilfe der Pumpe 8 durch das Rohr 7 in den Mahlkreislauf wieder zurückgeleitet. Das Gestein aus dem Behälter 5

aktiven Impulse innerhalb des Detektors eine vorher bestimmte Zahl während dieser Zeit überschreiten, in der das Gestein den Detektor passiert.

Die Zelle 15 ist durch eine elektrische Leitung 23 5 mit dem Ventil 20 verbunden, wobei ein elektronisches Relais 24 von der Art eines Thyratrons in den Stromkreis eingeschaltet ist.
Beim Herunterfallen unterbricht jedes Gesteinsstück

den Lichtstrahl der fotoelektrischen Anlage für eine

wird auf dem Transportband in Form einer einzelnen io Zeitdauer, die der Länge des Stückes entspricht. Reihe von Stücken abgelagert. Wenn das Stück taub ist und verworfen werden Die Gesteinsstücke fallen am Ende des Transport- muß, _So wird das Relais 24 angeregt, welches das Venbandes 1 herab; dabei ist es wünschenswert, daß der til 20 betätigt, um einen Strom von Luft unter hohem entstehende Fallstrom von Gesteinsstücken sich an- Druck durch die Düse 17 ausströmen zu lassen. Da die nähernd in der normalen Bahn fortgesetzt und daß alle 15 Dauer des Luftstromes durch die Zeitdauer gesteuert

Gesteinsstücke genügend sicher geführt werden, um ein Überkugeln oder Übereinanderfallen während des Falles zu vermeiden. Um dies zu erreichen, sind eine gebogene Leitplatte 12 und eine biegsame Klappe 9 an

wird, während deren der Lichtstrahl der Fotozelleunterbrochen ist, unterliegt das Stück tauben Gesteins dem Luftstrom innerhalb der gesamten Zeitdauer, solange es sich gegenüber der Düse befindet, und zwar ohne

passenden Rahmengestellen 10 und 11 vorgesehenem 20 Rücksicht auf seine Größe. Die auf das Gestednsstück auf diese Weise sicherzustellen, daß die Gesteins- einwirkende Kraft verleiht diesem eine neue Bahn, wie stücke in einer im wesentlichen senkrechten geraden
Reihe oder in Form eines entsprechenden Stromes

fallender Stücke vom Transportband abgeworfen wer-

es bei 25 angedeutet ist. Wenn das Gesteinsstück durch den Detektor 14 als Erz erkannt ist, d. h. ein Material, welches genügend Mineral enthält, um eine weiden, wobei ein möglichst geringes Überschlagen oder 25 tere Behandlung zu lohnen, so wird der Stromkreis 23 Anstoßen erfolgen soll, wie dies bei 13 angedeutet ist. der Fotozelle durch, die elektronische Einrichtung 22 Der untere Teil der Klappe 9 ist in dem Bereich der unterbrochen. Auf diese Weise bleibt das Ventil 20 Reihe der Gesteinsstücke angeordnet, die sich auf dem ohne Einwirkung, und durch die Düse 17 entweicht Transportband befinden, und zwar in einem geringen kein Luftstrom. Infolgedessen fällt das Gesteinsstück Abstand vom Abwurfende des Bandes. Die Klappe 30 von der normalen Bahn ohne Ablenkung herab, besteht aus halbfestem oder biegsamem Material, wie Unterhalb der Düse 17 ist eine Teilungs- oder Spaltbeispielsweise Kautschuk oder einer anderen plasti- platte 26 angeordnet, und zwar zwischen der normalen sehen Masse, um eine Führung der Gesteinsstücke zu Fallinie oder Bahn 13 und der abgelenkten Bahn 25. erreichen. Am unteren Ende der Platte 26 ist eine Gleitbahn 27

Es ist offensichtlich, daß jedes Stück vom Ende des 35 vorgesehen, welche das konzentrierte Erz aufnimmt, Transportbandes herabfällt und infolge der Schwer- das in der normalen Fallinie ankommt. Dieses Erz kraft seine Fallgeschwindigkeit gleichmäßig vergrößert, wird auf das Transportband oder eine ähnliche Transund zwar theoretisch ohne Rücksicht auf seine Größe. porteinrichtung 28 geleitet, um es einer weiteren Be-Diese Beschleunigung eines Stückes im freien Fall, handlung zu unterwerfen, während eine Gleitplatte 27 a während das folgende Stück sich noch auf dem mit 40 die tauben Gesteinsstücke aufnimmt und sie auf ein gleichmäßiger Geschwindigkeit umlaufenden Trans- Transportband oder eine ähnliche Einrichtung 29 zur portband befindet, vermehrt den Abstand zwischen Beseitigung der Abgänge leitet, den Stücken im Fallstrom. An sich sind verschiedene Arten von rasch wirken-

Das nächste Behandlungsstadium kann als Anzeige- den Ventilen geeignet, um sie an Stelle des elektrisch stadium bezeichnet werden. Dieses Stadium umfaßt 45 betätigten Ventils 20 in Fig. 1 zu verwenden. Eine bedie Prüfung jedes einzelnen Stückes in dem Fallstrom sonders geeignete Form eines solchen Ventils ist jemit Hilfe einer Anzeigevorrichtung. Die Art der An- doch in Fig. 6 dargestellt. Wie ersichtlich, besteht das Zeigevorrichtung hängt von dem Mineral im Erz ab, Ventil aus einem Gehäuse 30 mit der Eintrittsöffnung welches gewonnen werden soll. 31 und der Austrittsöffnung 32. Es handelt sich um

Wenn das Erz von radioaktiver Art ist, wie bei- 50 ein sogenanntes Diaphragmaventil, welches eine Diaspielsweise ein Uranerz, so wird ein empfindlicher, mit phragmakammer 33 und ein Diaphragma 34 aufweist, Blei verkleideter Strahlungsdetektor 14 angewandt. das gegenüber einer Trennwand 35 beweglich ist und Dieser Detektor wird seitlich gegenüber dem Fallstrom mit dieser in der Weise zusammenwirkt, daß bei Beangeordnet, wie sich dies aus Fig. 1 ergibt. rührung des Diaphragmas mit der Trennwand das Unterhalb des Detektors 14 ist eine fotoelektrische 55 Ventil geschlossen ist, während beim Abheben des Zelle 15 angeordnet, der gegenüber eine Lichtquelle 16 Diaphragmas von der Trennwand das Ventil geöffnet

ist. Die Kammer 33 befindet sich in geregelter Verbindung mit der im Rohr 18 vorhandenen Preßluft, und zwar durch die Leitung 36, an welcher sich ein 60 Solenoidventil 37 befindet, das mit einem Solenoid 38 und einem Kolben 39 ausgerüstet ist, um die Öffnung 40 öffnen und schließen zu können. Die Kammer 33 befindet sich weiterhin in geregelter Verbindung mit der Ausströmseite des Ventilkörpers 30 durch ein wei-

vorrichtungen bestehen, wie dies je nach der beson- 65 teres Solenoidventil 41, welches eine Kammer 42 und deren Anwendung erforderlich ist. Die ganze Anord- eine Öffnung 43 aufweist, die von der Kammer 42 in nung ist so getroffen, daß der Stromkreis der foto- den Diaphragmaraum 33 hineinführt. Eine weitere elektrischen Zelle unterbrochen wird, sobald die radio- Öffnung 44 führt von der Kammer 42 zur Ausströ-

vorgesehen ist. Unterhalb der Zelle 15 befindet sich eine Luftblasdüse 17, welche durch ein Rohr 18 mit einem Luftbehälter 19 verbunden ist und durch ein Ventil 20 geregelt wird.

Eine elektrische Leitung 21 verbindet den Detektor 14 mit der Zelle 15 unter Zwischenschaltung einer elektronischen Apparatur 22. Diese kann aus einem Integrationsinstrument, Zeitschaltern und Speicher-

Es ist offensichtlich, daß das beschriebene Verfahren und die geschilderten Einrichtungen eine große Behandlungsgeschwindigkeit bei hoher Produktion ermöglichen. Überdies ist die geschilderte Einrichtung 5 verhältnismäßig billig und arbeitet mit geringen Betriebs- und Unterhaltungskosten. Die verschiedenen Teile der Einrichtung sind Standardausführungen. Das bei rein mechanischen Einrichtungen stets vorhandene Trägheitsmoment ist beim vorliegenden Verfahren

14 eine fotoelektrische Zelle 47 angeordnet, deren Spitze für einen bestimmten Teil des Farbspektrums empfindlich ist. Der übrige Teil des Stromkreises kann

mungsseite des Ventilkörpers 30, wobei ein Solenoid 45 mit einem Kolben 46 vorgesehen ist, um gleichzeitig die öffnungen 43 und 44 zu schließen und zu öffnen.

Wenn die Solenoide 38 und 45 keinen Strom erhalten, ist das Ventil 37 geöffnet und das Ventil 41 geschlossen. In diesem Zustand strömt die Druckluft in die Diaphragmakammer 33 hinein, um das Diaphragma zu betätigen und das Hauptventil 20 zu

schließen. Sobald die Solenoide 38 und 45 unter Strom io bzw. der Vorrichtung im wesentlichen ausgeschaltet, gesetzt werden, wird das Ventil 37 geschlossen und Die Reibung zwischen dem Material und dem Gummi das Ventil 41 geöffnet, so daß sich der Druck rasch des Transportbandes, die bei dem üblichen Bandin der Diaphragmakammer ausbreitet und eine im sortier- und Aufbereitungsverfahren auftritt, ist nicht wesentlichen sofortige Öffnungsbewegung des Dia- vergleichbar mit der entsprechenden Reibung gemäß phragmas 34 unter dem Einfluß der in der Leitung 18 15 vorliegender Erfindung einschließlich der Kraft, die vorhandenen Druckluft bewirkt. zur Überwindung des Widerstandes des Luftstromes

Es ist offensichtlich, daß das beschriebene Verfah- erforderlich ist.

ren auf die Behandlung irgendeines Material angewen- Es sei darauf hingewiesen, daß die Trennung der

det werden kann, dessen physikalische Beschaffenheit Bahnen bei dem vorliegenden Verfahren verschieden zu seinem Wert in einem bestimmten Verhältnis steht, 20 stark geschaltet werden kann, je nach der Stärke des sofern dieser Wert in elektrische Energie umsetzbar ist. angewendeten Luftstroms und dem Abstand zwischen ' Fig. 2 zeigt eine Abänderung der Erfindung, welche der Düse und der Trennplatte.

für die Behandlung eines solchen Materials, beispiels- Ein wichtiger Sicherheitsfaktor liegt bei der vorweise von Gestein, brauchbar ist, bei welchem das Erz liegenden Erfindung in der Tatsache, daß beim Ver- und die Abgänge verschiedene Farben besitzen. Wie 25 sagen des Mechanismus aus irgendeinem Grunde das ersichtlich, ist hier an Stelle eines Strahlungsdetektors gesamt zu behandelnde Material auf die Ventilseite

der Trennplatte fällt. Hieraus ist ersichtlich, daß die Sortierung und der Abstand der Stücke keine Bedingung für die Behandlung des Materials gemäß der vor-

im wesentlichen der gleiche sein, wie er in Fig. 1 30 liegenden Erfindung darstellt, dargestellt ist. Die Ausschaltung der Handaufbereitung ist eine

Fig. 3 veranschaulicht eine Abänderung, die für die
Behandlung eines solchen Materials, wie Gestein, geeignet ist, welches Mineralien enthält, die beim Bestrahlen mit ultraviolettem Licht bestimmter Wellen- 35
länge fluoreszieren. Wie ersichtlich, ist in diesem Fall
eine Quelle 48 für ultraviolettes Licht vorgesehen zusammen mit einer fotoelektrischen Zelle 49, welche
für Fluoreszenzlicht empfindlich ist. Die übrigen Maßnahmen des Verfahrens bleiben wiederum im wesent- 40 Luftstroms weniger durch die Anzeigevorrichtung als liehen die gleichen. vielmehr durch die Fotozelle genau geregelt wird. Die

Fig. 4 veranschaulicht eine Abänderung, die bei der Dauer des Anblasens kann vermindert werden, so daß Behandlung solchen Materials wie Gestein günstig ist, der Luftstrom lediglich während eines Teils des Pasweiches Mineralien mit magnetischen Eigenschaften sierens des Materialstückes zur Wirkung gelangt, enthält. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung 45 wenn die Umstände des Falles diese Maßnahme als dient eine Drahtspule 50 mit oder ohne einem indu- erwünscht erscheinen lassen sollten, zierten Magnetfeld als Anzeigevorrichtung. Wie er- Die Verwendung eines Luftstroms beseitigt die Notsichtlich, ist die Spule so angeordnet, daß der fallende wendigkeit, die Stücke während der Sortierung mecha-Gesteinsstrom durch sie hindurchgeht oder in nächster nisch zu berühren. Auf diese Weise sind keine Teile Nähe hiervon niederfällt. Es ist offensichtlich, daß ein 50 vorhanden, welche der Abnutzung unterliegen, abdurch die Spule 50 hindurchfallendes Gestein, sofern es gesehen von dem Regelventil. Die Stärke des Luft-Mineralien mit magnetischen Eigenschaften enthält, Stroms ist proportional der Größe der Stücke, und sie einen elektrischen Strom erzeugt, der in der Lage ist, ist theoretisch durch die Form des Stückes selbst nicht die sich anschließenden Einrichtungen, d. h. die Foto- beeinflußt, zelle und die Luftblasdüse, in der gewünschten Weise 55
zu beeinflussen.

Fig. 5 zeigt eine weitere Abänderung, bei welcher die verschiedenen Durchlässigkeiten von Stoffen gegenüber Röntgenstrahlen, welche bekanntlich von der Dichte und dem Atomgewicht der Stoffe abhängen, 60 dazu benutzt werden, um die Anzeigestufe zu betätigen. Bei Ziffer 51 ist eine Quelle für Röntgenstrahlen angedeutet, wobei gegenüber eine fotoelektrische Zelle 52 angeordnet ist, die nach Art eines Fluoroskops gebaut oder auch strahlungsempfindlich sein kann. Die 65 Schaltung der Fotozelle und der Luftblaseinrichtung kann im übrigen die gleiche sein wie bei den übrigen Ausführungsformen.

wichtige Bedingung bei der Handhabung radioaktiver Materialien, um eine Strahlungsschädigung zu vermeiden.

In der Anzeigestufe besteht ein im wesentlichen gleichmäßiger Abstand zwischen der Spitze der Anzeigevorrichtung und den zu prüfenden Stücken ohne Rücksicht auf deren Größe.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Zeitdauer des

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Aufbereitungsverfahren für bergmännisch gewonnenes, hochwertiges Gut, gekennzeichnet durch

a) die Umwandlung des vorgewaschenen, grobstückigen Rohgutstromes in eine Reihe hintereinanderfallender Einzelstücke;

b) durch das Austragen der unhaltigen Einzelstücke aus ihrer Fallrichtung mittels eines quer zum fallenden Gutstrom gerichteten, dauernd blasenden Sichtluftstromes;

c) durch die Beeinflussung eines längs des Fallstromes angeordneten Empfängers durch die vorbeifallenden haltigen Stücke derart, daß über den Empfänger der Blasstrom ausgeschaltet wird und die haltigen Einzelstücke in ihrer ursprünglichen Fallrichtung verbleiben;

d) durch das getrennte Auffangen der ausgetragenen, unhaltigen und der unbeeinflußt durchfallenden haltigen Einzelstücke.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des Sichtgasstroms in Abhängigkeit von der Größe der wertvollen Stücke des sich bewegenden Sichtgutes gesteuert wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Bahn des einreihigen Gutgemengestroms (13) eine für Strahlungen oder Wellen empfindliche Einrichtung (14) angeordnet ao ist, die mit einer an einer darauffolgenden Stelle der Bahn befindlichen Blaseinrichtung (17) eines Windsichten über Steuereinrichtungen (20) derart zusammenwirkt, daß die Blasdüse (17) geschlossen ist, während sich haltiges Gut an ihr vorbeibewegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Einrichtung (14) und der Blasdüse (17) an beiden Seiten des Gutmengestroms (13) eine Photozelle (15) mit gegenüberliegender Lichtquelle (16) angeordnet ist, die über ein Relais (24) und eine Leitung (23) die Schließdauer der Blasdüse (17) regelt.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (20) zur Steuerung der Blasluft mit einem Diaphragma (34) ausgerüstet ist, wobei die öffnung und Schließung durch elektrisch gesteuerte Solenoide (38, 39 bzw. 45, 46) erfolgt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (14) aus einem für radioaktive oder Röntgenstrahlung empfindlichen Detektor besteht.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (14) aus einer Fotozelle besteht, die für Licht verschiedener Wellenlänge selektiv empfindlich ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnetj daß die Einrichtung (14) für magnetische Wellen empfindlich ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 907145;

Zeitschrift »Nucleonics«, 1951, S. 53 bis 59; 1955, S. 71;

Zeitschrift »Atompraxis«, 1957, S. 56; 1958, S. 6 bis 13;

Zeitschrift »Atomwirtschaft«, 1956, S. 71/72.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 209 557/77 3.62