DE1222872B

DE1222872B - Process for separating coarse solids

Info

Publication number: DE1222872B
Application number: DEN26295A
Authority: DE
Inventors: Sherman R Burdick
Original assignee: HUGO NEU CORP
Current assignee: HUGO NEU CORP
Filing date: 1965-02-26
Publication date: 1966-08-18

Description

Verfahren zum Trennen körniger fester Stoffe Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen von Teilchen eines festen Stoffes von einer zwei oder mehr verschiedene Stoffe verschiedener spezifischer Gewichte enthaltenden Mischung, insbesondere die Klassierung und Trennung fester Teilchen von der Mischung in fließfähigen Medien.Process for Separating Granular Solids The invention relates to a method of separating particles of solid matter from one two or mixture containing more different substances of different specific weights, in particular the classification and separation of solid particles from the mixture into flowable ones Media.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient allgemein zur Trennung von Teilchen zweier oder mehrerer verschiedener Stoffe ohne besondere Rücksicht auf Art oder Form der Teilchen oder wie sie zusammen gemischt wurden, vorausgesetzt, daß die festen Teilchen in den verwendeten fließfähigen Medien nicht löslich sind. So kann es zur Trennung von Glas-, Kupfer-, Aluminiumteilchen usw. benutzt werden. Zur Erläuterung wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, für das sie besonders geeignet ist, nämlich die Trennung von Eisenerz von Quarz.The process of the invention is generally used to separate particles two or more different substances without particular regard to type or Shape of the particles or how they were mixed together, provided that the solid particles are not soluble in the flowable media used. So can it can be used to separate glass, copper, aluminum particles, etc. In order to explain the invention is described using an exemplary embodiment for which it is particularly is suitable, namely the separation of iron ore from quartz.

Ein Erz besteht im allgemeinen aus einem wertvollen Mineralbestandteil in wirtschaftlich brauchbaren Mengen zusammen mit einem verhältnismäßig wertlosen Muttergestein oder Gangart, die voneinander zu trennen sind, und als erste Stufe bei dieser Trennung wird das Erz, falls notwendig, so weit zerkleinert, daß das wertvolle Mineral von der Gangart weggebrochen oder freigesetzt wird. Man erhält so oder findet im Naturzustand vor eine heterogene Mischung fester Teilchen von verschiedener Größe, Form und spezifischem Gewicht. Die anschließende Behandlung dieses Gemisches bezweckt, das wertvolle Mineral so vollständig wie möglich von der wertlosen Gangart zu trennen.An ore generally consists of a valuable mineral component in economically usable quantities along with a relatively worthless one Bedrock or gangue to be separated from each other and as a first stage During this separation, the ore is, if necessary, crushed to such an extent that the valuable mineral is broken off or released from the gangue. You get so or takes place in the natural state before a heterogeneous mixture of solid particles of different size, shape and specific weight. The subsequent treatment this mixture aims to remove the valuable mineral as completely as possible to part with the worthless pace.

Bei der Aufbereitung von Mineralien sind verschiedene Verfahren und Typen von Anlagen bekannt, um die Trennung in einem fließfähigen Medium, z. B. Luft oder Wasser, entweder unter der Wirkung von Schwerkraft oder Zentrifugalkraft zu bewirken, jedoch konnte auf diese Weise bei vielen Erzen aus im folgenden erläuterten Gründen nicht stets der gewünschte Trennungsgrad erzielt werden.When processing minerals, there are various processes and methods Types of systems known to perform the separation in a flowable medium, e.g. B. Air or water, either under the action of gravity or centrifugal force cause, however, could in this way be explained in the following for many ores from Reasons not always the desired degree of separation can be achieved.

Ferner sind verschiedene schwere Flüssigkeiten und Suspensionen schwerer Medien benutzt worden, um scharfe, im wesentlichen vollständige Trennungen zu erzielen, wobei das spezifische Gewicht des verwendeten Trennmediums zwischen den spezifischen Gewichten der zu trennenden Feststoffe liegt, so daß die Feststoffe von geringerem spezifischem Gewicht in dem Medium Auftrieb haben und zur Oberfläche aufschwimmen, während die Feststoffe mit größerem spezifischem Gewicht durch das Medium absinken und so von den leichteren Teilchen getrennt werden. Diese Verfahren sind jedoch aus wirtschaftlichen und technischen Gründen nur mit starken Einschränkungen verwendbar. Die schweren Flüssigkeiten sind entweder für schwere Erze zu leicht oder zu schwierig zurückzugewinnen und daher für eine wirtschaftliche Verwendung bei der großtechnischen Aufbereitung von Erz, im Gegensatz zur Laboratoriumsanalyse, zu teuer. Die Suspensionen schwerer Medien sind, soweit bekannt, nur begrenzt für relativ grobere Erzfraktionen verwendbar.Also, various heavy liquids and suspensions are heavier Media has been used to achieve sharp, essentially complete separations, the specific gravity of the separation medium used between the specific Weights of the solids to be separated lies so that the solids of lesser specific gravity in the medium have buoyancy and float to the surface, while the solids with greater specific gravity sink through the medium and so be separated from the lighter particles. However, these procedures are can only be used with severe restrictions for economic and technical reasons. The heavy liquids are either too light or too difficult for heavy ores recover and therefore for economic use in large-scale Processing of ore, in contrast to laboratory analysis, too expensive. The suspensions As far as is known, heavier media are only limited for relatively coarse ore fractions usable.

Die Erfindung bezweckt daher allgemein ein verbessertes Verfahren zur Abtrennung fester Teilchen aus einem Gemisch derselben, wodurch ein im wesentlichen reines Produkt bei geringsten Kosten erhalten werden kann, obgleich die Teilchen sehr klein sind. Das so geartete erfindungsgemäße Trennverfahren kann in handelsüblichen Anlagen und wirtschaftlich verwendbaren Trennmedien durchgeführt werden.The invention therefore generally aims to provide an improved method for separating solid particles from a mixture thereof, whereby a substantially pure product can be obtained at the lowest cost, although the particles are very small. The separation process according to the invention of this type can be carried out in commercially available Systems and economically usable separation media are carried out.

Die Erfindung bezweckt ferner ein Verfahren zur Abtrennung von Feststoffen eines bestimmten Dichtebereichs aus einer Mischung mit einem viel größeren Bereich, wobei für das Trennverfahren beständige Trennmedien von geringeren Dichten als irgendeines der aus der Mischung abzutrennenden Teilchen verwendet werden.The invention also aims at a method for separating solids a certain density range from a mixture with a much larger area, wherein, for the separation process, persistent separation media of lower densities than any the particles to be separated from the mixture are used.

Erfindungsgemäß wird daher ein Verfahren zum Trennen körniger fester Stoffe verschiedener spezifischer Gewichte aus einem gegebenenfalls vorher auf die erforderliche Korngröße zerkleinerten Gemisch derselben vorgeschlagen, wobei als erste Stufe eine Klassierung in einem ersten Trennmedium in einem Stromapparat mittels einer Strömung des Trennmediums und anschließend in einer zweiten Stufe eine Trennung durch Klassierung in einem zweiten Trennmedium größerer Dichte als das erste Trennmedium in einem zweiten Stromapparat mittels eines aufwärts gerichteten Stroms des zweiten Trennmediums durchgeführt wird, wobei beide Flüssigkeiten ein geringeres spezifisches Gewicht als jedes der zu trennenden Materialien aufweisen und der Stoff von größerer Dichte als Sinkgut und der andere Stoff im Überlauf der zweiten Stufe ausgetragen werden.According to the invention, therefore, a method for separating granular particles becomes stronger Substances of different specific weights from one possibly beforehand on the required grain size comminuted mixture of the same proposed, being as first stage a classification in a first separation medium in one Stream apparatus by means of one flow of the separating medium and then in a second Stage a separation by classification in a second separation medium of greater density as the first separation medium in a second flow apparatus by means of an upwardly directed Stream of the second separation medium is carried out, both liquids a have a lower specific weight than each of the materials to be separated and the material of greater density than the sinking material and the other material in the overflow of the second stage.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt die erste Stufe eine Reihe von Klassierungen im ersten Trennmedium, um eine Reihe von Produkten, die jedes eine verschiedene Korngrößenfraktion der Mischung darstellen und jedes Teilchen beider Stoffe innerhalb eines bestimmten Bereichs von Korngrößen enthalten, zu gewinnen, und wird in der zweiten Stufe jedes Produkt der Klassierungen für sich der zweiten Klassierung und Trennung im zweiten Trennmedium von größerer Dichte als das erste Trennmedium unterworfen.In a preferred embodiment of the method according to the invention the first stage comprises a series of classifications in the first separation medium to one Range of products, each with a different grain size fraction of the mixture represent and each particle of both substances within a certain range of grain sizes included, to be won, and is used in the second stage of each product the classifications for themselves the second classification and separation in the second separation medium of greater density than the first separation medium.

Das zweite Trennmedium hat vorzugsweise eine Dichte von etwa 2,5 und ist beispielsweise Methylenbromid; als erstes Trennmedium kann mit Vorteil Wasser verwendet werden. In diesem letztgenannten Fall wird vorzugsweise das Produkt der ersten Stufe getrocknet, bevor es der zweiten Stufe der Trennung unterworfen wird.The second separation medium preferably has a density of about 2.5 and is, for example, methylene bromide; water can advantageously be used as the first separation medium be used. In this latter case, the product is preferably the first stage dried before it is subjected to the second stage of separation.

Die Zeichnung zeigt das Fließbild eines Verfahrens, bei dem Trennmedien mit spezifischen Gewichten von 1,0 und 2,5 verwendet werden und das zugeführte Material ein Eisenerz ist, von dem Hämatit mit dem spezifischen Gewicht 5,0 und Quarz mit dem spezifischen Gewicht 2,66 abgetrennt werden, wobei zu bemerken ist, daß selbstverständlich Trennmedien mit anderen spezifischen Gewichten und andere Stoffe ebensogut verwendet werden können.The drawing shows the flow diagram of a process in which separation media with specific weights of 1.0 and 2.5 are used and the material supplied is an iron ore, of which hematite with specific gravity 5.0 and quartz with the specific gravity 2.66, it being noted that it goes without saying Separation media with different specific gravity and other materials used just as well can be.

Das Eisenerz wird nach Vorbrechen und Sieben in einem Silo 10 gelagert, aus dem es der Mühle 11 zugeführt wird, wo Wasser zugefügt und das Erz gemahlen wird. Die Aufschlämmung von Wasser und Erz wird dann in den Klassierer 12 geleitet, wo eine Vorklassierung stattfindet. Da der Klassierer im geschlossenen Kreislauf mit der Mühle 11 liegt, wird das Überkorn zur Mühle zurückgeführt und das Feinkorn (Untergröße) zum Stromapparat 13 weitergeleitet, der in dieser Zeichnung ein hydraulischer Mehrstufenüberlaufklassierer ist. Dieser ist so angeordnet, daß sich das gröbere Material im ersten Rohr und zunehmend feinere Fraktionen in den folgenden Rohren absetzen, bis praktisch alle wertvollen Mineralteilchen aus der Aufschlämmung abgeschieden sind und nur die Schlämme zum Eindicker 14 und von da zum Abraum weiterbefördert werden, wobei das Wasser mittels der Pumpe 15 durch die Leitung 16 in das Verfahren zurückgeleitet wird.After pre-crushing and screening, the iron ore is stored in a silo 10 , from which it is fed to the mill 11, where water is added and the ore is ground. The slurry of water and ore is then passed into classifier 12 where pre-classification takes place. Since the classifier is in a closed circuit with the mill 11, the oversized grain is returned to the mill and the fine grain (undersize) is passed on to the flow device 13, which in this drawing is a hydraulic multi-stage overflow classifier. This is arranged in such a way that the coarser material in the first pipe and increasingly finer fractions in the following pipes settle until practically all valuable mineral particles are separated from the slurry and only the slurry is conveyed to the thickener 14 and from there to the overburden Water is fed back into the process by means of the pump 15 through the line 16.

Das auf jeder Stufe des Stromapparates 13 zurückgehaltene Sinkgut wird dann einer zweiten Sortierungsstufe zugeleitet. Gegebenenfalls können die Sinkgüter des Stromapparates 13 durch einen Trockner 17 geführt werden, bevor sie dem Stromapparat 18 zur zweiten Sortierstufe in einer zweiten Flüssigkeit, die hier als die schwere Flüssigkeit bezeichnet ist und eine erheblich größere Dichte als das Trennmedium im Stromapparat 13 hat, zugeleitet werden. Die aufwärts gerichtete Strömung des Mediums in jedem Rohr des Stromapparates 18 wird so eingestellt, daß die unerwünschten Teilchen (in diesem Falle Quarz) mit dem Überlauf ausgetragen und die gewünschten Teilchen (Hämatit) im Sinkgut angesammelt werden. Da schwere Flüssigkeiten ziemlich teuer sind, ist aus wirtschaftlichen Gründen ihre Rückgewinnung erwünscht, und die Überlauf- sowie die Sinkgutprodukte werden Eindickern 19 bzw. 20 zugeführt, wo der Hauptteil der Trennflüssigkeit zurückgewonnen wird. Der feuchte Hämatit wird dann in den Trockner 21 und der feuchte Quarz in den Trockner 22 gebracht, wo die schwere Flüssigkeit verdampft wird, und beide Dampfströme werden anschließend im Kühler 23 kondensiert und bei 24 in das Verfahren zurückgeleitet.The sediment retained at each stage of the flow apparatus 13 is then sent to a second sorting stage. If necessary, the sinking goods of the flow device 13 can be passed through a dryer 17 before they are fed to the flow device 18 to the second sorting stage in a second liquid, which is referred to here as the heavy liquid and has a significantly greater density than the separating medium in the flow device 13 . The upward flow of the medium in each tube of the flow apparatus 18 is adjusted so that the undesired particles (in this case quartz) are carried out with the overflow and the desired particles (hematite) are collected in the sinkage. Since heavy liquids are rather expensive, their recovery is desirable for economic reasons, and the overflow and sinkage products are fed to thickeners 19 and 20, respectively, where most of the separating liquid is recovered. The wet hematite is then placed in dryer 21 and the wet quartz in dryer 22 where the heavy liquid is evaporated, and both vapor streams are then condensed in condenser 23 and returned to the process at 24.

Das obige erfindungsgemäße Verfahren trennt feste Teilchen entsprechend ihrem spezifischen Gewicht, während früher angewandte Trennverfahren, die ein Trennmedium benutzen, oft keine vollständige Trennung ergaben. Wenn feste Teilchen in ein nach oben strömendes Trennmedium gebracht werden, in dem sie der Schwerkraft ausgesetzt sind, kann eine Trennung der Teilchen wegen ihrer verschiedenen Sinkgeschwindigkeiten entsprechend Größe, Dichte und Form erfolgen. Angenommen, das Trennmedium ruht, wenn die Fallgeschwindigkeit wegen der Kleinheit der Teilchen sehr klein ist, so ist der Widerstand gegenüber ihrem Fall hauptsächlich auf die innere Reibung (Viskosität) des Trennmediums zurückzuführen. Bei relativ hohen Fallgeschwindigkeiten, wie sie von großen Teilchen erreicht werden, sind die Widerstandskräfte hauptsächlich Trägheitskräfte infolge der Verschiebung des Trennmediums durch die fallenden Teilchen. Bei mittleren Geschwindigkeiten für Teilchen mittlerer Größe setzt sich der Gesamtwiderstand aus den Viskositäts- und Trägheitskräften zusammen. Zwischen dem einen und anderen Typ besteht keine scharfe Trennlinie, sondern die Bedingungen ändern sich allmählich. Da sich sowohl der Trägheits- als auch der Zähigkeitswiderstand oder die gemeinsam wirkenden Widerstände gegenüber einem fallenden Teilchen mit dessen Fallgeschwindigkeit erhöhen, wird schließlich ein Punkt erreicht, bei dem der Widerstand gegenüber der Abwärtsbewegung gleich der auf das Teilchen wirkenden abwärts gerichteten Kraft, normalerweise der Schwerkraft, ist. In diesem Punkt erreicht die Geschwindigkeit des fallenden Teilchens einen als seine Endgeschwindigkeit bezeichneten gleichbleibenden Wert. Wenn nun das Fließmedium eine aufwärts gerichtete Geschwindigkeit erhält, werden Teilchen mit einer kleineren Endgeschwindigkeit als die aufwärts gerichtete Geschwindigkeit des Fließmediums in dem ausfließenden Fließmedium ausgetragen, während die anderen Teilchen übrigbleiben und in der Säule des Fließmediums nach unten sinken.The above method of the present invention separates solid particles appropriately their specific gravity, while previously used separation processes that use a separation medium often did not result in a complete separation. If solid particles in a after be brought up flowing separating medium in which it is exposed to gravity there can be a separation of the particles because of their different rates of descent according to size, density and shape. Assuming that the separation medium is at rest, if the speed of fall is very small because of the smallness of the particles, so the resistance to their fall is mainly due to internal friction (viscosity) of the separation medium. At relatively high rates of fall, like her are reached by large particles, the drag forces are mainly inertial forces due to the displacement of the separation medium by the falling particles. At middle Velocities for medium-sized particles are exposed to the total drag the forces of viscosity and inertia together. Between one type and the other there is no sharp dividing line, rather the conditions change gradually. Since both the inertia and the tenacity resistance or the common acting resistances to a falling particle with its falling velocity increase, eventually a point will be reached where the resistance to the Downward movement equal to the downward force acting on the particle, usually gravity, is. At this point the speed reaches of the falling particle is a constant one called its terminal velocity Value. If now the fluid gets an upward velocity, particles with a smaller final velocity than the upward one Speed of the flow medium in the outflowing flow medium discharged while the other particles remain and sink down the column of flowing medium.

Der Wert dieser Endgeschwindigkeit hängt in der Praxis von zahlreichen Faktoren ab, unterliegt jedoch gleichzeitig bestimmten allgemeinen Regeln. So wächst für Teilchen der gleichen Größe die Fallgeschwindigkeit mit ihrer wachsenden Dichte. Ebenso wächst für Teilchen der gleichen « Dichte die Fallgeschwindigkeit mit wachsender Teilchengröße oder wachsendem Teilchendurchmesser. Ferner wächst die Fallgeschwindigkeit bei gleichbleibenden anderen Faktoren mit steigendem Unterschied zwischen den Dichten des Trennmediums und des festen Teilchens. Auch die Form ist ein Faktor; beispielsweise zeigt eine Kugel eine höhere Endgeschwindigkeit als ein Würfel von gleichem Rauminhalt und gleicher Dichte.The value of this top speed depends in practice on numerous Factors, but is also subject to certain general rules. So grows for particles of the same size the speed of fall with its increasing density. Likewise, for particles of the same density, the speed of fall increases with increasing Particle size or increasing particle diameter. Furthermore, the speed of fall increases with other factors remaining the same, with an increasing difference between the Poetry the separation medium and the solid particle. Shape is also a factor; for example a ball shows a higher final velocity than a cube with the same volume and the same density.

In der Praxis heben sich jedoch die Einflüsse der Teilchenform in einem mit zwei Trennmedien arbeitenden Klassiersystem teilweise auf, da die Form in jedem Trennmedium im gleichen Sinn Abweichungen von den auf einer angenommenen Kugelform beruhenden Bedingungen zur Folge hat.In practice, however, the influences of the particle shape cancel each other out a classification system working with two separating media, since the shape in every separation medium in the same sense deviations from those assumed on one Spherical shape based conditions.

Als typisches Beisnipl, ohne damit jedoch die Erfindung zu begrenzen, sei angenommen, daß die beiden zu trennenden Feststoffe Hämatit mit einem spezifischen Gewicht von 5,0 und Quarz mit einem spezifischen Gewicht von 2,66 sind und diese Teilchen in einem aufsteigenden Wasserstrom mit einem spezifischen Gewicht von 1,0 suspendiert sind. Nach dem Stokesschen Gesetz ist dann das Durchmesserverhältnis von Teilchen der zwei Mineralien, die in der aufsteigenden Wassersäule gerade suspendiert werden, 1,55.As a typical example, without, however, limiting the invention, it is assumed that the two solids to be separated have hematite with a specific Weight of 5.0 and quartz with a specific gravity of 2.66 are and these Particles in an ascending stream of water with a specific gravity of 1.0 are suspended. According to Stokes' law, the diameter ratio is then of particles of the two minerals that are just suspended in the ascending column of water will be, 1.55.

Bei größeren Teilchendurchmessern und daher größeren Fallgeschwindigkeiten ist wegen der auftretenden Turbulenz das Stokessche Gesetz nicht mehr streng gültig, und es ergibt sich im angenommenen Fall ein etwas höherer Wert als 1,55. Allgemein gesprochen wächst das Durchmesserverhältnis von Teilchen, die gleiche Absetzgeschwindigkeit haben, mit steigender Teilchengröße.With larger particle diameters and therefore greater falling speeds Stokes law is no longer strictly valid because of the turbulence that occurs, and in the assumed case the result is a value slightly higher than 1.55. Generally In other words, the diameter ratio of the particles increases, the same settling speed have, with increasing particle size.

Wenn die Dichte des Trennmediums vergrößert wird, steigt dieses Durchmesserverhältnis offensichtlich ebenfalls an. Beispielsweise, wenn das zur Trennung benutzte Medium Methylenbromid mit einem spezifischen Gewicht von 2,5 ist, steigt das Verhältnis der Durchmesser der Hämatit- und Quarzteilchen, die in einem nach oben gerichteten Strom dieser schwereren Flüssigkeit gerade suspendiert sind, auf 3,84 an, wobei der leichtere Quarz selbstverständlich grobkörniger ist.As the density of the separation medium is increased, this diameter ratio increases obviously also on. For example, if the medium used for separation Methylene bromide with a specific gravity of 2.5, the ratio increases the diameter of the hematite and quartz particles that are in an upward direction Flow of this heavier liquid just suspended, to 3.84 at the lighter quartz is of course coarser-grained.

Weiter sei bei diesem Beispiel angenommen, daß der aus getrennten Teilchen von Hämatit und Quarz bestehende Ausstoß des Klassierers 12 in das erste Rohr 13a des Stromapparates 13 eingeführt wird und aus Kugeln oder Teilchen, die sich wie Kugeln verhalten, von weniger als 0,1 mm Durchmesser besteht. Diese Teilchen werden dann im ersten Rohr des Stromapparates 13 einem aufwärts gerichteten Wasserstrom solcher Geschwindigkeit ausgesetzt, daß die Kugeln größeren spezifischen Gewichts mit einem Durchmesser von 0,055 mm oder darunter mit dem Überlauf aus dem ersten Rohr des Stromapparates 13 zum folgenden Rohr 13 b ausgetragen werden. Diese Wassergeschwindigkeit reicht also aus, um von dem ein niedrigeres spezifisches Gewicht aufweisenden Quarz alle Kugeln mit einem Durchmesser von 0,085 mm oder darunter wegzuführen. Die Teilchen mit größeren Durchmessern als der eine bzw. andere dieser Werte sinken durch das Trennmedium und werden als ein Sinkgut abgezogen, das nach dem Trocknen bei 17 in das Rohr 18 a des Stromapparates 18 für eine zweite Sortierungsstufe in einem Trennmedium höheren spezifischen G ewichts eingeführt wird.It is further assumed in this example that the separated Particles of hematite and quartz existing ejection of the classifier 12 into the first Tube 13a of the current apparatus 13 is inserted and made of balls or particles that behave like spheres with a diameter of less than 0.1 mm. These particles are then in the first pipe of the flow apparatus 13 an upward flow of water exposed to such a speed that the balls have greater specific gravity 0.055mm or less in diameter with the overflow from the first Tube of the power apparatus 13 to be discharged to the following tube 13 b. That water speed is therefore sufficient to remove from the quartz, which has a lower specific weight remove any balls with a diameter of 0.085 mm or less. The particles with larger diameters than one or the other of these values decrease through the Separation medium and are withdrawn as a sediment which after drying at 17 in the tube 18 a of the power apparatus 18 for a second sorting stage in a separating medium higher specific gravity is introduced.

Angenommen, daß die Flüssigkeit im Rolw 13a des Stromapparates 18 Methylenbromid mit einen: spezifischen Gewicht von 2,5 ist und daß die Teilchen in diesem Rohr einer aufwärts gerichteten Strömung des Mediums ausgesetzt sind, die ausreicht, um alle Quarzteilchen von 0,1 mm Durchmesser oder darunter wegzuführen, so zeigt sich, daß offensichtlich keine Quarzteilchen nach unten sinken werden, da in dem dem Rohr 18 a zugeführten Gut keine solchen Teilchen mit mehr als 0,1 mm vorhanden waren. Da das kleinste Hämatitteilchen in diesem zugeführten Gut 0,055 mm Durchmesser hat und ein Strom, der nur 0,1 mm Durchmesser Quarzteilchen austragen kann, nur zum Austragen von Hämatitteilchen mit einem Durchmesser von 0,026 mm oder darunter ausreicht, ist gleichzeitig offensichtlich, daß alle Hämatitteilchen sich im Sinkgut und der gesamte Quarz im überlaufprodukt befinden.Assume that the liquid in the Rolw 13a of the power apparatus 18 Methylene bromide with a specific gravity of 2.5 and that the particles are exposed to an upward flow of the medium in this pipe, sufficient to remove all quartz particles 0.1 mm in diameter or less, this shows that obviously no quartz particles will sink down, since there are no such particles with more than 0.1 in the material supplied to the pipe 18 a mm were present. Since the smallest hematite particle in this added good is 0.055 mm in diameter and a stream that emits quartz particles only 0.1 mm in diameter can, only for discharging hematite particles with a diameter of 0.026 mm or below this is sufficient, it is also evident that all the hematite particles are separated in the sink and all of the quartz in the overflow product.

Das im Überlauf vom ersten Rohr 13 a des Stromapparates 13 weggeführte Feingut kann durch nachfolgende Behandlung in anderen Rohren 13 b, 13 c und/oder 13 d desselben unter Verwendung von Wasser als Fließmedium in Sinkgut und aufschwimmende Produkte von immer kleineren Größen aufgeteilt werden. Jedes dieser Sinkprodukte kann dann in einer zweiten Sortierstufe unter Verwendung der Schwerflüssigkeit jeweils in den Rohren 18 b, 18 c und 18d des Stromapparates 18 in der eben beschriebenen Art behandelt werden.The led away from the first pipe 13 a of the power apparatus 13 in the overflow Fine material can be treated in other tubes 13 b, 13 c and / or 13 d of the same using water as a flow medium in sinking and floating Products of smaller and smaller sizes are divided. Any of these sink products can then in a second sorting stage using the heavy liquid in each case in the tubes 18 b, 18 c and 18 d of the power apparatus 18 in the just described Kind of treated.

Bei der obigen Diskussion wurde unterstellt, daß die Teilchen reine Mineralien und Kugeln sind und die Trennung die beim freien Absetzen erhaltene ist, da diese Bedingungen berechnet werden können. In der Praxis zeigen selbstverständlich Mineralteilchen normalerweise wechselnde Dichten, sind niemals kugelförmig, und echte freie Absetzbedingungen sind praktisch niemals gegeben. Obgleich diese Abweichungen eine mathematische Analyse unmöglich machen, nehmen sie dennoch den aus den obigen Vereinfachungen gewonnenen Erkenntnissen nicht jeden Wert, da Versuche angesetzt werden können, um die zur Erzielung der gewünschten Trennungen erforderlichen Geschwindigkeiten zu bestimmen. Wie oben erwähnt, zeigen tatsächliche Mineralteilchen in einer bestimmten Fraktion häufig ein größeres Durchmesserverhältnis als für die gleichen spezifischen Gewichte berechnet würde, wenn die Teilchen Kugeln wären. Ähnlich haben Versuche gezeigt, daß das Durchmesserverhältnis in einer behinderten Absetzkolonne größer ist als beim freien Absetzen, weshalb diese gewöhnlich bevorzugt werden.In the above discussion it was assumed that the particles are pure Are minerals and spheres and the separation that is obtained during free settling, since these conditions can be calculated. In practice it goes without saying Mineral particles usually varying densities, are never spherical, and real free weaning conditions are practically never given. Although these deviations make a mathematical analysis impossible, take the one from the above Simplifications of the knowledge gained are not of any value, since experiments are scheduled can be adjusted to the speeds required to achieve the desired separations to determine. As mentioned above, actual mineral particles show in a certain Fraction often has a larger diameter ratio than for the same specific Weights would be calculated if the particles were spheres. Similar have attempts shown that the diameter ratio in a hindered settling column is greater than free weaning, which is why these are usually preferred.

Beim tatsächlichen Betrieb zeigte sich, daß ein Erz mit Gehalt an Hämatitteilchen mit einem spezifischen Gewicht von ungefähr 5,0 von Quarzgangart mit einem spezifischen Gewicht von ungefähr 2,66 nach dem oben beschriebenen Verfahren getrennt werden kann, um ein im wesentlichen quarzfreies Eisenmineralprodukt mit einer Reinheit von über 99 % zu erhalten.In actual operation, it was found that an ore containing Hematite particles with a specific gravity of approximately 5.0 of quartz gangue with a specific gravity of approximately 2.66 by the method described above can be separated to have a substantially quartz-free iron mineral product a purity of over 99%.

Aus dem obigen ergibt sich, daß, je größer der Unterschied der spezifischen Gewichte der beiden Trennflüssigkeiten ist, um so größer der Größenbereich von Teilchen, die nach diesem Verfahren getrennt werden können, und um so geringer die zur Trennung irgendeines Erzes in seine verschiedenen Bestandteile in der ersten Sortierstufe erforderliche Anzahl Stufen sind. Aus diesem Grund ist das spezifische Gewicht des Mediums in der zweiten Stufe vorzugsweise wenigstens das Doppelte von dem des Mediums in der ersten Stufe. Methylenbromid bietet ein spezifisches Gewicht von nahezu 2,5, ist technisch verfügbar und kann wegen seiner hohen Flüchtigkeit und niedrigen Verdampfungswärme und Stabilität mit geringen Kosten rückgewonnen werden.From the above, it can be seen that the greater the difference the specific Weights of the two separating liquids, the larger the size range of particles, which can be separated by this process, and the less the separation required any ore into its various components in the first stage of sorting required number of stages. For this reason, the specific gravity of the Medium in the second stage is preferably at least twice that of the medium in the first stage. Methylene bromide has a specific weight of almost 2.5, is technically available and can because of its high volatility and low heat of vaporization and stability can be recovered at low cost.

Um einen größeren Wirkungsgrad der beiden aufeinanderfolgenden Trennstufen unter Verwendung von Trennmedien verschiedener Dichten zu erzielen und auch die Trocknungskosten zwischen den Stufen auszuschalten, die bei kleinen Teilchengrößen auftreten, da wasserbenetztes Feingut manchmal in Methylenbromid ausflockt, kann man die Dichte des Trennmediums in der ersten Stufe unter das spezifische Gewicht von Wasser herabsetzen. Beispielsweise können leichte Medien, wie Erdöldestillationsprodukte mit einem spezifischen Gewicht in der Nähe von 0,8, verwendet werden. Dieser Abstand zwischen den Dichten der - beiden Fließmedien der beiden Trennstufen kann weiter dadurch gesteigert werden, indem man eine erste Trennung durch Absetzen in einem gasförmigen Medium bewirkt.To make the two successive separation stages more efficient using separating media of different densities and also the Eliminate drying costs between stages, with small particle sizes can occur, as water-wetted fine material sometimes flocculates in methylene bromide the density of the separation medium in the first stage is below the specific gravity of water. For example, light media such as petroleum distillation products with a specific gravity close to 0.8 can be used. This distance between the densities of the two flow media of the two separation stages can continue be enhanced by making an initial separation by settling in one causes gaseous medium.

Obgleich kugelförmige Teilchen in der Praxis selten oder nie auftreten, folgen auf bestimmte Größen gebrochene oder gemahlene Teilchen genügend genau den erwähnten Prinzipien, so daß man die gewünschten Trennungen durchführen kann. Selbstverständlich müssen gewisse Unterschiede in den spezifischen Gewichten der zu trennenden Stoffe bestehen. Das ist eine Einschränkung, der alle bekannten Arten von Klassierern unterworfen sind, die jedoch durch die Erfindung auf ein Mindestmaß herabgedrückt werden kann. Infolgedessen bewirkt das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung zweier verschiedener Trennmedien eine scharfe saubere Trennung in vielen Fällen, wo wiederholte Sortierstufen im gleichen Medium, meistens Wasser, nicht den gewünschten Trennungsgrad liefern können, da kein großer Unterschied in den spezifischen Gewichten vorliegt.Although spherical particles rarely or never occur in practice, broken or ground particles to a certain size follow with sufficient accuracy mentioned principles so that one can carry out the desired separations. Of course must have certain differences in the specific weights of the substances to be separated exist. This is a restriction that all known types of classifiers are subject to which, however, can be minimized by the invention. As a result, the method of the present invention operates using two different ones Separation media provide a sharp clean separation in many cases where repeated sorting stages in the same medium, mostly water, do not provide the desired degree of separation as there is not much difference in the specific weights.

Bei jeder Anwendung der Erfindung sind einige Vorversuche erforderlich, um den vorteilhaftesten Bereich von Korngrößen, Dichten der zu verwendenden Trennmedien, Geschwindigkeiten usw. festzulegen, jedoch ist das allgemeine übung bei hydraulischen Klassierverfahren, und die verschiedenen erforderlichen Maßnahmen sind für den Fachmann selbstverständlich.Each time the invention is used, some preliminary tests are required. to find the most advantageous range of grain sizes, densities of the separation media to be used, Setting speeds etc., however, this is general practice with hydraulics Classification procedures, and the various measures required are for those skilled in the art Of course.

Obgleich die Erfindung im einzelnen in der Anwendung auf eine besondere Trennung beschrieben wurde, ist sie darauf in ihrer allgemeinen Bedeutung nicht begrenzt. Die Klassieranlagen können beispielsweise nicht nur hydraulische Klassierer, Absetzkammern, freie oder behinderte Absetztanks u. dgl., die unter Schwerkraft arbeiten, sondern auch Anlagen umfassen, bei denen die Teilchen der Zentrifugalkraft ausgesetzt sind. Ebenso können verschiedenste Trennmedien verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie die zu trennenden Stoffe nicht auflösen oder mit ihnen reagieren. Ferner wird, falls das zu konzentrierende wertvolle Produkt der Stoff mit geringerem spezifischen Gewicht ist, diese als überlauf- oder Aufschwimmprodukt von der zweiten Trennung anfallen.Although the invention is detailed in its application to a particular one Separation has been described, it is not on it in its general meaning limited. The classifying systems can, for example, not only use hydraulic classifiers, Settlement chambers, free or obstructed settling tanks and the like that operate under gravity work, but also include systems in which the particles are subjected to centrifugal force are exposed. A wide variety of separation media can also be used, provided that that they do not dissolve or react with the substances to be separated. Further becomes, if the valuable product to be concentrated is the substance with less specific Weight is this as an overflow or floating product from the second separation attack.

Claims

Claims: 1. A method for separating granular solid substances of various types specific weights from a possibly prior to the required grain size crushed mixture of the same, characterized in that the first stage is a Classification in a first separation medium in a flow apparatus (13) by means of a Flow of the separation medium and then a separation in a second stage by classification in a second separation medium of greater density than the first separation medium in a second flow apparatus (18) by means of an upward flow of the second separation medium is carried out, with both liquids a lower specific gravity than each of the materials to be separated and the fabric of greater density than sinking material and the other material in the overflow of the second stage be carried out.

2. A method for separating solid particles according to claim 1, characterized in that the first stage is a series of classifications in the first Separation medium includes to make a number of products each having a different grain size fraction represent the mixture and each particle of both substances within a certain Range of grain sizes contain, win, and in the second stage each product the classifications for themselves the second classification and separation in the second separation medium of greater density than the first separation medium is subjected.

3. Separation process according to claim 1 or 2, characterized in that the second separation medium is a Has density of about 2.5.

4. Separation method according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the first separation medium is water and the second separation medium is methylene bromide is.

5. Separation method according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the product of the first stage is dried before the second stage of the Separation is subjected.