DE1758135C - Vorbereitungsverfahren zur magnetischen Aufbereitung von Mineralienmischungen - Google Patents

Description

Bekanntlich können die magnetischen Eigenschaft 50 hitzungsvorrichtung so stark erhitzt, daß das ten vieler Mineralien durch Wärmebehandlung der- Material zersetzt wird.

art beeinflußt werden, daß die magnetische Ent- Da das gesamte Material bis zur Zersetzung er-

mischung bzw. Abtrennung einzelner Komponenten hitzt werden soll, ist ein erheblicher Energieaufwand möglich wird. Hierzu wird die gesamte Mischung. erforderlich. Ferner entsteht bei einer Anwendimg gegebenenfalls, z. B. bei der Behandlung von Surden 55 dieses Verfahrens auf aus mehreren Komponenten unter oxydierenden oder bei der Behandlung von bestehende Mischungen ebenfalls der Nachteil einer Hämatit oder anderen Eisenoxyden unter reduzieren- möglicherweise unerwünschten Veränderung physiden Bedingungen oder beidem, erwärmt. Durch War- kalischer oder chemisch*·- Eigenschafter, einzelner mebehandlung beeinflußbar sind z. B. im Sinne einer Komponenten durch die Zersetzung oder die AusZunahme der magnetischen Aktivität Pyrit, Hämatit. 60 treibun^, flüchtiger Bestandteile, z. B, die bereits er-Markasit, Siderit, Kupferpyrit, Arsenpyrit, Bornit, wähnte Verschlechterung des Kalorienwerts oder der Pyrolusit u. a. m. Bei einer Behandlungsdauer von Abbrandkennlinie von Kohle,
wenigen- Sekunden bis zu einer oder mehreren Stun- Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur

den gelangen Temperaturen von 300 bis 1000° C magnetischen Entmischung unter Ausnutzung der zur Anwendung. Von besonderer Bedeutung ist dies 65 Änderung der magnetischen Eigenschaften der ab-Verfahren bei der Erzaufbereitung. Es ist auch be- zutrennenden Komponenten, das die Erhitzung der reits vorgeschlagen worden, das Verfahren für die gesamten Mischung und einen damit zusammenhängen-Entfcrnung von Pyrit aus Steinkohle einzusetzen. Die den übermäßigen Energieaufwind sowie gegebenen-

3 4

falls eine unerwünschte physikalische oder chemische ten Umwandlung in die ferromagnetische Phase erVeränderung des behandelten Materials vermeidet. zielt, da bei längerer Behandlung auch eine zunen-

Die Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Ver- mende Erwärmung der· Kohlemasse emtatt. Nach fahren unter Verwendung einer Erhitzung durch eine günstiger Ausgestaltung der Erfindung wird daher die elektromagnetische Strahlung im Mikrowellenbereich 5 Bestrahlung abgebrochen, sobald IU /o una nocn dadurch gelöst, daß unter entsprechender Einstellung besser 5 ·/· des Pyrits umgewandelt ist von Strahlungsfrequenz und Bestrahlungsdauer die Günstig ist femer die Zufuhr eines Uasstroms m

abzutrennende Komponente durch selektive. Absorp- den Bestrahlungsraum, z.B. den Tunnel 15. Uei oastion bevorzugt erhitzt wird, wobei die Bestrahlung strom, bei Behandlung von pynthaltiger Kohle z. ö. nur so lange aufrechterhalten wird, bis wenigstens eine io Luft, wird über die Leitung 23 m den tunnel gema-Oberflächeiischicht des Korns der abzutrennenden sen und durch die Leitung 24 abgesaugt Durch den Komponente in eine aktivere magnetische Phase um- Luftstrom wird ausgetriebener Wasserdampt mitgegewandelt ist und vor Einsetzen einer nennenswerten rissen und gleichzeitig der für die Umsetzung des Erhitzung der übrigen Komponente abgebrochen Pyrits in Häiritit und Magnetit erforderliche bauerwird. 15 stoff zugeführt

An Hand der ein Alisführungsbeispiel zeigenden Nach Abkühlung des umgesetzten Materials unter

schematischen Zeichnung sei die Erfindung näher er-. den Curiepunkt wird die Kohle durch das fransläutert, portbard 12 über die Leitung 26 dem magnetischen

Feingemahlene Kohle wird aus dem Fülibehälter Abscheider 25 zugeführt, der ^!as hochmagnetische. il über Ventil 13 und Verteiler 14 auf das Trans- 20 umgewandelte Pyrit aus der Kohlemasse enttemt portband 12 gegeben. Die Teilchengröße wird dabei und zum Abfall gibt, oder der weiteren Verwendung. MD gewählt daß ein möglichst hoher Anteil an freien, z. B. einer Extraktionsanlage zur Gewinnung von d.h. aus dem Kohlegefüge gelösten Pyritteilcher. Eisen und Schwefel zuführt, wahrend der Kohlestrom vorliegt. Da die Größe der Pyritkristalle je nach der 27 _ur weiteren Verwendung ebenfalls abgezogen Kohlensorte stark schwankt, ändert sich die gün- 25 wird. .

stigste Teilchengröße der aufgegebenen Kohle ent- Das folgende Beispiel dient der weiteren fcrlaute-

sprechend und liegt zwischen 0,035 und 0,42 mm; rung,
der günstigste Bereich ist 0,035 bis 0,074 mm. B e i s ο i e 1

Die Bestrahlung erfolgt in einem Tunnel 15 mit

rechteckigem Querschnitt und elektrisch leitenden 30 Proben feingemahlener, pyrithaltiger Kohle wurden Wandflächen. Die Endstücke 16 und 17 verhindern einer elektromagnetischen Strahlung mit Frequenein Ausweichen der elektromagnetischen Strahlung. zen von 400 kHz bis 10 000 MHz ausgeätzt. Es war Durch den Tunnel führt das die Kohle zuführende innerhalb des gesamten Frequenzbandes eine selek-Transportband 12 aus dielektrischem Material, z. B. tive Erhitzung des Pyrits zu beobachten, die mit anTeflon. Das Transportband wird z. B. durch minde- 35 steigender Frequenz zunahm. Das so behandelte stens eine der Walzen 18,19 in Pfeiirichtung 20 an- Pyrit besaß hervorragende magnetische Anziehung; getrieben. Verlust der Kohle an flüchtigen Bestandteilen konn-

Die von einer geeigneten Kraftquelle 21 erzeugte ten nicht festgestellt werden.

elektromagnetische Energie wird über einen Leiter 22 Eine gute Umwandlung der Pyntteilchen in die

dem Tunnel 15 zugeführt. Bei Verwendung von Mi- 40 ferromagnetische Phase war auch bei 10 000 MHz krowellenfrequenzen besteht der Leiter 22 z. B. aus ohne nennenswerte Erhitzung der Kohlemasse festeinem rechteckigen Wellerleiter mit einer Anzahl von zustellen. Die ermittelten Daten zeigen die Tendenz öffnungen in der dem Tunnel 15 gegenüberliegenden zunehmender Selektivität der Erhitzung bei noch Wand, so daß die Mikrowellenenergie nach unten in höheren Frequenzen.

das Innere des Tunnels 15 gelangt und dort auf das 45 An Stelle der oben erläuterten, mit einem Transvom Transportband zugeführte Mahlgut einwirkt Je portband und einem Tunnel arbeitenden Anlage kann nach der verwandten Frequenz können auch Koaxial- die Bestrahlung auch mit anderen, an sich bekannten oder Streifenleiter als Energieleiter dienen. Hochfrequenzvorrichtungen erfolgen, beispielsweise

Die Bestrahlungsdauer hängt vom Feuchtigkeits- mit einer in einem Rohr koaxial angeordneten Ringgehalt der Kohle, der Strahlungsfrequenz und dem 50 kammer, in der die Bestrahlung erfolgt, u. a. m. Spannungsgefälle im Tunnel 15 ab, wobei je nach Die Abtrennung von Pyrit aus Steinkohle stellt

der Frequenz 1 bis 100 Sekunden, bei z. B. 10 000 lediglich ein Beispiel einer günstigen Anwendung des MHz 2 bis 10 Sekunden ausreichend sind. erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Es ist grundsätz-

Obwohl z. B. in Kohle verteilter Pyrit bei Bestrah- lieh immer dann einsetzbar, wenn in einer Mischung lung innerhalb einer großen Bandbreite bevorzugt 55 mindestens eine Komponente durch Erhitzen im eine selektiv erhitzt wird, werden Frequenzen oberhalb aktivere magnetische Phase überfuhrt werden kann. 1 MHz bevorzugt; am günstigsten sind Frequenzen Als weiteres Beispiel sei die Gewinnung eines Kupvon etwa 1000 MHz. Optimale E-gebnisse werden bei ferkonzentrats aus einer Pyrit-Kupfeipynt-Silikateiner auf die Oberfläche der Pyntteilchen beschränk- Mischung bzw. dem entsprechenden Erz genannt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 aus den Vorkommen der USA geförderte Steinkohle Patentansprüche: ist stark schwefelhaltig (etwa weniger als 1 bis 6°/o), wobei etwa 40 bis 80% des gesamten Schwefel-

1. Vorbereitungsverfahren zur magnetischen gehalts in Form von Pyrit vorliegt. Das bei der Aufbereitung von Mineralienmischungen, indem 5 Kohleverbrennung anfallende SO₂ stcilt aber eine die magnetischen Eigenschaften nur der abzutren- unerwünschte Emission dar, die bei der zunehmennenden Komponenten derart verändert werden, den Luftverschmutzung möglichst vermieden werden daß diese magnetisch entfernt werden kann, wobei muß. Die Kohleverbraucher, insbesondere Elektrizidie Mischung zur Erhitzung einer elektromagne- tätswerke, sind daher gezwungen, entweder natürlich tischen Strahlung im Mikrowellenbereich ausge- io vorkommende, aber seltene Kohletypen mit niedrisetzt wird, dadurch gekennzeichnet, gern Schwefelgehalt zu verwenden, oder aber die daß unter entsprechender Einsteilung von Strah- Kohle zunächst zu entschwefeln, was den Betneb lungsfrequenz und Bestrahlungsdauer die abzu- . stark verteuert.

trennende Komponente durch selektive Absorp- Nach dem erwähnten Vorschlag wird feingemah-

tion bevorzugt erhitzt wird, wobei die Bestrahlung i₅ Jene Kohle an der Luft und unter Dampfzufuhr ernur so lange aufrechterhalten wird, bis wenigstens hitzt, bis zumindest ein Teil des PyritgehaUs in eine Oberflächenschicht des Korns der abzutren- Magnetopyrit (Pyrrhotin). Magnetit und gammanenden Komponente in eine aktivere magnetische Häniatit umgewandelt und damit der Übergang vom Phase umgewandeU ist und vor Einsetzen einer paramagnetischen zum ferromagnetischen Zustand nennenswerten Erhitzung der übrigen Kompo- ao vollzogen ist. Nunmehr kann die magnetische \bnente abgebrochen wird. trennung der umgewandelten Pyritphase erfolgen.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch ge- Da eine rasche Umwandlung in Pyrrhotin ers: bei kennzeichnet, daß die Bestrahlung abgebrochen etwa 600" C erfolgt und auch die Oxydation zu wird, sobald eine Oberflächenschicht des abzu- Magnetit imd Hämatit hohe Temperaturen erfordert, trennenden Korns, vorzugsweise 10⁰O und onti- 35 ist eine starke Erhitzung der gesamten Kohlenmasse mal weniger als 5 ⁰Zo der Gesamtmasse der ab- erforderlich. Um wenigstens die magnetische Phasenzutrennenden Komponenten magnetisch umge- änderung der Obei Hache des Pyritkorns zu erreichen, wandelt ist. ist eine Erhitzung auf mindestens 360 C nötig. Da-

3. Verfahren gen· "iß Anspruch 1, dadurch ge- mit wird das Verfahren unwirtschaftlich, da die kennzeichnet, daß die Frequenz der -'ektromagne- 30 starke Erhitzung der gesamten Masse nicht nur tisch ;n Strahlung mehr als 10 Megahertz beträgt. teuer ist, sondern auch durch die Austreibung der

4. Verfahren nach irgendeinem ¹Cr vorher- bei diesen Temperaturen flüchtigen Bestandteile der gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, Kalorienwert der Kohle verschlechtert und ihre Abdaß die Mischung a^s Kohle und die abzutren- braudkennlinie in unkontrollierter Weise verändert nende Komponente aus Pyrit besteht und die 35 wird. Ähnliche Nachteile sind bei der eine Erhitzung Bestrahlung in einem fließenden Gasstrom, vor- de,- gesamten Mischung erfordernder magnetischen zugsweise einem Luftstrom, erfolgt. Trennung anderer Mischungen bzw. Mischungskom-

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch ge- ponenten als Kohle-Pyrit zu erwarten,
kennzeichnet, daß die Teilchengröße der Kohle Es ist beieits bekannt, zur Materialerhitzung elek-0,035 bis 0,42 mm und vorzugsweise 0,035 bis 40 tromagnetische Energie im Mikrowellen^reich ein-0,074 mm beträgt. zusetzen. Insbesondere schlägt das USA.-Patent

3 233 030 sowie das USA.-Patent 3 261959 ein Verfahren zur Erzaufbereitung durch Behandlung

mit einer elektromagnetischen Strahlung hoher Fre-45 quenz vor. Das aufzubereitende Erz, z. B. Hämatit,

Die Erfindung betrifft ein Vorbereitungsverfahren _wj_rd _zur besseren Absorption der Mikrowellen durch zur magnetischen Aufbereitung einer aus mehreren die Erzteilchen zunächst mit Wasser versetzt und Komponenten, insbesondere verschiedenen Minera- dann unter Bildung eines elektrischen Bogens zwilien, bestehenden Mischung. sehen den Erzteilchen und den Elektroden der Er-