DE1952003A1

DE1952003A1 - Schleusenkonzentrator fuer laminare Stroemung

Info

Publication number: DE1952003A1
Application number: DE19691952003
Authority: DE
Inventors: Tomlinson William B
Original assignee: CARPCO RES AND ENGINEERING Inc
Current assignee: CARPCO RES AND ENGINEERING Inc
Priority date: 1968-11-25
Filing date: 1969-10-15
Publication date: 1970-05-27
Also published as: US3509997A; GB1225211A; FR2024112A1

Description

ο '.iileusenkonaentrator für laminare otrömung.

Me .,.,rfindung bezieht sich a.u£ einen -tJchleusenkonzeiitrator j-Lvr laminare ' trönrani:; zum brennen partlkeliörmi^ei- Materia-Iien unterschiedlichen spezifischen G-ewiohtes mit eine-i
Lei-tun;=.; mit einem ο Deren Aiii gäbe ende und. einem unteren Aus-"..ragaenae, wo υ ei v/eni^atens ein Scaleusenabscanitt durch
fi.:..e.je Leitung gebildet und so ausgebildet isc, daß er eine .s.v.:.sc 1x1 ämmung der- au trennenden Mater ..alien von diesem Aui- £,£.->e3nde empiäiig; und eine Auigabeeinr:'.ohtung dieser leitung" angeordnet; iat, um einen .gleichförmigen und ruhigen
der Aufschlämmung zwa oclileusenabschnitt zu fördern.

χι in bekanntes Phänomen tritt auf, wenn eine i'lüssigkeit,
;*.n der partikelförmige Materialien unterschiedlichen spezifischen Gewichtes suspendiert sind, das ist eine Aufschlämmung; solcher Materialien in relativ ruhigem Zustand durch.
G,ne Leitung fließen kann. Die partikelförmi^en Materialien sich in eine Vielzahl von Schichten entsprechend "

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ihren relativen spezifischen Gewichten; das Material mit dem größten spezifischen Gewicht befindet sich unten und das Material mit dem kleinsten spezifischen Gewicht befindet sich oben, wobei die Materialien mit spezifischen Zwischengewichten hi er 2, wi sehen angeordnet sind.

Dieses Phänomen wurde mit Vorteil ausgenutzt, um Mineralien unterschiedlicher spezifischer "Dichten zu trennen. Im allgemeinen wird ■ ein sich verjüngender Schleusenkonzentrator vorgesehen, durch den ein im wesentlichen laminarer Fluß einer Aufschlämmung der zu trennenden Ma/berialien geleitet wird, bei Vorhandensein der laminaren o'o'römung ordnen sich die,Mineralpartikel unter dem i&Lnfluil· der Schwerkraft selbst in Schichten entsprechend ihren spezifischen Gewichten. Weiterhin versucht, "wie .in der frsjaz. Patentschrift 1 711 081 darrelegt, eine Zunahme in - der' iPief e und Gescawindigkeit der Aufschlämmung die Geschwindigkeit der schichtenbildung zu beschleunigen.

übliüLie verjüngte Schleusenkon^eritratoren dieser iiauart haben sich ^edoca nicht als geeignet "erwiesen-,-" um i'eiii::erkleiuerte Mineralpartikel ähnlicüer spezifischer 'rewiohte 7λχ trennen, da die Geschv/iiidigkeit der; Aaiscalämmung nichx ausreictiend gesteigert -'wercien

kann, iun die Materialien v/irksam zu entsc-hichteii, ohne die laminare Strömung zu stören. In soleaen Konzentratoren neigt also bei

dazu zunehmender Strömungsgescawindigkeit die Auschlämmung/wellenartig läii.'xs der Zonzentratorseitenwänden zu fließen,-was- in die dtrörnim:; eine i'uruulenz einführt. Solch ein Turbulenz versucht, die suspendierten Mineralpartikel zu verschmisciien und so die Schichtenbildung zu stören. . - ' ^Ί

Erfindungsgemäß soll nun eine Lösu:ig.-für die geiiar_nte Schwierigkeit gefunden werden, die bei üblichen sich verjüngenaen Schleusenkonzentratoren auftritt; die Erfindung asb ganzbesonders geeignet, um feinzerkleinerte Mineralien ähnlicher spezifischer Gewichte zu trennen.

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Grundsätzlich umfaßt der Konzentrator liaoli der .Erfindium einen-Scaleusenabsclmitt der so ausgebildet ist, daß er eine aufsc der zu trennenden I.Iaterialen aufnimmt. Der SchleusenaDschnitt umfaßt: einen ersten '!'eil, v/elcher Einrichtungen bildet,- um eine laminare Aufschlämmungsströmung auszulösen und diese strömung konvergieren zu lassen und Merdurcii liefe und Geschwindigkeit der Aufschlämmung au vergrößern un die Materialien in eine Vielsahl-f von Schichten entsprechend ihren spezifischen Gewichten zu entschichten; einen zweiten an den dersten Teil angrenzenden Teil, welcher eine Einrichtung "bildet, um die laminare Strömung der Aufschlämmung zu halten und die Strömung divergieren zu lassen, wodurch Tiefe und Geschwindigkeit der Aufschlämmung vermindert v/erden un-d die Schichten gleichmäßig ausgebreitet werden und eine Austragseinriehtung, äie in der liähe "des zweiten Seiles angeordnet isi", um eine Praktion der ent schichteten Materialien aus dem Konzentrator su entfernen. Der Konzentrator umfaßt such eine dem Schleußenabschnitt zugeordnete Auf gäbe einrichtung aun Zuführen einer gleichförmigen Strömung der Aufschlämmung an den ersten Teil des Schleusenabschnittes.

Vorzugweise umfaßt der Konzentrator wenigstens einen zusätzlichen ochleusenabsciinict, der dem obengenannten ersten Abschnitt i,eiico!ioart und so air-obildeb ist, da. er die Aufschlämmung aiifnir::iü;, nachdem diese C-en ersten Abschnitt passiert hat. De:.- susät^liv.i.e Schleusenaoß.-^jiitü ist konstruktiv älinlich dem ersten Absu-raiitt; er weist einen ersten Teil auf, welcher ein Mitbsl bildet, um die laminare 34-öL'j.iiui; der AufschläiaDun^ zn M.ten und die -'Jrömvui'':

- ^r "' Tiefe

relconvergiere^ ßu lassen, wodurch wiederum/und _Gescliwinai_tikeit üei- ^uischlöjr.::rari;- ^escei^ert werden und die Laterialien in eine Vielzahl von Z -\Lz\s:,Q'a erneut- enißprechend cen spezifische.! 3-ewichren gesani^.itet werlen,¹ nachten die ocen genannte ersr-s Iralci lon hiei-vo:: s,:eLo. »ii wai-de.; weiterhin ist ein zwei ö ei· IL ;lcs.: c:.-sten jv.M Lou-:-.cii..arte;j "eil vorgesehen, welcher Mittel ell ,^z,

t ~ AflV " ilaicoi, v.nf uiesc

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der Aufschlämmung vermindert und die Schichten erneut ausgebreitet werden; auch vorgesehen Ist. eine zusätzliche Austragseinrichtung,, die in'der Iiähe des zweiten Teils des ,zusätzlichen SchleLisenabschnittes angeordnet ist,"., um -.eine zusätzliche Fraktion- der geschichteten Materialien.aus dem Konzentrator zu entfernen.

Erflndungsgemäß soll also ein laminarer Strömungschleusenkonzentrater geschaffen -werden, welcher so ausgebildet ist, daß partikelförmlge Materialien" unterschiedlichen spezifischen Gewichtes getrennt werden. Auch soll ein Iiäminarströmungsschleusen-Konzentrator geschaffen werden, welcher spezifisch ausgebildet ist, um wirksam fein zerkleinerte Materialien unterschiedlichen spezifischen G-evd.chtes zu trennen. " . ^: ■ ^:

Auch richtet sieh die Erfindung auf einen Sehleusenkonzentrator mit einem Schletisenabsehnitt^ der aus; ersten und zweiten Teilen besteht, die eine Strömung, einer Aufschlämmung partikel!örmiger Materialien, "konvergieren und divergieren, während solch eine Strömung ausgelöst und im laminaren. Zustand, gehalten- wird. ^: .

Auch wird erfincungBgemäß ein ,Sehleusenkonzentrator mit laminarer Stkörnung."vorgeschlagen, wel-cher Einrichtung zum Aufgeben einer gleichfÖrin.igen..-tm-d.>:iib:tgen-"Strömun"-g" einer Aufschlämmung partikelföi-m ig er. Materialien, an den Schleus enabsehnitt aufweist. .

-Eine . beispielsweise- Ausführungsform der Erfindung soll nun. anhand uer -bell.iegenaeii .Seichnung nähex'l.erläutert: werden, in denen

Pig. 1 - eins^Draufsicht-auf den Eonzentratore nach der Erfindung· - - y'.. zeigt j'.'- -/, ... " ■-■-.. /■'.--'■ ■■""■'.--."-."' v. "":".■ : --. --

Kg. 2 ist eine .AhBicht, teilweise- Im Schnitt, des in Hg, 1 ." ■' "-"■ . gezeigt en-Konzentrat or s j .■;:'.- -■■■-'" ". "^: ■ .

Pig. 3 ;lst ein X^r;ertlkals.chnitt durciä äen.In Plg._: 1 gezeigten ". Konzentrat or j ■- ■ ".'.' ... ; ; ·"', . .■■-.■-■.

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-D- ■ :

Pig." 4 ist ein Schnitt längs der Linie 4-4 in 3?ig. 5; und

J¹Ig. 5 ist ein vergrößerter Vertikal schnitt durch einen Teil des in Mg. 1 gezeigten Konzentrator.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Konzentrators nach der Erfin- ' dung ist in den I?ig. 1 und 2 mit dem Bezugszeichen 10 "bezeichnet wo'-.den. Der Konzentrator TO umfaßt eine Leitung 16-mit einem ersten Schleusenabschnitt 12, einem zweiten Schleusenabschnitt 14 und einem dritten Schleusenab'schnitt I?; das Aui gäbe ende des zweiten Abschnitts 14 grenzt an das Austragsende des ersten Abschnittes 12 an und das Aufgabeende des dritten Abschnitts Ip grenzt an das Austragende des zweiten Abschnittes 14 an. Die Leitung 15'umfaßt ein Paar gegenüberstehender konvergierender kontinuierlicher Seitenwände 13 sowie eine kontinuierliche Bodenwandung 20 und wird von einer Y:ielzahlvon Beinen 22 getragen. Die Beine 22 tragen die Leitung in geneigter Lage, so daß eine Aufschlämmung partikljeiörmiger in den oberen oder Aufgabeteil 21 eingeführten Materialien die Leitung hinabströmt und von dieser an.das untere oder Austragsenx'.e 25 s,usget;-:agen wird. Der Konzentrator 10 umfaßt auch eine Aufgabe einrichtung 24 zum "Hinführen der Aufschlämmung in den ersten . Sjhleusenabschnitt 12. Die Zuführungseinrichtung wird genauer unten beschrieben werden. Eine Strömungsführung, im folgenden Strömungs-■ leitblech 26 genannt, ist mit der Innenseite jeder Seitenwandung Ib längs des Abschnittes der Leitung 16 verbunden und bildet den ersten Schleusenabschnitt 12. Die StrömungsleitbefLche sind vorzugsweise mit den Jeitenwandüngen durch Stelleinrichtungen verbunden, die es ermöglichen, .daß die Lage der !führungen in Längsrichtung der Leitung 16 steuerbar wird, Solche Einrichtungen umfassen zweckmäßig Schlitze 17» die in Seitenwandungen 18 ausgebildet "sind, innerlialu deren Schrauobolzen 19 untergebracht sind, die an die Strömungslei tbleo ti ~ 26 befestigt sind.. Die Bolzen sind in ihrer Lage durch Muttern 2_, versperrt.

Die Innen-.läohe jedes der Strömungsleitbleche 26 wird gebildet durch ein. nach innen gekrümmtes Segment 28 und ein nach außen £Gkrümmtes Segment 30. Jedes nach innen gekrümmte Segment ist be-

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nachbart dem zugeordneten nach außen gekrümmten Segment und bildet .iermit eine kontinuierliche nicht-durchbrochene konvexe Kurve.

Die Bodenwandtmg 20 und die nach innen gekrümmten Segmente 28 bilden einen ersten Ieil32 des Schleusenabschnittes 12. Der erste Teil 32 bildet Mittel zur Auslösung einer Laminarströmung der Aufschlämmung, die hierin eingeführt ist, wobei eine solche Strömung zum konvergieren gebracht wird. Ein Konvergieren der Strömung sorgt für eine Zunahme der Geschwindigkeit und Tiefe der Aufschlämmung. Bei Vorhandensein laminarer Strömung führen diese Zustände bei den partikelförmigen Materialien in der Aufschlämmung unter dem Einfluß der Schwerkraft zum Entschlichten in eine Vielzahl von Schichten entsprechend den jeweiligen spezifischen Gewichten.

Die Bodenwandung 20 und die nach aussen gekrümmten oegm-i-nte 30 bilden einen zweiten Teil 34 des ersten S chi eusenabschn.it τ es 12. Der zweite Schleusenabschnitt 34 bildet eine Einrichtung, um die laminare Strömung der Aufschlämmung zu halten und eine solche Strömung zu divergieren. Ein Divergieren der Strömung sorgt dafür, daß Tiefe und Geschwindigkeit der -Aufschlämmung abnehmen. Bei Vorhandensein der laminaren Strömung sorgen diese Bedingungen dafür, daß die Schichten partikelförmiger Materialien seitlich zur Strömung sich quer über die Fläche der Bodenwanaung 20 verbreiten.

Der erste Schleusenabschnitt 12 umfaßt auch eine Austragseinrichtung 36, die benachbart dem zeiten Teil 34 angeannet ist, um eine Fraktion der geschichteten partikelförmigen Materialien vom Konzentrator abzuziehen. DieAustragseinrichtung 'umfaßt eine Platte 38, die entfernbar in eine Ausnehmung 40 (Fig. 5) in der . Bodenwaridun^g 20 einführbar ist und die vorzugsweise nahe den Übergangsstellen 35 deijnach außen gekrümmten Segpsnte 30 und der Innenflächen der Seitenwandungen 18 angeordnet ist. Die Platte 38 kann aus Kunststoffmaterial, beispielsweise Polyvinylchlorid oder irgendeinem anderen geeigneten Material hergestellt sein und besitzt einen Querschlitz 42 hierin, der einen Querschlitz 44 in der Bodenwandung 20 überlagert. Ein Bruchteil der geschichteten partikelförmigen Materialien tritt durch Schlitz 42 und 44, während die Auf-

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Bchlämmung hierüber strömt -und kann unterhalt der Leitung 16 getrennt aufgefangen werden* Da die Platte 38 entfernbar ist, können andere ähnlicte Platten mit Schlitzen unterschiedlielier Gestalt und Abmessungen anstelle der Platte 38 genommen werden, wie aus weiter unten diskutierten Gründen erforderlieb, sein kann.

Der zweite Schleusenabschnitt 14 beginnt an der Aus trags einrichtung 36. Ein Strömungsleitblech 39 ist mit der Innenfläche jeder Seitenwandung 18 längs des Teiles der Leitung 16, die den Schleusenabschnitt 14 bildet, verbunden. Gewünsehtenfalls können mit den Seitenwandungen Strömungsleitbleche 39 durch Stellmittel Verbunden sein, die es ermögliche^ daß die Lage der Strömungsleitbleche in Längsrichtung der Leitung 16 reguliert werden kann, wie den mit !Sesug auf die Strömungsleitbleche 26 beschrieben.

Die Strömungsleitbleche 39 sind konstruktiv ähnlich den Leitblechen 26 und bilden mit der Bodenwandung 20 einen ersten Teil 4I und einen zweiten Teil 43· Der erste Teil 4"! > ähnlich dem ersten Teil 32, bildet Mittel, um die laminare Strömung der Aufechlämmung aufrecht su erhalten, wobei die Aufschlämmung in das Aufgaoeende des Abschnittes 14 vom Austragsende des Absclinittes 12 eingeführt wurde; hierdurch soll diese Strömung rekonvergiert werden. Das Rekonvergieren der Strömung sorgt dafür, daß Tiefe xuad. Geschwindigkeit der Aufschlämmung wieder zunehmen,· wodurch veranlaßt wird, daß die partikelförmigen Materialien in der Aufschlämmung sich erneut schichten, ^nachdem die .erste Pra ktion hiervon abgezogen wurde. Der zweite Teil 43 bildet ähnlich wie der zwöite Teil 34 ein Mittel, um die laminare Strömung der Ai&clilämmung aufrecht zu erhalten und diese Strömung su redivergieren. Das Redivergieren der Strömung sorgt wieder für eine Abnahme der Tiefe und Geschwindigkeit der Aufschlämmung wod"arca die partikelförmigen Materialien in der Aufschlämmung veranlaßt v/erden, sich wieder seitlich quer zur Oberfläche der Bode^wandung 20 auszubreiten.

Der zweite Schleusenabschnitt I4 umfaSt auch eine-Austragseinrichtung 46, welche konstruktiv ähnlieh der Austragseinrichtung 36 ist, um eine zweite !fraktion der geschichteter, partikelformigen

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Materialien vom Kozentrator abzuziehen. Die Austragseinrichtung ist vorzugsweise nahe den unteren übergängen 45 der Strömungsleitcleche 39 und der Innenflächen der "Seitenwändungen 18 angeordnet.

Der dritte Schieusaabschnitt 15 beginnt an der Austragseinrichtung 46 und umfaßt ein Paar von Strömungsleitblechen 47, die konstruktiv ähnlich den Strömungsleitblechen 26 und 39 sind u&& umfaßt auch eine Austragseinrichtung 48, welche konstruktiv ähnlich den Aus— tragseinrichtungen 36 und 46 ist. Eine dritte Fraktion der ge— •chichteten partikelförmigen Materialien wird durch die Austragseinriciitun 48 vom Konzentrator abgezogen.

Die Leitung 16 erstreckt sich ein kurzes Stück nach unten über den dritten Schleusenabschnitt 15, der an der Austragseinrichtung48 endet, hinaus, bis zum Austragsende 23. Die Fraktion der partikel-.-'.'örmlgen nicht durch die Austrageinrichtungen 36, 46 und 48. abgezogenen Materialien strömt aus der Leitung 16 am Austragse-nde 23 aus.

Um die laminare Strömung der Aufschlämmung die Leitung 16 hinab hervorzurufen, wer.den Innenflächen der Seitenwandungen 18, Bodenwandung 20 und Strömungsleitbleche 26, 39 und 47 so glatt wie wirtschaftlich vertretbar ausgeführt, beispielsweise in dem diese ' Oberflächen mit einem haltbaren Kun^tstoffmaterial überzogen werden und hierdurch die Grenzschichtturbulenz längs der !'lachen.der durch die Aufschlämmung kontaktierten Leitung vermindert wird.

DieAufgäbeeinrichtung 24 umfaßt einen Behälter 50, der oberhalb des Aufgabe ende s 21 angeordnet ist und eine Vielzahl von Seitenwandungen 52, 54, 56 und 58 sowie eine. Bodenwandung 60 auxweist. Der Behälter 50 ist oben offen,, eine kontinuierliche Zuführung der Aufschlämmung aus partikelförmigen zu· trennenden Materialien wird hierin eingeführt. Der Behälter hat wenigstens- eine Öffnung und vorzugsweise eine Vielzahl von öffnungen 62, die hiervon sich oberhalb der Boaenwandung 60, offen. Wie rig."4 zeigt, umfassen die - . Öffnung/62 vorzugsweise eine Vielzahl horizontal im Abstand angeordneter kreisförmiger Öffnungen in der Seitenwandun/-.; ->6-j letztere . -, . ^ 0 09822/139 1

OHIGINAl

ist'quer zur leitung 16 angeordnet. Wie Jig. 3 zeigt fließt, wenn eine Aufschlämmungaufgäbe im Behälter 50 sich einstellt, die Aufschlämmung aus den Öffnungen 62 in das Aufgabeeinde 21. Diese Anordnung hat wenigstens zwei günstige Auswirkungen. Zunächst wird eine gleichförmige Strömung-der Aufschlämmung in die Leitung unabhängig von der AufgaDegesehwindigkeit der Aufschlämmung in den Behälter 50 eingeführt. Zweitens fällen sämtliche !'remdmaterialien wie Heiser, Steine oder Felsen oder dergl., die in der AufscliMmmung enthalten sind, entweder zum Boden des Behälters 50 oder schwimmen auf der Oberfläche des Niveaus des Aufgäbegutes, welches sich hierin eingestellt hat, schwimmt. In beiden Fällen ballt sich das !Fremdmaterial nicht zusammen und • tritt au.;h nicht durch Öffnungen 62 und beeinflußt daher die· Strömung der Aufschlämmung in die Leitung 16 und diese hinab nicht.

Die Aufgabe einrichtungen 24 Limi'assen auch ein Staublech 65, welches quer zur Leitung 16 angeordnet und zwischen Behälter 50 und-den ersten 'feil 32 des ersten Schleusenabschnittes 12 zwischengeschaltet ist. Das Staublech 65 besitzt einen rechteckigen Ausschnitt hierin, der in der liähe der Bodenwandung 20 angeordnet is.:: uncl üildet hiermit eine relativ schmale Queröffnung 65, durch ',±o die Aufschlämmung vorn Ausgabe ende 21 in den ersten Seil 32 strömt. Jede beim "übergang der Aufschlämmung vom Behälter 50 in das Aufgabeende 21 erzeugte lurbulenz wird beim !Durchgang der Aufschlämmung durch die öffnung 65 unterdrückt. Das Staublech 63 soigt so dafür, daß eine relativ ruhige Strömung der Aufschlämmung; zuii'ichst in diesen ersten feil 32 tritt.

Der Konzentrator ist besonders ausgebildet, um die fein zerkleinerten Mineralien unterschiedlichen spezifischen Gewichtes au trennen tind insbesondere hat der Konzentrator sich als extrem wirksam herausgestellt, uin ein gewünschtes schweres Material von ivi^ohungen zu trensn in denen andere Materialien vorliegen dersn spezifische Gewichte ähnlich dem des gewünschten Materials sind und wobei das gewünschte Material in sehr kleinen Anteilen vorhanden ist. iin Beispiel für solch ein gewünschtes schweres M&erial ist Monazit, ein Erz des Cerium und Thoriums. Monazit

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besitzt ein spezifisches Gewicht von 5,0 und wird oft in Mischungen gefunden, die enthalten: Ilmenit, spezifisches Gewicht 4,7; Zirkonium, spezifisches Gewicht 4*68; Granat, spezifisches Gewicht 4,3; Rutil, spezifisches* Gewicht 4,25» Staurolith, spezifisches Gewicht 3,75; Granit, spezifisches Gewicht 3,66 und andere Mineralien geringeren spezifischen Gewichten. Es ist wirtschaftlich nicht zu vertreten, daß Monazit von den anderen Materialien in dieser Mischung zu trennen, wenn man übliche sich verjüngende Schleusen-konzentratoren zur Anwendung bringt. Dieser Nachteil ist aus der Tatsache herzuleiten, daß die spezifischen Gewichte der die Mischung bildenden MineiäLien von ähnlichem Wert sind. Wird also die Geschwindigkeit einer eine solche Mischung enthaltenden Aufschlämmung ausreichend gesteigert, um die gewünschte Schichtenbildung zu erhalten, so lsi: es praktisch unmöglich, eine laminare Strömung der Aufschlämmung in üblichen sich verjüngenden ocihleusenkonzentratoren aufrecht zu erhalten. Der Konzentrator TO überwindet diesen ffachteil.

Im Betrieb wird eine kontinuierliche Aufschlemmungsaufgäbe aus einer Mischung der zu trennenden Materialien in den Behälter 50 eingeführt; eine bestimmte Höhe der Aufschlämmung stellt sich hierin ein (i'ig. 3). "Vom Behälter 50 fließt die Aufschlämmung durch Offnungen 62 in das Aufgabeende und durch die Gtaublech— Öffnung. 65 in den ers'cen Teil 52 des ersten 3chleusent.ei-l.es 12.

Während die Aufschlämmung beginnt, durch den ersten Teil 32 zu . strömen, stellt sich fast sofort ein laminarer S"irömungszustand ein. Die Strömung konvergiert dann glatt, so daß Tiefe und Geschwindigkeit der Aufschlämmung allmählich zunehmen. Wenn dies eintritt, sinu die Mineralpartikel wirksam entsprechend ihren verschiedenen spezifischen Gewichten zum gewünschten schweren ** Material, beispielsweise Monazit, welches die unterste Schicht •D ausmacht, geschichtet.

!£* Die .Aufschlämmung tritt dann in zweiten Teil 34 des innersten

s -.-■■- ■

■**■■- Schleusenabschnittes 12, wo der laminare Strömungszustand der

cd -Aufschlämmung aufrecht erhalten wird-und die Strömung glatt divergiert. Als Ergebnis dieser Divergenz wenäen Tiefe und Geschwindig-

ORlGWAL

keit der Aufschlämmung vermindert, so daß die Schichten aus den Minderalpartikeln abgebremst und gleichförmig über die Breite der Bodenwandung 20 ausgebreitet werden. Dioäß Bedingungen erleichtern das Abziehen einer Konzentratfraktion durch Austragseinrichtungen 36.".

Die anfängliche Konvergenz der Strömung leitet die Rückgewinnung einer hoc-hwertigen Konzentratfraktion ein und die anschließende Divergenz der Strömung leitet ein hohe Rückgewinnungsrate für solche ein Fraktion ein.

Fach Passieren der Austragseinrichtung 36 fließt die Aufschlämmung nacheinander durch zweite und dritte Schleusenabschnitte 14 und Während die Aufschlämmung durch jeden der Schleusenabsohnitte 14 und 15 strömt, wird der laminare Strömungszustand beibehalten und die Strömung konvergiert und divergiert in der oben mit Bezug auf den ersten Schleusenabschnitt 12 beschriebenen Weise. Während dieAufschlemmung an den Austragseinrichtungen 46 und 48 passiert, wird eine erste und eine zweite Zwischengutiraktion vom Konzentrator abgezogen. Eine Rückstandsfraktion tritt dann aus der Leitung 16 am Austragsende 23 aus. G-ewünschtenfalls können die ersten oder Lweiten oder, beide 3wischengut;fraktioiien durch den Konzentrator rezirkuli-ert werden. Es hat sich herausgestellt, daß dann* wenn der Konzentrator 10 zum Abtrennen des Monazits von einer Mischung aus Mineralien ähnlich der oben beschriebenen benutzt wird, ein einziger Durchgang durch den Konzentrator ausreicht, um die in der Rückstandsfraktlon verbleibende Honasitmenge auf einen minimalen Anteil zu reduzieren. So wird eine Rückstandfraktion in einem einzigen Durchgang erhalten.

Beispiel

Zwei Honaziterzproben- wurden unter Verwendung eines Konzentrators ähnlich dem Konzentrator 10 getrennt. Mr die erste Probe wurden die Strömungsleitbleche vom Konzentrator entfernt und für die zweite Probe wurden die Strömungsieitbleclie in der oben beschriebenen Weise installiert.* Beide Proben enthielten weniger

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BAD ORlGtNAL

als, 4»ο /& Monazit. Die Trennergebnisse waren wie folgt,, siehe die nachstehende :Tabelle: _. .

■ Tatelle

	Aufgabe	Monasit	insgesamt	*\	Rück stand
	100	Konzentrate	Erstes Zwischen-	Zweites Zwisohen- cm+r	3.75
Erste Tr ο be (Strömuijpleitbleche entfernt)	100	72,1	13.0	3.42 .	2.12
Zweite Probe (Strömungsleitbleche Installiert)	a"· 77.3 ^;	15.0	3.36 .

Die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse geben an, daß die Strömungs-

die ,
leitbleche /Qualität der Konzentratfraktion um 7,2 %, das ist, ein wirtschaftlich beachtliche Steigerung, verbesserten.

Wie-oben, erwähnt kann die. Platte 33 aus der Ausnehmung 40 entfernt und durch eine ähnliche Platte mit einem Schlitz, der von einer Gestalt und von Abmessungen unterschiedlich zu der bzw. denen des Schlitzes. 42 ist, ersetzt w,erden. In ähnlicher Weise können die Pla-tten der" Austragseinrichtungen 46 und 48 durch andere Platten mit Schlitzen unterschiedlicher G-estalt und Form.hierin ersetzt werden. Je breiter der Schlitz in einer-besonderen Platte desto größer ist offen-sichtlich die„JIenge der aus dem Konzentrator durch die Austragseinrichtung", indem eine solche Platte verwendet wird, entfernten Partikeln. Hierdurch können Qualität und pLÜckgewinn-uingsrate der abgetrennten Fraktionen genau geregelt werden.- " ^:

Der Konzentrator. 10 umfaßt eine wirksame und relativ preiswerte' Einrichtung zum■Trennen partikelxörmiger Materialien untersehied-

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lichen spezifischen Gewichtes und insbesondere zum brennen eines gewünschten schweren Minerals aus einer Mischung fein zerkleinerter Min-eralpartikel, in der andere Materialien mit spezifischen Gewichten ähnlich dem des gewünschten Materials vorhanden sind.

Im Hinblick auf eine knappe Darstellung wurde die Erfindung nur anhand einer einzigen Ausführungsform erlätrtert; Änderungen und Abänderungen liegen im Rahmen der Erfindiing.

Pat ent ansprüche

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Claims

Patentansprüche _

1. Konzentrator zum Trennen partikelförmiger Materialien unterschiedlichen spezifischen Gewichts mit einer Leitung mit einem oberen Aufgabe- und einem unteren Austragsende, wobei wenigstens ein Schleusenabschnitt durch diese Leitung gebildet und so eingerichtet ist, daß er eine Aufschlämmung der zu trennenden Materialien vom Aufgabeende empfängt und mit einer dieser Leitung zugeordneten Aufgabeeinrichtung zum Zuführen eines gleichförmigen und ruhigen Aufschlämmungsstroms an diesen Schleusenabschnitt; dadurch gekennzeichnet, daß der Schleusenabschnitt einen, ersten Teil umfaßt, v/elcher Einrichtungen zum Auslösen einer laminaren Strömung der Aufschlämmung umfaßt und diese Strömung konvergieren läßt, wodurch Tiefe und Geschwindigkeit der Aufschlämmung vergrößert und die Materialien in eine Vielzahl von Schichten entsprechend ihres, iinterschiedlichen spezifischen Gewichts geschichtet werden, daß der Schleusenabschnitt -weiter aufweist: einen zweiten an den ersten Teil angrenzenden Teil, wobei der zweite Teil Mittel bildet, die die laminare Strömung der Aufschiämmung aufrecht erhält und die Strömung divergieren läßt, derart, daß Tiefe Lind Geschwindigkeit der Aufschlämmung vermindert werden und gleichförmig diese Schichten ausgebreitet werden, und schließlich eine Austragseinrichtung in der Nähe des zweiten Teils aufweist, um eine Fraktion der geschichteten Materialien atis dem Konzentrator abzuziehen. -.-■■-

2. Konzentrator zum Trennen partikelf örmiger Materialien schiedliohen spezifischen Gewichts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese ersten und zweiten Teile durch diese Leitung und ein "Paar sich gegenüberstehender angrenzender Strömungsleitbleche gebildet sind.

5. Konzentrator zum Trennen partikelförmiger Materialien unterschiedlichen spezifischen Gewichts nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Strömungsleitbleche nach innen längs des ersten Teils-und'nach außen längs des zweiten Teils gekrümmt sind.

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BAD ORlGiNAk

* 4. Konzentrator zum Trennen partikelförmiger Materialien unterschiedlichen spezifischen Gewichts nach.. Anspruch 2 oder 3,

■ dadurch gekennzeichnet, daß diese Strömungsleitbleche in Längs-

* richtung dieser Leitung verstellbar sind.

5. Konzentrator nach einem derAnsprüche 1 "bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese Austragseinrichtung einen Querschlitz in dieser Leitung .umfaßt.

6. Konzentrator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten durch diese Leitung gebildeten Schleusenabschnitt, der an den erstgenannten Abschnitt angrenzt, wobei der zweite Schleusenabsehnitt so ausgebildet ist, daß er die Aufschlämmung aufnimmt, nachdem sie den ersten Abschnitt passiert hat und einen ersten Teil bildende Einrichtungen umfaßt, die die laminare Aufschlämmungsströmung aufrecht erhält und diese Strömung rekonvergieren läßt, wodurch wieder Tiefe und Geschwindigkeit der AuI'-

; schlämmung vergrößert werden und die Materialien in eine Vielzahl von Schichten entsprechend den unterschiedlichen spezifi-

■ sehen Gewichten geschichtet werden, nach dem diese erstgenannte ·" Fraktion hiervon abgezogen istj und durch einen zweiten Teil

bildende Einrichtungen, die die laminare Strömung der Aufschlämmung < aufrecht erhalten und diese Strömung rekonvergieren lassen, v/o-' durch Tiefe und Geschwindigkeit der Aufschlämmung vermindert und wieder gleichförmig diese Schichten verbreitert werden; und durch ";eine zweite in der Hähe des ersten Teils dieses erste'n Abschnittes -angeordnete Austragseinrichtung zum Entfernen einer zweiten Pra*»Jction der geschichteten Materialien aus dem Konzentrator;

7. Konzentrator nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen dritten durch diese Leitung gebildeten an den zweiten angrenzenden Sohleu-

' senabschnitt, wobei dieser dritte Schleusenabschnitt so ausgebildet ist, daß er die Aufschlämmung empfängt, nachdem sie

* den zweiten&bschnitt passiert hat iind einen ersten Teil bildende Mittel aufweist, um die laminare Strömung der Aufschlämmung beizu-.

' behalten und die Strömung rekon-ergieren zxi lassen, wodurch widder Tiefe und Geschwindigkeit der Aui'sealäinmung Λ'-ergrößert werden

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' BAD OBKälNAl.

und die Materialien in eine Vielzahl von Schienten entsprechend dem unterschiedlichen spezifischen Gewicht erneut geschichtet' werden, nachdem diese zweite ]?raktion hiervon abgezogen ist; und durch einen zweiten Teil "bildende Mittel, die die laminare Strömung der Aufschlämmung aufrecht erhalten und die Strömung rediver-' gieren zu lassen,, wodurch wieder Tiefe und Geschwindigkeit der Aufschlämmung vermindert werden und wieder diese Schichten gleichförmig ausgebreitet werden; und durch eine dritte in der Mähe des zweiten Teils des dritten Abschnittes angeordnete, Austragseinrichtung zum Abziehen einer dritten Fraktion der geschichteten Materialien aus dem Konzentrator. -

8. 'Konzentrator nach Ansprach 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese ersten und zweiten Teile-jeder der ersten, zweiten und dritten Sehleusenabschnitte dLirch diese Leitung und Paar sich gegenüberstehender kontinuierlicher Strömungsleitfläche gebildet werden. .' ■■-. _{; :} ._ -

9. Konzentrator zum Trenner partikel!örmiger Materialien unterschiedlichen spezifischen Gewichts nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß diese Strömungsleitfläche nach innen längs dieses ersten l'sil jedes dieser ersten, zweiten und dritten Abschnitte' nach außen- unü'längs dieses\zweiten Teils Riedes der Abschnitte - gekrümmt sind. . .-. ,. ." - ν -■ .

1ü. Konzentrator zum trennen partikell'örmiger Materialien unter-3chie dlichen spe sii'is cheh Gewichts nach Anspruch 1, dadurch gekennseichnety daß dis Auigaivfeeinrichtung: einen. Behälter zur AufnalUTit; einer kontinuierlichen Aufschlämmungszuführung umfaßt, wobei dieser -Behälter^nigstens "eine Öffnung aufweist, die oberhalb des Bodens offen, ist und diese Ofxnung. oberhalb des Aufgabeeiides derari; angeordnet ist, daß^; eine Auischlämmungssäule sieh innerhalt, des Behält evs bild ex und die Aufschlä&niung hieraus du^eL diese öffnung- in einer gleiohförEigen Strömung; in das Auf-

d ausgetragen vrird,. .■ .-■--■

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11. Konzentrator zum Trennen, partikelföriniger Materialien unterschiedliehen spezifischen Gewichts nach ilnspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Behälter eine Vielzahl von Wandungen umfaßt, von denen wenigstens eine quer zur Leitung angeordnet Ist; und daß diese üffnungsausbildung eine Öffnung in dieser

• einen Wand umfaßt.

12. Konzentrator zum Brennen partikelförmiger Materialien unterschiedlichen spezifischen Gewichts nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Behälter eine Vielzahl von hiervon abgenden Öffnungen aufweist-, "die aus einer Vielzahl im wesentlichen horizontal im Abstand angeordnete öffnungen in dieser einen Wand bestehen.

13. Konzentrator zum !'rennen partikelf örmiger Materialien unterschiedlichen spezifischen Gewichts nach Anspruch 10,-.11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese Aufgabeeinrichtungen weiterhin ein'quer zur Leitung angeordnetes Staublech aufweisen, welches zwischen Behälter und diesen ersten Seil zwischengeschaltet ist, wobei dieses Stauolech einen Ausschnitt hierin aufweist,. welcher mit dieser Leitung eine öffnung bildet, durch die die Aufschlämmung vom Aufgabeende zu diesen ersten Teil flefißt, so daß j ede Surbtilens in der Strömung der Aufschlämmung in Folge des Durchgangs der Aufschlämmung durch diese Öffnung in. Fortfall kommt v.nä die Aufschlämmung in ruhiger Strömung in diesen ersten Teil übergeht.

14. Verfahren zum !'rennen partikelf örmiger Materialien unterschiedlichen spezifischen Gewichtes, dadurch gekennzeichnet, daß .eine laminare Strömung eine Aufschlämmung der zu trennenden Materialien hervorgerufen wird; daß diese Strömung konvergierend/geführt Wild, die Strömung im laminaren Zustand erhalten wird, wodurch 'liefe "und Geschwindigkeit der Aufschlämmung vergrößert und die Materialien in eine Vielzanl von 3 chi eilten entsprechend dem unterschiedlichen spezifischen Gewichts geschichtet werden; und daß hernach diese Strömung veranlaßt wird, au di-vergieren, während die Strömung im laminaren Zustand gehalten wird, wodurch liefe und Geschwindigkeit der Aufschlämmung vermindert und diese Schichten gleich-

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mäßig aus ge ore iit et werden; und daß dann eine Fraktion der geschiοateten Materialien von der Aufschlämmung abgezogen wird.

15. Verfahren ζτυα Trennen partikelförmiger Materialien unterschiedlichen spezifischen Gewichtes, dadurch gekennzeichnet, daß eine laminare Strömung einer Aufschlämmung der zu trennenden Materialien eingeleitet wird,; daß man alternativ diese Strömung konvergieren lind divergieren läßt, .während die Strömung im laminaren Zustand gehabten wird und hierdurch abwechselnd liefe Mn Geschwindigkeit der AuSchlämmung vergöjrßert v/ird und die Materialien in eine Vielzahl von Schichten entsprechend dem unoerschiedlichen spezifischen Gewicht geschichtet werden und liefe und Geschwindigkeit der Atifschlämmung vermindert wird und. gleichförmig diese Schichten ausgebreitet werden; und daß eine Fraktion der geschichteten Materialien von der Aufschlämmung, na el: .leder Divergenz der Strömung augesogen wird.

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