DE19718668A1 - Verfahren zum Trennen und kontinuierlichen Austragen von schwer dispergierbaren Bestandteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen eines Gutgemisches aus Komponenten unterschiedlicher Mahlbarkeit in eine leichter mahlbare und eine schwerer mahlbare Komponente.

Ein derartiges Verfahren, sowie eine zugehörige Vorrichtung ist aus der DE 31 40 294 C2 bekannt. Bei diesem Verfahren wird das Gutgemisch durch eingeleitete Dampf oder Gasstrahlen in einen fluidisierten Zustand versetzt und dabei einer Prallzerkleinerung unterzogen derart, daß nur die leichter mahlbare Komponente des Gutgemisches zerkleinert wird, und das Gutgemisch im Anschluß an die Prallzerkleinerung einer Fliehkraftsichtung ausgesetzt wird, wobei die leichter mahlbare Komponente des Gutgemisches als Feingut und die schwerer mahlbare Komponente als Grobgut aus dem ungemahlenen Gutgemisch abgetrennt wird.

Sowohl das Feingut als auch das Grobgut wird dabei kontinuierlich und getragen von der für die Fliehkraftsichtung erforderlichen Saugströmung aus der Mahlzone der Sichtermühle nach oben abgezogen. Das Feingut kann dabei entgegen der Schleuderwirkung in das Innere des Sichterrades eintreten und wird zusammen mit der Saugluft aus der Sichtermühle ausgetragen. Das Grobgut wird am rotierenden Sichterrad abgewiesen und durch die Fliehkraft nach außen geschleudert. Dort wird das Grobgut durch einen ringförmig um das Mühlengehäuse verlaufenden Grobgutaustrag gesammelt und über eine Zellradschleuse ausgetragen.

Eine derartig aufgebaute Sichtermühle ermöglicht einen kontinuierlichen Austrag sowohl des Feingutes, als auch des Grobgutes. Voraussetzung für die Funktion ist jedoch, daß sowohl Feingut als auch Grobgut durch die Schleppkraft der Saugströmung aus der Mahlzone in den Bereich des Sichterrades transportiert wird.

Liegt ein Gutgemisch vor, dessen Komponenten nicht nur unterschiedliche Mahlbarkeit, sondern auch unterschiedliche Dispergierbarkeit aufweisen, z. B. aufgrund unterschiedlichen spez. Gewichts, so ist das Verfahren nach dem Stand der Technik für einen kontinuierlichen Austrag des schwereren Gutes nicht geeignet.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Trennen und selektiven Austragen eines Gutgemisches aus Komponenten unterschiedlicher Mahlbarkeit und unterschiedlicher Dispergierbarkeit in eine leichter dispergierbare und eine schwerer dispergierbare Komponente zu finden, das kontinuierlich betrieben werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die sich im unteren Bereich des Behälters sammelnden, schwer dispergierbaren Bestandteile in einen fluidisierten Zustand versetzt und durch das Austragsorgan selektiv ausgetragen werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das durch die fluidisierte Sortierung abgetrennte Feingut dem Mahl und Sichtprozeß unmittelbar wieder zugeführt.

Beispielsweise sollen bei der selektiven Mahlung von Gutgemischen unterschiedlicher Dispergierbarkeit, bzw. Gutgemischen mit unterschiedlichen spezifischem Gewicht wie etwa metallischen und mineralischen Bestandteilen, die an den groben metallischen Teilen anhaftenden mineralischen Partikel zerkleinert, abgetrennt und als Feingutfraktion selektiv ausgetragen werden. Als Grobgutfraktion sollen die unzerkleinerten und von mineralischen Partikeln befreiten, schweren metallischen Teile gewonnen werden.

Bei der Verwendung von selektiven Mahlverfahren nach dem beschriebenen Stand der Technik können die schweren metallischen Bestandteile, die von den anhaftenden mineralischen Partikel befreit sind, aufgrund ihres hohen spezifischen Gewichtes und der zu geringen Schleppkraft nicht durch die Saugströmung der Sichterluft transportiert werden. Diese Bestandteile setzten sich daher im unteren Bereich des Mahlraumes ab. Sie können aus den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik dann nur noch chargenweise ausgetragen werden.

Nach einem weiteren Stand der Technik (DE 38 25 469 A1) kann das im unteren Bereich des Mahlraumes angereicherte Grobgut durch eine Fördereinrichtung kontinuierlich über eine Zellradschleuse ausgetragen werden. Nachteilig ist hier jedoch, daß zusammen mit dem Grobgut auch ein Teil des Feingutes, insbesondere agglomeriertes oder am Grobgut anhaftendes Feingut, das von der Saugströmung nicht mitgerissen wurde, sich ebenfalls im unteren Bereich des Mahlraumes ablagert und mit ausgetragen wird. Das derart verunreinigte Grobgut müßte nochmals gesichtet werden, um den Anteil an Feingut abtrennen zu können. Der so abgetrennte Anteil an Feingut weist zudem meist Korngrößen auf, die weit oberhalb der Trenngrenze des Mühlensichters liegen. Dieser Feingutanteil müßte somit nochmals dem Vermahlungsprozeß zugeführt werden, ehe er dem gewünschten Feingutprodukt zugegeben werden könnte. Dies alles ist jedoch nach dem Stand der Technik mit erheblichem zusätzlichen apparativen Aufwand verbunden und verteuert das Verfahren sehr.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht einen kontinuierlichen Austrag des schlecht dispergierbaren, schweren Grobgutes ohne Feingutanteile und die unmittelbare Rückführung von Feingutanteilen und/oder -agglomeraten in den Mahlprozeß mit minimalem apparativen Aufwand. Evtl. Nachsichtstufen und Nachmahlungen können entfallen.

Als Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens kann jede Sichtermühle mit oberhalb der Mahlzone angeordnetem Sichter Verwendung finden. Unterhalb der Mahlzone befindet sich die Austragszone in die sich das Grobgut absetzt.

Die Austragszone wird erfindungsgemäß durch seitlich und/oder unterhalb der Austragszone angeordnete Düsen mit Dampf- oder Gas beaufschlagt. Die Dampf oder Gasstrahlen fluidisieren das Grobgut und tragen die Anteile an Feingut aus dem fluidisiertem Grobgutbett hinaus und nach oben zurück in die Mahlzone. Dabei werden auch evtl. agglomerierte Feingutanteile gelöst und in die Mahlzone gebracht. Die leicht dispergierbaren Feingutanteile können nach der anschließenden Mahlung durch den oberhalb der Mahlzone angeordneten Sichter als Feingutfraktion ausgetragen werden.

Das im unteren Bereich des Mahlbehälters fluidisierte, saubere, von Feingutanteilen gereinigte Grobgut wird durch eine kontinuierlich arbeitende Fördereinrichtung aus dem Mahlbehälter ausgetragen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird als kontinuierlich arbeitende Fördereinrichtung eine Förderschnecke verwendet. Durch den besonderen Lufteintritt gemäß Fig. 1 wird um die Förderschnecke eine rotierende Strömungswalze erzeugt. Am Grobgut anhaftende Feingutanteile werden dabei von der Oberfläche des Grobgutes durch Prall und Reibung abgetragen. Die sich drehende Schneckenwendel der Förderschnecke bewirkt einen zusätzlichen Mischeffekt und lockert die Gutmischung zusätzlich auf, so daß die Feingutanteile leichter abgetragen werden können.

Im Übergangsbereich zwischen Mahlraumwand und zylindrischem Förderschneckengehäuse sind eine oder mehrere zusätzliche Düsen angeordnet, die mit Dampf oder Gas beaufschlagt sind und somit eine Luftbarriere bilden. Zum einen wird dadurch verhindert, daß das fluidisierte Grobgut durch die Förderschnecke fließen und unkontrolliert austreten kann und zum anderen soll durch einen zusätzlichen Sichteffekt ein absolut reines Grobgut ohne anhaftende Feingutpartikel ausgetragen werden. Entsprechend der eingestellten Anströmgeschwindigkeit in der Luftbarriere, und der Förderschneckendrehzahl, kann die Verweilzeit des Grobgutselekts im Mahlraum gesteuert werden.

Eine weitere Möglichkeit einen unkontrollierten Grobgutaustritt zu verhindern ist eine Anordnung der Förderschnecke mit einer nach oben führenden Transportrichtung, so daß unter Einfluß der Schwerkraft das fluidisierte Grobgut zurückgehalten wird.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt. Die Fig. 1 zeigt den Querschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in seiner bevorzugten Ausgestaltung.

Die Strahlmühle aus Fig. 1 besitzt eine Gutaufgabe 2 die eine kontinuierliche und steuerbare Gutzuführung in den Mahlraum 3 mit Hilfe einer in ihrer Drehzahl regelbaren Zellradschleuse 4 ermöglicht. Über den Umfang des Mahlbehälters 1 sind Strahldüsen 5 angeordnete durch die Dampf- oder Gasstrahlen in die Mahlzone 9 geführt werden und das Mahlgut zerkleinern.

Oberhalb des Mahlbehälters 1 ist ein Windsichter 6 angebracht, dessen Fliehkraft- Sichterrad 7 über einen Motor 17 angetrieben und in seiner Drehzahl geregelt wird. Über den Feingut-Austragsstutzen 8 wird die mit Feingut beladene Saugströmung abgeführt und somit das Feingut aus dem Mahlraum 3 ausgetragen.

Unterhalb der Mahlzone 9 ist ein Austragsstutzen 10 angebracht, in den sich das schlecht dispergierbare Grobgut sammelt. In diesen Austragsstutzen 10 ragt die kontinuierlich angetriebene Förderschnecke 11. Die Austragsgeschwindigkeit kann durch die Regelung der Drehzahl des Antriebsmotors 12 eingestellt werden.

Unterhalb und/oder seitlich der Förderschnecke 11 sind die Düsen 13 angeordnet, die von Gas oder Dampf durchströmt werden und Gas- oder Dampfstrahlen bilden, die das schwer dispergierbare Grobgut fluidisieren. Im Übergansbereich des Austragsstutzen 10 zum zylindrischen Gehäuse 14 der Förderschnecke 11 sind die zusätzlichen Düsen 15 angeordnet, die eine Luftbarriere bilden.

Unterhalb der Förderschnecke 11 ist ein Grobgutaustritt 16 vorgesehen, um das kontinuierlich und selektiv aus der Mahlzone 9 ausgetragene, saubere Grobgut abführen zu können.

Claims (13)

1. Verfahren zum Trennen und Austragen von schwer dispergierbaren Bestandteilen eines Gutgemisches aus Komponenten unterschiedlicher Dispergierbarkeit aus der Austragszone mit Austragsorgan einer Vorrichtung der mechanischen Verfahrenstechnik, dadurch gekennzeichnet, daß die schwer dispergierbaren Bestandteile in einem fluidisierten Zustand durch das Austragsorgan selektiv ausgetragen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schwer dispergierbaren Bestandteile durch in die Austragszone eingeleitete Dampf- oder Gasstrahlen in einen fluidisierten Zustand versetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampf- oder Gasstrahlen senkrecht zur Förderrichtung des Austragsorgans eingeleitet werden.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schwer dispergierbaren Bestandteile kontinuierlich ausgetragen werden.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung der mechanischen Verfahrenstechnik eine Mühle ist.

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung der mechanischen Verfahrenstechnik ein Sichter ist.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung der mechanischen Verfahrenstechnik eine Sichtermühle ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Mahlung eine Fließbettstrahlmühle ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die leicht dispergierbaren Bestandteile in die Mahlzone zurückgeführt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die leicht dispergierbaren Bestandteile in die Sichtzone zurückgeführt werden.

11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die schwer dispergierbaren Bestandteile durch eine Luftbarriere vom Austritt aus der Austragszone gehindert werden.

12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die schwer dispergierbaren Bestandteile durch ein entgegen der Schwerkraft förderndes Austragsorgan vom Austritt aus der Austragszone gehindert werden.

13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Förderschnecke als Austragsorgan verwendet wird.