DE2030732C3 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Ausrühren von Tonerde aus AluminaUaugen in mehreren hintereinandergeschalteten Ausrührbehältern - Google Patents

Description

ι ο Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Ausrühren von Tonerde aus Aluminatlaugen in mehreren hintereinandergeschalteten Ausrührbehältern, in denen Trübe vom unteren Teil eines Behälters in den oberen Teil des folgenden Behälters geleitet wird, ij und die vertikale, von der Trübe in aufwärtige Richtung durchströmte Vermischungsrohre aufweisen. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei einer bekannten Vorrichtung (FR-PS 11 78 685) befindet sich in jedem Ausrührbehälter ein als Mammutpumpe ausgebildetes Mischrohr und ein weiteres als Mammutpumpe ausgebildetes Steigrohr, das zum Hinüberpumpen der Trübe von einem Behälter in den nachfolgenden Behälter dient. Dadurch werden J5 die sich im unteren Bereich der Behälter ansammelnden groben Körnungen jeweils sofort in den nachfolgenden Behälter weitergepumpt, so daß ein »Durchschießen« wie es bei Vorrichtungen, bei denen die Ausrührbehälter ein von Behälter zu Behälter abfallendes Flüssigkeitsniveau haben, so daß die Trübe vom äußeren Rand des jeweils höher liegenden Ausrührbehälters in den nachfolgenden tiefer liegenden Ausrührbehälter fließt (FR-PS 12 23 274), nicht auftreten kann. Dieses Durchschießen besteht darin, daß große Körner in der Trübe absinken, bevor sie den äußeren Rand eines Ausrührbehälters erreichen können. Infolgedessen werden die groben Körnungen angereichert und nicht weitergeleitet.

Bei den erstgenannten Vorrichtungen mit Mischrohr und Steigrohr, die jeweils als Mammutpumpe ausgebildet sind, müssen jedoch den einzelnen Behältern komplizierte Regelvorrichtungen zugeordnet werden, die dafür sorgen, daß die jeweils weitergepumpten Trübemengen derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Behälter nicht überlaufen. Eine besondere Schwierigkeit bei der Regelung des Trübestandes in den einzelnen Behältern besteht darin, daß sich aus der Trübe ständig Salze ausscheiden, die auf den Meßfühlern von automatischen Regelkreisen dicke Krusten bilden können, durch die die Funktion dieser Teile beeinträchtigt wird. Störend ist auch der verhältnismäßig hohe Enegiebedarf dieser Vorrichtungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, bei dem das Niveau in der Kaskade der Ausrührbehälter möglichst einfach geregelt wird. Ferner soll das »Durchschießen« von frisch eingetragenem Material durch einen Behälter verhindert werden. Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung soll noch zusätzlich die Aufgabe gelöst werden grobes Korn schneller durch die Kaskade zu führen als feines Korn.

Die erste Aufgabe wird bei dem eingangs beschriebenen Verfahren dadurch gelöst, daß ein Teil der an den ⁶S Rändern des Vermischungsrohres überströmenden Trübe mit Hilfe eines Kragens und eines überieiiungskanais in einen im nächsten Behälter befindlichen abgeteilten Raum geführt wird, von dem ein Teil der

Trübe über einen Niveauregelkanal in den vorangehenden Behälter zurückströmt.

Dabei sollte die Menge der in einer Zeiteinheit von einem Behälter in den anderen überführten Trübe immer größer sein, als der auf die Zeiteinheit entfallende s Teil der zur Aufrechterhaltung des Produktionsniveaus gehörenden Trübe. Insbesondere sollte in jedem Vermischungsrohr pro Zeiteinheit (Stunde) mindestens die Hälfte der im Behälter befindlichen Trübe hinauf transportiert werden.

Vorzugsweise soll die aus dem Vermischungsrohr des letzten Ausrührbehälters der Ausrührreihe abgeführte Trübe in eine mit einem Überlaufwehr versehene Überlaufkammer strömen, von wo aus ein Teil der Trübe durch eine Rückführöffnung hindurch in den letzten Ausrührbehälter strömt.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit mehreren hintereinandergeschalteten Ausrührbehällern, von denen jeder ein Vermischungsrohr mit Mitteln zum Erzeugen einer aufwärtigen Strömung und » eine Vorrichtung zum Überführen von Trübe vom unteren Teil des Behälters in den oberen Teil des folgenden Behälters aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Ausrührbehälter zum Weitertransport eines Teils der am oberen Rand des Vermischungsrohres überströmenden Trübe ein Kragen, daran angeschlossen ein Überleitungskanal mit Vorwärtsgefäl'e und ein Niveauregelkanal mit Rückwärtsgefälle vom zweiten und den folgenden Ausrührbehältern an in jedem Ausrührbehälter ein abgeteilter Raum und im jo letzten Ausrührbehälter eine Überflußkammer angeordnet sind.

Der am Vermischungsrohr angeordnete Kragen fängt einen der Bogenlänge des Kragens entsprechenden Teil der aus dem Vermischungsrohr ausströmenden Trübe jj auf, um ihn über den Abführungskanal in den folgenden Behälter zu transportieren. Vorzugsweise sollte der Kragen das obere Ende des Vermischungsrohres mit einem Winkel von 60 bis 180°, insbesondere mit einem Winkel von 130 bis 160° umschließen.

Ferner sollte der abgeteilte Raum ein die Mündung des Überleitungskanals und die Eintrittsöffnung in den Niveauregelkanal vom Raum der Ausrührbehälter trennendes, an der Innenwand des Ausrührbehälters befestigtes, im wesentlichen senkrechtes Blechprofil «,3 sein, in dem sich vor der Mündung des Überleitungskanals in der Verlängerung des Niveauregelkanals eine mit gleichem Gefälle angeordnete oder im wesentlichen waagerechte, jedoch die senkrechte Projektion der gedachten Verlängerung des Bodens des Überleitungskanals nicht erreichende Trennplatte befindet. Dadurch ist ein Regulierraum für die Zuführung der Trübe gebildet, der oben und unten geöffnet ist und in dem sich nur in Richtung auf den Überleitungskanal eine im wesentlichen waagerechte Platte befindet. Diese reicht aber in keinem Fall bis zur Mündung des Niveauregelkanals.

Durch diese Anordnung und durch die Entnahme der weiterzutransportierenden Trübe aus dem Vermischungsrohr wird grobes Korn schneller durch die fto Kaskade geführt als feines Korn.

Vorzugsweise sollte das Gefälle der Überleitungskanäle und der Niveauregelkanäle nur bis zu 5%, insbesondere etwa 1% betragen.

Die Überflußkammer kann einen vom Überlaufwehr 6j in zwei Teile unterteilten Trübekasten bilden, an dessen einem Teil die Mündung des Abführkanals des letzten Ausrührbehälters und eine Rückführöffnung angeschlossen sind und an dessen anderen Teil sich ein Abführstutzen anschließt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert; es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den oberen Teil einer Kaskade von Ausrührbehältern,

F i g. 2 einen Horizontalschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig.3 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig.4 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig. 1.

Die Ausrührreihe wird durch einen Behälter 1, mehrere mittlere Behälter 2 und einen letzten Behälter 3 gebildet. Am Behälter 1 befindet sich der Zuführstutzen 4, dessen Einlauf durch einen oben und unten offenen Eintrittsraum 5 vom Inneren des Behälters getrennt ist. In jedem Behälter befindet sich ein Vermischungsrohr 6, an dessen oberem Ende ein Kragen 7 angeordnet ist, an den sich ein Überleitungskanal 8 anschließt. Bei den Behältern 1 und 2 setzt sich der Überleitungskanal bis zu einem abgeteilten Raum 10 des folgenden Behälters mit einem Überleitungskanal 9 fort. Bei der Mündung des Überleitungskanals 9 befindet sich im Raum 10, der einen Regulierraum bildet, eine im wesentlichen waagerechte Trennplatte 12. Aus dem Raum 10 geht in Richtung zum vorangehenden Behälter hin ein sich an eine Eintrittsöffnung 20 anschließender Niveauregelkanal 11. Am Behälter 3 befindet sich eine Überflußkamrner 13 und darin ein Überlaufwehr 14, das die Überflußkammer 13 in einen vorderen Teil 15 und einen hinteren Teil 16 unterteilt. In den vorderen Teil 15 mündet der Überleitungskanal 8 des Behälters 3 und zwischen dem vorderen Teil 15 und dem Innenraum des Behälters 3 befindet sich eine Rückführöffnung 17. An den Boden des hinteren Teils 16 schließt sich ein Abführstutzen 18 an. Die bei jedem Behälter identischen Elemente sind jeweils in gleicher Höhe angeordnet. Das Flüssigkeitsniveau 19 der Reihe von Behältern wird von der oberen Kante des Überlaufwehrs 14 bestimmt. Die Eintrittscffnungen 20 der Niveauregelkanäle 11 sind im Bereich des Flüssigkeitsniveaus 19 angeordnet.

Über den Zuführstutzen 4 und den Eintrittsraum 5 gelangt die Trübe in den ersten Behälter 1 und senkt sich entsprechend den im Behälter bestehenden Geschwindigkeitsverhältnissen zum unteren Ende des Vermi schungsrohres 6. Nachdem sich die Trübe im Vermischungsrohr 6 befindet, wird sie darin nach oben transportiert und der weiterzuführende Trübeteil gelangt über den Kragen 7 sowie den Überleitungskanal 8, 9 in den Raum 10 des nächsten Behälters. Hier wird die Geschwindigkeitsenergie von der Trennplatte in potentielle Energie umgewandelt und unter Mitwirkung der lokalen potentiellen Energie strömt die Trübe durch den freien Querschnitt 23 in den Innenraum des Behälters 2. Der Überschuß strömt dagegen durch die Eintrittsöffnung 20 und den Niveauregelkanal 11 in den Behälter 1 zurück. In gleicher Weise gelangt die Trübe durch die Reihe von Behältern bis zum letzten Behälter 3.

Aus dem Vermischungsrohr 6 des Behälters 3 gelangt ein Teil der Trübe über den Kragen 7, den Überleitungskanal 8 und die Mündung 22 des Kanals in den vorderen Teil 15 der Überflußkammer 13. Von hier aus strömt die Trübe, indem sie das Überlaufwehr 14 passiert, in den hinteren Teil der Überflußkammer *3, von wo aus sie durch den Abführstutzen 18 zu den

Filtern transportiert wird.

Das Überlaufwehr 14 sichert den Behälter 3 gegen Entleerung dadurch, daß die Trübe das Überfallwehr 14 nur passieren kann, wenn das Flüssigkeitsniveau 19 erreicht oder überschritten ist. Solange das Flüssigkeits- $ niveau 19 nicht erreicht ist, strömt die Trübe vom vorderen Teil 15 der Überflußkammer 13 durch die Rückführung 17 in den Behälter 3 zurück.

Das Flüssigkeitsniveau 19 des Behälters 3 bestimmt über die Eintrittsöffnung 20 und die Niveauregelkanäle 11 auch das Flüssigkeitsniveau 19 der Behälter 1 und 2.

Die Schwankung des Flüssigkeitsniveaus der Behälter liegt innerhalb ± 100 mm und ist von der Schwankung der Trübezuführung abhängig.

Ein Vorteil der dargestellten Vorrichtung ist, daß das ij Flüssigkeitsniveau 19 in den einzelnen Behältern praktisch gleich ist, weil jede Niveauschwankung von den Niveauregelkanälen 11 beseitigt wird, so daß die Vorrichtung selbstregelnd ist und keine automatischen

Elemente oder Regelkreise erfordert.

Die Vorrichtung ist wegen ihrer Einfachheit in hohem Maße betriebssicher, hinsichtlich der Anzahl der Bedienungspersonen stellt sie minimale Anforderungen.

Ein Vorteil des darauf durchgeführten Verfahrens besteht darin, daß eine günstige Wirkung auf die Korngrößenverteilung zu beobachten ist, wodurch gleichzeitig der Ausrührprozess günstig beeinflußt wird. Diese Wirkung wird insbesondere dadurch erreicht, daß sich die Mehrheit der groben Körner der in den als Zuführungsregulierraum dienenden Raum 10 hinübergeströmten Trübe ausscheidet und durch den freien Querschnitt 23 nach unten absinkt, während die feineren Körner durch den Niveauregelkanal 11 in den vorangehenden Behälter zurückströmen. Die Abmessungen des Raums 10 sind von der Volumengeschwindigkeit der durch den Überleitungskanal 9 strömenden Trübe und vom zu erreichenden Verhältnis der groben bzw. feinen Körner abhängig.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1.Verfahren zum kontinuierlichen Ausrühren von Tonerde aus Aluminatlaugen in mehreren hintereinandergeschalteten Ausrührbehältern, ' ^nen Trübe vom unteren Teil eines Behälters den oberen Teil des folgenden Behälters geleitet wird und die vertikale, von der Trübe in aufwärtige Richtung durchströmte Vermischungsrohre aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der an den Rändern des Vermischungsrohres (6) überströmenden Trübe mit Hilfe eines Kragens (7) und eines Überleitungskanals (8, 9) in einen im nächsten Behälter befindlichen abgeteilten Raum (10) geführt wird, von dem ein Teil der Trübe über einen Niveauregelkanal (11) in den vorangehenden Behälterzurückströmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Vermischungsrohr (6) des letzten Ausrührbehälters (3) der Ausrührreihe abgeführte Trübe in eine mit einem Überlaufwehr versehene Überlaufkammer strömt, von wo aus ein Teil der Trübe durch eine Rückführöffnung hindurch in den letzten Ausrührbehälter (3) zurückströmt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 mit mehreren hintereinandergeschalteten Ausrührbehältern, von denen jeder ein Vermischungsrohr mit Mitteln zum Erzeugen einer aufwärtigen Strömung und eine Vorrichtung zum Überführen von Trübe vom unteren Teil des Behälters in den oberen Teil des folgenden Behälters aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Ausrührbehälter (1, 2, 3) zum Weitertransport eines Teils der arr; oberen Rand des Vermischungsrohres (6) überströmenden Trübe ein Kragen (7), daran angeschlossen ein Überleitungskanal (8/9) mit Vorwärtsgefälle, und ein Niveauregelkanal (11) mit Rückwärtsgefälle vom zweiten und den folgenden Ausrührbehältern (2, 3,...) an in jedem Ausrührbehälter ein abgeteilter Raum (10) und im letzten Ausrührbehälter (3) eine Überflußkammer (13) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (7) das obere Ende des Vermischungsrohres (6) mit einem Winkel von 60 bis 180°, insbesondere mit einem Winkel von 130 bis 160" umschließt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der abgeteilte Raum (10) ein die Mündung (21) des Überleitungskanals (8/9) und die Eintrittsöffnung (20) in den Niveauregelkanal (11) vom Raum der Ausrührbehälter (2,3) trennendes, an der Innenwand des Ausrührbehälters befestigtes, im wesentlichen senkrechtes Blechprofil ist, in dem sich vor der Mündung (21) des Überleitungskanals (8/9) in der Verlängerung des Niveauregelkanals (11) eine mit gleichem Gefälle angeordnete oder im wesentlichen waagerechte, jedoch die senkrechte Projektion der gedachten Verlängerung des Bodens des Überleitungskanals (8/9) nicht erreichende Trennplatte (12) befindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefälle der Überleitungskanäle (8/9) und der Niveauregelkanäle (11) nur bis 5%, insbesondere etwa 1 %, beträgt.

7. Vorrichtung nach Anspurch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überflußkammer (13) einen von einem Überlaufwehr (14) in zwei Teile unterteilten Trübekasten bildet, an dessen einem Teil (15) die Mündung (22) des Abführkanals (8) des letzten Ausrührbehälters (3) und eine Rückführöffnung (17) angeschlossen sind und an dessen anderen Teil (16) sich ein Abführstutzen (18) anschließt.