DE2056130A1

DE2056130A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Sortie rung von Korpern mit einem unterschiedh chen spezifischen Gewicht

Info

Publication number: DE2056130A1
Application number: DE19702056130
Authority: DE
Inventors: J F Cline; J J-C Hsieh; H A Kornberg
Original assignee: Battelle Development Corp
Current assignee: Battelle Development Corp
Priority date: 1970-02-04
Filing date: 1970-11-14
Publication date: 1971-08-26
Also published as: US3822015A; CA930333A; FR2079225B1; CH521794A; JPS505815B1; GB1334248A; SE375247B; FR2079225A1

Description

DIPL.-PHYS. F. ENDLICH - - ao34 unterpfaffenhofen 12. Nov. 1970

2. U 5 O IJu BLUMENSTRASSE S E/Ei

PATENTANWALT ** ^{W V}

TELEFONt(M(JNCHEN) 84 36 38

TEl-EG RAM MADRESSE: PATENDLICH MÜNCHEN

CABLE ADDRESS: PATENDLICH MUNICH

Meine Akte: B-2695

Anmelder: The Battelle Development Company, 505 King Street, Columbus, Ohio, USA

Verfahren und Vorrichtung zur Sortierung von Körpern mit. einem unterschiedlichen spezifischen Gewicht

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sortieren von gemischten Körpern mit einem unterschiedlichen spezifischen Gewicht. Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zur Trennung von Körpern unterschiedlicher Dichte durch die Verwendung eines Fluids als Trennmittel.

Schaumschwimmverfahren finden bei chemischen Verfahren und bei der Mineralgewinnung häufig Verwendung, um wertvollere Materialien von dem Abgang oder den Bergen zu trennen. Bei dem Schaumschwimmverfahren werden fein zermahlene Materialien mit Chemikalien in Berührung gebracht., welche Sammler genannt werden, und einen Teil der Körper wasserabstoßend macht, wobei Luft angelagert wird. Durch starkes Rühren und Belüftung in der Anwesenheit eines Schaummitteis wird eine Schaumschicht auf der Oberseite der Plotationsmaschxne gebildet. Der Anteil von Teilchen, die mit dem Sammler überzogen wurden, steigt mit den Luftblasen zu der Oberfläche, wo dieser Teil abgenommen werden kann. Der andere Teil des behandelten Materials wird nicht durch die Luftblasen transportiert und wandert zu dem Boden der Flotationsmaschine. Je nach den vorhandenen Materialien sammelt sich die zu ge-

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winnende Fraktion entweder in dem Schaum auf der Oberfläche der Maschine an oder als Sinkgut. Schaumschwimmverfahren hängen von den Oberflächeneigenschaf ten der zxi trennenden Materialien und den dadurch bedingten Effekten ab, wie Wasserabstoßung und Wechselwirkung zwischen den Teilchen und Luftblasen. Diese Oberflächeneffekte werden durch die Verwendung von Schaummittel]! wie Pinienöl, Alkohol und anderen die Oberflächeneigenschaften ändernden Stoffen geändert, sowie durch Aktivatoren, Alkalitätsregulatoren, Depressionsmittel, Dispersionsmittel und Entflockungsmittel. Dichteunterschiede spielen eine sehr untergeordnete Rolle bei Schaumschwimmverfahren und können sogar eine Trennung bei Flotationsverfahren verhindern. Ein Material kann durch ein Mittel zur Änderung der Oberflächeneigenschaften vorteilhaft beeinflußt werden, gelangt aber trotzdem mit dem Schaum nicht zur Oberfläche, weil es eine hohe Dichte hat. Ein Schaumschwimmverfahren ist nur dann vorteilhaft anwendbar, wenn die Materialien fein zermahlen sind, beispielsweise entsprechend einer Maschenweite von weniger als 20 mesh. Bei größeren Teilchen ist der Einfluß der Dichte größer als der Einfluß des Schwimmittels, so daß keine Trennung erfolgt. Für die Trennung von größeren Gegenständen, beispielsweise von landwirtschaftlichen Produkten wie Tomaten, Obst und anderen Gemüsescrten, wurde zur Trennung ein Auftriebsverfahren vorgeschlagen, bei dem die Auftriebsgeschwindigkeit der untergetauchten Gegenstände in einer Salzlösung benutzt wird, um die Trennung zu bewirken. Die Produkte v/erden in eine Strömung dieser Lösung eingeführt. Die Produkte mit geringerer Dichte gelangen zuerst zur Oberfläche und werden getrennt von den Produkten mit höherer Dichte entfernt. Bei diesem Verfahren kann jedoch keine Unterscheidung bei sehr geringen Dichteunterschieden erfolgen. Außerdem ist eine Salzlösung oder Solelösung erforderlich.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Trennung verhältnismäßig großer Körper, beispielsweise von landwirtschaftlichen Produkten, zu ermöglichen, die insbesondere geringe Dichteunterschiede aufweisen. Ferner soll ein Verfahren und eine Vorrichtung angegeben werden, mit dem makroskopische Körper in Abhängigkeit von der Dichte durch die Verwendung einer Flüssigkeit ge-

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trennt werden können, wobei die effektive Dichte der Flüssigkeit veränderlich sein soll, damit die Körper mit höherer Dichte absinken, während die Körper mit geringerer Dichte aufsteigen. Ferner soll ein Trennverfahren angegeben werden, mit dem Festkörper entsprechend ihrer Dichte mit einem Fluid veränderlicher Dichte getrennt werden können. Eine Vorrichtung soll angegeben werden, welche eine Änderung der Dichte des Fluids derart ermöglicht, daß die Fraktion mit geringerer Dichte auf dem Fluid schwimmt, während die Fraktion mit höherer Dichte absinkt. Ferner soll eine Einrichtung zur Änderung der effektiven Dichte einer Flüssigkeit angegeben werden. Es soll eine Einrichtung zurÄnderung der effektiven Dichte einer Flüssigkeit in derartigen Vorrichtungen angegeben werden, um eine Trennung der behandelten Feststoffe gleichzeitig mit der Behandlung der Feststoffe und deren Transport zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgeraäß dadurch gelöst, daß eine Flüssigkeitssäule mit einer Einrichtung zur Änderung der effektiven Dichte der Flüssigkeit vorgesehen wird. Die zu trennenden Materialien werden in diese Flüssigkeitssäule gebracht und versuchen eine Lage einzunehmen, die durch den Auftrieb in der Flüssigkeit bestimmt ist. Die effektive Dichte der Trennflüssigkeit wird dann auf einen Wert oberhalb desjenigen der Fraktion mit der niedrigeren Dichte,aber unterhalb desjenigen der Fraktion mit der höheren Dichte der zu trennenden Materialien geändert. Die Fraktion mit der höheren Dichte sinkt dann auf den Boden in der Trennflüssigkeit, während die weiteren Materialien weiterhin schwimmen. Die effektive Dichte der Trennflüssigkeit kann beispielsweise dadurch geändert werden, daß die Temperatur geändert wird, daß in der Flüssigkeit lösliche Chemikalien zugesetzt werden, daß eine Vermischung mit leichteren oder schwereren Flüssigkeiten erfolgt, oder daß eine Injektion von sich nicht mischenden Fluiden in die Trennflüssigkeit erfolgt, vorzugsweise eine Luftzufuhr, um deren Dichte zu ändern.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Trennung von

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Früchten mit unterschiedlicher Dichte; und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Abtrennung von Abfallmaterial.

In Fig. 1 ist ein Wasserzufluß 11 auf einer Seite eines Tanks 12 vorgesehen. In den Tank 12 tritt Luft durch einen Einlaß 13 ein und wird in das Wasser durch Verteiler 14 mit einem geeigneten Muster von Einblasöffnungen eingeblasen. Die entsprechend ihrer Dichte zu sortierenden Gegenstände gelangen in den Tank 12 von einer Rutsche 16 und schwimmen auf der Wasseroberfläche. Wenn die Gegenstände sich entlang der Oberfläche des Wassers in den Abschnitt 17 aus einer Luft-Wasser-Mischung bewegen, sinken ■ die schwereren Gegenstände zu den Luftverteilern 14. Die leichteren Gegenstände werden von der Oberfläche des Abschnitts 17 durch eine Fördereinrichtung 20 abgehoben. Die schwereren Gegenstände bewegen sich seitlich entsprechend der Wasserströmung in dem Tank, bis sie aus dem Abschnitt 17 mit der Luft-Wasser-Mischung herausgelangen. Dann ist der Auftrieb wieder relativ größer. Die Gegenstände gelangen dann wieder zur Oberfläche und fließen über den Überlauf 21 ab. Ein geneigt angeordnetes Sieb 25 ist vorgesehen, um die Turbulenz in dem Trennabschnitt 17 zu verringern und dazu beizutragen, die Gegenstände mit einem relativ geringeren Auftrieb in dem Trennabschnitt 17 zu dem Überlauf 21 zu transportieren.

Das Ausführungsbeispiel in Fig. 1 fand zum Sortieren von Äpfeln Verwendung, wobei die Äpfel mit Frostschäden ausgeschieden wurden, weil sie eine andere Dichte haben. Andere Früchte, Gemüse und dergleichen makroskopische Körper wurden durch die Anwendung dieses Verfahrens und dieser Vorrichtung sortiert. Die Dichte vieler Früchte und Gemüse ist eine Funktion des relativen Reifegrads der landwirtschaftlichen Produkte. Grünere Produkte haben eine beträchtlich niedrigere Dichte als reifere Produkte. Ferner haben beschädigte Früchte» wie Tomaten und Kartoffeln oft innere Hohlräume, welche ihre Dichte erheblich verringern. Die Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Sortieren von Früchten führt deshalb dazu, daß unreife und beschädigte Früchte durch die Fördereinrichtung 20 entfernt werden, während die reifen

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Früchte durch den Überlauf 21 abtransportiert werden. Gewünschtenfalls kann jeder Produktstrom einer zweiten Trennstufe zugeführt werden, um die Produkte weiterhin in Abhängigkeit von ihrer Dichte zu sortieren. Wahlweise können für eine genauere Sortierung der Produkte entsprechend ihrem Zustand, dem Reifegrad und anderen die Dichte beeinflussenden Faktoren verschiedene Trennabschnitte mit einem Luft-Flüssigkeits-Gemisch in einem einzigen Tank vorgesehen werden, mit unterschiedlichen Mischungsverhältnissen von Luft zu Flüssigkeit, um eine genaue Sortierung vornehmen zu können. Es kann deshalb eine an sich beliebige Anzahl von Produktströmen erhalten werden, wenn mehrere Trennabschnitte mit unterschiedlichen Eigenschaften Verwendung finden.

Ein wesentliches Merkmal eines derartigen Trennverfahrens und einer derartigen Vorrichtung besteht darin, daß die Produkte dabei mit dem Wasser oder mit. der sonstigen Trennflüssigkeit in Berührung gelangen. Dadurch werden anhaftende Schmutzteilchen oder dergleichen Verunreinigungen von dem Produkt entfernt. Ferner kann dabei zweckmäßigerweise eine Behandlung durch chemische Zusatzstoffe oder durch biochemisch aktive Substanzen erfolgen, die dem Wasser zugesetzt werden. Beispielsweise kann die Keimbildung bei Kartoffeln durch eine Chemikalie verhindert werden, welche dem für das Trennverfahren benutzten Wasser zugesetzt wird.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht die Trennung verschiedener Arten von Abfallmaterialien, die z.B. gewissen Güteanforderungen nicht entsprechen, mit Hilfe unterschiedlicher Dichte. Fig. 2 zeigt einen Arbeitsgang mit einer einzigen Zelle in dem Tank 32, wobei Wasser Verwendung findet, in das Luft in den unteren Teil des Tanks 32 durch einen Verteiler 34 eingeblasen wird, um ein Luft-Wasser-Gemisch zu erzeugen. Die Trennvorrichtung dieses Ausführung sbeispie Is besteht aus einem Tank 32 mit einem Abschnitt 42 zur Absonderung von schwerem Material, welcher Abschnitt von dem Hauptteil des Tanks durch ein Leitblech 38'getrennt ist. Eine Fördereinrichtung 43 für dieses schwere Material ist vorgesehen, um das Material zu entfernen. Wenn Wasser als Trennflüssigkeit Verwendung findet, hätten diese Materialien ein spezifisches Ge-

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wicht von mehr als 1,0. Das Abfallmaterial wird in die Trenneinrichtung durch einen Trichter 44 eingeleitet. Durch den Wassereinlaß 3 9 wird eine Wasserströmung durch die Vorrichtung bewirkt, um schwimmendes oder schwebendes Material in den Trennabschnitt 46 zu fördern. Das schwimmende Material 47 wird durch den Trennabschnitt 46 mit dem Luft-Wasser-Gemisch gefördert. In dem Trennabschnitt 46 ist die effektive Dichte des Wassers durch Einblasen von Luft in das Wasser in einem solchen Ausmaß verringert, daß ein Teil der Materialien nicht mehr schwebt und in dem Trennabschnitt 46 absinkt. Durch die Verteiler 34 wird Luft in das Wasser derart eingeführt, daß sie sich gut mit dem Wasser vermischt und gleichmäßig hochsteigt, wodurch die effektive Dichte des Wassers verringert wird. Materialien mit einem spezifischen Gewicht, das kleiner als das spezifische Gewicht des Luft-Wasser-Gemischs ist, bleiben in der Schwebe und können durch die Fördereinrichtung 50 entfernt werden. Die Materialien, deren spezifisches Gewicht größer als dasjenige des Luft-Wasser-Gemischs ist, beispielsweise die Körper 49, sinken in einem gewissen Ausmaß in den Trennabschnitt und werden seitlich durch die Gesamtströmung des Wassers wegtransportiert. Wenn sie den Bereich 51 erreichen, bewirkt der wieder vorhandene Auftrieb einen Anstieg zur Wasseroberfläche. Von dieser Stelle können sie von der Wasserströmung über den Überlauf 53 auf ein Trennsieb 54 abtransportiert werden. Das Wasser läuft ab und wird dem Tank 32 über die Zuflußleitung 3 9 wieder zugeführt.

Die Arbeitsweise bei der Trennung von Abfallmaterial ist folgende: Das Abfallmaterial wird zu einer Korngröße verkleinert, die nicht mehr als etwa 2,5 cm beträgt, um eine zweckmäßige Verarbeitung zu ermöglichen. Gewünschtenfalls können jedoch auch größere Materialstucke eingeführt werden. Es ist jedoch wichtig, das Abfallmaterial zu zerkleinern oder zu zermahlen, damit Materialien wie Dosen oder Flaschen nicht mehr durch Flüssigkeit oder Luft gefüllt sind und wie Materialien mit entsprechenden spezifischen Gewichten absinken oder schwimmen. Das Abfallmaterial fällt durch den Trichter 44 in das Wasser. Die schweren Materialien wie Metalle, Glas, Keramik, Steine und andere Materialien mit einem spezifischen Gewicht größer als 1,0 sinken sofort in dem Abschnitt 42 und können durch die Fördereinrichtung 43 herausgeholt werden.

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Dieses Material kann einer zweiten Trennbehandlung unterworfen werden, bei welcher eine schwerere Flüssigkeit wie eine wässrige Lösung von Kalziumkarbonat oder einem anderen Salz Verwendung findet.

Die leichteren Materialien 47, die auf Wasser schwimmen, werden seitlich in der Vorrichtung in den Trennabschnitt 46 transportiert. Dort sinken Materialien mit, einem spezifischen Gewicht von beispielsweise 0,7 bis 1,0 auf Grund der geringeren Dichte der Luft-Wasser-Mischung im Vergleich zu dem Wasser ab. Auf der Oberfläche verbleibendes Material, welches beispielsweise ein spezifisches Gewicht von weniger als 0,7 hat, kann durch die Fördereinrichtung 50 entfernt werden. Die Materialien 49 mit einer mittleren Dichte sinken in der Mischung ab und werden seitlich durch die Wasserströmung wegfcränsportiert. Wenn sie den Trennabschnitt 46 verlassen und in den Bereich 51 gelangen, steigen sie wieder zu der Wasseroberfläche. Diese Materialien können dann abgehoben oder über den Überlauf 53 heraustransportiert werden.

Jeder der Produktströme der Abfall-Trenneinrichtung kann eine weitere Trennung erfahren, so daß eine andere Fraktion des Materials durch Verwendung einer anderen Flüssigkeit abgetrennt wird, oder indem andere Verhältnisse der Mischung von Wasser und Luft in dem Trennabschnitt Verwendung finden. Wasser ist zweckmäßigerweise die Flüssigkeit, weil es billig ist und ohne weiteres verfügbar. Jedoch können auch Flüssigkeiten wie Keroson oder andere Flüssigkeit auf Petroleumbasis oder wässrige Salzlösungen Verwendung finden, um die Trennung zu bewirken. Silikonöle mit einem spezifischen Gewicht bis zu 2,0 oder andere mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeiten könnten anstelle der Luft Verwendung finden, welche in den Trennabschnitt eingeblasen wird. Andere entsprechende Ausführungsbeispiele der Erfindung können dem betreffenden Verwendungszweck angepaßt werden. Die Verwendung von mehr als einem Trennabschnitt mit einem Luft-Wasser-Gemisch, wobei die einzelnen Abschnitte unterschiedlicher Verhältnisse von Wasser zu Luft haben können, können für Äbfall-Trennverfahren Verwendung finden, um eine bessere Sortierung der Materialien im Bezug auf die unterschiedliche Dichte zu ermöglichen. Deshalb können mit zwei Trennabschnitten beispielsweise Abfallmaterialien

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in fünf Gruppen unterteilt werden, die beispielsweise ein spezifisches Gewicht zwischen O bis 0,5, 0,5 bis 0,7, 0,7 bis 0,8, 0,8 bis 1,0 und 1,0 und darüber haben. Die verschiedenen Dichtebereiche können in gewünschter Weise geändert werden, indem einfach das Verhältnis von Luft, zu Wasser in dem Trennabschnitt geändert werden, um die gewünschte Anpassung für den betreffenden Trennvorgang zu erzielen.

Die folgenden Beispiele zeigen die Verwendung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.in Fig. 1 zur Sortierung von Früchten.

Beispiel 1

Ein Problem bei der Äpfelindustrie besteht darin, Äpfel mit einem Wasserkern von normalen Äpfeln zu trennen. Äpfel mit. einem Wasserkern verfaulen schneller nach der Ernte und verursachen auch das Anfaulen anderer Äpfel, wenn diese aneinanderliegend gelagert werden. Es ist praktisch nicht möglich, durch eine äußere Inspektion der Äpfel festzustellen, ob sie einen Wasserkern haben oder nicht. Ein Merkmal von Äpfeln mit einem Wasserkern besteht darin, daß sie eine höhere durchschnittliche Dichte als Äpfel ohne Wasserkern haben. Elf Äpfel, von denen jeder äußerlich ausgezeichnet aussah, wurden in einen mit Wasser gefüllten Behälter gebracht und Luft wurde von der Unterseite des Behälters mit. Hilfe einer Glasfritte-Verteileinrichtung eingeleitet. Eine ausreichende Luftmenge wurde vom Boden des Behälters her eingeleitet, um die Dichte des Wassers auf einen Wert unterhalb der Dichte eines dieser Äpfel zu verringern, wie durch das Absinken dieses Apfels festgestellt werden konnte. Die Äpfel wurden dann aufgeschnitten, wobei festgestellt werden konnte, daß der abgesunkene Apfel einen Wasserkern hatte, während die übrigen zehn Äpfel gut waren.

Beispiel 2

Zwanzig Äpfel wurden wie in Beispiel 1 behandelt, wobei zwei der zwanzig Äpfel bei einer effektiven Dichte des Wasseräquivalents von etwa 0,86 absanken. Beim Aufschneiden der Äpfel wurde festgestellt, daß der eine Apfel einen Wasserkern hatte. Der andere abgesunkene Apfel war gut und die anderen 18 Äpfel, die wei-

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terhin schwammen, wurden als normal festgestellt.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung kann auch zur Trennung von Rindenstücken und Holzspänen Verwendung finden. Im folgenden soll ein Beispiel dafür erläutert werden.

Beispiel 3

Eine Trennung von Rinde von Holzspänen, die in der Papierindustrie Verwendung finden, ist schwierig in einem Produktionsmaßstab in wirtschaftlicher Weise zu erzielen. Eine schlechte Trennung würde zu einem Papier geringerer Qualität führen. Bekannte mechanische Einrichtungen arbeiten andererseits nicht zufriedenstellend. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung entsprechend Fig. 1 fand mit einer porösen Scheibe Verwendung, die eine Porengröße von etwa 40 Mikron hatte und am Boden des Wassertanks vorgesehen war. Rinde, mit Rinde behaftete Späne und saubere Späne von Fichtenholz oder anderen geeigneten Holzsorten wurden in den Trennabschnitt der Vorrichtung gebracht. Die Rinde und mit Rinde behaftete Sjääne wurden sofort von den sauberen Spänen getrennt, weshalb auf diese Weise eine schnelle und vollständige Abtrennung der sauberen Holzspäne erfolgen kann.

Das Trennverfahren und die oben beschriebene Vorrichtung fanden dazu Verwendung, Körper unterschiedlichster Art entsprechend vorhandenen Dichteunterschieden zu trennen. Das Trennverfahren gemäß der Erfindung kann für verschiedenartige Früchte, Gemüse und andere Nahrungsmittel Verwendung finden, um die Produkte entsprechend dem Reifegrad oder im Hinblick auf Qualitätsmängel zu sortieren. Typische Beispiele sind Kartoffeln, Zwiebeln, Tomaten, Limabohnen, Datteln, Nüsse, Kirschen, Pflaumen, Birnen, Wassermelonen und viele andere Naturprodukte. Irgendein Material, welches eine Dichte, die sich verhältnismäßig wenig von derjenigen einer Flüssigkeit unterscheidet, aufweist, kann von anderen Materialien getrennt werden, welche im Vergleich dazu eine unterschiedliche Dichte haben.

Das Verfahren kann dazu Verwendung finden, um Zitrusfrüchte zu sortieren, indem die saftigen und wertvolleren Früchte, die zum sofortigen Verbrauch bestimmt, sind, von den übrigen Früchten abgeschieden werden, die z.B. überreif sein können oder we-

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niger saftig sind. Erbsen, Bohnen und andere Gemüsesorten, welche ohne Berücksichtigung des speziellen Reifegrads geerntet werden, können entsprechend dem Feuchtigkeitsqehalt getrennt werden, welcher direkt das spezifische Gewicht beeinflußt. Das Verfahren kann mit einem Waschvorgang kombiniert werden und andere Gegenstände können abgetrennt werden, wobei auch eine schnelle Abkühlung zu Konservierungszwecken erfolgen kann. In entsprechender Weise können Eier sortiert werden, beispielsweise auf Grund von Dichteunterschieden bei längerer Lagerung.

Unkrautsamen können leicht von wertvolleren Samen getrennt werden. Eine Trennung gewisser Arten von Samenkörnern ist ebenfalls möglich, wenn geeignete Dichteunterschiede' zwischen den einzelnen Sorten bestehen.

Für Materialien mit einem spezifischen Gewicht größer als 1,0 können andere Flüssigkeiten Verwendung finden, deren spezifisches Gewicht größer als dasjenige von Wasser ist. Beispielsweise könnte Quecksilber Verwendung finden, um Blei von Steinen oder anderem Material mit geringerer Dichte zu trennen, wenn das Blei z.B. als Granulat vorliegt. Schwere organische Flüssigkeiten wie Chloroform oder Salzlösungen wie wässrige Lösungen von KaiziuiuKarbonat oder Natriumchlorid können Verwendung finden, um Materialien mit einer Dichte von mehr als 1,2 zu trenne. Es sind zahlreiche andere Flüssigkeiten mit einem höheren spezifischen Gewicht bekannt, die ebenfalls verwendbar sind.

Für Gegenstände mit einer Dichte von beträchtlich weniger als 1,0 können Flüssigkeiten mit einem geringeren spezifischen Gewicht als Wasser Verwendung finden. Beispielsweise können Erdöldestillate wie Keroson Verwendung finden, um Gegenstände mit einer Dichte zwischen etwa 0,6 und 0,75 zu trennen. Gasartige Trennmedien können ebenfalls für bestimmte Verwendungszwecke Verwendung finden. Bei der Verwendung von Gasen könnte die Dichte durch Änderungen des Drucks geändert werden, welcher auf den Behälter ausgeübt wird, in welchem das Trennverfahren stattfindet.

i: dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung findet eine Einrichtung zur Erzeugung von Luftblasen Verwendung, welche aus einem teLlweise gesinterten Material besteht, beispielsweise aus einer Scheibe aus einer Glasfritte, eine gasdurchlässige ge-

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sinterte Edelstahlplatte oder andere metallische oder keramische Materialien, die porös und gasdurchlässig sind. Edelstahlfritten oder Kupferfritten sind in Verbindung mit Wasser vorzuziehen, um eine Zersetzung durch Oxydation zu vermeiden.

Zahlreiche andere bekannte Verfahren zur Einstellung der effektiven Dichte eines Fluids können Verwendung finden. Beispielsweise könnte Luft von Flüssigkeitsstrahlen mitgeführt werden, welche auf der Unterseite des Tanks vorgesehen sind. Ferner kann die Lösung von Gasen in Flüssigkeit bei höherem Druck Verwendung finden, welche Flüssigkeiten dann in die Trennflüssigkeit eingeführt werden. Es kann eine Änderung der effektiven Dichte durch Elektrolyse bewirkt werden. Ferner kann die Temperatur auf die Siedetemperatur erhöht werden, um in gewissen Bereichen die effektive Dichte zu verringern.

Bei üblichen Anwendungsfällen der Erfindung, bei welchen Wasser oder eine schwerere Flüssigkeit als Trennmedium Verwendung findet, können oberflächenaktive Reagenzien zur Verhinderung einer dauerhaften Schaumbildung Verwendung finden, welche zur Aufrechterhaltung von Gasblasen kleiner Größe beitragen. Beispiele für derartige Stoffe sind Alkohole mit niedrigem Molekulargewicht und andere bekannte Zusatzstoffe.

Systeme, in denen zwei oder mehr sich nicht mischende Flüssigkeiten oder Gase Verwendung finden, können die Möglichkeit bieten, daß komplexe Mehrfachtrennungen in einem einzigen Tank durchgeführt werden, indem verschiedene Zwischenflächen als der Ort benutzt werden, an dem sich Gegenstände einer bestimmten Dichte ansammeln.

Patentansprüche

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Claims

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1. Verfahren zum Sortieren von Körpern auf Grund ihres unterschiedlichen spezifischen Gewichts, wobei die Körper in einem mit einem Fluid gefüllten Behälter auf Grund ihres unterschiedlichen Auftriebs getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Dichte des Fluids auf einen Wert zwischen den Werten der Dichte der Körper geändert wird, um eine Trennung der Körper durch Änderung des Auftriebs durchzuführen.

P 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des Fluids durch Injektion eines zweiten Fluids eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid eine Flüssigkeit ist, in die ein zweites Fluid zur Änderung der effektiven Dichte der Flüssigkeit injiziert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Körpern mit einer unterschiedlichen Dichte in einen Behälter eingeführt werden, welcher

k ein Trennfluid■enthält, daß die effektive Dichte des Fluids auf einen Wert innerhalb des Dichtebereichs der Körper geändert wird, um eine Trennung der Körper durch Auftriebseffekte zu verursachen, und daß die Körper mit der geringeren Dichte aus dem oberen Teil des Fluids und die Körper mit der größeren Dichte aus dem unteren Teil des Fluids entfernt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichne t, daß die effektive Dichte des Trennfluids durch Injektion eines zweiten Fluids geändert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennfluid eine Flüssigkeit ist,

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7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Fluid ein Gas ist, das von der Unterseite des Behälters her injiziert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennfluid Wasser ist und daß das zweite Fluid Luft ist,

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung der Körper in eine Flüssigkeit, in dem Behälter eingeführt wird, und daß Gasblasen in einen Trennbereich des Behälters eingeblasen werden, u m die effektive Dichte der Flüssigkeit in diesem Bereich zu verringern, so daß diejenigen Körper absinken, deren Gewicht größer als der Auftrieb in diesem Trennbereich ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasblasen in mehrere Bereiche in die Flüssigkeit mit unterschiedlichen Durchsatzmengen eingeleitet werden, um in mehreren Bereichen in der Flüssigkeit eine unterschiedliche effektive Dichte einzustellen.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche/ gekennzeichnet durch einen ein erstes Fluid enthaltenden Behälter, durch eine Einrichtung zum Einführen der Körper in den Behälter, durch eine Einrichtung (14; 34) zum Einstellen der effektiven Dichte mindestens eines Teils des Fluids auf einen Wert innerhalb des Dichtebereichs der Körper, und durch eine Einrichtung zum Entfernen der entsprechend ihrer Dichte getrennten Körper. .

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennze ichne t , daß die Einrichtung (14; 34) zur Einstellung der effektiven Dichte einer Einrichtung zur Injektion eines zweiten Fluids ist, dessen Dichte sich von derjenigen des ersten Fluids unterscheidet..

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß das erste Fluid eine Flüssigkeit und das zweite Fluid ein Gas ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichne t, daß eine Einrichtung (43) zur Entfernung von Körpern in der Flüssigkeit vorgesehen ist, deren Dichte diejenige der Flüssigkeit überschreitet, bevor das Gas in die Flüssigkeit eingeleitet wird.

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