DE2124955B - Verfahren zum Vorbehandeln und Mahlen von aluminiumhaltigen Erzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbehandlung und Zerkleinerung von Aluminiumerzen, hauptsächlich zur Vorbereitung des alkalischen Aufschlusses von Bauxit.

Beim Bauxitaufschluß spielen neben der durch die verwendete Bauxitsorte, wie Hydrargillit, Böhmit bzw. Diaspor, gegebene Zusammensetzung auch die physikalischen Eigenschaften eine bedeutende Rolle. Die Aufschlußreaktion erfolgt an der Oberfläche der Bauxitkörner, weswegen die Flüssigkeitsdurchlässigkeit und demzufolge der Wirkungsgrad des Aufschlusses durch das dichtere oder lockerere Gefüge der Körner beeinflußt wird. Darum ist es eine Vorbedingung beim Bayer-Verfahren zur Tonerdeherstellung, daß das Aluminiumerz zum Laugenaufschluß feingemahlen sein soll. Mit der steigenden Tonerdeerzeugung vergrößert sich auch die zu vermählende Erzmenge. Da der Wirkungsgrad des Aufschlusses durch die Mahlfeinheit entscheidend beeinflußt wird, ist auch das richtige Zermahlen besonders wichtig. In der Regel gelangt der Bauxit vom Depot in den Produktionsprozeß, der immer mit einer groben Vorzerkieinerung beginnt, worauf ein Feinmahlen folgt, bei welchem die optimale Korn-

ao größe erreicht wird. Zur Durchführung des Mahlens werden im allgemeinen Kugel- und Autogenmühlen benutzt.

Das Mahlen kann sowohl im Trockenverfahren als auch im Naßverfahren durchgefühlt werden. Im Falle eines trockenen Mahlens mit Kugelmühlen wird der Bauxit zuvor bei einer Temperatur von 400 bis 500⁰C calciniert. Zur Zeit ist aber das mit Kugelmühlen durchgeführte Naßverfahren des Bauxitmahlens mehr verbreitet. Bei dem Naßmahlverfahren wird das Calcinieren des Bauxits unnötig; außerdem wird der Staubverlust beseitigt, und es sind keine kostspieligen Einrichtungen zum Abscheiden und Fördern des Staubes notwendig. Das Mahlverfahren mit Kugelmühlen hat jedoch den Nachteil, daß es immer mehr zum Engpaß der Erzeugung wird, denn das Mahlen von großen Bauxitmengen benötigt große parallel arbeitende Kugelmühlen. Somit wird der PIaU- und Energiebedarf sehr groß, was wiederum das ganze Aufschlußverfahren unwirtschaftlich macht.

Das Autogenmahlen hat ebenfalls einen großen Platzbedarf, und der Mahlwirkungsgrad ist geringer als bei den Kugelmühlen. Alle diese Mühlen, sei es, daß sie trocken oder naß arbeiten, sind einer starken Abnutzung ausgesetzt und dementsprechend von kurzer Lebensdauer. Zu all diesen Nachteilen kommt noch bei diesen Mühlen die sehr große Lärmbelästigung der Umgebung.

Es ist bereits ein Verfahren bekannt, nach welchem das Naßmahlen von Bauxit und Kalkstein in Gegenwart eines Alkalicarbonates vor sich geht, welches jedoch wegen der bekannten Nachteile der herkömmlichen Mahlanlagen nicht zur allgemeinen Anwendung kam. Somit wird in den Tonerdewerken auch zur Zeit im wesentlichen das oben beschriebene Vorbereitungs- und Mahlverfahren verwenden.

Ziel der Erfindung ist die Verbesserung des derzeitigen gewöhnlichen, mit Kugelmühlen durchgeführten und meist nassen Mahlverfahrens in der Weise, daß das Mahlen mit geringerem Platz- und Energiebedarf, also mit größerer Kapazität und höherem Wirkungsgrad, sowie unter geringerer Lärmbelästigung durchgeführt werden kann.
Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß, wenn die Aluminiumerze, wie der Bauxit, noch in Stückform je nach der Größe der Stücke 0,2 bis 12 Stunden lang, zweckmäßigerweise bei einer Körnung von 20 bis 30 mm 0,5 bis 2,5 Stunden lang,

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nit einem Teil der später anzuwendenden Auf- längere Verweilzeit in der Mahlanlage, wie es bei

-chließlauge vorhergehend vermischt und in Mi- den Kugelmühlen der Fall wäre. Zu diesem Zweck

ichung gehalten werden, das Gefüge des Erzes in haben sich Mahlpumpen mit 700 bis 3000 Umdr./

iinem solchen Maße aufgelockert werden kann, daß Min., die in der Industrie zum Mahlen von Mate-

ias Erz-Lauge-Gemisch in geeigneten Mahlpumpen 5 lialien mit weichem Gefüge, beispielsweise von As-

mr gewünschten Korngröße gemahlen werden kann. best, Abfallstoffen bzw. stückigen Anteilen in Ab-

Die Körner werden infolge ihres Kapillarnetzes un- wässern, eingesetzt sind, am besten bewährt,

ter geeigneten Bedingungen gründlich mit Lauge Aus der Reihe der sich gut bewährten Pumpen

durchtränkt und infolge der erreichbaren Mahlfein- seien beispielsweise die folgenden erwähnt: Die

heit vergrößert sich ihre aktive Oberfläche. io Drehscheibenpumpen, wie die Gorator-Pumpe, oder

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren die mit Siebtrommel, Hämmern und Schaufeln verzum Vorbehandeln und Mahlen von aluminiumhalti- sehenen Pumpen, wie die Beacedisz-Pumpe, oder die gen Erzen für den alkalischen Aufschluß bei der zum Bentonitmahlen entwickelten Desintegrator-Tonerdeherstellung, welches dadurch gekennzeich- Pumpen. Es sind jedoch selbstverständlich auch annet ist, daß die beim Aufschluß zu verwendende 15 dere mit Scher- und/oder Prall- und/oder Druck-Lauge bzw. ein Teil derselben zur Vorbehandlung kraft arbeitende Pumpen, beispielsweise die auch dem stückigen oder gegebenenfalls grob vorzerklei- zum Mahlen ausgebildeten Kreiselpumpen oder nerten Erz zugesetzt und 0,2 bis 12 Stunden lang, Schraubenpumpen und weiterhin andere Feinmahlzweckmäßigerweise 0,5 bis 2,5 Stunden lang, im Ge- einrichtungen, wie Kugelmühlen, zur Überführung misch mit dem Erz gehalten wird, wodurch das Erz 20 des vorbehandelten Erz-Lauge-Gemisches in die gevorgequollen und ein Teil seines Aluminiumgehaltes wünschte Kornfeinheit geeignet. Diese können auch herausgelöst wird, wobei im Erz neue Kapillaren zur _So angewandt werden, daß die Teile mit nicht entAufnahme der Aufschließlauge entstehen, und die sprechender Korngröße nach dem Mahlen aus der Erzkörner mit der Lauge so durchtränkt und ge- Suspension zur Aufgabeseite der Pumpen zurückgequollen werden, daß die aufgelockerten Körner mit as führt werden. Die Mahlpumpen können aber auch einer Mahleinrichtung, zweckmäßigerweise einer miteinander kombiniert angewandt werden, indem Mahlpumpe, oder ohne diese leicht dispergiert und sie hintereinander in Reihe geschaltet werden. So in eine Suspension, vorzugsweise eine solche mit findet das Mahlen stufenweise statt, wobei die Korngrößen von weniger als 1 mm, überführt wer- nächstfolgende Mahlpumpe immer auf feineres Mahden, die dann in an sich bekannter Weise zu Ton- 30 len eingestellt ist als die vorangehende Mahlpumpe, erde verarbeitet wird. Die Bauxitstücke können auch bereits vor dem

Beim erfindungsgemäßen Verfahren dringt die Vorbrechen mit einem Teil der Aufschließlauge zukalte oder zweckmäßig warme beim Aufschluß so- sammengebracht werden, damit das Durchtränken wieso zur Anwendung kommende Lauge oder nur der Brocken schon früher anfängt und das Vorbreein Teil der zum Aufschluß notwendigen Lauge in 35 dien demzufolge leichter durchführbar ist. Die opdas Kapillargefüge der Aluminiumerze ein. Dadurch timale Berührungszeit zwischen dem Bauxit und der kann sie einen Teil des hydrargillitischen Aluminium- Flüssigkeit kann natürlich in solchen Fällen nicht im gehaltes der Erze schon während dieser Vorbehand- voraus bestimmt werden, denn die Bauxitstücke könlungs- bzw. Vorquellperiode auslaugen. Durch das nen von verschiedener Größe sein. Die allgemeine Eindringen der Lauge in die Körner vergrößern sich 40 Feststellung war jedoch, daß das Vorbrechen um so allmählich die Kapillaren, sie nehmen noch mehr leichter und mit um so geringerem Energieaufwand Lauge auf, und so werden die Körner während des durchgeführt werden kann, je langer die Bauxit-Zusammenseins mit der Lauge immer mehr durch- brocken auf Grund der zwischengeschalteten Vorbetränkt und aufgequollen. So werden die Erzstücke handlung mit der Lauge in Berührung sind. Wenn praktisch so durchtränkt, daß sie nach einer be- 45 das Vorbrechen trocken erfolgt und die erhaltenen stimmten Zeit zerfallen und leicht dispergierbar wer- Bauxitstücke mit einer Korngröße von 20 bis 30 mm den, was den Mahlvorgang außergewöhnlich begün- mit einem Teil der zum Aufschluß benutzten Lauge stigt, und so kann dieser schon mit einer Mahl-För- zusammengebracht werden und daraus ein gut bederpumpe durchgeführt werden. Dadurch wird im handelbares Gemisch hergestellt wird, kann infolge Grunde genommen das ganze Mahlvenahren als ge- 50 der verhältnismäßig gleichmäßigen Korngröße die trennter Vorgang völlig ausgeschaltet, denn die gewünschte Vorlösungs- und Quellungszeitdauer im Mahl-Förderpumpe bewerkstelligt mit dem Fördern Rahmen der Vorbehandlung ohne weiteres ermittelt zugleich auch das Dispergieren. Nach den Unter- werden.

suchungen der Anmelderin kann die ursprüngliche In Verbindung mit dem Vorbrechvorgang ist es Härte des Erzes vom Wert 5 der Mohsschen Härte- 55 eine sehr vorteilhafte Ausführungsform, wenn die skala durch die Anwendung des Vorquellvorganges Berührung der Bauxitstücke mit der Aufschließlauge auf einen Härtegrad von 1 bis 2 der Mohsschen schon am Gewinnungsort der Bauxiterze anfängt und Härteskala verringert werden, die scharfen Kristall- nach Vorzerkleinerung oder gegebenenfalls ohne ecken und Kristallkanten werden abgestumpft, und diese der Bauxit schon von der Grube aus durch eine das stückige Aluminiumerz bekommt eine lockere 60 Rohrleitung hydraulisch zu Tage zur dort untergeschwammige Struktur. Demzufolge zerfallen die Bau- brachten Mahlpumpenanlage gefördert oder die Erxitbrocken schon bei einer kleineren Kraftwirkung zeugung der Bauxit-Lauge-Suspension und die eine und üben auch eine viel geringere Abnutzungswir- entsprechende Zeit dauernde Vorbehandlung und kung aus als die nicht vorbehandelten Bauxitstücke. demnach das Mahlen mit der Mahlpumpe über Tage So bewerkstelligen die zweckentsprechend ausgeführ- 65 bewerkstelligt wird. Die Bauxitbrocken können auch ten Mahl-Förderpumpen das Mahlen des genügend mit der Lauge durch eine Rohrleitung in die Tonlang vorgequollenen Bauxits fast sofort während des erdefabrik geleitet werden, wo die Aufbereitung mit Laugetransports. Der Bauxit braucht daher keine der Mablpumpe stattfinden kann. In dieser Weise

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kann der Vorbehandlungsvorgang von Bauxit mit sion nach einer Trübesortierung im geschlossenen

den Vorteilen der hydraulischen Förderung nutzbrin- Umlauf zwecks Erreichung der gewünschten Korn-

gend verknüpft werden, weil einerseits die nötige größe in die Pumpe im Kreislauf zurückgeführt. Die

Laugevorbehandlungszeit des Bauxits durch die Zeit- nach Bedarf wünschenswerte Trübeklassierung kann

dauer der Rohrleitungsförderung gewährleistet ist 5 in Hydrozyklonanlagen mit geschlossenem Kreislauf

und andererseits die Rohrleitungsförderung der Bau- durchgeführt werden, z. B. in der Weise, daß die

xit-Lauge-Suspension moderner und billiger ist als Suspension zweckmäßig durch eine aus 2 bis 6 hin-

die herkömmlichen Schachtförderungsverfahren bzw. tereinandergeschalteten Hydrozyklonen bestehende

die Fahrzeugförderung über Tage. Vom praktischen Reihe mit einem Druck von 3 bis 6 atü durchgeleitet

Standpunkt aus ist es zweckmäßig, die Förderung der io wird, das Konusprodukt in die Mahlpumpe zurück-

Lauge-Bauxit-Suspension so zu gestalten, daß diese geführt wird und die am Oberteil des Hydrozyklons

in Form einer grobstückigen Suspension nur so weit abgeführte feine Suspension zu den üblichen Arbeits-

gefordert wird, bis die minimale, einige Minuten gangen, beispielsweise zum Entkieselungsbehälter,

dauernde Quellzeit erreicht ist. Dann findet der weitergeleitet wird.

Mahlvorgang mit den Mahlpumpen statt, und die so 15 Die Anfeuchtung mit der Aufschließlauge zur Vorerhaltene Suspension mit einer Korngröße von hoch- behandlung und der nachfolgende mit der Mahlstens etwa 1 bis 2 mm wird ebenfalls hydraulisch pumpe durchgeführte Mahlvorgang können erfindurch eine Rohrleitung weiterbefördert, denn in die- dungsgemäß in mehreren Anwendungsformen durchsem Fall ist der Energiebedarf der hydraulischen geführt werden. Einige Verfahrensgänge nach der Förderung wesentlich geringer als bei einer Suspen- 20 Erfindung ergeben sich aus den folgenden Erläutesion, die noch größere Stücke enthält. Zur Weiter- rangen in Verbindung mit den schematischen Zeichbeförderung dieser Suspension mit kleinen Körnern nungen. Hierbei ist

durch die Rohrleitung sind schon die handelsüb- F i g. 1 die Darstellung eines Verfahrensgangs, bei

liehen gewöhnlichen Pumpen geeignet. Der zu einer welchem das Mahlen des vorbehandelten Bauxits in

Korngröße von 1 bis 2 mm gemahlene Bauxit wird as 2 Stufen mit einer Mahlpumpe vorgenommen wird,

in diesem Abschnitt der Rohrleitungsförderung in- und

folge des längeren Verweilens in der Lauge und der F i g. 2 die Darstellung eines Verfahrensgangs, bei

aus der Natur der hydraulischen Förderang folgen- welchem der vorbehandelte Bauxit nach dem Mahlen

den Prall- und Verschleißwirkungen zu sehr feinen mit einer Mahlpumpe einer Trübesortierung uuter-

(einige 10 μ großen) Körnchen zerkleinert. 30 worfen wird.

Das Verhältnis von Bauxit zu Lauge kann zweck- Der Bauxit B gelangt in den Behandlungsbehälter, mäßig automatisch geregelt werden, wobei es we- und zwar jeweils bei der Variante I schon vorzersentlich ist, daß dem Bauxit erst einmal so viel Lauge kleinert mit einer Korngröße von 20 bis 30 mm und zugesetzt wird, daß sie die Bauxitstücke an ihrer ge- bei der Variante II ohne Vorzerkleinerung als Rohsamten Oberfläche bedeckt und das Bauxit-Lauge- 35 bauxit. Im Behandlungsbehälter 1 wird so viel Gemisch eine zum Fördern mit der Mahlpumpe ge- Laugeiösung L zugegeben, daß sip die Bauxitbrocken eignete Konsistenz besitzt. Vom praktischen Ge- ganz bedeckt. Der Behandlungsbehälter 1 ist so aussichtspunkt aus ist es zweckmäßig, bei der Vorbe- geführt, daß die Lauge-Bauxit-Trübe durch einen im handlung im allgemeinen mit etwa 65 bis 85 ⁰Zo der unteren Teil des Behälters eingebauten Zahnwalzenzum Aufschluß notwendigen gesamten Laugenmenge 40 brecher einer Zerkleinerung unterworfen wird. Selbstdas in die Pumpe einzuleitende Bauxit-Lauge-Ge- verständlich können die in die einzelnen Behandmisch vorzubereiten, selbstverständlich kann dies je- lungsbehälter 1 eingebauten Zahnwalzenbrecher so doch auch mit der gesamten Laugenmenge durchge- eingestellt werden, daß das aus dem Behälter 1 herführt werden. Zur Vorbehandlung werden die Bau- ausfließende Bauxit-Lauge-Gemisch je nach Bedarf xitstücke ?c lange mit der Aufschließlauge in Be- 45 verschiedene Körnungen aufweisen kann. So wird rührang gehalten, bis die erforderliche Durchträn- beispielsweise bei der Variante II der Bauxit in dem kung erreicht ist und die Körner infolge des Quellens ersten Behandlungsbehälter 1 mit einem Zahnwalzerfallen. Dieser Vorgang kann beispielsweise zweck- zenbrecher naß, d. h. in Lauge zu einer gröberer mäßig durch ein Mischförderschneckensystem be- Korngröße gemahlen. Dann gelangt das naß vorge günstigt werden, wo die innige Berührung zwischen 5° brochene Bauxit-Lauge-Gemisch in den zweiten Be den Bauxitbrocken und der Aufschließlauge sicher- handlungsbehälter 1, wo das Erz noch weiter, zweck gestellt wird. Vorteilhafterweise wird die Vorbehand- mäßigerweise zu einer Korngröße von 10 mm, gebro lung der Trübe mit einer Aufschließlauge mit einer chen wird. Es ist nicht unbedingt notwendig, die Be Temperatur von 50 bis 90° C durchgeführt, denn so handlungsbehälter 1 mit Zahnwalzenbrechern ode kann die Voraufschluß-Vorbehandlungs-Wirkung be- 55 anderen Zerkleinerungsvorrichtungen zu versehen günstigt werden. durch deren Verwendung wird aber nicht nur der mi

Im Laufe von Versuchen wurde festgestellt, daß Lauge vorbehandelte Bauxit vorgebrochen, sonder

sich die Mahlqualität und -leistung und der Ver- auch die Dosierung aus dem Behälter wird gleich

schleiß der Mahlpumpen in Abhängigkeit von der mäßiger. Die Bauxit-Lauge-Trübe gelangt aus de

Vorbehandlungszeit und der Berührungsintensität im 60 Behandlungsbehältern 1 in die Förderschnecke 2 un

günstigen Sinne veränderten. In einigen Fällen wird von dort aus in die Mahlpumpe 3 eingespeis

konnte bei Vorbehandlungszeiten über 60 Minuten In beiden Figuren sind solche Varianten des erfir

die der Mahlpumpe entnommene Suspension ohne dungsgemäßen Verfahrens, bei denen die Herstellun

Trübesortierung zu den EntMeselungsbehältern zur der Bauxit-Lauge-Trübe und die Auflockerung de

weiteren Verarbeitung weitergeleitet werden. Auch 65 Körner durch eine genügend lange Berührungsze

bei einer kürzeren, beispielsweise 25 bis 30 Minuten zwischen Lauge und Bauxit in einem oder mehrere

dauernden Vorbehandlung wurden nur etwa 15 bis parallel aufgebauten Vorbehandlungsanlagen I un<

20 «/0 des Feststoffgehaltes der gemahlenen Suspen- oder Π vor sich geht, veranschaulicht Sowohl b

der Variante T als auch bei der Variante II kann so verfahren werden, daß die Anlagen kontinuierlich in der Weise betrieben werden, daß das Beschicken des Behandlungsbehälters 1 (bzw. der Behandlungsbehälter 1) mit dem Bauxit und der Lauge kontinuierlich vorgenommen wird und die entsprechende Verweilzeit in Abhängigkeit von der kontinuierlich abgeführten stündlichen Menge durch passende Wahl des Fassungsvermögens des Behandlungsbehälters 1 pder der Behandlungsbehälter 1 sichergestellt wird. Es kann aber auch so verfahren werden, daß zwei oder mehrere Anlagen in der Weise parallel gefahren werden, daß diese mit der Bauxit-Lauge-Mischung periodisch gefüllt werden und, während die eine Anlage nach einer entsprechenden Vorbehandlungszeit auf die Mahlpumpe 3 geschaltet ist, in der parallelen Anlage oder in den parallelen Anlagen die Vorbehandlung bzw. das Vorquellen der Bauxit-Lauge-Trübe vor sich geht. So werden die einzelnen Anlagen, wenn z. B. eine Vorquellzeit von 60 Minuten vorgesehen ist und vier Anlagen gefahren werden, periodisch mit Zeitverschiebungen von je 20 Minuten mit so viel Bauxit und Lauge gefüllt, daß deren Behandlung mit der Mahlpumpe 3 20 Minuten in Anspruch nimmt.

Nach F i g. 1 gelangt des weiteren die Trübe aus der Förde.schnecke 2, zweckmäßig nach weiterer Laugenzugabe, in die nachgeschaltete Mahlpumpe 3. Dabei kann der zu einer Korngröße von 10 mm vorzerkleinerte und aufgelockerte Bauxit in der ersten Mahlpumpc je nach deren Einstellfeinheit zu einer kleineren Korngröße als 1 mm gemahlen werden. Diese Suspension wird danach je nach Bedarf in eine auf eine feinere Korngröße eingestellte Mahlpumpe 3 eingeführt. Es ist zu bemerken, daß das Hintereinanderschalten von zwei oder mehreren Mahlpumpen nicht zwingend ist, denn es gelang der A_nmc!derin bei manchen Versuchen nach Vortränkzeiien ^n langer als 60 Minuten mit Bauxiterzen von höherem Hydrargillitgehalt auch mit nur einer auf die gewünschte Mahlfeinheit eingestellten Mahlpumpe, die Suspension mit der erforderlichen Korngröße herzustellen. Bei allen Mahlpumpen ist es zweckmäßig, mit einer bestimmten Rückführung im Kreislauf zu arbeiten, teils, um damit die Fördermenge regelbar zu machen, teils, um die Gleichmäßigkeit der Zerkleinerung zu steigern. Die Bauxit-Lauge-Suspension SZ wird aus der Mahlpumpe 3 nach Zusatz des noch fehlenden Teiles der zum Aufschluß notwendigen Lauge weitergeleitet und dann mit Hilfe der üblichen Arbeitsgänge weiterverarbeitet.

F i g. 2 stellt einen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, bei welcher die Trübe aus der Förderschnecke, zweckmäßigerweise ebenfalls nach weiterer Laugenzugabe, in die Mahlpumpe 3 gelangt, die das vorbehandelte und gequollene Bauxit-Lauge-Gemisch mit einer Korngröße von 10 bis 20 mm zu einer bestimmten vorgegebenen Feinheit zerkleinert, wobei auch hier ein Teil der gemahlenen Suspension im Kreislauf zurückgeführt werden kann. Dann wird die Suspension mit Hilfe einer gewöhnlichen Schlammpumpe 4 in eine Hydrozyklonanlage 5 geleitet. Die Schlammpumpe 4 fördert die zerkleinerte Bauxitsuspension mit einem entsprechenden Druck von etwa 3 bis 5 atü in die aus einem oder mehreren Hydrosyklonen bestehende Trübeklassieranlage 5, aus welcher der Unterlauf zur Einlauföffnung der Mahlpumpe zurückgeführt wird und die feinkörnige Bauxit-Lauge-Suspension SZ durch Zugabe einer weiteren Laugenmenge L zur zum Aufschluß notwendigen Laugenmehge ergänzt und zur üblichen Verarbeitungsstufe, beispielsweise zu den Entkieselungsbehältern, weitergeleitet wird.

Es ist zweckmäßig, die Entleerung sämtlicher Behandlungsbehälter 1 mit der Förderschnecke 2 vorzunehmen und das Bauxit-Lauge-Gemisch mit ihr in

ίο den nächsten Behandlungsbehälter 1 oder in die Mahlpumpe 3 weiterzubefördern, denn so kann es verhindert werden, daß die Lauge eventuell schneller aus dem Behälter 1 herausfließt als die Bauxitstücke, und so kann die Zusammensetzung des Bauxit-Lauge-Gemisches im großen und ganzen auf dem gleichen Niveau gehalten werden. Falls der Vorbehandlungs- bzw. Vorlösungsvorgang bei der hydraulischen Förderung in der Rohrleitung vor sich geht, gelangt die noch gröbere Körner aufweisende Bauxit-Lauge-Suspension sinngemäß den F i g. 1 und 2 entsprechend in die Mahlpumpe 3, und von dieser wird die Suspension entweder durch eine Rohrleitung weiterbefördert oder F i g. 1 entsprechend unmittelbar in eine auf eine feinere Mahlung eingestellte nächste Mahlpumpe 3 eingeführt oder mit Hilfe der Schlammpumpe 4 F i g. 2 entsprechend zur Trübeklassieranlage 5 gefördert.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Es wurden 6,5 t Bauxit von Iszkaszentgyörgy mit einem Al₂O₃-Gehalt von 50,5 °/o und einem Modul von 8,2 zu einer Korngröße von höchstens 30 mm vorgebrochen und mit 7,2 m³ Natriumaluminatlauge mit einem Na₂O-Gehalt von 190.2g/l und einem Al.,O₃-Gehalt von 78,4 g/l sowie einer Temperatur von 54° C vermischt und 30 Minuten lang in einem Behälter gelagert. Der während der angegebenen Zeit im Behälter getränkte Bauxit wurde mit einem oberhalb des Ausflußsrutzens des Behälters eingebauten gegenläufigen Zahnwalzenbrecherpaar zu einer Korngröße von höchstens 10 bis 15 mm zerkleinert, und das Bauxit-Lauge-Gemisch wurde zugleich in die unter dem Behälter horizontal angebrachte Förderschnecke eingeführt. Das Walzenbrecherpaar wurde zwecks Synchronförderung mit der Schnecke von der Welle der Förderschnecke her mit einem Keilriemenantrieb von geeigneter Übersetzung angetrieben. Die Bauxit-Lauge-Mischung wurde mit der Schnecke unter gleichzeitiger kontinuierlicher Zugabe weiterei Laugenmengen der obigen Konzentration in eine innen speziell ausgebildete und mit 1400 Umdr./Min laufende Horizontal-Gorator-Mahlpumpe vom Tyr. 25/10-10 eingeführt. Die Laugenzugabe vor dei Mahlpumpe wurde so eingestellt, daß der Bauxitge· halt der Bauxit-Lauge-Mischung in der Mahlpump< etwa 300 g/l war. Der vorzerkleinerte Bauxit und di< Lauge wurden nach dem Beginn des Mahlvorgange! kontinuierlich dem genannten Behälter zugemessen und zwar entsprechend der Leistung der Mahlpumpi in stündlichen Mengen von 9 t Bauxit und 10,5 m Lauge. So verweilte der Bauxit auGh bei kontinuier lichem Zumessen durchschnittlich 30 Minuten in Behälter.

Auf Grund der Siebanalyse der nach der Mahl pumpe entnommenen Suspension ergab sich de

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Siebrückstand am 315^m-Sieb zu 6,7% und der geleitet, aus welchem das Konusprodukt (etwa 20 %>

Siebrückstand am 200^m-Sieb zu 9,1 °/o. Auf Grund der Gesamtmenge) zur Einlauf öffnung der Mahl-

der Siebanalyse der einmal im Kreislauf in die Mahl- pumpe zurückgeführt wurde.

pumpe zurückgeführten Bauxit-Lauge-Suspension Auf Grund der Siebanalyse des Hydrozyklonüber-

war der Siebrückstand am 315^m-Sieb 4,2% und 5 laufs war der Siebrückstand am 315-nm-Sieb 5,8 °/o

am 200^m-Sieb 6,6 %. und am 200^m-Sieb 7,8%.

Beispiel 2 Beispiel 4

Es wurden 1,8 t Bauxit von Nyiräd mit einem io Es wurde Rohbauxit von IszkaszentgyÖrgy mit Al₂O₃-Gehalt von 49,5% und einem Modul von 7,6 einem Al₂O₃-Gehalt von 50,8% und einem Modul mit 5 m^s Natriumaluminatlauge mit einem Na₂O- von 7,51 in seiner Hauptmenge zu einer Korngröße Gehalt von 205,0 g/l und einem Al₂O₃-Gehalt von von 20 bis 50 mm vorzerkleinert und mit Natrium-83,3 g/l vermischt und 90 Minuten lang in einem aluminatlauge, die einen Na,O-Gehalt von 193,4 g/l Behälter belassen. Der getränkte Bauxit wurde dann 15 und einen Al₂O₃-Gehalt von 80,1 g/l hatte, in einem mit einem Walzenbreeherpaar, welches wie im Bei- Rührbehälter unter kontinuierlicher Zugabe und spiel 1 beschrieben angeordnet war, zu einer Korn- Entnahme in der Weise vermischt, daß der eingröße von höchstens etwa 25 bis 30 mm zerkleinert geführte Bauxit im Behälter eine Verweilzeit von und gleichzeitig der im Beispiel 1 beschriebenen For- etwa 10 Minuten hatte. Die aus dem Behälter herausderschnecke zugeführt. Die Bauxit-Lauge-Mischung 20 geflossene Bauxit-Lauge-Trübe wurde unter Zugabe wurde unter Zugabe einer weiteren Laugenmenge von weiterer Lauge durch eine Schlammpumpe in von 3 m⁸ der obigen Konzentration durch die For- eine Rohrleitung mit einer Länge von 300 m und derschnecke einer entsprechend ausgebildeten und einem Durchmesser von 150 mm gedrückt. Die mit 1400 Umdr./Min. laufenden Horizontal-Gorator- Trübe, die ein Gewichtsverhältnis von Bauxit zu Mahlpumpe zugeführt. Die in der Druckleitung der 25 Lauge von 1:4 hatte, verweilte bei einer Geschwin-Gorator-Pumpe geflossene gemahlene Suspension digkeit von 2,8 bis 3,0 m/s etwa 2 Minuten im Rohr, hatte eine Korngröße von höchstens etwa 2 mm. Die Am Ende des Rohres gelangte die Trübe in eine so vorzerkleinerte Bauxit-Lauge-Suspension wurde in mit 1000 Umdr./Min. laufende Gorator-Mahlpumpe eine Mahlpumpe vom Desintegrator-Typ eingeführt. vom Typ ZZQQH 25/15-15, die mit einem Einlauf-Mit diesem kreiselpumpenähnlich ausgebildeten Des- 30 trichter ausgestattet war. Der Spalt zwischen den integrator wurde die Suspension feingemahlen und Zähnen der Rotorscheibe und denen der eingebauten gleichzeitig weiterbefördert. ortsfesten Segmente betrug etwa 1,5 mm. Das vor

Auf Grund der Siebanalyse der nach dem Desinte- dem Druckstutzen befindliche gezahnte Segment grator entnommenen Suspension war der Siebrück- war mit Löchern mit Durchmessern von 4 mm dicht stand am 315^m-Sieb 2,1 % und am 200^m-Sieb 35 durchlöchert. Aus dieser Gorator-Pumpe gelangte 3,6%. die Trübe mit einer Korngröße von höchstens etwa

1,5 mm in eine zweite Gorator-Pumpe von ähn-

Beispiel 3 lichem Typ. Die zweite Gorator-Pumpe unterschied

sich von der ersten nur darin, daß bei der zweiten

Es wurden 3,0 t Bauxit aus IszkaszentgyÖrgy mit 40 der Spalt zwischen den Rotorzähnen und den Segeinem Al₂O₃-Gehalt von 50,5 % und einem Modul mentzähnen etwa 0,6 mm war. Nach dem Mahlen von 8,2 mit 4m^s Natriumaluminatlauge mit einem mit der zweiten Gorator-Pumpe wurde die Suspen-Na.,O-Geha1t von 190.2 a/l und einem Al₂O₃-Gehalt sion mit einer Korngröße von höchstens etwa 0,6 mm von 78,4 g/l vermischt und 30 Minuten lang in einem mit einer Pumpe durch einen Hydrozyklonblock Behälter gelassen. Der getränkte Bauxit wurde dann 45 durchgedrückt. Das Konusprodukt der Zyklone mit dem im unteren Teil des Behälters angebrachten wurde zur zweiten Gorator-Pumpe zurückgeleitet.
Walzenbreeherpaar zu einer Korngröße von hoch- Auf Grund der Siebanalyse des Hydrozyklon-

stens etwa 25 bis 30 mm zerkleinert und gleichzeitig Überlaufs war der Siebrückstand am 315-nm-Siet durch die unterhalb des Behälters angebrachte For- 4,4% und am 200-(im-Sieb 6,3%.
derschnecke in einen weiteren Behälter geleitet In 5°

diesem Behälter wurde der Bauxit unter Zugabe Beispiel 5

einer weiteren Laugenmenge von 2 m^s der obigen

Konzentration wiederum 30 Minuten lang getränkt, Es wurde Rohbauxit von IszkaszentgyÖrgy mi

dann beim Ausfließen aus dem Behälter mit einem einem ALO_S-Gehalt von 50,88% und einem Modu ähnlich wie bei dem oberen Behälter angeordneten 55 von 7,51 mit Walzenbrechern in seiner Hauptmeng Walzenbreeherpaar zu einer Korngröße von hoch- zu einer Korngröße von 20 bis 50 mm vorzerkleinei stens etwa 10 bis 15 mm zerkleinert und gleichzeitig und mit Natriumaluminatlauge mit einem Na₂O gleichmäßig in die unterhalb des Behälters, ähnlich Gehalt von 193,4 g/l und einem Al₂O₈-GeIIaIt vo: wie im Beispiel 1, angebrachte Förderschnecke einge- 80,1 g/l in einer mit einem Einlauftrichter versehene führt. Die Bauxit-Lauge-Suspension wurde durch die 60 Misch-Förderschnecke vermischt Die Bauxitstück Förderschnecke einer entsprechend ausgebildeten verweilten in der Schnecke zusammen mit der Laug und mit 1400 Umdr./Mm. laufenden Gorator-Mahl- unter intensivem Mischen etwa 7 bis 8 Minutei pumpe zugeführt, und es wurde ihr inzwischen eine Der Bauxit gelangte aus der Schnecke unter weitere solche Laugenmenge kontinuierlich zugesetzt, daß in Laugenzugabe in eine mit 1000 Umdr./Min. laufend der Mahlpumpe ein Bauxitgehalt von etwa 300 g/l 65 Gorator-Mahlpumpe vom Typ ZZQQH 25/15-li sichergestellt wurde. Die aus der Gorator-Pumpe Das Verhältnis von Bauxit zu Lauge wurde ai ausgetretene gemahlene Suspension wurde durch eine etwa 1:3,5 eingestellt Der Spalt zwischen de Schlammpumpe mit 3,5 atü in einen Hydrozyklon Rotorzähnen und den Segmentzähnen der Mah

pumpe betrug etwa 2 mm. Die Trübe mit einer Korngröße von höchstens etwa 2 mm wurde mit einer Schlammpumpe in eine Ringleitung mit einem Durchmesser von 150 mm und einer Länge von 300 m gedrückt. Die Trübe wurde in der Ringleitung etwa 40 Minuten lang umgewälzt, was bei einer Fördergeschwindigkeit von 3 m/s einem 24fachen Umwälzen, d. h. unter Berücksichtigung auch der Zerkleinerung in der Pumpe einem 10 km langen Förderweg entspricht.

Auf Grund der Siebanalyse der nach 40 Minuten dauerndem Umwälzen entnommenen Probe war der Siebrückstand am 315^m-Sieb 5,0 °/o und am 200-^m-Sieb 6,1%.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens kommen darin zum Ausdruck, daß mit der alkalischen Vorbehandlung des aluminiumhaltigen Erzes durch dessen Durchfeuchten und strukturelle Auf-

lockerung ein Zerfall- bzw. Zerbröckelungsvorgar.g hervorgerufen wird und so der Energiebedarf der Zerkleinerung und des Mahlens bedeutend verringert ist. Die Bauxitkörner werden durch das Vorbehandlungsverfahren derart gequollen, daß das Mahlen des Bauxits mit Kugelmühlen überflüssig wird und die gewünschte Mahlfeinheit mit nach der Erfindung angewandten Mahlpumpen erreicht werden kann. Der Verschleiß der Bestandteile der Mahleinrichtungen wird infolge der Vorbehandlung wesentlich geringer als beim Mahlen nach den üblichen Verfahren, denn die Körner selbst werden weicher, und die Lauge wirkt auch als Schmiermittel. Demzufolge kann das dem Aufschlußarbeitsgang von Aluminiumerzen vorangehende Mahlen zeitgemäßer, mit kleinerem Raumbedarf, mit höherem Wirkungsgrad und unter geringerer Lärmbelästigung durchgeführi werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Vorbehandeln und Mahlen von aluminiumhaltigen Erzen für den alkalischen Aufschluß bei der Tonerdeherstellung, dadurch gekennzeichnet, daß man die beim Aufschluß zu verwendende Lauge bzw. ein Teil derselben zur Vorbehandlung dem stückigen oder gegebenenfalls grob vorzerkleinerten Erz zusetzt und 0,2 bis 12 Stunden lang, zweckmäßigerweise 0,5 bis 2,5 Stunden lang, im Gemisch mit dem Erz hält und die Erzkörner mit der Lauge so durchtränkt und quillt, daß m?\n die aufgelockerten Körner mit einer Mahleinrichtung, zweckmäßigerweise einer Mahlpumpe, oder ohne diese leicht dispergiert und in eine Suspension, vorzugsweise eine solche mit Korngrößen von weniger als 1 mm, überführt, die man dann in an sich bekannter Weise zu Tonerde verarbeitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Erz in einem oder mehreren, zweckmäßigerweise mit Zerkleinerungseinrichtungen, insbesondere Zahnwalzenbrechern, ausgerüsteten Behandlungsbehältern mit der Aufschließlauge von an sich bekannter Konzentration im Gemisch hält und zweckmäßigerweise auf eine Korngröße von unterhalb 30 mm bringt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Laugenbehandlung des Erzes mit warmer Lauge, zweckmäßigerweise mit einer Temperatur von 50 bis 9O⁰C, durchführt.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Tränkung des Erzes mit der Lauge absatzweise oder kontinuierlich, zweckmäßigerweise im Behandlungsbehälter bzw. in den Behandlungsbehältern oder bei der hydraulischen Förderung in der Rohrleitung, durchführt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das während der Vorbehandlung mit der Lauge etwas zerkleinerte Erz-Lauge-Gemisch mit einer Mahlpumpe, zweckmäßigerweise unter kombinierter Anwendung von Scher- und/oder Druck- und/ oder Prallkräften, dispergiert.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Dispergieren des Erzes Mahlpumpen vom Typ Gorator und/oder Desintegrator verwendet.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichuet, daß man die mit der Mahlpumpe gemahlene Erz-Lauge-Suspension oder einen Teil derselben und/oder den durch Klassieren abgetrennten grobkörnigen Teil der Suspension in die Mahlpumpe zurückführt.