DE2555093A1 - Verfahren und vorrichtung zur ausscheidung und zurueckgewinnung von stoffen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur ausscheidung und zurueckgewinnung von stoffen

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DE2555093A1 DE19752555093 DE2555093A DE2555093A1 DE 2555093 A1 DE2555093 A1 DE 2555093A1 DE 19752555093 DE19752555093 DE 19752555093 DE 2555093 A DE2555093 A DE 2555093A DE 2555093 A1 DE2555093 A1 DE 2555093A1
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Description

B/KB(546) S.Dez.1975
Patentanmeldung STAMICARBON B.V., Geleen, the Netherlands, P0O. Box 10
Bez.: Verfahren und Torrichtung zur Ausscheidung und Zurückgewinnung von Stoffen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausscheidung und Zurückgewinnung von Stoffen aus Metalle und Nichtmetalle enthaltendem Gut, das gegebenenfalls zerkleinert und zermahlen wird, wonach aus den Partikeln des so erhaltenen Kleinguts die ferromagnetischen Bestandteile entfernt und die nichtferromagnetischen Teile mit Hilfe eines wässerigen Trennmittels nach spezifischem Gewicht in einer ersten, im wesentlichen aus Metallen
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bestehenden Fraktion und einer zweiten, im wesentlichen aus Nichtmetallen bestehenden Fraktion zerlegt werden«,
Ein derartiges Verfahren ist aus der DT-AS 1 263 641 bekannt und wird zur Zurückgewinnung von Metallen aus alten Kabeln und Kabelabfällen benutzt. Diese Abfälle werden zermahlen und einer Trennbehandlung durch Magnete unterzogen, wonach die nichtmagnetische Fraktion gemäß dem bekannten Schwimm— und Sinkverfahren nach der Wichte in einer spezifisch leichten, im wesentlichen das Isoliermaterial enthaltenden Fraktion und einer spezifisch schweren, im wesentlichen Metalle, wie Kupfer, Aluminium und Blei enthaltenden Fraktion zerlegt wird. Als Trennmittel dient eine Suspension mit einem spezifischen Gewicht von etwa 2,0 . Dieses Verfahren ist selbstverständlich auch auf verschrottete Altkraftwagen anwendbar.
Bei diesem Verfahren 1st es notwendig, vorweg an der Schwimm- und Sinkscheidung das Material in einem Wasserstrom zu reinigen, um Textilreste, Schaumgummi und ähnliche Materialien zu beseitigen« Ferner eignet die Schwimm- und Sinkscheidung sich schlecht für Partikel kleiner als 6 mm. Schließlich sind für die Zurückgewinnung der Schwerflüssigkeit und für die Einhaltung des richtigen spezifischen Gewichts umfangreiche Vorrichtungen notwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, welches:
a) keine vorausgehende Abscheidung von Textilien in einem vorausgehenden Abscheideverfahren mit entsprechenden Vorrichtungen erfordert;
b) es ermöglicht; auch Partikel kleiner als 6 mm abzuscheiden;
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c) nicht die Schwierigkeiten aufweist, die mit der Verwendung von Schwerflüssigkeit verbunden sind.
Mit dem bekannten Verfahren ist der Nachteil verbunden, daß zur Zurückgewinnung und Aufrechterhaltung des genauen spezifischen Gewichtes der Suspension umfangreiche Vorkehrungen erforderlich sind. Somit besteht auch die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Verfahrens, daß auf einfachere Weise durchführbar ist.
Erfindungsgemäß erfolgt die Wichtetrennung mit Hilfe zumindest eines Hydrozyklon^, in dem als Trennmittel Wasser benutzt wird, wobei die erste Fraktion zusammen mit Wasser durch eine Unterlaufdüse und die zweite Fraktion zusammen mit Wasser durch ein Tauchrohr des Zyklons abgelassen wird, worauf beide Fraktionen entwässert werden.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren bedient man sich des an sich bekannten Prinzips, daß sich ein aus Festteilen von unterschiedlichem spezifischem Gewicht bestehendes Gemisch mit Hilfe einer Trennflüssigkeit durch die Wirkung der Zentrifugalkraft nach der Wichte trennen läßt. Gewöhnlich werden hierfür Hydrpzyklone benutzt, in denen die Trennwichte merklich höher liegen können als das spezifische Gewicht der Trennflüssigkeit, und zwar in Abhängigkeit von den Ausmaßen des Zyklons und den Betriebsbedingungen. Durch die erfindungsgemäße Verwendung von lasser als Trennflüssigkeit läßt sich in besonders einfacher Weise die gestellte Aufgabe lösen.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es insbesondere sehr vorteilhaft, daß das Kleingut ohne Bedenken Teilchen kleiner als 6 mm enthalten kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich daher insbesondere für die Rückgewinnung von Materialien aus Altkraftwagen oder
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alten Autokarosserien, wobei diese Schrottstücke erforderlichenfalls nach Plätten oder Zusammenpressen zermahlen und aus dem so erhaltenen Kleingut die ferromagnetischen Bestandteile ausgeschieden werden, wonach der nichtferro-* magnetische Teil des Kleinguts abgesiebt und mit Hilfe eines wässerigen Trennmittels nach dem spezifischen Gewicht in einer ersten, im wesentlichen aus Metallen bestehenden Fraktion und in einer zweiten, im wesentlichen aus Nichtmetallen bestehenden Fraktion zerlegt wirdo Erfindungsgemäß erfolgt die Trennung nach dem spezifischen Gewicht mit Hilfe zumindest eines Hydrozyklons, in dem als Trennmittel Wasser be« nutzt wird, wobei die erste Fraktion zusammen mit Wasser durch die Unterlaufdüse und die zweite Fraktion durch das Tauchrohr des Zyklons abgelassen wird, worauf beide Fraktionen entwässert werden.
Nach einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens bedient man sich zum Entwässern zumindest der zweiten Fraktion eines Bogensiebes, weil die Verstopfungsgefahr bei einem solchen Sieb merklich kleiner ist als bei anderen Entwässerungs« sieben.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet man einen Hydrozyklon mit einem kegelförmigen Teil und einem zylindrischen Teil, wobei die beiden Teile in axialer Richtung verstellbar zueinander angeordnet sind, so daß die Trennung der jeweiligen Materialart angepaßt werden kann.
Für die Zuführung des aus dem nichtferromagnetischen Teil des Kleinguts und Wasser bestehenden Gemisches zum Hydrozyklon schlägt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, ein Aufgabegefäß mit Überlauf zu benutzen, in dem das Kleingut mit Wasser zusammengebracht wird, und das so viel höher
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als der Hydrozyklon angeordnet ist, daß das Gemisch mit ausreichender Geschwindigkeit dem Zyklon zufließen kann.
Das aufwendige Hochpumpen des Gemisches wird somit vermieden, während eine Beaufschlagung mit Hilfe des Überlaufs sicherstellt, daß die Beschickung des Zyklons unter einem konstanten Wasserdruck erfolgt.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren benutzte Wassermenge wird vorzugsweise im Kreislauf geführt, so daß feine Partikel, die sich infolge der Kreislaufführung im Prozeßwasser ansammeln, auf bekannte Weise mit Hilfe zum Beispiel eine Eindickzyklons zumindest aus einem Teil des umlaufenden Wassers entfernt werden können.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Vorrichtung mit Mitteln zur Zerkleinerung und Zermahlung des aus Metallen und Nichtmetallen bestehenden Guts sowie ein Magnetscheider zur Ausscheidung ferromagnetischer Be« standteile aus dem so erhaltenen Kleingut benutzt, wobei die Vorrichtung erfindungsgemäß zumindest einen Hydrozyklon und ein Aufgäbegefaß mit Überlauf aufweist, dem das Kleingut, aus dem mit Hilfe des Magnetscheiders die ferromagnetischen Bestandteile entfernt worden sind, und Wasser zugeführt werden kann und das so viel höher als der Hydrozyklon angeordnet ist, daß das Gemisch mit ausreichender Geschwindigkeit dem Zyklon zufließen kann, wobei die Vorrichtung ferner mit einem ersten Sieb zum Entwässern der durch die Unterlaufdüse des Hydrozyklons abgelassenen ersten Fraktion und mit einem zweiten Sieb, zum Entwässern der durch das Tauchrohr des Zyklons abgelassenen zweiten Fraktion ausgestattet ist.
Die Erfindung betrifft insbesondere auch eine Vorrichtung
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zur Zurückgewinnung von Stoffen aus Altkraftwagen oder alten Autokarosserien, welche mit Mitteln zum Plätten oder Zusammenpressen dieser Schrottstücke und mit Mitteln zur Zermahlung der geplätteten oder zusammengepreßten Stücke und mit einem Magnetscheider zur Auslesung der ferromagnetischen Bestandteile aus dem so entstandenen Kleingut ausgestattet ist· Erfindungsgemäß besitzt diese Vorrichtung zumindest einen Hydrozyklon, der mit einem Aufgabegefäß mit überlauf versehen ist, dem das mit Hilfe des Magnetscheiders von ferromagnetischen Bestandteilen befreite Kleingut zugeführt werden kann und der so viel höher als der Hydrozyklon aufgestellt ist, daß das Gemisch mit ausreichender Geschwindigkeit dem Zyklon zufließt, wobei ferner ein erstes Sieb zur Entwässerung der durch die Unterlaufdüse des Hydrozyklons abgelassenen ersten Fraktion und ein zweites Sieb zum Entwässern der durch das Tauchrohr des Hydrozyklons abgelassenen zweiten Fraktion vorgesehen ist.
Vorzugsweise ist zumindest das zweite Entwässerungssieb ein Bogensieb und der kegelförmige Teil des Hydrozyklons ist in Bezug auf den zylindrischen Teil in axialer Richtung verstellbar angeordnet.
Schließlich werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung noch Mittel bevorzugt, mit denen sich das Wasser vollständig oder teilweise im Kreislauf führen läßt, wobei mindestens ein Eindickzyklon vorgesehen ist, dem zumindest ein Teil des umlaufenden Wassers zugeführt werden kann, damit feine, feste Bestandteile dem umlaufenden Wasser entzogen werden können.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
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Ein zu verschrottendes Auto 1 wird zwischen zwei Walzen 2 und 3 so zu einem Paket 4 gepreßt, daß der Motorblock des Autos 1 im wesentlichen ohne Deformation bleibt. Das Paket 4 wird einer Zerkleinerungsanlage 5 zugeführt, in der es zermahlen wird, worauf das so erhaltene Kleingut auf einem Förderband 6 an einem Magnetscheider 7 entlang geführt wird, der die ferromagnetischen Bestandteile aus dem Kleingut aussondert. Diese ferromagnetischen Teile werden über eine Rinne 8 abgeführt und bestehen vorwiegend aus Eisenlegierungen, die als Rohstoff bei der Stahlerzeugung benutzt werden können.
Die nichtferromagnetischen Teile, wie Kunststoffe u. dgl., werden durch ein Sieb 9 abgetrennt. Teile, die zum Beispiel größer als 50mm und für eine weitere Verarbeitung zu sperrig sind, werden auf dem Förderband 10 der Zerkleinerungsanlage wieder zugeführt. Das gesiebte Gut wird zu einem Aufgabegefäß 11 geführt, dem durch eine Leitung 12 zugleich Wasser zufließt. Durch eine Leitung 13 wird ein Gemisch aus festen Teilen und Wasser in einen Hydrozyklon 14 befördert. Dazu ist das Aufgabegefäß 11 so viel höher als der Hydrozyklon angeordnet, daß das Gemisch mit ausreichender Geschwindigkeit durch eine Tangentialzuleitung 15 in den Hydrozyklon 14 eintritt, in dem es zu einer Trennung zwischen den spezifisch schwereren und den spezifisch leichteren Partikeln kommt. Die schwereren Partikel, im wesentlichen Metalle, wie Kupfer- und Aluminiumlegierungen, verlassen den Hydrozyklon 14 über die öffnung einer Unterlaufdüse 18, werden auf einem Sieb entwässert und an einem Ende 20 des Siebes 19 abgeführt. Die leichteren Teile, u.a. Kunststoffe und Gummi, verlassen den Hydrozyklon 14 über ein Eintauchrohr 21, werden auf einem Bogensieb 22 gleichfalls entwässert und an einem Ende 23 des Bogensiebes 22 abgeführt« Das von den Sieben 19 und 22 abgetrennte Wasser wird mit Hilfe einer Pumpe 24 über eine
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Leitung 25 in das Aufgabegefäß 11 zurückgepumpt.
Das Aufgabegefäß 11 besitzt einen Überlauf 26, um an der Tangentialzuleitung 15 des Hydrozyklons 14 einen konstanten Wasserdruck aufrechtzuerhalten. Vorzugsweise benutzt man dazu ein Aufgabegefäß, wie es in dem nieder1„ Patent 96726 beschrieben ist. In dem Aufgabegefäß 11 ist eine vertikale Trennwand 27 angeordnet, die das Aufgabegefäß 11 in zwei Kammern 28 und 29 unterteilt. Die Kammer ist durch eine Öffnung 30 mit der Kammer 28 verbunden. Ein Teil des durch die Leitung 25 zirkulierenden Wassers wird zusammen mit den festen Teilen der Kammer 28 zugeführt, während die übrige zirkulierende Wassermenge der Kammer so zufließt, daß die abwärts gerichtete Geschwindigkeit des Wassers durch eine Öffnung 30 so groß ist, daß keine leichten Materialteile den an die Kammer 29 anschließenden Überlauf 26 erreichen können»
Im zirkulierenden Prozeßwasser werden sich feine Bestandteile anhäufen» Damit die Konzentration an Feinteilen nicht zu hoch wird, führt man einen Teil des umlaufenden Prozeßwassers über einen Eindickzyklon 31, aus dem die geklärte Fraktion in den Wasserkreislauf zurückgeführt wird, wogegen die eingedickte Fraktion durch eine Unterlaufdüse 32 des Eindickzyklons 31 abgelassen wird.
Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, wird ein Hydrozyklon bevorzugt, bei dem ein konischer Teil 16 hinsichtlich eines zylindrischen Teils 17 in axialer Richtung verstellt werden kann.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel, da auch statt eines einzelnen Hydrozyklons
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eine aus mehreren Zyklonen bestehende Zyklonbatterie benutzt werden kann. Ferner besteht die Möglichkeit durch eine Reihenschaltung mehrerer Zyklone oder Zyklon« batterien eine Trennung in mehr als zwei Fraktionen durchzuführen, so daß die aus der Unterlaufdüse 18 abgelassene Fraktion in mehreren Fraktionen von verschiedenem spezifischem Gewicht aufgeteilt werden kann, wie beispielsweise verschiedene Leichtmetall-Legierungen,, Diese und ähnliche Variationen werden als wesentlicher Teil der vorliegenden Erfindung betrachtete
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde mit einer Versuchsanlage, die im System mit der in der Zeichnung dargestellten Anlage übereinstimmte, ausgeführt.
Der Durchmesser des zylindrischen Teils 17 des Hydrozyklons 14 betrug 600mm und der Winkel des konischen Teils 75°.
Die dem Hydrozyklon 14 stündlich im Kreislauf zugeführte
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Wassermenge betrug 200m ,
Der Hydrozyklon 14 war für eine spezifische Gewichtsausscheidung von etwa 1,7 ausgelegt und auch entsprechend eingerichtet.
Es wurden drei parallel angeordnete Eindickzyklone 31 benutzt, von denen jeder im zylindrischen Teil einen Durch·= messer von 220mm und der Winkel des konischen Teils 20°
aufwies. Der gesamte Ausstoß der drei Eindickzyklone 31
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betrug 65m /h Flüssigkeit.
Autoschrott, der bereits frei von Eisenmetall war, wurde
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durch das Sieb 19 auf 50 mm abgesiebt. Die Partikel, von denen ein Teil von etwa 10 Gew.-% kleiner war als 6 mm, wurden in einer Menge von etwa 20 t/h zu einem Behälter 11 geleitet, der 10 m über dem Hydrozyklon 14 angeordnet war.
Die Menge, die das Sieb 19 am Ende 20 verließ, vornehmlich die Metallfraktion, betrug etwa 14 t/h. Die Menge der vornehmlich aus Nichtmetallen bestehenden Fraktion, die das Bogensieb 22 am Ende 23 verließ, betrug etwa 6 t/h. Die Menge der Partikel, die kleiner waren als 0,5 mm und im Eindickzyklon 31 ausgeschieden wurde, ließ sich gut vom Wasser trennen und war verhältnismäßig klein.
Die Metallfraktion bestand aus Leichtmetall, Kupfer sowie Legierungen davon und etwas Glas; die Nichtmetall-Fraktion bestand aus Plastik, Gummi und Textilresten. Die Metallfraktion war auffallend frei von Schmutz.
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Claims (12)

  1. Patentansprüche:
    1, Verfahren zur Ausscheidung brauchbarer Stoffe aus Metalle und Nichtmetalle enthaltendem Gut, welches gegebenenfalls zerkleinert und zermahlen wird, wonach aus den so erhaltenen Partikeln des Kleinguts die ferromagnetischen Bestandteile entfernt und die nichtferromagnetischen Teile mit Hilfe eines wässerigen Trennmittels nach spezifischem Gewicht in einer ersten, im wesentlichen aus Metallen bestehenden Fraktion und einer zweiten, im wesentlichen aus Nichtmetallen bestehenden Fraktion zerlegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Trennung nach der Wichte mit Hilfe zumindest eines Hydrozyklons erfolgt, in dem als Trennmittel Wasser benutzt wird, wobei die erste Fraktion zusammen mit Wasser durch eine Unterlaufdüse und die zweite Fraktion zusammen mit Wasser durch ein Tauchrohr des Zyklons abgelassen wird, worauf beide Fraktionen entwässert werden,
  2. 2. Verfahren zur Zurückgewinnung von Stoffen aus Altkraftwagen oder alten Autokarosserien, wobei zunächst die Sehrottstücke erforderlichenfalls nach Plätten oder Zusammenpressen zermahlen und aus dem so erhaltenen Kleingut die ferromagnetischen Bestandteile ausgeschieden werden, wonach der nichtferromagnetische Teil des Kleinguts abgesiebt und mit Hilfe eines wässerigen Trennmittels nach dem spezifischen Gewicht in einer ersten, im wesentlichen aus Metallen bestehenden Fraktion und in einer zweiten, im wesentlichen aus Nichtmetallen bestehenden Fraktion zerlegt wird, dadurch gekennzeichnet, daft die Trennung nach dem spezifischen Gewicht mit Hilfe zumindest eines Hydrozyklons erfolgt, in dem als Trennmittel Wasser
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    benutzt wird, wobei die erste Fraktion zusammen mit Wasser durch die Unterlaufdüse und die zweite Fraktion durch das Tauchrohr des Zyklons abgelassen wird, worauf beide Fraktionen entwässert werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entwässern zumindest der zweiten Fraktion ein Bogensieb dient.
  4. Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hydrozyklon mit einem kegelförmigen und einem zylindrischen Teil verwendet wird und die beiden Teile in axialer Richtung zueinander verstellbar angeordnet sind.
  5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zuführung des aus dem nichtferromagnetischen Teil des Kleinguts und Wasser bestehenden Gemisches zum Hydrozyklon ein Aufgabegefäß mit Überlauf benutzt wird, in dem das Kleingut mit Wasser zusammengebracht wird, und das so viel höher als der Hydrozyklon angeordnet ist, daß das Gemisch mit ausreichender Geschwindigkeit dem Zyklon zufließt.
  6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser ganz oder teilweise im Kreislauf geführt wird,
  7. 7, Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Ansammlungen feiner Verunreinigungen aus einem Teil des umlaufenden Wassers auf bekannte Weise mit mindestens einem Eindickzyklon entfernt werden,,
  8. 8, Vorrichtung mit Mitteln zur Zerkleinerung und Zermahlung
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    des aus Metallen und Nichtmetallen bestehenden Guts sowie einem Magnetscheider zur Ausscheidung ferromagnetischer Bestandteile aus dem so erhaltenen Kleingut zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch zumindest einen Hydrozyklon (14) mit einem Aufgabegefäß (11) mit Überlauf (26), dem Kleingut, aus dem mit Hilfe des Magnetscheiders (7) die ferromagnetischen Bestandteile entfernt worden sind, mit Wasser zuführbar ist, ferner mit einem ersten Sieb (19) zum Entwässern der durch die Unterlaufdüse (18) des Hydrozyklons (14) abgelassenen ersten Fraktion und mit einem zweiten Sieb (22) zum Entwässern der durch das Tauchrohr (21) des Zyklons (14) abgelassenen zweiten Fraktion.
  9. 9„ Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufgabegefäß (11) so viel höher als der Hydrozyklon(14) angeordnet ist, daß das Gemisch mit ausreichender Geschwindigkeit dem Hydrozyklon (14) zufließen kann.
  10. 10. Vorrichtung zur Zurückgewinnung von Stoffen aus Altkraftwagen oder alten Karosserien, welche mit Mitteln zum Plätten oder Zusammenpressen dieser Schrottstücke und mit Mitteln zur Zermahlung der geplätteten oder zusammengepreßten Stücke und mit einem Magnetscheider zur Auslesung der ferromagnetischen Bestandteile aus dem so entstandenen Kleingut ausgestattet ist nach den Ansprüchen 8 und 9, gekennzeichnet durch mindest einen Hydrozyklon (14), der mit einem Aufgabegefäß (11) mit überlauf (26) versehen ist, dem das mit Hilfe des Magnetscheiders (7) von ferromagnetischen Bestandteilen befreite Kleingut zuführbar ist, und der so viel höher als der Hydrozyklon (14) aufgestellt ist, daß das Gemisch mit ausreichender Geschwindigkeit dem Zyklon (14) zuführbar ist, wobei ferner ein erstes Sieb (19)
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    zur Entwässerung der durch die Unterlaufdüse (18) des Hydrozyklons (14) abgelassenen ersten Fraktion und ein zweites Sieb (22) zum Entwässern der durch das Tauchrohr (21) des Hydrozyklons (14) abgelassenen zweiten Fraktion vorgesehen ist.
  11. 11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das zweite Entwässerungssieb (22) ein Bogensieb ist, und daß der kegelförmige Teil (16) des Hydrozyklons (14) in bezug auf den zylindrischen Teil (17) in axialer Richtung verstellbar angeordnet isto
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9, 10 oder 11, gekennzeichnet durch Mittel (24,25) zur vollständigen oder teilweisen Kreislaufführung des Wassers und durch mindestens einen Eindickzyklon (31) dem zumindest ein Teil des umlaufenden Wassers zuführbar ist.
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