DE2624943A1 - Vorrichtung und verfahren zur abtrennung und waschung eines feststoff- konzentrats aus einem feststoffhaltigen stroemungsmittel - Google Patents

Description

2. Juni 1976

ARTISAN INDUSTRIES, INC.

73 Pond Street

Wa 1 th am, Mas sachusett s /tt.S A

Vorrichtung und \^rerfahren zur Abtreiiming Vaschimg ein es Feststoff-Korzentrats aus einem f efitstof fhal ti*?en

Die Erfindung· bezieht sich aitf eine Vorrichtung und ai.tf ein Verfahren zur Trennung· und Waschung eines Feststoffkonzentrats aiis einem feststoffhalt j gen Strömungsmittel. Spezieller besriehfc sich die Erfindung auf einen Anreicherungsvaschapparat und ein Verfahren zur dynamischen Trennung eines Filtrates und eines Konzentrates von Festkörpern von einem Feststoffe enthaltenden Strömungsmittel und zur Atiswaschung von Verunreinigungen aus dem Konzentrat in einem kontinuierlichen Prozeß in einer Vorrichtung.

Verschiedene Arten von Filtrationsvorrichtungen zur Konzentration des Feststoffgehalts eines Strörrmngsmittels sind bisher bekanntgeworden. Zum Beispiel beschreibt das US-Patent

609850/080 5

2624343

3 437 208 eine Vorrichtung, in der ein Strömungsmittel, das Feststoffe enthält, unter Druck über die Filterfläche eines zusammengebauten Hohlfilterteiles gepumpt wird, so daß ein Teil des Strömungsmittels durch die Filterflächen hindurch und in die tragenden Filterteilstrukturen dringt. Das Strömungsmittel wird danach als Filtrat entfernt, und die Feststoffe die dazu neigen, auf den Filterflächen während des FilterVorgangs zu bleiben, werden kontinuierlich in das die Feststoffe enthaltende Strömungsmittel zurückgeführt, um die FeststoffJconzentration in der Filtervorrichtung anwachsen zu lassen und dadurch einen eingedickten / zur nachfolgenden Entfernung von der Vorrichtung zu bilden, rie US-Patentschrift 3 437 208 beschreibt auch eine Reihe von Filter- und Waschschritten, die die Gefäße dreier getrennter Filtervorrichtungei,die durch Leitungen miteinander verbunden sind, verwendet. Jede der Filtervorrichtungen besitzt einen hohlen Schaft. Der hohle Schaft der ersten Filtervorrichtung trägt das Filtrat von dem ersten Gefäß weg, und das zweite Gefäß ist mit einem hohlen Schaft zum Herausführen der Waschflüssigkeit als Abfall vorgesehen. Die Waschflüssigkeit von dem dritten Gefäß, die durch den Hohlschaft des dritten Gefäßes entfernt wird, wird dem zweiten Gefäß hinzugegeben und somit als Abfall durch den Hohlschaft des zweiten Gefäßes entfernt. Frische Waschflüssigkeit ist über einen Einlaß in eine Leitung zwischen dem zweiten und dritten Gefäß hinzugefügt, die den

609350/0805

Breiausstoß auf dem zweiten Gefäß mit sich führt. Die US-Patentschrift 3 437 208 zeigt, daß für die beschriebene Vorrichtung, die in einem gewöhnlichen Gefäß untergebracht ist, Abteilungen in den Gefäßen sowie Hohlschäfte mit unabhängigen Kanälen zur Austragung des Filtrats und der Waschflüssig?;eit vorgesehen werden müssen.

In der US-Patentschrift 1 264 635 ist ein Filter und Waschsystem beschrieben, in dem sechs getrennte Filtereinheiten Verwendung finden. Drei der Filtereinheiten trennen den Brei vom Filtrat und drei werden als Wascheinheiten zur Waschung des Breis verwendet. Die drei Wascheinheiten sind in Reihe mit der ersten Wascheinheit angeordnet und

1 nehmen allen Brei von den drei Filtereinheiten A, A und A auf. Die Waschflüssigkeit in der Wascheinheit 1 wird geliefert von der Flüssigkeit, die aus der Wascheinheit 2 entfernt wird. Die Waschflüssigkeit, die aus der Wascheinheit 1 entfernt wird, wird dann zu dem unfiltrierten Material,

1 2

das durch die Filtereinheiten A, A und A gegeben wird, hinzugefügt. Der Brei, der wiederum von der,Wascheinheit 1 zusammen mit der Waschflüssigkeit von der Wascheinheit 3 entfernt wird, wird dann zur Wascheinheit 2 gegeben. Der Brei von der Wascheinheit 2 wird zusammen .mit dem frischen Waschwasser zur Wascheinheit 3 hinzugefügt, von der der Brei entfernt wurde, während die Waschflüssigkeit wieder aufbereitet wird, um zu dem Brei, der aus der Wascheinheit

- 4 6098 5 0/0 80 5

kommt und in die Wascheinheit 2 geht, hinzugefügt zu werden.

Im Gegensatz zu den Lehren der US-PatentSchriften 3 437 208 und 1 264 635 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine einheitliche Vorrichtung, die in einem Gehäuse enthalten ist, das die Notwendigkeit und die Unkosten eines hohlen Schaftes vermeidet, der unabhängige Kanäle zum Austragen des Filtrats und der Waschflüssigkeit- wie in der US-Patentschrift 3 437 208 beschrieben, besitzt. Weiterhin erfordert die erfindungsgemäße Vorrichtung im Gegensatz zu der aus dem US-Patent 3 437 208 bekannten keine Abtrennungen zwischen den Trenn- und Waschkammern, vielmehr besitzt sie dynamische Mittel in der Form von rotierenden Scheiben zwischen den Filterelementen. Weiterhin ist im Gegensatz zur US-Patentschrift 1 264 635, in der das Konzentrat als ein Niederschlag auf dem Boden der Vorrichtung nach dem Auspressen des zugeführten Materials zwischen zwei gegenläufig rotierenden Filterscheiben gebildet wird, das Konzentrat, das durch die Vorrichtung und durch das Verfahren dieser Erfindung erzeugt wird, kontinuierlich gebildet, wenn das Filtrat von dem feststoff enthaltenden Strömungsmittel entfernt wird, wenn es durch die Konzentrations- und Waschkammern der Vorrichtung geführt wird.

Es sind auch Mittel zum Säubern einer Anhäufung von Feststoffmaterial bekanntgeworden, das sich auf den Flächen

- 5 609850/080S

einer Filtermembrane in Filtervorrichtungen niedergeschlagen hat. In einigen Fällen wurden Filtervorrichtungen periodisch auseinandergenommen, um die Filtermembran zu Reinigungszwecken zu entfernen. In anderen Fällen wurds eine Rücklaufströmungsanordnung verwendet, um die auf den Filterflächen niedergeschlagenen Feststoffe wegzuwaschen, zum Beispiel mit Hilfe von Wasser, das in und durch das Innere eines Hohlfilters und durch die Filtermembran gedrückt wurde. In anderen Fällen, wie sie in dem US-Patent 1 00 0 540 beschrieben sind, wurde in einer Zentrifugenvorrichtung ein Filterkuchen durch Zentrifugaltrennung der Festkörper von dem Filtrat hergestellt. Nach der Bildung des Filterkuchens wird er durch Hinzugabe von Waschwasser in das Innere der Zentrifuge durch das gleiche Ventil und die gleichen Röhren wie das Zentrifugenmaterial gewaschen. Nachdem der Filterkuchen gewaschen wurde, wird die Maschine auseinandergenommen, und der gereinigte Filterkuchen wird von der Maschine entfernt. Jeder dieser Waschvorgänge ist ein diskontinuierlicher Prozeß, der ein Anhalten und Auseinandernehmen der Vorrichtung erfordert.

Andere Beispiele für diskontinuierliche Verfahren werden in den US-Patentschriften 1 920 126 und 3 108 951 gefunden. So wird in der US-Patentschrift 1 920 126 ein Festmaterial, wie zum Beispiel Wachs, das in wachshaltigem Mineralöl enthalten ist, in einer Filterpresse getrennt und mit einem Lösungs-

60985 0/0805

mittel gewaschen, das in das Innere der Filterpresse nach der Bildung des Filterkuchens hinzugefügt wird. Die Lösungsini ttelzugabe ist kontinuierlich, bis der Kuchen vollständig gewaschen ist. Die Presse wird dann geöffnet und der Kuchen entfernt. Im US-Patent 3 108 951 wird ein Filterkuchen in einer Zentrifugenvorrichtung nach der Bildung des Kuchens in der Zentrifuge durch Hinzufügung von Waschwasser gewaschen, das dann durch Zentrifugenwirkung durch den Kuchen gegeben wird, um den Kuchen zu waschen.

Es sind auch Vorrichtungen zur ölraffinierung bekannt, wie sie zum Beispiel im US-Patent 956 065 gezeigt wird, in der Flüssigkeiten, die Öl enthalten, durch eine Vielzahl von Sieben gedrängt v/erden, die die Flüssigkeit aufbrechen und die Verunreinigungen davon trennen. In dieser Vorrichtung ist ebenfalls die Zugabe von Gas, Luft oder anderen Strömungsmitteln vorgesehen, um den Reinigungsprozeß für die Flüssigkeit durchzuführen. Auch wird in dem US-Patent 3 418 ein Verfahren zum Waschen von Verunreinigungen von schlickartigen und geleeartigen Materialien durch eine kontinuierliche Hinzugabe und Entfernung eines flüssigen Mediums beschrieben, das ein Lösungsmittel für die Verunreinigungen ist, wobei die Entfernung über einen Durchgang der teilchenführenden Flüssigkeit durch ein poröses Rohr geschieht.

Andere Verfahren sind zur Trennung oder Herausziehung von

- 7 609850/08OB

löslichen Verunreinigungen aus einem Feststoff · durch Gegenfluß eines Lösungsmittel durch das Feststoff-material bekannt. Diese Verfahren sind zum Beispiel in den US-Patentschriften 2 547 577, 2 686 192, 2 998 307, 3 111 393 und 3 275 472 gezeigt, sie werden' durchgeführt durch die Zugabe eines frischen Lösungsmittels zu den Feststoffe in der letzten Stufe des Extraktionsprozesses, durch Sammeln des Lösungsmittels und fortschreitendes Hinzugeben, Sammeln und Einführen des kontaminierten Lösungsmittels zu den vorangegangenen Stufen des Verfahrens. Dieses Verfahren des Hinzugebens von Lösungsmittel dient zur Extrahierung des löslichen Materials durch Gegenfluß des Lösungsmittels durch das Material, wenn es durch die Anordnung durchläuft.

Während viele verschiedene Verfahren und Vorrichtungen sowohl zum Trennen eines Feststoffes und zum Waschen eines Feststoffes oder zum Extrahieren eines löslichen Materials aus einem Feststoff vorgeschlagen wurden,ist bisher kein Verfahren oder keine Vorrichtung zur Herstellung des gewaschenen Konzentrats aus einem festkörperenthaltenden Strömungsmittel durch ein kontinuierliches Verfahren bekanntgeworden, in dem das die Feststoffe enthaltende Strömungsmittel die Feststoffe separiert hat, konzentriert und auf einer ständigen Basis in einer dynamischen Anreicherungswaschanlage in einem einheitlichen Gehäuse gewaschen hat, wie es gemäß der vorliegenden Erfindung gelehrt wird.

6098 5 0/080 5

— O —

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einheitliche Vorrichtung und ein Verfahren nicht nur zur Separierung des Feststoffes in einem Feststoffe enthaltenden Strömungsmittel von einem Trägerströmungsmittel oder Filtrat vorzusehen, um ein Konzentrat zu bilden, sondern auch zum Auswaschen von Verunreinigungen aus dem Konzentrat.

Es ist ein weiteres Merkmal der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur kontinuierlichen Separierung, Konzentrierung und Waschung der Feststoffe eines feststoffeenthaltenden Strömungsmittels durch die Verwendung einer einheitlichen, kontinuierlichen, dynamischen Filtriervorrichtung vorzusehen, die rotierende Scheiben als Rührer für das Konzentrat und die stationäre Filterelemente besitzt, die zur Entfernung des TrägerStrömungsmittels oder Filtrats der Waschflüssigkeit dienen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist es, eine einheitliche Vorrichtung vorzusehen, die in der Lage ist, ein Festkörperkonzentrat kontinuierlich zugleich mit dem Separieren dieses Konzentrats von einem feststoffenthaltenden Strömungsmittel zu waschen, und das Waschen des Konzentrats aufrechtzuerhalten, nachdem das Strömungsmittel von dem Konzentrat separiert wurde.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist es, einen dynamischen

609850/0805

_ Q —

Apparat vorzusehen, der in der Lage ist, ein Trägerströmungsmittel oder Filtrat und ein Feststoffkonzentrat von einem festkörperenthaltenden Strömungsmittel zu separieren und das separierte Konzentrat durch ein separiertes Waschströmungsmittel ku waschen, ohne einen hohlen Rotor mit getrennten Rohren für das Filtrat und die Waschflüssigkeit oder das Waschströmungsmittel zu verwenden.

Kurz gesagt sieht die Erfindung eine Anreicherungswaschanlage mit getrennten Konzentrations- und Waschkammern in

ist einem einheitlichen Gehäuse vor. Ein Einlaß/in dem Gehäuse zur Einführung eines unter Druck stehenden feststoffeenthaltenden Strömungsmittels in die Konzentrationskammer vorgesehen, und in Strömungsrichtung der Waschkammer ist in dem Gehäuse ein Auslaß zur Entleerung des Anreicherungswaschapparates von einem konzentrierten Brei gewaschener Feststoffe vorgesehen. Auch ist wenigstens ein Einlaß in dem Gehäuse zur Einführung eines Waschströmungsmittels in die Waschkammer vorgesehen. Weiterhin ist sowohl in der Konzentrationskammer als auch in der Waschkammer höchstens ein stationäres oder Rotationsfilterelement in jeder Kammer vorgesehen, wobei jedes der Filterelemente wenigstens eine Filterfläche und ein geeignetes Drainage-System zur Entfernung eines Filtrats (in der Konzentrationskammer) und des Waschströmungsmittels (in der Waschkammer) besitzt. Rotierende oder stationäre Scheiben sind zwischen benach-

- 10 609850/0805

harten Filtern montiert. Die Anreicherungswaschvorrichtung besitzt ferner einen Rotor mit einem Schaft, der drehbar auf einer Lo.igitudinalachse innerhalb der Konzentrationsund Waschkammern koaxial mit den Filtern befestigt ist. Wenn der gewählte Aufbau so ist, daß die Filter rotieren, kann die Scheibe auf dem relativ stationären Gehäuse befestigt werden. Andererseits, wenn die Filter relativ stationär befestigt sind, können die Scheiben auf dem Drehschaft befestigt werden.

In. der Waschkammer wird das Waschströmungsmittel, nachdem es in das Gehäuse eingeführt ist, mit dem Konzentrat vermischt, um zum Beispiel lösliche Verunreinigungen in dem Konzentrat zu lösen. Gleichzeitig kann das Waschströmungsmittel verwendet werden, um das die Verunreinigung enthaltende Strömungsmittel, das schon vorliegt, zu verdünnen und dann diese Flüssigkeit über dieses Strömungsmittel, das so verdünnt ist, durch einen Filtrierschritt zu entfernen, wodurch der Betrag der Verunreinigungen, die in der Lösung verbleiben, die das Konzentrat befeuchtet, vermindert wird. Ein Waschströmungsmittelausgang, der in und · auf dem Gehäuse der Anreicherungswaschanlage vorgesehen ist, läßt die Waschflüssigkeit ausfließen, wenn die Flüssigkeit mit der ursprünglichen oder Trägerflüssigkeit oder -strömungsmittel vermischt ist, das die Zufügungsmaterialverunreinigungen in der beschriebenen Weise enthält. Die Er-

- 11 -

609850/0 8 05

findung kann verwendet werden, um Salze, eine Säure oder ein Alkali aus dem Konzentrat zu waschen, und als weiteres Beispiel kann sie auch verwendet werden mit einem geeigneten Lösungsmittel, um ein organisches Material, wie Teer, aus dem Konzentrat zu waschen.

In einer Ausführung der Erfindung ist ein einheitlicher Anreicherungswaschapparat mit einem Spaltrotorschaft vorgesehen, in dem der Anreicherungsabschnitt der Vorrichtung sein Rotierteil mit einem Motorantrieb verbunden hat, und der Waschabschnitt der Vorrichtung hat sein Rotierteil mit einem anderen Motorantrieb verbunden. Mit dieser Vorrichtung wird eine größere oder zumindest unabhängig steuerbare Antriebskraft für die Rotierteile in den Abschnitten der Einheit vorgesehen, in denen das zu verarbeitende Matrial eine höhere Feststoffkonzentration besitzt und somit eine starke Viskosität und einen stärkeren Fließwiderstand aufweist. Falls gewünscht, kann ein einziger Motor mit einer geeigneten Übertragung vorgesehen werden, um die unterschiedlichen Rotorgeschwindigkeiten in den zwei Abschnitten der Einheit vorzusehen. In einer weiteren Ausführung der Erfindung besitzt eine Anreicherungswaschanlage eine Vielzahl von Filterelementen, eine Mehrzahl drehbarer Scheiben, die koaxial abwechselnd auf einem rotierbaren Schaft aufgebracht sind. Die Filterelemente sind von hohlem Aufbau, um einen Durchlaß von Filtrat und Waschströmungsmittel durch das Filter

- 12 -

6098 5 0/080 5

zu ermöglichen. Durch die Anordnung der Filter und rotierenden Scheiben in abwechselnder Stellung und die Verwendung einer Vielzahl von Blättern oder Rippen auf der Oberfläche der Scheiben, wobei die Rippen seitlich in Richtung des benachbarten Filterelements und im wesentlichen in der Richtung der Längsachse des Rotors hervorragen, wird das feststoffenthaltende Strömungsmittel durch die Konzentrationskammer der Anreicherungswaschanlage durch das Passieren durch eine Unterkammer, die zwischen den Filterelementen gebildet wird, zu einer in Strömungsrichtung liegenden Unterkammer fortgeführt. Wenn es durch die Konzentrationskammer durchläuft, wird das Strömungsmittel kontinuierlich, als Filtrat von dem anfließenden feststoffenthaltenden Material entfernt, und die eingedickten oder konzentrierten Feststoffe werden schrittweise in dem Maße, in dem ihr Trägerströmungsiuittel ausgefiltert wird, getrocknet. Das getrocknete Material kann noch, während das Strömungsmittel entfernt wurde, unlösliche oder lösliche gelöste Verunreinigungen besitzen.

Um diese Verunreinigungen zu entfernen, ist eine Waschkammer in der Vorrichtung vorgesehen, die wenigstens eine Lösungsmittel- oder Waschströmungsmittelzuführöffnung an dem Gehäuse zwischen einer Scheibe und einem Filterelement besitzt. Durch Einführen von Lösungsmittel oder Waschströmungsmittel in diese Stufe, diesen Abschnitt oder diese Unterkammer der

- 13 609850/0805

Waschkammer verarbeitet oder vermischt der verschlungene Weg des Konzentrats in Verbindung mit dem durch die Rotation der Scheiben und die stationäre Stellung der Filter ausgeübten Kräfte das Lösungsmittel oder Waschströmungsmittel in das Konzentrat und löst die löslichen Verunreinigungen in dem Konzentrat. Unterhalb der Einlaßöffnung wird das kontaminierte Waschströmungsmittel durch eine Drainageöffnung entfernt, die mit dem nächsten Filterelement verbunden ist und durch die das Waschströmungsmittel das Filter verläßt. Ursprünglich vorhandene, verdünnte und Verunreinigungen enthaltende Flüssigkeit, die mit dem Waschströmungsmittel vermischt ist, wie oben beschrieben wurde, wird ebenso entfernt. Somit wird das ursprünglich trockene Konzentrat, das jetzt durch das Waschströmungsmittel, das durch die Waschströmungsmittelzuführöffnung hinzugeführt wurde, über das Filterelement geführt, und das Waschströmungsmittel wird von dem Konzentrat durch das Filterelement gereinigt.

In der gerade beschriebenen Weise wird das getrocknete Konzentrat, das momentan durch das Waschströmungsmittel wieder verflüssigt ist, in seinen ursprünglichen, trockenen Zustand durch die Filterwirkung des nächsten Filterelements in der Waschkammer zurückgeführt. Weiterhin wird, wenn waschendes Strömungsmittel kontinuierlich mit derselben Rate eingeführt -wird, mit der Waschströmungsmittel entfernt wurde, ein kontinuier-

- 14 -

609850/0805

licher Betrieb erhalten, in dein gewaschen, jedoch nicht das in der Einheit verarbeitete Konzentrat verdünnt wird, das heißt es kann ein Konzentrat erhalten werden, das Feststoffe in einem klareren Strömungsmittel ohne eine wesentliche Änderung in der Masse des kombinierten Materials enthält. Weiterhin kann durch die Verwendung eines Waschströmungsmittels, in dem unerwünschte Feststoffanteile des Konzentrats löslich sind, oder das chemisch mit unerwünschten Feststoffanteilen zur Herstellung einer Flüssigkeit oder eines gasförmigen Strömungsmittels reagiert, ein Konzentrat erhalten werden, das sowohl verdünnt als auch gewaschen ist.

Abhängig von den Materialbedingungen können ein oder mehrere Lösungsmittel- oder Waschströmungsmittelzuführungen und Entfernungs- oder Drainageöffnungen benötigt werden. Weiterhin kann es, um das hinzugeführte Strömungsmittel vollständig zu entfernen, notwendig sein, das Material nach der Hinzufügung des Waschströmungsmittels durch eine oder mehrere Stufen oder Unterkammern zu führen, wobei das hinzugeführte Strömungsmittel progjssiv durch das Filterelement jeder Unterkammer oder Stufe entfernt wird.

Das Waschströmungsmittel, das in der Waschkammer entfernt wird, kann je nach Material, seinem Zustand und der Natur seiner Verunreinigungen entweder ausgeschieden werden oder in die Waschkammer zurückgeführt werden und wieder als

- 15 -

609850/0805

Waschstromungsmittel verwendet werden, oder aber, falls es notwendig ist, das Zuführmaterial zu verdünnen oder zu fluidisieren, kann es zu dem Einspeisungsmaterial in der Konzentrat ionskammer der Vorrichtung hinzugefügt werden. Somit wird in einer Ausführung die Waschflüssigkeit einer früheren Waschstufe oder Unterkammer in der Waschstation zugeführt, als Waschflüssigkeit verwendet und dann.aus dem Konzentrat herausgereinigt. Dieses Strömungsmittel, das jetzt mehr kontaminiert ist als wenn es ursprünglich zu der Vorrichtung zugeführt wird, ist noch in der Lage, Verunreinigungen zu lösen und wird wieder in die Vorrichtung eingebracht und fließt in einer früheren Stufe mit kontaminierterem Konzentrat in die Waschkammer. Auf diese Weise läuft durch ein progressives Vorführen des Waschströmungsmittels von einer Stufe zu einer vorherigen Stufe das Wachströmungsmittel kontinuierlich um und wird wiederverwendet, während das Konzentrat gleichzeitig von Strömungsmitteln gesäubert und von löslichen Verunreinigungen gereinigt wird.

Insgesamt gesehen trennt die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung Feststoffe von einem feststoffeenthaltenden Strömungsmittel und "wäscht" die Feststoffe durch die Verwendung einer oder mehrerer folgender Einzelprozesse, die natürlich das Konzept des Mischens von Flüssigkeiten oder Strömungsmitteln beinhalten, das heißt das Verdünnungskonzept zur Reduzierung von Verunreinigungen,

- 16 -

609850/0805

2524343

wie es oben erklärt wurde, sowie das Konzept des Lösens von Verunreinigungen oder das einfache Waschen von Festkörpern.

1.Einführen eines wesentlichen Betrages frischen Waschströmungsitiittels an einem einzigen Zwischenpunkt in der Waschkammer, in der das Konzentrat in etwa den gewünschten Trockenheitsgrad erreicht hat, wobei das Strömungsmittel und die unerwünschten Materialien, zum Beispiel Salz, die von dem Strömungsmittel ausgewaschen werden, von der Waschkammer durch den Waschströmungsmittelablaß von verschiedenen Stromabwärtsabschnitten oder Stufen zurückgeführt werden, denen ein Aus v/ringen oder Ausdrücken und Wiedertrocknungsverfahren des wiederbefeuchteten Konzentrats in diesen Abschnitten oder Stufen folgt.

2. Einführen eines begrenzten Betrages frischen Waschströmungsmittelc an jedem der Vielzahl von Punkten nacheinanderfolgend in Strömungsrichtung, wobei etwa an demselben Zwischenpunkt wie vorher begonnen wird und der Betrag, der an jedem einzelnen Punkt eingeführt wird, im wesentlichen aus dem Konzentrat gezogen und von der Waschkammer herausgenommen wurde, mit einem beliebigen unerwünschten Material, das von dem Waschströmungsmittel aufgenommen wurde, zu dem Zeitpunkt, da der nächste Zuführungspunkt erreicht ist, so daß der ganze WaschVorgang die abwech-

- 17 -

609850/0805

selnden Schritte eines begrenzten Wiederbefeuchten und Wiedertrocknens enthält.

3. Einführen eines begrenzten Betrages frischer Waschflüssigkeit neben dem Konzentrat-Entladungsende der Waschkammer, wo das Konzentrat in etwa seinen gewünschten Trockenheitsgrad erreicht hat. Auswringen der Flüssigkeit und ihres aufgenommenen unerwünschten Materials in wenigstens einer v/eiteren Betriebastufe der Waschkammer und das Auswringen des jetzt etwas kontaminierten Waschströmungsmittel aus der Anreicherungsvorrichtung, Einführen des Waschströmungsmittels, das so kontaminiert ist, in die Waschkainmer an einem Punkt, der v;enigstens einen Abschnitt vor oder über dem Punkt seiner ursprünglichen Einbringung liegt, Auswringen der Flüssigkeit mit der zusätzlichen Kontaminierung in dem folgenden Abschnitt und Ausführen aus der Waschvorrichtung vor dem Punkt des ursprünglichen Einführens, Einbringen des zusätzlich kontaminierten Waschströmungsmittels in die Waschvorrichtung an einem Punkt, der wenigstens ein Abschnitt vor dem Punkt der zweiten Einbringung liegt, usw., usw.f wobei auf diese Weise stromaufwärts im Gegenstromverfahren mit dem Einbringen eines begrenzten Betrages von zunehmend kontaminiertem Waschströmungsmittel gearbeitet wird.

Natur und Inhalt der vorliegenden Erfindung sowie ihre Auf-

- 18 -

609850/0805

-is- 2624343

gaben und Vorteile werden klarer erkenntlich und besser verstanden bei Betrachtung der folgenden, detaillierten Beschreibung und der anschließenden Ansprüche, die in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen zu sehen sind, in denen:

Fig. 1 eine Seitenansicht im Querschnitt der erfindungsgemäßen Anreicherungswaschanlage uit einer Vielzahl von koaxial befestigter Rotorscheibenelementen und dazwischen gelagerten Filterelementen, wobei Waschströmungsmitte!zufuhr- und -entfernungsöffnungen vorgesehen sind;

Fig. 2 ist eine End- oder Stirnansicht, teilweise weggebrochen, des mit Rillen versehenen Scheibenteils eines Filterelements, das in der Erfindung verwendet wird;

Fig. 3 ist eine Querschnitts-Ansicht einer gerillten Filterelementscheibe entlang der Linie 3-3 in Fig. 2, die in Richtung der Pfeile gesehen wird;

Fig. 4 ist eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, einer Anreicherungswaechanlage gemäß der vorliegenden Erfindxmg mit einer Vielzahl von koaxial montierten Rotorscheibenelementen und zwischengelagerten Filterelementen mit Waschströmungsmittelzufuhr- und -entfernungsöf fnungen mit daran angeschlossenen Pumpen,

- 19 -

609850/0805

um einen Gegenstrom-Waschströmungsmittelflußweg innerhalb der Vorrichtung zu erhalten; und

Fig. 5 ist eine Seitenend- oder Stirnansicht eines sich radial erstreckenden Rotierscheibenelements, das in der erfindungs gemäßen Vorrichtung verwendet wird.

Es wird jetzt im einzelnen auf die Zeichnungen Bezug genommen. Die Anreicherungswaschanlage 11, die in Fig. 1 dargestellt ist, ist mit einem zusammengesetzten Gehäuse 12 aufgebaut, das eine Konzentrationskammer 14 und eine Waschkammer 38 innerhalb des Gehäuses verv/endet. Die Anreicherungswaschanlage 11 besitzt ein Paar Endplatten 16 und 18 an ihren gegenüberliegenden Enden, und die vordere Endplatte 16 ist mit einer Einlaßöffnung 20 und die hintere Endplatte 18 mit einer Juaslaßöffnung 22 versehen. Zusätzlich ist an dem Ansatz für die Auslaßöffnung 22 ein Steuervcsntil 24, das ein manuell betätigbares Ventil sein kann, zur Steuerung des Materialflusses aus dem Auslaßansatz angebracht. Das Gehäuse 12, das in Fig. 1 dargestellt ist, enthält eine Reihe Abstandsringe 26, von denen jeder eine ringförmige Seite 28 besitzt, die zum Beispiel durch Schweißen an einem benachbarten Filterelement 30 befestigt ist, sowie eine gegenüberliegende ringförmige Seite 32, die einem anderen benachbarten Filterelement 30 anliegt. Die Abstandsringe 26 und die Filterelemente 30 sind abwechselnd befestigt, um außen die Konzen-

- 20 -

6098 5 0/0805

trations- und Waschkammern 14, 38 zu bilden, wobei jedes Filterelement 30 (mit Ausnahme eines Filterelements 3OB nahe der Endplatte 18) einen Abstandsring daran befestigt besitzt, um einen einheitlichen Aufbau eines Filterelements 30 und eines benachbarten Abstandsrings 26 zu bilden.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist eine Waschströmungsmitteleinlaßöffnung 40 an und in der Anreicherungswaschanlage 11 vorgesehen, die durch ein zwischengelagertes Abstandsteil 26 in die Waschkammer 38 führt, wie die Konzentrationskammer 14 durch das Gehäuse 12 des Anreicherungswaschapparates 11 eingeschlossen wird. In Abhängigkeit von der Materialart, die verarbeitet wird, und von den Betriebscharakteristiken, die für die Anreicherungswaschanlage erwünscht sind, können eine oder mehrere Einlaßöffnungen 40 in der Waschkammer 38 hinter der Konzentrationskammer 14 vorgesehen werden. Feststoffhaltige flüssige oder Strömungsmittelmaterialien, die in dem Konzentrationswascher 11 durch die Einlaßöffnung 20 eingeführt werden, werden zuerst getrocknet oder konzentriert, indem ein wesentlicher Betrag ihres Trägerströmungsmittels durch die Filterelemente 30 in der Konzentrationskammer 14 entfernt werden. Dann wird das erhaltene Konzentrat in die Waschkammer 38 überführt, hinter die Waschströmungsmittel- · einlaßöffnung 40, wo das Konzentrat verdünnt oder wieder verflüssigt wird durch das Waschströmungsmittel, das durch den Einlaß 40 eingegeben wird.

- 21 -

609850/0805

Im Inneren besitzt die Anreicherungswaschanlage 11, die in Fig. 1 dargestellt ist, eine Rotorwelle 34, die durch die vordere Endplatte 16 des Gehäuses 12 führt und in der Waschkammer 38 an einem Punkt entfernt von der rückwärtigen Endplatte 18 endet. Eine Vielzahl sich radial erstreckender Elemente 60 (siehe Fig. 5) ist auf einer Rotorwelle 34 innerhalb der Konzentrationskammer 14 zum Beispiel mit einem Keil 62 starr befestigt, um sich mit der Welle zu drehen. Die radialen Elemente 60 sind von festem, das heißt nicht hohlem Aufbau und abwechselnd mit den ringförmigen Filterelementen 30 angeordnet. Jedes radiale Element 60 außer den Elementen 6OA und 6OB nahe der vorderen Endplatte 16 und der hinteren Endplatte 18 liegt allgemein in einer Unterkammer der Konzentrationskammer 14 oder der Waschkammer 38, die beschränkt ist durch einen einheitlichen Aufbau eines Filterelements 30, eines Abstandsringes 26 und der Fläche eines benachbarten Filterelements 30. Jedes Rad.i^lrotorelement 60 einschließlich der Elemente 6OA und 6OB ist in seinem wesentlichen Aufbau scheibenartig und besitzt einen äußeren Durchmesser, der kleiner als der innere Durchmesser der konzentrischen Abstandsringe 26 ist. Weiterhin ist jede Rotorscheibe 60, 6OA und 6OB in Längsrichtung von der benachbarten Endwand 16 oder 18 und/oder von den benachbarten Filterelementen 30, 3OA und 3OB beabstandet. Dieser Abstand hilft bei der Bildung eines Flußweges für ein feststoffeenthaltendes Strömungsmittel von dem Einlaßansatz 20 durch

- 22 -

609850/0805

die Konzentrationskammer 14 und die Waschkammer 38 zum Auslaßeinsatz 22 der Anreicherungswaschanlage, wobei dieser Flußweg über alles wellenförmig ist, wie es durch die Pfeile in Fig. 1 in etwa angezeigt ist. Ein Antriebsmotor 46 ist vorgesehen, der auf einem Gestell 48 außerhalb des Gehäuses 12 befestigt ist. Der Antriebsmotor ist über Keilriemen mit einer Kraftübertragungseinheit 52 zur Geschwindigkeitssteuerung, die ebenfalls auf dem Gestell 48 befestigt ist, verbunden. Die Kraftübertragungseinheit 52 ist ihrerseits mit einer Antriebswelle 54 verbunden, die mit der Rotorwelle 34 der Anreicherungswaschanlage 11 durch geeignete Lager und Dichtungen verbunden ist. Vermittels des Motors 46 und der Übertragungseinheit 52, die eine manuell steuerbare Einheit sein kann, kann die Rotorwelle mit vorausgewählter Geschwindigkeit betrieben werden.

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, ist jedes radiale Rotorelement 60 zum Beispiel durch Schweißen mit einem Kragen 56, der auf der Rotorwelle 34 montiert ist, befestigt. Jedes Rotorelement 60 ist mit vier oder mehr Blättern oder Rippen 58, 58A in gleichen Abständen auf jeder der radialen Flächen versehen, die von diesen jeweiligen Flächen in Richtung eines benachbarten Filterelements 30 hervorragen, wenn das Rotorelement an seinem Platz in dem Gehäuse 12 der Anreicherungswaschanlage 11 ist. Die Blätter 58, 58A erstrecken sich jeweils in einem gebogenen Weg von dem Punkt 70 neben, jedoch

- 23 -

609850/0805

beanstandet vom Kragen 56 zu dem äußeren Umfang des Rotorelements. Für ein beliebiges Rotorelement 60 ist die gebogene Anordnung der Blätter 58 auf der radialen Fläche ein Abbild der Anordnung der Blätter 58A auf der gegenüberliegenden Fläche des Rotorelements, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Jedes Rotorelement 60 ist auf der Rotorwelle 34 befestigt, so daß die der» Feststoff enthaltenden Strömungsmittel erteilten Impulse, das durch die Blätter 58 und 58A berührt wird, eine Richtung in fortschreitender Bewegung entlang des Flußweges auf jeder Seite des Rotorelementes, wie durch die Pfeile in Fig. 1 angezeigt ist, entspricht. Somit drängen die Blätter für eine gegebene Rotationsrichtung auf der einen Seite das Strömungsmittel bezgülich der Rotorelemente nach außen, während die Blätter auf der entgegengesetzten Seite das Strömungsmittel nach innen drängen. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, zeigen die Blätter 58, 58A seitwärts zu dem jeweils benachbarten Filterelement 30 oder einer Endplatte 16, 18. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, besitzt jedes Rotorelement 60 vier Strömungsmittelpassagen oder· öffnungen 64 in gleichen Abständen entlang seines Umfanges neben seinem Kragen oder seiner Nabe 56. Diese Passagen dienen einem Teil des feststoffeenthaltenden Strömungsmittels in der Konzentrat ion skammer "ΠΓ/flirekt hindurchzufließen anstatt in Kurven um die Rotorelemente herum. In anderen Ausführungen gemäß dieser Erfindung können die Passagen 64 weggelassen oder alternativ dazu können Passagen zum Durchfluß von Strömungs-

- 24 -

609850/0805

mittel durch die ■ Rotorscheiben an anderen Stellen, zum Beispiel neben dem äußeren Umfang, vorgesehen werden, um die Flußwege zu variieren.

Jedes Filterelement" sowohl in der Konzentrationskairaner als auch in der Waschkammer 38 besitzt eine ringförmige Scheibe, die insbesondere in den Figuxsn 2 und 3 dargestellt ist, die durch eine öffnung 66 charakterisiert ist, die die Rotorwelle 34 hindurchläßt. Die öffnung 66 ist genügend groß, um einen angemessenen StrömungsVorgang des feststoffeenthaltenden Strömungsmittels zwischen dem inneren Umfang der Filterelemente und der Außenfläche der Rotorwelle und/oder

einer Nabe oder eines Kragens 56 auf der Welle zu ermöglichen. Es existiert ein Paar gegenüberliegender Vorsprünge oder Ansätze 67 an jeder Filterelementscheibe, um sie und die gesamte Filterelementanordnung, von der sie eine Kompo-

isi;

nente/auf horizontalen Schienen (nicht gezeigt) de.s Aufbaugestells, in dem und auf dem das zusammengesetzte Gehäuse 12 ruht, zu stützen und auszurichten. Der Aufbau der Filterscheibe ist weiterhin durch eine Vielzahl von auseinanderliegenden konzentrischen Rillen 68 auf jeder Seite charakterisiert sowie durch eine Mehrzahl von radialen Bohrungen 90, zum Beispiel drei, die Auslaßöffnungen 82 besitzen und entlang der Länge der Bohrungen 90 mit den Rillen 68 durch Passagen oder öffnungen 72 in Verbindung stehen. Jedes Filterelement besitzt als eine Vorrichtung

- 25 609850/08 05

eine oder eine Mehrzahl von Filterflächen, die zum Beispiel durch Filterstoff,wie aus Polyestermaterial, der auf gegenüberliegenden Seiten der mit Rillen versehenen Filterscheiben befestigt ist, gebildet wird. Für Einzelheiten einer solchen Vorrichtung, die hier nicht gezeigt wird, wird Bezug genommen insbesondere auf Fig. 5 der US-Patantschrift 3 884 805, bei der der Anmelder dieser Erfindung einer der beiden Erfinder ist.

Wie die Figuren 1 und 3 zeigen, sind die öffnungen 82 der radialen Bohrungen für das Strömungsmittel mit den Auslässen 84 und 41 verbunden, die sich in geteilte oder isolierte Sammelbecken 86 bzw. 86' erstrecken. Das Filtratsammelbecken 86 für die Konzentrationskammer 14 besitzt eine Auslaßöffnung 88, die sich außerhalb der Anreicherungswaschanlage erstreckt, um das Filtrat wegzuschaffen, wobei ein Ventil 92 zur Steuerung des Filtratflusses aus dem betroffenen Becken vorgesehen ist. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, besitzt das Sammelbecken 86' für die Waschkammer 38 ein gleiches Auslaßrohr 88' und ein Steuerventil 92'. Der Grund dafür, getrennte Auslaßoder Sammelbecken vorzusehen, die nicht in Verbindung miteinander stehen, liegt darin, daß das Material, das aus den Auslassen 84 fließt, im wesentlichen Trägerströmungsmittel ist, während das, das aus den Auslässen 41 fließt, eine Mischung aus Waschströmungsmittel, gelösten Verunreinigungen und einigem Rest Strömungsmittel ist. Es ist deshalb durchaus

- 26 -

609850/0805

2624941

wünschenswert, die materiell unterschiedlichen Auslaßstoffe getrennt zu halten, um wenigstens eines von ihnen wiederzugewinnen und wieder zu verwenden.

In Pig. 4 ist eine weitere Ausführung der Erfindung dargestellt, in der Teile, die der Ausführung nach Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. In der Ausführung nach Fig. 4 sind verschiedene Waschströmungsmitteleinlaßöffnungen 40, 4OA, 4OB vorgesehen, die in Abstand zueinander entlang der Länge der dargestellten Anreicherungswaschanlage in dem Waschkammerteil oder Abschnitt liegen, um einen Gegenstromfluß von Waschströmungsmittel von einer Waschstufe oder üntarkammer 36 der Waschkammer zu der benachbarten stromaufwärts liegenden Waschstufe 36 zu ermöglichen. In dieser Ausführung sind die Auslässe 41, 41A mit jedem Filterelement 30 verbunden, und Pumpen 42, 42A, 42B sind aus den Auslässen 41, 41A vorgesehen, die das Waschströmungsmittel zu einer benachbarten, in Stromrichtung davor liegenden Waschstufe 36 zurückbringen sollen. Beim Betrieb wird frisches Waschströmungsmittel zu dem Konzentrat durch eine Einlaßöffnung 4OA in nächster Nähe des Konzentratauslaßendes der Anlage hinzugefügt, wobei ein Ventil 9 4 die Zusetzrate steuert. Das neu hinzugefügte Waschströmungsmittel wird zusammen mit dem Trägerströmungsmittel und jedem anderen Strömungsmittel, das noch in dem Konzentrat vorliegt, durch das Filterelement 3OB, dem letzten Filterelement in der Waschkammer, und seinem

- 27 -

609850/0805

Auslaß 41A entnommen. Dieses zusammengesetzte Strömungsmittel wird aufgenommen und von einer Pumpe 42A zurück durch das Rohr 43 zu der Einlaßöffnung 4OB direkt in Stromrichtung aufwärts neben der ursprünglichen Waschströmungsmitteleinlaßöffnung 4OA geliefert.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, wird das Strömungsmittel, das in Einlaß 4OB eingeführt oder wieder eingeführt wurde, wiederum durch eine Auslaßöffnung stromaufwärts neben dem Auslaß 41A entnommen, aufgenommen und durch eine Pumpe 42B zur Einführung in die unmittelbar vorhergehende Waschstufe 36 weitergegeben, durch die Auslaßöffnung 41, die dazugehört, entnommen, dann wieder aufgenommen und durch eine Pumpe 42 zur Eingabe in die nächste vorhergehende Waschstufe weitergegeben, usw., usw. Dieses Verfahren von Eingeben und Mischen, Filtrieren und Entfernen, Pumpen und Wiedereingeben kann nach Belieben fortgesetzt werden, und die Eingabe des Waschströmungsmittels und die Entfernung wird so gesteuert, wie es für das spezielle Material, das behandelt werden soll, geeignet ist, oder wie es für den Konzentratszustand an dem Punkt, an dem das Konzentrat in die Waschkammer 38 gebracht wird, erwünscht ist. Das Waschströmungsmittel, das zuletzt nahe dem stromaufwärtigen Ende der Waschkammer durch den Aus-. laß 41B und dessen Steuerventil 92B entnommen wird, kann entweder verworfen, zur Wiedergewinnung der Verunreinigungen oder zur Wiedergewinnung des Strömungsmittels selbst behandelt werden.

609850/0805

- 28 -

Wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist, sind die radialen Filterelementbohrungen 90 und Auslasse 82 in der Waschkammer mit den Auslassen 41 _f 41A usw. und den Pumpen 42, 42A, 42B usw. verbunden. Das Rohr 43 führt das entnommene Waschströmungsmittel durch das Filterelement 30 zu der Einlaßöffnung 4OB zurück, wo es wieder eingeführt und mit dem Konzentrat, das unter diesem Einlaß fließt, vermischt wird. Das Strömungsmittel, das mit der Flüssigkeit und dem Strömungsmittel, das schon in dem Konzentrat vorhanden ist, vermischt wird und es verdünnt, wird seinerseits durch das benachbarte stromabwärtige Filterelement 30 entnommen und durch geeignete Bohrungen 90, Auslässe 82, Ausgänge 41 und Pumpen 42Λ zurück in die nächste vorangegangene Waschabteilung 36 gebracht. Dieses Wiederrückfuhrungsverfahren, nachdem das Waschströmungsmittel aufwärts durch aufeinanderfolgende Waschabschnitte arbeitet, schont Strömungsmittel, da es die wiederholte Verwendung des Strömungsrcittels in dem Betrieb der Vorrichtung ermöglicht.

Die Anreicherungswaschanlage nach Fig. 4 ist mit einer Spaltrotorwelle versehen, von der jeder Abschnitt einen getrennten Motorantrieb besitzt. Somit ist der Antriebsmotor M für den Abschnitt der Rotorwelle in der Konzentrationskammer 14 getrennt von dem Antriebsmotor M¹ für den Abschnitt des Rotorschaftes 34 in der Waschkammer 38 der Anreicherungswaschanlage. Eine geeignete Zapfen- und Lageranordnung 102 verbindet die

- 29 -

609850/0805

beiden Abschnitte der Rotorwelle 34 miteinander, um eine wechselseitige Lagerung und Ausrichtung für die Stirnenden dieser Wellenabschnitte zu schaffen. Durch die Verwendung getrennter Antriebsvorrichtungen können die Anreicherungsund Waschfunktionen der Vorrichtung unabhängig gesteuert und geregelt werden, indem unterschiedliche Rotationsraten in beiden Segmenten oder Abschnitten der Rotorwelle erteilt werden.

Unter speziellem Bezug auf die in Fig. 1 dargestellte Ausführung soll die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben werden. Ein feststoffeenthaltendes Strömungsmittel wird unter Druck von und durch eine Pumpe 19 zu einem Einlaß 20 zur Anreicherungswaschanlage 11 geliefert. Gleichzeitig wird die Rotorwelle 34 durch den Antriebsmotor 46 gedreht. Die darauffolgende . Rotation der radialen Rotorelemente 60 und ihrer Blätter 58 und 58A veranlaßt den größeren Teil des eintretenden Strömungsmittels, um die erste Rotorscheibe 60A zu dispergieren und danach einem Flußpfad zu folgen, der sich wellenförmig um die stationären Filterelemente 30 und die restlichen, dazwischen angeordneten Rotorelemente 60 bis zum Endrotorelement 6OB und dem Konzentratauslaß 22 der Anreicherungswaschanlage

schlängelt. Gleichzeitig fließt ein kleinerer Teil des feststoffeenthaltenden Strömungsmittels im wesentlichen entlang der Welle durch öffnungen 64 in den sich radial erstrek-

- 30 -

609850/0805

kenden Rotorelementen (siehe Figur 5). Wenn sich das feststoffeenthaltende Strömungsmittel durch die Konzentrationskammer 14 um und über jedes aufeinanderfolgende Filterelement 30 in und neben seinem Flußweg bewegt,fließt seine Trägerströmungsmittelkomponente als Filtrat durch die Filterflächen der Filterelemente, dann aus dem Inneren der Filterelemente durch die radialen Bohrungen 90 und Auslässe 82 und dann in das Filtratsammelbecken 86, aus dem es durch das Entnahmerohr 88 entfernt wird.

Wenn die Bewegung des feststoffeenthaltenden Strömungsmittels durch die Konzentrationskammer 14 genügend vorangetrieben wurde, um einen eingedickten Brei gewünschter Konzentration zu bilden, zum Beispiel einen Brei mit 50% Feststoffen,wird das Konzentrat in der Waschkammer der Anreicherungswascheinheit gewaschen. Somit enthält, während das Filtrat von dem festkörperenthaltenden Material entfernt wurde, wenn es durch die Konzentrationskammer geführt wurde, das Material eventuell noch unerwünschtes Strömungsmittel oder partikulierte Verunreinigungen. Wasser kann als Waschströmungsmittel verwendet werden, um Salze aus einem Konzentrat zu entfernen, und geeignete Lösungsmittel können Verwendung finden, um Alkali, Säure oder organische Kontaminierungen, wie zum Beispiel Teer, auszuwaschen. Zusätzlich kann das hinzugefügte Waschströmungsmittel anstatt ein Strömungsmittel für die betreffenden Verunreinigungen oder Kontaminationen ein Reagenz sein, das

- 31 -

609850/0805

chemisch mit den Verunreinigungen reagiert, um ein flüssiges oder gasförmiges Strömungsmittel zu bilden, das leichter durch die Entfernung des kontaminierten Waschströmungsmittels entfernt werden kann als die ursprüngliche Verunreinigung. Es ist natürlich selbstverständlich, daß in den meisten dieser Situationen der oben beschriebene Verdünnungseffekt besonders nützlich im Zusammenhang mit jeglichem Auflösungs- oder Reaktionseffekt ist.

Das Waschströmungsmittel, das der Waschkammer 38 der Anreicherungswaschanlage hinzugefügt wird, wird mit durchfließendem, konzentriertem Brei durch den Betrieb der Rotorscheibenelemente 60 in der Waschkammer und durch ihre Blätter 58 und 58A vermengt. Dieses Vermengen ermöglicht es dem Waschströmungsmittel, mit den Verunreinigungen oder Kontaminationen zu reagieren und /oder sie zu verdünnen. Das Waschströmungsmittel, das durch den Waschströmungsmitteleinlaß 40 (Fig. 1) oder 4OA (Fig. 4) zugegeben und mit dem Konzentrat vermischt wird, wird darauffolgend von der löschkammer 38, da es unerwünschte verdünnte, gelöste oder gebundene Materialien mit sich führt, entfernt, indem es durch die Filterelemente 30 und aus dem Waschströmungsmittelbecken 41 geführt wird. Dann wird das Waschströmungsmittel, das in einem etwas kontaminierten Zustand ist, entweder in einem Waschströmungsmittel Sammelbecken 86' (Fig. 1) gesammelt oder durch Pumpen und Leitungen der Gruppen 42, 43 zu vorhergehenden Stufen in

- 32 -

609850/0805

der Waschkammer (Fig. 4) geliefert, außer Strömungsmittel, das durch den Endausgang 41B ausgeführt wurde. In dem letzteren Beispiel kann die Zugabe, die Zirkulation und die Entfernung von Waschströmungsmittel durch die Verwendung von Steuerventilen und Druckpumpen 42, 42A- 42B usw. erreicht werden, wobei die Widerzuführungsrohrgruppe 43 die Unterkammern der zusammengesetzten Waschkammer 38 miteinander verbindet. Eine andere Möglichkeit dazu ist, daß die Pumpen der Gruppe 42 für die Rohre der Gruppen 43 einstellbare Vakuumpumpen sein können, die verwendet werden können, um die Entnahmerate der Filtrate von den Filtern zu variieren sowie die Rückführung des Waschströmungsmittels zu steuern.

Wenn der Betrieb der Anreicherungswaschanlage 11 andauert, wird frisches, unter Druck stehendes, feststoffeenthaltendes Strömungsmittel ständig durch den Einlaßansatz 20 von der Pumpe 19 zugeliefert, während das Filtrat von diesem Strömungsmittel von der Konzentrationskammer 14 durch die Filterelemente 30 und Auslässe 84 entnommen wird. Frisches Waschströmungsmittel wird kontinuierlich der Waschkammer 38 der Vorrichtungseinheit durch den Waschströmungsmitteleinlaß

40 (Fig. 1} oder 4OA (Fig. 4) zugeführt, während kontaminiertes Waschströmungsmittel durch die Waschströmungsmittelauslässe ·

41 (Fig. 1) oder 41B (Fig. 4) entfernt wird. Ein gewaschener, konzentrierter Brei wird kontinuierlich durch den Auslaßansatz 22 und dessen Steuerventil 24 entfernt.

- 33 609850/0805

Die Zuführungsrate des feststoffeenthaltenden Strömungsmittels zu dem Einlaßansatz 20 wird durch geeignete Steuerungen an die Versorgungspumpe 19 geregelt. Die Zuführungsrate des Waschströmungsmittels zu dem Waschströmungsmitteleinlaß (Fig. 1) oder 4OA (Fig. 4) wird durch das Einstellen des Steuerventils 94 bestimmt. Die Rate der Konzentrationsentnahme von der Einheit wird eingestellt und aufrechterhalten gemäß der Einstellung des oben erwähnten Steuerventils 24 an dem Aus3aßaisatz 22. Das Ventil 92 steuert die Rate des Trägerströmungsmittelflusses von dem Filtratsammelbecken 86, während das Ventil 9 4 die Zufuhrrate von frischem Waschströmungsmittel .':ur Waschkammer 38 regelt. Demgemäß steuert betriebsmäßg die Einstellung der bezeichneten Ventile die Konzentration des ausgeführten Breis, und die Massenausregelung für einen ständig laufenden Betrieb ist derart, daß die Ausflußrate des gewaschenen konzentrierten Breies im wesentlichen gleich ist der Zuführauslaßrate der Pumpe 19 minus der Filtratausführrate durch das Ventil 92. Die Waschströmungs· mittelzugabe wird im wesentlichen vollständig während des Waschprozesses als Ganzes betrachtet entfernt, und beeinträchtigt somit die Masseneinstellung nicht im vergleichbaren, signifikanten Ausmaß.

Die Filterelemente 30 und die Abstandsringe 26 bilden aufeinanderfolgende Waschunterkammern 36A, 36B, 36C usw. innerhalb der Gesamtwaschkammer 38, wobei die aufeinanderfolgenden

- 34 609850/0805

Unterkammern auf jeder Seite durch eine Fläche eines Filterelementes 30 begrenzt werden. Eine Vakuumpumpe kann an einem oder mehreren der Filtrat- oder Waschströmungsmittelauslässen vorgesehen werden, um die Entnahmerate von Waschströmungsmittel oder Filtrat durch ein Vergrößern des Druckunterschiedes über der Filterfläche in der Einheit zu erhöhen.

Es wird jetzt Bezug auf die Ausführung nach Fig. 1 genommen, in der feststoffeenthaltendes Strömungsmittel, das in der Anreicherungswaschanlage 11 fließt, durch die Konzentrationskammer 14 läuft und dabei einen U-förmigen Bogen um den äußeren Rand des Rotorscheibenelements 6OA macht und zwischen diesem Element und dem Gehäuse hindurchläuft und dann sich nach innen entlang der stromabwärtigen Seite der Rotorscheibe 6OA zwischen dieser und dem Filterelement 3OA entlangbewegt. Das feststoffeenthaltende Strömungsmittel läuft dann um den inneren Rand des Filterelements 3OA zwischen dem Filterelement und der Rotorwelle und läuft dann nach außen zwischen der stromabwärtigen Seite des Filterelements 3OA und der stromauf wärtigen Seite des zweiten Rotorscheibenelements, dann um den äußeren Rand des letzteren Scheibenelements usw. wellenförmig und mit wachsender Feststoffkonzentration durch die Konzentrationskammer. Wenn der konzentrierte Brei die Waschkammer 38 der Einheit erreicht, hat er viel seines ursprünglichen Tragerstromungsmittelgehaltes verloren und ist in diesem Sinne getrocknet worden.

- 35 -

609850/0805

Wenn der konzentrierte Brei um den Außenrand des ersten Rotorscheibenelements in der Waschkammer strömt, fließt Waschströmungsmittel in die Waschkammer durch den Waschströmungsmitteleinlaß 40. Das darin eingebrachte Strömungsmittel vermischt sich mit dem konzentrierten Brei, um die löslichen Verunreinigungen zu lösen oder chemisch mit den Verunreinigungen zu reagieren und dadurch eine beliebige, gewünschte Reinheit des Konzentrats einschließlich der Verdünnung der Kontaminierungen bereits in flüssiger Form zu erreichen. Das Waschströmungsmittel, das die Kontaminierungen mit trägt, wird dann in der Waschkammer durch sukzessive Filterelemente 30 ausgefiltert, wenn das Konzentrat an ihnen entlang durch den Druck einer stromaufwärtigen Pumpe und die mechanische Energiezufuhr der Blätter 58, 58A auf den gegenüberliegenden Seiten der dazwischen gelagerten Rotorscheibenelemente gedrängt wird.

Da die Konzentration und die Waschung des Zufuhrmaterials in einem Gehäuse eintritt, ist während des Betriebes der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine große Verfahrensflexibilität möglich. Zum Beispiel kann das die Feststoffe enthaltende Strömungsmittel als vorkonzentriert, wie es gewöhnlich geschieht, betrachtet werden, das heißt, es ist im wesentlichen von seinem Trägerströmungsmittelgehalt in der Konzentrationskammer befreit worden, bevor es in der Waschkammer 38 gewaschen oder dekontaminiert wird. Andererseits können,

609850/0805 -36-

26249Λ3

falls das feststoffeenthaltende Strömungsmittel eine dieserforderliche Konsistenz besitzt, Waschströmungsmitteleinlaßöffnungen (nicht gezeigt) durch die Abstandsringe 26 des Gehäuses 12 in der Konzentrationskammer 14 vorgesehen werden, so daß das Waschströmungsmittel in die Kammer eingeführt werden kann, um sich mit dem dadurch fließenden

feststoffenthaltenden Strömungsmittel zu verbinden und es anschließend zu fluidisieren. Weiterhin kann, wenn das Waschströmungsmittel in die ersten Stufen der Waschkammer 38 mit derselben Rate, mit der es durch die Filterelemente dieser Waschstufen entfernt wird, eingeführt wird, die Fluidität des konzentrierten Breis auf der gleichen Höhe bis zu den letzten Stufen der Waschkammer gehalten werden, wo, falls gewünscht, das Konzentrat von Strömungsmitteln ohne Hinzugabe eines neuen Strömungsmittels gereinigt werden kann und der konzentrierte Brei dadurch seine endgültig gewünschte Konzentration von Feststoffen für die Entnahme aus dem Gehäuse erhält.

In einer anderen Abänderung kann Waschströmungsmittel durch abwechselnde Waschstromungsmittelöffnungen 40 in der Waschkammer 38 eingeführt werden, das heißt, die öffnungen sind um wenigstens zwei Stufen oder Unterkammern beabstandet. Der konzentrierte Brei kann dann noch kontaminiertes Waschströmungsmittel und restliches Tragerströmungsmittel enthalten, das nicht nur in der Unterkammer, in der das Wasch-

- 37 609850/0805

strömungsmittel hinzugeführt wurde, sondern auch zumindest in der nächstfolgenden Unterkammer entfernt wird. Somit wird das Konzentrat, während es durch die Zugabe von Waschströmungsmittel in einer Unterkammer gewaschen wird, in der nächsten Unterkammer der Waschkammer getrocknet. Demgemäß kann ein Konzentrat, das bei Eintritt in die Waschkammer 38 sich in noch ziemlich fluidisiertem Zustand befindet, sowohl gewaschen und schrittweise getrocknet werden, während es durch die Waschkammer läuft, um ein konzentriertes Produkt am Ausgang 22 zu liefern, das sowohl getrocknet und auch gewaschen im Verhältnis zu dem etwas konzentrierten Brei, der zuerst in die Waschkammer eingeführt wurde, ist.

Wegen des einzigartigen Aufbaus und der Betriebseigenschaften der hier dargestellten und beschriebenen Vorrichtung sind verschiedene Verfahrensabänderungen mit der Anreicherungswaschvorrichtung nach der Erfindung möglich. Somit können für ein spezielles Konzentrat wesentliche Beträge frischen Waschströmungsmittels an einem einzigen Anfangs- oder Zwischenpunkt in die Waschkammer 38 durch einen Einlaß 40 eingegeben werden. Das Konzentrat an diesem Punkt kann seinen gewünschten Trockenheitsgrad erreicht haben, so daß sowohl das hinzugegebene Waschströmungsmittel und die unerwünschten Materialien, zum Beispiel Salz, die gelöst und/oder durch das Strömungsmittel verdünnt sind, von der Waschkammer 38 durch die Filterelemente 30 in verschiedene stromabwärtige Unterkammern der

- 38 6098 5 0/0805

Waschkammer abgeführt werden, wobei das wiederbefeuchtete Konzentrat ausgewrungen und effektiv wieder getrocknet wird. Andererseits kann der konzentrierte Brei durch die Zufuhr eines begrenzten Betrages von frischem Waschströmungsmittel in einer aufeinanderfolgenden Vielzahl von Einlaßöffnungen 40 (Fig. 4) behandelt werden, wobei der hinzugeführte Betrag an jedem einzelnen Zufuhrloch im wesentlichen aus dem Konzentrat ausgewrungen wird und von der Waschkammer mit jeweiligen unerwünscnten Materialien ausgeführt wird und von ihr aufgenommen wird vor der Ankunft des Konzentrats auf dem Weg der nächsten Waschströmungsmi,tteleinlaßöffnung. Somit umfaßt die Waschoperation dieses Verfahrens die abwechselnden Schritte des Wiederbefeuchtens und Wiedertrocknens.

In einer anderen Funktionsweise oder -anordnung kann ein begrenzter Betrag frischen Waschströmungsmittels nahe des Konzentratentnahmeendes der Waschkammer durch eine Zufuhröffnung 4OA (Fig. 4) zugeführt v/erden, v/o der konzentrierte Brei ungefähr seinen gewünschten Trockenheitsgrad erreicht hat. Das Strömungsmittel wird dann durch das Filterelement 3OB in der Unterkammer 36 stromabwärts der Einlaßöffnung 4OA entfernt, und das jetzt kontaminierte Waschströmungsmittel wird in die nächstvorhergehende Unterkammer, das heißt, eine stromaufwärts von dem anfänglichen Zuführungspunkt, eingegeben. Dieses Verfahren der Zuführung, Entnahme und Wieder-

- 39 -

609850/0805

Zuführung kann fortgesetzt werden, wobei das Waschströmungsmittel im Gegenstromverfahren durch die Konzentrationswaschanlage geführt wird und zunehmend kontaminiert wird, wenn es sich stromaufwärts bewegt.

Um die weitere Anpassungsfähigkeit der vorliegenden Erfindung an die unterschiedlichen Arten von Zuführmaterial zu illustrieren, wird die Situation betrachtet, in der das feststoffeenthaltende Strömungsmittel, das zu der Konzentrationswaschanlage zugeführt wird, eine Konzentration von Feststoffen von über 50 % besitzt, wobei das Material nicht genügend Fluidizität besitzt, um in einer Rotationsanreicherungswaschanlage ohne Verwendung übermäßiger Energie verarbeitet zu werden. In dieser Situation kann Waschströmungsmittel zu einer Anfangsstufe oder Unterkammer der Vorrichtung hinzugeführt werden, um die Fluidizität des Zuführmaterials zu vergrößern und gleichzeitig Verunreinigungen auszuwaschen. Wenn die Konzentration des der Konzentrationswaschanlage ursprünglich zugeführten Materials auf der anderen Seite weniger als 50% Feststoffe besitzt, kann es wünschenswert sein, das Material, bevor es dem Waschen zur Entfernung von Verunreinigungen unterzogen wird, zu konzentrieren.

Wenn die Feststoffkonzentration des Zuführmaterials indem relativ niedrigen Bereich von 1% bis 20% liegt, kann es wünschenswert sein, kein Waschströmungsmittel hinzuzuführen,

- 40 -

609850/080 5

bis die Konsentration 50% Feststoffe erreicht, worauf die wesentliche Verarbeitung des Materials in einer Konzentrationskammer erfolgt. In dieser Situation kann der größte Betrag der Strömungsmittelverunreinigungen in dem ursprünglichen Zuführmaterial vor der ersten Waschstufe entfernt werden, jedoch können nichtfluide Verunreinigungen übrigbleiben, und letztere können in der Waschkammer der Vorrichtung entfernt werden. Wenn die Zugaberate von Waschströmungsmittel in der Waschkammer der Filtratabzugsrate in und von der Waschstufe entspricht, kann das eingeführte Waschströmungsmittel anfänglich dazu neigen, Konzentration von Feststoffen in dem zu verarbeitenden Material zu reduzieren, jedoch direkt nach der Entfernung derselben Rate von kontaminiertem Waschströmungsmittel neigt es dazu, eine konstante Konzentrationshöhe von einer Seite der umhüllten Waschstufe zur anderen aufrechtzuerhalten.

Ebenso wie es wünschenswert sein kann, kein Waschströmungsmittel in die Anfangsstufen der Konzentrationskauimer einzuführen, sondern statt dessen einen eingegebenen Brei vor dem Waschbeginn vorzukonzentrieren, kann es wünschenswert sein, kein Waschströmungsmittel in eine oder mehrere der Endstufen der Konzentrationswaschvorrichtung einzuführen, wenn es erwünscht ist, den konzentrierten Brei sorgfältig auszuwringen oder zu trocknen, das heißt seine Feststoffkonzentration bedeutend anzuheben, bevor das Konzentrat

- 41 609850/0805

von der Einheit entnommen wird.

Eine weitere Betriebsbedingung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann nach dem Einführen eines Waschstromungsmittels in jeder zweiten Stufe der Waschkamrner anstatt in jeder Stufe der Waschkammer verlangen. Unter diesen Umständen können unterschiedliche Lösungsmittel oder andere Waschst römungsmittel für die verschiedenen Stufen verwendet werden, so daß eine unterschiedliche Verunreinigung aus dem Konzentrat gelöst oder in ihm in den jeweiligen Stufen verdünnt wird. Eine ähnliche Betrachtung ist, daß, während eine einzige Pumpe mit geeigneten Steuerventilen verwendet werden kann, um alle Stufen in der Waschkammer, in denen die Einführung von Waschströmungsmittel erwünscht ist, mit Waschströmungsmittel versorgt werden, eine getrennte Pumpe für jede solche Stufe den Vorteil haben würde, daß jede Pumpe als eine Strömungsmittelmeß- und steuervorrichtung für das Waschströmungsmittel dient, das zu der entsprechenden Stufe gegeben wird, und, bei Verwendung von getrennten Pumpen, mehr als ein einziges Waschströmungsmittel für die entspre- . chenden Stufen verwendet werden Jcann.

Aus dem Vorangegangenen ist es deutlich, daß diese Erfindung eine einheitliche Anreicherungswaschanlage in einer einzigen Einheit zur kontinuierlichen und dynamischen Trennung eines konzentrierten Breis und eines Filtrats von einem feststoffe-

- 42 609850/0805

enthaltenden Strömungsmittel und das Entfernen der Verunreinigungen von dem so gebildeten Konsentrat vorsieht. An verschiedenen Stellen wurden hier die Ausdrücke "Filterelement" und "Filterfläche" in Verbindung mit den physikalischen Komponenten und den Betriebsbedingungen der Anreicherungs-Waschanlage, wie sie offenbart ist, benutzt. Es ist selbstverständlich, daß diese Ausdrücke nur der Einfachheit und Klarheit halber verwendet wurden,um bestimmte Komponenten einer zusammengesetzten Maschine zu identifizieren und zu beschreiben. Für die Zwecke dieser Spezifikation einschließlich der Ansprüche sind diese Ausdrücke als umfassend zu betrachten, das heißt "Filterelement" ist so zu betrachten, daß es sich auf Filtervorrichtungen mit Filterflächen bezieht oder auf filtertragende Flächen für ein Filterelement mit einer Filterfläche. Gleichermaßen soll "Filterfläche" so verstanden werden, daß es sich auf ein getrenntes Material bezieht, das zu einer filtertragenden Fläche oder einem Filterelement hinzugegeben wird, oder auf eine Filterfläche, die ein einstückiges Teil einer Filtertrageflächs oder eines Filterelements ist.

In der vorangegangenen Beschreibung und für die verschiedenen offenbarten Ausführungen ist es selbstverständlich, daß verschiedene Elemente, die als stationär oder sich bewegend in der Darstellung beschrieben worden sind, abgeändert werden können, so daß sie sich bewegen oder stationär sind, wobei

- 43 609850/0805

nur vorgesehen ist, daß der Erfindungsgedanke, der in dieser Offenbarung verkörpert ist, ausgeführt wird. So können die Filterelemente in bestimmten Anordnungen rotierend bezüglich des Gehäuses gemacht werden, während die dazwischen gelagerten Scheibenelemente bezüglich des Gehäuses stationär gehalten werden können. Gleichermaßen können Elemente, die speziell als fest oder perforiert dargestellt und/oder beschrieben sind, in ihrer Ausführung abgeändert werden, wobei wie oben vorgesehen wird, daß der Erfindungsgedanke der Offenbarung in dem Gesamtaufbau der Vorrichtung beinhaltet ist und während des Betriebablaufs gesehen werden kann.

Der Patentschutz dieser Erfindung in allen Aspekten, wie sie in den folgenden Ansprüchen niedergelegt sind, soll in dem breitesten Ausmaß, das der Stand der Technik ermöglicht, geschehen.

- 44 -

609850/0805

Claims (20)

2624343 Ansprüche :

1.\Dynamische Anreicherungs-Waschanlage zur Trennung eines ^^^Fi

und eines konzentrierten Breis von einem feststoffeentLaltenden Strömungsmittel und zum Waschen des konzentrierten Breis mit einem Waschströmungsmittel, bevor er von der Anreicherungs-Waschanlage entnommen wird, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, das eine Umhüllung mit einer Konzentrationskammer und einer Waschkammer bildet, einen ersten Einlaß in dem Gehäuse zur Einführung eines unter Druck stehenden feststoffeenthaltenden Strömungsmittels in die Umhüllung, wenigstens ein Filterelement, das in der Konzentrationskammer befestigt ist und eine Filterkammer bildet, die wenigstens eine Filterfläche daran in dem Flußweg des feststoffeenthaltenden Strömungsmittels, das in die Umhüllung durch den ersten Einlaß hinzugeführt wird, besitzt, wobei die Filterfläche so angeordnet ist, daß ein Filtrat dadurch in die Filterkammer von dem feststoffeenthaltendsn Strömungsmittel in dem Gehäuse hindurchströmt, einen ersten Auslaß in dem Gehäuse, wobei der Auslaß mit der Filterkammer des Filterelementes· zur Entnahme des Filtrats von der Konzentrationskammer und dem Filterelement verbunden ist, wodurch ein konzentrierter Brei des feststoffeenthaltenden Strömungsmittels

- 45 609850/0805

in der Konzentrationskammer gebildet wird, wenigstens einen weiteren Einlaß in dem Gehäuse, wobei der weitere Einlaß mit der Umhüllung zur Einführung eines Waschströmungsmittels in die Umhüllung verbunden ist, um ein . Gemisch innerhalb der Umhüllung von Waschströmungsmittel und konzentriertem Brei vorzusehen, wenigstens ein weiteres Filterelement, wobei das Element in der Waschkammer befestigt ist und eine Filterkammer bildet, die wenigstens eine Filterfläche auf dem Flußweg des Gemisches von konzentriertem Brei und Waschströmungsmittel besitzt, und die Filterfläche so gelagert ist, daß Waschströmangsmittel von dem Gemisch dadurch und in die Filterkammer dringt, einen zweiten Auslaß in dem Gehäuse, wobei der Auslaß mit der Filterkammer des anderen Filterelements zur Entnahme von Waschströmungsmittel aus der Waschkammer und dem anderen Filterelement verbunden ist, wodurch ein gewaschener, konzentrierter Brei in dem Gehäuse gebildet wird, einen dritten Auslaß in dem Gehäuse, wobei der Auslaß in dem Flußweg des gewaschenen, konzentrierten Breis liegt, um den Brei aus dem Gehäuse zu entnehmen, und eine Rotorvorr.i chtung, die drehbar in dem Gehäuse an einer longitudinalen Achse befestigt ist und sich durch die Konzentrationskammer und die Waschkammer erstreckt und so gelagert ist, daß Antriebsmittel mit ihr zur Erteilung einer Rotation verbunden sind, wobei die Rotorvorrichtung wenigstens zwei radiale Elemente/,^die 'sich radial auswärts von der longi-

- 46 609850/0805

tudinalen Achse im wesentlichen parallel zueinander in Abstand von den Filterflächen jedes Filterelementes in Richtung einer Innenfläche des Gehäuses erstrecken, jedoch in genügend großem Abstand dazu enden, um den Stromungsmittelfluß dazwischen zu ermöglichen«

2. Dynamische Anreicherungs-Waschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Vorderwand neben einem Ende der longitudinalen Achse und eine Rückwand neben dem gegenüberliegenden Ende besitzt, der erste Einlaß in der Vorderwand ausgebildet ist, die Konzentrationskammer sich wenigstens zwischen der Vorderwand und dem einen Filterelement erstreckt und wenigstens ein radiales Element besitzt, der dritte Auslaß in der Rückwand ausgebildet ist, und die Waschkammer sich wenigstens zwischen der Rückwand und dem anderen Filterelement erstreckt und wenigstens ein weiteres der radialen Elemente besitzt.

3. Dynamische Anreicherungs-Waschanlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Filterelementen in der Konzentrationskammer, eine Vielzahl von Filterelementen in der Waschkammer und eine Vielzahl von radialen Elementen in abwechselnder Reihenfolge mit den Filterelementen sowohl in der Konzentrationskammer als auch in der Waschkammer.

- 47 609850/0805

4. Dynamische Konzentrations-Waschanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Filterelement ein Paar gegenüberliegender Filterflächen besitzt.

5. Dynamische Anreicherungs-Waschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorvorrichtung zusätzlich wenigstens ein Blatt auf wenigstens einer Seite wenigstens eines der radialen Elemente besitzt, die im wesentlichen pearallel zur Achse und' seitlich in Richtung der Filterflächen hervorragen.

6. Dynamische Anreicherungs-Waschanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorvorrichtung wenigstens ein Blatt auf jeder Seite wenigstens eines der radialen Elemente besitzt, wobei die Blätter so ausgeformt sind, daß sie einen Strömungsmittelfluß innerhalb des Gehäuses radial nach außen entlang der einen Seite der radialen Elemente und radial nach innen entlang der anderen Seite der radialen Elemente erzeugen.

7. Dynamische Anreicherungs-Waschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin Mittel besitzt, die mit dem dritten Ausgang zur Steuerung des Auslasses von gewaschenem, konzentriertem Brei aus dem Auslaß verbunden sind.

- 48 609850/0805

8. Dynamische Anreicherungs-Waschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorvorrichtung ein Konzentrationskammerwellenteil besitzt, das sich durch die Konzentrationskammer erstreckt und ein getrennten Waschkammerwellenteil, das sich durch die Waschkammer erstreckt, wobei die Rillenteile so angeordnet sind, daß sie getrennte Antriebsmittel besitzen, die mit ihnen verbunden sind und ihnen verschiedene Rotationsgeschwindigkeiten erteilen.

9. Dynamische Anreicherungs-Waschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filterelement ein Paar gegenüberliegender Filterflächen besitzt und die Konzentrationskammer von der Waschkammer trennt, wobei eine der gegenüberliegenden Filterflächen zur Konzentrationskammer zugeordnet ist und die andere zur Waschkammer .

10. Dynamische Anreicherungs-Waschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein weiterer Einlaß in dem Gehäuse zusätzlich zu dem anderen Einlaß zur Einführung von Waschströmungsmittel in die Umhüllung vorgesehen ist, und daß wenigstens ein weiterer Ausgang· in dem Gehäuse zusätzlich zu dem zweiten Auslaß zur Entnahme von Waschströmungsmittel aus der Waschkammer vorgesehen ist, wobei der eine weitere Einlaß und der

- 49 609850/0805

eine v/eitere Auslaß beide in dem Gehäuse zwischen dt-Ji zweiten Auslaß und dem dritten Auslaß angeordnet sind.

11. Dynamische Anreicherungs-Waschanlage zur Lieferung eines Filtrats und eines gewaschenen Konzentrats von Feststoffen von einem feststoffeenthaltenden Strömungsmittel, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, das eine eingeschlossene Kammer bildet und ein Ende und ein weiteres entgegenliegendes Ende besitzt, einen ersten Einlaß in dem Gehäuse neben dem einen Ende zur Einführung eines unter Druck stehenden, feststoffeenthaltenden Strömungsmittels in die Kammer, einen zweiten Einlaß in dem Gehäuse, der von dem ersten Einlaß zur Einführung von frischem Waschströmungsmittel in die Kammer beabstandet ist, um das neue Waschströmungsmittel mit dem feststoffeenthaltenden Strömungsmittel in der Kammer zu vermischen, eine Vielzahl von Filterelementen in Reihe und beabstandet zueinander innerhalb der Kammer, wobei jedes Filterelement wenigstens eine Filterfläche besitzt, um gemäß der Anordnung jedes speziellen Filterelementes dadurch entweder Filtrat von einem feststoffeenthaltenden Strömungsmittel oder Waschströmungsmittel von einer Mischung von feststoffeenthaltenden Strömungsmittel und Waschströmungsmittel oder sowohl Filtrat von einem feststoffeenthaltenden Strömungsmittel und Waschströmungsmittel von einem Gemisch von feststoffeenthaltenden Strömungsmittel und

- 50 609850/0805

Waschströmungsmittel durchzulassen, während ein Konzentrat von Feststoffen entweder ungewaschen oder gewaschen zurückgehalten wird, eine erste Auslaßvorrichtung in dem Gehäuse, die mit den Filterelementen zur Entnahme des Filtrats und des' Wasch Strömungsmittels von der eingeschlossenen Kammer und den Filterelementen verbunden ist, einen zweiten Auslaß in dem Gehäuse neben dem anderen Ende des Gehäuses zur Entnahme eines gewaschenen Konzentrats von Feststoffen aus der Kammer, und eine Rotorvorrichtung, die rotierbar in dem Gehäuse befestigt ist und sich im wesentlichen von dem einen Ende zu dem anderen Ende durch die eingeschlossenen Kammern erstreckt und so angeordnet ist, daßsie .Antriebsmittel besitzt, die mit ihr zur Erteilung einer Rotation verbunden sind, wobei die Rotorvorrichtung eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Elementen besitzt, die in Reihe zwischen aufeinanderfolgenden Filterelementen im wesentlichen parallel und beabstandet zu den Filterelementen angeordnet sind und in Abstand zu einer Innenfläche des Gehäuses enden, die ausreicht, um einen Strömungsmittelfluß dazwischen zu ermöglichen.

12. Dynamische Anreicherungs-Waschanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorvorrichtung zusätzlich wenigstens ein Blatt auf zumindest einer Seite jedes der sich radial erstreckenden Elemente besitzt, das sich seitlich davon in Richtung einer Filterfläche

- 51 609850/0805

eines benachbarten Filterelements erstreckt.

13. Dynamische Anreicherungs-Waschanlege nach Anspruch 12_r dadurch gekennzeichnet, daß die Blätter so ausgebildet sind, daß sie dem Strömungsmittel in dem Gehäuse radial zwischen den sich radial erstreckenden Elementen und den benachbarten Filterelementen eine Strömung erteilen.

14. Dynamische Anreicherungs-Waschanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen dritten Einlaß in dem Gehäuse zwischen dem ersten und dem zweiten Einlaß besitzt, und Pumpvorrichtungen zwischen wenigstens einem Teil der ersten Auslaßvorrichtung und dem dritten Einlaß angeschlossen ist,um wenigstens einen Tei] des Abschlags von der ersten.Auslaßvorrichtung zu dem dritten Einlaß zur Wiedereinführung dieses Teils des Abschlags in die Kammer an einer Stelle stromaufwärts von der Stelle der ursprünglichen Einfügung von frischem Waschströmungsmittel in die Kammer zu pun'pen.

15. Dynamische Anreicherungs-Waschanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vielzahl von Mitteln zwischen dem ersten und dem zweiten Einlaß zur Wiedereinführung von Abschlägen in die Kammer an einer Vielzahl von Stellen zwischen der Stelle der jeweiligen Entnahme und der des ersten Einlasses wiedereinzuführen.

- 52 609850/0805

16. Dynamisches Verfahren zur Trennung eines konzentrierten Breis und eines Filtrats aus einem feststoffeenthaltenden Strömungsmittel und innerhalb eines gegebenen Gehäuses, um auf einer kontinuierlichen Basis das unerwünschte Material aus dem konzentrierten Brei herauszuwaschen, um einen gewaschenen konzentrierten Brei vorzusehen, gekennzeichnet durch die Einführung eines feststoffeenthaltenden Strömungsmittels unter Druck in ein Ende eines eingeschlossenen Gehäuses, das über ein Ende und ein weiteres, gegenüberliegendes Ende verfügt und eine Vielzahl von in Reihe angeordneten, beabstandeten Filterelementen, von denen jedes eine Filterkammer besitzt, die wenigstens eine Filterfläche in dem Inneren jeder Filterkammer hat und in Strömungsmittelflußverbindung mit dem Äußeren des Gehäuses und den Filterflächen, die in einem Weg angeordnet sind, entlang dem Strömungsmittel durch das Gehäuse von einem Ende zu dem anderen Ende fließen kann, ist, und eine Rotorvorrichtung mit einer Vielzahl von sich radial erstreckenden Elementen, die in Reihe zwischen aufeinanderfolgenden Filterelementen im wesentlichen parallel und beabstandet zu den Filter-' flächen und in Abstand zu einer Innenfläche des Gehäuses, der zum Stöntungsmittelfluß dazwischen ausreicht, angeordnet sind, besitzt, den Fluß von feststoffeenthaltenden Strömungsmittel entlang und gegen die Filterflächen wenigstens eines Filterelementes, wodurch eine Trennung

- 53 609850/0805

des Filtrats von dem feststoffeenthaltenden Strömungsmittel bewirkt wird und ein konzentrierter Brei mit etwas unerwünschtem Material innerhalb des Gehäuses gebildet wird, die Entnahme des getrennten Filtrats von dem Inneren des ersten Filterelementes und dem Gehäuse, die Einführung eines Waschstromungsmittels in das Gehäuse und die Vermischung desselben darin mit dem konzentrierten Brei und dem eingeschlossenen unerwünschten Material, den Fluß des Gemisches von Waschströmungsmittel, konzentriertem Brei und unerwünschtem Material entlang und gegen die Filterfläche wenigstens eines zweiten Filterelementes,wodurch eine Trennung von Waschströmungsmittel und unerwünschtem Material von dem konzentrierten Brei bewirkt und ein gewaschener konzentrierter Brei innerhalb des Gehäuses vorgesehen wird, die Entnahme des getrennten Waschstromungsmittels und unerwünschtem Materials von dem Inneren des zweiten Filterelements und dem Gehäuse, und die Entnahme des gewaschenen konzentrierten Breis von dem Gehäuse an dem anderen Ende des Gehäuses, wobei das Verfahren weiterhin ein kontinuierliches Drehen der Rotorvorrichtung beinhaltet, um sowohl dem feststoffeenthaltenden Strömungsmittel und dem Gemisch von Waschströmungsmittel, konzentriertem Brei oder unerwünschtem Material eine Strömung entlang den Filterflächen des ersten und des zweiten Filterelements zu erteilen.

- 54 -

609850/0805

17. Dynamisches Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Elemente der Rotorvorrichtung, die eine radiale Strömung des feststoffeenthaltenden Strömungsmittels erzeugt, mit einer Geschwindigkeit gedreht werden und die radialen Elemente der Rotorvorrichtung, die dein Gemisch von Waschströmungsmittel, konzentriertem Brei und unerwünschtem Material eine Strömung erteilen, mit einer anderen.unterschiedlichen Geschwindigkeit gedreht werden.

18. Dynamisches Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Waschströmungsmittel in das umschlossene Gehäuse an einer Mehrzahl von Stellen entlang der Länge zwischen den Enden des Gehäuses eingeführt und mit dem konzentrierten Brei vermischt wird, und daß getrenntes Waschströipungsrcittel und unerwünschtes Material aus dem Gehäuse an einer Vielzahl von Stellen entlang der Länge entnommen wird, die mit den Stellen, an denen das Waschströmungsmittel eingeführt wird, abwechseln.

19. Dynamisches Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß frisches Waschströmungsmittel in das umschlossene Gehäuse nur an der Waschströmungsmittelzuführstelle eingeführt wird, die am nächsten zu dem anderen Ende des Gehäuses liegt, an dem der gewaschene, konzentrierte Brei von dem Gehäuse entnommen wird, und daß an

- 55 609850/0805

der nächsten Waschströmungsmittelzuführstelle ein getrenntes Waschströmungsmittel und unerwünschtes Material,

abgezogen wird
das aus dem Gehäuse/an der Waschströmungsmittelentnahmestelle, die dem anderen Ende des Gehäuses, an der der gewaschene, konzentrierte Brei von dem Gehäuse entnommen wird, am nächsten liegt, eingeführt wird.

20. Dynamisches Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Vielzahl von Stellen, an der Waschströmungsmittel in das umschlossene Gehäuse in nächster Nähe des anderen Endes des Gehäuses, an dem gewaschener, konzentrierter Brei von dem Gehäuse entnommen wird, eingeführt wird, von dem anderen Ende durch wenigstens zwei Filterelemente und die sich radial erstreckenden Elemente der Rotorvorrichtung, die jweils dazugehört, beabstandet ist, wodurch schließlich ein Verstärkungseffekt des Trennströrnungsinittelmaterials von dem konzentrierten Brei vor der Entnahme des Breis aus dem Gehäuse erreicht wird.

609850/0805