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Anlage für die Aufbereitung von Zinkabfall
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Die Erfindung betrifft eine Anlage für die Aufbereitung von Zinkabfall
mit einer Kugelmühle zum Zerkleinern des Zinkabfalls und einer Trennvorrichtun für
die Trennung der Zinkbestandteile von staubförmiqen Beimengungen.
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In Feuerverzinkereien tritt ein Verlust an Zink aus folgenden Gründen
auf: 1. Die Oberfläche der Zinkbäder oxidiert durch Einfluß von Luftsauerstoff.
Zur Erzielung von einwandfreien glatten Oberflächen beim Verzinken wird die Oxydschicht
abgestreift und abgeschöpft. Mit der Oxydschicht wird gleichzeitig metallisches
Zink abgeschöpft.
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2. Beim Eintauchen der Werkstücke in das Zinkbad tritt ein Zinkverlust
durch Spritzen aufgrund von Restfeuchten vom vorangehenden Beizen und der plötzlichen
Temperaturerhöhung auf.
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Diese Zinkabfälle lassen sich nicht ohne weiteres im Zinkbad aufschmelzen.
Für die AuEbereitung bzw. Wiederverwendung werden folgende Wege beschritten: 1.
Aufbereitung des gesamten Abfalls in Zinkhütten nach büttentechnischen Verfahren.
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2. Zerkleinerung und Absiebung in einer Siebkugelmühle mit anschließendem
- direktem Aufschmelzen des grobkörnigen metallischen Zinks im Zinkbad; - Aufbereitung
des Siebdurchganges bestehend aus staubförmigem Zinkoxyd und metallischem Zink kleiner
Korngröße in den Zinkhütten.
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Durch die Verwendung von Siebkugelmühlen konnte der Aufwand für die
Wiederverwendung der Zinkabfälle schon erheblich verkleinert werden, da nicht der
gesamte Abfall zu den Zinkhütten zurücktransportiert werden mußte. Das Aufschmelzen
der grobkörnigen metallischen Zinkbestandteile erfolgte in den Bädern der Feuerverzinkereien.
Trotz allem bleibt aber noch ein erheblicher Kostenaufwand für die Aufbereitung
des Siebdurchganges, dessen Zinkbestandteile immerhin so reichhaltig sind, daß auf
seine Wiederverwendung nicht verzichtet werden kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anlage der
einleitend genannten Art so zu verbessern, daß der gesamte Zinkabfall in den Feuerverzinkereien
aufbereitet und das Zink wieder verwendet werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kugelmühle
als «reobmlm°eslemühle ausgebildet ist und die Trennvorrichtung sich als Windsichter
unmittelbar an den Ausgang der Trommelmühle anschließt.
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Die Verwendung einer Kugelmühle hat den erheblichen Vorteil einer
großen Lebensdauer. Der Verzicht auf die Siebe erhöht die Betriebssicherheit und
reduziert die Wartung. Darüber -hinaus
wird in dem nachgeschalteten
Windsichter auf relativ billige Weise eine vollkommene Trennung des Zinks von den
Beimengungen erreicht. Der Zinkabfall wird nicht mehr zu den Zinkhütten zurücktransportiert,
so daß die Aufbereitung des Zinkabfalls dadurch wesentlich verbilligt wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die
Trommelmühle aus einer Mahltrommel und einer sich unmittelbar an sie anschließenden
Kammer, die in Fließrichtung des zerkleinerten Zinkabfalls einen Ausgang zum Windsichter
aufweist. Mit Hilfe dieser Mahltrommel wird sichergestellt, daß nur feingemahlener
Zinkabfall dem Windsichter zugeführt wird, so daß in diesem eine vollkommene Trennung
nach dem spezifischen Gewicht des Zinks einerseits und der Beimengungen andererseits
vorgenommen werden kann. Zwischenförderwege zwischen der Mahltrommel und dem Windsichter
entfallen.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte
Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist.
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In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine Schemazeichnung einer Anlage
mit senkrecht geführter Sichtluft, Fig. 2 eine Schemazeichnung einer Anlage mit
waagerecht geführter Sichtluft, Fig. 3 eine Ansicht einer Kammer für die Austragung
des Mahlgutes, Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Kammer für die Austragung des
Mahlgutes entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5
einen Längsschnitt durch eine Kammer entsprechend der Schnittlinie V-V in Fig. 4,
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Trennwand und Fig. 7 einen Teilquerschnitt durch
eine Trennwand entsprechend der Schnittlinie VII-VII in Fig. 6.
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Eine Anlage zur Aufbereitung von Zinkabfall besteht im wesentlichen
aus einem Trichter 1, einer Förderrinne 2, einer Mahltrommel 3 und einem Windsichter
4. Der Trichter 1 mündet mit seiner Aufgabeöffnung 5 auf die Förderrinne 2, die
als Vibrationsrinne ausgebildet sein kann, deren Antrieb von einem Vibrator 6 erfolgt.
Die Fördergeschwindigkeit der Förderrrinne 2 kann in engen Grenzen geregelt und
dem Aufnahmevermögen der Mahltrommel 3 angepaßt werden.
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sieblose Die Mahltrommel 3 ist als eine/ Kugelmühle ausgebildet.
Die Kugeln zertrümmern aufgrund ihres Gewichtes beim Niederfallen die über die Förderrinne
2 in die Mahltrommel 3 eingegebenen Zinkabfälle. Beim Drehen der Mahltrommel 3 wandert
der bereits zerkleinerte Zinkabfall durch die Mahltrommel 3 von ihrem der Förderrinne
2 zugewandten Zugang 7 in Richtung auf den entgegengesetzten Ausgang 8. Von der
Mahl trommel 3 ist eine Kammer 9 durch eine Trennwand lo abgetrennt, die sich im
wesentlichen koplanar zur Stirnfläche II der Mahltrommel 3 in einem relativ geringen
Abstand vom Ausgang 8 durch die Mahltrommel 3 erstreckt und diese gegenüber der
Kammer 9 abtrennt.
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Die Trennwand kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein: 1) Ausführung
nach Figur 6.
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In der Trennwand 1o sind lediglich an ihrem Umfang 12 einige öffnungen
13 vorgesehen,durch die das Mahlgut aus der Mahltrommel 3 in die Kammer 9 gelangen
kann. Diese öffnungen 13 sind in der Weise ausgebildet,daß der Durchtritt des Mahlgutes
begünstigt wird. Zu diesem Zwecke sind die öffnungen 13 als Schlitze 14 ausgebildet,deren
Ränder 15,16 nach verschiedenen Seiten der Trennwand 1o umgebogen sind. Die Schlitze
erstrecken sich vom Umfang 12 der Trennscheibe 1o radial in Richtung auf deren Mittelpunkt
17. Thre Länqe beträgt etwa der eines halben Radius.
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Durch das Umbiegen der Ränder 15,16 entstehen Segmente 18, 19, die
in etwa die Form eines Sektors haben, dessen Mittelpunkt am Ende des Schlitzes 14
liegt. Die Segmente 18,19 verbessern den Einlauf des Mahlgutes von der Mahltrommel
3 in die Kammer 9. Die Trennwand 1o ist fest in der Mahltrommel 3 befestigt und
dreht sich mit dieser. Bei entsprechender Drehrichtung der Mahltrommel 3 gräbt sich
das entgegengesetzt der Fließrichtung des Mahlgutes ausgebogene Segment 19 in das
Mahlgut, wenn dieses Segment 19 in das Mahlgut einläuft. Beim Auslauf des Segmentes
19 aus dem in der unteren Hälfte der Mahltrommel 3 liegenden Mahlgut gleitet dieses
entlang der der Kammer 9 zugewandten Fläche 20 des Segmentes 19 in Richtung auf
die Kammer 9, so daß dieser bei jeder Trommelumdrehung eine gleichbleibende Menge
des Mahlgutes zugeführt wird.
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2) Ausführung nach Figur 3,4 und 5 Die Trennwand 1o bildet zusammen
mit eineIr/ eines Leitbleches 27 und der Trommel 3 die Öffnungen 13. Bei Drehung
der Trommel in Pfeilrichtung (Figur3) tritt das Mahlgut in die Öffnung 13 ein. Bei
entgegengesetzter Drehrichtung gleitet es über die Leitbleche 27 zurück in die Mahltrommel.
Zur Verteilung des Mahlgutes zwischen den einzelnen Schaufeln 21 sind im Ausgang
8 entsprechend der Anzahl der Schaufeln 21 Kanalbleche 29 angebracht, die parallel
zu der zugehörigen Schaufel 21 verlaufen und mit dieser einen in den Ausgang 8 führenden
Kanal 30 bilden.
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In der Kammer 9 sind weitere Vorrichtungen eingebaut, die den Auslauf
des Mahl gutes in Richtung auf den Ausga04&L günstigen. Dabei handelt es sich
im wesentlichen um Schaufeln 21, die sich vom Umfang 12 der Kammer 9 parallel zur
Durchmesserlinie 22 in Richtung auf die senkrecht zur Durchmesserlinie 22 erstreckende
Durchmesserlinie 23 erstrecken. Dabei schließen die Schaufeln mit der Trennwand
einerseits und der Mahltrommel andererseits ab, so daß sie die Fließrichtung des
durch die Öffnungen 13 eintretenden Mahlgutes in Richtung auf die Mitte der Kammer
9 beeinflussen. Im Ausgang 8 tragen die Schaufeln 21 eine sich in den Ausgang 8
erstreckende Aufwölbung 24, die das Mahlgut in den Ausgang 8 einleiten. Dabei läuft
eine Austrittskante 25 in den Ausgang 8 hinein. Zweckmäßigerweise weisen die Schaufeln
21 eine leichte Neigung 26 gegenüber der Trennwand lo auf. Diese Neigung 26 ist
so gewählt, daß auf der Schaufel 21 das Mahlgut zur Mitte des Ausgangs 8 fließen
kann. Zu diesem Zwecke bildet die Schaufel mit der Trennwand lo einen stumpfen Winkel.
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Der Windsichter 4 besteht im wesentlichen aus einem Sichterschacht
31, einem Filtergehäuse 32, einem Filter 33 und einem Unterdruckerzeuger 34, der
über eine Unterdruckleitung 35 mit dem Filtergehäuse 32 verbunden ist. Der Ausgang
8 der Kammer 9 mündet in den Sichterschacht 31 ein. Durch diesen wird Luft vom Unterdruckerzeuger
34 gesaugt, die durch die Öffnung 36 in den Sichterschacht 31 eintritt. Die Einmündung
des Ausgangs 8 in den SichterschachL 31 ist in einer solchen Höhe oberhalb der Öffnung
36 vorgesehen, daß die zwischen der Öfnnung 36 und der Einmündung liegende Rohrstrecke
ausreicht, um das schwere metallische Zink von den leichteren Beimengungen zu trennen,
wobei durch die Luftgeschwindigkeit im Sichterschacht 31 die Trenngrenze zwischen
den beiden Fraktionen bestimmt wird.
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Vom Filter 33 wird der in das Filtergehäuse 32 eintretende Staub ton
der Luft getrennt, die in den Unterdruckerzeuger 34 eintritt. Der Staub fällt in
den trichterförmigen Teil des Filtergehäuses 32 und lagert sich in diesem ab, solange
eine Klappe 37 einen senkrecht nach unten weisenden Ausgang 38
versperrt.
Sobald sich genügend Staub von Beimengungen oberhalb der Klappe 37 angesammelt hat,
wird die Klappe 37 geöffnet und der Staub über den Ausgang 38 abgefüllt.
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Die Zinkabfälle werden in den Trichter 1 gefüllt und mittels der Förderrinne
2 der Mahltrommel 3 zugeführt. Die Förderrinne 2 ist auf den elastischen Elementen
39 gelagert und wird betätigt durch den Vibrator 6. Durch die Öffnungen 13 wird
bei einer definierten Drehri chtung der Mahltrommel 3 eine definierte Materialmenge
in die Kammer 9 gefördert. Sobald diese in ausreichendem Maße gefüllt ist, tritt
das Mahlgut durch den Ausgang 8 in den Sichterschacht jéin. Durch den Unterdruck-31
erzeuger 34 wird in dem Sichterschacht ein aufwärts gerichteter Luftstrom definierter
Geschwindigkeit erzeugt. Die Luft wird durch die Öffnung 36 aus der Atmosphäre angesaugt.
Das schwere metallische Zink fällt entgegen dem Luftstrom nach unten aus der Öffnung
36. Die leichten Beimengungen werden durch den Luftstrom in das Filtergehäuse 32
transportiert. Durch das Filter 33 werden sie aus dem Luftstrom ausgeschieden. über
die Klappe 37 werden die Beimengungen bei Bedarf aus dem Filtergehäuse 32 entnommen.
Anstelle der Klappe 37 kann auch eine Schleuse zur kontinuierlichen Produktentnahme
treten.
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Es sind zwei Betriebsarten der Anlage zu unterscheiden: 1. Kontinuierlicher
Betrieb: Die Mahltrommel 3 dreht sich in der vorher beschriebenen Drehrichtung,
bei der ständig Mahlgut durch die Offnungen 13 in die Kammer 9 tritt. Durch die
Förderrinne 2 wird ständig eine entsprechende Materialmenge nachgeliefert. Die mittlere
Mahlzeit wird bestimmt durch den Mahltrommelinhalt und die Durchsatzleistung.
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2. Diskontinuierlicher Betrieb: Es sind folgende drei Arbeitsgänge
zu unterscheiden: - Füllen - Mahlen - Entleeren
Die Mahltrommel
3 wird zu Beginn mit einer gkeYt3eXroduktmenge gefüllt. Für den Mahlvorgang wird
die Mahltrommel 3 in eine der vorher beschriebenen Richtung entgegengesetzten Richtung
in Rotation versetzt, so daß kein Mahlgut über die Öffnung 13 in die Kammer 9 entretenkann.
Nach einer festgelegten Zeitdauer wird die Drehrichtung der Mahltrommel 3 umgekehrt
und das Mahlgut durch die Öffnungen 13 ausgetagen. Eine restlose Entleerung ist
nicht erforderlich, wird daher auch nicht angestrebt.
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Der Sichtersch,acht kann auch in waagerechter Richtung angeordnet
sein, wobei seine Mittellinie 40 in Richtung der Mittellinie der Mahltrommel 3 verläuft.
Bei diesem Sichterschacht 31 sind zweckmäßigerweise die Innenwandungen mit Mitnehmern41
versehen, die beisich spielsweise als Schaufeln ausgebildet sein können und/parhallel
zur Mittellinie 40 erstrecken können. Dieser Sichterschacht 31 dreht sich mit der
Mahltrommel 3, mit der er fest verbunden ist. Dabei wird das aus dem Ausgang 8 in
den Sichterschacht 31 eintretende Mahlgut von den Mitnehmern 41 nach oben angehoben,
bis es aus den Mitnehmern aufgrund seines Schwergewichtes wieder nach unten fallen
kann. Dabei durchfällt es den Innenraum des Sichterschachtes 31.
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Durch den Sichterschacht tritt ein Luftstrom, der vom Unterdruckerzeuger
34 erzeugt wird. Dieser Luftstrom transportiert die Beies mengungen mit in das Filtergehäuse
32, in dem/sich, wie bereits beschrieben, oberhalb der Klappe 37 sammelt. Auf diesem
Wege durch den Sichterschacht 31 wird das Mahlgut wiederholt von der Sichtluft durchströmt.
Auf diese Weise findet eine intensive Trennung von metallischem Zink und unbrauchbaren
Beimengungen statt. Dabei kann die Sichtluft sowohl im Gleichstrom als auch im Gegenstrom
des durch den Sichterschacht 31 hindurchwandernden Mahlgutes strömen. Bevorzugt
angewandt wird wegen des besseren Trenneffektes der Gegenstrom. Dabei wird an dem
den) Ausgang 8 zugewandten Ende des Sichterschachtes 31 die Luft umgeleitet und
tritt durch Öffnungen 42 in einen Staubkanal 43 ein, aus dem es in das Filtergehäuse
32 gelangt. Um auf jeden Fall das Mitreißen von Zinkteilchen zu verhindern, können
zusätzlich Öffnungen 42 lamellenartig so abgedeckt sein, daß kein metallisches Zink
in den Kanal 43 gelangen kann.
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Durch die Drehung der Mahltrommel 3 und damit des Sichterschachtes
31 wandert das Mahlgut in Richtung auf den Ausgang 36 des Sichterschachtes 31. Die
Beimengungen werden von dem durch das Mahlgut hindurchtretenden Luftstrom in das
Filtergehäuse 33 gesaugt, während das schwere metallische Zink aufgrund der langsamen
Forderung im Sichtschacht 31 in Richtung auf die Öffnung 36 gefördert wird und an
dieser abgenommen werden kann. Zur leichteren Förderung des Mahlgutes innerhalb
des Sichterschachtes 31 können Mitnehmer 41 schneckenförmig auf den Innenwandungen
des Sichterschachtes 31 angeordnet sein.
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Die Förderrichtung der Schnecke verläuft in Richtung auf den Ausgang
36.