DE2751880A1 - Verfahren und vorrichtung zur nassen konzentrierung durch eigengewicht von erzen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur nassen konzentrierung durch eigengewicht von erzenInfo
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Description
Mineral Deposits Limited 81 Ashmore Road, SOUTHPQRT, QUEENSLAND 4215 / Australien
Verfahren und Vorrichtung zur nassen Konzentrierung
durch Eigengewicht von Erzen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur nassen
Konzentrierung durch Eigengewicht von körnlgen bzw. gekrümelten
Erzen. Das Erz wird als Erztrübe (das bedeutet eine Suspension von
festen Partikeln In Wasser) behandelt. Dabei besitzen die wertvollen
Partikel bzw. die Partikel, welche man gewinnen will, ein größeres
spezifisches Gewicht als die, welche Im Wasser als unerwünschte Partikel zurückbleiben sollen (Schwimm-Sinkverfahren).
Die Erfindung kann bei konischen Anreicherungsvorrichtungen (Konusscheidern) zur Anwendung kommen und eignet sich Insbesondere für
diesen Typ von Anreicherungsmaschinen. Die Erfindung Ist Jedoch
nicht unbedingt auf einen derartigen Scheidertyp eingeschränkt.
In einem Konusscheider fließt die Erztrübe nach unten In Richtung zum Konusscheitel. Dort wird die Trübe In eine Trenneinrichtung gebracht, In welcher der Erztrübestrom In einen TeIlstrora, welcher mit wertvollen bzw. erwünschten Partikeln
angereichert ist, und In einen weiteren Teilstrom, welcher
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weniger konzentriert ist und in welchem sich hauptsächlich die unerwünschten
Partikel bzw. Erzabfälle befinden, aufgeteilt wird. Die gleiche Aufteilung kann man mit Anreicherungs maschine η in Trogform
erzielen. Bei diesen fließt der Erztrtibestrom zur Trennvorrichtung entlang zweier, normalerweise konvergierender Seitenwände, welche
an entgegengesetzten Seiten eines ebenen und abwärts geneigten Bodens vorgesehen sind.
Die Erzielung von ausreichenden Konzentrierungen bzw. Erzabfällen erfordert mehr als einen einzelnen Trennvorgang. Es sind daher kaekadenförmig
angeordnete Gravitationsaufbereltungsvorrlchtungen bzw. -trennvorrichtungen bekannt, in welchen das angereicherte Erz bzw.
die Erzabfälle aus einer Trennstufe nach unten weiterfließen zu einer weiteren bzw. mehr darauffolgenden Trennstufen. Bekannte kaskadenförmig
in Reihe hintereinander geschaltete Aufbereitungseinrichtungen arbeiten in der Welse, daß stufenweise eine ausreichende Konzentration
bzw. Anreicherung des gewünschten Erzes gewonnen wird. Dies
geschieht durch aufeinanderfolgende Abtrennung von relativ kleinen Anteilen des mit den gewünschten Erzen angereicherten Stroms in jeder
Trennstufe. Insofern arbeiten bekannte Anreicherungsanlagen mit einem relativ niedrigen Wirkungsgrad bei hoher Umwälzbelastung.
Das bedeutet, daß ein wesentlicher Anteil des Materials, welcher In
die erste Trennstufe der Anreicherungseinrichtung eingebracht wird,
durch das Anreicherungssystem wieder zurückgeführt werden muß. In einigen Fällen beträgt der Anteil des Materials bzw. "Mittelgute11,
welches zurückgeführt wird, etwa SO % vom Gesamtdurchsatz der Maschine.
Außerdem erweist es sich bei bekannten Anreicherungevorrichtungen
als nachteilig, daß sie bei höheren Belastungen mit Immer geringer
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werdendem Wirkungsgrad arbeiten. Dieser Effekt soll anhand der Kurvendarstellung in der Fig. 1 beiliegender Zeichnungen erläutert werden. Die Kurvendarstellung zeigt die Änderung in Prozent bei der
Rückgewinnung von schwerem Mineral in Abhängigkeit von der in Prozent angegebenen ausgetragenen Gutmenge bei vier verschiedenen Belastungen. Die Belastungskurven sind mit Ll, L2, LS und L4 bezeichnet. Sie steilen einen wachsenden Materialfluß durch die Maschine dar.
Der höchste Durchsatz der Maschine 1st durch die Kurve L4 dargestellt.
Die Trennvorrichtung ist bei einem derartigen Durchsatz außerstande,
ein verwendbares Produkt zu erzeugen, da die Kurve als gerade Linie
mit einheitlichem Gradienten verläuft. Das bedeutet, daß bei einem Anwachsen bzw. Abfallen des Prozentgehaltes an Anreicherungen ein
identisches Anwachsen bzw. Abfallen des Prozentgehaltes an zurückgewonnenem schwerem Mineral erfolgt. Bei einem Scheider, welcher
mit einer derartigen Belastungskurve bzw. -linie arbeitet, 1st es notwendig, daß der gesamte Durchsatz wieder zurückgeführt wird. Wenn
man die Belastung verringert, nehmen die Kurven Formen an, welche
im wesentlichen tangential zur Kurve L4 verlaufen und allmählich an
Länge verlieren.
Die vorstehenden Ergebnisse sind erprobt und ergeben sich daraus,
daß der Trübestrom nicht eindeutig In eine Schicht mit schweren bzw.
wertvollen Partikeln und eine weitere darüberlLegende gleichgestaltete Schicht mit unerwünschten Partikeln aufgeteilt ist. Es zeigt sich
vielmehr, daß der Erztrübestrom etwa In drei Schichten aufgeteilt
ist. Eine untere Schicht ist reich an erwünschten bzw. wertvollen Partikeln, während eine obere Schicht Im wesentlichen frei von erwünschten Partikeln ist. Eine Zwischenschicht weist Übergangsbedingungen
bzw. turbulente Bedingungen auf und enthält Material mit etwa der Zusammensetzung des Aufgabeguts. Wenn die Belastung gesteigert
wird, wird der Trübestrom mehr und mehr turbulent mit dem Er-
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gebnis, daß die angereicherte und die verarmte Schicht allmählich
verschwinden.'
Die beste Betriebsbedingung für einen Scheider bzw. für eine Anreicherungsmaschine besteht für einen Kurvenbereich, dessen Gradient
sich möglichst stark von dem der Kurve LA unterscheidet. Insofern sind erwünschte Betriebsbedingungen für den Scheider in den mit den
Buchstaben A und B bezeichneten Bereichen. Wenn man nur im Betriebsbereich A die Maschine betreibt, gewinnt man ein hoch angereichertes Gut, jedoch auf Kosten einer großen Menge an unerwünschten
Abfällen, welche in darauffolgenden Trennstufen wieder zurückgeführt bzw. weiterbehandelt werden müssen. Wenn der Scheider andererseits nur im Betriebsbereich B arbeitet, lassen sich geringe Abfälle
erzielen, jedoch ergeben sich dabei auch große Mengen an Anreicherungen mit niedrigem Konzentrationsgrad.
Wenn die Anreicherungsmaschine im Betriebs bereich A arbeitet und
man versucht, größere Anteile an angereichertem Gut zu entfernen, gelangt man allmählich wieder zu der Konzentrationsverteilung, welche der mittleren Schicht entspricht, d.h. zu der Konzentrationeverteilung des Aufgabeguts. Der Prozentanteil an schwerem Mineral Im
angereicherten Gut wird allmählich geringer, je mehr angereichertes
Gut ausgetragen wird. Das bedeutet, daß der Arbeltspunkt der Anreicherungsmaschine allmählich entlang der Belastungskurve nach oben
verläuft in einem Betriebeberelch, wo die Kurve im wesentlichen tangential zur Kurve IA verläuft. Das bedeutet ein Anwachsen der Umweltbelastung bzw. der zurückzuführenden Gutmenge und eine Verringerung des Wirkungsgrades. Andererseits Ist der Betriebspunkt einer
Anreicherungsmaschine, welche nur Im Betriebeberelch B betrieben
wird, bestrebt, nach unten entlang der Belastungslinie zu wandern,
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wenn man größere Anteile des Abfalls entfernt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur nassen Anreicherung von Erzen durch Eigengewicht zu schaffen, bei denen die Materialmenge, welche wiederbehandelt werden muß, um
einen bestimmten Anreicherungsgrad zu erhalten, verringert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe zeigt die Erfindung ein Verfahren zur Konzentrierung von bestimmten Erzen aufgrund des Eigengewichts In einem
nassen Medium mit den folgenden Verfahrensschritten:
a) Ein Strom einer Erztrübe, bestehend aus einer Mischung anzureichender Partikel und leichterer Abfallpartikel In Wasser, wird In
der Weise behandelt, daß wenigstens ein Teil der anzureichernden
Partikel am Boden bzw. In der Nähe des Bodens des Erztrübestroms
sich anordnet, so daß eine Schicht erhöhter Konzentration an anzureichernden Partikeln Im unteren Teil des Erztrübestroms (Sinkgut),
eine Im wesentlichen von den anzureichernden Partikeln freie Schicht
Im oberen Teil des Erztrübestroms (Schwimmgut) und eine Zwischenschicht mit etwa der gleichen Zusammensetzung wie das Aufgabegut
(Mittelgut) gebildet wird.
b) Der Erztrübestrom wird In der Welse geschieden, daß wenigstens
ein Teil der Schicht, In welcher die anzureichernden Partikel In erhöhter Konzentration vorhanden sind, entfernt wird, so daß wenigstens zwei Tellströmungen entstehen, von denen die eine eine höhere
Konzentration an anzureicherndem Gut enthält als die andere.
c) Die Tellströme werden ebenfalls In der Welse behandelt, daß die
vorstehend genannte Schichtbildung sich einstellt.
d) Der das anzureichernde Gut In erhöhter Konzentration enthaltende
Trübestrom wird In der Welse geschieden, daß wenigstens ein TeU
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der Schicht, welche in erhöhter Konzentration das anzureichernde
Gut enthält, entfernt wird, ohne daß dabei wesentlich in die Schicht mit der Aufgabegutzusammensetzung eingedrungen wird.
e) Scheiden des Teilstroms, welcher weniger anzureicherndes Gut enthält in der Weise, daß wenigstens ein Teil der vom anzureichernden
Gut verarmten Schicht entfernt wird, ohne daß dabei wesentlich in die Schicht mit der Aufgabegutzusammensetzung eingedrungen wird.
In bevorzugter Weise kann noch ein weiterer Verfahrensschritt f) durchgeführt werden, bei welchem der Strom, welcher ärmer an anzureicherndem Gut ist und welcher beim vorstehenden Verfahrensschritt d)
entsteht, kombiniert wird mit dem mit dem anzureichernden Gut in erhöhter Konzentration enthaltenden Strom, welcher aus dem vorstehenden Verfahrensschritt e) entsteht und der kombinierte Trübestrom
durch Wiederholen der Verfahrensschritte a) bis f) behandelt wird.
Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe zeigt die Erfindung ferner eine Scheidavorrichtung zur Durchführung des vorstehend genannten
Verfahrens, welche die folgenden Merkmale aufweist:
a) Mittel zur Schichtbildung in einem Erztrübestrom, der aus einer
Mischung von anzureicherndem Körnergut und leichterem Abfallkörnergut in Wasser besteht in der Weise, daß wenigstens ein Teil des
anzureichernden Körnergutes als Sinkgut am Boden oder in der Nähe des Bodens in einer angereicherten Schicht sich sammelt, daß Im
oberen Bereich der Trübeströmung eine vom anzureichernden Gut verarmte Schicht sich bildet und daß eine Zwischenschicht etwa die
Zusammensetzung des Aufgabeguts aufweist.
b) Scheidereinrichtungen, welche die Trübeströmung In der Weise scheiden, daß wenigstens ein Teil der das anzureichernde Gut enthaltenden Schicht abgetrennt wird, so daß wenigstens zwei Teilströme ent-
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stehen, von denen der eine eine höhere Konzentration an anzureicherndem Gut aufweist als der andere.
c) Schichtbildungsmittel für die Teilströme.
d) Scheidereinrichtungen für den Teilstrom, der eine höhere Konzentration an anzureicherndem Gut enthält, so daß wenigstens ein Teil der
angereicherten Schicht aus diesem Teilstrom entfernt wird, ohne daß dabei wesentlich In die Schicht, welche die Zusammensetzung
des Aufgabeguts aufweist, eingedrungen wird.
e) Scheidernittel für den an anzureicherndem Gut ärmeren Teilstrom,
welche wenigstens einen Teil der an anzureicherndem Gut verarmten Schicht aus diesem Teilstrom entfernen, ohne dabei wesentlich In
die Schicht mit der Zusammensetzung des Aufgabeguts einzudringen.
Ein bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung soll zur Erläuterung
der Erfindung anhand der belllegenden Zeichnungen noch näher beschrieben werden. Es zeigen:
gehalts an schwerem Mineral, welches zurückgewonnen wird, In Abhängigkeit vom Prozentgehalt des
aus der Scheidervorrlchtung entnommenen angereicherten Guts bei unterschiedlichen Aufgabemengen;
Reihe angeordneter Scheider bzw. Anreicherungselnrlchtungen zur Durchführung des Schwimm-Slnkverfahrens nach der Erfindung;
einer Kaskade von Konusscheldern, welche bei der Erfindung zur Anwendung kommen können;
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Fig. 4 eine schnittbildliche Anordnung des unteren Teils
der Kaskade in der Fig. 3;
Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des in der Fig. 3 mit A
bezeichneten Teilbereichs;
Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht des in der Fig. 3 mit B
bezeichneten kreisförmigen Teilbereichs und
Fig. 7 eine schematische Darstellung kaskadenförmig in
Reihe angeordneter Trogscheider.
In der Fig. 2 bedeutet jedes mit einem Buchstaben und einer Zahl versehenes
Oval eine Scheiderstufe, in welcher eine Erztrübeströmung in zwei Teilströme geschieden wird, von denen der eine Teilstrom
das anzureichernde Gut enthält und in der Zeichnung nach links unten weiterfließt und der andere Teilstrom, welcher an anzureicherndem
Gut verarmt ist bzw. Abfallgut enthält, in der Zeichnung nach rechts
unten weiterfließt.
Die Scheider- bzw. Anreicherungseinrichtungen können vom beliebigen
Typ sein, wobei jedoch konus form ig ausgebildete Scheider bevorzugt
sind, da sie für die Herstellung einer kompakten Reihe ns ehe ideranordnung
besser geeignet sind.
Eine Erztrübeströmung 1 0 wird in eine erste Scheidereinheit D aufgegeben
und dort wird der Hauptstrom in zwei Teilströme 11 und 12 aufgeteilt, von denen der eine reicher und der andere ärmer an anzureicherndem
Körnergut ist. Der Teilstrom 11 gelangt durch einen weiteren Scheider Pl, welcher den Teilstrom in zwei weitere Ströme
13 und 14 aufteilt, von denen ebenfalls der eine reicher und der andere ärmer an anzureicherndem Körnergut im Vergleich zur Durch-
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Schnittszusammensetzung des Tellstroms 11 1st. In gleicher Weise
wird der Teilstrom 12, welcher ärmer an anzureicherndem Gut ist, In einem Scheider P 2 In zwei Tellströme 15 und 16 aufgeteilt, von
denen der eine reicher und der andere ärmer an anzureicherndem Gut
1st.
Im Scheider P1 befindet sich der Teilstrom 11, welcher einen erhöhten
Anteil an anzureicherndem Körnergut enthält. Von diesem Teilstrom wird Im Scheider wenigstens ein Teil der Strömungsschicht entfernt,
welche einen erhöhten Anteil an anzureicherndem Körnergut enthält, ohne daß dabei wesentlich In die Schicht eingedrungen wird, welche
eine Zusammensetzung des Aufgabeguts aufweist. Der Scheider P2 teilt den an anzureicherndem Gut ärmeren Tellstroml2, so daß wenigstens ein Teil von der Schicht entfernt wird, welche an anzureicherndem Gut verarmt 1st, ohne daß dabei In die Schicht elngedrungenwlrd,
welche Im wesentlichen die Zusammensetzung des Aufgabeguts besitzt.
Die Ströme 14 und 15 besitzen Im wesentlichen die gleiche Qualität und
es werden daher diese Ströme miteinander kombiniert und in einem Scheider P2 behandelt. Dieser Scheider trennt die kombinierte Strömung 17 In einen an anzureicherndem Material reicheren und einen
an anzureicherndem Material ärmeren Teilstrom 18 und 19. Darauffolgende Scheider P3 und P4 arbeiten In der gleichen Weise wie die
Scheider Pl undP2.
Wenn eine vettere Bearbeitung der Ströme 13 und 16 erwünscht Ist,
kann dies mit Hilfe von Scheidern Tl und T3 erfolgen. Diese arbeiten
In der gleichen Welse wie die Scheider Pl und P2, d.h. der Scheider
Pl teilt den Strom 13 In der Welse, daß wenigstens ein Teil der Schicht,
In welchem das anzureichernde Material In erhöhtem Anteil vorhanden
1st, entfernt wird, ohne daß dabei wesentlich In die Schicht eingedrungen
wird, die die Zusammensetzung des Aufgabeguts aufweist. Auf diese
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Weise entstehen zwei Ströme 21 und 22, vondenen der eine reicher und der andere ärmer an anzureicherndem Gut ist. Gleichzeitig trennt
der Scheider T3 die Strömung 16 in der Weise, daß wenigstens ein Teil
der Schicht, welche an anzureicherndem Gut verarmt Ist, beseitigt wird, ohne daß dabei wesentlich In die Schicht eingedrungen wird,
welche die Zusammensetzung des Aufgabeguts aufweist. Auf diese Welse werden zwei Ströme 23 und 24 gebildet, von denen der eine
reicher und der andere ärmer an anzureicherndem Gut Ist.
Die kaskadenförmlge Anordnung der Scheider in der Fig. 2 bildet die
Ströme 21 und 24, von denen der eine In ausreichendem Maße das anzureichernde
Gut enthält, während der andere In ausreichendem Maß arm an anzureicherndem Gut ist. Diese beiden Ströme können von der
Anordnung abgezweigt werden. Die restlichen Ströme 22 und 23 besitzen
In etwa die gleiche Qualität wie die Ströme 18 und 19 und sie können
daher mit diesen Strömen zur weiteren Bearbeitung In der kaskadenförmlgen
Reihe kombiniert werden.
Aus dem Grundaufbau der dargestellten kaskadenfOrmigen Anordnung
der Scheider ist die dreleckförmlge Anordnung der Scheider D, Pl, P2
zu ersehen. Diese dreieckförmlge Anordnung wiederholt sich nach unten
hin durch die Kaskadenreihe. Beispielswelse ist durch die Scheider
T2, P3, P4 eine weitere dreleckförmlge Anordnung gebildet. Das
gleiche gilt auch für die Scheider T5, P5, P6. Es Ist nicht erforderlich,
daß nachfolgende Einheiten Identisch mit vorausgehenden Einheiten sind,
jedoch weist jeder Scheider In einem "P"-Paar ein Trennungsvermögen
In Richtung auf die angereicherte Schicht des Aufgabestroms auf, wenn
der Scheider in der linken Hälfte der In der Flg. dargestellten Kaskade
angeordnet Ist. Diese Scheider sind mit ungeraden Zahlen durchnumeriert.
Die mit den geraden Zahlen versehenen Scheider In der Nachbarschaft
besitzen ein Trennvermögen für die an anzureicherndem Ma-
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terial verarmte Schicht des zugeführten Aufgabestroms.
Eine wichtige Eigenschaft der in der Flg. 2 dargestellten kaskadenfOrmlgen Anordnung der Scheider besteht darin, daß die Trübeströmung,
wenn sie nach unten durch die Kaskade fließt, kontinuierlich verarmt
durch den kontinuierlichen Endzug an angereicherten Strömen, welche nach links In der dargestellten Kaskade fließen und von Strömen, welche Abfallgut enthalten und nach rechts In der dargestellten Kaskade
fließen. Demzufolge werden den In der Kaskadenreihe auf die ersten
Scheider folgenden Scheider verringerte Aufgabegüter zugeführt. Infolgedessen arbeiten diese Scheider entlang einer wirkungsvolleren
Belastungskurve und diese Kurven entfernen sich Immer mehr von der
Kurve L4 In der Flg. 1. Die In der Kaskadenreihe angeordneten Scheider arbeiten Insgesamt gleichzeitig sowohl Im Betriebsbereich Aals
auch Im Betriebsbereich B der Flg. 1. Die elnzelnenSchelder In der
linken Hälfte der Kaskadenreihe arbeiten im Betriebsbereich A, während die In der rechten Half te dargestellten Scheider Im Betriebebereich B arbeiten. Die oberen Scheider In der linken Hälfte der Kaskade arbeiten auf Beschickungskurven, die näher zur Kurve L4 liegen,
und zwar Im Bereich A. Die unteren Scheider in der linken Hälfte
arbeiten mit höherem Wirkungsgrad auf Beschickungslinien, welche entfernt von der Kurve L4 liegen, und zwar Im Bereich A. In gleicher
Weise arbeiten die oberen Scheider In der rechtenHälfte der Kaskadenanordnung auf Belastungskurven, die näher an der Kurve L4 liegen,
un d zwar Im Bereich B, während tiefer liegende Scheider in der rechten Hälfte der Kaskadenanordnung mit höherem Wirkungsgrad auf Belastungskurven arbeiten, die entfernter liegen von der Kurve L4, und
zwar Im Bereich B.
Die kontinuierliche Verarmung der Strömungen, welche bei der Erfindung möglich ist, bewirkt In den tiefer liegenden Scheidern eine Verringerung der Mengen des Aufgabegute, womit natürlich auch eine Ver-
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ringerung von zurückgeführtem Aufgabegut erzielt wird. Das Material,
welches beispielsweise die Kaskadenanordnung in den Strömen 27, 28 und 29 verläßt, stellt nur einen relativ geringen Anteil der Gesamtströmung 10, welche in die Kaskadenanordnung eingebracht wird, dar.
Die Ströme 27 und 29 können abgezweigt werden, da sie akzeptable Anteile an anzureicherndem Gut bzw. an Abfallgut enthalten. Der verbleibende Strom 28 kann als Mittelgut zurückgeführt werden. Der relativ geringe Anteil dieses Mittelgutes ander gesamten Trübeströmung
ist bedeutend geringer, als dies bei herkömmlichen Scheidervorrichtungen,
die mit etwa gleicher Belastung zur Erzielung der gleichen Erzanreicherung arbeiten, der Fall ist. Der Ausdehnungsgrad der kaskadenförmigen Anordnung hängt von der speziellen Verwendung bzw. von den Anforderungen, welche an die Anordnung gestellt werden, ab.
Die dargestellte kaskadenförmige Anordnung von Scheidern ist nicht
auf einen bestimmten Scheidertyp begrenzt. Auch müssen die Scheider nicht in der dargestellten Anordnung miteinander verbunden sein.
Eine bevorzugte Ausführungsform wird noch darin gesehen, daß . die erste Strömungstrennung in der Stufe D mit Hilfe eines Doppelkonusscheiders durchgeführt wird, so daß man einen hohen Durchsatz an
Materialfluß gewinnen kann. Die übrigen Scheider sind vorzugsweise
als einfache Konusscheider ausgebildet, mitAusnahme der Scheider Tl, T4 und die darauffolgenden Scheider an der äußersten linken Seite der
Kaskade. Diese Scheider können auch als Trogscheider ausgebildet sein,
da die zu behandelnde Materialmenge dort bereits relativ klein ist und
schon einen hohen Anreicherungsgrad aufweist.
Eine weitere Ausführungsform der Kaskadenanordnung erweist sich bei
der Behandlung von Aufgabegut von äußerst hoher Güte als vorteilhaft.
Bei dieser Ausführungsform kann der Scheider C3 in Fortfall kommen
und der Strom 16 wird direkt dem Scheider P4 zugeführt. Gleichzeitig
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kann auch der Trogscheider Tl ersetzt werden durch einen Konusschelder, um die erhöhte Menge an Aufgabegut wirkungsvoll verarbeiten zu können.
Im vorstehenden wurde der theoretische Hintergrund der Erfindung
Im Zusammenhang mit einer möglichen Anordnung der Scheider In
Kaskadenform besprochen. Im folgenden wird ein spezieller Aufbau
zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung beschrieben.
In den Figuren 3 bis 6 ist die Kaskadenanordnung der Scheider durch
das Bezugszeichen 40 allgemein bezeichnet. Es handelt sich um Konusschelder, welche koaxial In einer vertlkalenRelheangeordnet sind. An
einer Aufgabestelle 41 wird eine Erztrübeströmung der Vorrichtung
zugeführt, welche nach unten und nach außen über die obere Oberfläche
eines Vertellerkonus 42 fließt. Während des Flleßens der Trübe über
den Vertellerkonus wächst die Tiefe der Strömung allmählich an, bis
sie die Peripherie 43 erreicht, an welcher In etwa gleichen Anteilen
der Aufgabegutstrom auf die oberen Oberflächen zweier Konusschelderwände 44, 45 aufgebracht wird. Sobald die beiden Ströme den Scheltelberelch der konusförmlgen Wände erreicht haben, wächst die Tiefe der
Ströme bis zu einem solchen Ausmaß an, daß wenigstens ein Teil des
anzureichernden Körnerguts In den unteren Bereich des Stroms absinkt
und dort verbleibt. Insofern bildet eich Im Bodenbereich der Strömung
eine Schicht, welche einen erhöhten Anteil an anzureicherndem Gut enthält. In der Nähe der Spitzen der beiden konusförmlgen Wände kommen
die beiden jeschlchteten Ströme, wie Insbesondere aus Flg. 5ersichtlich,
In Berührung mit Scheiderringen 46 und 47. Diese teilen die Ströme Jeweils In zwei Tellströme auf, von denen Jeweils der eine einen erhöhten
Anteil an anzureicherndem Gut besitzt. Die beiden angereicherten Tellströme werden kombiniert und fließen auf die obere Oberfläche eines
darauffolgenden Vertellungskonus 48. Die beiden Tellströme, welche
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an anzureicherndem Gut verarmt sind bzw. Abfallgut aufweisen, fließen
über die Scheideringe und werden miteinander kombiniert und fallen
dann auf einen tieferliegenden Verteilungskonus 49. Das angereicherte Gut, welches durch den Konusscheider 44 gebildetwird, gelangt in
eine ringförmige Rinne 50, aus welcher das Gut durch mehrere in bestimmten Winkelabständen voneinander angeordneten nach unten
gerichteten Röhren 51 ausfließt. Auf diese Weise gelangt es an dem von der Scheiderwand 45 kommenden Abfallgut vorbei und erreicht
die äußere Oberfläche des Verteilungskonus 48 zusammen mit dem angereicherten Gut, das von der Konusscheiderwand 45 kommt. Dieser
Doppelkonusscheider entspricht dem Scheider "D" der Fig. 2. Die Teilströme,
welche über die Verteilerkonusse 48 und 49 fließen, entsprechen den Teilströmen 11 und 12.
Die gefächerten Teilströme 11 und 12 werden von den Verteilerkonussen
48 und 49 auf die oberen Oberflächen von zweikonzentrischen nach unten verlaufenden Konusscheiderwände 52 und 53 aufgebracht. In vergrößerter
Darstellung ist dies in der Fig. 6 gezeigt. Die obere Konusscheiderwand 53 ist im Scheitelbereich mit einer Scheidereinrichtung
versehen. Die Scheidereinrichtung 54 besitzt einen ringförmigen Trägerflansch 55, welcher mit einer unteren Kante 56 der Konusschetderwand
53 in Eingriff steht, so daß eine Im wesentlichen kontinuierliche obere Oberfläche gebildet wird, entlang welcher der Te Us tr om 12
der Erztrübeströmung fließt. Außerdem dient der Trägerflansch zur Lagerung eines inneren Scheiderrings 57.
Der Schelderrring 57 Ist einstellbar am Flansch 55 befestigt. Hierzu
dienen radiale Trägerarme 58. Diese Trägerarme können am Trägerflansch 55 In einer bestimmten Anzahl In bestimmtenWlnkelabständen
voneinander auf verschiedenen Höhen angeordnet sein, so daß die
Höhenlage des Scheiderrings 57 durch Verdrehen relativ gegenüber
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Tragerflansch 55 verändert werdenkann. Insofernkann die vordere
Kante 5Θ des Schelderrlngs 57 so eingestellt werden, daß sie der
Strömung, welche über den Flansch 55 fließt, In einem oder mehreren
verschiedenen Winkeln entgegengerichtet werden kann.
Der Teilstrom 12 fließt über die Konusscheiderwand 53 und den Flansch
Er stößt dabei an die vordere Kante 59 des Schelderrlngs an und wird dabei In zwei Ströme aufgeteilt, die unterschiedliche Konzentrationen In Abhängigkeit von den Lagen des Scheiderrings 57 und des Flansches 55 aufweisen. Der Verteilerkonus 49 und die Konusscheiderwand 53 entsprechen
zusammen mit der zugehörigen Scheidereinrichtung 54 dem Scheider P2
der Flg. 2. Die relativen Lagen des Scheiderrings 57 und des Flansches 55
zueinander sind In der Welse gewählt, daß der Aufprall der Strömung auf
die vordere Kante 59 des Schelderrlngs den Teilstrom 12 aufteilt, so daß
wenigstens ein Teil der Strömungsschicht, welche an anzureicherndem
Gut verarmt Ist, abgetrennt werden kann, ohne daß dabei Im wesentlichen
In die Strömungsschtcht eingegriffen wird, welche dem Aufgabegut entspricht und welche über die obere Oberfläche des Schelderrlngs 57 hinwegströmt.
Der Strom 15, welcher einen erhöhten Anteil an anzureicherndem Gut aufweist, fließt nach unten durch eine ringförmige Öffnung 60, welche zwischen dem Scheiderring 57 und dem Trägerflansch 55 sich befindet. Dieser Strömungsweg 1st unbeeinflußt durch die Trägerarme 58. Die verbleibende Strömung 16, welche mit Abfallgut angereichert Ist, fließt
über den Scheiderring 57 und gelangt in einen ringförmigen Kanal 61, von
welchem aus sie auf die obere Oberfläche eines darauffolgenden Verteilerkonus fließt.
Die Konusscheiderwand 52 für den Teilstrom 11 besitzt ebenfalls eine
Scheiderelnrtchtung 63, In welcher der Trübestrom In zwei Ströme unterschiedlicher Konzentration In Abhängigkeit von der Stellung eines
Schelderrlngs bezüglich des ankommenden Stroms aufgeteilt wird. Der
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Verteilerkonus 48 und die Konusscheiderwand 52 entsprechen zusammen
mit der zugeordneten Sc heider einrichtung 63 dem Scheider Pl in
der Fig. 2. Die Scheidereinrichtung entspricht im wesentlichen der Scheidereinrichtung 54, jedoch wird durch den Aufprall des Teilstroms
auf die vordere Kante des Scheiderrings der Teilstrom aufgeteilt, so daß wenigstens ein Teil der Strömungsschicht, welche einen erhöhten
Anteil an anzureicherndem Gut enthält, entfernt werden kann, ohne daß dabei ein Eingriff in die Strömungsschicht erfolgt, die eine Zusammensetzung
wie das Aufgabegut aufweist. Der Strom 13, welcher einen erhöhten Anteil an anzureicherndem Gut aufweist, fließt nach unten durch
eine Öffnung 66 auf einen oder mehrere Trenntröge 67, welche eine weitere Konzentrierungsstufe bilden. Der Trog 67 entspricht dabei dem
Scheider Tl in der Fig. 2. Der Strom 14, welcher weniger anzureicherndes Gut enthält, strömt über den Scheiderring 64 und gelangt zusammen
mit dem anzureicherndes Gut enthaltenden Strom 15 vom darüber angeordneten Scheider P2 auf den darunterliegenden Verteilerkonus 65. Diese
beiden kombinierten Strömungen besitzen in der Fig. 2 das Bezugszeichen
17.
Um die gewünschte Kombination der Ströme 14 und 15 zu erhalten, ist
die Scheidereinrichtung 54 im Scheider P2 mit einer nach unten gerichteten ringförmigen Ablenkfläche 68 versehen. Diese Ablenkfläche let
konisch ausgebildet und an einem im wesentlichen zylindrischen Flansch angeordnet. Dieser Flansch erstreckt sich vom Trägerflansch 55 weg.
Die Ablenkfläche 68 verläuft unterhalb der Öffnung 60 und richtet den Strom 15 mit dem anzureichernden Gut in den Strom 14, welcher Abfallgut enthält und welcher durch die darunterliegende Scheiderelnrlchtung63
des Scheiders Pl zur gleichen Zelt gebildet worden ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß der anzureicherndes Gut enthaltende Strom 15 mit
dem Strom 13 In Berührung kommt, der In einem höheren Anteil anzureicherndes
Gut enthält und welcher von der darüberliegenden Scheider-
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einrichtung 63 in den darunterliegenden Trenntrog 67 fällt.
Wie schon erwähnt, entspricht der Trenntrog 67 dem Scheider Tl in der Flg. 2. In diesem Trenntrog wird ein relativ geringer Anteil des
angereicherten Guts durch eine öffnung 70 als endgültiger, mit dem
angereicherten Gut versehener Strom 21 entnommen. Der Strom 22, welcher Abfallgut enthält, kann durch die Vorrichtung zurückgebracht
werden, jedoch Ist es vorteilhafter, diesen Strom zur weiteren Bearbettung
mit dem etwa die gleiche Qualität aufweisenden Strom 18 zu
kombinieren und welter zu bearbeiten, wie Im vorstehenden schon beschrieben
wurde.
Die Ströme 16 und 17 gelangen über die Verteilungskonusse 62 und
und fließen von dort auf zugeordnete Konusscheiderwände 71 und 72.
Den Konusschelderwänden 71 und 72 sind Scheidereinrichtungen zugeordnet,
welche die gleiche Ausbildung besitzen wie die vorstehend beschriebenen
Schelderelnrlchtuqgen 54 und 63. Diese bilden dementsprechend
Scheider T3 und T2. Die Sehe Idereinrichtung der Konusschelderwand
71 des Scheiders T3 Ist ähnlich ausgebildet wie dleSchelderelnrlchtung
der Konusschelderwand 53 des Scheiders P2. Durch diese Schelderelnrlchtung wird der Strom 16 aufgeteilt, so daß ein Teil
der Strömungsschicht, welche an anzureicherndem Gut verarmt Ist, abgetrennt
werden kann, ohne daß dabei In die Strömungsschicht eingegriffen
wird, welche eine dem Aufgabegut entsprechende Zusammensetzung
aufweist. Der entstehende Trübestrom 23, welcher anzureicherndes Gut enthält, wird mit dem Trtibestrom 19, welcher Abfallgut
enthält und von der Konusschelderwand 72 des Scheiders T2 kommt In der gleichen Welse gemischt wie bei den Scheidern Pl und P2. In
diesem Zusammenhang kann auf die Flg. 6 hingewiesen werden. Der
kombinierte Trübestrom gelangt über einen nicht näher dargestellten
Verteilungskonus zur weiteren Bearbeitung In den Scheider P4. Der
Trübestrom 24, welcher Abfallgut enthält und aus dem Scheider T3
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kommt, wird über eine axiale Leitung 76 aus der Vorrichtung entfernt.
Der untere Teil der kaskadenförmigen Anordnung der koaxialen Scheider ist in Fig. 4 dargestellt. Diese Fig. 4 zeigt die Anordnung der
Scheider T5, T6, P5 und P6. Der Einfachheit halber ist das Scheiderpaar P3 und P4 sowie der zugeordnete Trogscheider T4 nicht dargestellt. Diese entsprechen hinsichtlich ihres Aufbaus jedoch der Scheiderkombination Pl, P2, Tl, die Im vorstehenden bereits beschrieben ist.
Die Strömungswege durch den unteren Teil der Vorrichtung sind wie für die oberen Scheiderstufen schematisch dargestellt. Beider dargestellten Vorrichtung werden jedoch die Ströme 27 und 28 einer weiteren
Konzentrierungsstufe zugeführt, welche durch zusätzliche Scheider T7
und T8 gebildet werden. Der Abfallgut enthaltende Strom 39 vom Scheider T8 wird mit den von den Scheidern T3, T6 und P6 kommenden Abfallgut enthaltenden Strömen kombiniert und durch die Leitung 76 aus
der Vorrichtung entfernt. Der angereichertes Gut enthaltende Strom 80 aus dem Scheider T7 fließt in eine ringförmige Rinne 81, In welcher
ebenfalls die von den Scheidern Tl und T4 kommenden Ströme, welche
anzureicherndes Gut enthalten, gesammelt werden. Diese kombinierten Ströme verlassen die Vorrichtung durch eine Leitung 82. Ein weiterer
Trog 83 liefert Mittelgut durch eine Leitung 84 zur Rückführung durch die Vorrichtung. Das Mittelgut enthält Abfallgut aus denScheidern T7
und T8, welches durch Leitungen 85 und 86 in den Trog 83 fließt.
Da das durch die Vorrichtung fließende Material ständig verarmt ,let
es notwendig, die Strömungen mit Wasser zu verdünnen, um eine ausreichende Strömung aufrechtzuerhalten. Demzufolge sind Wasseraus -läße 78 vorgesehen, welche im gewünschten Maße Wasser zuführen.
Die Erfindung kann ebenfalls in einer kaskadenförmigenAnordnung
von Trogscheldern verwirklicht werden. Diese Ausftthrungsform 1st
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in Flg. 7 schematisch dargestellt. Diese Figur zeigt eine Reihe der
Kaskade. Die verschiedenen Strömungen und Scheider können mit denen In der Flg. 2 identifiziert werden, mit Ausnahme vom Scheider
T 8, welcher den Strom 28 in einen endgültigen Abfallgut enthaltenden
Strom T und einen Mittelgut enthaltenden Strom Mteilt. Jeder Trog
bildet dabei eine geeignete Form einer Scheidereinrichtung.
Die Erfindung 1st Im Zusammenhang mit einer bestimmten Reihenanordnung von Scheidern beschrieben. Außerdem sind spezielle Ausführungsbeispiele von Scheidern, welche eine derartige Reihenanordnung
bilden, beschrieben worden. Die Erfindung ist jedoch nicht nur auf diese speziellen Ausfuhrungsbeisplele beschränkt.
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Claims (15)
1. Verfahren zur Konzentrierung von Erzkörnern nach der Schwimm -Sinkmethode, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) in einer Erztrübeströmung, welche aus einem Gemisch von anzureicherndem Körnergut und leichterem Abfallkörnergut in Wasser besteht, werden Strömungsschichten erzeugt derart, daß wenigstens ein
Teil des anzureichernden Körnerguts am Boden der Strömung als Sinkgut in einer einen erhöhten Anteil an anzureicherndem Gut enthaltenden Strömungsschicht sich ansammelt, im oberen Bereich
der Strömung eine an anzureicherndem Gut verarmte, gegebenenfalls als Schwimmgut Abfallgut In erhöhtem Anteil enthaltende Strömungsschicht gebildet wird und eine Strömungszwischenschicht eine
Konsistenz wie das Aufgabegut erhält;
b) die Strömung wird In zwei Tellströraungen geschieden, von denen
die eine mehr an anzureicherndem Gut enthält als die andere;
c) in jeder der beiden Teilströmungen werden wie vorstehend Strömungsschichten gebildet;
d) die Teilströmung, welche das anzureichernde Gut In erhöhtem Anteil aufweist, wird geschieden derart, daß wenigstens ein Teil der
Strömungsschicht, welche den erhöhten Anteil an anzureicherndem Gut aufweist, ausgetragen wird, ohne daß dabei wesentlich In die
die Konsistenz des Aufgabeguts aufweisende Strömungsschicht eingegriffen wird;
e) die Teilströmung, welche ärmer an anzureicherndem Gut ist, wird
ebenfalls geschieden derart, daß wenigstens ein Teil der an anzureicherndem Gut verarmten und gegebenenfalls Abfallgut als Schwimmgut In erhöhtem Anteil enthaltenden Strömungsschicht ausgetragen
B85U-N/G β08β21/0θ96
wird, ohne daß dabei wesentlich in die die Konsistenz des Aufgabeguts
aufweisende Strömungsschicht eingegriffen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgenden
zusätzlichen Schritt:
f) die an anzureicherndem Gut verarmte Strömung, welche beim Verfahrensschritt
d) entsteht, wird mit der anzureicherndes Gut enthaltenden Strömung aus dem Verfahrensschritt e) kombiniert und einer
Weiterbehandlung gemäß den Verfahrensschritten a) bis f) unterworfen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch geke nnze ichnet, daß
wenigstens einer der Verfahrensschritte b), d) und e) in einem Konusscheider durchgeführt wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch
a)eine Einrichtung zur Bildung von Strömungsschichten in einer Erztrübeströmung,
welche aus einem Gemisch von anzureicherndem Körnergut und leichterem Abfallkörner gut in Wasser besteht derart,
daß wenigstens ein Teil des anzureichernden Körnerguts am Boden der Strömung als Sinkgut in einer einen erhöhten Anteil an anzureicherndem
Gut enthaltenden Strömungsschicht sich ansammelt, im oberen Bereich der Strömung eine an anzureicherndem Gut verarmte,
gegebenenfalls Abfallgut in erhöhtem Anteil enthaltende Strömungsschicht gebildet wird und eine Strömungezwischenschicht eine
Konsistenz wie das Aufgabegut erhält;
b) Scheidereinrichtungen, welche die Strömung wenigstens in zwei Teilströmungen scheidet, von denen die eine mehr an anzureicherndem
Gut enthält als die andere Teilströmung;
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c) Einrichtungen zur Bildung von Strömungsschichten in den beiden
Teilströmungen in der vorbeschriebenen Art;
d) Scheidereinrichtungen, welche die Teilströmung mit dem erhöhten
Anteil an anzureicherndem Gut scheiden derart, daß wenigstens ein Teil der Strömungsschicht, welche den erhöhten Anteil an anzureicherndem Gut aufweist, ausgetragen wird, ohne daß dabei wesentlich In die die Konsistenz des Aufgabeguts aufweisende Strömungsschicht eingegriffen wird;
e) Scheidereinrichtungen, welche die an anzureicherndem Gut ärmere
Strömung scheiden derart, daß wenigstens ein Teil der an anzureicherndem Gut verarmten und gegebenenfalls Abfallgut als Schwimmgut In erhöhtem Anteil enthaltende Strömungsschicht ausgetragen
wird, ohne daß dabei wesentlich In die die Konsistenz des Aufgabeguts aufweisende Strömungsschicht eingegriffen wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Scheidereinrichtungen als Konusschelder ausgebildet Ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Konusschelder einen ringförmigen, In vertikaler Richtung einstellbaren Scheiderring Im Bereich des Konusscheiteis aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Komblnlerungselnrlchtung zum Kombinieren der an anzureicherndem Gut verarmten Strömung, welche sich aus
der Scheidung des anzureicherndes Gut In erhöhtem Anteil enthaltenden
Teilstroms ergibt, mit der anzureicherndes Gut In erhöhtem Anteil
enthaltenden Strömung, welche sich aus der Scheidung der an anzureicherndem Gut verarmten Tellströmung ergibt, dient.
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8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, gekennzeichnet durch
a) zweite nachgeordnete Einrichtungen zur Bildung von Strömungsschichten und zum Scheiden der zusammengesetzten Strömung derart, daß wenigstens ein Teil der das anzureichernde Gut in erhöhtem Anteil aufweisenden Strömungsschicht ausgetragen wird und
zwei weitere Teilströmungen erzielt werden, von denen die eine an anzureicherndem Gut mehr enthält als die andere;
b) zweite Scheidereinrichtungen zum Scheiden der zweiten Teilströmungen derart, daß wenigstens ein Teil der das anzureichernde
Gut in erhöhtem Anteil aufweisenden Strömungsschicht ausgetragen wird, ohne daß dabei wesentlich in die die Konsistenz des Aufgabeguts aufweisende Strömungsschicht eingegriffen wird;
c) zweite Scheideranordnungen zum Scheiden der zweiten Teilströmung,
welche an anzureicherndem Gut verarmt ist derart, daß wenistens ein Teil der an anzureicherndem Gut verarmten Strömungsschicht,
welche gegebenenfalls Abfallgut in erhöhtem Anteil enthält, ausgetragen wird, ohne daß dabei in die die Konsistenz des Aufgabeguts
aufweisende Strömungsschicht eingegriffen wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß eine zweite nachgeordnete Kombinierungseinrlchtung vorgesehen ist zum Zusammenbringen der an anzureicherndem Gut verarmten
Strömung, welche aus dem angereichertes Gut in erhöhtem Anteil enthaltenden zweiten Teilstrom resultiert, mit der anzureicherndes Gut
in erhöhtem Anteil enthaltenden Strömung, welche aus der Scheidung der an anzureicherndem Gut verarmten zweiten TeilstrOmung resultiert.
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10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheidereinrichtungen als Konusscheider
ausgebildet sind, die in Kaskadenfarm hintereinander in Reihe geschaltet sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Trogscheider zur Konzentrierung der anzureicherndes Gut in erhöhtem Anteil enthaltenden Strömung, welche aus der ersten Teilung der anzureicherndes Gut in erhöhtem Anteil enthaltenden Teilströmung resultiert, vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Trogscheider zur Konzentrierung der anzureicherndes Gut In erhöhtem Anteil enthaltenden Strömung, welche aus der Scheidung der anzureicherndes Gut In erhöhtem
Anteil enthaltenden zweiten Teilströmung resultiert, vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die vorgeschalteten sowie die zweiten nachgeschalteten Scheidereinrichtungen Trogscheider aufweisen, welche in
kaskadenförmlger Anordnung In Reihe anelnandergeschaltet sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Scheidung der beiden ersten Teilströmungen
ein Paar koaxial angeordnete Konusscheider mit im wesentlichen vertikaler Achse vorgesehen sind, bei denen obere und untere Scheidereinrichtungen In den Scheitelbereichen vorgesehen sind derart, daß jeder Scheidereinrichtung jeweils die Erztrübeteilströmung, welche über
Konusscheiderwände nach unten fließt, In eine anzureicherndes Gut In
erhöhtem Anteil aufweisende Strömung und eine an anzureicherndem Gut verarmte Strömung scheidet, wobei die anzureicherndes Gut In er-
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höhtem Anteil enthaltende Strömung durch eine oder mehrere Öffnungen abfließt und die an anzureicherndem Gut verarmte Strömung über
die Scheidereinrichtung entfernt von den öffnungen fließt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch ge -kennzeichnet, daß zum Zusammenführen der an anzureicherndem
Gut verarmten Strömung, welche aus der Scheidung der anzureicherndes Gut in erhöhtem Anteil enthaltenden ersten Teilströmung resultiert,
mit der anzureicherndes Gut in erhöhtem Anteil enthaltenden Strömung, welche aus der Scheidung der an anzureicherndem Gut verarmten ersten Teilströmung resultiert, eine Kombiniereinrichtung vorgesehen
ist mit einer Ablenkfläche, welche unter der bzw. den öffnungen der
oberen Scheidereinrichtung liegt, wobei die Ablenkfläche die anzureicherndes Gut in erhöhtem Anteil aufweisende Strömung des zum Scheiden der an anzureicherndem Gut einen erhöhten Anteil aufweisenden
Teilströmung dienenden oberen Konusscheiders in die an anzureicherndem Gut verarmte Strömung des unteren Scheiders, welcher die angereichertes Gut in erhöhtem Anteil enthaltende Teilströmung scheidet,
ableitet.
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