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Verfahren und Vorrichtung zum Entwässern von Schlämmen,
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insbesondere von Tonerdeschlicker-Suspension Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Entwässern von Schlämmen, insbesondere von Tonerdeschlicker-Suspension,
wobei die Suspension zwischen sich drehenden als Anoden dienenden Elektroden einem
Elektrophorese-Vorgang ausgesetzt und dabei auf den Oberflächen der Anoden agglomerierte
Ablagerungen von aus dem Suspensionsmedium abgeschiedenen Teilchen gebildet werden,
deren Bildung und insbesondere deren Stärke geregelt und die kontinuierlich von
den Anoden entfernt werden sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
bei der die Anoden kreisförmigen Querschnitt aufweisen und auf ihren Außenflächen
eine mit dem Elektrophorese-Vorgang vereinbare Verkleidung oder Beschichtung, z.B.
Zinkblech besitzen, mit einem Zulauf für die Suspension sowie mit einem überlauf
und mit einem Ablauf und mit Mitteln zur Rückgewinnung und Regenerierung der Suspension
sowie Mittel zur Aufnahme des durch die Elektrophorese gewonnenen Materials.
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Zum Entwässern von Schlämmen, insbesondere von Tonerdeschlikker-Suspension,
hat sich der Einsatz der Elektrophorese als äußerst brauchbar erwiesen. So ist aus
der DE-OS 26 17 998 ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, wonach die als Anoden
dienenden Elektroden in Form von zwei Zylindern
kreisföraigen Querschnittes
ausgeführt sind, die einen großen Durchmesser sowie zueinander gleichlaufende Achsen
besitzen, wobei diese Zylinder in entgegengesetzter Richtung mit langsamer. Geschwindigkeit
drehen und die tonerde schlicker - Suspension oberhalb der beiden Zylinder eingebracht
wird. Die Begrenzung des zur Aufnahme der Suspension dienenden Raumes erfolgt hierbei
durch die er--:tälrnten Zylinder. Eine als Kathode dienende Gegenelektrode ist gegenüber
den Zylinderflächen in dem oberen prismatischen Raum mit krummlinigen dreieckförmigen
Querschnitt angeordnet. Die durch die Elektrophorese entstandenen Ablagerungen werden
von oben nach unten geführt und durch geeignete Vorrictungen, z.B. durch einen unterhalb
der Zylinder angeordneten Bandförderer abtransportiert.
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Die bei den Zylinder sind so gelagert, daß sich in der Axialebene
ein konstanter Abstand ergibt.Dieser Abstand muß durch die gebildeten Ablagerungen
dicht ausgef-Ullt sein, anderenfalls unkontrolliert Tonerdeschlicker-Suspension
nach unten abfließen kann. Es sind keine Vorkehrungen getroffen, daß tatsächlich
nur feste Ablagerungen abgeführt werden. Außerdem fehlen Voraussetzungen zur jederzeitigen
vollkommenen Entfernung der Ablagerungen von den Anoden, Der vorliegenden Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Entwässorung von Schlämmen, insbesondere
von Tonerdeschlicker-Suspension unter Einsatz der Elektrophorese sowie eine zur
Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung anzugeben, bei denen gesichert
ist, daß ausschließlich feste Ablagerungen abgeführt werden. Gleichzeitig soll bei
gleicher Gesamtabmessung eine Vergrößerung der Ablagefläche und damit eine Leistungssteigerung
erreicht werden.
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Erfindungsgemäß wtrd diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Suspension
in einen oben offenen Entwässerung sbeh lt er
geleitet wird und
die Anoden mit derselben Geschwindigkeit in derselben Richtung gedreht und die durch
die Elektrophorese entstandenen Ablagerungen von unten nach oben mitgenommen und
oberhalb der Suspension von den Oberflächen der Anoden durch geeignete Vorrichtungen
abgestreift werden.
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Die zur Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung besitzt scheibenförmig
gestaltete Anoden, die auf einer waagerecht im Entwässerungsbehälter isoliert gelagerten
Achse im Abstand voneinander parallel verlaufend fest angeordnet sind und zwischen
den Anoden sowie neben den äußeren Anoden die als Kathoden dienenden Gegenelektroden
angeordnet sind.
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Die Kathoden können fest oder schwenkbar angeordnet und als Platten
mit vorzugsweise einer den Anoden entsprechenden segmentartigen Form gestaltet-
sein. Es ist vorteilhaft, die Kathoden an zwei nahe ihrer oberen Begrenzung verlaufenden
Rohren zu befestigen, wobei die Rohre in der Wandung des Entwässerungsbehälters
isoliert gelagert sein können. Für die Kathoden ist es vorteilhaft, wenn sie bis
etwa zur Mitte der Achse reichend angeordnet sind.
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Zur Verbesserung der Entfernung der Ablagerungen von den Anoden ist
es vorteilhaft, oberhalb des Entwässerungsbehälters zwischen den aus der Suspension
herausführenden Teilen der Anoden in Umlaufrichtung der Anoden gesehen zunächst
einen nachstellbaren Vorabstreifer für das Abstreifen von Wasser und noch sehr stark
wässrigem Tonerdeschlicker und anschließend einen nachstellbaren gesonderten Endabstreifer
zum Abstreifen der Ablagerungen von den Oberflächen der Anoden anzuordnen. Der Vorabstreifer
kann beweglich gelagert sein.
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Die abgestreiften Ablagerungen können über eine unterhalb des Endabstreifers
vorgesehenen, über die Begrenzung des
Entwässerungsbehälters reichenden
Schräge durch entsprechende Zusatzeinrichtungen abgeführt werden. Der überlauf sowie
der Ablauf des Entwässerungsbehälters sind zweckmäßigerweise an eine gemeinsame,
mit einer Pumpe versehenen Rücklaufleitung angeschlossen. Die Höhe der Suspension
im Entwässerungsbehälter läßt sich durch einen Füllstandsanzeiger regeln. Um bei
eventuellen Stillstandszeiten ein Entmischen der Tonerdeschlicker-Suspension im
Entwässerungsbehälter zu verhindern, ist es zweckmäßig, zusätzlich einen Rührer
anzuordnen.
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Durch die Erfindung wird erreicht, daß nur feste Ablagerungen von
den Anoden abgestreift und abgef3hrt werden und die Gefahr des uiiIntrollierten
Tonerdeschlicker-Suspensionsaustritts nicht gegeben ist. Durch die kontinuierliche
Arbeitsweise ist der Arbeitskräfteaufwand sehr gering.
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Außerdem kann das Verfahren vollkommen automatisiert werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden naher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung
des Verfa?rensablaufes unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Fig. 2 die Draufsicht auf den Entwässerungsbehälter.
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Die in dem Trichter 1 enthaltenen Tonerden mit Verunreinigungen werden
durch eine Dosiervorrichtung 2 und einen Förderer 3 in einen Rührbehälter 4 geleitet,
in welchem sie mit Hilfe eines Rührers 5 mit Wasser 6 durchgerbirt werden. In 7
ist eine ergänzende T;Iasserzapfstelle und in 8 eine ergänzende Elektrolytzapfstelle
schematisch gezeigt, die jeweils zur Bildung der gewünschten Tonerdeschlic1ter-uspension
dienen.
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Nach Durchseihen durch-das vibrierende Sieb 9 gelangt die dosierte
Schlickersuspension 10 in den Entwässerungsbehälter 11, der einen Überlauf 26 und
einen Ablauf 12 besitzt.
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Zusätzlich befindet sich im Entwässerungsbehälter 11 ein Rührer 13,
welcher zu- und abgeschaltet werden kann und bei eventuellen Stillstandszeiten ein
Entmischen der Tonerdeschlicker-Suspension verhindert. Das vibrierende Sieb 9, welches
z.B. mit Hilfe eines Exzenters 14 und eines Motors 15 angetrieben wird, dient zur
Entfernung der Steine, Wurzeln und anderer Verunreinigungen.
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In der Entwässerungsvorrichtung 11 befinden sich je nach geforderter
Ausbringungsmenge eine bestimmte Anzahl von im Querschnitt runden Scheiben, deren
Oberfläche aus einem zur Dildr^g von Elektroden geeignetem 1'aterial, z. B. Zinkblech
bestehen. Das Pluszeichen ( + ) bedeutet, daß die Flächen als Anoden 18 dienen.
Die Anoden 18 sind fest mit einer Achse 16 verbunden, welche gegen-tiber dem Entwässerungsbehälter
11 isoliert und drehbar gelagert ist und bber ein Rad 17 angetrieben wird.
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LiSrs und rechts neben den Anoden 18 und dazwischen befinden sich
Gegenelektroden, die durch das Minuszeichen ( - ) als Kathoden 19 ausgewiesen sind
und über zwei Rohre 20 auf Abstand gehalten und gegenüber den tntwässerungsbehälter
11 ebenfalls isoliert angebracht sind. Möglich ist auch eine schwenkbare Anordnung
der Kathoden 19. Vervollständigt wird die Vorrichtung durch oberhalb des Entwässerungsbehälters
11 zwischen den aus der Suspension 10 herausführenden Teilen der Anoden 18angeordnete
Abstreifer 21; 22. In Umlaufrichtung der Anoden 18 gesehen sind zunächst für das
Abstreifen von Wasser und noch sehr stark wässrigem oonerdeschlicker Vorabstreifer
21 und anschließend gesonderte Endabstreifer 22 zum Abstroifen der Ablagerungen
von den Oberflachen der Anoden 18 angeordnet. t.er die Schräge 23 werden die Ablagerungen
durch geeignete Zusatzeinrichtungen entfernt und zur Weiterverarbeitung aus dem
Bereich
des Entwässerungsbehälters 11 gefördert.
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Zwischen den Anoden 18 und den Kathoden 19 besteht ein Potentialunterschied
von beispielsweise 10 bis 30 Volt, der ausreicht, um die gewtuisohten anodischen
Ablagerungen durch Elektrophorese-Behandlung zu erhalten. Die öhe der Suspension
10 im Entwässerungsbehälter 11 wird über einen Bullstandsanzeiger 24 geregelt. Die
Drehgeschwindigkeit der Anoden 18 hängt von den Eigenschaften der in den ntwässerungsbehälter
11 eingefüllten Tonerdeschlicker-Suspension 10, dem Abstand der Elektroden 18; 19
und der lichte des eingesetzten Elektrphoresestromes ab. Es besteht die Möglichkeit,
mit stärkeren Spannungen und Stromstärken sowie mit höheren Drehgeschwindigkeiten
zu arbeiten.
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Im Laufe des Arbeitsprozesses erfährt die Tonerdeschlicker-Suspension
10 ) einen wachsenden Tonerdenkonzentrationsverlust, der durch stetigen ITachfluß
von neuer Suspension aus dem Rührbehälter 4 ausgeglichen wird. Die Regelung erfolgt
über den Füllstandsanzeiger 24 mit dem uberIauf 26. Die sehr verdünnte Suspension
10 kann abgelassen werden. Besser ist es jedoch, wie in Fig. 1 dargestellt, sie
über die mit der Pumpe 25 versehene Rücklauf leitung 27 in den Rührbehälter zu fördern.
An die Rüclçlaufleitwlg 27 ist der Ueberlauf 26 angeschlossen.
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L e e r s e i t e