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Schaumschwimmverfahren und Apparat zur Trennung metallischer Teilchen
von einem öligen, metallführenden Brei oder einer Erztrübe. Vorliegende Erfindung
betrifft die Behandlung einer Erztrübe oder eines mehr oder weniger metallhaltigen
Schlammes oder Breies, behufs Trennung der metallhaltigen Bestandteile von der Gangart
nach dem sogenannten Schaumschwimmverfahren, bei welchem die Scheidung in der Weise
erfolgt, daß die metallhaltigen Teile durch ölige Schaumblasen aus der Tiefe in
die Höhe geführt werden und von der Oberfläche der Trübe niit dem Schaum abgeführt
werden.
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Gemäß der Erfindung wird eine wirksame Scheidung der Metallteilchen
von der Gangart u. dgl. in der Trübe dadurch bewirkt, daß man mit Hilfe einer geeigneten
Vorrichtung oberhalb des Niveaus der Erztrübe Luft fängt und diese unter die Oberfläche
befördert und in der zu behandelnden schlammigen Masse frei gibt, so daß sie in
Form von öligen Blasen in die Höhe zu steigen vermag und die metallhaltigen Teilchen
in der beim Schaumschwimmverfahren üblichen Weise mit in die Höhe steigen.
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Damit bei einem solchen Verfahren die
Operation des
Fangens der Luft oberhalb der Oberfläche der Erztrübe usw. nicht durch die Operation
der.Ableitung des gebildeten metallhaltigen Schaumes beeinträchtigt wird, empfiehlt
es sich, die zu behandelnde schlammige Masse in einem Teil des dieselbe aufnehmenden
Behälters anzustauen. Unter dem Einfluß einer solchen Stauung läßt sich dann eine
Ansammlung des Schaumes in der Zone der Anstauung herbeiführen und ein Übertritt
aus dieser Zone in eine Absitzzone, aus welcher der Schaum dann abgeführt werden
kann.
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Die Anstauung der Erztrübe für den Zweck der störungsfreien Schaumansammlung
und Ableitung erfolgt zweckmäßig dadurch, daß man in dem die Erztrübe usw. aufnehmenden
Behälter eine unter die Oberfläche der Erztrübe herabragende Zwischenwand vorsieht
und die Erztrübe beispielsweise durch in die Erztrübe hineinragende rotierende Luftfangscheiben
gegen die Zwischenwand hintreibt, so daß sie sich an derselben staut. Es sammelt
sich. dann an der Zwischenwand in dem angestauten Teile der Erztrübe der Schaum
an und kann durch Öffnungen in der Zwischenwand gleich nach der zweiten Behälterkammer,
in welcher das Flüssigkeitsniveau tiefer steht, übertreten und von hier abgeleitet
werden.
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Die Erfindung ist mehr oder weniger schematisch auf der Zeichnung
veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. i einen vertikalen Querschnitt durch einen
Schwimmapparat gemäß der Erfindung nach der Linie i-i der Abb. a.
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Abb. 2 ist ein vertikaler Längsschnitt nach der Linie 2-2 der Abb.
i.
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Abb.3 zeigt in vergrößertem Maßstabe einen Längsschnitt, der in Abb.
i und 2 angedeuteten Vorrichtung zur Schaumerzeu.-g ung' Abb. q. ist eine Seitenansicht
einer abgeänderten Form einer Scheibe oder eines drehbaren Organs, welches in der
Vorrichtung zur Schaumerzeugung an Stelle der in Abb. i und 2 dargestellten Scheibe
Anwendung finden kann.
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Der Schwimmapparat, an dem die Erfindung .veranschaulicht ist, besteht
aus einem Behälter, welcher einen Brei aufzunehmen vermag, der aus einem vorher
gemahlenen oder sonstwie auf den gewünschten Feinheitsgrad gebrachten und mit Wasser
oder einem Ö1 oder Reagenz im geeigneten Verhältnis gemischten Erz besteht. Der
Behälter kann irgendeine passende Größe besitzen und aus beliebigem geeigneten Material
hergestellt sein. Der Behälter besitzt zweckmäßig zwei aufrechte Stirnwände A',
A-, eine senkrechte Rückwand A2 ! und einen gekrümmten Boden A3, welche Wandflächen
in geeigneter Weise miteinander verbunden sind. In der Arbeitsstellung ruht der
Behälter auf geeigneten Stützen, z. B. in dem Gestell A4. Der Behälter A ist zweckmäßig
in der Längsrichtung in zwei Kammern oder Abteilungen:45, As durch eine aufrechte
Zwischenwand A' unterteilt, welche an den Stirnwänden des Behälters befestigt ist.
Wie aus Abb. i ersichtlich, endet die Trennungswand A"r mit ihrem unteren Rande
oberhalb des Bodens As des Behälters und bildet einen -Durchgang A8, durch
den eine freie und unmittelbare Verbindung zwischen den beiden Kammern hergestellt
wird. Ein Einlaßrohr B, welches aus Abb. 2 ersichtlich ist, mündet in der Kammer
A5 durch eine der Stirnwände der Kammern und dient dazu, den zu behandelnden Brei
in den Behälter einzuführen; nahe dem Boden des Behälters befindet sich in der gegenüberliegenden
Stirnwand eine Auslaßöffnung mit sich an dieselbe anschließendem Auslaßrohr B',
durch welches der entmineralisierte Brei oder der Rückstand abgeführt wird.
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In der einen der beiden Kammern A5, Ae, und zwar vorzugsweise in der
ersten, befindet sich eine schaumerzeugende Einrichtung, deren wirksame Elemente
nach der Darstellung der Zeichnung von einer horizontalen Welle C getragen werden,
die sich in der Längsrichtung der Kammer A5 erstreckt und deren Stirnwände A', A'
durchsetzt. Diese Welle C kann in den Stirnwänden gelagert sein oder sich über die
Stirnwände hinaus erstrecken und in geeigneten Lagern C'-, Cl- ruhen, welche für
diesen Zweck vorgesehen sind. Zum Antrieb der Welle kann irgendein passender Motor
vorgesehen sein, der mit der Welle in geeigneter Weise gekuppelt ist, zu welchem
Zweck auf der Zeichnung eine Treibscheibe CZ vorgesehen ist, die auf der Welle sitzt.
Auf dem Teil der Welle C, der in der Kammer A5 liegt, sitzt eine Mehrzahl von Drehkörpern
C3, welche nach der Darstellung der Zeichnung aus in einem gewissen Abstande voneinander
befindlichen dünnen Kreisscheiben bestehen. Die Scheiben sind auf die Welle aufgekeilt
oder sonstwie auf derselben befestigt, so daß sie sich mit der Welle drehen, und
werden durch Abstandhalter C4 in dem gehörigen Abstande voneinander gehalten. Nach
der Därstellung der Zeichnungen stehen die Scheiben rechtwinklig zur Welle; aber
der Erfindungszweck würde auch erreicht werden, wenn die Scheiben im Winkel zur
Welle angeordnet wären. Jede Scheibe besitzt einen solchen Durchmesser und die Welle
C ist in solcher Höhe gelagert, daß alle Scheiben teilweise
in
den Brei eintauchen, so daß von jeder Scheibe sich ein Teil in dem Brei befindet,
mit dem der Behälter gefüllt ist, und ein anderer Teil in den Luftraum über dem
Niveau des Breis im Behälter hinausragt. Die Scheiben ragen bis nahe an die Bodenwand
As des Behälters herab.
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Jede KreisscheibeC3 ist mit einer Mehrzahl von Löchern C5 versehen,
welche über .ihre ganze Fläche verteilt sind und die Scheibe in der Querrichtung
durchsetzen.
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Die erforderliche Zahl solcher Scheiben hängt von der Größe und dem
Fassungsvermögen der Maschine ab; in jedem Falle müssen aber die Scheiben hinreichend
dicht nebeneinander angeordnet sein, um die zwischen ihnen befindliche Masse bei
der Drehung anzuheben.
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Obgleich nach der Darstellung der Zeichnung die Scheiben mit Löchern
versehen sind, so könnten doch auch an Stelle solcher Scheiben irgendwelche andere
Scheiben oder Drehkörper benutzt werden, welche oberhalb der Oberfläche des Breis
Luft zu fangen und unter die Breioberfläche zu befördern vermögen. Abb.4 stellt
eine abgeänderte Form eines solchen Körpers dar, bei welcher eine aus Draht gewebte
Scheibe .X vermittels einer mittleren Platte oder eines Verstärkungsteils X- auf
der Welle befestigt und von einem verstärkenden Kranz X2 umgeben ist. Die Bänder
der Öffnungen in den Scheiben können bündig mit der Scheibenfläche liegen, oder
sie können gegenüber der Scheibenfläche mehr oder weniger rippenartig erhöht sein.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf eine besondere Form eines Drehkörpers oder
auf eine besondere Art der Ausgestaltung von Öffnungen in denselben.
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Es könnte auch eine nicht durchbrochene Scheibe benutzt werden, welche
eine Mehrzahl von Vorsprüngen oder Rippen auf ihrer Seitenfläche besitzt oder deren
in den Brei eintauchende Flächen in anderer Weise behandelt sind, um sie zu befähigen,
Luft zu fangen.
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Damit sich der mineralische Schaum ungestört auf der Oberfläche zu
bilden vermag, ist die Zwischenwand A7 mit einer Mehrzahl von Durchgangsöffnungen
D versehen, welche in der Nähe des gewöhnlichen Breiniveaus im Behälter liegen,
wenn sich die schaumerzeugende Vorrichtung in Ruhe befindet. Während der Drehung
der Scheibe C3 wird der durchlüftete Brei durch die Öffnungen D der Zwischenwand
in die Kammer A° übergeführt. Der mineralische Schaum, welcher durch die Öffnungen
hindurchtritt oder sich in der Kammer bildet, schwimmt auf der in der Kammer befindlichen
breiigen Masse- und tritt über eine äußere Kante Dl der die Kammer begrenzenden
Wand in einen Trog D=. Der entmineralisierte Brei kann in die Kammer A5 durch den
Spalt All zurücktreten.
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Obgleich die' Erfindung durch eine besondere Konstruktion eines Schwimmapparates
veranschaulicht und im Anschluß daran im einzelnen beschrieben ist, so kann doch
die Anordnung der Teile der Konstruktion in mannigfacher Weise abgeändert werden,
ohne claß der Boden der Erfindung verlassen wird. Die Anwendung der Erfindung gestaltet
sich I wie folgt: Es ist bekannt, daß die Einführung von Luft in einen Brei, der
aus fein verteilten mineralischen Erzen besteht, die in Wasser aufgeschwemmt sind,
einen Schaum erzeugt, wenn in den Brei eine kleine Menge Öl oder ein sonstiges passendes
Reagenz eingeführt wird. Die Luft bildet Blasen, welche aus einer dünnen Ölschicht
bestehen, auf der sich die fein verteilten metallischen Teilchen sammeln. Diese
Blasen sammeln sich auf der Oberfläche des Breis in Form eines metall--haltigen
Schaumes, und das nicht metallische Material bleibt in dem Brei und wird darauf
abgeführt.
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Gemäß der auf der Zeichnung dargestellten und in den Patentansprüchen
gekennzeichneten Erfindung findet ein den Erzbrei ent-.haltender Behälter mit einem
sich in. dessen Längsrichtung erstreckenden Durchlüftungs-Organ Anwendung. Dieser
Behälter ist in zwei Kammern geteilt, von denen die eine das Durchlüftungsorgan
enthält. Die Kammern sind, wie oben beschrieben, durch eine mit Durchlässen versehene
Zwischenwand gegeneinander abgetrennt. Der Zweck des Durchlüftungsorganes oder Rotors
besteht darin, Luft in den Erzbrei hineinzubringen und darin in der Form von Blasen
freizusetzen. Das geschieht der Erfindung zufolge durch die Anwendung von mit Löchern
versehenen Scheiben oder sonstigen Körpern, welche teilweise in den Brei eintauchen.
Wenn die Scheiben in Umdrehung versetzt werden, dann nehmen sie Luft von oberhalb
des Breies mit sich, fangen sie in ihren Öffnungen und befördern sie unter die Breioberfläche.
Die Luft wird dann frei und erfüllt den Brei mit Blasen. Der auf diese Weise durchlüftete
Brei wird durch die Drehung der Scheiben gegen die die beiden Kaminern trennende
Zwischenwand gestaut, so daß die freie Oberfläche etwa entlang der in Abb. i eingezeichneten
punktierten Linie verläuft. Der durchlüftete Brei tritt in die Außenkammer H° durch
die Öffnung D in der Zwischenwand H7 über. Die Oberfläche des Breis in der
Kammer A° ist ziemlich ruhig, weshalb die Luft in Form der obenerwähnten
mit
Metall bedeckten Blasen zur Oberfläche steigt. Die Blasen bilden einen metallischen
Schaum, welcher sich über der Oberfläche des Breis in der Kammer Aß ansammelt und
während der Drehung der Teile sich dauernd vermehrt, so daß er hoch über die Oberfläche
des Breis ansteigt und in den Trog Dz übertritt. Obwohl der Metallschaum in dem
veranschaulichten Apparat sich am besten bei einer Drehung der Scheiben entgegengesetzt
der Richtung des Uhrzeigers ausbildet, wie sie in Abb. z angedeutet ist, so ist
doch diese Drehungsrichtung der Scheiben nicht unerläßlich ; man kann vielmehr auch
zu einer gehörigen Schaumerzeugung kommen, wenn die Scheiben in der entgegengesetzten
Richtung gedreht werden. Da nur wenig von der Gangart sich an die Blasen anhängt,
gewinnt man einen nahezu rein mineralischen Schaum. Die Tatsache, daß der schaumerzeugende
Mechanismus die Form einer Mehrzahl von Scheiben besitzt, welche teilweise in die
Erzschlämme eintauchen, gestattet möglichst viel Erzschlamm in den Behälter einzufüllen,
weil die Gesamtheit der Scheiben nur einen verhältnismäßig kleinen Bruchteil desjenigen
Raumes einnehmen, der mit Brei angefüllt ist. Der Apparat vermag daher eine verhältnismäßig
große -Masse Erzschlamm zu bearbeiten. Durch die Anwendung von Scheiben, welchein
der angegebenen Weise angeordnet sind, wird die Leistungsfähigkeit der Vorrichgesteigert,
weil eine größtmögliche Menge Brei der Lüftung ausgesetzt wird, wodurch es möglich
wird, gleichzeitig eine sehr große Zahl von Luftblasen zu erzeugen, was zur Folge
hat, daß die Schnelligkeit, mit welcher die mineralischen Teilchen aus dem Brei
ausgeschieden werden, gesteigert wird. Da die äußere Begrenzung jeder Scheibe sich
nahe (lern gekrümmten Boden des Behälters befindet, und da die Scheiben über die
ganze I äuge des Behälters verteilt sind, so ergibt sich, daß Luft in jeden Teil
des Behälters eingeführt und demnach der im Behälter befindliche Erzbrei vollständig
hochgradig durchlüftet wird.