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Verfahren und Vorrichtung zum Lösen von Kalisalzen u. dgl. Die Erfindung
betrifft einen Apparat zum Lösen von festen Körpern in Flüssigkeiten, insbesondere
von Kalirohsalzen, z. B. Carnallit, bei erhöhter Temperatur der Löselauge und im
Gleichstrom mit dem Lösegut.
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Gegenüber den seither beKannten Löseapparaten hat dieser Apparat den
Vorzug, daß er bei verhältnismäßig einfacher Bauweise das Lösegut zwingt, sich während
des Lösevorganges auszubreiten bzw. besser zu verteilen und bei gegebener Höhe des
Lösekessels einen wesentlich längeren Weg durch die Löselauge zurückzulegen.
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Der neue Apparat gewährt weiterhin den Vorteil, solche Bestandteile
des Lösegutes, die nach dessen teilweisem Zerfall an dem weiteren Lösevorgang nicht
teilnehmen, sondern möglichst bald ausgeschieden werden sollen, wie z. B. bei der
Carnallitlösung der Kieserit, auf viel kürzerem Wege abzuführen.
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Der Apparat gestattet ferner die Rückgewinnung der Rückstandswärme
durch Führung
im Gegenstrom mit einem Teil der Löselauge und außerdem
in einfacher Weise eine Klärung der fertigen Lösung durch entsprechende Gestaltung
und Führung des Abflußrohres.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Apparates, insbesondere
für das Lösen des Carnallits im Gleichstrom, wiedergegeben.
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Abb. i stellt einen Längsschnitt des Apparates dar, Abb. a eine Ansicht
bzw. Schnitt, von oben gesehen, und Abb.3 den unteren Teil des Lösekessels mit einem_.J.@odenausräumer.
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In dem Lösekessel a ist die etwa durch Kegelräder angetriebene stehende
W elle b angeordnet. In dem Kessel sind auf dessen Innenwandung in bestimmten Abständen
eine entsprechende Anzahl nach unten kegelförmig zulaufende Zwischenböden c ruhend
angebracht. Diese Zwischenböden sind oben bis zur Kesselwandung offen und besitzen
am unteren Teile eine Durchtrittsöffnung für die Welle, das Lösegut und die Lauge.
Jedem dieser Böden c entsprechend und im gleichen Abstand über diesen befindet sich
fest auf der Welle b je ein kegelförmig nach unten sich verbreiternder Verteilungsboden
d, dessen unterer Rand genügend Abstand von der Kesselwand besitzt, um das Lösegut
hindurchzulassen und in den darunterliegenden feststehenden Zwischenboden c gelangen
zu lassen. Die Verteilungsbödend sind mit einer Anzahl radial und nach unten bis
beinahe zu dem festen Boden c verlaufenden Abstreifern. e versehen, die ein Festsetzen
des Salzes auf den feststehenden Böden verhindern und gleichzeitig Salz und Löselauge
kräftig vermischen.
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Sowohl die rotierenden Verteilungsböden d als auch die feststehenden
Böden c sind mit einer Anzahlenger Durchtrittsöffnungen, etwa radial verlaufender
Schlitze/, versehen, um den feinsten Teilchen des Lösegutes, die möglichst bald
der Einwirkung der heißen Löselauge entzogen und dem Rückstand zugeführt werden
sollen, wie z. B. bei der Carnallitlösung dem Kieserit, einen möglichst kurzen Weg
zur Austrittsstelle des Rückstandes zu gestalten.
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Zur Abführung des Rückstandes kann der Boden des Lösekessels, wie
z. B. bei der Ausführungsform nach Abb. i nach einem Elevator zu, in seiner ganzen
Ausdehnung schräg abfallend ausgebildet sein, oder der Boden ist horizontal, besitzt
aber an der Elevatorseite eine trichterförmige Schütte, in welche der Rückstand
mit Hilfe eines auf der Welle b sitzenden Ausräumers h befördert wird, wie Abb.
3 zeigt.
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Zur Ableitung der fertigen Lösung aus demi Lösekessel dient ein Standrohr
i von großem Durchmesser, das in der Nähe des Bodens des Lösekessels abgeht und
dessen Ausfiußöffnung sich in Höhe der Flüssigkeitsoberfläche des Lösekessels befindet,
wodurch eine Vorklärung in dem Standrohr erreicht wird.
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Der zum Austrag des Rückstandes dienende Elevator kann mit einer den
aufsteigenden von dem absteigenden Ast trennenden Scheidewand versehen sein. Dies
ist besonders zweckmäßig, wenn die Rückstandswärme ausgenutzt werden soll. Um dies
zu ermöglichen, wird. der genügend groß dimensionierte Schacht des nach oben gehenden
Astes des langsam laufenden Elevators in geeigneter Höhe über dem Lösekessel mit
einem Zulauf k für einen entsprechenden Teil der noch kalten Löselauge versehen,
die dann in dem Schacht zwecks Aufnahme der Wärme dem Rückstand entgegengerührt
und durch ein bis zur Tiefe Z herangehendes Rohr m etwa in Höhe des Flüssigkeitbspiegels
der heißen Lösung bei tt in den Löbekessel geleitet wird vermöge des an sich geringeren
Gewichts der Löselauge. Die Abzweigung des Rohres m von dem Elevatorschacht erfolgt
in einer Höhe, in welcher noch keine nennenswerte Vermischung des hier von oben
zugeführten Teiles der Löselauge mit der im unteren Teil dieses Elevatorschachtes
stehenden heißen Löselauge stattfindet. Beispielsweise wird bei einer bestimmten
Umdrehungszahl des Elevatorantriebes die Abzweigung des Rohres m vom Elevatorschacht
in halber Höhe zwischen dem Flüssigkeitsspiegel des Lösekessels und dem unteren
Führungsrad des Elevators sich befinden.
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Das Lösen des Salzes geschieht in folgender Weise: Das Salz tritt
durch eine Einfüllöffnung in dem Deckel in den Löseapparat und xällt zunächst auf
den obersten der Verteilungsbödend, von dem es von der ebenfalls von oben eintretenden
heißen Löselauge auf den darunterliegenden ruhenden Zwischenboden c gespült wird.
Auf diesem wird das Salz mit Hilt.e des Abstreifers e kräftig mit der Löselauge
vermischt. Die nicht gelösten Bestandteile fallen durch die untere öffnung des obersten
Zwischenbodens c auf den zweiten rotierenden Verteilungsboden d und von hier auf
den zweiten ruhenden Zwischenboden c usf. bis zum Boden des Lösekessels. Die feineren
Teilchen des Lösegutes, so der Kieserit, nehmen zum größten Teil den unmittelbaren
Weg zum Boden durch die engen Durchtrittsöffnungen f in den rotierenden und den
festen Böden, während das übrige Salz auf dem Zickzackwege einer längeren Einwirkung
der heißen Löselauge unterworfen ist, bevor es zum Boden gelangt.
Die
Löselauge tritt in den Löseapparat auf die für den Löseprozeß in Aussicht genommene
Temperatur vorgewärmt ein und erhält die für die Aufrechterhaltung dieser Temperatur
während des eigentlichen Löseprozesses zusätzlich erforderlich werdende Wärmezufuhr
durch in unmittelbarer Nähe des Zusammentreffens von Salz und Lauge angebrachte
Heizkörper oder Düseno für den direkten Dampfeintritt.
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Der Apparat kann bei entsprechender Leitung der Richtung des Laugenstromes
ahne weitere sonstigen Abänderungen ebensowohl für das Lösen im Gegenstrom verwendet
werden. Gegenüber anderen Konstruktionen besitzt der Löseapparat auch den Vorzug,
nur eine drehbare Welle zu besitzen und keine empfindlichen Teile im Innern zu haben,
Umstände, welche die Betriebssicherheit, die Anschaffungs- und Unterhaltungskosten
besonders günstig beeinflussen. Die Behandlung des Rückstandes führt hier zugleich
die dem Rückstand anhaltende, sonst in Verlust geratende heiße Lösung der übrigen
Lösung wieder zu und gestattet eine Extraktion der im Rückstand etwa noch ungelöst
vorhandenen Chlorkaliummengen, ohne daß die dem Lösen im Gegenstrom anhaftenden
Nachteile wesentlich in Erscheinung treten. Endlich sei auf die für die Grube sehr
erwünschte Einbringung von gekühltem Rückstand hinzuweisen. Die Zwilch enböden c
werden in den Lösekessel zweckmäßig nur eingehängt, so daß sie etwa bei Betriebsstörung
leicht herausgenommen werden können.
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Soweit stehende Löseapparate mit ähnlichen, dem Transport des Salzes
dienenden Vorrichtungen schon bekannt waren, zeigten diese den Mißstand, daß die
Anordnung von besonderen Heizkammern bei Betriebsstörungen eine vollständige Demontierung
der Apparatur notwendig macht. Demgegenüber sind bei der vorliegenden Erfindung
die konischen Böden als lose Einhängeböden konstruiert und die horizontalen, im
wesentlichen durch die Zentrifugalkraft entleerten Teller durch solche von konisch
nach außen abfallender Form ersetzt, wobei der Transport des Salzes auf dem ganzen
Wege wesentlich durch die Wirkung der Schwerkraft zustande kommt. In den Böden sind
außerdem öffnungen angebracht, durch welche Feinsalz und Kieserit im wesentlichen
unter Umgehung des Zickzackweges zu Boden sinken. Auch die Anordnung von Standrohren
zum Klären von Lösungen ist bekannt. Doch ist deren Anwendung bei stehenden Apparaten
und beim Gleichstromlöseprozeß noch nicht beschrieben. Gerade bei diesem für das
-Arbeiten im Gleichstrom bestimmten Apparat kann die klärende Wirkung des Gegenstromes
voll zur Geltung kommen. Es ist endlich auch bekannt, die Rückstandswärme bei den
Elevatoren durch Leiten der Lauge im Gegenstrom zum Rückstand bzw. Salz zu gewinnen.
Bei dem Lösen im Gleichstrom ist der Versuch der Ausnutzung der Rückstandswärme
aber noch nicht gemacht worden und in der vorliegenden Patentschrift derart durchgeführt,
daß ein Teil der Löselauge nach der Aufnahme der Rückstandswärme im Gegenstrom wieder
aufwärts strömt und dem oberen Teil des Lösegefäßes mit dem Hauptanteil der in anderer
Weise vorgewärmten Löselauge im Gleichstrom zugeführt wird.