DE4224948A1 - Verfahren zur Sandaufbereitung und Schwertrübesortierer mit pulsierender Wassersäule - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von Sanden, die organische oder sonstige Verunreinigungen enthalten, bei dem das Aufgabegut eine durch die Feinteile des Sandes erzeugten Schwertrübe zugeführt wird, in die Frischwasser gleichmäßig über den Querschnitt verteilt einge­ geben wird, woraufhin die leichten Bestandteile mit dem Überlaufwasser ausgeschwemmt und die schweren Bestandteile am Behälterboden abgezogen werden. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Sanden mit Sortierergehäuse, mit dem oberen Rand zugeordneter Überlauf­ rinne, dem Sinkgutauslaß und dem Wasseranschluß und dem Düsenboden zur gleichmäßigen Verteilung des Aufstromwassers.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind bekannt, um insbesondere die im Bereich der Braunkohle liegenden Sandvorkommen so weit aufzubereiten, daß dieser Sand auch für hochwertige Betone verwendet werden kann. Dabei sind in derartigen Sandvorkommen sowohl Pyrit wie Carbonate wie auch Verwachsenes zu finden, aber auch organische Sedimente wie Braunkohle oder schweres Holz. Eingesetzt wird hierfür ein Verfahren und eine Vorrichtung, bei denen das aufzube­ reitende Gut einem Schwertrübesortierer zugeführt wird, in den von unten her Frischwasser eingeführt wird, das über einen Düsenboden so vergleichmäßigt wird, daß sich im oberen Bereich des Wirbelschichtbehälters eine Wirbelschicht ein­ stellt, die das Austragen der Braunkohle, des Holzes u.ä. Teile begünstigt. Diese Materialien werden über die Über­ laufrinne mit dem Überlaufwasser zusammen abgeführt. Die Wirbelschicht wird dabei vor allem durch das feinkörnige Schwergut erreicht, so daß sich eine vorteilhafte Trenn­ suspension ergibt, auf der das Leichtgut aufschwimmt. Insbe­ sondere bei Verwachsenem kommt es zu Problemen, weil dann die Einhaltung der Wirbelschicht schwierig ist bzw. weil dieses schwerere Verwachsene dann doch absinkt und nicht mit dem Überlaufwasser abgezogen werden kann. Wird dieses Problem durch zusätzliche Wasserzuführung gelöst, so tritt nicht nur ein erhöhter Wasserverbrauch ein, sondern es be­ steht auch die Gefahr, daß nun anderes schweres Gut mit ausgetragen wird, weil die Wirbelschicht sich entsprechend aufgrund des erhöhten Wasserzuflusses verändert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Trennerfolg derartiger Vorrichtungen zu verbessern und den Wasserbedarf einzuschränken oder gar zu senken.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wassersäule im Wirbelschichtbehälter ganz oder teilweise in Schwingung gebracht und gehalten wird und daß die Inten­ sität der Schwingung der Ausbildung der Wirbelschicht ent­ sprechend eingestellt wird.

Es zeigt sich überraschend, daß durch diese Schwingungen bzw. durch die pulsierende Wassersäule nun auch das schwerere Verwachsene mit zur Oberfläche transportiert wird, so daß es mit dem Überlaufwasser ausgeschwemmt werden kann, ohne daß sich der Aufbau der Wirbelschicht im Prinzip ändert. Durch den verbesserten Trennerfolg kann nicht nur die Wasser­ zufuhr beibehalten, sondern sogar noch reduziert werden, was aufgrund des veränderten spezifischen Wasserverbrauches auch zur Reduzierung von Betriebskosten führt.

Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Vorrichtung, bei der dem Wirbelschichtbehälter auf die Wassersäule ein­ wirkende Vibratoren zugeordnet sind. Über diese Vibratoren wird die Wassersaule gezielt in Pulsation gebracht und ge­ halten, so daß der weiter oben schon erwähnte verbesserte Trennerfolg eintritt. Durch diese Pulsation der Wirbelschicht erreicht man eine Kombinationswirkung aus autogenem Schwer­ trübetrennen und dem Sortieren in Setzmaschinen.

Eine zweckmäßige Ausführung der Erfindung sieht vor, daß das Unterteil des Wirbelschichtbehälters gegenüber dem Oberteil beweglich ausgebildet und mit Vibratoren verbunden ist. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß ohne großen Auf­ wand aber über den gesamten Querschnitt eine gleichmäßige Pulsation erzeugt wird. Dabei wird dieses noch dadurch ver­ gleichmäßigt, daß die Pulse quasi durch den Düsenboden ver­ gleichmäßigt werden kann.

Eine weitere Ausbildung sieht vor, daß der Wirbel­ schichtbehälter auf Vibratoren gelagert ist, wobei dann zwar größere Massen bewegt werden müssen, dafür aber eine gleichmäßige Wasserbewegung absolut sichergestellt ist.

Darüber hinaus ist es auch denkbar, im Wirbelschichtbe­ hälter unterhalb des Düsenbodens Vibratoren anzuordnen, d. h. sie im Wasser unterzubringen, so daß die Wassersäule direkt über diese Vibratoren beeinflußt wird. Auch hier erfolgt eine Vergleichmäßigung durch den Düsenboden, was dann ausgeschlossen oder umgangen ist, wenn die Vibratoren, wie nach einer weiteren Ausbildung vorgesehen, unterhalb der Wirbelschicht angeordnet oder in die Behälterwand einge­ lassen sind. Hier erfolgt eine Umgehung des Düsenbodens, da die Wassersäule erst oberhalb der Vibratoren in Bewegung gebracht wird bzw. so beeinflußt wird, daß sich sinusförmige oder auch anders gebildete Bewegungen der Wassersäule erge­ ben.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen sind, mit denen ohne Veränderung des Wasserzuflusses der Trenner­ folg einer derartigen Schwertrübesortierung zum Positiven hin verändert werden kann. Dabei werden mehrere Lösungen vorgeschlagen, mit denen die notwendigen Pulse bzw. Vibra­ tionen erzeugt werden können, um auf diese Art und Weise die Wassersäule gezielt ganz oder in Abschnitten in sinus- oder andersförmige Bewegungen zu versetzen. Damit wird die Wirbelschicht gezielt beeinflußt und auch schwereres Ver­ wachsenes sicher mit ausgetragen, ohne daß die Gefahr be­ steht, daß das gewünschte schwerere. d. h. insbesondere der Quarzsand in gewissen Kornklassen mit ausgetragen wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegen­ standes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsbei­ spiele mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung mit bewegtem Behälter­ unterteil,

Fig. 2 eine Vorrichtung mit insgesamt bewegtem Behälter,

Fig. 3 einen Schwertrübesortierer mit in die Wassersäule eingehängten Vibratoren und

Fig. 4 einen Schwertrübesortierer mit in die Behälterwand eingelassenen Vibratoren.

Fig. 1 zeigt einen Wirbelschichtbehälter (1), dessen Wassersäule mit (2) bezeichnet ist. Unten im Bereich des Bodens des Wirbelschichtbehälters (1) erfolgt der Wasserzu­ fluß (3), der durch den Düsenboden (4) vergleichmäßigt wird.

Mit (5) ist der Sinkgutauslaß bezeichnet, während die Überlaufrinne (6) am oberen Rand des Wirbelschichtbehälters (1) angebracht ist. Über diese Überlaufrinne (6) wird das leichtere Aufgabegut ausgetragen, das quasi auf der Wirbel­ schicht (7) aufschwimmt.

Nach Fig. 1 sind zwischen Unterteil (12) und Oberteil (13) Vibratoren (9, 10) angebracht, die das Unterteil (12) in Pulsation bringen und damit auch die gesamte Wassersäule (2). Der Boden (14) dient dabei als Pulsfläche.

Der in Fig. 2 gezeigte Wirbelschichtbehälter (1) ent­ spricht dem in Fig. 1 dargestellten und weiter oben erläuter­ ten Behälter, wobei hier unter dem Boden (14) Vibratoren (9, 10) angeordnet sind, so daß der gesamte Wirbelschicht­ behälter (1) in Bewegung gebracht wird, um auf diese Art und Weise die Wassersäule (2) und damit die Wirbelschicht (7) zu beeinflussen.

Fig. 3 zeigt in die Wassersäule (2) eingehängte Vibra­ toren (9, 10), wobei diese einmal unterhalb der Wirbelschicht (7) und oberhalb des Düsenbodens (4) und einmal unterhalb des Düsenbodens (4) angeordnet sein können.

Auch die aus Fig. 4 ersichtliche Ausführungsform des Wirbelschichtbehälters (1) entspricht im wesentlichen der der vorhergehenden, nur daß hier die Vibratoren (9, 10) in die Behälterwand (15) eingelassen sind. Sie wirken somit nicht direkt in Richtung Wirbelschicht, sondern nur indirekt, wobei allerdings die Möglichkeit besteht, sie schräg anzu­ ordnen, so daß ihre Wirkung schräg nach oben eintritt.

Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfin­ dungswesentlich angesehen.

Claims (6)

1. Verfahren zum Aufbereiten von Sanden, die organische oder sonstige Verunreinigungen enthalten, bei dem das Auf­ gabegut eine durch die Feinteile des Sandes erzeugten Schwer­ trübe zugeführt wird, in die Frischwasser gleichmäßig über den Querschnitt verteilt eingegeben wird, woraufhin die leichten Bestandteile mit dem Überlaufwasser ausgeschwemmt und die schweren Bestandteile am Behälterboden abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassersäule im Wirbelschichtbehälter ganz oder teil­ weise in Schwingung gebracht und gehalten wird und daß die Intensität der Schwingung der Ausbildung der Wirbelschicht entsprechend eingestellt wird.

2. Vorrichtung zur Aufbereitung von Sanden, mit Sortierergehäuse mit dem oberen Rand zugeordneter Überlauf­ rinne, dem Sinkgutauslaß und dem Wasseranschluß und dem Düsenboden zur gleichmäßigen Verteilung des Aufstromwassers zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wirbelschichtbehälter (1) auf die Wassersäule (2) einwirkende Vibratoren (9, 10) zugeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (12) des Wirbelschichtbehälters (1) gegen­ über dem Oberteil (13) beweglich ausgebildet und mit Vibra­ toren (9, 10) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelschichtbehälter (1) auf Vibratoren (9, 10) gelagert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Wirbelschichtbehälter (1) unterhalb des Düsenbodens (4) Vibratoren (9, 10) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibratoren (9, 10) unterhalb der Wirbelschicht (7) angeordnet oder in die Behälterwand (15) eingelassen sind.