DE475040C - Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung und Veredelung von Verwitterungs- und Absetzmassen, wie Kaolin, Asbest, Kreide u. dgl. - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung und Veredelung von Verwitterungs-und Absetzmassen, wie Kaolin, Asbest, Kreide u. dgl. Verwitterungs- und Absetzmassen erdiger Art, wie Kaolin, auch Asbest, Kreide u. a., haben meist noch mehr oder weniger den Strukturzusammenhang ihres Urgefüges (nicht zu verwechseln mit chemischer Struktur) und wurden bisher, gegebenenfalls nach Vorzerkleinerung in einer Flüssigkeit, meistWasser, aufgeschwemmt, von groben Bestandteilen, wie Steinen, getrennt, dann in großer Verdünnung über Sandfangschwemmrimnen zwecks Absonderung spezifisch schwerer Teilchen, wie Sand, geleitet, um endlich in großen Behältern zum Absitzen gebracht und zum Keifen eingesumpft zu werden. Das Reifen bezweckte die Lockerung des Strukturzusammenhanges und hat nur beschränkten Erfolg. Gleichzeitig erfolgte bei zunächst vorhandenem @Vasserüberfluß bei dem Setzen des Materials eine Schichtung nach Korngröße und spezifischem Gewicht. Besonders die Quarzsandteilchen setzten sich dabei zu unierst ab.
• Nach entsprechender Reifezeit wurde das über dem Satz stehende klare Wasser abgelassen und bis zur praktisch zulässigen Grenze der Sumpf von oben schichtweise abgenommen, um entwässert zu werden. Im Sumpf hatte sich das Material der Korngröße und dem spezifischen Gewicht entsprechend abgesetzt, die schwersten und größten Teile zu unterst. Nur plattenförmige Beimengungen, wie Glimmer, fanden sich wegen ihrer Schwebefähigkeit und geringen Schwere in allen Schichten und gelangten deshalb bei :der schichtweisen Entnahme als Verunreinigung auch mit in das entwässerte Feinmaterial. Je tiefer man bei der Entnahme kommt, um so mehr Sand und Glimmer erhält man, bei wachsender Korngröße.
• De je nach Ansprüchen früher oder später erreichte zulässige Entnahmegrenze läßt im zurückbleibenden Material neben dem darin enthaltenen Sand und Glimmer noch viel wertvolles Feinmaterial. zurück, das wegen des noch vorhandenen, durch die beschriebene Behandlung nicht aufgehobenen Strukturzusammenhanges sich zuerst rriitgesetzt hat und .so die Ausbeute an Feinmaterial .erniedrigt.
• Die hohen Kosten des bisherigen Verfahrens und in manchen Fällen seine geringe Ausbeute haben oft den wirtschaftlichen Abbau sonst guter Ka.olinlager verhindert.
• Das Verfahren mach der Erfindung beseitigt die Mängel des beschriebenen Verfahrens,. Der sonst sehr umfangreiche Gebrauch der Sandfangranen wird stark eingeschränkt oder ganz vermieden, ebenso die teuren, großen, ständige Aufmerksamkeit und ununterbrochenen Betrieb bedingenden Reifebehälter.
• Eine fortlaufende Arbeitsweise mit ununterbrochenem Kreislauf des Wassers ist ein besonderes Merkmal des neuen Verfahrens. Die gröberen, unaufschwemmbaren Beimengungen werden zunächst mechanisch entfernt, die feineren und die unverwitterten, in ihrer ursprünglichen Struktur unveränderten Teile mehr oder minder in einer geeigneten Mühle zerteilt. Die Schlemme wird darauf in an sich bekannte Vorrichtungen, Strömungssichter u. dgl" geleitet, z. B. Klärvorrichtungen, die durch entsprechende, nach Bedarf verstellbare Einbauten geeignet gemacht sind, so.daß sie statt als Klärvorrichtung als Strömungss lichter des Materials fortlaufend arbeiten. Hier tritt eine Scheidung nach der Korngröße ein, derart, daß sich noch vorhandene gröbere und schwerere Teile absetzen, um abgezogen erneut die Mühle zu passieren oder für andere Zwecke, z. B. zur Putzmittelherstellung, verwendet zu werden, während die feinen 'Teile mit dem Nasser den Sichter verlassen, um durch geeignete bekannte Vorrichtungen, Zentrifugen, Eindicker, Filterpressen u. dgl., auf den gewünschten Trockengehalt entwässert zu werden.
• Bei stark verunreinigtem, z. B. viel Sand enthaltendem Ausgangsmaterial kann vor die Mühle ein Vorsichter geschaltet werden, der die Verunreinigung ausreichend :entfernt. Bei genügend feinem Ausgangsmaterial kann die Mühle unter Umständen entbehrt werden.
• Hohe Ausbeute, geringer Platzbedarf, geringe Herstellungs- und Betriebskosten, Unabhängigkeit von Witterung und Frost, wenig lagernde Halbfabrikate und gute Wasserführung sind die Vorteile des :neuen Verfahrens.
• Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt.
• Abb. i zeigt schemafisch einen Schnitt durch die Gesamtvorrichtung.
• Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie II=II der Abb. i durch den Steinauswurfkanal.
• In Abb. i ist mit W der Transportwagen bezeichnet, der das Gut zur Rührbütte !B' bringt. In der Rührbütte ist ein Rührwerk angeordnet, dessen horizontale Welle C die propellerförmigen Rührarme A trägt. Durch einen Antrieb D wird die Welle mit den Flügeln in Umdrehung versetzt. Hinter den Rührarmen A liegt ein Gabelrad E, an dessen. Umfang die nach Art von Gabeln ausgebildeten Körbe H befestigt sind. Sie reichen unten bis zum Grund der Rührbütte B und werden oben über ,eine Austragrinne 0 geführt, in die die aus der Schwemmasse ausgeschiedenen Steine, d. h. grobe, unaufschwemmbare Beimengungen, entleert werden.
• Eine in ihrem oberen Teil durchbrochene Wand I trennt einen Raum der Rührbütte ab, aus dem die Schwemme durch ein Schöpfrad S in einen Regulierkasten 1Z gefördert wird. Der Regulierkasten ,erstreckt sich seitlich unter die ausschüttenden Schöpfbecher. Ein Überlauf X läßt die zuviel geförderte Menge nach der Rührbütte zurückfließen, so daß der Flüssigkeitsspiegel stets die gleiche Höhe hat. Durch einen Schieber I( wird die Zuflußmeng,e des Schwemmgutes zum Vorsichter F geregelt. Vorn Vorsichter strömt das Material zur Mühle M. Bei genügend reinem Ausgangsmaterial kann der Vorsichter F fehlen. Hinter der Mühle wird das Gut von der Pumpe P1 in einen Strömungssichter F1 gehoben, der mit zwei Überläufen versehen ist, einem Sicherheitsüberlauf T für überschüssige Mengen und reinem überlauf T' mit Abfluß N für das mit Feinmaterial beladene Schwemmgut. Ferner sind Ablaßventile O, OZ und Q vorhanden. Diese Ventile dienen zurr Ablassen der grobkörnigen Ablagerungen aus dem unteren Teil der Sichter. Die heispielswei:se dargestellten Sichrer haben Trichterform. Solche Trichter und ähnliche Apparate sind an sich als Klärvorrichtungen. bekannt, doch sind :sie für das Verfahren nach der Erfindung durch die besonderen Einbauten und Rohrleitungen erstmalig zur Verwendung als Sichter brauchbar gemacht. Derartige Einbauten sind z. B. der Schieber Y im Sichter F und der Rohrschieber Y1 im Sichter FZ. Der feine Schlamm wird meiner geeigneten Vorrichtung ü, wie Filterpressen, Eindicktrommeln, Zentrifugen, rotierende Saugfilter o-. dgl., entwässert und dann ausgetragen, während das Wasser im SammelbehälterV aufgefangen und durch die Pumpe P., in den Kreislauf zurückgeführt wird.
• Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Das in die RührbütteB aufgegebene Rohmaterial, Tonerde, Kaolin, Pfeifenerde, Lehm, allgemein mehr oder minder verunreinigte Kleselsäune-Tonerden sowie die Erdfarben, ferner Barium-Mineralien, wie Schwerspat und Witherit, und kieselsaure Magnesiummineralien, wie Asbest, Asbestine, schieferartiger Talkstein, Speckstein und Glimmer, dann kohlensaure und schwefelsaure Ca.Icium-Mineralien, z. B. Kreide und Gips, Anneline, Lenzn u. dgl., wird Zeit dem Wasser, das sich in der Bütte befindet, durch die propellerartigen Rührarme ,4 in Umlauf versetzt. Der Umlauf vollzieht sich in der durch den Pfeil angedeuteten Weise. Die Rührarme suchen die Materialbatzen immer wieder an der Wand- und Bodenschräge aufwärts zu treiben, die Steine mit hochzuhebenund so zu waschen. Das Arbeitsgut kehrt an der vorderen Stirnwand um und strömt rdann axial an der Welle entlang nach der ,gelochten Trennwand zurück. Das ,ergibt eine intensive Durcharbeitung. Auf diesem Wege scheiden sich die noch ;nicht genügend zerteilten Batzen radial nach, den Wänden, namentlich :dem Boden zu, ab, und nur gut aufgeschwemmtes Material gelangt durch die nur im tmittlerenund.oberen Teil gelochte Trennungswand I in das Abteil des Schöpfrades. Die Siteine"d. h. grobe, unaufschließbare Teile, .sammeln sich an der tiefsten Stelle der Bütte und werden durch die Körbe des Gabelrades mithochgenommen, fallen hoben in die gegen den Bütteninhalt abgedichtete Rinne Q, die sie durch die Büttenwand seitlich nach außen leitet. Dadurch, daß die MTand I in ihrem unteren Teil keine öffnungen besitzt, wird vermieden, daß grobe Teile in den Schöpfraum übertreten.
• Von dem Schöpfrad (oder auch seiner anderen Hebevorrichtung, z. B. einer Pumpe) wird die Aufschwemmung in den Regulierkasten R gehoben. Die Aufschwemmung fließt dann in stets gleicher, durch den Schieber K einstellbarer Menge zum Teil nach dem Vorsichter und von hier in die Mühle M, zum Teil über den Überlauf H in die Bütte zurück. Bei Pumpenbetrieb ist die Anordnung ähnlich. Im Vorsichter werden die auchimfei:nstvermahlenen .Zustand der Güte des Endprodukts schädlichen Fremdkörper ausgeschieden.
• In der Mühle M findet eine Feinzerkleinerung auf Korngröße statt, die .sich auf trockenem Wege nicht erreichen lassen, und so werden auch die in ihrer Struktur noch unveränderten Teilchen aufgeschlossen. Die nunmehr feine, aber noch im Endprodukt nicht gewünschte Bestandteile enthaltende Aufsclhwemmung wird durch die Pumpe P1 in den Sichter F1 gefördert. Der Flüssigkeitsstrom kann nach Richtung und Geschwindigkeit durch verstellbare Vorrichtungen (vgl. den Rohrschieber Y,) in der Weise geführt werden. daß die gewünschte Scheidung eintritt.
• Aus dem Sichter fließt die Aufschwemmung über den überfall ' und Abfluß N in die Entwässerungsvorrichtung U. Das abfließende Wasser wird in dem Sammelbehälter V aufgefangen.
• Durch- -die mit Pfeilen versehernen Linien ist der Gang des Flüssigkeitsstromes angedeutet. Besonders hervorzuheben ist die' Führung in den Sichtern. Es besteht die Möglichkeit, durch das Ventil Q gröbere Bestandteile der Aufschwemmung der Rührbütte B wieder zuzuführen. Die abfließenden '\Vässer, sei es aus dem Regulierkasten oder dem Sichter oder der Entwässerungsanlage, «-erden wieder in den Kreislauf eingeführt, so daß nur die mit dem Fertigprodukt und gegebenenfalls mit den in der Sichterspitze abgezogenen Bestandteilen verbundenen Flüssigkeitsmengen die Vorrichtung endgültig verlassen. Die durch die Ventile O und 0, abgezogenen Bestandteile können z. B. als Putzmittel Verwendung finden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Aufbereitung und Veredelung von Verwitterungs- und Absetzmassen, wie Kaolin, Asbest, Kreide u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß das Rohmaterial zunächst eine Naßrührvorrichtung (B) durchströmt, in welcher grobe Teile, insbesondene Steine, abgeschieden werden und gleichzeitig eine Aufschwemmung erzeugt wird, welche einer Mühle (M) zugeführt wird, von wo sie durch einen Strömungssichter (F1) einer Entwässerungsvorrichtung zuströmt, so daß die gesamte Aufbereitung und Veredelung des Materials m einem fortlaufenden Arbeitsverfahren vor sich geht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, .dadurch gekennzeichnet, daß das Material vor der Zerkleinerung in der Mühle (M) durch einen Vorsichter (F) geleitet wird.
3. 3. Verfahren ,nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß ein überschuß an Aufschwemmung und grobe Teile aus dem Strömungssichter (F1) der Naßaufbereitungsvorrichtung (B), in der die Bearbeitung beginnt, wieder zugeführt werden. q.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß grobe Teile den Strömungssichtern (F und F1), z. B. zur Verwendung als Putzmaterial, ,entnommen werden. 5. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i bis q., gekennzeichnet durch eine Rührbütte (B) mit Vorrichtungen (E, G) zum Ausschneiden fester Teile, insbesondere Steine, eine Mühle (M) zum Zerkleinern der von der Aufschwemmung aus der Rührbütte SB) mitgenommenen festen Teile, eine Sichtvorrichtung (F,) zum abermaligen Scheiden feiner und grober Bestandteile .sowie eine Entwässerungsvorrichtung (U),.welche Vorrichtungen von der Aufschwemmung ununterbrochen durchflossen werden. 6. -Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch :einen Vorsichter (F) vor der Mühle (M), z. B. einen Scheidetrichter mit einstellbarer Zwischenwand (Y). 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührbütte (B) einen kegeligen Querschnitt hat und mit kegelig ansteigenden Rührflügeln versehen ist, die einen Kreislauf der Aufschwemmung unter Aussonderung schwerer Teile, z. B. Steine, erzeugen, während die ausgesonderten schweren Teile durch eine Hebevorrichtung (E) entfernt werden. B. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, gekennzeichnet durch .ein Gabelrad (E), das in der Rührbütte (B) schwere Teile erfaßt und sie in eine geneigte Abführrinne (G) schüttet, in der sie nach außen rutschen. 9. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 8, gekennzeichnet durch eine durchbrochene Wand (I) hinter der Rührbütte, die in ihrem oberen Teil durchbrochen, in ihrem unteren Teil undurchbrochen ist und eine. Kammer für .ein Schöpfrad (S) abschließt. i o. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in denn Scheidebehälter (F1) die von .der Mühle (M) kommende Aufschwemmung im Strom in ,eine in der gewünschten Korngröße durch entsprechende Strömungsgeschwindigkeit_ ,einstellbare Aufschwemmung feiner Teile und sich absetzender grober Teile getrennt wird, wobei die Aufschwemmung der feinen Teile über !einen `Überfall (T') abgeleitet wird, während die groben Teile unten im Behälter (F) abscheidbar sind. i i. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis i o, gekennzeichnet durch Rückleitungen zur Rühxbütte von der Scheidevorrichtung (F1), mittels deren überschüssige Aufschwemmung von neuem der Rührbütte (B) zugeführt werden. kann. 12. Vorrichtung mach Anspruch 5 bis i i, gekennzeichnet durch meinen Ablaß (Q) für die gröberen Bestandteile unten an der Scheidevorrichtung (Fi), an denn sich eine Rückleitung zur Rührbütte (B) anschließt, sowie durch unmittelbare Auslässe (O, 0l) für diese ,Bestandteile an ,(den Sichrere (F bzw. Fi) zur eudgültig.en Entnahme ;der gröbleren Bestandteile zu anderen Zwecken.