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Verfahren zur Zerlegung von Mineralgemischen in deren Bestandteile
mittels Schwemmstrom Bei der Aufbereitung von Erzen ist je nach ihrer Art eine mehr
oder weniger weitgehende Zerkleinerung entweder zur vollständigen Aufschließung
der wertvollen Anteile notwendig, oder die Zerkleinerung zeitigt besonders bei mürbem,
leicht zerreibliebem Gut, bei dem zuweilen gerade die wertvollen Anteile vorzugsweise
zum Zerfall neigen, einen ungewollt hohen Grad der Kornfeinheit.
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Daraus ergibt sich, daß oft ein wesentlicher Teil des Reinerzgehaltes
bei nasser Aufbereitung aus den feinsten Schlämmen herausgeholt werden muß.
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Die einzelnen Feinteile haften aber im Schlamm zum Teil auf Grund
physikalischer Eigenschaften hartnäckig aneinander, z. B. derart, .daß gröbere Teilchen
von feineren, und zwar insbesondere von solchen etwa kolloider Größenordnungen,
jedenfalls von solchen unter l/.ooo mm umlagert (filmartig überzogen) werden oder
daß wieder derartige Feinteile miteinander oder mit noch feineren sich zu Komplexen
zusammenschließen.
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Welcher Art auch immer die Ballungen sein mögen, welche entstanden:
Die Einzelbestandteile in ihnen sind der Beeinflussung auf Grund ihrer besonderen
physikalischen Eigenschaften durch elektrische Aufladung oder durch Magnetismus
oder durch andere Einwirkung zunächst entzogen.
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Verschiedene Wege sind begangen o?er versucht worden, diese Bindungen
zu lockern, die Bildung solcher Ballungen zu verhindern oder zu beschränken oder
entstandene Komplexe zu sprengen, wie: Zusatz von Elektrolyten, von Kolloiden in
der Hauptsache als Dispersatoren, die Behandlung mit elektrischem Strom zur Beeinflussung
der elektrostatischen Eigenladung der Einzelteile, andererseits starke Bewegung
insbesondere durch Rühren der Trübe bei den Schwimmverfahren, bei denen aber meist
mit allen möglichen Zusatzmitteln gearbeitet werden muß, die in ihren Wirkungen
durch allerhand Zufälligkeiten und Besonderheiten je nach der Art und Beschaffenheit
des Erzes und des Grubenwassers beeinflußt werden, so daß diese Verfahren sehr empfindlich
sind und fast für jeden einzelnen Aufbereitungsfall die Bedingungen durch Versuche
festgestellt und angepaßt werden müssen, aber trotzdem infolge des Ineinandergreifens
zahlreicher sich abspielender Vorgänge die wünschenswerte Höchstleistung schwer
erreichen.
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Es gibt auch Verfahren, welche nur mit mechanischen Mitteln, also
unter einfachen physikalischen Bedingungen arbeiten. Ja, man hat auch schon vorgeschlagen,
die Auflockerung der geballten Einzelteilchen wie der Komplexe durch Schleudern
derselben in der Trübe gegen Prallflächen zu bewirken, um die Bindungen zu zerschlagen
und .die Einzelteilchen freizulegen, was durch Zentrifugalkraft von starker Intensität
erreicht werden soll. Aus der Torfentwässerung ist ferner bekannt,
den
aus einer Düse heraustretenden Torfschlammstrahl gegen eine Prallfläche zu richten,
um die festen Bestandteile von dem zur Verdunstung kommenden Torfwasser zu trennen.
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Nach weiteren, rein mechanisch arbeitenden Verfahren zur gesonderten
Abscheidung fester Körper wird das trockene Gut von einem Wasserstrahl getroffen.
Das der Trennung zusetzende Gut fällt zunächst herab. Alsdann wird es von dem oder
von den waagerechten Wasserstrahlen in der Luft oder im Bade aus der Bahn gelenkt
und nach dem spezifischen Gewicht oder nach Stückgrößen verschieden weit fortgeführt,
ehe es zu Boden fällt.
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Demgegenüber soll gemäß der vorliegenden Erfindung nach dem Hauptgrundsatz
gearbeitet werden: Volle Benetzung des trokkenen Gutes, alsdann vollständige Zerschlagung
des voll benetzten, also des feuchten und zu Komplexen geballten Gutes durch Prallwirkung
und folgende Bewegung des Gutes dauernd in einem oder auf der Oberfläche eines Flüssigkeitsstromes
oder Bades.
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Dank dieser dauernden Fortführung in gleichem Mittel, immer von neuem
einsetzender Benetzung und Zersprengung in diesem Medium und alsdann immer wieder
neuer Schaffung selbsttätiger Trennung nach einfachen physikalischen Bedingungen,
nämlich nach jenen des spezifischen Gewichtes und der Gleichfälligkeit auch bis
in die feinsten Korngrößen, ferner der Vermeidung jeder Reibung, sei es in sich,
sei es an den Einrichtungen, wird dank der Schneide-, der Stoß-und der Kraftwirkung
;des Wassers hiermit rein mechanisch eine vollständige und billig arbeitende Trennung
und Aussonderung erreicht, die allen Wirkungen anders und nicht derart gleichmäßig
fortgesetzt arbeitender Verfahren weit überlegen ist.
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Die Wirkung der dementsprechenden Einrichtung geht aus der nachstehenden
Beschreibung und der schematischen Zeichnung hervor.
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Abb. z stellt eine solche Einrichtung im Schnitt dar. A ist die Einspülvorrichtung,
welche in Abb. 2 besonders erläutert ist. B stellt das erste Gefäß dar, in welchem
das durchstoßende grobe Korn sich niederschlägt, während die Trübe in breitem Strom
über den Rand von B läuft, sich an den Wandungen niederziehend, um auf einen neuen
Wasserspiegel in C zu fallen. Hier stößt erneut schweres Gut durch, während die
leichtere Trübe in breitem Auslauf in ein neues Rohr D, welches am Auslauf .die
Verbindung zur Düse E bildet, zusammengefaßt wird.
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Der zweite Teil der Einrichtung besteht aus dem kastenähnlichen Gefäß
H, dessen Einzelheiten in Abb.3 wiedergegeben sind. F ist das Prallbrett, gegen
welches bei va der Abb. q. der Trübestrahl aus E stößt und sich im Bogen l auflöst.
Etwa vorhandenes schweres Gut fällt nach unten, wie es durch o angedeutet ist. Die
leichte Trübe kann durch eine Aussparung n, welche über dem Wasserspiegel liegt,
leicht abfließen.
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Die Aneinanderreihung derartiger Einrichtungen nach Maßgabe der immer
weiter zunehmenden Verfeinerung der Korngrößen im schwimmenden Gutsanteil ergibt
die für jede Art der Gemengteile und Korngrößen notivendige Gesamtanlage, wobei
es wichtig ist, für Austragung und möglichst unbehinderte Weiterführung der einzelnen
Absatzstufen Sorge zu tragen.
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So wird es häufig zweckmäßig sein, das bei o durchfallende gröbere
Korn bereits zur Nachbehandlung gegebenenfalls unter Verstärkung der Stoßwirkung
durch Frischwasser gesondert zu gewinnen und die hier verbleibende Trübe erneut
gleichartiger Prall-und damit Auflockerungs- wie Aussonderungswirkung zu unterwerfen.
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Es kann aber auch je nach der Zusammensetzung des Gutes und den vorliegenden
Zwecken genügen, das gröbere Gut vor dem Prallbrett erforderlichenfalls mit Unterwasser
zu behandeln und so nachzureinigen. Die im Abfluß nicht behinderte Trübe kann vor
der Abführung zu erneuter Auflockerung noch ,in gleichen Gefäß zur Aussonderung
von Zwischengut gegen ein Unterwasserriffbrett G stoßen, um den Weg der Gesamteinrichtung
zu verkürzen, sofern die Natur des der Aufbereitung unterworfenen Gutes dies besonders
bei auch hier einsetzender Verwendung von Frischwasser praktisch durchführbar erscheinen
läßt. Gegebenenfalls kann dieses Riffbrett so hoch sein, daß es zugleich überhaupt
als Trennwand für die verschiedenen Korngrößen gilt, vor welcher Niederschlag und
Austragung und hinter welcher Abfluß erfolgt. Derartige Ausbildung dient wesentlich
zur Erleichterung der Austragung und zur unbehinderten Fortführung der Trübe.
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Der Ablauf 1a und die Düse i des zweiten Gefäßes H in Abb.
i zeigen in weiterer Ausführung, wie bei besonderer Zusammensetzung des Gutes, besonders
aber in dem letzten Trübebehälter, das gegen ein Prallbrett T stoßende schwere Gut
auch auf die Weise zur Ausscheidung gebracht werden kann, daß dies Prallbrett nur
ein wenig in das Gefäß hineinragt und so der leichten Trübe die Möglichkeit gibt,
durch den ihr noch innewohnenden Auftrieb wieder das Gefäß K zu verlassen, um dann
in L noch durch Gefäßvergrößerung die letzte Ausstoßung des feinsten Kornes zu ermöglichen.
Der
Bau ergibt sich besonders aus der Zweckmäßigkeit, vor der Weiterführung in das nächste
System der Trennung durch Vermeidung von Drosselungen die Bildung neuer Ballungen
nach Möglichkeit auszuschalten. Immer muß (las Bestreben vorherrschen, das durchstoßende,
relativ auch schwerere und tatsächlich gereinigte Gut möglichst schnell von der
Trübe zu trennen und für sich zu gewinnen.
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Von besonderer Wirkung ist die Einspülvorrichtung A (Abb. 2).
Das Gut a fällt auf einen rückwärts ausgerundeten Tisch mit geneigter Ebene,
z. B. nach Art eines Spülkopfes, wie er im Spülversatz angewendet wird. Der Wasserstrahl
b schneidet in das fallende Gut hinein. Der Strahl kann mehrfach angeordnet und
versetzt sein, um jede Iflöglichkeit der Bildung von Wasserschleiern auszuschalten.
Die Mehrfachanordnung ist besonders dann ratsam, wenn man sich zum Einfallen des
Gutes nicht eines Trichters bedient.
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Da das immer wieder zu Ballungen neigende Gut sich leicht wieder verschlammt
und die eben durch die Einspülung erreichte Loslösung der einzelnen Körnchen voneinander
aufhebt, ist, wie durch d angedeutet, innerhalb des Einfallgefäßes eine nette Durchwirbelung
zum Zwecke der Erreichung vollkommenster Benetzung vorgesehen.
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Der Vorteil ist mehrfach. Der Wasserverbrauch ist äußerst gering,
da ja das gleiche Wasser immmer wieder zum Auflockern wie zum Trennen gebraucht
wird, und die Durchsatzmenge ist sehr groß.