DE511571C - Verfahren und Vorrichtung zur Trennung von Aufbereitungsgut nach dem spezifischen Gewicht durch tangentialen Waschstrom - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trennung zerkleinerter, gemischter Materialien verschiedenen spezifischen Gewichts. Man kennt bereits eine Reihe von Vorrichtungen, besonders für Erzwäschen, welche die schichtenbildende Wirkung eines rotierenden Wasser körpers ausnutzen sollen. So ist z. B. verschiedentlich vorgeschlagen worden, Material und Wasser in einer gemeinsamen oder getrennten Zuführungsleitung oben oder nahe dem Boden eines kreisförmigen Behälters einzuführen, wobei der Erfahrungssatz ausgenutzt wurde, daß Gut von höherem spezifischen Gewicht an die Wandungen des Behälters geschleudert wird, dort auf einem schrägen Boden herabrutscht und durch eine zentrale Abflußröhre entfernt wird, während die spezifisch leichteren Teile in der Mitte des Behälters durch eine besondere Saugvorrichtung nach oben durch die Abflußröhre abgezogen werden. Gewöhnlich ragte dabei die Abflußröhre weit in den meist konischen Boden des Waschbehälters hinein, und die ständige Verengerung des im Behälter absteigenden Gemisches von Waschgut und Waschflüssigkeit hinderte eine wirkungsvolle Scheidung des Waschgutes in Schichten verschiedener Dichte. Auch die über dem trichterförmigen Boden in bekannter Weise nahe dem Umfang angeordneten Saugröhren für die Flüssigkeit und die leichteren Bestandteile verhindern Schichtenbildung und einwandfreie Trennung.

Fand wirklich Schichtenbildung statt, so wurde beim Absaugen der leichten Bestandteile die Schichtenbildung der nahe an der Saugstelle liegenden und noch nicht klar abgesonderten und abgelagerten Schichten zerstört. Diese Schwierigkeiten werden durch das vorliegende Verfahren und die beschriebene Vorrichtung überwunden, wobei ohne Störung der Schichtenbildung eine fast vollkommene Trennung der Materialien eintritt.

Das Verfahren beruht auf der Anreicherung des gewünschten Produktes auf nassem Wege in einem sich drehenden, geschichteten Bett, das durch die Wirkung einer Wirbelströmung erzeugt wird.

Gemäß der Erfindung geschieht die Abführung der leichten Bestandteile eines Gemisches lediglich durch die Spülkraft eines Waschstromes und der Austrag der sich nach unten schichtenden schwereren Anteile durch ein entsprechend tiefer stehendes Steigrohr mittels eines zweiten, am oberen Ende eines dieses Steigrohr umgebenden Mantelrohres

tangential eintretenden Druckwasserstromes, der beim Übergang in das Steigrohr die schweren Bestandteile mitreißt.

Die Vorrichtung zur Trennung von Aufbereitungsgut hat ein zentral angeordnetes Steigrohr und ein zugehöriges Mantelrohr innerhalb des Rohres für den Abgang der leichten Anteile.

Eine zweite Ausführungsform sieht die An-Ordnung des Steigrohres und Mantelrohres außerhalb des Behälters vor, welch letzterer durch eine an seine tiefliegende zentrale Bodenöffnung anschließende abfallende Leitung mit dem unteren Ende des Mantelrohres ver-. 15 bunden ist.

In den Zeichnungen ist
Abb. ι ein schematischer Schnitt durch die Vorrichtung,

Abb. 2 eine Draufsicht der Vorrichtung, Abb. 3 ein Schnitt durch eine andere Ausführungsform,

Abb. 4 eine Draufsicht der Abb. 3 und Abb. 5 eine schematische Ansicht des Wasserzirkulationssystems.

In den Abb. 1 und 2 ist ein stehender Behälter Ä mit einem konischen geschlossenen Boden B', einer geschlossenen Decke C' und einem Wassereinlaß//' im oberen Teil gezeigt.

Das gemischte, zerkleinerte Material wird durch den Einlaß C eingeführt. Konzentrische Abfuhrleitungen D' und M' sind mit verschiebbaren unteren zylindrischen Teilen E' und N' und oben mit Ablaßtrögen F', O' ver-J5 sehen.

Das durch //' eintretende Wasser verursacht die Bildung eines aus Schichten bestehenden, sich drehenden Bettes über dem Boden der Kammer Ä. Das leichtere Material wird der Abführungsleitung D' und dann dem Trog F' zugeführt, während das schwerere Material der unteren Schicht von dem unteren Teil des Bettes in die Abführungsleitung M' und von da in den Trog O' ge-♦5 langt, und zwar durch die Spülkraft des durch P' in die ringförmige Kammer/' eingelassenen Waschstromes.

Wie üblich, wird das Wasser wieder und wieder benutzt und ist ein Zirkulationssystem schematisch in Abb. 5 gezeigt. Die Zuführung des Wassers zur Bildung der verschiedenen Wirbel wird durch Ventile//",/⁵",//'", P'" geregelt.

In den Abb. 3 und 4 ist eine andere Ausführungsform der Vorrichtung gezeigt. Der Behälter A hat hier wieder _ einen konischen Boden B und eine geschlossene Decke C, durch welche eine zylindrische Abführungsleitung D hindurchragt, die konzentrisch zur Kammer .(4 angeordnet ist.

Durch die Decke C nahe des Umfanges des Behälters./! geht weiterhin eine senkrechte Materialienzufuhrleitung G, welche über die waagerechte Ebene des Äblaßtroges F nach oben ragt.

In den oberen Teil des Behälters A läuft tangential dazu ein Wassereinlaß H, der mit einem unter Druck stehenden Wässervorrat in Verbindung steht.

Von dem Boden B und konzentrisch dazu verläuft eine Ablaßleitung/ seitlich in das untere Ende eines zylindrischen Behälters /, der ebenfalls einen konischen Boden K hat und durch eine Decke L oben abgeschlossen ist. Durch die Decke ragt nach unten in den Behälter und konzentrisch dazu eine Abführungsleitung M.

Das untere Ende dieser Leitung M. trägt ein senkrecht einstellbares zylindrisches Glied N, und auf dem oberen Ende der Leitung sitzt in derselben waagerechten Ebene wie der Auslaßtrog F ein Auslaßtrog O. Im oberen Teil des Behälters/ befindet sich tangential dazu am Umfang ein Wassereinlaß P₃ welcher mit einem unter Druck stehenden Wasservorrat verbunden ist.

Der Arbeitsvorgang nach dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei angenommen werden · soll, daß die Vorrichtung zur Trennung fein zerkleinerter Kohle von Schieferteilchen dient, ist folgender:

Das Wasser wird unter Druck durch die Einlasse H' und P' in den Behälter Ä und die ringförmige Kammer/' eingelassen und drückt die darin enthaltene Luft heratis, indem es dieselbe ersetzt, wobei es kreisförmige Bewegungen im Behälter und in dsr Kammer ausführt. Das Wasser steigt in den Abführungs- oder Auslaßleitungen D^f und M' an und fließt schließlich aus den Trögen F' und <y. Die Menge des durch die Einlasse//' und P' eingeführten Wassers ist regelbar und wird für die Trennung des gerade verarbeiteten Materials eingestellt.

Das zu trennende Kohlen- und Schiefergemisch wird durch die Leitung G' eingeführt, trifft auf das nach unten kreisförmig sich bewegende Wasser und wird gegen die äußeren Wände des Behälters geworfen, wo es sich auf dem Bodenß' infolge der Drehbewegung des Wassers in konischer Form ablagert, welche Form aber durch die tiefer in das Materialbett hineinragende ringförmige Kammer/' unterbrochen wird. Das so gebildete Materialbett füllt mehr und mehr den unteren Teil des Behälters .4'.

Die Trennung der Kohle vom Schiefer tritt vollkommen durch den Drehstrom des Wassers im Behälter A' ein infolge des leichteren spezifischen Gewichtes und des kleineren Reibungswiderstandes der Kohlenteilchen im Vergleich mit dem höheren spezifischen

Gewicht und dem größeren Reibungswiderstand der Schieferteilchen. Letztere sinken schneller abwärts und bilden so die untere Schicht des Materialbettes, während die leichten Kohlenteilchen zum Teil dauernd in Drehbewegung oben schwimmen oder sich als obere Schicht ablagern.

In die untere Schieferschicht ragt die axial in der Abfuhrleitung D¹' gelegene ringförmige ίο Kammer /' mit Abfuhrleitung M! hinein, in welcher Kammer ein eigener Drehstrom erzeugt wird, der aber nicht mehr zur Materialtrennung, sondern nur zur Abfuhr des Schiefers durch genanntes Abfuhrrohr M! in den Abflußtrog O' dient. Die passende Einstellung des senkrecht verschiebbaren Zylinders N' bewirkt das Mitreißen der Schieferteile durch das steigende Wasser.

Um den in die Schieferschicht hineinragenden Teil der ringförmigen Kammer/' häuft sich konisch die Ober- oder Kohlenschicht.

Durch passende Einstellung des senkrecht verschiebbaren Zylinders E' werden die Koh-S5 lenteilchen der Spitze des Konus durch das in die Abfuhrleitung D' fließende Wasser mitgerissen und in den Auslaßtrog F' gebracht. Die Abführung von Kohle durch den Trog F' und von Schiefer durch den Trog O' steht in bestimmtem Verhältnis zueinander, und zwar für verschiedene Mengen, die in einer Zeiteinheit behandelt werden, wobei gleichmäßige Bedingungen der rotierenden Betten in den Behältern^' und /' und gleich wirksame Trennung der Teilchen aufrechterhalten werden.

Bei gleichmäßiger Zufuhr kann sich auch der Prozentsatz der nachgeführten Kohlenteilchen ändern, ohne daß die fortlaufende gute Trennung und Abführung der Teilchen darunter leidet.

Die Schichtenbildung des Bettes durch Wirb el Wirkungen wird nicht durch Saugwirkung nach der Mitte zu hervorgerufen oder durch einen schnellen Bodenstrom, welcher die Schichtung stören würde. Die kreisförmige und spiralförmige Bewegung der Flüssigkeit ist in waagerechten Ebenen genügend gleichmäßig und ungestört, so daß die für die Trennung nötige Schichtung aufrechterhalten wird. Materialien, die so fein zerteilt sind, daß sie als Schlämme vorliegen, sind schwer oder nicht trennbar, selbst wenn sie Teilchen verschiedenen spezifischen Gewichts besitzen, da diese Teilchen eine große Oberfläche haben und schwimmend von irgendeiner Flüssigkeitsströmung fortgetragen werden.

Zur Absonderung von Schlämmen aus schlammhaltigem Material wird das Gut, z. B. aus Kohlenschlämmen bestehend, durch die Leitungen G oder Q' in die Trennkammern gebracht, wobei die durch Einlasse// und P oder H' und P' eintretende Wassermenge derartig verringert wird, daß die gröberen Schiefer- und Kohlenteile sich am Boden B oder B' ansammeln und zusammen durch die Leitungen /, / und O oder N', M' und O' entfernt werden, während die Schlämme im Schwebezustand erhalten und durch die LeitungenZ> oder D' den Trögen F, F' zugeführt werden. Darauf werden die gröberen Kohlen- und Schieferteile bei verstärkter Wirbelströmung zwecks Trennung voneinander weiterbehandelt.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Trennung von Aufbereitungsgut nach dem spezifischen Gewicht in einem stehenden Behälter von kreisförmigem Querschnitt durch in dessen oberem Teil tangential eingeführten Waschstrom, wobei die sich nach oben schichtenden leichteren Anteile durch ein von oben her bis auf • die durch den Wirbelstrom geschichtete Anschwemmung reichendes zentrales Rohr abgeführt werden, gekennzeichnet durch die Abführung der leichten Bestandteile lediglich durch die Spülkraft des Waschstromes und den Austrag der sich nach unten schichtenden schwereren Anteile durch ein entsprechend tiefer stehendes Steigrohr mittels eines zweiten, am oberen Ende eines dieses Steigrohr umgebenden Mantelrohres tangential eintretenden Druckwasserstromes, der beim Übergang in das Steigrohr die schweren Bestandteile mitreißt.
2. 2. Vorrichtung zur Ausführung der Trennung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die zentrale Anordnung des Steigrohres und zugehörigen Mantelrohres innerhalb des Rohres für den Abgang der leichten Anteile.
3. 3. Vorrichtung zur Ausführung der Trennung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Anordnung des Steigrohres und Mantelrohres außerhalb des Behälters, der durch eine an seine tiefliegende zentrale Bodenöffnung anschließende, abfallende n₀ Leitung mit dem unteren Ende des Mantelrohres verbunden ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen