DE60210800T2 - Vorrichtung und verfahren zur sedimentation von mineralschlämmen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur sedimentation von mineralschlämmen Download PDF

Info

Publication number
DE60210800T2
DE60210800T2 DE60210800T DE60210800T DE60210800T2 DE 60210800 T2 DE60210800 T2 DE 60210800T2 DE 60210800 T DE60210800 T DE 60210800T DE 60210800 T DE60210800 T DE 60210800T DE 60210800 T2 DE60210800 T2 DE 60210800T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sludge
tank
mud
opening
fresh
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60210800T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60210800D1 (de
Inventor
Guy Jonquière PELOQUIN
Guy Chicoutimi SIMARD
Alain La Baie BOIVIN
Renald Jonquière DUFOUR
Rock Chicoutimi LEMYRE
Andrew Beaconsfield CARRUTHERS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rio Tinto Alcan International Ltd
Original Assignee
Alcan International Ltd Canada
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alcan International Ltd Canada filed Critical Alcan International Ltd Canada
Publication of DE60210800D1 publication Critical patent/DE60210800D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60210800T2 publication Critical patent/DE60210800T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0018Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation provided with a pump mounted in or on a settling tank
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0027Floating sedimentation devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0039Settling tanks provided with contact surfaces, e.g. baffles, particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/01Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation using flocculating agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/02Settling tanks with single outlets for the separated liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/02Settling tanks with single outlets for the separated liquid
    • B01D21/04Settling tanks with single outlets for the separated liquid with moving scrapers
    • B01D21/06Settling tanks with single outlets for the separated liquid with moving scrapers with rotating scrapers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/02Settling tanks with single outlets for the separated liquid
    • B01D21/08Settling tanks with single outlets for the separated liquid provided with flocculating compartments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/2405Feed mechanisms for settling tanks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/2405Feed mechanisms for settling tanks
    • B01D21/2416Liquid distributors with a plurality of feed points
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/2427The feed or discharge opening located at a distant position from the side walls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/245Discharge mechanisms for the sediments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/30Control equipment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2221/00Applications of separation devices
    • B01D2221/04Separation devices for treating liquids from earth drilling, mining

Description

  • Technisches Gebiet
  • Diese Erfindung betrifft Klärbecken für mineralische Schlämme (manchmal als Schwerkraft-Klärbecken, Druck-Klärbecken, Klärer, Separatoren, Verdicker, Tief-Verdicker und dergleichen bezeichnet), die in industriellen Prozessen verwendet werden. Insbesondere betrifft die Erfindung Klärbecken, die zum Auswaschen oder Verdicken von Schlämmen aus Mineralien oder mineralischen Resten verwendet werden, beispielsweise Rotschlamm, der während der Extraktion von Aluminiumoxid aus Bauxit durch den Bayer-Alkalin-Aufschlussprozess produziert wird.
  • Stand der Technik
  • Viele industrielle Prozesse verwenden Tanks oder Reservoirs, in denen Schlämmen aus mineralischen Materialien oder Aufbereitungsrückständen ermöglicht wird, sich abzusetzen und zu verdichten, wobei diese Prozesse oft unter Beihilfe von Flockungsmitteln oder anderen chemikalischen Hilfsstoffen ablaufen, um eine untere, eingedickte Schlammschicht und eine obere, geklärte oder flüssige Schicht zu erzeugen. Der Eindickungsprozess kann aus verschiedenen Gründen erforderlich sein, wird jedoch oft dazu verwendet, einen dicken Schlamm oder einen plastischen Feststoff zu erzeugen, der leichter und ökonomischer als dünner Schlamm abgelagert oder transportiert werden kann. Die geklärte Flüssigkeit kann dann zum gleichen industriellen Prozess rezirkuliert werden oder direkt verkauft werden.
  • Ein Beispiel eines Klärbeckens dieser Art ist im US-Patent 4,830,507 offenbart, welches am 16. Mai 1989 dem gleichen Anmelder wie die vorliegende Anmeldung erteilt wurde. Die Vorrichtung besteht aus einem großen, nach oben hin offenen Tank, der einen Auslass für den eingedickten Schlamm am Zentrum der Bodenwand sowie einen Auslass für die geklärte Flüssigkeit in einer Seitenwand des Tanks nahe der offenen Oberseite aufweist. Zu klärender Schlamm wird in den Tank über ein Zufluss-Bohrloch, das am Zentrum des Tanks nahe der Oberseite positioniert ist, eingeführt. Das Zufluss-Bohrloch ist ein aufrecht stehender Zylinder, der aus einer zylindrischen Seitenwand mit einem offenen oberen Ende und einem unteren Ende, das vollständig offen oder nur teilweise von einem ringförmigen nach innen gerichteten Vorsprung oder einem Rand vom unteren Ende der Seitenwand verschlossen ist, besteht. Wenn der nach innen gerichtete Vorsprung überhaupt vorliegt, endet er kurz vor dem Zentrum des Zufluss-Bohrlochs und lässt eine kreisförmige Öffnung an dessen Zentrum offen. Das Zufluss-Bohrloch ist teilweise unter die obere Oberfläche des Schlamms im Tank eingetaucht und frischer Schlamm wird unterhalb der Schlamm-Oberfläche tangential zur zylindrischen Innenwand in das Innere des Zufluss-Bohrlochs zugeführt und erzeugt einen kreisförmigen Strom aus Schlamm innerhalb des Zufluss-Bohrlochs. Ein Flockungsmittel oder eine andere Chemikalie können zur Mischung mit dem Schlamm zum Zufluss-Bohrloch hinzugefügt werden, so dass sich Flocken bilden können und die ausgeflockte Schlammmischung sinkt dann durch die zentrale Öffnung am Boden des Zufluss-Bohrlochs in den Körper des Tanks, in dem das Absetzen eintritt, ab.
  • Der Absetz-Prozess wird von einem aufrecht stehenden sich drehenden Rührer in der Form eines Rechens oder dergleichen, der zentral im Tank angeordnet ist, unterstützt.
  • Ein anderes Beispiel ist in der GB-A-749 736 offenbart, die am 30. Mai 1956 veröffentlicht wurde. Diese Druckschrift offenbart eine Verdickungs-Vorrichtung, die Rechenarme aufweist, die mit Rechenklingen versehen sind. Die Rechenarme sind oberhalb des Niveaus der Schlamm-Ansammlung, jedoch innerhalb der Flüssigkeits-Säule angeordnet. Starre Verbindungselemente zwischen den Klingen und den Armen beeinflussen den Sedimentationsprozess nicht.
  • Klärbecken dieser Art arbeiten bei Schlämmen aus relativ feinen, verteilten Partikeln, deren Durchmesser sich über den Schlamm hinweg nicht stark unterscheidet, gut. Beispielsweise weist der Rotschlamm aus dem Bayer-Prozess üblicherweise eine Partikelgröße im Bereich von bis zu 10 μm auf. Es wurde jedoch herausgefunden, dass wenn Schlämme zusätzlich zu feinen Partikeln grobe Partikel enthalten, Probleme auftreten können. Beispielsweise können einige Schlämme zusätzlich zu den Schlammpartikeln Sand oder andere grobe Partikel enthalten. Sandpartikel können Durchmesser von mehr als 75 μm und oft mehr als 100 oder gar 400 μm aufweisen (tatsächlich können Sandpartikel sogar im Bereich von 1000 bis 2000 μm liegen). Wenn derartige Schlämme in konventionellen Vorrichtungen der oben genannten Art geklärt werden, können sich Ablagerungen von Feststoffen, die aus abgesetzten Materialien der Größenfraktion und insbesondere grobe Partikel sich im Klärbeckentank insbesondere um den unteren zentralen Auslass des Rührers ablagern. Derartige Ablagerungen können letztendlich Blockaden bewirken und/oder ein Stoppen oder gar eine Beschädigung des Rührers aufgrund der Aufbringung eines übergroßen Drehmoments bewirken, und dies erfordert ein frühzeitiges Abschalten der Vorrichtung zur Reinigung oder Reparatur. Offensichtlich bewirkt dieses eine Unterbrechung des industriellen Prozesses sowie Verzögerungen.
  • Es besteht daher eine Notwendigkeit für eine Verbesserung von zur Klärung von Schlämmen verwendeten Klärbecken und insbesondere von Klärbecken, die für Schlämme verwendet werden, die einen großen Anteil grober Partikel enthalten.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es zumindest in einer bevorzugten Form, die Gestaltung des Schwerkraft-Klärbeckens zu verbessern und insbesondere die Fähigkeit, Schlämme, die grobe Partikel enthalten, aufzunehmen.
  • Ein anderes Ziel der Erfindung ist es zumindest in einer bevorzugten Form, ein Verfahren zur Umfüllung von mineralhaltigen Schlämmen, die sowohl feine als auch grobe Partikel enthalten, zur Verfügung zu stellen, wobei Probleme, die durch ungewünschte Ablagerungen von Feststoffen bewirkt werden, minimiert werden.
  • Ein anderes Ziel der Erfindung ist es zumindest in dessen bevorzugter Form, einen Weg der Verzögerung oder Eliminierung der Bildung schädlicher Feststoff-Ablagerungen in Klärbecken, die zur Klärung mineralischer Schlämme verwendet werden, zur Verfügung zu stellen.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Klärbecken zur Klärung mineralischer Schlämme zur Verfügung gestellt, das einen Tank (11) zum Speichern und Auswaschen einer Masse (15 & 16) von Schlamm, um einen eingedickten Schlamm als untere Schicht (15) sowie eine geklärte Flüssigkeit als obere Schicht (16) auszubilden, umfasst, wobei der Tank eine Seitenwand (34), eine untere Wand (36) in der Form eines umgedrehten Konus, der sich an der Seitenwand aus nach unten erstreckt, einen oberen Teil (14), eine zentrale vertikale Achse, einen Auslass (18) für den eingedickten Schlamm in der Bodenwand des Tanks ausgerichtet mit der zentralen vertikalen Achse des Tanks, einen Auslass (19) für die geklärte flüssige Schicht nahe dem oberen Teil des Tanks, ein Schlamm-Einlasselement (12) nahe dem oberen Teil des Tanks zum Einführen von frischem Schlamm in den Tank, wobei das Schlamm-Einlasselement eine Schlammöffnung (12C) aufweist, durch die sich frischer Schlamm mit dem Körper des Schlamms im Tank verbindet und die so aufgebaut ist, dass sie die Ansammlung von Feststoffen aus dem frischen Schlamm direkt stromaufwärts der Schlammöffnung verhindert, sowie einen Rührer (20), der eine generell vertikale Achse (30) ausgerichtet mit dem Auslass (18) aufweist, um den der Rührer sich dreht oder hin- und herbewegt sowie eine Vielzahl von radial hervorstehenden Armen (26), die so positioniert sind, dass sie sich innerhalb der unteren Schicht aus eingedicktem Schlamm drehen oder hin- und herbewegen und durch diesen hindurchschneiden, um ein gerührtes Volumen eingedickten Schlamms zu definieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlammöffnung ein Zentrum aufweist, das unter einem Abstand von der generell vertikalen Achse (30) des Rührers so positioniert ist, dass das Zentrum seitlich um ein Maß von zumindest 5% der Distanz zwischen der zentralen vertikalen Achse des Tanks und der Seitenwand (34) des Tanks versetzt ist, und der umgedrehte Konus einen Winkel im Bereich von 30 bis 60° aufweist.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Klären mineralischer Schlämme, die grobe Partikel enthalten zur Verfügung gestellt, welches umfasst: das Einführen frischen Schlamms, der grobe Partikel enthält, in einen Körper (15 & 16) aus Schlamm in einem Tank (11), der eine Seitenwand (34), eine zentrale vertikale Achse sowie eine Bodenwand (36) in der Form eines umgekehrten Konus, der sich nach unten von der Seitenwand aus erstreckt, aufweist, wobei der Schlammtank mit einem Auslass (18) in der Bodenwand (36) des Tanks und einem Rührer (20), der sich um eine generell vertikale Achse (30), die mit dem Auslass (18) ausgerichtet ist, dreht oder hin- und herbewegt, um einen eingedickten Schlamm als untere Schicht (15) und eine geklärte Flüssigkeit als obere Schicht (16) auszubilden, umfasst, wobei der Rührer eine Vielzahl von radial hervorstehenden Armen (26) aufweist, die so positioniert sind, dass sie sich innerhalb der unteren Schicht aus eingedicktem Schlamm drehen oder hin- und herbewegen, um ein gerührtes Volumen eingedickten Schlamms zu definieren, wobei der frische Schlamm an einem Schlamm-Einlasselement (12) durch eine Öffnung (12C), die ein Zentrum aufweist, eingeführt wird, während eine Ansammlung von Feststoffen aus dem frischen Schlamm direkt stromaufwärts der Öffnung vermieden wird; das Entfernen eingedickten Schlamms von dem Auslass (18); und die Entfernung geklärter Flüssigkeit nahe eines oberen Teils (14) des Tanks; dadurch gekennzeichnet, dass der umgedrehte Konus mit einem Winkel im Bereich von 30 bis 60° versehen ist und der frische Schlamm in den Tank (11) durch die Öffnung (12C), die so positioniert ist, dass das Zentrum seitlich von der vertikalen Achse (30) des Rührers in einem Maß von zumindest 5% der Distanz zwischen der zentralen vertikalen Achse des Tanks und der Seitenwand (34) des Tanks beabstandet ist, eingeführt wird.
  • In dem oben erwähnten Verfahren kann die Ansammlung von Feststoffen aus frischem Schlamm direkt stromaufwärts der Öffnung im Schlamm-Einlasselement durch Aufrechterhalten einer geeignet hohen Rate des Stroms von frischem Schlamm durch das gesamte Schlamm-Einlasselement und die Schlammöffnung zur Vermeidung der Absetzung von Feststoffen unterbunden werden. In der Vorrichtung kann das dadurch erreicht werden, dass sichergestellt wird, dass die Schlammöffnung die gleiche Größe (Bereich) wie der Querschnitt des Schlamm-Einlasselements direkt stromaufwärts in der Schlammöffnung oder zumindest nicht signifikant kleiner ist.
  • Unter dem Begriff „seitlich versetzt" verstehen wir, dass die vertikale Achse des Rührers (oder eine nach oben gerichtete Verlängerung hiervon) nicht durch die Schlammöffnung hindurchtritt, da die Öffnung horizontal seitlich in Bezug auf die Achse versetzt ist. Die Schlammöffnung öffnet sich normalerweise im Wesentlichen nach unten und steht so dem Boden des Tanks gegenüber.
  • Die vertikale Achse des Rührers ist vorzugsweise konzentrisch mit dem Auslass für den eingedickten Schlamm ausgerichtet, wobei sowohl die Achse als auch der Auslass im Zentrum des Tanks liegen. Die Schlammöffnung weist dann vorzugsweise ein Zentrum auf, das unter einem Abstand vom Zentrum des Tanks um zumindest 5% und ganz besonders bevorzugt zumindest 10% dem Abstand versetzt zwischen dem Zentrum und der Seitenwand des Tanks positioniert ist. Tatsächlich kann die Schlammöffnung 50% oder mehr der Distanz zwischen dem Zentrum und des Tanks und der Seitenwand positioniert sein und tatsächlich kann sie direkt nahe der Seitenwand des Tanks positioniert sein.
  • Der Rührer ist vorzugsweise in der Form eines Rechens, der eine drehbare oder hin- und herbewegbare zentrale vertikale Stange aufweist, die mit der vertikalen Achse ausgerichtet ist. Die zentrale vertikale Stange besitzt vorzugsweise eine Reihe radial hervorstehender Armen oder Zinken zum Schneiden durch die Schicht aus eingedicktem Schlamm, um bei der Entwässerung des Schlamms zu helfen. Die Arme erzeugen bei ihrer Drehung ein gerührtes Volumen des zu behandelnden Materials und die Öffnung des Schlamm-Einlasselements kann sowohl vollständig oberhalb des gerührten Volumens oder teilweise (oder sogar vollständig) sich seitlich über das gerührte Volumen hinaus erstrecken.
  • Das Schlamm-Einlasselement ist vorzugsweise in der Form eines vertikal ausgerichteten Zufuhrschachts, der mit einer Schlammöffnung am Boden des Zufuhrschachts versehen ist, der einen Schlammstrom in den Körper aus Schlamm in dem Tank erzeugt, ausgestattet. Der Zufuhrschacht weist einen Querschnittsbereich transversal zum Schlammstrom direkt stromaufwärts der Schlammöffnung auf und idealerweise weist die Schlammöffnung einen Querschnittsbereich auf, der zumindest 80% der Größe des Querschnittsbereichs des Zufuhrschachts direkt stromaufwärts der Schlammöffnung entspricht. Dies unterbindet oder verhindert eine wesentliche Ansammlung von Feststoffen aus dem frischen Schlamm in dem Zufuhrschacht direkt stromaufwärts der Schlammöffnung, da der frische Schlamm nicht übermäßig innerhalb des Zufuhrschachts ruht. Andere Formen von Schlamm-Einlasselementen können verwendet werden, inklusive eines einfachen Einlassrohrs, das in einem Zufuhrloch zur Einführung frischen Schlamms in den Tank endet. Generell weist das Schlamm-Einlasselement vorzugsweise eine solche Gestalt auf, dass eine generell zylindrische Säule oder „Fahne" aus frischem ausgeflocktem Schlamm in den Schlammkörper in dem Tank eingeführt wird.
  • Das Klärbecken gemäß der Erfindung kann mit mehr als einem Schlamm-Einlasselement versehen sein, von denen alle Schlammöffnungen aufweisen, die seitlich in Bezug auf die vertikale Achse des Rührers versetzt sind.
  • Der Tank des Klärbeckens weist vorzugsweise eine Bodenwand auf und der Auslass für den eingedickten Schlamm ist vorzugsweise in der Bodenwand des Tanks positioniert. Die Bodenwand kann in der Form eines umgedrehten Konus vorliegen, der sich von der Seitenwand des Auslasses für den eingedickten Schlamm nach unten hin erstreckt. Der Konus weist idealerweise einen Winkel im Bereich von 5 bis 60° auf.
  • Die vertikale Welle des Rührers ist vorzugsweise vertikal mit dem Auslass für den eingedickten Schlamm ausgerichtet, wobei in diesem Fall die Schlammöffnung ebenso notwendigerweise in Bezug auf den Auslass für den eingedickten Schlamm seitlich versetzt angeordnet ist.
  • Die vorliegende Erfindung kann auch Schwerkraft-Klärbecken sowie auf Druck-Schwerkraft-Klärbecken-Kessel so wie den im US-Patent Nr. 5,407,561 offenbarten angewendet werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine vertikaler Querschnitt eines Schwerkraft-Klärbeckens, der ein bevorzugtes Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist eine Draufsicht auf ein Schwerkraft-Klärbecken ähnlich dem aus 1, jedoch mit einer Vielzahl von zum Zentrum versetzten Zufuhrschächten für den Schlamm ausgestattet; und
  • 3 ist ein Graph der Entwicklung von Unterstrom-Feststoffen über die Zeit, der die Ergebnisse darstellt, die in dem nachfolgenden Vergleichsbeispiel und den Beispielen erhalten wurden.
  • Wege zur Ausführung der Erfindung
  • Ein vertikaler Querschnitt eines Schwerkraft-Klärbeckens 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 1 der beiliegenden Zeichnungen gezeigt. Die Beschreibung dieser Ausführungsform bezieht sich auf die Behandlung von beispielsweise Rotschlamm, jedoch kann eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ebenso mit anderen mineralischen Schlämmen inklusive denjenigen verwendet werden, die keine groben Partikel enthalten.
  • Rotschlamm, Waschflüssigkeit und Flockungsmittel werden durch einen Zufuhrschacht 12, der als Schlamm-Einlasselement für das Klärbecken dient, in einen Tank 11 eingeführt, der als Schwerkraft-Klärbecken agiert. Der Schlamm sammelt sich innerhalb des Tanks an einer oberen Oberfläche 13 nahe dem oberen Teil 14 des Tanks an. Die Schlammflocken setzen sich ab, um eine untere Schicht aus eingedicktem Schlamm 15 sowie eine obere Schicht aus geklärter Flüssigkeit 16 auszubilden, die durch eine Schlamm/Flüssigkeits-Grenzfläche 17 voneinander getrennt sind. Der eingedickte Schlamm wird aus einem unteren oder Unterstrom-Auslass 18 gezogen und die geklärte Flüssigkeit strömt bei einem oberen Auslass 19 darüber. Ein zentraler Rührer in der Form eines sich drehenden Rechens 20, der von einem Motor 21 angetrieben wird, ist im Tank vorgesehen. Der Rechen besteht aus einer aufrecht stehenden zentralen vertikalen Welle 22, die eine Anzahl von nach oben hin abgewinkelten, sich radial erstreckenden Armen 26 aufweist, die Zinken ausbilden, welche starr an der zentralen Welle angeordnet sind. Wenn sich der Rechen 20 um eine zentrale vertikale Achse 30 dreht, bildet der Rechen 20 Kanäle in den ausgeflockten Feststoffen (aktiver Schlamm) aus, die den Austritt von Wasser an die Oberfläche erlauben und somit die Verdichtung des Schlamms erleichtern.
  • Der Zufuhrschacht 12, der teilweise in den Schlamm in den Tank 11 eingetaucht ist, weist eine aufrecht stehende zylindrische Wand 12A auf, einen nach innen gerichteten Bodenrand 12B, der ein zentrales Loch 12C definiert, sowie einen offenen oberen Teil 12D. Ein Einlasselement-Rohr 31 führt frischen Schlamm in den Zufuhrschacht als tangentialer Strom, der bewirkt, dass der Schlamm sich um das Innere des Zufuhrschachts verwirbelt und anschließend aus dem zentralen Loch 12C austritt, ein. Dies minimiert Ströme im Tank und erlaubt die Vermischung von Schlamm und Flockungsmitteln und dergleichen im Zufuhrschacht, bevor der Schlamm in den Tank eintritt.
  • Konventionellerweise sind Zufuhrschächte dieser Art von Vorrichtung exakt am Zentrum des Tanks unmittelbar oberhalb des Rührers (oder üblicherweise diesen umgebend) und direkt oberhalb des Aulasses 18 für eingedickten Schlamm, wie dies beispielsweise in unserem früheren US-Patent mit der Nr. 4,830,507 gezeigt ist, positioniert. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben nunmehr herausgefunden, dass es unerwartet vorteilhaft ist, den Zufuhrschacht 12 versetzt in Bezug auf den Rührer zu positionieren, d.h. in der dargestellten Ausführungsform bei einer Position irgendwo zwischen der zentralen vertikalen Achse 30 des Rührers 20 und der Seitenwand 34 des Tanks 11. Der Zufuhrschacht ist somit seitlich in Bezug auf die zentrale vertikale Achse 30 und die Rechenwelle 22 versetzt (d.h. er ist nicht in der direkten Nähe der zentralen Rechenwelle positioniert). Der hierdurch erzielte Vorteil ist der, dass insbesondere dann, wenn das Gerät für das Auswaschen von Rotschlamm mit einem hohen Gehalt an Sand oder anderen groben Partikeln verwendet wird, diese Anordnung die Tendenz der groben Partikel reduziert, sich um den Boden des Rührers 20 im Bereich des Unterstrom-Auslasses 18 anzusammeln. Es können ebenso Vorteile mit dieser Anordnung vorliegen, auch wenn der Schlamm keine groben Partikel enthält.
  • Selbstverständlich ist die wichtige Überlegung nicht so sehr die, dass der Zufuhrschacht 12 oder andere Schlamm-Einlasselemente versetzt zum Zentrum des Tanks positioniert sein können, sondern dass sie seitlich zur zentralen vertikalen Achse 30 des Rechens positioniert sind. Die Welle 22 des Rechens, die mit der zentralen vertikalen Achse 30 zusammenfällt, ist normalerweise im Tank zentriert, muss jedoch nicht in dieser Position stehen. Darüber hinaus kann der Rechen, da er normalerweise konzentrisch mit dem Unterstrom-Auslass angeordnet ist, wie dies gezeigt ist, an einer Seite des Auslasses positioniert sein, wobei in diesem Fall der Zufuhrschacht vorzugsweise seitlich sowohl zum Unterstrom-Auslass 18 als auch zur zentralen vertikalen Achse 30 des Rechens versetzt ist.
  • Der Grund für den unerwarteten Vorteil ist nicht genau bekannt. Es wird jedoch ohne den Wunsch auf eine bestimmte Theorie beschränkt zu werden spekuliert, dass die groben Partikel, die aus dem zentralen Loch 12C des Zufuhrschachts 12 austreten, hauptsächlich vertikal und recht schnell absinken können. Infolgedessen werden die absinkenden Partikel von den Armen 26 des Rührers bei einer Distanz vom Zentrum des Rührers berührt, da das zentrale Loch 12C des Zufuhrschachts seitlich in Bezug auf den Unterstrom-Auslass 18 und die zentrale vertikale Welle des Rührers positioniert ist. Am Zentrum des Rührers direkt um die Welle 22 herum gibt es eine sehr kleine Beeinflussung des Schlamms, da die Arme 26 sich recht langsam bewegen (im Sinne der tatsächlich pro Zeiteinheit verfahrenen Distanz) und daher ist die Kraft klein. Unter einer größeren Distanz vom Zentrum des Rührers bewegen sich die Sektionen der Arme 26 schneller und die Kraft, die derartige Arme auf den umgebenden Schlamm aufbringen kann, ist größer. Daher ist die Wahrscheinlichkeit, dass grobe Partikel im Schlamm nahe der Arme an diesen Orten aufgeschwemmt, voneinander getrennt und mit dem umgebenden eingedickten Körper feiner Schlammpartikel vermischt werden, größer, so dass sie tatsächlich durch den Unterstrom-Auslass 18 mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit zur Agglomeration und zur Zementierung in einer festen Masse weggeschwemmt werden.
  • Generell sollten der Zufuhrschacht 12 oder andere Schlamm-Einlasselemente vorzugsweise so positioniert sein, dass die Schlammöffnung 12C des Zufuhrschachts seitlich von der vertikalen Achse 30 des Rührers in einem Maße versetzt ist, dass kein Überlappungsbereich der Öffnung 12C und der vertikalen Welle 22 des Rechens vorliegt. Vorzugsweise ist dann, wenn der Rührer zentral platziert ist, das Zentrum der Schlammöffnung 12C seitlich von der zentralen Tankachse über eine Distanz von zumindest 5% und besonders bevorzugt zumindest 10% der Länge des Radius des Tanks (die Distanz zwischen der zentralen Tankachse und der Tankwand 34) versetzt.
  • Die Bodenwand 36 des Tanks ist vorzugsweise in der Form eines umgedrehten Konus, der zu einem Unterstrom-Auslass 18 führt, wie dies gezeigt ist. Der Winkel des Konus (die Neigung der Bodenwand in Bezug auf die Horizontale) liegt vorzugsweise im Bereich von 5 bis 60°. Die Bodenwand kann jedoch sofern dies gewünscht ist, vollständig flach sein. Darüber hinaus kann der Unterstrom-Auslass, während er als Loch in der Bodenwand 36 gezeigt ist, alternativ eine nach oben gerichtete Öffnung in einem Rohr sein, das sich in den Tank von der Bodenwand oder einer Seitenwand erstreckt. In Klärbecken dieser Art neigt der verdichtete Schlamm dazu, einen inaktiven Körper um das aktiv gerechte Volumen des Schlamms auszubilden und neigt somit dazu, eine innere Hülse auszubilden, die eine Form definiert, die zum Unterstrom-Auslass führt und mit dem Volumen, das vom Rechen berührt wird, korrespondiert. Die effektive Form des Inneren des Tanks 11 wird daher durch die Form und die Ausmaße des Rechens eher als durch die Form und die Dimensionen des Tanks selbst definiert. Virtuell kann daher jede Form oder jeder Aufbau des Tankinneren verwendet werden.
  • Während die dargestellte Ausführungsform einen Zufuhrschacht 12 als Schlamm-Einlasselement aufweist, ist dies nicht wesentlich. Der Schlamm kann direkt in den Schlammkörper in dem Tank durch ein Rohr mit offenem Ende oder dergleichen eingeführt werden. Wenn ein Flockungsmittel verwendet wird, kann es stromaufwärts des offenen Endes derart in das Rohr eingeführt werden, dass die Vermischung einsetzt, bevor der Schlamm in das Klärbecken eintritt. Welche Anordnung auch immer für das Schlamm-Einlasselement verwendet wird, sollte jedoch ganz besonders bevorzugt keine Möglichkeit innerhalb der Nachbarschaft des Schlamm-Einlasselements zum Absetzen und zur Ansammlung von Feststoffen aus dem frischen Schlamm zur Verfügung gestellt werden. Es sollte daher ganz besonders bevorzugt keinen Halte- oder Mischtank oder Verteiler oder keine Rohrverzweigung oder kein Wehr einer Art vorliegen, die den Feststoffen im Schlamm ermöglichen, sich an einer Oberfläche abzusetzen, bevor der Schlamm in den Körper des Tanks eintritt und es sollten keine Oberflächen vorliegen, an denen sich die Partikel ansammeln können. Wie bereits erwähnt und schon dargestellt, kann ein Zufuhrschacht 12 ein unteres Ende aufweisen, das entweder vollständig offen ist oder das einen nach innen hervorstehenden Rand 12B aufweist. Der Zufuhrschacht kann bewirken, dass sich der Schlammstrom vom Rohr 31 verlangsamt, jedoch ist der Rand (wenn er überhaupt vorliegt) zu schmal, um die Ansammlung von Feststoffen in einem unerwünschten Ausmaß zu ermöglichen. Ganz besonders bevorzugt sollte der offene Bereich der Schlammöffnung des Zufuhrschachts eine Größe von 75 bis 100 und ganz besonders bevorzugt zumindest 80% des Gesamtbereichs, der durch die Seitenwand des Zufuhrschachts direkt neben und stromaufwärts der zentralen Öffnung 12C definiert ist, betragen. Dieses bevorzugte Verhältnis des offenen Bereichs zu einem maximal möglichen Zuführbereich an einem Schlamm-Auslass bezieht sich auf jede Art von Einlasselement-Vorrichtung, die zur Einführung des Schlamms in den Klärbeckentank verwendet wird, um die Ansammlung grober Partikel zu verhindern.
  • Während es vorteilhaft ist, das Schlamm-Einlasselement vertikal oberhalb eines Teils des Volumens innerhalb des Klärbeckens, das durch die Arme 26 des Rechens bewegt wird, wenn sich der Rechen dreht oder hin- und herbewegt (anders als oben die zentrale vertikale Welle 22) zu positionieren, so dass die absinkenden groben Partikel vom Rechen beeinflusst werden können und mit dem eingedickten Schlamm vermischt werden können, wurde in unerwarteter Weise herausgefunden, dass eine besonders vorteilhafte Form der Erfindung dadurch erreicht werden kann, wenn das Schlamm-Einlasselement nahe der inneren Wand des Klärbeckentanks positioniert ist. In diesem Zusammenhang wird herausgestellt, dass die Arme des Rührers nicht in sämtlichen Fällen sich vollständig bis zu den inneren Wänden des Klärbeckentanks erstrecken müssen. Eine solche Anordnung erzeugt eine Absenksäule von ausflockenden Feststoffen nahe der inneren Wand des Tanks 11.
  • Durch Platzieren des Zufuhrschachts weg vom Zentrum des Tanks entsteht die Möglichkeit, mehr als einen Zufuhrschacht für eine gleichmäßigere und schnellere Verteilung des Schlamms in den Tank zur Verfügung zu stellen. Ein jeder derartiger Zufuhrschacht sollte vorzugsweise unter einem seitlichen Abstand vom Zentrum des Rührers (und dem Zentrum des Tanks) positioniert sein und kann an der Seitenwand des Tanks positioniert sein. Zwei, drei, vier oder mehr derartiger Zufuhrschächte können somit in einer symmetrischen Anordnung um die zentrale Linie des Tanks bereitgestellt werden.
  • 2 der beiliegenden Zeichnungen ist eine Draufsicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Klärbeckens gemäß der vorliegenden Erfindung, die die Verwendung von vier Zufuhrschächten 12', 12'', 12''' und 12'''' für die Einführung von Schlamm in den Tank zeigt. Zwei der Zufuhrschächte 12'' und 12'''' sind zwischen der zentralen Achse 30 des Rührers und der Tankwand 34 positioniert und die anderen zwei 12' und 12''' sind direkt neben der inneren Wand des Tanks (tatsächlich die innere Tankwand 34 berührend) positioniert. Die Arme 26 des Rührers schwemmen ein durch den gepunkteten Kreis 38 begrenztes Volumen auf. Es wird ersichtlich werden, dass die Zufuhrschächte 12'' und 12'''' genau innerhalb der Grenze des Kreises 38 positioniert sind, wohingegen die Zufuhrschächte 12' und 12''' teilweise außerhalb des Kreises 38 positioniert sind. Es wurde herausgefunden, dass die Erfindung für Zufuhrschächte in beiden derartigen Positionen effektiv ist und dass tatsächlich Zufuhrschächte, die an der Tankwand platziert sind, effektiver bei der Verhinderung der Anhäufung grober Partikel sind, auch wenn sie nicht innerhalb des durch den Rechen gerührten Bereich sind.
  • Während die Vorrichtung gemäß der Erfindung mit Schlämmen verwendet werden kann, die keine groben Partikel enthalten, mag es ein Vorteil sein, das Merkmal dieser Erfindung auch bei der Handhabung von Schlamm zu haben, der nahezu keine groben Partikel enthält. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist insbesondere für Schlämme vorgesehen, die grobe Partikel mit generell zwei Größenverteilungen enthalten, d.h. feine Partikel und grobe Partikel. Wie vorab bereits erwähnt, weisen die feinen Partikel generell Durchmesser im Bereich von 0 bis 10 μm auf und die groben Partikel haben generell Durchmesser im Größenbereich größer als 75 μm (und üblicherweise größer als 100 μm oder 400 μm oder gar 1000 bis 2000 μm). Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn sie mit Schlämmen verwendet wird, bei denen die grobe Fraktion zumindest 10 Gew.-% der gesamten Schlamm-Feststoffe und besonders bevorzugt 10 bis 50 Gew.-% ausbildet. Auf der anderen Seite können die konventionellen Klärbecken-Designs oft nur dann zufriedenstellend betrieben werden, wenn der Prozentsatz grober Partikel weniger als 5 Gew.-% beträgt.
  • Wie oben erwähnt, ist Rotschlamm aus dem Bayer-Prozess ein Material, auf das die vorliegende Erfindung geeignet angewendet werden kann; dies ist jedoch nicht das einzig geeignete Material. Jeder mineralische Schlamm, der grobe und feine Partikel (oder nur feine Partikel) enthält, kann in der Erfindung verwendet werden. Die Vorrichtung kann sogar beim Klären von Schlämmen oder Sanden verwendet werden, die bei der Ölextraktion aus Teersanden produziert werden.
  • Die Erfindung ist insbesondere für Schwerkraft-Klärbecken geeignet, die einen zentralen Rechen des oben beschriebenen Typs aufweisen. Die Anordnung gemäß der Erfindung hält grobe Partikel weg vom zentralen Unterstrom-Auslass.
  • Die Erfindung kann ebenso mit Schwerkraft-Klärbecken verwendet werden, die nicht rund sind. In derartigen Fällen mag kein Zentrum des Tanks vorliegen, d.h. ein Punkt, der gleich beabstandet von den Seitenwänden ist. In derartigen Fällen sollte das Einlasselement für den Schlamm in horizontaler Richtung von der vertikalen Antriebswelle des Rechens beabstandet sein und kein Bereich sollte vom Rechenarm überstrichen werden. Darüber hinaus sollte dann, wenn ein solches Schwerkraft-Klärbecken einen Rechen aufweist, der um eine zentrale Achse rotiert und ein Umfang eines Bereichs, der von den Armen, die von dem Rührer abstehen, überstrichen wird, das Schlamm-Einlasselement zwischen der zentralen Achse des Rechens und dem Umfang des überstrichenen Bereichs platziert sein.
  • Die Erfindung wird detaillierter unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele dargestellt, die nur zum Zwecke der Illustration zur Verfügung gestellt werden.
  • Beispiele
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Rotschlamm wurde vom Aufschluss einer Mischung aus Bauxit (60% brasilianisch, 20% afrikanisch, 20% australisch) unter Verwendung eines konventionellen Bayer-Prozesses erhalten. Die getestete Schlammprobe wurde aus einer der letzten Stufen des Schlamm-Waschkreislaufs herausgezogen. Die Temperatur des Schlamms betrug 30°C.
  • Das in diesem Beispiel verwendete Klärbecken wies das in 1 gezeigte Design auf, außer dass der Tank mit einer zentralen Zufuhrschacht-Anordnung versehen war. Der Klärbeckentank hat ein Volumen von 1250 Liter und war kreisrund mit einer konischen Form am Boden (30°-Winkel). Der Durchmesser des Kreises betrug 1,25 m und die Gesamthöhe mit dem Konus betrug 1,6 m.
  • Der Tank war mit einem Rechenmechanismus versehen, der bei einer Drehgeschwindigkeit, die zwischen 0,1 bis 2 Umdrehungen pro Minute variierte, gedreht wurde und hatte einen zentralen Boden-Ausgabepunkt (Unterstrom-Auslass).
  • Die Zufuhrströmungsrate für den Schlamm betrug 10 Liter pro Minute mit einer Feststoffkonzentration, die zwischen 50 und 100 g/l variierte. Die zugeführten Feststoffe enthielten 19 Gew.-% grobe Partikel, gemessen auf Trockenbasis. Die groben Partikel hatten eine mittlere Größe von 450 μm mit einer breiten Größenverteilung. Die Dauer des Tests betrug 48 Stunden.
  • Die mit diesem zentralen Zufuhrschacht erhaltenen Ergebnisse zeigten eine Unterstrom-Feststoffkonzentration von 49% und eine Absetzzeit der Einheit in der Größenordnung von 10%. Der Graph aus 3 (Spur A) gibt die Variation des Prozentsatzes an Feststoffen über die Zeit an. Wie ersichtlich wird, ist die Ausbildung von Unterstrom-Feststoffen ungleichmäßig und periodisch unterbrochen.
  • Beispiel 1
  • Sämtliche Testbedingungen dieses Beispiels waren ähnlich denen aus dem oben erwähnten Vergleichsbeispiel 1, außer dass der Zufuhrschacht auf halbem Radius gemessen vom Zentrum des Tanks zur Wand platziert war.
  • Die zugeführten Feststoffe enthielten 15 Gew.-% grober Partikel, gemessen auf trockener Basis.
  • Die mit diesem Set-Up erhaltenen Ergebnisse ergaben eine Unterstrom-Feststoffkonzentration von 55% und eine Absetzung der Einheit in der Größenordnung von 0%. Der Graph aus 3 (Spur B) gibt die Variation des Prozentsatzes von Feststoffen über die Zeit an. Die Ausbildung von Unterstrom-Feststoffen ist eindeutig nahezu gleich und regelmäßig.
  • Beispiel 2
  • Sämtliche Testbedingungen dieses Beispiels waren ähnlich denen aus dem Vergleichsbeispiel 1, außer dass der Zufuhrschacht wiederum auf halbem Radius, gemessen vom Zentrum des Tanks bis zur Wand, platziert war.
  • Die zugeführten Feststoffe enthielten 27 Gew.-% grober Partikel, gemessen auf trockener Basis.
  • Die mit dieser Anordnung erhaltenen Ergebnisse ergaben eine Feststoffkonzentration von 60% und eine Absetzzeit der Einheit in der Größenordnung von 0%. Der Graph aus 3 (Spur C) zeigt die Variation des Prozentsatzes an Feststoffen über die Zeit. Die Ausbildung von Unterstrom-Feststoffen ist eindeutig nahezu gleich und regelmäßig.

Claims (16)

  1. Klärbecken zum Auswaschen mineralischer Schlämme, umfassend einen Tank (11) zum Speichern und Auswaschen einer Masse (15 & 16) von Schlamm, um einen eingedickten Schlamm als untere Schicht (15) sowie eine geklärte Flüssigkeit als obere Schicht (16) auszubilden, wobei der Tank eine Seitenwand (34), eine untere Wand (36) in der Form eines umgedrehten Konus, der sich von der Seitenwand aus nach unten erstreckt, eine zentrale Vertikalachse, einen Auslass (18) für den eingedickten Schlamm in der unteren Wand des Tanks in Reihe mit der zentralen Vertikalachse des Tanks, einen Auslass (19) für die geklärte Flüssigkeitsschicht nahe der Oberseite des Tanks, ein Schlamm-Eingabeelement (12) nahe der Oberseite des Tanks zum Einführen frischen Schlamms in den Tank umfasst, wobei das Schlamm-Eingabeelement eine Schlammöffnung (12C) aufweist, durch die sich frischer Schlamm mit der Masse an Schlamm in dem Tank verbindet und die so gestaltet ist, dass sie die Anhäufung von Feststoffen aus dem frischen Schlamm direkt stromaufwärts der Schlammöffnung vermeidet, sowie einen Rührer (20), der eine im Wesentlichen vertikale Achse (30) in Reihe mit dem Auslass (18) aufweist, um die sich der Rührer dreht oder hin- und herbewegt, sowie eine Vielzahl von radial hervorstehenden Armen (26), die so positioniert sind, dass sie sich in der unteren Schicht eingedickten Schlamms drehen oder hin- und herbewegen und durch diese hindurchschneiden, um ein gerührtes Volumen eingedickten Schlamms zu definieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlammöffnung ein Zentrum aufweist, das in einer Distanz von der im Wesentlichen vertikalen Achse (30) des Rührers und so positioniert ist, dass das Zentrum seitlich um ein Maß von zumindest 5% der Distanz zwischen der zentralen Vertikalachse des Tanks und der Seitenwand (34) verschoben ist, und dass der umgekehrte Konus einen Winkel im Bereich von 30 bis 60° aufweist.
  2. Klärbecken gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlamm-Eingabeelement (12) den frischen Schlamm zu der Schlammöffnung (12C) als Schlammstrom zuführt und dass das Schlamm-Eingabeelement einen Querschnittsbereich transversal zum Schlammstrom direkt stromaufwärts der Schlammöffnung aufweist, und wobei die Schlammöffnung einen Querschnittsbereich aufweist, der zumindest 80% der Größe des Querschnittsbereichs des Schlamm-Eingabeelements direkt stromaufwärts der Schlammöffnung beträgt.
  3. Klärbecken gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalachse (30) des Rührers konzentrisch mit dem Auslass (18) für den eingedickten Schlamm ausgerichtet ist.
  4. Klärbecken gemäß Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlamm-Eingabeelement (12) ein Zufuhrschacht ist.
  5. Klärbecken gemäß Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlammöffnung (12) ein Zentrum aufweist, das um eine Distanz von einer zentralen Vertikalachse des Tanks (11) verschoben ist, die zumindest 10% der Distanz zwischen der Vertikalachse und der Seitenwand (34) des Tanks beträgt.
  6. Klärbecken gemäß Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rührer (20) eine zentrale Vertikalstange (22) aufweist, die mit der Vertikalachse (30) ausgerichtet ist, wobei die Stange die Vielzahl von radial hervorstehenden Armen (26) abstützt.
  7. Klärbecken gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (12C) des Schlamm-Eingabeelements (12) vollständig oberhalb des gerührten Volumens positioniert ist.
  8. Klärbecken gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (12C) des Schlamm-Eingabeelements (12) teilweise seitlich jenseits des gerührten Volumens positioniert ist.
  9. Klärbecken gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (12C) des Schlamm-Eingabeelements (12) so ausgerichtet ist, dass sie eine einzelne, im Wesentlichen zylindrische Säule frischen Schlamms in die Masse an Schlamm in den Tank einführt.
  10. Klärbecken gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein einzelnes Schlamm-Eingabeelement für den Tank vorgesehen ist.
  11. Verfahren zum Auswaschen eines grobe Partikel enthaltenden mineralischen Schlamms, welches umfasst: Einführen eines grobe Partikel enthaltenden frischen Schlamms in eine Masse (15 & 16) von Schlamm in einem Tank (11), der eine Seitenwand (34), eine zentrale Vertikalachse sowie eine untere Wand (36) in der Form eines umgedrehten Konus aufweist, der sich von der Seitenwand aus nach unten erstreckt, wobei der Schlammtank mit einem Auslass (18) in der unteren Wand (36) des Tanks sowie einem Rührer (20) vorgesehen ist, der sich um eine im Wesentlichen vertikale Achse (30) in Reihe mit dem Auslass (18) dreht oder hin- und herbewegt, um einen eingedickten Schlamm als untere Schicht (15) sowie eine geklärte Flüssigkeit als obere Schicht (16) auszubilden, wobei der Rührer eine Vielzahl von radial hervorstehenden Armen (26) aufweist, die so positioniert sind, dass sie sich innerhalb der unteren Schicht des eingedickten Schlamms drehen oder hin- und herbewegen und durch den eingedickten Schlamm schneiden, um ein gerührtes Volumen eingedickten Schlamms zu definieren, wobei frischer Schlamm bei einem Schlamm-Eingabeelement (12) durch eine Öffnung (12C) eingeführt wird, welche ein Zentrum aufweist, während eine Anhäufung von Feststoffen aus dem frischen Schlamm direkt stromaufwärts der Öffnung vermieden wird; Entfernen von eingedicktem Schlamm von dem Auslass (18); sowie Entfernen von geklärter Flüssigkeit in der Nähe der Oberseite (14) des Tanks; dadurch gekennzeichnet, dass der umgedrehte Konus mit einem Winkel im Bereich von 30 bis 60° vorgesehen ist und frischer Schlamm in den Tank (11) durch die Öffnung (12C) eingeführt wird, die so positioniert ist, dass das Zentrum lateral von der Vertikalachse (30) des Rührers um ein Maß von zumindest 5% der Distanz zwischen der zentralen Vertikalachse des Tanks und der Seitenwand (34) des Tanks beabstandet ist.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der in den Tank (11) eingeführte Schlamm eine Mischung grober Partikel von mehr als 75 μm im Durchmesser und feinen Partikeln von weniger als 10 μm im Durchmesser umfasst.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der frische Schlamm durch die Schlammöffnung (12C) eingeführt wird, die vollständig oberhalb des gerührten Volumens positioniert ist.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der frische Schlamm durch die Schlammöffnung (12C) eingeführt wird, die teilweise seitlich jenseits des gerührten Volumens positioniert ist.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhäufung von Feststoffen aus dem frischen Schlamm direkt stromaufwärts der Öffnung durch Beibehalten einer geeignet hohen Stromrate frischen Schlamms durch das Schlamm-Eingabeelement und die Schlammöffnung vermieden wird, um ein Absetzen von Feststoffen zu verhindern.
  16. Verfahren gemäß Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der frische Schlamm in den Tank bei einem einzelnen Schlamm-Eingabeelement (12) für den Tank eingeführt wird.
DE60210800T 2001-11-09 2002-11-05 Vorrichtung und verfahren zur sedimentation von mineralschlämmen Expired - Lifetime DE60210800T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US34586701P 2001-11-09 2001-11-09
US345867P 2001-11-09
PCT/CA2002/001692 WO2003039707A1 (en) 2001-11-09 2002-11-05 Apparatus for and method of settling of mineral slurries

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60210800D1 DE60210800D1 (de) 2006-05-24
DE60210800T2 true DE60210800T2 (de) 2006-11-30

Family

ID=23356834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60210800T Expired - Lifetime DE60210800T2 (de) 2001-11-09 2002-11-05 Vorrichtung und verfahren zur sedimentation von mineralschlämmen

Country Status (16)

Country Link
US (1) US6936178B2 (de)
EP (1) EP1441828B1 (de)
CN (1) CN1289167C (de)
AT (1) ATE323540T1 (de)
AU (1) AU2002336869B2 (de)
BR (1) BR0213983B1 (de)
CA (1) CA2462354C (de)
DE (1) DE60210800T2 (de)
MX (1) MXPA04003466A (de)
OA (1) OA12719A (de)
PE (1) PE20030657A1 (de)
PT (1) PT1441828E (de)
RU (1) RU2316483C2 (de)
UA (1) UA78727C2 (de)
WO (1) WO2003039707A1 (de)
ZA (1) ZA200403405B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT505281B1 (de) * 2007-08-24 2008-12-15 Abz Zierler Ges M B H & Co Kg Vorrichtung zum abscheiden von feststoffteilchen aus einer trübe

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100795377B1 (ko) 2006-09-27 2008-01-17 한국수자원공사 슬러지 콜렉터 스크레이퍼
US8062512B2 (en) * 2006-10-06 2011-11-22 Vary Petrochem, Llc Processes for bitumen separation
US7758746B2 (en) 2006-10-06 2010-07-20 Vary Petrochem, Llc Separating compositions and methods of use
EP2069467B1 (de) 2006-10-06 2014-07-16 Vary Petrochem, LLC Trennungszusammensetzungen und verfahren zu ihrer verwendung
CA2723502C (en) * 2006-11-27 2016-01-26 Scott Blair Godlien Fluid clarification system, method, and apparatus
CA2629422A1 (en) * 2008-04-17 2009-10-17 Scott Godlien Environmental monitoring and control system and method
AP3488A (en) * 2008-09-17 2015-12-31 Outotec Oyj Method and apparatus for disturbing networked pulp
CN101810965B (zh) * 2010-03-30 2012-04-18 宁波万华聚氨酯有限公司 一种稠化器及其用于液固分离的方法
CN103118756B (zh) * 2010-08-13 2015-10-21 力拓艾尔坎国际有限公司 通过重力沉淀来精制过程流体的装置和方法
CA2738560C (en) * 2011-05-03 2014-07-08 Imperial Oil Resources Limited Enhancing fine capture in paraffinic froth treatment process
CN102211056B (zh) * 2011-06-10 2013-03-27 云南大红山管道有限公司 一种选矿设备及选矿方法
JP5799940B2 (ja) * 2012-11-20 2015-10-28 栗田工業株式会社 沈殿槽及びその運転方法
US20140251881A1 (en) * 2013-03-11 2014-09-11 Heartland Technology Partners Llc Concentrated wastewater slurry thickening and storage system and stabilization batch treatment plant
CN105683093B (zh) 2013-08-05 2019-07-09 格雷迪安特公司 水处理系统及相关方法
CN105683095B (zh) 2013-09-23 2019-09-17 格雷迪安特公司 脱盐系统及相关方法
EP2886177A1 (de) * 2013-12-20 2015-06-24 Rio Tinto Alcan International Limited Absetzbecken zur Dekantierung von Mineralschlämmen und Verfahren zum Trennen einer klaren Flüssigkeit von verdicktem Schlamm aus den Mineralschlämmen
EP2886178A1 (de) 2013-12-20 2015-06-24 Rio Tinto Alcan International Limited Verfahren und Anlage zur Herstellung von Aluminiumtrihydrat mittels alkalischem Abbau von Bauxiterz
US20160228795A1 (en) 2015-02-11 2016-08-11 Gradiant Corporation Methods and systems for producing treated brines
US10167218B2 (en) 2015-02-11 2019-01-01 Gradiant Corporation Production of ultra-high-density brines
EP3328522A4 (de) 2015-07-29 2019-04-24 Gradiant Corporation Osmotische entsalzungsverfahren und zugehörige systeme
US10301198B2 (en) 2015-08-14 2019-05-28 Gradiant Corporation Selective retention of multivalent ions
WO2017030937A1 (en) 2015-08-14 2017-02-23 Gradiant Corporation Production of multivalent ion-rich process streams using multi-stage osmotic separation
WO2017147113A1 (en) 2016-02-22 2017-08-31 Gradiant Corporation Hybrid desalination systems and associated methods
WO2018009512A1 (en) * 2016-07-06 2018-01-11 Gradiant Corporation Solids handling in water treatment systems and associated methods
CA3109230A1 (en) 2018-08-22 2020-02-27 Gradiant Corporation Liquid solution concentration system comprising isolated subsystem and related methods
CN110237578B (zh) * 2019-06-20 2021-10-15 安徽中能矿机制造有限公司 一种可处理高浓度矿浆的浓缩机
CN110523210B (zh) * 2019-08-22 2022-01-28 东台宏仁气体有限公司 一种切换式氮气提纯装置
CN111888807A (zh) * 2020-07-31 2020-11-06 浙江顺联环保科技有限公司 浆料造流沉砂机
WO2022108891A1 (en) 2020-11-17 2022-05-27 Gradiant Corporaton Osmotic methods and systems involving energy recovery

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE525365A (de) * 1953-01-09 1900-01-01
US3926805A (en) 1973-03-09 1975-12-16 Peabody Galion Corp Distribution inlet system with automatic tangential-gate adjustment
US3891557A (en) * 1974-02-11 1975-06-24 Fmc Corp Peripheral feed clarification tank
US4054514A (en) * 1974-09-05 1977-10-18 Dorr-Oliver Incorporated Sedimentation apparatus with flocculating feed well
US4127488A (en) 1977-10-17 1978-11-28 Ecodyne Corporation Method and apparatus for separating solids from liquids
US4278541A (en) * 1978-03-14 1981-07-14 Amstar Corporation Separator employing an annular vertical feedwell with associated concentric annular baffle plate and method of using same to separate solids from liquids
US5076915A (en) 1978-09-25 1991-12-31 Chevron Research Company Apparatus for removing suspended solids from a liquid
FR2494127B1 (fr) * 1980-11-20 1985-12-13 Alsthom Atlantique Dispositif pour la decantation d'un fluide
DE3215033A1 (de) * 1982-04-22 1983-11-17 Gottfried Dr.-Ing. 5630 Remscheid Kronenberger Schlammabscheider
FR2568489B1 (fr) * 1984-07-31 1990-03-23 Alsthom Atlantique Procede de clarification a deux etages pour liquide charge de matieres solides
US4999115A (en) * 1985-08-19 1991-03-12 Peterson Filters Corporation Method and apparatus for use in separating solids from liquids
CA1286480C (en) * 1986-02-28 1991-07-23 Peter F. Bagatto Method of and apparatus for thickening red muds derived from bauxite and similar slurries
US5015392A (en) 1988-11-17 1991-05-14 Supaflo Pty. Limited Thickener
US5389250A (en) * 1991-09-26 1995-02-14 Baker Hughes Incorporated Self diluting feedwell for thickener dilution
BR0013092B1 (pt) 1999-08-06 2011-11-29 espessante/clarificador e processo para operar o espessante/clarificador.
AU7886700A (en) 1999-09-17 2001-04-17 Barnard, Hendrik Christoffel Thickening of a suspension or slurry

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT505281B1 (de) * 2007-08-24 2008-12-15 Abz Zierler Ges M B H & Co Kg Vorrichtung zum abscheiden von feststoffteilchen aus einer trübe

Also Published As

Publication number Publication date
ZA200403405B (en) 2005-07-27
PT1441828E (pt) 2006-09-29
PE20030657A1 (es) 2003-07-29
BR0213983A (pt) 2004-08-31
EP1441828B1 (de) 2006-04-19
CA2462354A1 (en) 2003-05-15
OA12719A (en) 2006-06-27
RU2004114840A (ru) 2005-05-20
EP1441828A1 (de) 2004-08-04
CN1289167C (zh) 2006-12-13
CA2462354C (en) 2008-07-29
RU2316483C2 (ru) 2008-02-10
US20030106860A1 (en) 2003-06-12
US6936178B2 (en) 2005-08-30
UA78727C2 (en) 2007-04-25
DE60210800D1 (de) 2006-05-24
ATE323540T1 (de) 2006-05-15
CN1582192A (zh) 2005-02-16
AU2002336869B2 (en) 2007-12-20
BR0213983B1 (pt) 2011-07-26
WO2003039707A1 (en) 2003-05-15
MXPA04003466A (es) 2004-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60210800T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur sedimentation von mineralschlämmen
DE60320236T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur klärung von suspendsabeladenen flüssigkeiten, insbesondere wasser
DE2201188C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen von Teilchen aus einer Flüssigkeit in einem Becken
DE69931943T2 (de) Vorrichtung für koagulationsreaktionen
DE2356697A1 (de) Verfahren und geraet fuer die verfestigung von fluessigen schlaemmen
DE1959212B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Abtrennung des Feststoffgehalts aus einer feinverteilte Feststoffe in Suspension enthaltenden Behandlungsflüssigkeit
EP0228396B1 (de) Anordnung zum ausflocken von flockierbaren substanzen in suspensionen, insbesondere zur reinigung des rückwassers von deinking-anlagen für die altpapieraufbereitung
DE19607364C2 (de) Vorrichtung zum Herstellen einer pastösen Masse
EP0158714B1 (de) Behälter und Anlage zum Klären von mit Feststoffen beladenen Flüssigkeiten
DE582503C (de) Behaelter zur Entfernung von Feststoffen aus Fluessigkeiten
DE2835553A1 (de) Ausflocker-eindicker
DE1517551C3 (de) Wasseraufbereitungs- oder Abwasserbehandlungsanlage
WO1999002237A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum trennen von stoffen und leiteinrichtung hierfür
DE2129349A1 (de) Vorrichtung zum Klaeren von Fluessigkeiten
EP0022186A1 (de) Vorrichtung zur Flüssig-Flüssig-Extraktion
EP0923971B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Beschickung von Absetzbecken
EP1079933B1 (de) Separation von aus organischem und anorganischem material zusammengesetzten feststoffen
DE1007292B (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoffschlaemmen aus Trueben durch kontinuierliches Absetzen und Eindicken
DE4410969C1 (de) Vorrichtung zum Trennen von leichtlöslichen Stoffen, Schwebestoffen und schwerlöslichen Stoffen aus einem Feststoff- oder Flüssigkeit-Feststoffgemisch
DE3313635A1 (de) Verfahren zum absaugen von schlammwasser o.dgl. und vorrichtung zur ausfuehrung desselben
DE2029953C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ent Wasserung von in Flüssigkeit suspendier ten Feststoffen
EP0912216B1 (de) Salzreinigungsanlage
DE2038153A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Granulierung und Abtrennung von in Fluessigkeiten suspendierten Feststoffen
DE2106926A1 (de) Verfahren zur chemischen Abwasserreinigung und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE3939984A1 (de) Aufbereitungsvorrichtung zum aufbereiten von flockungshilfsmittel

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition