DE60320442T2

DE60320442T2 - Trennungsgefäss

Info

Publication number: DE60320442T2
Application number: DE2003620442
Authority: DE
Inventors: Boyne Friedrich Hohenstein
Original assignee: Innovative Met Products Pty Ltd
Current assignee: Innovative Met Products Pty Ltd
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2003-09-12
Publication date: 2009-06-04
Anticipated expiration: 2023-09-13
Also published as: WO2004044578A1; AU2003273384A1; AP2005003322A0; BR0316366A; ZA200503908B; BR0316366B1; AU2003273384B2; DE60320442D1; EP1561103A1; CA2511533C; ATE392613T1; US7473394B2; US20060170139A1; EP1561103B1; EA006693B1; AP1885A; EA200500806A1; CA2511533A1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Trenngefäß, daß insbesondere, jedoch nicht darauf beschränkt, für den Gebrauch bei der Analyse von Mineralproben geeignet ist.
Hintergrund der Erfindung
Auf dem Gebiet der Dokimasie bzw. Dokimastik werden Mineralproben in einem Reaktionsgefäß mit einem Flußmittel vermischt und eingeschmolzen, um ein geschmolzenes Flußmittel und ein geschmolzenes Sammelmaterial, das ein zu untersuchendes Metall sammelt, zu bilden. Bei konventionellen Dokimasie-Verfahren läßt man das Flußmittel und das Sammelmaterial erstarren und das Flußmittel und das Sammelmaterial werden anschließend mechanisch getrennt.
Gegenstand der Erfindung
Dementsprechend ist es ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges Trenngefäß bereitzustellen, das dazu geeignet ist, geschmolzene Schlacke von einem geschmolzenen Sammelmaterial bei einem Analyseverfahren für Mineralproben, wie etwa einem Prozeß der Dokimasie, zu trennen.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der Erfindung wird ein Trenngefäß 10 bereitgestellt, das zum Gebrauch bei der Behandlung einer Mineralprobe geeignet ist, wobei eine geschmolzene Schlacke 11 von einem geschmolzenen Sammelmaterial 12 getrennt wird, aufweisend einen Behälter, der einen inneren Hohlraum 13 zur Aufnahme der geschmolzenen Materialien 11, 12 umgrenzt, eine Abflußöffnung 14, die von dem inneren Hohlraum 13 zur Außenseite des Behälters führt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trennfläche 15, die eine abwärts gerichtete, konkave Fläche um faßt, mit der Abflußöffnung 14 verbunden und so gestaltet ist, daß Tropfen eines Flußmittels 11a über diese Fläche 15 geführt werden, wohingegen Tropfen des Sammelmaterials 12a von dieser Fläche 15 durch Schwerkraft herunter tropfen.
Die derartige konkave Fläche ist vorzugsweise konzentrisch relativ zu der Abflußöffnung angeordnet.
Weiterhin hat die Abflußöffnung gemäß der Anordnung solche Abmessungen, daß das Sammelmaterial unter der Wirkung der Schwerkraft durch die Öffnung hindurchfließt, während das geschmolzene Flußmittelmaterial im Wesentlichen am Durchfluß durch die Abflußöffnung gehindert wird.
Auf diese Weise wird mit der obigen Anordnung der Großteil des geschmolzenen Flußmittels an der Abflußöffnung aufgehalten, aber ein kleiner Teil, der durch die Abflußöffnung ablaufen mag, wird von dem Sammelmaterial durch die Trennfläche abgeschieden. Dies könnte beispielsweise dort stattfinden, wo die Abflußöffnung durch den Gebrauch graduell vergrößert ist.
Bei einer bevorzugten Anordnung wird die Abflußöffnung am tiefsten Punkt des inneren Hohlraums angeordnet, und ein Schlackeabfluß wird vertikal beabstandet über der Abflußöffnung in dem Behälter vorgesehen, wobei die Anordnung derart ist, daß geschmolzene Schlacke, die auf dem Sammelmaterial im geschmolzenen Zustand aufliegt, aus dem Schlackeabfluß abläuft, während des Ablaufens des Sammelmaterials aus der Abflußöffnung. Geschmolzene Schlacke, die schließlich nach dem Entfernen des Sammelmaterials im Trenngefäß verbleibt, kann beispielsweise durch Kippen oder Umwenden des Gefäßes aus dem Gefäß entfernt werden.
Außerdem wird innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung gesondert ein Verfahren zur Trennung von geschmolzenem Sammelmaterial von geschmolzener Schlacke eingeschlossen, das zur Verwendung bei der Behandlung einer Mineralprobe geeignet ist und die folgenden Schritte umfaßt:
Bereitstellen eines Trenngefäßes der erfindungsgemäßen Art;
Einbringen einer Mischung aus geschmolzener Schlacke und geschmolzenem Sammelmaterial in das Gefäß, wobei sich die geschmolzene Schlacke auf Grund von Dichteunterschieden über dem Sammelmaterial absetzt;
Ablassen des Sammelmaterials durch die Abflußöffnung unter der Wirkung der Schwerkraft, während die Schlacke im Wesentlichen von der Abflußöffnung aufgehalten wird;
weiter Trennen des Sammelmaterials von der Schlacke, die durch die Abflußöffnung gelaufen ist an der Trennfläche, wobei das Sammelmaterial vom Ausgang der Abflußöffnung unter der Wirkung der Schwerkraft vertikal nach unten läuft, während die Schlacke seitwärts entlang der Trennfläche verlagert wird.
Weiterhin umfaßt das Verfahren erfindungsgemäß den Schritt des Ablassens der Schlacke durch den Schlackenabfluß. Vorzugsweise wird die Schlacke durch den Abfluß vor oder während des Ablassens des Sammelmaterials durch die Abflußöffnung abfließen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird weiter in der bevorzugten Ausführungsform beschrieben, nachstehend rein beispielhaft mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen, in denen:
1 eine schematische Schnittansicht eines Trenngemßes gemäß der Erfindung ist; und die
2 bis 4 schematische Schnittansichten des Trenngefaßes aus 1 sind, die verschiedene Schritte beim Trennen einer geschmolzenen Schlacke von einem geschmolzenen Sammelmaterial im Feuer als Teil eines Dokimasie-Prozesses veranschaulichen.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Bezugnehmend auf die Zeichnungen stellt die Erfindung ein neuartiges Trenngefäß 10 zur Trennung von geschmolzener Schlacke 11 von geschmolzenem Sammelmaterial 12, beispielsweise für einen Dokimasie-Prozess, bereit.
Das Trennungsgefäss 10 umfaßt einen Behälter, der einen inneren Aufnahmebereich 13 für die geschmolzenen Materialien 11, 12 besitzt, wie in 1 gezeigt.
Das Gefäß 10 der Erfindung umfaßt weiterhin eine an der tiefsten Stelle gelegene Abflußöffnung 14 mit einem relativ kleinen Durchmesser, die es dem Sammelmaterial 12 erlauben wird, unter der Wirkung der Schwerkraft durch diese Abflußöffnung 14 abzufließen, während die geschmolzene Schlacke 11 im Wesentlichen in Folge der höheren Viskosität und/oder der geringeren Dichte am Durchfluß durch die Öffnung 14 gehindert wird.
Es ist ein Merkmal der Erfindung, daß eine Trennfläche 15 an der Außenseite des Behälters 10 im Bereich der Abflußöffnung 14 bereitgestellt wird, wobei diese Trennfläche 15 daran angepaßt ist, jegliche geschmolzene Schlacke 11, die durch die Abflußöffnung 14 tröpfeln könnte, vom Sammelmaterial 12a, 3 und 4, zu trennen.
Bei der dargestellten Anordnung besitzt diese Trennfläche 15 die Form einer konkaven Fläche, die konzentrisch relativ zur Achse der Abflußöffnung 14 angeordnet ist. Es wurde herausgefunden, daß mit der erfindungsgemäßen Anordnung Tropfen 11a von geschmolzener Schlacke dazu neigen, an der konkaven Oberfläche 15 anzuhaften und dann seitwärts von der Abflußöffnung 14 weg transportiert werden, um sich schließlich an einem Rand 15a der konkaven Fläche zu sammeln, von dem sie unter der Wirkung der Schwerkraft heruntertropfen, 3. Dieses Verhalten der geschmolzenen Schlacketropfen 11a kann auf die geringe Dichte des Schlackenmaterials 11 und/oder auf seine Oberflächenspannung zurückgeführt werden. Das Sammelmaterial 12a, 3, das andererseits eine andere physikalische Charakteristik in Bezug auf Dichte und Oberflächenspannung besitzt, tendiert dazu, vom Ausgang der Abflußöffnung 14 unter der Wirkung der Schwerkraft direkt vertikal nach unten zu fließen.
Bei der dargestellten Anordnung wird das geschmolzene Sammelmaterial 12a in einem Sammelgefäß 17 gesammelt, wohingegen die geschmolzenen Schlacketropfen 11a seitwärts über das Sammelgefäß 17 hinaus zu einer gesonderten Sammlung transportiert werden.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung beinhaltet einen Zwischenauslass 16 für geschmolzene Schlacke 11 in der Seitenwand des Behälters 10 an einer vertikal oberhalb der Abflußöffnung 14 für das Sammelmaterial 12 gelegenen Stelle. Der Zweck dieses Zwischenauslasses 16 für Schlacke ist es, den Großteil der geschmolzenen Schlacke 11 aus dem Trenngefäß abzulassen, während das geschmolzene Sammelmaterial 12 über die Abflußöffnung 14 abgelassen wird. Die relativ kleine Menge an Schlacke 11, die letztlich im Trenngefäß 10 nach dem Ablassen des Sammelmaterials 12 verbleibt, kann daher leicht vom Behälter 10 durch Umkehrung oder Kippen derselben entfernt werden, was hier nicht dargestellt ist.
Beim Gebrauch also, beispielsweise in einem Dokimasie-Prozess zur Bestimmung der Konzentration von PGM's (Platinum Group Metals) in einer Erzprobe, wird eine solche Erzprobe zerkleinert, mit einem Flußmittel vermischt und in ein Reaktionsgefäß eingebracht. Das Flußmittel wird zum Schmelzen gebracht, um eine geschmolzene Schlacke und ein geschmolzenes Sammelmaterial, wie beispielsweise Blei, Silber etc., zu erzeugen, das dazu dient, die PGM's zu sammeln. Die geschmolzene Mischung wird dann in das erfindungsgemäße TrenngefaB 10 eingebracht, um das geschmolzene Sammelmaterial 12 von der geschmolzenen Schlacke 11, wie oben beschrieben, zu trennen.
In bestimmten Fällen kann das erfindungsgemäße Trenngefäß 10 auch als Reaktionsgefäß wirken.
Es wurde herausgefunden, daß mit dem oben beschriebenen Verfahren eine ausreichende und effektive Trennung von geschmolzener 11 Schlacke und geschmolzenem Sammelmaterial 12 erreicht werden kann, um damit die weitere Analyse des Sammelmaterials 12 und der mitgerissenen PGM's zu ermöglichen.
Zweifellos sind ohne Abweichung von den Prinzipien, die in den konsistorischen Ansprüchen dargelegt sind, viele Varianten möglich. Daher könnte beispielsweise die Trennfläche 15 lediglich eine in einer einzigen oder in mehreren Ebenen zur Vertikalen abgewinkelte Fläche umfassen, wodurch die geschmolzenen Schlacketropfen 11a schräg von dem Auslaßkanal 14 für eine gesonderte Sammlung befördert werden. Alternativ könnte die Trennfläche 15 konisch sein.

Claims

Trenngefäß 10, das für den Gebrauch bei der Behandlung einer Mineralprobe geeignet ist, wobei eine geschmolzene Schlacke 11 von einem geschmolzenen Sammelmaterial 12 getrennt wird, umfassend einen Behälter, der einen inneren Hohlraum 13 für die Aufnahme der geschmolzenen Materialien 11, 12 definiert, eine Abflußöffnung 14, die vom inneren Hohlraum 13 zur Außenseite des Behälter führt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trennflache 15, die eine abwärts gerichtete konkave Fläche umfaßt, mit der Abflußöffnung 14 verbunden und so gestaltet ist, daß Tropfen eines Flußmittels 11a über diese Fläche 15 geführt werden, wohingegen Tropfen des Sammelmaterials 12a von dieser Fläche 15 durch Schwerkraft herunter tropfen.
Trenngefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Fläche 15 relativ zur Abflußöffnung 14 konzentrisch angeordnet ist.
Trenngefäß nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußöffnung 14 so bemessen ist, daß das Sammelmaterial 12 durch die Öffnung 14 unter Schwerkraft läuft, während im Wesentlichen verhindert wird, daß das geschmolzene Schlackenmaterial 11 durch die Abflußöffnung 14 fließt, so daß der Großteil der geschmolzenen Schlacke 11 an der Abflußöffnung 14 gestoppt wird, allerdings ein kleiner Teil der Schlacke 11a, der durch die Abflußöffnung 14 laufen kann, durch die Trennfläche 15 von dem Sammelmaterial 12 getrennt wird.
Trenngefäß nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abflußöffnung 14 in einer geringen Höhe im inneren Hohlraum 13 befindet und ein Schlackenabfluß 16 in dem Behälter vorgesehen ist, der von der Abflußöffnung 14 vertikal nach oben beabstandet ist, wobei die Anordnung derart ist, daß die geschmolzene Schlacke 11, die im geschmolzenen Zustand über dem Sammelmaterial 12 liegt, beim Ablassen des Sammelmaterials 12 durch die Abflußöffnung 14 aus dem Schlackenabfluß 16 abfließt.
Verfahren zum Trennen von geschmolzenem Sammelmaterial 12 von geschmolzener Schlacke 11, das zur Anwendung bei der Behandlung einer Mineralprobe geeignet ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Bereitstellen des Trenngefaßes 10 nach einem der Ansprüche 1 bis 4; Einbringen eines Gemischs aus geschmolzener Schlacke 11 und geschmolzenem Sammelmaterial 12 in das Gefäß, wobei sich die Schlacke 11 über dem Sammelmaterial 12 infolge von Dichteunterschieden absetzt; Ablassen des Sammelmaterials 12 durch die Abflußöffnung 14 unter Schwerkraft, während die Schlacke 11 durch die Abflußöffnung im Wesentlichen gestoppt wird; ferner Trennen des Sammelmaterials 12 von der Schlacke 11, die durch die Abflußöffnung 14 an der Trennfläche 15 gelaufen ist, wobei Sammelmaterial 12 im Allgemeinen vom Ausgang der Abflußöffnung 14 unter Schwerkraft vertikal nach unten läuft, wohingegen die Schlacke 11 lateral entlang der Trennfläche 15 verdrängt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlackenabfluß 16 vom Sammelmaterialabfluß 14 vertikal nach oben beabstandet ist, daß den Schritt des Ablassens der Schlacke 11 durch den Schlackenabfluß 16 beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlacke 11 durch den Schlackenabfluß 16 während des oder vor dem Ablassen(s) des Sammelmaterials 12 durch die Sammelmaterialabflußöffnung 14 abgelassen wird.