DE713347C

DE713347C - Process for the purification of ores with clayey or loamy binders which can be suspended in water by a water softening process

Info

Publication number: DE713347C
Application number: DEI62271D
Authority: DE
Inventors: Karl Wiedelmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-08-20
Filing date: 1938-08-20
Publication date: 1943-07-20

Description

Verfahren zur Läuterung von Erzen mit in Wasser aufschwernmbaren tonigen oder lehmigen Bindemitteln durch einen Aufweichvorgang in Wasser Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Läuterung von Erzen mit in Wasser aufschwemmbaren toreigen oder lehmigen Bindemitteln durch einen Aufweichvorgang in Wasser. Ein solches Verfahren ist bekannt.Process for the refining of ores with clayey ones that can be swelled in water or loamy binders by a water softening process. The invention relates to a process for the refining of ores with gates that can be floated in water or loamy binders through a softening process in water. Such a procedure is known.

Zur Aufbereitung von Erzen, deren Grundmasse aus Sand, Lehm, Ton usw. besteht, dienen, abgesehen von Sonderfällen, die naßmechanischen Verfahren. Sofern die Grundmasse infolge der natürlichen Grubenfeuchtigkeit nur lose am Erz haftet, genügt die einfachste Art der naßmechanischen Aufhereitung, das Abläutern. Es besteht darin, daß man die lose anhaftenden Sand-, Lehm- und Tonteilchen mittels Wassers abspült und fortschwemmt. Bei festerer Verbindung zwischen dem Gut und seiner Grundmasse etwa in der Form, daß ein Erzstück mit einer Schale von Lehm, Letten, Ton usw. umgeben ist, bedient man sich Läutervorrichtungen, bei denen das Rohgut mit Wasser entweder in sich drehenden Läutertrommeln oder in Behältern mit Rührwerken so lange umgewälzt wird, bis die Grundmasse durch Reibung der Roherzteile gegeneinander, an - der Trommelwand oder am Rührkörper abgelöst und als Trübe abgeführt werden kann. Weitere Arten der naßmechanischen Aufbereitung sind das Strömen und Setzen. Kennzeichnend für beide ist der freie Fall des spezifisch schweren Haitigen in einer stetig oder unterbrochen bewegten Wassersäule. Das Strömen geschieht in unten spitz zulaufenden Gefäßen, in. die das Rohgut mit Wasser eingetragen wird und ein aufwärts gerichteter Wasser- oder Luftstrom die spezifisch leichteren Teilchen der vom Gut bereits abgelösten Grundmasse nach oben mitreißt und aus dem Gefäß austrägt, während das schwere Haltige zu Boden sinkt. Das Setzen bezweckt die Trennung des Haitigen von unlöslichen oder noch nicht aufgelösten Beimengungen durch unterbrochene auf- und abwärts gerichtete Wasser- oder Luftströme in der Weise, daß durch die verschiedenenSinkgeschwindigkeiten eineSchichtung des Gutes nach dem spezifischen Gewicht stattfindet.For the processing of ores, whose basic mass consists of sand, loam, clay, etc. exists, apart from special cases, the wet mechanical processes are used. Provided the base material only loosely adheres to the ore due to the natural moisture in the pit, the simplest type of wet mechanical treatment, lautering, is sufficient. It exists in that the loosely adhering sand, loam and clay particles by means of water washes away and washes away. With a stronger connection between the good and its basic mass roughly in the form that a piece of ore is surrounded by a shell of clay, lettuce, clay, etc. is, one uses refining devices, in which the raw material with water either circulated for so long in rotating lauter drums or in containers with agitators is until the base mass due to friction of the raw ore parts against each other, on - the drum wall or can be detached at the agitator and removed as a slurry. More types of Wet mechanical processing are the pouring and setting. Characteristic for both is the free fall of the specifically heavy Haitigen in a steady or interrupted manner moving water column. The flow takes place in vessels tapering at the bottom, in. which the raw material is entered with water and an upwardly directed water or air flow, the specifically lighter particles that have already been detached from the material Sweeps the base material upwards and discharges it from the vessel, while the heavy one sinks to the ground. The purpose of setting is to separate the substance from the insoluble or not yet dissolved admixtures due to interrupted upward and downward direction Water or air currents in such a way that by the various sinking velocities a stratification of the material takes place according to the specific weight.

Den bekannten Verfahren haftet nun der Mangel an, daß besonders bei schwer löslicher Grundmasse mit fettem Ton entweder die Auswaschung unbefriedigend ist oder bei entsprechend kräftigerer Umwälzung des Gutes unter höherem Kraftaufwand und stärkerer Wasserströmung Abrieb- bzw. Waschverluste entstehen. Diese Verluste können ein solches Ausmaß annehmen, daß sie die Anwendung eines der an sich höhere Betriebskosten erfordernden thermischen Verfahren rechtfertigen.The known method is now due to the lack of that, especially in poorly soluble basic mass with a fatty clay either the washout unsatisfactory is or with correspondingly more vigorous agitation of the goods under Higher effort and a stronger flow of water result in abrasion or washing losses. Such losses can be such that they could prevent the application of any of the justify thermal processes requiring higher operating costs.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das auch bei fest am Erzkorn anhaftender schwer löslicher Grundmasse eine denkbar schonende Behandlung mit einem Mindestmaß an Waschverlust und Kraftaufwand gestattet. Das Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß das Rohgut mit Wasser in große Behälter oder Bunker derart eingebracht wird, daß eine hohe, mit Wasser gesättigte Erzsäule entsteht, die als solche durch den Bunker hindurchwandert, ohne daß die Erzteile gegeneinander ihre Lage wesentlich ändern, und daß durch diese Erzsäule von unten her Druckwasser und/oder Druckluft derart einpreßt wird, daß zwischen den einzelnen Erzteilen Kanäle und Poren gebildet und freigehalten werden, so daß die bereits aufgeweichten Randschichten ständig vom Wasser abgetragen und nach oben fortgeführt werden, während das Haltige und das Ungelöste am Boden des Bunkers zum Austrag gelangt. Während des langsamen Abwärtswanderns der Erzsäule durch die zweckmäßig mit senkrechten Wänden versehenen Behälter dringt das Wasser in die äußeren Randschichten der die Roherzstücke einhüllenden Grundmasse ein und verwandelt diese allmählich durch Aufweichen in eine Schlammschicht von kolloidaler Beschaffenheit. Diese Schlammschichten würden einerseits .ein Zusammenbacken der ganzen Erzsäule zu einer einzigen homogenen Masse zur Folge haben und andererseits das weitere Eindringen des Wassers in die tieferen Schichten der Grundmasse verhindern, wenn sie nicht durch einen von unten nach oben durch die Poren, Hohlräume und Kanäle der Erzsäule geleiteten Wasserstrom abgetragen und als Trübe am Überlauf abgeführt würden. Das Einpressen des Wassers. geschieht durch ein System von Düsen am Bunkerboden und gewährleistet die gleichmäßige Durchdringung der ganzen Erzsäule. Hinter dem Überlauf wird die Trübe auf eine der bekannten Arten von dem größten Teil ihres Feststoffgehaltes befreit und zur Wiederverwendung im Kreislauf zu den Düsen zurückgeleitet. Die Wirkung des langsam aufsteigenden Trübestromes kann durch Einpressen von Druckluft mittels eines-weiteren Düsensystems unterstützt werden, indem die Luft beim Hindurchperlen durch die Erzsäule deren Dichte vermindert und somit einerseits das Zusammenpressen der Roherzteile zu einer undurchlässigen Schicht verhindert, andererseits die spülende Wirkung der Trübe innerhalb der Hohlräume und Kanäle fördert. Dichte und Geschwindigkeit der Trübe werden so geregelt, daß das feinste gewinnbare Erzkorn nicht zum Schwimmen gebracht und aus dein Bunker herausgetragen wird. Sowohl Wasser wie Luft können stetig oder mit Unterbrechungen eingepreßt werden.The invention relates to a method that also works when the ore grain is stuck Adhering sparingly soluble base mass a very gentle treatment with a Minimum amount of washing loss and physical effort permitted. The procedure consists in essential in the fact that the raw material with water in large containers or bunkers in such a way is introduced that a high, saturated with water ore column is formed, which as such migrates through the bunker without the ore parts opposing each other Change location significantly, and that through this ore column from below pressurized water and / or Compressed air is injected in such a way that channels and between the individual ore parts Pores are formed and kept free, so that the already softened outer layers are constantly being carried away by the water and carried upwards, while the holdings and the undissolved material is discharged at the bottom of the bunker. During the slow Downward migration of the ore column through the appropriately provided with vertical walls The container penetrates the water into the outer layers of the enveloping the pieces of raw ore Basic mass and gradually transforms it into a layer of sludge by softening it of colloidal nature. These layers of sludge would, on the one hand, stick together the whole ore column into a single homogeneous mass and on the other hand prevent further penetration of the water into the deeper layers of the matrix, if not through a bottom up through the pores, cavities and channels the ore column led water flow removed and discharged as sludge at the overflow would. Pressing in the water. happens through a system of nozzles on the bunker floor and ensures the even penetration of the entire ore column. Behind the The sludge will overflow in one of the known ways from most of its Solids content freed and returned to the nozzles for reuse in the circuit. The effect of the slowly rising turbidity flow can be achieved by injecting compressed air be supported by means of a further nozzle system by bubbling the air through the ore column reduces its density and thus, on the one hand, the compression the raw ore parts to an impermeable layer prevents, on the other hand, the flushing Promotes the effect of the turbidity within the cavities and channels. Density and speed the turbidity are regulated in such a way that the finest ore grains that can be mined are not used for swimming is brought and carried out of your bunker. Both water and air can be pressed in continuously or intermittently.

Durch das Abtragen der sich immer wieder neu bildenden Randschichten aus aufgeweichter bzw. gelöster Grundmasse gelangt vorwiegend nur Haltiges und Unlösliches bis zum Austrag am Bunkerboden. Hier im unmittelbaren Bereich der Düsen findet zusätzlich eine Setzwirkung in der Weise statt, daß die spezifisch leichteren Teile zwar bereits durchweichter, aber noch zusammenhängender Teile der Grundmasse bis zur völligen Auflösung ihres Verbandes zurückgedrängt und nur Haltiges zum Austrag gelangt. In nachgeschalteten Waschvorrichtungen findet dann die letzte Säuberung des Haltigen von noch lose anhaftenden Teilchen . der Grundmasse durch Abbrausen mit Frischwasser oder die Ausscheidung unlöslicher Verunreinigungen durch eines der bekannten Verfahren statt.By removing the surface layers that are constantly forming from softened or loosened base material mainly only what is retained and insoluble is obtained up to the discharge at the bunker floor. Here in the immediate area of the nozzles also takes place a setting effect takes place in such a way that the specifically lighter parts already soggy, but still coherent parts of the base mass to complete The dissolution of their association is pushed back and only what is stable is discharged. In downstream washing devices then find the final cleaning of the holdings of loosely adhering particles. the base mass by rinsing with fresh water or the elimination of insoluble impurities by one of the known methods instead of.

Es kann zweckmäßig sein, besonders schwer in Wasser lösliche Bindemittel, wie beispielsweise Kalk-,Kieselsäure-, Aluminium-oder Magnesiumv erhindungen, bevor sie dem Aufweichvorgang unterworfen werden, einige Zeit dem Einfluß der Atmosphäre zwecks Aufbereitung und Aufschließung in an sich bekannter Weise auszusetzen.It can be useful to use binders that are particularly difficult to dissolve in water, such as lime, silica, aluminum or magnesium compounds before they are subjected to the softening process, for some time to the influence of the atmosphere suspend for the purpose of processing and unlocking in a manner known per se.

In der Aufbereitung ist es weiterhin bekannt, eine Vorzerkleinerung nur auf eine dem größten vorkommenden Erzkorn entsprechende Korngröße vorzunehmen, damit der Abriebverlust durch Zertrümmerung der größten Erzkörner nicht erhöht wird. Man hat nun auch schon jede Kornklasse für sich dem Aufweichvorgang unterworfen, weil die Dauer des Aufweichens von der Korngröße abhängig ist. Beim Verfahren gemäß der Erfindung kann diese Art der Läuterung von vorzerkleinertem Gut nutzbar gemacht werden, und zwar geschieht dies nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in der Weise, daß die Grenzen zwischen den einzelnen, jede für sich dem Aufweichvorgang unterworfenen Kornklassen so gezogen werden, daß Anfallmenge und erforderliche Aufweichzeit dem für die Aufweichung der betreffenden Kornklasse zur Verfügung stehenden Bunkerraum angepaßt wird, damit die Austräge aus den verschiedenen Bunkern in der Zeiteinheit eine korngerechte Mischung ergeben.In preparation, it is also known to use pre-shredding to be made only to a grain size corresponding to the largest occurring ore grain, so that the abrasion loss due to the breaking up of the largest grains of ore is not increased. Each grain class has now been subjected to the softening process, because the softening time depends on the grain size. In the procedure according to According to the invention, this type of refining of pre-shredded material can be used be, and this is done according to a further feature of the invention in Way that the boundaries between the individual, each for itself the softening process subject to grain classes are drawn in such a way that the amount and the required maceration time the bunker space available for the softening of the relevant grain class is adjusted so that the discharges from the various bunkers in the time unit result in a grain-appropriate mixture.

Nachstehendes Beispiel soll zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen: Bei einer Tagesförderung F fällt ein Rohgut an, das nach der Vorzerkleinerung in -drei Kornklassen, und zwar in ioo/ö Grobliorn, 2o o/o Mittelkorn und 7o"/, Feinkorn zerlegt wird. Durch Vorversuche sind die Aufweichzeiten bis zum vollständigen Zerfall der Grundmasse mit 7 Tagen für das Grobkorn, 31/2 Tagen für das Mittelkorn und i Tag für das Feinkorn ermittelt worden. Daraus ergibt sich, daß drei Aufweichbunker von gleicher Größe erforderlich sind, deren Fassungsvermögen o,i-F-7 bzw. 0,2-F-3,5 bzw. 0,7 - F - i = o,7 - F betragen muß, damit die Austräge aus den verschiedenen Bunkern in der Zeiteinheit eine korngerechte Mischung ergeben.The following example is intended to explain the inventive Process serve: In the case of a daily conveyance F, a raw material arises, that after pre-shredding in -three grain classes, namely in 100 / ö Grobliorn, 2o o / o medium grain and 7o "/, fine grain is broken down. The soaking times are determined by preliminary tests until the basic mass completely disintegrates with 7 days for the coarse grain, 31/2 Days for the medium grain and i day for the fine grain. From this it follows that three softening bunkers of the same size are required, their capacity o, i-F-7 or 0.2-F-3.5 or 0.7 - F - i = o, 7 - F, so that the discharges result in a grain-appropriate mixture from the different bunkers in the time unit.

Durch das in Abb. i dargestellte Schaubild wird das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise veranschaulicht: Man sieht, wie das Roherz auf einem Rollenrost i vorklassiert wird, auf dem Erzklein und Stücke voneinander getrennt werden. Die Stücke werden dann in einem Stachelwalzenbrecher 2 auf eine dem größten vorhandenen Erzkorn entsprechende Korngröße gebrochen und mit dem auf dem Rollenrost abgesiebten Erzklein zusammen der Klassiervorrichtung 3 (Scheibenrost, Schüttelsieb, Siebtrommel o. dgl.) zugeführt, um im veranschaulichten Beispiel in drei Kornlaassen aufgeteilt zu werden. Die einzelnen Kornklassen werden dann jede für sich in einem Aufweichbunker 5, 6, 7 entsprechender Größe aufgeweicht.By the diagram shown in Fig. I, the inventive Process illustrated, for example: You can see how the raw ore on a roller grate i is pre-classified, on which small ore and pieces are separated from each other. the Pieces are then in a spiked roll crusher 2 on one of the largest available Ore grain size is broken and sieved with the one on the roller grate Ore small together with the classifying device 3 (disc grate, vibrating sieve, sieve drum o. The like.) Supplied in order to be divided into three Kornlaassen in the illustrated example to become. The individual grain classes are then each placed in a softening bunker 5, 6, 7 softened according to size.

Nach dem Auflösungsvorgang in den Bunkern wird, wie weiter unten ausgeführt, das am Bunkerboden ausgetragene vorgeläuterte Gut in den nachgeschalteten Nachläuterungsvorrichtungen 8, 9, io (Schüttelsieb, Siebtrommel o. dgl.) durch Abbrausen mit Wasser von den noch lose anhaftenden, bereits aufgeweichten Bergeteilchen befreit. Das fertiggeläuterte Gut wandert dann zum Hochofen.After the dissolution process in the bunkers, as explained below, the pre-refined goods discharged from the bunker floor in the downstream refining devices 8, 9, io (vibrating sieve, sieve drum o. The like.) By rinsing with water from the loosely adhering, already softened mountain particles are freed. The finished Well then wanders to the blast furnace.

Bei q. ist veranschaulicht, daß nach der Trennung durch den Rollenrost i und Zerkleinerung durch den Brecher z das. Gut der Einwirkung der Atmosphäre ausgesetzt werden kann, um einen besseren Aufschluß zu bewirken.At q. it is illustrated that after the separation by the roller grate i and crushing by the crusher z that. Good exposed to the action of the atmosphere can be used to provide a better digestion.

Eine zweckmäßig zu verwendende Ausführungsform des Aufweichbunkers ist in den Abb. z bis q. veranschaulicht.An expediently used embodiment of the softening bunker is shown in Figs. z to q. illustrated.

Abb. 2 ist ein Längsschnitt mit schematisch angedeuteten Hilfsvorrichtungen.Fig. 2 is a longitudinal section with schematically indicated auxiliary devices.

Abli. 3 ist ein Schnitt nach der Linie A-B der Abb. z, und Abb. q. ist eine Obenansicht des Bunkerbodens. ` Das in oben beschriebener Weise vorklassierte gebrochene und nachklassierte Rohgut wird, jede Kornklasse für sich, durch einen Aufgabetrichter a zusammen mit Wasser dem Aufweichbunker b zugeführt. Die in die am oberen Rande des Bunkers angebrachte Sammelrinne c übertretende Trübe läuft zwecks Befreiung der Trübe von Feststoffen der Schleuder i und von dort der Umwälzpumpe d zu und wird durch ein mit Düsen ausgerüstetes Verteilersystem e am Boden des Bunkers wieder eingeführt. Mit Hilfe desselben Verteilersystems kann von dem Gebläse i erzeugte verdichtete Luft eingeblasen werden. Haltiges und Unlösliches werden dem als kommunizierende Röhre ausgebildeten Austragsrohr g zugeleitet und gegebenenfalls unter Zugabe von Luft nach Art von Mammutpumpen einer Sieb- oder Nachläutervorrichtung h zugeführt. Das hierbei zum Abbrausen des Gutes verwandte, bei m zugeleitete Frischwasser fließt als Trübe zur Pumpe d. Enthält das Gut noch Verunreinigungen in unlöslicher Form, so können diese gegebenenfalls durch bekannte Vorrichtungen, wie Setzmaschinen oder Magnetscheider, abgeschieden werden.Abli. 3 is a section along the line A-B of Fig. Z and Fig. Q. is a top view of the bunker floor. `The pre-classified in the manner described above broken and re-classified raw material is, each grain class for itself, by one Feed hopper a is fed to the soaking hopper b together with water. The in the at the upper edge of the bunker attached collecting channel c overflowing sludge runs for the purpose Solids are removed from the turbidity by the centrifuge i and from there by the circulation pump d and is supplied by a distribution system e equipped with nozzles at the bottom of the bunker reintroduced. With the help of the same distribution system can be generated by the fan i compressed air can be blown in. Stable and insoluble become to him as communicating Tube formed discharge tube g fed and optionally with the addition of Air in the manner of mammoth pumps is supplied to a sieve or post-purifying device h. The fresh water supplied at m, which is used for rinsing off the goods, flows as a pulp to the pump d. If the goods still contain impurities in insoluble form, so these can optionally by known devices, such as setting machines or Magnetic separator to be deposited.

Um einen gleichmäßigen Strom des Gutes von oben nach unten zu erzielen, erhält der Bunker zweckmäßig senkrechte Wände und einen nur schwach geneigten Boden. Dieser Bunkerboden wird gegebenenfalls aus einer Reihe von dachförmigen Rippen oder Sätteln h gebildet, in deren Grundlinien die zur Austragseite des Gutes hin geneigten Düsen L angeordnet sind. Der aus den Düsen aufsteigende Trübe- bzw. Luftstrom reißt die Schlammteilchen mit nach oben, so daß sich in den Mulden des Bunkerbodens geläutertes Gut ansammelt. Die Form der Mulde und eine Komponente des stetig oder stoßweise unterbrochenen, in das geläuterte Gut eintretenden Luft-Wasser-Stromes begünstigt die Förderung desselben zum Austrag.In order to achieve an even flow of the goods from top to bottom, the bunker is provided with vertical walls and an only slightly sloping floor. This bunker floor is optionally made up of a series of roof-shaped ribs or Saddles h formed, in the base lines of which are inclined towards the discharge side of the goods Nozzles L are arranged. The stream of turbidity or air rising from the nozzles breaks the sludge particles with upwards, so that there is purified material in the troughs of the bunker floor Well accumulates. The shape of the trough and a component of the steady or intermittent interrupted air-water flow entering the purified goods is favored the promotion of the same for discharge.

Die Vorteile des geschilderten Verfahrens und der Vorrichtung liegen nicht allein' -auf aufbereitungstechnischem, sondern auch auf betriebswirtschaftlichem .Gebiet. Die Naßbunkerung des Rohgutes in den Aufweichbunkern gestattet die Stapelung und die von der Schachtförderung unabhängige Verarbeitung des Gutes, bedeutet demnach eine Pufferung zwischen Gewinnung und Aufbereitung, die andernfalls bei dem in grubenfeuchtem Zustand meist klebrigen und backenden Gut nur unter Aufwand beträchtlicher Betriebskosten möglich ist. Diese Speichermöglichkeit läßt eine Zusammenlegung der nach dem Aufweichen noch erforderlichen Arbeitsvorgänge auf nur wenige Betriebsstunden unter gleichzeitiger Kraftersparnis zu, da der Hauptteil des für die gesamte Aufbereitung benötigten Aufwandes an .Zeit und Arbeit auf das Aufweichen entfällt. Mit der Verringerung der mechanischen Aufbereitungsarbeit ist eine beträchtliche Senkung der Betriebskosten infolge des geringeren Kraftaufwandes und Maschinenverschleißes verbunden.The advantages of the described method and the device are not only in terms of processing technology, but also in terms of business administration .Area. The wet bunkering of the raw material in the softening bunkers allows stacking and the processing of the goods, which is independent of the shaft extraction, means accordingly a buffering between extraction and processing, which would otherwise be the case with the mine-damp Condition mostly sticky and baked goods only with considerable operating costs is possible. This storage option allows for a pooling of the after softening still required work processes on just a few hours of operation at the same time Energy saving too, since the Main part of the entire preparation The time and effort required to soften it is no longer necessary. With the reduction mechanical conditioning work is a significant reduction in operating costs connected due to the lower expenditure of force and machine wear.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the refining of ores with in water floating clay or loamy binders by a softening process in Water, characterized in that the ore column saturated with water, the as such migrates through the bunker without the ore parts against each other change their position significantly, from below pressurized water and / or compressed air in such a way is pressed in that channels and pores are formed between the individual ore parts and kept free so that the already softened outer layers are constantly be carried away by the water and carried upwards, while the holdings and the Undissolved material reaches the discharge at the bottom of the bunker.

2. The method according to claim i, where the raw material is broken down into two or more grain classes before being softened will. characterized in that the boundaries between the individual, each for itself The grain classes subjected to the softening process are drawn in such a way that the amount accumulates and the softening time required for the softening of the grain class in question available bunker space is adjusted so that the discharges from the various Bunkers in the unit of time result in a grain-appropriate mixture.