DE723625C

DE723625C - Method and device for the mechanical separation of coarse-grained mixtures of substances

Info

Publication number: DE723625C
Application number: DEB178241D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ernst Bierbrauer
Original assignee: ERNST BIERBRAUER DR ING
Current assignee: ERNST BIERBRAUER DR ING
Priority date: 1937-01-21
Filing date: 1937-04-27
Publication date: 1942-08-07

Description

Verfahren und Vorrichtung zum mechanischen Trennen von grobkernigen Stoffgemischen Zusatz zum Patent 696 616 Nach dem Hauptpatent 696 6 16 gelingt die Trennung grobkörniger Mineralgemische in der Korngröße von 5 bis toomm Durchmesser und darüber dadurch, daß die Unterschiedlichkeit der einzelnen Gutsbestandteile des Gemisches hinsichtlich ihrer Benetzbarkeit mit Wasser zunächst erzeugt oder verstärkt wird durch eine Vorbehandlung dis Stoffgemisc:hes mit wäßrigen Lösungen oder Emulsionen von in der Schwimmaufbereitung als Sammler bekannten wasserlöslichen organischen Stoffen, worauf die derart vorbehandelten Stoffgemische mit Wasser abgespült und anschließend auf wasserannehmende (hydrophile) bzw. erstarrende Haftmassen aufgebracht werden, wodurch diese StoffgemisGhe vermöge der verschiedenen Haftfähigkeit ihrer Bestandteile auf den Haftmassen durch Einwirken der Schwerkraft auf die Mineralkörner zur-Trennung gebracht werden. Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet leine weitere Ausbildung, insbesondere Verbesserung und Vereinfachung des Verfahrens des Hauptpatents. Nach der Erfindung werden die hinsichtlich ihrer Benetzbarkeit mit Wasser durch die Behandlung unterschiedlich gemachten Gutsbestandteile auf wasserannehmende, erstarrende oder wasserabweisende, erhärtende bzw. erstarrende Haftmassen aufgepreßt, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Zugabe von zweckmäßig kaltem Wasser, wobei die Haftmassen die Mineralkörner entgegen der Einwirkung der Schwerkraft auf dieselben festhalten, ohne beim Ablösen der Mineralien an demselben hängen zu bleiben. Dadurch kann auf die Zustandsänderung der Haftmasse durch Erstarren oder Erhärten .derselben verzichtet werden, und der Vorgang des Anklebens der Gutsbestandteile, die die gleiche Eigenschaft wie die Haftmasse besitzen, nämlich entweder wasserannehmend oder wasserabweisend zu sein, wird in bedeutend kürzerer Zeit durch den Anpreßdruck erreicht, wodurch dieses neue Verfahren zum mechanischen Trennen von Mineralgemischen bedeutend leistungsfähig---r wird.Method and apparatus for mechanical separation of coarse polynuclear mixtures addition to Patent 696616 According to the main patent 696 6 1 6 succeed the separation of coarse-grained mineral mixtures in the grain size of 5 to toomm diameter and above the fact that the diversity of the individual Gutsbestandteile of the mixture in terms of their wettability with Water is initially generated or reinforced by pretreating the mixture of substances with aqueous solutions or emulsions of water-soluble organic substances known as collectors in swimming pool treatment, whereupon the mixtures of substances pretreated in this way are rinsed with water and then applied to water-absorbing (hydrophilic) or solidifying adhesive masses As a result of which these mixtures of substances are brought to separation by the action of gravity on the mineral grains by virtue of the various adhesiveness of their constituents to the adhesive masses. The subject of the present invention forms a further development, in particular improvement and simplification of the method of the main patent. According to the invention, the ingredients made different in terms of their wettability with water by the treatment are pressed onto water-absorbing, solidifying or water-repellent, hardening or solidifying adhesive masses, optionally with the simultaneous addition of appropriately cold water, the adhesive masses opening the mineral grains against the action of gravity hold on to them without getting stuck on them when the minerals are loosened. As a result, the change in state of the adhesive due to solidification or hardening can be dispensed with, and the process of sticking the good components, which have the same property as the adhesive, namely to be either water-absorbent or water-repellent, is achieved in a significantly shorter time due to the contact pressure making this new method of mechanical separation of mineral mixtures significantly efficient.

Ein bekanntes, auf dem Haftvorgang beruhendes Trennungsverfahren ist das sogenannte Fettherdverfahren. Bei diesem Verfahren werden die zu trennenden Erze in fein zerteilter Form und mit Wasser zu einer Trübe angerührt, über Unterlagen geführt, die mit einer zähflüssigen, aus organischen Stoffen bestehenden Haftmasse bestrichen sind. An dieser zähflüssigen Haftmasse bleiben die im natürlichen Zustand carbonphilen Mineralien, wie Diamant, Graphit, Edelmetalle und Schwerrnetallsulfide, kleben, während die Gangartmineralien, Quarz usw., infolge ihres natürlichen wasserannehmenden Verhaltens mit dem Trübewasser abgeschwemmt werden. Durch Auswahl besonders auswählend wirkender Haftunterlagen hat man versucht, die Trennschärfe dieses Verfahrens zu verbessern. Als solche Unterlagen sind u. a. Stoffe, wie Teer, Asphalt, Harz, Schellack, Pech und Kopal in verdünntem Zustande vorgeschlagen worden, indem sie durch Zusatz von dünnen Ölen, Fettsäuren, Petroleum und ähnlichen Lösungs- .oder Verdünnungsmitteln in die für diese Verfahren notwendige sirupartige Beschaffenheit überführt werden. Auch hat man anorganische Zusätze zur organischen Haftmasse, vor allem Wasserglas, empfohlen. Durch diesen Zusatz soll die sirupartige Haftmasse noch stärker abweisend auf die Gangartkörner wirken, was auch durch unmittelbaren Zusatz von Wasserglas zur Trübe erreicht werden soll. Diese einseitige Beeinflussung der Gangart macht aber diese Haftverfahren einmal abhängig von naturgegebenen Unterschieden der Haftfähigkeit der zu trennenden Stoffarten gegenüber den verwendeten sirupartigen organischen Haftmassen, zum andern eignen sich die Haftmassen wegen ihrer geringen Zähflüssigkeit nicht zur Aufbereitung grobkörniger Mineralgemische von etwa über 5 mm Korngröße, und schließlich besteht der Nachteil, daß diese Haftmassen nur durch umständliche Verfahren (Ausschmelzen) von den daran haftenden Körnern befreit werden können, also mit den Körnern zunächst abgehoben werden müssen. Damit weisen diese Haftverfahren eine ähnliche Beschränkung in bezug auf die hiernach verarbeiteten Korngrößen auf wie die alte so#enannte ölschwimmaufbereitung. Erst die neuzeitliche Schaumschwimmaufbereitung hat diese Beschränkung beseitigt, so daß sie heute das einzige Verfahren ist, das dank einer all-' gemeinen Abstufung der Trennungseigenschaften nahezu vollkommen unabhängig von ursprünglich vorhandenen Unterschieden des physikalischen Verhaltens ist. Lediglich in der Unmöglichkeit, grobkörnige Stoffarten durch Schwimmaufbereitung zu trennen, liegt ein Mangel, der aber verfahrenstechnisch bedingt ist. Diese Beschränkung auf die Feinkornaufbereitung trifft auch auf das Fettherdverfahren zu, wenn es auch gegenüber der Schwimmaufbereitung eine nicht ganz so weit getriebene Feinmahlung erfordert. Immerhin verlangen aber auch die bei diesem Verfahren wirksamen, ebenfalls verhältnismäßig schwachen Haftkräfte eine Feinmahlung des zu trennenden Gutes bis auf etwa o,5 mm Korndurchmesser.A well-known detachment process based on the process of adhesion is the so-called fat hearth method. In this process, the Ores in finely divided form and mixed with water to a cloudiness, over documents out, with a viscous, made of organic substances adhesive are coated. On this viscous adhesive compound, they remain in their natural state carbonphilic minerals such as diamond, graphite, precious metals and heavy metal sulfides, stick while the gangue minerals, quartz, etc., owing to their natural water-absorbing properties Behavior to be washed away with the cloudy water. Particularly selective by choice Effective detention documents, attempts have been made to increase the selectivity of this process to enhance. Such documents include: Substances such as tar, asphalt, resin, shellac, Pitch and copal in a dilute state have been suggested by adding them of thin oils, fatty acids, petroleum and similar solvents or thinners be converted into the syrupy consistency required for this process. There are also inorganic additives to the organic adhesive, especially water glass, recommended. This addition should make the syrupy adhesive compound even more repellent act on the gangue grains, which can also be achieved by the direct addition of water glass to be achieved to cloudy. This one-sided influence on the gait makes but these adhesion methods depend on natural differences in adhesion the types of material to be separated versus the syrupy organic used Adhesive masses, on the other hand, the adhesive masses are suitable because of their low viscosity not for processing coarse-grained mineral mixtures with a grain size of over 5 mm, and finally there is the disadvantage that this adhesive mass is only cumbersome Process (melting) can be freed from the grains adhering to them, so must first be lifted off with the grains. Thus these detention procedures show a similar limitation with respect to the grain sizes processed hereafter like the old so # called floating oil treatment. Only the modern foam swimming pool treatment removed this limitation so that today it is the only procedure that thanks to a general gradation of the separation properties almost perfect regardless of originally existing differences in physical behavior is. Only in the impossibility to use coarse-grained types of material by means of flotation to separate, there is a shortcoming, but it is procedural-related. This restriction the fine grain preparation also applies to the fat hearth process, even if it does Compared to the flotation, a fine grinding not quite as far carried out requires. After all, however, those who are effective in this procedure also require relatively weak adhesive forces a fine grinding of the material to be separated up to to about 0.5 mm grain diameter.

Es ist ferner noch ein anderes Verfahren bekanntgeworden, bei dem sowohl in der Schwimmaufbereitung als Sammler bekannte wasserlösliche organische Stoffe als auch als Haftmassen wirksame Stoffe benutzt werden. Bei dem bekannten Verfahren «erden mittels Bürsten verseifbare Ölstoffe als Haftmassen auf bewegliche, durchlochte Förderbänder aufgebracht, die durch eine angesäuerte Flüssigkeit ihren Weg nehmen. Gegebenenfalls wird das Mineralgemisch mit die Haftfestigkeit unterschiedlich machenden flüssigen oder gasförmigen Stoffen, wie Kiefernöl, Alkoholen, Phenolen oder Kresolen, behandelt. Durch dieses Verfahren lassen sich jedoch noch nicht grobkörnige Stoffe trennen, da die dort vorgeschlagenen Haftmassen hierfür eine zu geringe Zähflüssigkeit und allgemein den bereits für die Fettherde hervorgehobenen Nachteil besitzen, daß sie an den Körnern selbst haftenbl@eib@en und demgemäß mit den anhaftenden Körnern abgehoben werden müssen.Another method has also become known in which Water-soluble organic known as collectors both in swimming pool treatment Substances as well as substances effective as adhesive masses are used. With the well-known Process «using brushes to ground saponifiable oil substances as adhesive masses on movable, perforated conveyor belts applied, which their through an acidified liquid Take away. If necessary, the mineral mixture with the adhesive strength will be different making liquid or gaseous substances such as pine oil, alcohols, phenols or cresols. However, this method does not yet allow coarse-grained Separate substances, since the adhesive compounds proposed there have too little viscosity for this and generally have the disadvantage already highlighted for the fat stoves that they adhere to the grains themselves and accordingly with the adhering grains need to be lifted off.

Erst durch die Anwendung eines besonderen Anpreßdruckes beim Aufbringen der Stoffgemische auf die nach der Erfindung verwendeten wasserannehmenden oder wasserabweisenden Haftmassen, wie z. B. Eis, Pech, Bitumen, Teere, Asphalte, Kunstharze, Ton oder auch andere aus festen und flüssigen Stoffen gebildete Gemische, sofern sie nur eine gewisse Plastizität aufweisen und ausgeprägt wasserannehmend oder wasserabweisend sind, gelingt es, ein sofortiges Anhaften und damit leistungsfähige Vorrichtungen für diese neue Art der Aufbereitung zu erreichen.Only through the application of a special contact pressure when applying the substance mixtures to the water-absorbing or used according to the invention water-repellent adhesives, such as. B. ice, pitch, bitumen, tars, asphalt, synthetic resins, Clay or other mixtures formed from solid and liquid substances, provided they only have a certain plasticity and are extremely water-absorbing or water-repellent are, it succeeds in an immediate adhesion and thus powerful devices for this new type of processing.

Als Haftmassen kommen außer den bereits genannten Stoffen auch Naturharze oder Fette und Wachsarten in Frage, sofern sie bei gewöhnlicher Temperatur eine so hohe Konsistenz besitzen, daß sie Mineralkörner von beispielsweise ioo und mehr Millimeter Durchmesser festzuhalten imstande sind, wenn die anhaftenden Mineralkörner der Einwirkung der Schwerkraft unterworfen werden. Der Zustand, in dem die Haftmassen nach der Erfindung gegenüber den eingangs erwähnten bekannten Haftmassen der Fettherde verwendet werden, zeichnet sich dadurch aus, daß außer der inneren großen Festigkeit (Konsistenz), die diese Haftmassen nach der Erfindung zur Trennung von so schweren Erzkörnern wie von ioomm Durchmesser und mehr besitzen müssen, noch die Eigenschaft der Plastizität und die weitere Eigenschaft hinzukommt, daß beim Abheben der anhaftenden Mineralkörner von der Haftmasse das Ablösen voneinander derart sauber vonstatten geht, daß keine Haftmasse an den Mineralkörnern hängenbleibt. Dadurch. unterscheiden sich diese neuartigen Haftmassen eindeutig von den bekannten Haftmassen der Fettherde, bei denen ebenfalls Wachse oder Bitumen -an sich Verwendung finden, jedoch in solcher weichen Konsistenz durch Zugabe von Ölen oder Lösungsmitteln, daß mit ihnen eine Aufbereitung grobkörniger Mineralgemische in der Größenordnung von 5 bis i oo mm und mehr nicht möglich ist.In addition to the substances already mentioned, natural resins can also be used as adhesive masses or fats and waxes in question, provided they are at ordinary temperature have such a high consistency that they have mineral grains of, for example, 100 and more Millimeter diameter are able to hold, if the adhering mineral grains be subjected to the action of gravity. The state, in which the adhesive masses according to the invention compared to the known ones mentioned at the beginning Adhesive masses of the fat sources are used, is characterized in that besides the internal great strength (consistency) that these adhesive masses according to the invention for the separation of ore grains as heavy as ioomm diameter and more must, the property of plasticity and the other property are added, that when the adhering mineral grains are lifted from the adhesive mass, they become detached from one another goes so cleanly that no adhesive material sticks to the mineral grains. Through this. These new types of adhesive are clearly different from the known ones Adhesive masses of the fat deposits, in which waxes or bitumen are also used per se find, but in such a soft consistency by adding oils or solvents, that with them a preparation of coarse-grained mineral mixtures in the order of magnitude from 5 to 10 mm and more is not possible.

Auch ein Erwärmen und Wiedererhärten dieser Haftmassen, wie es an sich bereits vorgeschlagen worden ist, ohne zum Stande der Technik zu gehören, kann zusätzlich für das Verfahren der Erfindung in Frage kommen, weil in Verbindung mit dem Anpreßdruck dadurch noch größere Haftkräfte erzeugt werden, wodurch beispielsweise die Trennung von Steinkohlen und Schiefer in über i oo mm Korngröße gelingt.Also a heating and re-hardening of these adhesives, like it at has already been proposed without belonging to the state of the art additionally come into question for the method of the invention because in connection with the contact pressure thereby even greater adhesive forces are generated, whereby for example the separation of coal and slate in grain sizes of over 100 mm succeeds.

Um auf alle Körner, die zweckmäßig vorher einer Zerlegung nach der Korngröße in bekannter Weise unterworfen wurden, einen möglichst gleichmäßig starken Anpreßdruck auszuüben, wird ein elastischer Stoff, beispielsweise Schwammgummi, angewendet, wobei entweder die Körner an die jeweils zur Verwendung kommenden Haftmasse angepreßt werden oder der umgekehrte Vorgang durchgeführt werden kann.To all grains, which expediently before a cutting after the Grain size in a known manner were subjected to a uniformly strong as possible To exert contact pressure, an elastic material, for example sponge rubber, applied, either the grains to the adhesive mass used in each case be pressed or the reverse process can be carried out.

Der Anpreßdruck kann ferner durch: Fallerlassen der groben Körner, wie es für feinere Körner auch bei Fettherden bekannt ist, auf die Haftmasse :oder durch Einwirken der Fliehkraft auf die Körner bzw. auf die Haftmasse und die Körner, hervorgerufen werden.The contact pressure can also be achieved by: letting the coarse grains fall, as it is known for finer grains also with fat stoves, on the adhesive: or by the effect of centrifugal force on the grains or on the adhesive compound and the grains, be evoked.

Das vorbehandelte Körnergemisch kann sowohl, trocken als auch naß verwendet werden. Vorteilhaft ist die Aufgabe des Gemisches mit Wasser, da hierdurch nicht nur die Trennschärfe gesteigert wird, sondern auch insbesondere bei Verwendung von kaltem Wasser an den Klebestellen eine örtliche Erhärtung der Haftmasse eintritt, die sowohl das Abbinden als auch das Ablösen der haftenden Körner begünstigt. An Stelle von Wasser kann in gewissen Fällten auch unmittelbar die für die Vorhehandlung benutzte Lösung .oder Emulsion von in der Schwimmaufbereitung als Sammler bekannten wasserlöslichen, organischen Stoffen Verwendung finden, so daß unter Uniständen eine gesonderte Vorbehandlung sich .erübrigt.The pretreated grain mixture can be both dry and wet be used. The task of the mixture with water is advantageous, as it does this not only the selectivity is increased, but also especially when used Local hardening of the adhesive mass occurs from cold water at the adhesive points, which promotes both the setting and the detachment of the adhering grains. At In certain cases the place of water can also be directly responsible for the preliminary treatment used solution. or emulsion of known collectors in swimming pool treatment water-soluble, organic substances are used, so that under university stands a separate pretreatment is not necessary.

Geeignete Vorrichtungen zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung bestehen aus zwei aufeinander abrollenden Flächen, von denen beispielsweise die eine die Haftmasse und die andere einen elastischen Stoff, z. B. Schwammgummi, trägt, wobei die beiden Flächen mit regelbarem Druck aufeinandergepreßt werden können unter Berücksichtigung der zwischen den Flächen einzubringender Korngrößen der Mineralgemische. Werden beispielsweise zwei aufeinander abrollende Drehtrommeln, deren Abstand voneinander geregelt werden kann, verwendet, so .dient die mit Schwammgummi überzogene Walzte als Anpreßwalze und die mit der Haftmasse überzogene Walze als Aushebewalze. Sinngemäß kann eine abrollende Fläche aus einer Walze, beispielsweise Aushebewalze, und die andere Fläche aus einem Tragband oder Drehtisch bestehen. In letzterem Falle besteht außerdem die Möglichkeit, den Drehtisch mit den Haftmassen nach der Erfindung zu versehen und das Stoffgemisch durch eine Anpreßwalze gegen .diese sich drehende Unterlage zu pressen.Suitable devices for carrying out the method according to the invention consist of two surfaces that roll on each other, of which, for example, the one the adhesive and the other an elastic material, e.g. B. sponge rubber, carries, whereby the two surfaces can be pressed together with adjustable pressure under Consideration of the grain sizes of the mineral mixtures to be introduced between the surfaces. If, for example, two rotating drums rolling off one another, their distance from one another can be regulated, used, so .serves the roller covered with sponge rubber as a pressure roller and the roller coated with the adhesive compound as a lifting roller. Analogous can be a rolling surface from a roller, for example a lifting roller, and the other surface consist of a conveyor belt or turntable. In the latter case there is also the possibility of the turntable with the adhesive masses according to the invention provided and the mixture of substances by a pressure roller against .these rotating To press pad.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the mechanical separation of coarse-grained Mixtures of substances with a grain size of 5 to 10 mm in diameter and above, in particular of mineral mixtures, according to patent 696616, characterized in that the respect their wettability with water as a result of the treatment made different components to water-absorbing solidifying or water-repellent hardening or solidifying Adhesive masses are pressed on, if necessary with the simultaneous addition of appropriate cold water, the said adhesive masses the mineral grains against the action .the force of gravity on them, it is worthwhile to detach the minerals sticking to the same.

2. The method according to claim i, characterized in that that the contact pressure on all grains of the mixture, if necessary after previous Decomposition according to grain size. The same, evenly strong through the use of elastic Material, such as sponge rubber. ! is exercised regardless of its shape and size.

3. The method according to claims i and 2, characterized in that the Anpreßdenen the one the adhesive and the other an elastic means, e.g. B. sponge rubber carries. 6. Embodiment of the device according to claim 5, characterized by two on top of one another Unwinding rotary drums, rollers, belts or the like with adjustable spacing if necessary from each other. 7. embodiment of the device according to claim 5, characterized in that that the one rolling surface from a roller and the other surface from a carrier tape or turntable. pressure by dropping the grains onto the adhesive or is caused by the effects of centrifugal force. q .. method according to claims i to 3, characterized in that the adhesive masses by heating or cooling during the adhesion process to solidify or harden. 5. Device for Execution of the method according to claims i to q., Characterized by two of one another rolling surfaces, possibly pressed against one another with adjustable pressure, of