DE741883C - Process for the preparation of cement raw materials with regulation of the mixture composition by electrostatic separation of certain mixture components - Google Patents
Process for the preparation of cement raw materials with regulation of the mixture composition by electrostatic separation of certain mixture componentsInfo
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- B03C7/00—Separating solids from solids by electrostatic effect
- B03C7/003—Pretreatment of the solids prior to electrostatic separation
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Description
Verfahren zur Aufbereitung von Zementrohstoffen unter Regelung der Gemischzusammensetzung durch elektrostatische Abtrennung von bestimmten Gemischbestandteilen Bei der Bearbeitung von Zeunentrohstoffen spielt die richtige Einstellung der Rohstoffmischung auf das jeweils gewünschte Brennergebnis eine entscheidende Rolle. Die Erzielung einer gewünschten. Einstellung der Rohmischung verlangt vielfach die Abtrennung eines Bestandteils aus einem zu verarbeitenden Rohstoff, welchen dieser im Überschuß enthält. Es ist bekannt, daß eine; solche Abtrennung von Rohstoffbestandteilen in. Verbindung mit der Rohstoffvermählung auf verschiedene Weise erfolgen kann, insbesondere durch elektrostatische Scheidung :oder im Wege der Schaumschwimmaufbereitung. Da die Vorbereitung für die Durchführung der Abtrennung eines Gemischbestandteils. aus dem Rohstoff in jedem .Fall. die Herstellung eines geeigneten Zerteilungszustandes des Rehstoffes verlangt, sz> ist klar, daß die Wirtschaftlichkeit des Abtrennvorganges in @engern Zusammenhang mit den für die Vermählung des Rohstoffes getroffenen besonderen Maßnahmen steht.Process for the preparation of cement raw materials under the regulation of Mixture composition through electrostatic separation of certain mixture components When processing raw materials, the correct setting of the raw material mixture plays a role the desired firing result plays a decisive role. Achievement a desired. Adjustment of the raw mixture often requires separation a component from a raw material to be processed, which this is in excess contains. It is known that one; such separation of raw material components in. Connection with the raw material milling can be done in various ways, in particular by electrostatic separation: or by means of foam flotation. There the preparation for the implementation of the separation of a mixture component. from the raw material in every case. the creation of a suitable state of division of the deer material required, sz> it is clear that the economic efficiency of the separation process in @ close connection with the special ones made for the marriage of the raw material Measures stands.
Vorliegende Erfindung betrifft die Aufbe,-neätung von Zementrohstoffen unter Regelung der Gemischzusammensetzung durch elektrostatIsche Abtrennung von bestimmten Gemischbestandteilen aus dem zerkleltnerten Rohstoff und bezweckt die Erzielung dei- jeweils gewünschten Gemischeinstellung unter besonders geringem Energicaufwand bei der Bearbieitung des Rohstoffs und unter Umständen auch die Ermöglichung der Verarbeitung vorn. sonst für den Zweck ungeeignetem Rohstoff.The present invention relates to the preparation of cement raw materials with regulation of the mixture composition by electrostatic separation of certain mixture components from the crushed raw material and aims the Achievement of the desired mixture setting with particularly little energy expenditure in the processing of the raw material and, under certain circumstances, also enabling the Processing in front. otherwise unsuitable raw material for the purpose.
Die das Wesen der Erfindung ausmachende Lehre für die Vermählung eines Zementrohstoffes, welcher einen Bestandteil im überschuß enthält, stützt sich auf die an sich bekannten Tatsachen, daß durch Vermahlung von in der Natur vorl>ommenden mineralischen Rohstoffen mit verschiedenen St3ff-1.:omponenten die letzteren in Form von Körnchen freigesetzt werden 1>önnen, und daß bei Hindurchführung einer Gri:eßmassie aus Körnchen verschiedenen Stoffcharakters durch einen elektrostatischen Scheiden eine Scheidung der Körnchen nach ihrem Stoffcharakter eintritt.The teaching that makes up the essence of the invention for the marriage of a Cement raw material, which one component in excess contains, relies on the per se known facts that by grinding in the Naturally occurring mineral raw materials with various St3ff-1.:components the latter can be released in the form of granules, and that if carried through a handle mass of granules of different material character by an electrostatic one Separate a separation of the grains occurs according to their material character.
Es ist aber klar, daß es praktisch nicht durchführbar ist, die in Form von natürlichen Rohstoffen segehenen Stoffgemische so zu zerkleinern, daß eine Grießmasse entst; ht, in welcher jedes Körnchen' nur aus, einem einzigen chemischen Stoff besteht, und daß die Gr@eßmass@e auch keinen feinen Staub enthält, der sich an die Körnchen anhängt und dessen Teilchen aneinanderhaften und sich zusammenballen.It is clear, however, that it is not practical to use the Form of natural raw materials to comminute mixtures of substances so that a Semolina is produced; ht, in which each grain 'only consists of a single chemical Substance exists, and that the size does not contain any fine dust that can adheres to the granules and its particles stick together and agglomerate.
Die den Gegenstand der Erfindung bildende Regel. für die Rohstoffzerkleinerung muß sich mit diesen und anderen Gegebenheiten abfinden. Das wird mit gutem Endergehnis durch eine Kombination mehrerer an sich bekannter Maßnahmen erreicht, nämlich wie folgt: Der zu verarbeitendeRohstoftwirdeiner Vermahlung in einer Mühle mit schnell angetriebenen Mahlkörpern bei möglichst großer Umlaufzahl unterworfen, wobei der geschLossene Mahlgutstrom vor jedesmaligem Wiedereintritt in die Mühle zunächst durch einen Scheidevorgang von den feineren Bestandteilen befreit wird, in den°in sich die überschü-3sig vorhandenen Gemischbestandteile in Form freier Körnchen befinden, worauf aus diesem Malilgutan.teil die feinsten Teilchen vermittels eines zweiten Windsichtens abgeschieden und einer @elektnortatischen Scheidung zugeführt werden, bei welcher die freien überschüssigen Teilchen entfernt werden.The rule forming the subject of the invention. for comminution of raw materials has to come to terms with these and other circumstances. That will be with a good end result achieved by a combination of several known measures, namely how follows: The raw material to be processed is ground in a mill with fast driven grinding media subjected to the largest possible number of revolutions, the closed stream of grist before each reentry into the mill is freed from the finer components by a cutting process, in the ° in the excess mixture components are in the form of free granules, whereupon from this Malilgutan.teil the finest particles by means of a second Separated by air classification and fed to an @electnortatic separation, in which the free excess particles are removed.
Die Durchführung der Vermahlung in einer Mühle -mit schnell a;ngetrieben°n Mahlkörpern, und zwar in einem geschloissenen Strotnkreis bei großer Umlaufzahl unter Abscheidung des feineren Malilgti@tanteils, bewirkt, daß schon der den geschlossenen Stromkreis verlassende Gutteil hinsichtlich der Größe seiner Teilchen sehr gleichmäßig ausfällt, und diese Gleichmäßigkeit wird durch Abscheidung des feinen Anteils in dem zweiten Windsicht.er weitergesteigert. Sowohl die Gleichmäßigkeeit der Körnchengröße an sich als auch die Fernhaltung von feinem Staub, von dem der elektrostatischen Scheidung zu unterwerfenden Mahlgutanteil bilden. bekanntermaßen wicliti.g: Vorbedingungen für die Wirksamkeit der elektrostatischen Scheidung. Dieser müssen die verschiedenen. Bestandteile des Stoffgemisches möglichst in feinem Zustande bei Korngrößen unter r mm. jedoch frei von feinem Staub dargeboten werden. da der feine Staub die Neigung besitzt. das freie gröbere Korn von einheitlichem Stoff zu umhüllen und der auswählenden elektrischen Ladung im elektrostatischen Felde des Scheiders zu entziehen. Die Lehre der Erfindung weist hiernach einen Weg, einen elektrostatischen Scheiden in einem Aufbereitungsverfahren für Zementrohstoffe mit besonderem Erfolg wirksam zu machen.The implementation of the grinding in a mill -with fast a; ndriven ° n Grinding media in a closed circle with a large number of revolutions with the separation of the finer Malilgti @ t part, causes the closed The good part leaving the circuit is very uniform in terms of the size of its particles fails, and this uniformity is ensured by the deposition of the fine fraction in the second Windsicht.er increased. Both the uniformity of the grain size in itself as well as keeping away fine dust, from that of the electrostatic Form divorce to be subjected to regrind share. known wicliti.g: preconditions for the effectiveness of electrostatic separation. This must be the different. Components of the mixture of substances as fine as possible with grain sizes below r mm. but are presented free of fine dust. since the fine dust the slope owns. to envelop the free, coarser grain of uniform material and the selective to withdraw electrical charge in the electrostatic field of the separator. The teaching The invention hereafter shows a way of an electrostatic separation in one To make processing methods for cement raw materials effective with particular success.
Das Verhältnis z,%-isclien der umlaufenden und der als feiner Anteil ausgeschiedenen Mahlgutmenge wird zweckmäßig so gewählt, daß es etwa gleich .l oder mehr ist, d- h. daß wenigstens die vierfache Menge des durch den Wicidsichter als fein°r Anteil abgeschiedenen Gutes wieder in die Mühle zur weiteren Zerkleinerung zurücl>geführt wird.The ratio z,% - is the circulating and the fine portion precipitated amount of grist is expediently chosen so that it is about the same .l or is more, i.e. that at least four times the amount of the wicid separator than fine portion of the separated material is returned to the mill for further comminution back> is performed.
Das die elektrostatische Trennvorrichtung verlassende Gut wird oft noch einer weiteren Zerkleinerung bedürfen, z. B. um die vollständige Zeinentrohmischung auf einen Feinheitsgrad zu bringen, der für die Durchführung des Brennvorganges besonders geeignet ist. Bei Benutzung des erfinduingsgemäßen Verfahrens wird der aus dem Rahstoti auszuscheidende Anteil, da die Ausscheidung in verhältnismäßig grobem Zustande erfolgt, entfernt, bevor dieser überschüssige Anteil einer Zerklei ierung auf die: für den Rohstoff verlangte Endfeinheit unterworfen ist, so daß sich eine Ersparnis an Zerkleinerungsarbeit ergibt.The good leaving the electrostatic separator often becomes still require further comminution, e.g. B. the complete Zeinentrohmix to bring to a degree of fineness that is necessary for the implementation of the firing process is particularly suitable. When using the method according to the invention, the Part to be eliminated from the Rahstoti, since the elimination is proportionate in a coarse condition, removed before this excess portion of a pulp ation to the final fineness required for the raw material, so that results in a saving in shredding work.
Die Durchführung der Vermahlung in einer Mühle, bei welcher die Mahlkörper mit grotkr Geschwindigkeit angetrieben werden, hat die Bedeutung, daß die einzelnen Gutteilchen nur eine sehr kurze: Zeit in der Mühle verbleiben und jedes Teilchen bei seinem Durchgang durch die Mühle nur der Einwirkung weniger Mahlflächen ausgesetzt wird, bevor es die Mühle verläß:t und in die. Trennschleuder gelangt. Demgemäß haben die gröberen Teilchen auch weniger Gelegenheit, Überzüge aus feinem Staub zu erhalten, welche schwierig von den Teilchen zu entfern-,n sind und die Wirksamkeit der elelarostatischen Tre nnungseinrichtung beeinträchtigen. Bei Verwendung solcher mit hoher Geschwindigkeit laufender Mühlen kann ein so großer Teil des Mahlgutes im Kreislauf geführt werden, daf.5 die Umlaufzahl etwa 2o beträgt.Carrying out the grinding in a mill, in which the grinding media be driven at great speed, the meaning has that the individual Good particles only for a very short time: time and each particle remain in the mill only exposed to the action of a few grinding surfaces during its passage through the mill before it leaves the mill: t and into the. The centrifugal separator arrives. Accordingly have the coarser particles also have less opportunity to get coatings of fine dust, which are difficult to remove from the particles, and the effectiveness of the electrostatic Affect the separation facility. When using those at high speed in running mills, such a large part of the ground material can be circulated, that 5 the number of revolutions is about 2o.
Die Mühle wird zweckmäßig niit einer Windsichtung versehen, da hierdurch die Überwachung der Korngröße des Gutes verbessert wird.The mill is expediently provided with an air sifting system, as this is the case the monitoring of the grain size of the goods is improved.
Wenn zerkleinertes Gut einer elektrostatischen Trenntang unteri"-;irfen werden soll, dann muß es nahezu oder völlig trocken sein, und das Gut sollte, auch vorzugsweise sich auf einer Temperatur befinden, die zwischen 50 und ioo° C liegt, um zu verhüten, daß die Teilchen sich mit einer Wasserhaut überziehen. Vorzugsweise wird .daher das Gut, wie bereits bekannt, der Einwirkung heißer Luft unterworfen, bevor @es- der elektrostatischen Trennungsvorrichtlmg zugeführt wird. Da zwischen dem geschlossenen Mühlenkneislauf für das Gut und der leJektrostatischen Trennvorrichtung ein weiterer Windsichtereingeschaltet ist, durch welchen die feinsten Gutteilchen abgeschieden werden, kann durch diesen Windsichter erhitzte Luft hindurchgeführt werden, oder es kann auch Luft für die Luftsichtung . des in der Mühle bearbeiteten Gutes erhitzt werden.If shredded material is subjected to an electrostatic separation process is to be, then it must be nearly or completely dry, and the estate should, too are preferably at a temperature between 50 and 100 ° C to prevent the particles from covering themselves with a layer of water. Preferably, therefore, as is already known, the material is exposed to the action of hot air before it is fed to the electrostatic separator. Because between the closed mill-neck run for the goods and the leJectrostatic Separating device another wind sifter is switched on, through which the finest Good particles are separated, heated air can be passed through this air classifier or it can also be air for aerial viewing. the one processed in the mill Good to be heated.
Die Durchführung der Erfindung vermittels einer Anlage, wie sie schematisch auf der beiliegenden Zeichnung dargestellt ist, isst nachstehend an einem Aus.führungsbieispiel erläutert.The implementation of the invention by means of a system as shown schematically is shown in the accompanying drawing, eats in an exemplary embodiment below explained.
Der - zu behandelnde Stoff bestand aus einem geringwertigen Z°mentrohgut, welches 640/0 Ca C 03 enthielt und in welchem der Rest überwiegend aus ve-rhältnismäßiggrobem Quarz bestand; so daß das Gutüberschüssigen Quarz enthielt. Dieses Gut a wurde in eine H@ochgeschwindigkeitswalzenmühle i mit Windsichtun@eingeführt. Die Voruntersuchung das Gutes hatte ergeben, daß die im Rohstoff gemischten Bestandteile voneinander getrennt wurden bei einer Vermahlung zu einer Korngröße von o,5 mm. Die Mühle wurde so eingestellt, daß die Vermahlung bis zu dieser Korngröße herab :erfolgte, und es wurde aus der Mühle Gut U entnommen, welches einem Windsichter 2 zugeführt wurde, der in bekannter Weise in geschlossenem Kreislauf mit der Mühle arbeitete. Der Windsichter 2 war so eingestellt, daß der feine Gutanteilid aus Teilchen von o,5 mm oder weniger bestand, und dieser Anteil wurde aus dem geschlossenen Gutstromkreis entfernt, während der überwiegende gröbere Anteil c in die Mühle i zurückgeführt wurde. In den Windsichter 2 war im Unterschied von dem noch zu erwähnenden Windsichter 3 ein Zyklon und ein Gebläse eingebaut, so daß beide Bestandteiled und c des dem Windsichter zugeführten Gutes in zerkleinertem Zustande aus diesem abgeführt werden konnten. Das Umlaufverhältnis war gleich B. Der feine Anteild des Vermahlungsgutes wurde einem weiteren Windsichter 3 zugeführt, wo auch @er in zwei Teile e und f zerlegt wurde, von denen der erstere 8o und der letztere 2o Teile des Ausgangsgutes betrug. Der Teil @2 :enthielt 62% Ca C 03, und dieser Teil wurde der elektrostatischen Trennung unterworfen. Um das Gut vor der .elektrostatischen Behandlung zu trocknen und @es dadurch für diese Trennung zu verbessern, wurde heiße Luft aus dem Ofen q. durch ein Rohr 5 in den Windsichter 3 eingeleitet. Diese Luft verließ den Windsichter zusammen mit dem G:emischb:estandteil f, um in :einen Zyklünapparat 7,einzutreten, in welchem die Luft von dem pulverförmigen Mahlguthestandteil f abgeschieden wurde und durch :ein Rohr 8 zu :einem Gebläse g gelangte. D:.e Auslaßseite des Gebläses g war durch ein Rohr io mit zwei Rohrzweigen i i und 12 verbunden, von denen der Rohrzweig i i zurück zum Rohr 5 und der Rohrzivei,g 12 zu einem Filter 13 führte. Bei dieser Anordnung wurde ein Teil der heißen Luft im Kreislauf bewegt, während ein anderer Teil in an sich bekannter Weise aus der Anlageentfernt wurde. Ohne Vorsehung einer teilweisen Erneuerung der Trockenluft würde die Luft bald mit Feuchtigkeit gesättigt und dadurch für die Erreichung dies mit ihr verfolgten Zweckes unbrauchbar geworden sein. Das Filter 13 diente zur Abscheidung des in der Luft im Rohr i 2 noch vorhandenen Staubanteils vor dem Eintritt der Luft in die Atmosphäre.The - to be treated material consisted of a low-quality Z ° mentrohgut, which contained 640/0 Ca C 03 and in which the remainder mainly consisted of relatively coarse Quartz consisted of; so that the material contained excess quartz. This good a was in a high-speed roller mill i introduced with aeration unit. The preliminary examination the good had shown that the constituents mixed in the raw material were of one another were separated when grinding to a grain size of 0.5 mm. The mill was adjusted so that the grinding was carried out down to this grain size, and it was taken from the mill Gut U, which was fed to an air classifier 2, who worked in a known manner in a closed circuit with the mill. The wind sifter 2 was adjusted so that the fine material fraction consisted of particles of 0.5 mm or less existed, and this portion was removed from the closed circuit while the predominant coarser part c was returned to the mill i. In the wind sifter In contrast to the wind sifter 3, which has yet to be mentioned, 2 was a cyclone and a Fan installed, so that both components of the air sifter supplied to the air classifier Good could be removed from this in a crushed state. The circulation ratio was equal to B. The fine portion of the ground material was used for another air classifier 3, where @er was also split into two parts e and f, of which the former 8o and the latter 20 parts of the original goods. The part @ 2: contained 62% Ca C 03, and this part was subjected to electrostatic separation. To that To dry well before the electrostatic treatment and thus for this To improve separation, hot air was from the furnace q. through a pipe 5 into the Wind sifter 3 initiated. This air left the air classifier together with the G: emischb: estandteil f to enter: a cyclic apparatus 7, in which the air from the powdery Grist component f was separated and through: a pipe 8 to: a fan g arrived. D: .e The outlet side of the blower g was through a pipe io with two branch pipes i i and 12 connected, of which the pipe branch i i back to pipe 5 and the pipe joint, g 12 led to a filter 13. With this arrangement, some of the hot air was moves in a cycle, while another part in a known manner out of the System has been removed. Without provision for a partial renewal of the dry air the air would soon become saturated with moisture and thereby help achieve this have become useless for the purpose pursued. The filter 13 was used for separation the amount of dust still present in the air in the pipe i 2 before the air enters into the atmosphere.
Durch die zugeführte Luft wurde der Gutanteil e auf eine Temperatur von etwa go° C gebracht, und dieser erwärmte Gutteil wurde dann der elektrostatischen Trennungseinrichtung 6 zugeführt, welche aus drei Paar Walzen von je 5o mm (2 Zoll) im Durchmesser bestand. Jedes: Walzenpaar war elektrisch geladen, und zwar derart, daß der PJtentialu:nteYSchied zwischen den beiden Walzeneines Paares i8 ooo Volt betrug. Die Walzen wurden sämtlich mit einer Geschwindigkeit von 8o Umdrehungen in der Minute angetrieben, und zwar in solch °r Richtung, daß die einander zugekehrten inneren Flächenabschnitte der Walzer. der Paare sich nach abwärts bewegten. Das getrockneta warme Gut wurde dem :obersten Walzenpaar zugeführt, so daß es in .einem dünnen Strom über die negativ geladene Walreh" hinwegging. Etwas von dem Quarzbestandteil der Masse wurde aus dem Gutstrom durch die positiv geladene Walzte 6U :entfernt, während der Rest des Gutes zu der negativ geladenen Walze 6, des zweiten Walzenpaares gelangte. Hier wurde :eine weitere Menge Quarz durch die positiv geladene Walze 6d entfernt, während der verbleibende Rest der letzten negativ geladenen Walze 6, zugeführt wurde, wo ein weiterer Quarzanteil durch die positivgeladen; Walze 6f @entfernt wurde. Die drei Quarzanteile, welche an den drei positiv geladenen Walzen entfernt wurden, wurden miteinander vereinigt und bildeten einen Gutteil h, welcher sich auf 26% des ursprünglichen Gutgewichtes belief und i 2 % Ca C O; enthielt. Die Restmenge g des Gutes, welche die elektrostatische Trennvorrichtung verlieft und 5q.0;'0 der Ausgangsmenge betrug, :enthielt 8601'o Ca C 03. Der feine Gutanteil aus dem Wiridsichter 3 belief sich auf 200'o der ursprünglichen Gutmenge und enthielt 720,10 CaC03. Dieser feine Anteil/ ]-,-fand sich in staubförmigem Zustand, d. h. seine Teilchengröße war kleiner als .16 Mikr an, da der Windsichter 3 ,auf möglichst feine Trennung eingestellt war. Dieser feine Staub wurde mit dem Gutteil t -gemischt und gab mit ihm zusammen eine Gemischmengek, welche einer Feinvermahlungsmühle 14 zugeführt wurde, so daß die in dieser Mühle hearbei:tete Gutmenge sich auf 7:1% der ursprünglichen Menge belief und 820!o Ca C 03 enthielt.The supplied air brought the good portion e to a temperature of about go ° C., and this heated good portion was then fed to the electrostatic separation device 6, which consisted of three pairs of rollers, each 50 mm (2 inches) in diameter. Each pair of rollers was electrically charged in such a way that the potential difference between the two rollers of a pair was 18,000 volts. The rollers were all driven at a speed of 80 revolutions per minute, in such a direction that the inner surface sections of the roller facing one another. of couples moving downwards. The dried, warm material was fed to the top pair of rollers so that it passed in a thin stream over the negatively charged roller Good things got to the negatively charged roller 6, of the second roller pair, where: Another amount of quartz was removed by the positively charged roller 6d , while the remainder was fed to the last negatively charged roller 6, where a further amount of quartz was charged by the positively charged roller; The three quartz fractions which were removed from the three positively charged rolls were combined with one another and formed a good part h, which amounted to 26% of the original good weight and contained i 2% Ca CO 2 of the material, which passed the electrostatic separating device and was 5q.0; '0 of the initial quantity: contained 8601'o Ca C 03. The fine material fraction a From the Wirid separator 3 amounted to 200% of the original material quantity and contained 720.10 CaCO 3. This fine fraction /] -, - was found in a dusty state, ie its particle size was less than .16 microns, since the air classifier 3 was set for the finest possible separation. This fine dust was mixed with the good part t and together with it gave a mixture amount k, which was fed to a fine grinding mill 14, so that the good amount produced in this mill was 7: 1% of the original amount and 820% approx C 03 contained.
Gewünschtenfalls kann bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ein Teil des Gutes an irgendeiner Stelle seiner Bearbeitung für andertveitige Verwendung entnommen werden, ohne daß dadurch der Boden der Erfindung verlassen wird.If desired, when carrying out the method according to Invention of a part of the good at some point of its processing for others Use can be removed without leaving the scope of the invention will.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
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GB741883X | 1939-03-31 |
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