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Verfahren zum Trennen fester Stoffe durch Schwimm- und Sinkscheidung
Die Erfindung bezieht sich auf sein Verfahren und eine Einrichtung zur Trennung
von stücldgem Gut, insbesondere Steinkohle, mittels Schwimm- und Sinkaufberetung.
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Es ist ein Schwimm- und Snkverfähren zur Aufbereitung von stüalzigem
Gut, vor allem Steinkohle, bekannt, bei dem die Steinkohle in ein Gefäß aufgeg:eb:en
wird, .das mit unbeständiger Schwerflüssigkeit ,gefüllt ist und in vexschiedenen
Höhen von waagerechten oder annähernd waagerechten Flüssigkeitsstr5men durchflossen
wird. Die Flüssigkeitsströme besitzen verschiedene, und 'zwar von oben nach unten
zunehmende Wichte. Von diesen werden die aufschwimmende Beinkohle und das schwebende
Mittelgut abgeführt. Die Berge sänken hingegen nach. unten ab und gelangen in ein
B:echerwerkg ehäuse. Hierbei hat sich herausgestellt, daß die Wichte des Bades unterhalb
des untersten Flüssigkeitsstromes durch ausfallende Beschw.erungsstoffe ansteigt,
so. daß Bergestücke in der Schwebe gehalten werden. Gemäß der Erfindung wird dieser
übelstand dadurch behoben, daß in dass. obere Ende des Bech:erwerkgehäuses :eine
Schwerflüssigkeit vom ;geringerer Wichte als die der Schwerflüssigkeit des unteren
waagerechten Förderstromes :eingeleitet wird. Hierdurch sinkt die Wichte der Schwerflüssigkeit
im Becherwerk ab und wird etwas kleiner als die Wichte der Flüssigkeit unten im
Scheidegefäß. Die Menge der eingeleiteten Flüssigkeit erzeugt daneben einen Zusatzstrom,
der aus dem Becherwemk in das Scheidegefäß fließt und verhindert, d@aß die Wichte
des Bades unterhalb des tiefsten Flüssigkeits.-stromes über die Wichte dieses Stromes
anwächst. ' Man kennt auch eine Schwimm- und Sinkeinriehtung, bei der die Wichte
der Schwerflüssigkeit über die ganze Badhöhe gleich ist. Die schweren Gutstefe,
die auf den Boden des Scheidegefäßes absinken, werden von einem Kratzband mitgenommen
und Austragspalten zugeführt, die an mehreren hintereinanderliegendeii
Stellen
im Boden des Scheidegefäßes vorgsehen sind. An einen der Austragspalte ist ein Behälter
angeschlossen, der mit einem B,echer%i7erk verbunden ist. Ferner ist der Behälter
oben mit einem Anschluß für Wasser versehen, und zwar zu dem Zweck, um die absinkenden
Anteile abzuspülen und von anhaftendem Be-Schlverungsstoff zu reinigen. Es handelt
sieh hierbei also um eine ganz andere Aufgabe und Anordnung als bei der Erfindung.
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Schließlich ist noch eine Schwimm- und Sinkeinrichtung beschrieben
worden, die mit einem Schwerflüssi:gkeitsbad aus Tetra.chlorkohlenstoit arbeitet.
Um zu verhindern, daß die Sch-%verflüssiglkei!t verfliegt, ist sie mit einer dicken
Wasserschicht bedeckt. Aus dem gleichen Grunde steht auch eine hohe Wassersäule
in dem B:echeri@@e1@k für den Austrag der Berge an. Über diesem isst noch eine Brause
vorgesehen, durch die jedoch kein Flüssigkeitsstrom aus dem Becherive:rk in den
Scheidebehälter erze=ugt wird. Die Brause hat vielmehr nur die Aufgabe, die Becher
und Berge abzuspülen, d. h. von dem teumen Tetrachlorkohlens:toff zu befreien und
dieses wieder in den Scheidebehälter zurückzuführen. Auch hierbei handelt es sich
somit um etwas ganz anderes als bei der Erfindung.
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In der Zeichnung ist ein AusführLrngsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i eine Schwimm- und Sinkeinlzchtung zur Aufbereitung
von Steinkohle. und Abb.2 in größerem Maßstab einen Becher für den Austrag
der Berge.
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Das Scheidegefäß i, das. mit Schwerflüssigkeit gefüllt ist, wird von
drei waagerechten Flüssigkeitsströmen a, b, c durchflossen. Der Strom a besitzt
eine Wichte von 1,4 und die Ströme b und c ein=e solche von 1,6 und 1,8. Bei A wird
Rohkohle in das Bad eingeleitet. Die Reinkohle schwimmt in dies-ein auf und wird
von dem Strom a auf das Sieb 2 geführt, von dem Kratzband 3 weitergefördert und
über die Rutsche 4. abgeleitet. Das schwebende Mittelgut wird von den Strömen b
und c der rechten Schrägwand 5 des ,Scheidegefäßes zugeleitet und von dem Kratzband
6 auf das Entwässerungssieb 7 ausgetragen. Die Berge sinken nach unten ab und gelangen
in das B:echeriverkgehäuse B. Die umlaufenden Becher 5 greifen die Berge auf und
schütten sie auf die Ableitschurre 9.
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Die Flüssigkeitsströme a, b, c werden durch die Rohre 11, 20
und 23 abgeführt, durch. Pumpen 13, :14, 24. hochgedrückt und gelangen so wieder
auf die Aufgabeseite des Behälters. Durch Zumischung von Anteilen frischer Trübe
und durch teilweise Vermischung der rückfließenden Trübeströme miteinander werden
diese an der Aufgabcseite wieder auf die gewollte Wichte ,gebracht. Sie gelangen
dann in die Kanäle 16, 21 und 25 und von dort in das Bad zurück. Hierbei kann vor
der E,inlaufselte des Gerätes eine Misch- und Verteilvorrichtung vorgesehen werden,
z. B. eine solche, bei der in den Rohren für die TrüberückführLrrng Längsschlitze
angebracht und unter den Rohren Verteilschieber mit dachförmigen, abwechselnd nach
der einen und der anderen Seite geneigten Leitflächen angeordnet sind. Durch Verstellen
der Verteilschleber gegenüber den Längsschlitzen kann man die einzelnen Trübeströme
in jedem Verhältnis teils nach der einen und anderen Seite des Schiebers ableiten
und durch entsprechende Vereinigung der Teilströme jede be-
liebige Mischung
erzielen. Eine derartige Misch- -und Verteilvoirrichtung ist bereits bekannt.
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Das Rohr i i ist mit einer Abzweigleitung 27 versehen. Dieses mündet
in dem Zuleitro:hr 28, das oben an dem Becherwerkgehäuee angebracht ist. Durch entsprechende
Einstellung der Ventile 39, 3o in dem Rohr i i bzw. in der Abzweigleitung 27 wird
ein Teil der das Rohr i i durchfließenden Flüssigkeit in das Becherwerkgehäu!se
geleitet. Die Schwerflüssigkeit im Beche,r%verkgehäuse besitzt etwa die gleiche
Wichte wi=e die Flüssigkeit im unteren Teil des Scheidegefäßes. Die Wichte dieser
Flüssigkeit steigt durch ausfallende Beschwerungsstoffe an, so daß sie größer ist
als die des Flüssigk eitsstrümes c. Durch das Einleiten von Schwerflüssigkeit aus
dem Rohr i i, also einer solchen, die eine Wichte von 1,4 besitzt, wird die Wichte
im Becherwer:kgehäuse geringer und beispielsweise auf 1,79 gebracht. Aus dem Becherwerkgehäuse
tritt de gleiche Flüssigkeitsmenge, die Woben zugeleitet wird, unten in das Scheidegefäß
aus und verläßt dieses zusammen mit dem Strom c durch die Öffnung 18. Hierdurch
entsteht in dein Scheidegefäß unterhalb der Linie d-d ein schräg aufwärts gerichteter
Strom entsprechend dem Pfeil B. Die in das Becherwerkgehäuse 8 @eingeleitete Flüssigkeitsmenge
ist so bemessen, daß durch den schräggerichteten Strom B die, Eindickung der Schiv
erflüssigkelt unterhalb der Linie d-d ausgeglichen wird, d. h. daß die Trübe unterhalb
dieser Linie eine Wichte von i,8 hat. Nimmt man z. B. an, daß stündlich i oo kg
Schwermittel in den Raum unterhalb der Linie d-d absi=nken, dann muß also mindestens
so viel Flüssigkeit von der Wichte i,.i ins Becherwerk geführt werden, daß diese
Menge mit i oo kg Schwermittel eine Trübe bildet, deren Wichte höchstens 1,8 beträgt.
Die Flüssigkeitsmenge, die erforderlich ist, um die Wichte im unteren Teil des Scheidegefäßes
auszugleichen,
ist nur gering. Infolgedessen ist die Trübeströmung B, selbst wenn sicherheitshalber
sein üb:erschußgenommen wird, so schwach, .daß sie praktisch keinen Einfluß auf
die nach unten ,absinkenden Berge ausübt.
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Es ist überhaupt festzustelllen, daß die Menge der ins Becherwerk
zu leitenden Zusatzflüssigkeit um so, geringer ist, jie geringere Wichte sie besitzt.
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Man kömmite zur Erzeugung der Trübeströmung B auch daran denken, die
leichtere Trübe statt ins Becherwer#k unmittelbar in das Scheidegefäß einzuführen.
Nun: ist aber die zugesetzte Menge während der Betriebsdauer nicht immeir die gleiche.
Befinden sich z. B. Berge im Mittelgutaiwstrag, dann ruß die Zusatzmenge vergrößert
werden. Bei Einführung der leichten. Trübe unten in das Scheidegefäß tritt bei seiner
plötzlichen Vergrößerung der Zusatzm@e4ge infolge der h1ermit verbundengen plötzlichen
Geschwindigkeitserhöhung eine Dur.chwirbidung mit dem untersten. Trühestrom c ein,
wodurch Berg eteile über die Linie d,d getrieben und mit dem Mittelgut ausgetragen
werden. Bei Einführung oben in das. B,echerwerkgehäus,e ist diese Gefahr nicht vorhanden,
da durch den großen Durchgangsquers,chmiitt im Gehäuse ein Ausgleich stattfindet.
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Da zur Erzeugung der Trüb.eströmupg B ein Teil der Flüssigkeit aus
dem Rohr i i entnommen wurde, ruß diese wieder ersetzt werden. Dies geschient in.
einfacher Weise dadurch, daß ,an das Rohr 23 für die dickste Trübe eine Zweigleitung
31 angeschlossen ist, die in den Trichter 14 für die leichäesteTrübge mündet. Außerdem
hefinden sich Rebelventile 32, 33 in den: Leitungen 23 und 3 i. Die durch die Rohre
27 und 31 fließenden Flüssigkeitsmengen werden vorzugsweise gleichgenommen, um schräg
aufwärts Moder schräg abwärts gerichtete Ströme oberhalb der unteren Trennlinie
d-d zu vermeiden.
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In der Leitung 15 vermischen sich leichteste und schwerste Trübe und
strömen dann gemeinsam in das Bad zurück.
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Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der
nach außen weisende Teil 5o der B,echerwand 49 dicht durchlocht ist, sondern nur
der untere Teil. 51 und der der Kette zugewandte Teil 53. Die Rührwirkung der gebräuchlichen
durchlochten Entwässerungsbecher genügt nämlich, wenn diese leer sind, nicht, um
eine Entmischung der Trübe im Becherwerkgiehäuse zu unterbinden.. Demgegenüber wird
die Rührwirkung der leeren Becher durch den voll ausgeführten Wandteil 5o wesentlich
verbessert. Die Trübe setzt nämlich diesem Wandteil einen großen Widerstand entgegen,
was eine kräftige Wirbelbildung zur Folge hat. Man kann natürlich ,auch, ohne daß
die Rührwirkung beeinträchtigt wird, die Seitenwände 54 der Becher durchlochen.
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Der Erfindungsgedanke läßt sich auch verwirklichen, wenn man in dem
Becherwerk oben nicht Trübe, sondern reines Wasser aufgibt. Nach der oben angegebenen
Regel wird die-Zusatzmenge hierbei die geringstmögliche sein-