DE744361C

DE744361C - Verfahren und Vorrichtung zur elektrostatischen Trennung

Info

Publication number: DE744361C
Application number: DEM154301D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Richard Heinrich
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1942-05-27
Filing date: 1942-05-27
Publication date: 1944-09-06

Description

Verfahren und Vorrichtung zur elektrostatischen Trennung Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur elektrostatischen Trennung von mineralischen Gemengen verschiedenartiger Zusammensetzung, wie z. B. von Steinsalz-Ton, Steinsalz-Sylvinit oder Dolomit-Talkum, bei dem die Gemengeteilchen mit oder auf einer vorzugsweise metallischen Oberfläche, deren Dielektrizitätskonstante von der Diefektrizitätskonstante der Gemengeteile abweicht, in Reibung oder Berührung gebracht werden. Nach :Maßgabe des Unterschiedes der beiderseitigen Dielektrizitätskonstanten laden sich die Gemengeteile positiv oder negativ auf und werden dann im elektrostatischen Feld voneinander getrennt.
Die Erfindung besteht darin, daß die Dielektrizitätskonstante der mit den Gemengeteilen in Berührung kommenden Oberfläche durch chemische, thermische oder elektrolytische Behandlung oder Ausstattung auf ein bestimmtes die Trennung verbesserndes: Maß gebracht oder in Anpassung an die jeweiligen Verhältnisse veränderlich gemacht wird. Damit unterscheidet sich das Verfahren nach der Erfindung von bekannten Verfahren, bei denen nicht die das Scheidegut aufnehmende Oberfläche, sondern das Gut selbst chemisch oder sonstwie behandelt wird. Es fehlt also in den bekannten Fällen die für das Verfahren nach der Erfindung wes.entlicheVoraussetzung, nämlich die Ausnutzung der Verschiedenheit der Dielektrizitätskonstanten der Gemengeteilchen einerseits und der Oberfläche andererseits, mit oder auf der die Gemengeteile in Reibung oder Berührung gebracht werden.
Das Verfahren nach der Erfindung kann im einzelnen beispielsweise wie folgt durchgeführt werden.
Um eine bestimmte Dielektrizitätskonstante der mit den Gemengeteilen in Berührung kommenden Oberfläche zu erzielen, wird die Oberfläche mit einer Schicht aus elektrolytisch oxydiertem Aluminium versehen oder daraus hergestellt. Die Dielektrizitätskonstante von A1203 liegt bei 7,7, ist also wesentlich von derjenigen gewisser Gemengeanteile verschieden. So beträgt die Dielektrizitätskonstante z. B. von Ton 8,o, von Na Cl 6.4, von N a NO, 5,2, von K Cl q.,7.
Ein Überzug aus Al.Og auf -Aluminium läßt sich in bequemer Weise z. B. durch Eloxieren herstellen. Ein solcher Überzug weist viele feinste Poren auf, die für den vorliegenden Fall besonders günstig sind, weil durch sie die auf der Al.; OB-Fläche ent. stellenden Reibungsladungen nach dein Aluminium abgeleitet und so schädliche Flächenladungen verhindert werden.
Für die Zwecke der Erfindung können durch chemische oder elektrolytische Behandlung andere ähnliche Überzüge auf Metallflächen geschafften werden, z. B. durch Oxydier-en, Phosphatienen, Chromatisieren u. dgl. von Mg, Zri und anderen Nicliteiseritnetalleri und Legierungen oder auch von F.e. '\,'erw,#ridbar sind auch Emailüberzüge auf Eisen- oder sonstigen :Metallflächen.
Diese Oberflächenbehandlung hat nichts rnit einer bekannten Maßnaihm-c zu tun, gemäß der eine mit dem Scheidegut in Berührung kommende elektrisch leitende Elel:troclinfläche aus einem praktisch nicht oxydierenden Werkstoff, z. B. aus Clirom.nicke@lsta.li,l. hergestellt und auf Hochglanz poliert wird, uni die Oberfläche ständig blank und damit gleichmäßig leitfähig zu halten und unter .Ausschaltung sonstiger Einflüss: nur noc',r die Oberflächeneigenschaften der Gernerrge teile eine Rolle spielen zu lassen.
Zwecks. Veränderung der DieIektrizitätskonstante der mit den Gernengeteil-en in Berührung kommenden Oberfläche sieht die Erfindung verschiedene 1-löglichkeiten vor.
Zunächst Benetzung der Oberfläche rnit Flüssigkeiten, deren Diefektrizitätskonstanten durch Mischung geändert werden können. Für eine solche :Mischung kommen beispielsweise in Betracht Nitrobenzol mit DK 36 und Toluol mit DK 2,33 oder Xylol mit DK -2,38 oder Paraffinöl mit DK 2,1i. Auf dies, Weise kann durch geeignete 'Mischung die Dielektrizitätskonstante im Bereich voll 2,11 bis 36 beliebig eingestuft werden.
Für die Benetzung sind ferner Chinolin mit DK 5,8 und Chlorbenzol mit DK 9,o vorgesehen. Bei Mischung beider Bestandteile im Verhältnis I : i ergibt sich eine DK von 7,5.
Wenn die zu behandelnde Oberfläche-aus einer umlaufenden Walze aus Metall bestellt, so erfolgt das Auftragen der Flüssigkeit am einfachsten durch ein Polster oder Kissen, das mit der Netzflüssigkeit getränkt ist und die Walze ständig mit einer dünnen Flüssigkeitsschicht überzieht.
DurchTemperaturveränderung imScheiderratim läßt sich eine Beeinflussung der Benetzungsflüssigkeit durch Wärmeeinwirkung erreichen. So beträgt die Dielektriz_itätskonstante z. B. von Nitrobenzol

bei 1o'- ...... 35,0

- 50'' ...... 29,0

- 90' ...... 2.4,0

und von Anilin

bei 20° ...... 7,31

- 5o-' ...... 6,o.

Die Dielektrizitätskonstante der mit den Gemengeteilen in B.erülirung kommende» Oberfläche kann auch durch Belichtung oder Bestrahlung beeinflulllt werden. Es gibt eilt; ganze Reihe von Stoffen oder Verbindungen, cl,eren Dielektrizitätskonstante sich bei Belichtung ändert. So 1>:trägt z_. B. die DK VOrl Zinksulfid in' Dunkeln 8,07 Und in der Belichtung je nach deren Stärke ltis zu r3.9. Durch entsprechende Wahl und Bemessung der Belichtung kann somit die Dielektrizit:itskonstante der mit ,einer solchen lichtempfindlichen Verbindung versei°"en OberfläcK nach Belieben eingestellt tv:rden.
Belichtet nran z. B. Kupferox_vdul. Kupferstrlfil Zinksulfid, Selen, mit Otlecksillreranialgiertes Zinkblech oder älinliclie Stoffc Oder Verbindungen mit L Itraviol-ettliclit, so tr-ten aus der Oberfläche dieser Stolte negative l'lektronen aus, wie all sich 1)ekanrrt. Diese Erscheinung wird der 1-rfin,lung g: rnü11 für die Trennung vonernr;gn nutzbar -tmacht in der`h'eist, dafl die rnit @irni @@°li.i@lrgut in Berührung konim;nde hläcir@ 1-@\;ilz@ oder Rutschebene} mit einem L'Iirrzug @ler genannten Art versehen und dieser Cberzug rnit einer t'ltraviolettlampe bestrahlt wird. Die über die Fläche gleitenden Genrrngeteilehen, die ihrer Natur nach positiv geladen sind, bleiben an der durch die Belichtung mehr oder weniger negativ gewordenen Oberfläche besser haften als der Gemengeanteil mit negativer Oberflächenbeschafenheit. Diese Wirkung kann noch durch eilt mittels einer Gegenelektrode gebild:tes elektrostatisches Feld verstärkt werden. In diesem Fall befindet sich die Belichtungsquelle zweckmäßig zwischen der Gutsatrfgaix und der Gegenelektrode, die aus einer «-alze oder einer Sprühelektrode bestehen kann.
Die Bestrahlung voll elektrostatischem Scheidegut ist an :ich bekannt, Lobei sich die Bestrahlungsquelle, in der Förderrichtung des Gutes gesehen, hinter dein statischen oder sprühenden, das Gut beeinflussenden elektrischen Feld befindet. Dort wird ini Gegensatz zu dem Verfahren nach der Erfindung niit der Bestrahlung eine Beeinflussung der Oberflächen der Gemengeteilchen und nicht der mit dem Scheidegut in Berührung kommenden Oberfläche bezweckt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur elektrostatischen Trennung von Gemengen durch Reibung oder Berührung der Gemengeteilchen mit oder auf einer vorzugsweise metallischen Oberfläche unter Ausnutzung der Verschiedenheit der beiderseitigen Dielektrizitätskonstanten, wobei sich die Gemengeanteile positiv oder negativ aufladen und im elektrostatischen Feld voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dielektrizitätskonstante der mit den Gemengeteilen in Berührung kommenden Oberfläche durch chemische, thermische oder elektrolytische Behandlung oder Ausstattung auf ein bestimmtes die Trennung verbesserndes Maß gebracht oder veränderlich gemacht- wird. ,>.Verfahren nach Anspruch i, dadurch' gekennzeichnet, daß die Oberfläche durch Benetzung mit einer benzolbaltigen oder öligen Flüssigkeit oder Flüssigkeitsmischung auf eine bestimmte Dielektrizitätskonstante eingeregelt wird. 3. Verfahren nach Anspruch i und .2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dielektrizitätskonstante der Benetzungsflüssigkeit oder Flüssigkeitsmischung durch Wärmeeinwirkung.beeinflußt wird. 4.. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche durch an sich bekannte Belichtung in ihrer Dielektrizitätskonstante beeinflußt wird. 5. Elektrostatischer Scheider für das Verfahren nach Anspruch i und 4., dadurch gekennzeichnet, daß die der Belichtung ausgesetzte Oberfläche mit einem bei Belichtung negative Elektronen freigebenden Stoff oder einer Verbindung versehen ist. 6. Elektrostatischer Scheider nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß-die Belichtungsquelle zwischen der Gutsaufgabe und einer mit der Aufnahmeelektrode ein elektrostatisches Feld bildenden Gegenelektrode angeordnet ist. 7. Elektrostatischer Sch-eider mit einer Qberfläche aus Metall für (las Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche mit einer durch Oxydieren, Phosphatieren, Cliromatisi-eren oder Emaillieren erzeugten Schicht mit einer bestimmten Dielektrizitätskonstante versehen oder daraus hergestellt ist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften . . . . -N r. 711 2,99, 7252o9; französische Patentschriften.. Nr.67856_l, 101 581; USA.-Patentschriften ...... =` r. 959 6-16, 1 663 863, 2 090 418, 2 198 972.