-
Verfahren zur Schwimm- und Sinkaufbereitung mittels Schwereflüssigkeit
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Schwimm- und Sinkaufbereitung von
Steinkohle od.,dgl.
-
Hierfür sind Schwereflüssigkeiten bekannt, die aus einer bewegten
oder unbewegten Suspension von zerriebenen Feststoffen in einer geeigneten Flüssigkeit,
z. B. Wasser, bestehen. Es ist schon eine ganze Anzahl von Feststoffen für diesen
Zweck benutzt oder vorgeschlagen worden, z. B. Lehm, Sand, Löß, Pyrit, Magnetit,
Titaneisenerz oder Ilmenit, Limonit und andere Oxyde, Hammerschlag, gesinterte oder
ungesinterte gebrannte Pyrite, Manganoxyd, Bleiglanz, Flußspat, Schwerspat, feingemahlene
Metalle usw. Man hat auch schon Hämatit, das ist die rote Form des Ferri-Oxydes,
als Beschwerungsstoff benutzt. Hämatit ergibt jedoch eine Suspension, welche bei
hoher Wichte sehr zähflüssig ist. Mit Ausnahme des Magnetits, der sich aber sehr
teuer stellt und in vielenFällen überhaupt nicht beschafft werden kann, ist dieser
Übelstand in der Regel auch allen anderen Beschwerungsstoffen gemeinsam.
-
Man erhält jedoch eine Schwereflüssigkeit von ausnahmsweise niedriger
Viskosität, wenn
gemäß der Erfindung Ferri-Oxyd in roter Form durch
Erhitzung auf eine Temperatur von über etwa goo° C und unter etwa 137-o°
C
in die schwarze Form übergeführt und als Beschwerungsstoff für die Trennflüssigkeit
benutzt wird. Man weiß, daß das rote oder rotbraune Ferri-Oxyd bei Erhitzung auf
etwa 92o° C in die schwarze Abart übergeht, die bei etwa 1370 C sintert. Es ist
aber noch nie der Vorschlag gemacht worden, das schwarze Ferri-Oxyd als Beschwerungsstoff
für die Schwimm- und Sinkaufbereitung von Steinkohle od. dgl. zu verwenden.
-
Der Ausgangsstoff für die Erzeugung des schwarzen Ferri-Oxydes ist
billig und in großen Mengen vorhanden. Er kann als.Mineral oder als künstlicher
Stoff vorliegen, wie z. B. Caput mortuum, gebrannte Pyrite, und auch in der Form
von Eisenverbindungen, wie z. B. Hydroxyden und Karbonaten, die, wenn sie erhitzt
werden, Ferri-Oxyd usw. ergeben.
-
Das Erhitzen kann ausgeführt werden entweder in Gegenwart oder in
Abwesenheit von Luft, entweder " durch unmittelbare oder mittelbare Erhitzung, und
es ist auch unwesentlich, ob die Erhitzung dem Mahlvorgang vorausgeht oder folgt.
-
Die Verbesserung des Ferri-Oxydes durch die Erhitzung kann nicht der
Entfernung des Hydratwassers zugeschrieben werden. Es hat sich nämlich herausgestellt,
daß rotes Fe.rri-Oxyd, aus dem das Hydratwasser durch Erhitzen auf 5oo°' C während
mehrerer Stunden vollkommen entfernt wurde, eine Schwereflüssigkeit ergibt, deren
Viskosität nicht geringer ist als diejenige von nicht erhitztem Ferri-Oxyd. Auch
wird die Verbesserung nicht durch Aussonderung von Spuren von Kohlensäure bewirkt,
da die Behandlung von gewöhnlichem rotem Ferri-Oxyd mit Schwefelsäure keine irgendwie
geartete Verbesserung der Viskosität der Suspension ergibt. Wenn auch beider Umwandlung
in schwarzes Ferri-Oxyd infolge zu kurzer oder mangelhafter Erhitzung vereinzelte
Stellen nicht die Umwandlungstemperaturerreicht haben. und sornit noch Reste von
rotem Ferri-Oxyd übriggeblieben sind, so stellt dies doch keinen wesentlichen Mangel
des Verfahrens dar. Das rote Ferri-Oxyd kann nämlich leicht durch Abschlämmen von
der schwarzen Abart getrennt werden. Andererseits wird aber dadurch, daß die Sintertemperatur
nicht erreicht wird, unbedingt vermieden, daß der BeschNverungsstoff eine zu große
Härte erhält. Das schwarze Ferri-Oxyd hat ferner den Vorzug, sehr beständig zu sein,
d. h. es ändert sich im Wasser nicht wie. viele andere Eisenoxyde, die die Neigung
haben, Hydrate oder Karbonate zu bilden, wodurch die Viskosität anwächst. Ein weiterer
wesentlicher Vorteil besteht darin, daß es nur wenig Abrieb bildet; es ist aber
auch, wie gesagt, nicht übermäßig hart, so daß ein zu großer Verschleiß der Anlage
vermieden wird.
-
Das rote Ferri-Oxyd kann mit Kohle oder Kohle-Eisenstein vermischt
und dann die :Mischung gebrannt werden. Hierdurch wird zusätzlich zu schwarzem Ferri-Oxyd
ein bestimmter Anteil von künstlichem Magnetit (Fes O4) gebildet, der als solcher
ein ausgezeichnetes Schweremittel für Waschzwecke ist. Weiterhin kann vorteilhaft
eine Mischung von rotem und schwarzem Ferri-Oxyd als Schweremittel benutzt werden,
besonders in Fällen, wo eine verhältnismäßig beständige Suspension erforderlich
ist. Diese Mischung beider Abarten kann auch erzielt werden, indem man rotes Ferri-Oxyd
so lange und bei einer solchen Temperatur erhitzt, daß nur ein bestimmter Anteil
in die schwarze Abart verwandelt wird. Dies gewährtein leichtes Mittel, um die Viskosität
der gewünschten Suspenis.ion zu regeln. Es kann auch jeder andere geeignete Stoff,
z. B. Magnetit, Pyrit, Ton, Sand usw., mit der schwarzen Abart aus Ferri-Oxyd und
bzw. oder mit dem Wasser vor oder während des Waschvorganges vermischt werden.
-
Im folgenden sind einige Zusammensetzungsbeispiele für Suspension
verschiedener Eigenschaften aufgeführt: Beispiel I Für die Durchführung eines Schwimm-
und Sinkverfahrens, das mit einer Schwereflüssigkeit arbeitet, deren Wichte im Scheidegefäß
von oben nach unten zunimmt und in verschiedenen Höhen von etwa waagerechten Flüssigkeitsströmen
durchflossen wird, isteine geeignete Zusammensetzung: So Gewichtsteile schwarzes
Ferri-Oxyd (Siebdurchgang durch einHundertfünfzigmaschensieb), SoGewichtsteile Wasser.
-
Eine solche Suspension, in welcher eine Wichte von 44 in Oberflächennähe
und von 1,8 in der Nähe des Bodens aufrechterhalten werden kann, ist zum Trennen
von Rohkohle in Rennkohle- geeignet, wobei die Rohkohle eine durchschnittliche Wichte
von 1,.4 bis 1,8, die Rennkohle eine Wichte von unter 1,4. und der Schiefer eine
solche von über 1,8 hat. Beispiel 11 Eine geeignete Zusammensetzung für eine im
wesentlichen gleichstoffige Suspension ist: 55 Gewichtsteile schwarzes. Ferri-Oxyd
(Siebdurchgang durch ein Zweihundertmaschensieb), .15 Teile Wasser.
-
Diese Mischung hat eine Wichte von 1,8 und kann vorteilhaft zur Trennung
des Schiefers von der Rohkohle benutzt «-erden.