DE804189C - Einrichtung zur Klassierung von Gemischen von Partikeln unterschiedlicher Korngroesse - Google Patents

Description

Zur Klassierung von Gemischen von Partikeln unterschiedlicher Korngröße bedient man sich gewöhnlich der Schwerkraft, gegebenenfalls in Verbindung mit Flüssigkeitsströmungen (vgl. Taggart, Handbook of Mineral Dressing see. 8). Man stößt hierbei auf Schwierigkeiten, wenn das Gemisch sehr feine Partikel enthält. Nicht nur wird die Absetzgeschwindigkeit dieser Partikel außerordentlich klein, sondern überdies führt der Strom ίο dieselben so leicht mit sich, daß eine Scheidung zwischen feinen Partikeln sich illusorisch gestaltet. Natürlich ist die Geschwindigkeit des Klassierens eine beträchtlich größere, wenn man sich statt der Schwerkraft der Fliehkraft, die um ein Vielfaches, ja sogar um ein Tausendfaches größer sein kann, bedient. Dadurch ist es gleichzeitig möglich, sogar sehr feine Teilchen zu trennen. Auch kann man die Trennung in sehr konzentrierter Suspension durchführen. Man hat hierfür besondere Zentrifugen entwickelt (vgl. Taggart, see. 8 bis 58).

Überdies war es bekannt, zu diesem Zweck einen Zyklon zu verwenden. Hierbei wird einem in radialem Sinne symmetrischen Raum tangential Flüssigkeit zugeführt, so daß diese in schnelle Rotation versetzt wird. Ein Teil der rotierenden Flüssigkeit wird axial an der Zufuhrstelle, ein anderer Teil an einem im axialen Sinn von der Zufuhrstelle entfernten Punkt abgeführt, wodurch

zwei konzentrische, axial entgegengesetzt gerichtete Wirbel entstehen, deren Rotationsgeschwindigkeit und daneben auch die Fliehkraft sich in axialer Richtung vergrößern.

Wenn man dem besagten Raum nun das Gemisch mit der Flüssigkeit zuführt, erfolgt hierin eine Klassierung. Die benutzten Vorrichtungen, die wenig Pflege und Überwachung erfordern, sind billig. Überdies ist die Möglichkeit vorhanden, ίο durch einfache Veränderung der Ablaßöffnungen und/oder des Zufuhrdrucks die Konzentrationen der erhaltenen Fraktionen und die Scheidungskorngröße zu regulieren (vgl. holländische Patentschrift 48 934). Unter Scheidungskorngröße soll die Größe der Partikel, die in beiden Fraktionen zu 50 °/o vorhanden sind, verstanden sein.

Eine dritte Möglichkeit zur Klassierung mittels der Fliehkraft besteht darin, daß man das zu klassierende Gemisch in eine Flüssigkeitsmasse hineinbringt, die in einer im radialen Sinne symmetrischen-Kammer in schnelle Rotation versetzt wird, indem derselben tangential Flüssigkeit zugeführt wird, wobei ein Teil dieser Flüssigkeitsmasse an der Peripherie dieser Kammer und ein anderer Teil an dem von der Zufuhr entfernt liegenden Ende der Kammer abgeführt wird. Diese Teile enthalten die gröberen bzw. die feineren Fraktionen des Gemisches (vgl. britische Patentschrift 537771). Es bildet sich folglich in dieser Kammer eine rotierende Masse, deren Rotationsgeschwindigkeit in der Richtung der Achse ständig zunimmt.' Der Ausdruck axial im Sinne der Erfindung bezieht sich nicht nur auf die Richtung, sondern er bedeutet gleichzeitig, daß das Verlassen um die Achse herum oder immerhin nahe an der Achse geschieht.

Diese Erscheinung kann man auch bei einem Zyklon beobachten. Die Fliehkraft nimmt somit auch in der Richtung zur Achse ständig zu, was zur Folge hat, daß die Flüssigkeit von der Achse hinweggedrängt wird und sich dort eine Luftsäule bildet. Der Unterschied des obenerwähnten Falles gegenüber dem Zyklon liegt jedoch darin, daß bei letzterem die beiden Fraktionen den Zyklonenraum axial in zwei entgegengesetzten Richtungen verlassen, wodurch sich zwei axial entgegengesetzt gerichtete Wirbel bilden, während bei der Einrichtung gemäß der britischen Patentschrift 537 771 nur eine Fraktion axial abgeht, und zwar an dem von der Zufuhr entfernt liegenden Teil der Kammer, während die andere Fraktion an der Peripherie dieser Kammer abgeführt wird, wodurch lediglich ein einfacher Wirbel erzeugt wird. Bei der bekannten Konstruktionsweise können nur zwei Fraktionen erzielt werden, nämlich eine gröbere Fraktion, die an der Peripherie aus dem Wirbelraum heraustritt und eine feinere Fraktion, welche dem Raum axial entzogen wird.: Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung, mit der es möglich ist, mehr als zwei Fraktionen klassierter Produkte zu erhalten. Dies erreicht man dadurch, daß die Kammer in der Achsenrichtung entweder nur nach einer Seite oder nach beiden Seiten im Durchmesser abnimmt, wobei die tangentiale Zufuhrleitung nahe am geräumigsten Teil angebracht ist und die Abflußöffnungen an der Peripherie in verschiedenen Abständen von der Achse, vorzugsweise in bezug auf den tangentialen Austritt der klassierten Teile, angebracht sind.

Auf diese Weise wird die Eigenschaft, daß die Rotationsgeschwindigkeit und folglich die Fliehkraft in der Richtung der Achse ständig zunehmen, ausgenutzt. Dadurch, daß der bezüglich ihrer Gestalt sich verengenden Flüssigkeitsmasse in verschiedenen Abständen Teile entzogen werden, werden diese Teile gleichsam in eine Anzahl Schalen aufgeteilt, die jede für sich ihren eigenen Abfluß besitzen.

Die Kernschicht wird axial abgeführt. Die in die Säule eingebrachten Partikel verteilen sich je nach der Größe ihrer Fallgeschwindigkeit auf die Schalen und werden dementprechend getrennt.

In der Abbildung ist schematisch, teilweise im Schnitt, eine Einrichtung zur Klassierung in mehr als zwei Fraktionen dargestellt.

Diese Einrichtung ist in der Achsenrichtung absatzweise verengt und setzt sich aus zwei aneinander befestigten zylindrischen Kammern 1 und 2 zusammen, von denen die letztere einen kleineren Durchmesser als die erstere hat. Sie sind an einer Seite mittels der Basisplatte 3 und an der anderen Seite mittels des mit einer zentralen öffnung 5 versehenen, konisch ausgeführten Wandteils 4 verschlossen. Nahe an der Basisplatte ist eine tangentiale Zufuhrleitung 6 angebracht, die in die Kammer ι ausmündet. Beide Kammern sind an der von der Basisplatte abgewandten Seite mit je einer tangentialen Abflußleitung 7 bzw. 8 versehen.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Das zu klassierende Gemisch wird in Form einer dünnen, beispielsweise wässerigen Suspension unter Druck durch die Zufuhrleitung 6 hindurch in die Rotationskammer gebracht und hier in schnelle Rotation versetzt, wobei die rotierende Suspension sich nach unten bewegt.

Durch die Abflußleitungen 7 und 8 und die öffnung 5 treten aus der Rotationskammer Teile der zugeführten Suspension aus. Wenn die abwärts wirbelnde Flüssigkeitsmasse die Höhe des Abflußrohrs 7 erreicht, ist in der äußeren Schicht nur noch ein Teil des Gemisches, nämlich der die gröbsten Partikel enthaltende Teil, vorhanden. Diese Schicht wird nun durch dieses Rohr hindurch abgeführt, während in die engere Kammer 2 der restliche Teil eintritt. Wenn das Abflußrohr 8 erreicht ist, wiederholt sich der Vorgang und es wird durch dieses Rohr hindurch die Zwischenfraktion des Gemisches abgeführt. Der Rest des Gemisches, der die feinsten Partikel enthält, findet seinen Weg durch den konischen Teil 4 hindurch zur Ablaßöffnung 5.

Es ist nicht notwendig, daß die Kammer aus zylindrischen Teilen aufgebaut ist, weil sie auch in sich in Achsenrichtung verengender Form, z. B. in konischer Form, ausgeführt werden kann. Die Zufuhr soll dann an der Basisseite angebracht werden und der axiale Abfluß an der Spitze.

Die Abflüsse 7 und 8 liegen hier an verschiedenen

Stellen an der Peripherie des Kegelmantels. Dies wirkt ungünstig. Es ist aber zu bedenken, daß die Rotationsgeschwindigkeit nach der Spitze des Kegels zu ständig steigt, so daß der Fliehkraftgradient in radialer Richtung dort, wo sich die Abflußöffnungen befinden, beträchtlich größer als an der Stelle der Zufuhr ist.

Natürlich könnten tangentiale Zufuhrleitungen an mehr als zwei Stellen angebracht und auf diese

ίο Weise die Zahl der zu gewinnenden Fraktionen auf vier oder mehr gesteigert werden.

Im vorstehenden war stets die Rede von Wasser als Klassiermittel. Statt dessen kann man auch andere Flüssigkeiten verwenden, wobei in Abhängigkeit von dem spezifischen Gewicht eine andere Scheidungskorngröße erzielt werden kann.

Dies kann man auch durch Regulierung der Abflußöffnungen und/oder des Zufuhrdruckes in gleichartiger Weise, wie dies beim Zyklon vorgeschlagen worden ist (vgl. holländische Patentschrift 48 943) erzielen. Wenn man den Abfluß 7 und/ oder 8 verengt, muß durch den axialen Abfluß 5

. hindurch mehr Flüssigkeit abgelassen werden. Der Rotationsgeschwindigkeitsgradient wird somit in der Richtung zur Mitte größer und zugleich die Fliehkraft. Infolgedessen wird sich die Scheidungskorngröße verkleinern. Das gleiche erzielt man durch Verengung der Öffnung 5. Erhöht man den Zufuhrdruck, so wird sich ebenfalls der Abfuhrdruck bei 7 und 8 und dementsprechend die Fliehkraft in der ganzen Kammer steigern und die Scheidungskorngröße heruntergehen.

Vorzugsweise wird die Regulierung mittels einer einstellbaren elastischen Irisblende in den Leitungen 7 oder 8 oder in öffnung 5 bewerkstelligt. Hierzu kann ein hohler, pneumatisch zu betätigender Gummiring dienen, oder aber eine durchbohrte Gummischeibe, deren Innendurchmesser durch Zusammendrücken variabel ist.

Claims (3)

P A T E N T A N S P R V C, II E :

1. Einrichtung zur Klassierung von Gemischen von Partikeln mit unterschiedlicher Korngröße, bestehend aus einer mit einer tangentialen Zufuhrleitung versehenen, in radialem Sinn symmetrischen Kammer, einer axialen Abflußöffnung nahe an dem bzw. den Enden der Achse der Kammer, die von der Leitung in axialem Sinn entfernt liegen, nebst einer oder mehreren Abflußöffnungen an der Peripherie der Kammer, gekennzeichnet dadurch, daß die Kammer in Richtung der Achse nach einer oder nach beiden Seiten im Durchmesser abnimmt, wobei die tangentiale Zufuhrleitung nahe am geräumigsten Teil angebracht ist und die Abflußöffnungen an der Peripherie in verschiedenen Abständen von der Achse, vorzugsweise zum Zweck des tangentialen Austritts der klassierten Teile, angebracht sind.

2. Einrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Kammer in der Achsenrichtung absatzweise verengt ist, wobei in jedem Wandteil die tangentialen Abflußleitungen gerade vor jener Verengung angebracht sind.

3. Einrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Kammer in Achsenrichtung allmählich verengt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

4001 4.51