DE814432C

DE814432C - Einrichtung zur elektrostatischen Trennung von Mehrstoffgemengen

Info

Publication number: DE814432C
Application number: DEP622A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr-Ing Schnitzler
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-09-24

Description

Einrichtung zur elektrostatischen Trennung von Mehrstoffgemengen Bei der elektrostatischen Trennung von Zwei-oder Mehrstoffgemengen wurde gefunden, daß der Übergangswiderstand zwischen den einzelnen Gemengekörnern und der von ihnen berührten Leit-oder Elektrodenfläche des Scheiders einen für den Erfolg ausschlaggebenden Faktor darstellt. Es hat sich nämlich gezeigt, daß sich ein restlos befriedigendes Ergebnis dann erzielen läßt, wenn die Unterschiede der Kornübergangswiderstände nicht in Bereichen ausschließlich nur unterhalb oder nur oberhalb eines in seiner Größenordnung bestimmten kritischen Gebietes liegen. Um dieser grundlegenden Erkenntnis Rechnung zu tragen, muß für eine entsprechende Einordnung des Gutes durch geeignete Behandlung gesörgt werden.
Im Zusammenhang mit diesem Problem hat sich # ergeben, daß trotz Beachtung vorgenannter Regel die Gewichtskomponente des einzelnen Kornes, die senkrecht auf der das Scheidegut der elektrostatischen Einwirkung aussetzenden Fläche steht, störend auf den Trennungsvorgang wirkt. Diese Komponente nimmt z. B. bei einem Scheider mit waagerechter Behandlungswalze mit dem Kosinus des Walzenwinkels von der Aufgabestelle des Gemenges aus, wo sie gleich dem Korngewicht ist, nach einer Walzendrehung von 9o° bis zum Wert Null ab. An diesem Punkt wirkt das Korngewicht nur tangential zur Walzenoberfläche. Hinzu kommt beim Walzenscheider noch die Fliehkraft, die aber bei den üblichen Walzendrehzahlen keinen wesentlichen Einfluß ausüben kann. Die genannten Umstände bringen es mit sich, daß beim Walzenscheider der genannten Art die elektrischen Kräfte gezwungen werden, mit einer gemäß der Walzendrehung zeitlich schnell und stark wechselnden Kraft ins Gleichgewicht zu kommen. Durch diesen ständigen Ausgleichszwang wird die Abscheidung der einzelnen Körner nach Maßgabe des sogenannten Haftwinkels stark beeinträchtigt und die Schärfe des Trenneffektes verwischt. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei Scheidern mit einem endlos über Walzen geführten umlaufenden Band, bei dem sich die geschilderten Vorgänge beim Umlenken des Bandes an der Stelle einer Walze abspielen, wo die Aufgabe des Gutes erfolgt.
Um hier Wandel zu schaffen, wird beim Verfahren nach der Erfindung die zeitlich veränderliche Gewichtskomponente beseitigt. Wie dies geschehen kann, wird an zwei Beispielen erläutert.
Abb. i zeigt das Schema eines den Zwecken der Erfindung dienenden Bandscheiders, und Abb. 2 und 3 veranschaulichen, ebenfalls schematisch, einen gemäß der Erfindung ange: ordneten und betriebenen Walzenscheider.
In Abb. i ist i ein aus leitendem oder halbleitendem Stoff bestehendes endloses Band, das durch die umlaufenden Walzen 2, 3 in der Pfeilrichtung in Bewegung gehalten wird. Die Walzen 2, 3 liegen seitlich versetzt untereinander, so daß das Band i eine schräge Bahn beschreiben muß. Das Scheidegut wird bei 4 über der oberen Walze 2 auf das Band gegeben. Beim Übergang des Bandes über diese Walze wird das Gut durch die an Hochspannung liegende Elektrode 5 aufgeladen und am Band i unterschiedlich fest zum Haften gebracht. Auf dem weiteren Weg des Bandes i, dem noch die bekannte Ablenkelektrode 6 vorgelagert sein kann, tritt eine Entladung der einzelnen Gemengekörner entsprechend ihrem Übergangswiderstand ein. Die Körner fallen dabei vom unteren Trum des Bandes unter der Wirkung ihres konstant senkrecht nach abwärts gerichteten Gewichtes ungestört ab, sobald die elektrischen Haftkräfte entsprechend klein bzw. wirkungslos geworden sind. Die unterschiedlich vom Band i sich ablösenden Gemengeteile werden, wie üblich, in verschiedenen Größen oder Sammelräumen 7, 8, 9 aufgefangen, wobei vor dem Übergang des Bandes über die untere Walze 3 nach aufwärts in an sich bekannter Weise ein Abstreifer io vorgesehen ist. Beispielsweise nimmt bei Kohlegemengen die Stelle 7 die Bergmineralien auf, während das Mittelgut und das Konzentrat in 8 und 9 gesammelt werden. Bei Erzgemengen nimmt im allgemeinen die Stelle 7 das Konzentrat auf, während Mittelgut und Berge in 8 und 9 anfallen. Auf jeden Fall hat die dargestellte Anordnung den Effekt, daß der Schleier der zu trennenden Gemengekörner auseinandergezogen wird im Gegensatz zu einem Scheider mit waagerechter Walze, bei dem der Schleier durch den Kosinus des Walzenwinkels eine Zusammendrängung erfährt.
Bei den Scheidern nach Abb. 2 und 3 ist die umlaufende Walze i i senkrecht angeordnet. Das Scheidegut wird durch mehrere parallel neben der Walze verlaufende Rohre oder Kanäle 12, 13, i4, 15 zugeführt, die verschiedene Länge haben. Diese Längenabstufung ist der Einteilung der Walzenoberfläche in vier Ringzonen I bis IV angepaBt. Vor den Mündungen der Rohre 12 bis 15 wirken an Hochspannung liegende Sprühorgane 16 auf die Ringzonen I bis IV der Walze i i. Es sind also über die ganze Walzenlänge verteilt und in ihrer Drehrichtung versetzt zonenweise Aufgabe- und Sprühstellen vorgesehen. In der Zone IV erfolgt durch die dort wirkenden Sprühorgane 16 noch einmal eine Aufladung des gesamten, an der Walze haftenden Gutes auf einen einheitlichen Ausgangszustand. An dieser Stelle findet auch wie bei einer waagerechten Walze die Entladung statt. In der Drehrichtung der Walze i i folgt dem Zuleitungsrohr eine an sich bekannte Ablenkelektrode 17. Ferner ist im weiteren Verlauf ein Abstreifer 18 an der Walzenoberfläche wirksam. Unterhalb der Walze befinden sich die Sammelräume i9, 2o, 21 für Bergmineralien, Mittelgut und Konzentrat. Die Gemengeteilchen lösen sich von der Walze ab, sobald unter dem Einflug der vom Kornübergangswiderstand abhängigen Kornentladung die elektrische Anziehungskraft kleiner als die bei gleichförmiger Walzendrehung konstante Fliehkraft wird. Wie erkennbar, wird auch bei der Anordnung und Betriebsweise nach Abb. 2 und 3 die eingangs erwähnte störende, je nach dem Walzenwinkel veränderliche Gewichtskomponente des einzelnen Kornes vermieden und der sich von der Walzenoberfläche ablösende Materialschleier nach Maßgabe der unterschiedlichen Leitfähigkeit weiter auseinandergezogen, als dies bei einer waagerechten Walze möglich ist.
Falls sich bei gewissen Gemengearten im Interesse des Trenneffektes die Notwendigkeit ergibt, den Kosinus des Walzenwinkels mehr oder weniger mit der konstanten Fliehkraft zu überlagern, so steht nichts im Wege, die Walze mit ihrer Längsachse in einer Zwischenlage zwischen senkrecht und waagerecht anzuordnen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur elektrostatischen Trennung von Zwei- oder Mehrstoffgemengen, dadurch gekennzeichnet, daß die Leit- oder Elektrodenfläche, auf der das Scheidegut der elektrostatischen Einwirkung ausgesetzt wird, z. B. eine an sich bekannte umlaufende Walze oder ein endlos über Walzen umlaufendes Band an sich bekannter Art, in bezug auf die Aufgabe des Gutes derart im Raum orientiert ist, daß eine mit dem Kosinus des Walzenwinkels bei der Walzendrehung zeitlich veränderliche Gewichtskomponente des einzelnen Gemengekornes ausgeschaltet und damit eine trennungsunscharfe Abscheidung der Teilchen nach Maßgabe des Haftwinkels vermieden wird. z. Bandscheider nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die das endlose Band (r) in Bewegung setzenden Walzen (2, 3) seitlich versetzt untereinander angeordnet sind und die Bewegungsrichtung des unteren Bandtrums von der oberen Walze aus, über der sich die Aufgabestelle (4) für das Gut befindet, schräg nach abwärts in Richtung auf die untere Walze oberhalb der die getrennten Produkte auffangenden Räume (7, 8, 9) verläuft. 3. Walzenscheider nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Walze (i i) senkrecht oder schräg zur Waagerechten angeordnet ist und parallel zur Walzenfläche die Aufgabe des Gutes im Zusammenwirken mit einer gegen die Walze treffenden Besprühung erfolgt. 4. Walzenscheider nach den Ansprüchen i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, das Scheidegut zuleitende Rohre oder Kanäle (12, 13, 1d, 13) in verschiedener, mit der Drehrichtung der Walze (i i) zunehmender Länge parallel zur Walzenfläche verlaufen und unter der Mündung jedes Rohres Sprühorgane (16) vorgesehen sind, die in verschiedenen Zonen (I .bis IV) auf die Walzenfläche zur Wirkung kommen.