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Verfahren zum Trennen von Kohle und Bergen mittels einer unstabilen
Aufschwemmung Die Trennungsmedien für die Trennung von Kohle und Bergen nach (lern
Schwimm- und Sinkverfahren kann man in zwei Gruppen einteilen: r. Echte Flüssigkeiten,
Salzlösungen und stabile oder praktisch stabile Aufschwetntnungen, 2. artstabile
Aufschwentmungen.
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Für die Praxis kamen früher nur die echten Flüssigkeiten, die Salzlösungen
und die unstabilen Aufschwetnmungen in Frage. Mit der Benutzung derselben sind aber
große Schwierigkeiten verbundett. Echte Flüssigkeiten und Salzlösungen sind teuer
und die damit verbundene Regenerierung ebenfalls. Unstabile Aufschwemmungen können
ohne nachteilige Beeinflussung der Trennung schwierig aufrechterhalten werden. Rein
nach dem spezifischen Gewicht, eine sogenannte statische Trennung, war dadurch nur
mit echten Flüssigkeit,cti und Salzlösungen möglich.
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Während der letzten zehn Jahre sind aber auch in der Praxis brauchbare
Aufschwemmungen (Baryt-Tonaufschwemmung, Lößaufschwemmung) bekanntgeworden, die
bei den in Frage kommenden Wichten genügend stabil sind. Hierdurch war eine statische
Trennung auch mit Hilfe stabiler Aufschwemmungen in der Praxis ermöglicht.
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Barvt ist jedoch teuer und verhältnismäßig schwierig zu regenerieren.
Löß ist zwar billig und die Regenerierung mit Hilfe des Verfahrens nach
dem
holländischen Patent 48934 äußerst einfach, aber das Gebiet, in dem Lößaufschwemmungen
benutzt werden können, war verhältnismäßig beschränkt, da die Aufschwemmung bei
sehr niedrigem spezifischem Gewicht wenig stabil und bei hohem spezifischem Gewicht
zu viskos wird. Das Gebiet, das mit den Baryt-Tonaufschwemmungen umfaßt wird, ist
kaum größer. Unstabile Aufschwemmungen zeigen diese Nachteile nicht. Sie sind ihrer
Art nach wenig viskos und leicht zu regenerieren und, überdies im allgemeinen billig.
Die Wahl der in Frage kommenden Beschwerungsmittel ist viel größer für jedes erwünschte
spezifische Aufschwemmungsgewicht.
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Hierdurch ist das Bedürfnis an einem Verfahren, das eine exakte Trennung
nach dem spezifischen Gewicht mit Hilfe einer unstabilen Aufschwemmung ermöglicht,
bestehengeblieben. Für die Lösung dieser Aufgabe hat man verschiedene Wege eingeschlagen.
So hat man zum Beispiel die Neigung zum Absetzen der Aufschwemmung für die Trennung
nutzbar gemacht (vgl. holländisches Patent 51723). Weiter hat man nach Mitteln
gesucht, welche die Aufschwemmung aufrechterhalten können, ohne daß sie die Trennung
ungünstig beeinflussen.
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Ein Beispiel für die zuletzt erwähnte Arbeitsrichtung liefert das
Verfahren des deutschen Patentes 756361. Durch dieses Verfahren wird die Aufgabe
jedoch nur zum Teil gelöst, indem die Trennung noch ungenau ist. Nach eingehender
Untersuchung ergab sich, daß die Ursache davon u. a. in der Tatsache liegt, daß
an der Zufuhrseite des Waschbehälters unregelmäßige Strömungen entstehen, die die
Störungen verursachen. Eine zweite Ursache bildet die Tatsache, daß insbesondere
große Teile, deren spezifisches Gewicht nur wenig geringer als das der Aufschwemmung
ist, und welche somit schwimmen müssen, beim Einbringen in das Bad die Neigung aufweisen,
sich zum Boden des Bades hinzubewegen und dort vom Unterteil des Kratzbandes mitgenommen
werden, bevor sie Gelegenheit haben, nach der Oberfläche zurückzukehren.
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Durch die Erfindung werden nun diese Schwierigkeiten behoben, und
mit Hilfe unstabiler Aufschwemmungen ist es im ganzen in Frage kommenden Wichtebereich
möglich, eine exakte Trennung nach der Wichte zwischen Kohle und Bergen durchzuführen.
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Nach der Erfindung führt man die zu trennenden Kohlen in eine unstabile
Aüfschwemmung ein, welche durch die Strömung und Rührung, die durch die zur Abfuhr,
der getrennten Produkte dienenden '-Mittel erzeugt werden, aufrechterhalten wird,
wobei man dieser Strömung an der Zufuhrseite des Waschbehälters eine Aufwärtsrichtung
erteilt. Dies kann z. B. durch eine Führungsplatte, einen Schirm oder ein anderes
Leitorgan erfolgen. Die Neigung und die Eintauchtiefe desselben bestimmen die Richtung,
in der die Strömung gebildet wird. Es wird experimentell zuvor bestimmt, welches
die günstigste Neigung und Eintauchtiefe sind, aber im allgemeinen kann gesagt werden,
daß die Neigung derartig sein soll, daß die durch das Abfuhrorgan unten im Waschbehälter
verursachte Strömung nach oben abgebogen wird. Die Stärke der Strömung kann weiter
nach der Erfindung dadurch geregelt werden, daß die Eintauchtiefe bzw. die Geschwindigkeit
der die schwimmenden Produkte abführenden Mittel variiert wird.
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Das Leitorgan an der Zufuhrseite des Waschbehälters hat zweierlei
Wirkung.
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Erstens verhindert es durch die dadurch gebildete Aufwärtsströmung
das Durchbewegen von Teilen, die nach der Wichte schwimmen müssen, zum Boden, und
zweitens verhindert es, daß die an dieser Seite anwesenden unregelmäßigen Strömungen
die Trennung ungünstig beeinflussen.
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Dadurch, daß nun diese Aufwärtsströmung an der Zufuhrseite erzeugt
wird, hat auch diese Strömung keinen schädlichen Einfluß auf die Trennung. Weiter
ist es durch das Bestehen dieser Strömung, durch die dieGefahr desDurchbewegens
vonTeilen, die kraft ihrer Wichte schwimmen müssen, aufgehoben ist, ermöglicht,
das Bad sehr untief zu machen. Hierdurch kann der totale Flüssigkeitsinhalt des
Bades klein gehalten «erden, wodurch etwaige Abweichungen des eingestellten spezifischen
Gewichtes sehr schnell berichtigt werden können. Weiter ist es hierdurch möglich,
immer für eine genügende Überlappung der Bewegungszonen, die um die Abführmittel
der Produkte herum anwesend sind, Sorge zu tragen, was das Entstehen von toten Räumen
verhindert und der Aufrechterhaltung der Aufschwemmung zugute kommt.
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Dadurch, daß man nach der Erfindung die Strömung im Bade regeln kann,
indem man die Eintauchtiefe bzw. die Geschwindigkeit der Abfuhrmittel für die schwimmenden
Produkte variiert, hat man es ganz in der Hand, diese Strömung den von der Viskosität
und Stabilität der Aufschwemmung gestellten Anforderungen anzupassen.
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Die Vorrichtung, mit der das Verfahren nach der Erfindung ausgeführt
werden kann, besteht aus einem Behälter mit einem flachen waagerechten Boden mit
anschließenden, schräg aufwärtsstehenden Wänden, an denen entlang die Vorrichtung
zum Abführen der abgesetzten Produkte sich bewegt, und einer Vorrichtung für die
Abfuhr der schwimmenden Produkte, die sich der Flüssigkeitsoberfläche entlang bewegt,
in eine der Richtung der Vorrichtung für die Abfuhr der abgesetzten Produkte entgegengesetzten
Richtung und die durch eine oder mehrere Führungsplatten an der Zufuhrseite des
Waschbehälters gekennzeichnet ist, welche in der Weise angeordnet sind, daß sie
die von der Abfuhrvorrichtung für das abgesetzte Produkt erzeugte Strömung in Aufwärtsrichtung
führen.
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Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden.
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Die zu trennenden Produkte werden durch die Rinne t in den Behälter
2 gebracht, welcher mit einer unstabilen Aufschwemmung gefüllt ist. Für das Abführen
der schwimmenden Produkte ist eine Kratzerketteß angebracht, die sich entlang derBadoberfläche
bewegt.
Eine Kratzerkette 4 sorgt für das Abführen der abgesetzten Produkte und bewegt sich
längs dem Boden 5 und den anschließenden, schräg aufwärtsstehenden Wänden 6 des
Behälters. Die Bewegungsrichtung der Teile beider Kratzerketten, die sich unter
der Flüssigkeit bewegen, ist entgegengesetzt. Man kann zum Abführen der beiden Produkte
auch eine einzige Kratzerkette ohne Ende benutzen (vgl. deutsche Patentschrift 75636i).
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Die schwimmenden Produkte werden auf ein Sieb 7 geführt und verlassen
die Maschine durch die Öffnung io. Die von den Kohlen abtropfende Aufschwemmung
tropft in den Teil 8 des Waschbehälters, der in bekannter Weise vom Teil g (worin
die Trennung stattfindet) abgeschirmt ist, in dez Weise, daß die im Raume8 befindliche
Aufschwemmung nur unten in den Raum g eintreten kann.
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Die abgesetzten Produkte werden durch die Kratzerkette 4 längs dem
Boden und der abschüssigen Wand über das Sieb i i mitgeführt, wo die Aufschwemmung
abtropfen kann, und verlassen die Maschine durch die Öffnung 12. Die durch das Sieb
t i tropfende Aufschwemmung kann in einer geeigneten Weise in das Bad zurückgeführt
werden. Die Zufuhr der frischen Aufschwemmung findet vorzugsweise in die Räume 8
und/oder 13 statt, also nicht in den Trennungsraum selbst.
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Durch die Kratzerketten wird in der Flüssigkeit eine Strömung erzeugt,
während die Aufschwemmung durch sie in leichte Bewegung gebracht wird. :1n der Oberfläche
ist diese Strömung nach rechts ,gerichtet, längs dem Boden in entgegengesetztem
Sinne. Die Aufschwemmung unten im Behälter, welche die Neigung hat, spezifisch am
schwersten zu sein, wird durch die Kratzerkette in die Richtung des Raumes 13 gedrängt.
Durch die Führungsplatten 14 entsteht jedoch eine Strömung in Aufwärtsrichtung,
wodurch die unterste Aufschwemmungsschicht immer mit der obersten gemischt wird
und die zugeführten Produkte verhindert werden, sich zum Boden durchzubewegen.
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Nach der Erfindung kann mit sehr unstabilen .\ufschwemmungen, wie
z. B. die von Sand oder Magnetit in Wasser. eine äußerst scharfe Trennung zwischen
Kohle und Stein erhalten werden. Auch mit Lößaufschwemmungen mit sehr niedrigem
spezifischem Gewicht, die ausgesprochen unstabil sind, kann man mit Hilfe des erfindungsgemäßen
Verfahrens ausgezeichnet waschen, was für die Herstellung von Kohle mit sehr geringem
Aschengehalt wichtig ist.