DE823602C

DE823602C - Method and device for keeping solid substances in suspension in a liquid

Info

Publication number: DE823602C
Application number: DEP53265A
Authority: DE
Inventors: Andre Sable La Baraste
Original assignee: Societe dElectro Chimie dElectro Metallurgie et des Acieries Electriques Dugine SA SECEMAU
Current assignee: Societe dElectro Chimie dElectro Metallurgie et des Acieries Electriques Dugine SA SECEMAU
Priority date: 1948-08-07
Filing date: 1949-08-30
Publication date: 1951-12-06
Also published as: US2678873A; FR1010386A; GB721995A

Description

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AM 6. DEZEMBER 1951ISSUED DECEMBER 6, 1951

ρ 53.-65 IFd/us Dρ 53.-65 IFd / us D

in Suspension zu haltento keep in suspension

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung, die dazu bestimmt ist, feste Stoffe in einer Flüssigkeit in Suspension zu halten und gestattet außerdem, eine kontinuierliche Zirkulation der flüssigen Phase, unabhängig von den Bewegungen der festen Stoffe.The present invention relates to a method and an apparatus intended therefor is to keep solids in a liquid in suspension and also allows a continuous circulation of the liquid phase, independent of the movement of the solid matter.

Um einen festen Stoff in einer Flüssigkeit in Suspension zu bringen und zu halten, kann man mechanische Rührwerke verwenden, deren Bewegung Wirbelbewegungen erzeugt, die in der Masse der Flüssigkeit eine mehr oder weniger homogene Verteilung des festen Stoffes hervorrufen um ihn in Suspension zu halten. Man kann ebenso in den Boden des Suspensionsbehälters einen hochsteigenden Strom von Druckgas einleiten, der ebenso Wirbelbewegungen erzeugt. Dieses Verfahren weist gegenüber dem zuvor erwähnten den Vorteil auf, daß kein mechanisches Organ mit der umzurührenden Masse in Berührung kommt.In order to bring a solid substance in suspension in a liquid and to hold it, one can Use mechanical agitators, the movement of which creates whirling movements in the mass of the liquid cause a more or less homogeneous distribution of the solid matter around it to keep in suspension. One can also ascend into the bottom of the suspension container Introduce a stream of pressurized gas, which also generates vortex movements. This procedure has compared to the previously mentioned one the advantage that no mechanical organ with the to be stirred Mass comes into contact.

Trotz ihrer Einfachheit sind diese beiden ersteren Verfahren unter dem Gesichtspunkt des Aufwandes an motorischer Kraftleistung nicht sehr wirtschaftlich; der größere Teil der aufgewandten Energie wird nämlich für die Reibung der Flüssigkeitsteile gegeneinander verbraucht.Despite their simplicity, both of the former methods are from the point of view of expense not very economical in terms of motor power output; the greater part of the expended Energy is actually used for the friction of the liquid parts against each other.

Man kann ebenso in dem Suspensionsbehälter einen hochsteigenden Flüssigkeitsstrom erzeugen, dessen Geschwindigkeit gleich und in entgegengesetzter Richtung zu der Fallgescliwindigkeit der Körner des festen Stoffes gerichtet ist.You can also generate a rising liquid flow in the suspension tank, whose speed is the same and in the opposite direction to the speed of fall of the Grains of solid matter is directed.

Indessen ist dieses dritte Verfahren, obwohl es wirtschaftlicher ist, wirtschaftlich nur bei ziemlich eng kalibrierten Körnern anwendbar. Die Körner, die im allgemeinen ungleiche Größe haben, fallenHowever, this third method, while more economical, is only fairly economical closely calibrated grains applicable. The grains, which are generally of unequal size, fall

nämlich in der Flüssigkeit mit ungleichen Fallgeschwindigkeiten, die größeren fallen schneller. Um einen hochsteigenden Flüssigkeitsstrom zu erhalten, dessen Geschwindigkeit gleich und in entgegengesetztem Sinne zur Fallgeschwindigkeit der Körner gerichtet ist, ist es also notwendig, daß dieser Strom verschiedene Geschwindigkeiten besitzt, die jeder Korngröße angepaßt sind. Man kommt so zur Verwendung eines konischen Behälters. Die Geschwindigkeiten einer Flüssigkeit in den verschiedenen Höhen eines solchen Behälters sind nämlich proportional den Abschnitten dieses Behälters und man erreicht so aufsteigende Flüssigkeitsgeschwindigkeiten, die entgegengesetzt zu den abfallenden Geschwindigkeiten der verschiedenen Körner verlaufen. In jedem Fall muß jedoch die Konizität des Behälters schwach bleiben (ungefähr 7°), um nicht übermäßige Wirbel zu erzeugen. Die Geschwindigkeiten der Flüssigkeit sind folglich auf einen engen Bereich begrenzt, dem gleichfalls nur eine enge Kalibrierung der Größe der Körner entspricht.namely in the liquid with unequal falling velocities, the larger ones fall faster. To obtain an ascending flow of liquid whose velocity is equal and in is directed in the opposite direction to the speed of fall of the grains, it is therefore necessary to that this stream has different velocities which are adapted to each grain size. Man a conical container is used. The speeds of a liquid in namely, the different heights of such a container are proportional to the sections of this Container and one reaches so increasing liquid velocities, which are opposite to the falling speeds of the various grains. In any case, however, the Keep the taper of the container weak (about 7 °) so as not to create excessive eddies. The velocities of the liquid are consequently limited to a narrow range, which also only corresponds to a narrow calibration of the size of the grains.

Schließlich kann man die festen Teilchen auf die Oberfläche der Flüssigkeit verteilen, um sie dort in Suspension zu halten, diese Teilchen in freiem Fall die ganze Höhe der Flüssigkeit durchqueren lassen, sie im unteren Teil im Zustand verdickter Suspension sammeln und sie wieder durch irgendein mechanisches Verfahren, beispielsweise mittels einer Pumpe, an die Oberfläche bringen.Finally, one can distribute the solid particles on the surface of the liquid in order to keep it To keep them in suspension there, these particles will traverse the full height of the liquid in free fall let them collect in the lower part in the state of thickened suspension and pass them through again bring it to the surface by any mechanical process, for example by means of a pump.

Dieses vierte Verfahren weist gegenüber dem vorhergehenden die folgenden Vorteile auf: a) die , in allen Fällen aufgewandte, motorische Kraft ist proportional der mittleren Fallgeschwindigkeit der in Suspension zu haltenden Teilchen, und nicht mehr der Fallgeschwindigkeit der größten Körner, welche die größte ist; b) es ist möglich, ohne genauere Regelung einen festen Stoff irgendeiner granulometrischen Zusammensetzung in Suspension zu halten; c) das vorhandene Volumen wird besser ausgenutzt und die Suspension ist homogener. Man vermeidet nämlich die schlechte Verteilung der Körner, wie sie oft bei den anderen Verfahren auftritt.This fourth method has the following advantages over the previous one: a) the The motor force applied in all cases is proportional to the mean speed of fall of the particles to be kept in suspension, and no longer the falling speed of the largest grains, which is the greatest; b) It is possible to use a solid substance of any kind without more precise regulation keeping granulometric composition in suspension; c) the existing volume becomes better used and the suspension is more homogeneous. You avoid the bad distribution of the grains, as it often occurs in the other procedures.

Indessen erfordert dieses vierte Verfahren im allgemeinen noch die Verwendung eines mechanischen Apparates (Pumpe). Außerdem vermeidet man nicht die Reibung Flüssigkeit-Metall bei großer Geschwindigkeit.However, this fourth method generally still requires the use of a mechanical one Apparatus (pump). In addition, one does not avoid the friction between liquid and metal great speed.

Die Probleme, die bei der Einleitung und Aufrechterhaltung der Suspension auftreten, sind besonders schwierig in einfacher und wirtschaftlicher Weise bei Apparaten von großen Abmessungen, zu lösen, insbesondere, wenn es sich um dichte Körner handelt, die ziemlich große Abmessungen besitzen, beispielsweise von einigen Zehnern von μ bis zu einigen Millimetern, und dazu neigen, in einer, wenig oder nicht plastischen, kompakten Schicht zu dekantieren, indem die Körner miteinander in Berührung kommen und nicht mehr durch die flüssige Phase getragen werden.The problems involved in introducing and maintaining the suspension are particularly difficult to solve in a simple and economical manner in apparatus of large dimensions, especially when the grains involved are dense and of rather large dimensions, for example a few tens from μ to a few millimeters, and tend to decant in a, little or non-plastic, compact layer in that the grains come into contact with one another and are no longer carried by the liquid phase.

In diesem Sedimentzustand, beispielsweise infolge des plötzlichen Ausbleibens der motorischen Kraft, kann es vorkommen, daß die Wiederingangbringung des Suspensionszustandes unmöglich wird, sei es infolge von Blockierungen oder nicht ausreichender Kraft der mechanischen Organe, sei es, weil die Flüssigkeitswirbel nicht ausreichend sind, um die abgelagerte Masse wieder aufzuwirbeln. In this sedimentary state, for example as a result of the sudden lack of motor Force, it may happen that the recovery of the suspension state is impossible be it due to blockages or insufficient strength of the mechanical organs it because the fluid vortices are not sufficient to re-stir the deposited mass.

Die vorliegende Erfindung hat ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gegenstand, die diese Nachteile zu vermeiden gestatten, und außerdem, wie es später noch erläutert werden wird, die Unabhängigkeit der Bewegungen der festen Stoffe und der Flüssigkeit zu gewährleisten.The present invention is directed to a method and apparatus utilizing the same Allow disadvantages to be avoided, and also, as will be explained later, independence to ensure the movement of solids and liquids.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen darin, die feste Phase in einem die Flüssigkeit enthaltenden Behälter mittels einer Injektion von Gas in dem unteren Teil dieses Behälters in Suspension zu bringen, in kontinuierlicher Weise die so erhaltene Suspension durch ein mittleres, vorzugsweise teleskopisches Rohr, dessen unterer Teil eine gegenüber dem Boden des Behälters einstellbare Lage einnehmen kann, bis in den oberen Teil des Apparates aufsteigen zu lassen und in diesem oberen Teil eine kontinuierliche Dekantierung des festen Stoffes mittels einer Vorrichtung durchzuführen, die ein oder mehrere Dekantierungsringe aufweist, die mit dem Behälter in drei übereinanderliegenden Ebenen in Verbin-· dung stehen, wobei die Suspension in den oder die Ringe durch die mittlere Ebene eindringt, die schweren Teilchen in den Kreis durch die untere Ebene zurückkehren, die leichten Teilchen oder solche, dieLuftblasen tragen, zur Suspension durch die obere Ebene zurückkehren, die oberhalb des normalen Niveaus der Flüssigkeit in dem Behälter gelegen ist, und die klare Flüssigkeit durch einen Abguß entleert wird, der etwa in derselben Höhe wie die obere Ebene gelegen ist.The method according to the invention consists essentially in the solid phase in a die Liquid containing container by means of an injection of gas in the lower part of this container to bring in suspension, the suspension thus obtained through in a continuous manner a central, preferably telescopic tube, the lower part of which is opposite to the bottom of the Can occupy the adjustable position to ascend to the upper part of the apparatus let and in this upper part a continuous decanting of the solid by means of a Perform device having one or more decanting rings associated with the container in three superimposed levels in connection · with the suspension in the or the Rings penetrates through the middle level, the heavy particles in the circle through the lower one Return to the plane, the light particles or those that carry air bubbles through to the suspension return to the upper level, which is above the normal level of the liquid in the container is located, and the clear liquid is emptied through a drain, which is about the same Height as the upper level is located.

Die Vorrichtung für die Durchführung des zuvor angegebenen Verfahrens besteht im wesentlichen aus einem Behälter, der am Grunde, welcher vorteilhaft konisch gehalten wird, mit einer Druckgasquelle verbunden ist, und in dessen Innerem ein vorzugsweise teleskopisches Rohr angeordnet ist, wobei die untere öffnung dieses Rohres, deren Lage gegenüber dem Boden des Behälters einstellbar ist, senkrecht zum Gaseintritt gerichtet ist und seine obere öffnung mit Mitteln versehen ist, um die Emulsion abzuleiten und die verdickte Suspension über die ganze Oberfläche des Behälters zu verteilen, indem dessen oberer Teil von einem oder mehreren, vorzugsweise kegelstumpfförmigen Ringen umgeben ist, die mit dem Behälter durch eine Reihe von öffnungen in Verbindung stehen, welche sich in drei verschiedenen waagerechten Ebenen befinden, wobei die obere Ebene sich oberhalb des normalen Flüssigkeitsniveaus in dem Behälter befindet, und die gegebenenfalls einerseits mit einer etwa in derselben Höhe wie die obere Ebene gelegenen Abgußrinne und andererseits mit einem zylindrischen Ring versehen sind, dessen Basis sich etwas unterhalb des horizontalen Abgießniveaus befindet.The apparatus for performing the above method consists essentially from a container with a pressurized gas source at the bottom, which is advantageously kept conical is connected, and inside a preferably telescopic tube is arranged, the lower opening of this tube, the position of which is adjustable with respect to the bottom of the container, is directed perpendicular to the gas inlet and its upper opening is provided with means to the To divert emulsion and to distribute the thickened suspension over the entire surface of the container, by placing the upper part of one or more, preferably frustoconical Rings are surrounded, which are in communication with the container through a series of openings, which are in three different horizontal levels, with the upper level above the normal liquid level is located in the container, and optionally on the one hand with a drainage channel located approximately at the same height as the upper level and on the other hand with a cylindrical ring are provided, the base of which is slightly below the horizontal level is located.

Das Verfahren, das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, vereinigt in sich die Vorteile der Einfachheit des obenerwähnten zweiten Verfahrens (Fehlen von mechanischen Organen) mit denen des vierten Verfahrens (wirtschaftlicher Kraftverbrauch, Anpassungsfähigkeit, Homogenität der Suspension).The process, which forms the subject of the present invention, combines in itself Advantages of the simplicity of the above-mentioned second procedure (lack of mechanical organs) with those of the fourth method (economic power consumption, adaptability, homogeneity the suspension).

Die Wirtschaftlichkeit in bezug auf Kraftbedarf insbesondere erreicht ihren Höchstwert durch die ίο Verringerung der Reibflächen auf das Minimum, und zwar durch das Ersetzen der Reibung zwischen nicht komprimierbarer Flüssigkeit und Wandung durch eine Reibung elastischer Emulsion und Wandung sowie durch den Fortfall von Reibungen bei hoher Geschwindigkeit, durch die Energie verbraucht und eine Abnutzung verursacht wird. Man gelangt zu diesem Ergebnis, indem man das Druckgas unter einem ganz wenig höheren Druck anwendet als der hydrostatische Druck, der sich seinem Austritt aus den Injektionsstutzen entgegenstellt.The economy in terms of power consumption in particular reaches its maximum value by the ίο Reduction of the friction surfaces to the minimum, namely by replacing the friction between non-compressible liquid and wall by a friction elastic emulsion and Wall as well as the elimination of friction at high speed, which consumes energy and causing wear. This result is obtained by using the pressurized gas under a very little higher pressure than the hydrostatic pressure, which is its Opposites exit from the injection nozzle.

Die benutzte Vorrichtung ist wirklich wirtschaftlich, da die Betriebsvorkommnisse (unvorhergesehenes Anhalten, Verschmutzen der Wandungen, zufälliges Vorkommen von Fremdkörpern) nur ein Minimum an nachteiligen Erscheinungen zur Folge haben. Sie schafft somit eine für die Probleme der Suspensionen von festen Stoffen mit freier Sedimentation eine praktische und wirtschaftliche Lösung. Durch die Betätigung des unteren, bewegliehen Teiles des Teleskoprohres verfügt man über ein wirksames Mittel der Trennung der in Suspension zu bringenden niedergeschlagenen Masse.The device used is really economical, since the operational occurrences (unforeseen Stopping, dirtying the walls, accidental occurrence of foreign bodies) only one Result in a minimum of adverse phenomena. It thus creates one for the problems of Suspensions of solids with free sedimentation a practical and economical Solution. By pressing the lower, movable Part of the telescopic tube provides an effective means of separating those in suspension downcast mass to be brought.

Außerdem kann das Verfahren für ein kontinuierliches Arbeiten angewandt werden, selbst wenn insbesondere die Bewegungen in der Speisung und dem Abziehen der Flüssigkeiten und der festen Stoffe in Suspension unabhängig voneinander geleitet werden können müssen, oder wenn die mittleren Aufenthaltszeiten der Flüssigkeit und des festen Stoffes verschieden sein müssen, oder wenn der Prozeß mehrere notwendige Phasen verschiedener Arbeitsbedingungen erfordert, oder auch wenn ein und dieselbe Flüssigkeit nacheinander mit verschiedenen festen Phasen in Berührung gebracht werden soll.In addition, the method can be applied to continuous work itself especially when the movements in the supply and withdrawal of liquids and solids Substances in suspension must be able to be passed independently of one another, or if the middle Residence times of the liquid and the solid must be different, or if the process requires, or else, several necessary phases of different working conditions when one and the same liquid is successively brought into contact with different solid phases shall be.

Die kontinuierliche Arbeit kann selbst in den schwierigen Fällen erreicht werden, indem man so viel Körper in Kaskaden setzt, wie es notwendig ist, und in jedem dieser Körper die Unabhängigkeit der Ein- und Austrittsbewegungen der Flüssigkeit und der festen Stoffe realisiert.Continuous work can be achieved by doing so even in the most difficult cases cascades much body as necessary, and in each of these bodies independence the entry and exit movements of the liquid and the solid substances.

Dieses Ergebnis kann dadurch erhalten werden, daß man jedem Behälter, der die Suspension enthält, eine Spezialvorrichtung für kontinuierliche Dekantierung zuordnet, wie sie später noch beschrieben wird, die einen geringen Teil des Volumens in flüssiger Form mehr oder weniger frei von Suspension festhält und nicht nur die Absonderung der normalen schweren Körner (Rückkehr nach unten), sondern auch diejenigen der Körner, denen Luftblasen anhaften (Rückkehr nach oben), gestattet.This result can be obtained by adding to each container containing the suspension assigns a special device for continuous decanting, as described later which more or less free a small part of the volume in liquid form of suspension and not just the secretion of normal heavy grains (return down), but also those of the grains to which air bubbles adhere (return to the top), allowed.

Schließlich erlaubt das Verfahren gemäß der Erfindung im Verfahrensgang mit kontinuierlichem Fluß eine lenksame und zunehmende granulome- 65' trische Klassifizierung der Körner oder Kristalle in Suspension.Finally, the method according to the invention allows in the process with continuous River a manageable and increasing granulome- 65 ' tric classification of grains or crystals in suspension.

Die Fähigkeit für die zunehmende Auswahl oder Absonderung ergibt sich: 1. aus der Zirkulationsart, die für das Halten der festen Stoffe in Suspen- sion gewählt ist, die eine Konzentration in der aufsteigenden Säule der Körner, die die größte Fallgeschwindigkeit besitzen, gestattet, die so vorzugsweise durch Abziehen an irgendeinem Punkt ihrer Bahn entnommen werden können. Die so erreichte Aussonderung nimmt zu, wenn sie an mehreren Behältern in Serie wiederholt wird; 2. aus der Arbeitsweise des Dekantierers, der bei einer gegebenen Leistung das Mitnehmen der festen Teilchen von niedrigerer Fallgeschwindigkeit als eine bestimmte Grenze durch die Lauge gestattet, die diesen Dekantierer durchquert und im folgenden Behälter abgezogen wird.The ability for increasing selection or separation results: 1. from the type of circulation necessary for keeping the solids in suspensions sion is chosen to have a concentration in the ascending column of the grains which has the greatest rate of fall own, allowed to do so, preferably by peeling off at some point of their Web can be removed. The segregation achieved in this way increases when it is carried out on several Containers is repeated in series; 2. from the mode of operation of the decanter, which for a given Performing the entrainment of solid particles of lower falling speed than one certain limit allowed by the liquor that passes through this decanter and in the following Container is withdrawn.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist zu den verschiedensten Anwendungen brauchbar, insbesondere wenn es sich um langsame Reaktionen (die also den Einsatz großer Massen erfordern), physikalische, chemische, oder einfach mechanische zwischen Flüssigkeiten und festen Stoffen mit oder ohne Zuhilfenahme eines Gases handelt (welches, in einem mehr oder weniger geschlossenen Kreis angewandt, gleichzeitig zur Reaktion und als Treibmedium dienen kann).The method according to the invention is useful in a wide variety of applications, in particular when it comes to slow reactions (which therefore require the use of large masses), physical, chemical, or simply mechanical between liquids and solids with or acts without the aid of a gas (which, in a more or less closed circuit applied, can serve at the same time for the reaction and as a driving medium).

Es kann auch für die Dekantierung, die Klassifizierung, die Ausbeute, die Trennung der festen Stoffe oder auch infolge seines geringen Kraftverbrauchs für das Auf- und Abbauen von Produkten benutzt werden, die benetzt gehalten werden müssen oder können.It can also be used for decanting, classification, yield, separation of solid Substances or because of its low power consumption for assembling and dismantling products be used, which must or can be kept wetted.

Die Regelmöglichkeiten, die es besitzt (Lage des beweglichen Teiles des Teleskoprohres) gestatten, nach Wunsch den relativen Gehalt des Produktes an Suspension in der aufsteigenden Säule (von wo man die Extrahierung vornehmen kann) gegenüber denjenigen des Restes des Behälters ändern zu können.The control options it has (position of the moving part of the telescopic tube) allow If desired, the relative content of the product in suspension in the ascending column (from where to do the extraction) from those of the rest of the container to be able to.

Man kann beispielsweise Abzüge konstanten Gehalts an festen Stoffen und Flüssigkeit trotz der Änderungen der Gesamtmenge an festen Stoffen in Suspension in der gesamten Apparatur erhalten.One can, for example, deductions with a constant content of solids and liquids in spite of the Changes in the total amount of solids in suspension are obtained throughout the apparatus.

Die Erfindung kann in besonders interessanter Weise für die kontinuierliche Zersetzung der Natriumaluminatlaugen in dem Bayerprozeß verwandt werden. Die Beschreibung, die hiervon im nachfolgenden gegeben wird, die als beispielsweise Erläuterung der Erfindung anzusehen ist, wird den Gegenstand und die praktische Durchführung des Erfindungsgedankens besser verständlich machen. Man weiß, daß die Verwendung kontinuierlicher Apparate für die Zersetzung der Natriumaluminatlaugen nach Bayer gegenüber der unterbrochenen Behandlungsweise zahlreiche Vorteile bietet: Fortfall der toten Zeiten, Überwachung der Granulometrie, Wirtschaftlichkeit des festen Laugenvolumens und im Blechaufwand für die i»5 Zersetzer.The invention can be used in a particularly interesting manner for the continuous decomposition of Sodium aluminate liquors can be used in the Bayer process. The description of this in the is given below, which is to be regarded as an example of an explanation of the invention, is the Make the subject matter and the practical implementation of the inventive concept easier to understand. It is known that the use of continuous apparatus for the decomposition of sodium aluminate liquors According to Bayer, there are numerous advantages over interrupted treatment offers: elimination of dead times, monitoring of the granulometry, profitability of the solid Lye volume and sheet metal expenditure for the i »5 Decomposer.

Ebenso ist es bekannt, daß der Prozeß, um gleichzeitig hohe volumetrische Leistungen und eine gute Ausbeute der Lauge zu erhalten, nacheinander in mehreren, in Serie angeordneten Zersetzerbehältern durchgeführt werden muß, in denen sich die Natriumaluminatlauge durch Hydrolyse mit Kristallisation von Aluminiumhydrat auf schon gebildeten Kernen zersetzt.It is also known that the process to simultaneously achieve high volumetric powers and To get a good yield of the liquor, one after the other in several decomposition tanks arranged in series must be carried out in which the sodium aluminate liquor by hydrolysis decomposed with crystallization of aluminum hydrate on already formed nuclei.

Die Ausfällung Bayer zeigt diese Besonderheit,The Bayer precipitate shows this peculiarity,

ίο daß, um hohe volumetrische Erträge mit dem Erhalt von gut entwickelten Hydratkristallen in Übereinstimmung zu bringen, sie die Suspensionshaltung einer bedeutenden Menge dieser bereits gebildeten Kerne (mindestens 200 g/l) erfordert. Nun verliert die Aluminatlauge während ihres Laufs in der Gesamtheit der Zersetzer nur 70 bis 85 g Hydrat je 1 (in 3 bis 6 Tagen). Wird diese Menge dazu in jedem der Behälter fraktioniert, von denen der am begünstigste (nämlich am Serien-ίο that to get high volumetric yields with the receipt of well-developed hydrate crystals to match, they hold the suspension requires a significant amount of these already formed nuclei (at least 200 g / l). Now the aluminate liquor loses only 70 bis in the totality of the decomposers during its course 85 g hydrate per 1 (in 3 to 6 days). If this amount is fractionated in each of the containers, from those of the most favored (namely on the serial

ao kopf) auf seinen 200 g festsitzt, scheiden sich 30 bis 35 g Hydrat aus der flüssigen Phase der Suspension aus.ao head) is stuck on its 200 g, 30 to 35 g of hydrate separate from the liquid phase of the Suspension off.

Um eine höhere Aluminiumeinsatzmenge als die ausfällbare Menge in Suspension zu behalten, kannIn order to keep a higher amount of aluminum used than the amount that can be precipitated in suspension, can

»5 man also diese Suspension selbst nicht von einem Zersetzer in den folgenden und so fort bis zum Abziehen treten lassen. Dafür würde es notwendig sein, dauernd den Einsatz am Kopf durch einen bedeutenden Zuschlag beispielsweise mit Hilfe eines Rückführungskreises zu erneuern, der am Vorgangsende abgezogen wird.»5 So one does not have this suspension itself from a decomposer in the following and so on up to the Let the trigger step. For this it would be necessary to constantly use the head by one to renew a significant surcharge, for example with the help of a feedback circuit, which on The end of the process is deducted.

Außer den materiellen Komplikationen, die ein solcher Vorgang besitzt, weist er, wenn die Bewegungen des zurückgeführten Hydrats in Suspension in einer ausgebeuteten Lauge erfolgen, den Nachteil auf, durch Mischung dieser schwachen Lauge mit dem Aluminat das Verhältnis Aluminium/Natron in der Lauge des Kopfbehälters sowie die mittlere Aufenthaltszeit der Lauge in jedem der Behälter herabzusetzen, also denvolumetrischen Wirkungsgrad des Ganzen zu senken.Besides the material complications that such a process possesses, it shows when the movements of the recycled hydrate are carried out in suspension in an exploited liquor, the The disadvantage of mixing this weak alkali with the aluminate is the aluminum / soda ratio in the lye in the head container as well as the mean residence time of the lye in each reduce the container, i.e. lower the volumetric efficiency of the whole.

Gemäß der Erfindung hat man deshalb angestrebt, in jedem Zersetzer die Bewegungen der Flüssigkeit (Natriumaluminatlauge, herkommend von dem vorhergehenden Zersetzer) und der festen Stoffe (Kristallisationskerne und in demselben Zersetzer bereits gebildetes Aluminiumhydrat) unabhängig voneinander zu machen und so das allgemeine Verfahren der Suspensionserzeugung, wie es vorher beschrieben ist, in Anwendung zu bringen.According to the invention, the aim has therefore been, in each decomposer, the movements of the Liquid (sodium aluminate liquor, coming from the previous decomposer) and the solid Substances (crystallization nuclei and aluminum hydrate already formed in the same decomposer) independently from one another, and thus applying the general method of suspension generation as previously described bring.

Indem es die praktischste Art der Beförderung des Aluminiums in jedem Falle ist, es in der Form verdickter Suspension in der Lauge, die sie trägt, geschehen zu lassen, wird man das Aluminium nur aus dem letzten Zersetzer der Serie abzuziehen brauchen, in dem die Trägerlauge fast vollständig ausgebeutet ist. Das in den anderen Behältern gebildete Aluminium wird so in dem letzten unter Zuschlag seiner ,Eigenproduktion gesammelt.By being the most practical way of transporting the aluminum in any case, it is in shape Let the thickened suspension happen in the liquor that it carries, one becomes the aluminum only need to subtract from the last decomposer of the series, in which the carrier liquor is almost completely is exploited. The aluminum formed in the other containers is thus in the last collected under the surcharge of his own production.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Anlage gemäß der Erfindung dargestellt, die insbesondere für die Zersetzung von Natriumaluminat in dem Bayerprozeß geeignet ist.In the drawings, an embodiment of the system according to the invention is shown is particularly suitable for the decomposition of sodium aluminate in the Bayer process.

Abb. ι zeigt eine schematische Ansicht eines Zersetzers gemäß der Erfindung;Fig. Ι shows a schematic view of a decomposer according to the invention;

Abb. 2 ist eine Draufsicht auf das Schaufelrad am oberen Teil des mittleren Rohres;Figure 2 is a top plan view of the paddle wheel at the top of the central tube;

Abb. 3 ist eine Einzelheit der Abb. 1 in vergrößertem Maßstab und veranschaulicht die Trennung der Lauge von dem Aluminium;Fig. 3 is a detail of Fig. 1 on an enlarged scale Scale and illustrates the separation of the liquor from the aluminum;

Abb. 4 ist eine andere Einzelheit der Abb. 1 in vergrößertem Maßstab und zeigt das Abziehen des Hydrats.Fig. 4 is another detail of Fig. 1, on an enlarged scale, showing the removal of the Hydrate.

Wie es dargestellt ist, besitzt der Zersetzer einen zylindrischen konischen Behälter 1, der so errechnet ist, daß sein Verhältnis Volumen/Oberfläche gleichzeitig eine genügende Abgabe von Kalorien, um die Löslichkeitsverringerung des Aluminiums in der Lauge zu bestimmen, und eine genügende mittlere Aufenthaltszeit für die Aluminatmoleküle gestattet, um einerseits den molekularen Änderungen bei der Zersetzung (Hydrolyse) zu gestatten, sich zu entwickeln und andererseits an den Kernen nach einem Übergangsstadium der Übersättigung das Aluminium abzusetzen, so daß diese molekularen Änderungen unauflöslich sind. Dieser letztere Vorgang ist ebenfalls eine Funktion der Menge von Kernen in Suspension und der Kontaktfläche dieser Kerne mit der Lauge. In temperierten Gegenden (mittlere Umgebungstemperatur von 15⁰) und wenn man sich einzig der Konvektion und der Strahlung durch die freie Luft bedient, um die Kalorien abzuführen, liegen die günstigsten Verhältnisse Volumen/Oberfläche zwischen 1 und 1,3. Man kann sie auch für die Fälle bestimmen, wo man unter änderen klimatischen Verhältnissen arbeitet, oder auch für die Fälle, wo man die Abkühlungsart ändern würde.As shown, the decomposer has a cylindrical conical container 1 which is calculated so that its volume / surface area ratio simultaneously provides a sufficient release of calories to determine the reduction in the solubility of the aluminum in the liquor and a sufficient mean residence time for the Aluminate molecules allow, on the one hand, to allow the molecular changes during the decomposition (hydrolysis) to develop and, on the other hand, to deposit the aluminum on the nuclei after a transition stage of supersaturation, so that these molecular changes are indissoluble. This latter process is also a function of the amount of nuclei in suspension and the contact area of these nuclei with the liquor. In temperate areas (mean ambient temperature of 15 ⁰ ) and if one only uses convection and radiation through the open air to dissipate the calories, the most favorable volume / surface ratios are between 1 and 1.3. You can also determine it for the cases where you work under different climatic conditions, or also for the cases where you would change the type of cooling.

Am Grunde des Behälters ist ein Emulsionsventil 2 angeordnet, das mit einem Eintrittsrohr 3 für Druckluft verbunden ist.At the bottom of the container, an emulsion valve 2 is arranged with an inlet pipe 3 for Compressed air is connected.

In dem Behälter 1 und koaxial zu ihm befindet sich ein teleskopisches Rohr 4, 5, von dem der obere Teil 4 feststehend ist, während der untere Teil 5 im Innern des Teiles 4 beweglich ist. An dem letzteren Teil ist oben ein Blech 6 sowie ein Schaufelrad 7 befestigt, die in ihrer Mitte eine Öffnung etwas größeren Durchmessers als derjenige des Rohres 4 aufweisen und deren Höhe einstellbar ist, so daß ein Teil der Emulsion durch die Unterseite des Blechs und des Rades abgelenkt und der andere Teil auf ihre obere Seite zurückfällt.In the container 1 and coaxial with it there is a telescopic tube 4, 5, of which the upper Part 4 is fixed, while the lower part 5 inside the part 4 is movable. On the latter Part of a plate 6 and a paddle wheel 7 is attached above, which has an opening in its center have a slightly larger diameter than that of the pipe 4 and the height of which is adjustable, so that part of the emulsion is deflected by the bottom of the sheet and the wheel and the other Part falls back on its upper side.

Der obere Teil des Behälters 1 ist von einem kegelstumpfförmigen Ring 9 umgeben, der mit dem Behälter durch eine Reihe von öffnungen in Verbindung steht, die sich in drei verschiedenen horizontalen Ebenen bei 10, 11 und 12 befinden. Die Ebene der öffnungen 12 befindet sich über dem normalen Niveau 13 der Flüssigkeit in dem Behälter I.The upper part of the container 1 is surrounded by a frustoconical ring 9, which with the Container communicates through a series of openings that are in three different horizontal directions Levels are located at 10, 11, and 12. the The level of the openings 12 is above the normal level 13 of the liquid in the container I.

Der kegelstumpfförmige Ring 9 weist eine Abgußrinne 14 auf, deren Ablaufebene sich in derselben Höhe wie diejenige der öffnungen 12 befindet. Ein zylindrischer Ring τ5 ist gleichfalls inThe frustoconical ring 9 has a pouring channel 14, the drainage plane of which is in the same Height like that of the openings 12 is located. A cylindrical ring τ5 is also in

den Ring so eingesetzt, daß sich seine Grundfläche etwas unterhalb der Ablaufebene befindet.the ring inserted so that its base is slightly below the drainage level.

Die Aluminiumteilchen, die am Boden des Behälters ι ankommen, werden mit Hilfe der bei 3 anströmenden Druckluft in die Form einer Emulsion gebracht. Die Druckluftmenge, die für die Erzeugung der Emulsion notwendig ist, deren Dichte kleiner sein muß als die mittlere Dichte der in dem Behälter 1 sich befindenden Hydratlaugesuspension, errechnet sich in Funktion der Hydratmenge, die in der Zeiteinheit dekantiert und die selbst eine Funktion ist, von dem zylindrischen Querschnitt des Zersetzers, der mittleren Fallgeschwindigkeit der Teile, der mittleren Konzentration (Verhältnis Aluminiumhydrat/Aluminatlösung), die man aus Gründen des Wirkungsgrades und in Anbetracht der Regulierung der granulometrischen Zusammensetzung des Aluminiums in der ganzen Apparatur aufrechterhalten will; dem Verhältnis Aluminiumhydrat/Aluminatlauge in der Emulsion. Dieses letztere Verhältnis ist übrigens aus Gründen der Praxis begrenzt.The aluminum particles that arrive at the bottom of the container ι, with the help of at 3 incoming compressed air brought into the form of an emulsion. The amount of compressed air required to generate it of the emulsion is necessary, the density of which must be smaller than the mean density of the in the Container 1 in the hydrate liquor suspension, is calculated as a function of the amount of hydrate, which is decanted in the unit of time and which is itself a function of the cylindrical cross-section of the decomposer, the mean falling speed of the parts, the mean concentration (ratio Aluminum hydrate / aluminate solution), which one for reasons of efficiency and in consideration the regulation of the granulometric composition of the aluminum in the whole apparatus want to maintain; the aluminum hydrate / aluminate liquor ratio in the emulsion. This Incidentally, the latter ratio is limited for practical reasons.

Die gebildete Emulsion steigt durch die Einschaltung des Teleskoprohres 4, 5 bis zum oberen Teil des Behälters hoch, und man vermeidet auf diese Weise einerseits die Diffusion der Luft in den Rest des Behälters und andererseits die Strudel, die die Reibung der hochsteigenden Emulsionssäule gegen den Rest der durch eine schwach sinkende Bewegung sich auszeichnenden Suspension hervorrufen würde.The emulsion formed rises when the telescopic tube 4, 5 is switched on to the upper one Part of the container high, and you avoid in this way, on the one hand, the diffusion of air into the The rest of the container and on the other hand the vortices that create the friction of the rising emulsion column against the rest of the suspension, which is characterized by a slight sinking movement would.

Der Umstand, daß das Rohr teleskopförmig ist, gestattet:The fact that the tube is telescopic allows:

a) seine günstigste Lage unter Berücksichtigung der Verschmutzung des Apparates und der Konzentration der Emulsion einzustellen, die man erhalten will, wobei diese um so größer ist, während alle anderen Sachen gleich sind, je kleiner oder enger der Raum zwischen dem unteren Teil des Rohres und dem Boden des Behälters ist.a) its most favorable position, taking into account the pollution of the apparatus and the concentration adjust the emulsion that you want to get, which is the greater while all other things are the same the smaller or narrower the space between the lower part of the Tube and the bottom of the container is.

Diese letztere Einstellung wird durch Änderung des der Flüssigkeit zwischen dem Ende des beweglichen Rohres 5 und der feststehenden Wand des Bodens dargebotenen Durchtrittsquerschnittes erhalten. This latter setting is made by changing the amount of liquid between the end of the movable Tube 5 and the fixed wall of the bottom presented passage cross-section.

b) Hierdurch gelingt es, vollständig seinen unteren beweglichen Teil 5 im Falle des Anhaftens anzuheben, um zu vermeiden, daß er sich nicht in der dekantierten festen Masse festsetzt, und die Wiederinbetriebnahme zu erleichtern.b) This makes it possible to completely remove its lower movable part 5 in the event of sticking to avoid that it does not get stuck in the decanted solid, and the To facilitate recommissioning.

c) Wenn notwendig, diesen unteren Teil 5, ohne das Arbeiten des Zersetzers zu unterbrechen, zu ersetzen.c) If necessary, close this lower part 5 without interrupting the work of the decomposer substitute.

Die an dem oberen Teil des Rohres 4 ankommende Emulsion läuft ab und wird über die ganze Fläche des Behälters durch das Blech 6 und das Rad 7 verteilt. Man kann eine sehr homogene Verteilung erzielen, indem die Differenz der Verhältnisse feste Stoffe : Flüssigkeit von aus ein und derselben waagerechten Ebene entnommenen Proben nicht 5°/₀ übersteigt. Die Emulsion wird dann in dem ringförmigen Raum dekantiert, in den sie durch die Offmingen 1 r eindringt und wird dann in eine klare Flüssigkeit, die durch den Abguß 14 abläuft, in schwach tragende Teilchen mit Luftblasen, die in den oberen Teil der Flüssigkeit durch die öffnungen 12 zurückkehren und in schwere Teilchen getrennt, die durch die öffnung 10 zu dieser Flüssigkeit zurückkehren. *The emulsion arriving at the upper part of the tube 4 runs off and is distributed over the entire surface of the container by the sheet metal 6 and the wheel 7. One can achieve a very homogeneous distribution by taking the difference of the ratios solids: liquid of from one and the same horizontal plane samples taken does not 5 ° / ₀ exceeds. The emulsion is then decanted in the annular space into which it penetrates through the Offmingen 1 r and then turns into a clear liquid that drains through the drain 14, into weakly load-bearing particles with air bubbles that enter the upper part of the liquid through the Openings 12 return and separated into heavy particles, which return through the opening 10 to this liquid. *

Das hydrostatische Gleichgewicht in der ganzen Apparatur kann in folgender Weise dargestellt werden:The hydrostatic equilibrium in the whole apparatus can be represented in the following way will:

• Es sei angenommen, daß der zylindrische Teil des Zersetzers mit einer homogenen Suspension angefüllt sei, die 200 g Aluminiumhydrat von einer Dichte 2,3 je 1, Suspension von einer Dichte 1,2 enthält.• Assume that the cylindrical part of the decomposer with a homogeneous suspension the 200 g aluminum hydrate with a density of 2.3 per 1, suspension with a density of 1.2 contains.

Das Gewicht des Liters Suspension ist unter diesen Bedingungen gleich:The weight of the liter of suspension is the same under these conditions:

(\(\

O,2OO \ I I = I.2Q5 2,3 / Kerne Lauge0.200 \ I I = I.2Q5 2.3 / cores lye

Von diesem zylindrischen Teil besteht mit dem kegelstumpfförmigen Ring durch die öffnungen 10 und 11 eine Verbindung, jedoch wird der Gleichgewichtszustand unterbrochen, da in dem konischen Teil das Aluminium mit X Gramm je Liter und Zeiteinheit dekantiert und die Dichte in der Gegend dieses konischen Teiles zwischen den waagerechten Ebenen der Öffnungen 10 und 11 sich ergibt:From this cylindrical part there is a connection with the frustoconical ring through the openings 10 and 11, but the state of equilibrium is interrupted, since in the conical part the aluminum decanted with X grams per liter and time unit and the density in the area of this conical part between the horizontal planes of openings 10 and 11 results in:

, _v ( 0,200 + X\ , _v ( 0.200 + X \

0,200 + X + 1,200 -Ii J = 1,2950.200 + X + 1.200 -Ii J = 1.295

\ ²>3 /\ ² > 3 /

KerneCores

Aluminiumaluminum

LaugeLye

Dieser Dichtigkeitsunterschied erzeugt einen Strom von den öffnungen 11 zu den öffnungen 10 in der Pfeilrichtung 16, der bei 10 in der Form einer wenig verdickten Suspension, das durch die öffnungen 11 in der Form normaler Suspension eingeführte Aluminium zurückfahrt.This difference in tightness generates a flow from the openings 11 to the openings 10 in the direction of arrow 16, which at 10 in the form of a slightly thickened suspension, which by the openings 11 in the form of normal suspension aluminum introduced.

Auf Grund des hydrostatischen Gleichgewichts an den öffnungen 11 dringt, indem das Niveau 17 unveränderlich ist (Abguß), die Suspension von der Dichte 1,295, die den betreffenden Zersetzer ausfüllt, in den kegelstumpfförmigen Dekantierungsring 9 durch die öffnungen 11 ein und verdrängt die Flüssigkeit von der Dichte 1,200, die sich zwischen den Ebenen der öffnungen 11 und 12 befindet, welche durch die Abgußrinne 14 in der Pfeilrichtung 18 abströmt, während das durch die Dekantierung abgesonderte Aluminium zum Zersetzer durch die öffnungen 10 zurückkehrt.Due to the hydrostatic equilibrium at the openings 11, the level 17 is unchangeable (casting), the suspension with the density 1.295, which fills the respective decomposer, into the frustoconical decanting ring 9 through the openings 11 and displaced the liquid with a density of 1.200, which is located between the levels of the openings 11 and 12, which flows through the pouring channel 14 in the direction of arrow 18, while the through the Decanting secreted aluminum returns to the decomposer through the openings 10.

Dieser Prozeß wird nur unterbrochen, wenn, indem sich das Niveau 13 nach der freien Luft riehtet, die Höhe der Suspension in dem Zersetzer wird etwa ti X 1,295 =■ h X 1,200, wobei h und ti entsprechend die Abstände der öffnungen 11 bis zu den Niveaus der Flüssigkeiten in dem Ring 9 und dem Zersetzer 1 sind.This process is only interrupted when the level 13 is oriented towards the open air, the height of the suspension in the decomposer is about ti X 1.295 = ■ h X 1.200, where h and ti are the distances between the openings 11 and the Levels of the liquids in the ring 9 and the decomposer 1 are.

Er wird wieder aufgenommen, sobald der Zersetzer eine Laugenmenge empfängt, die diesen Gleichgewichtszustand zu stören sucht.It is resumed as soon as the decomposer receives an amount of lye that corresponds to it Seeks to disturb the state of equilibrium.

Beim normalen Betrieb hat man also stets zwischen dem Zersetzer 1 und dem Dekantierungsring 9 einen Höhenunterschied Ii bis ti inDuring normal operation, there is always a height difference Ii to ti in between the decomposer 1 and the decanting ring 9

Abhängigkeit von der feststehenden Höhe h und des Gehalts an festen Stoffen der Hydratsuspension in dem Hauptbehälter.Dependence on the fixed height h and the solid matter content of the hydrate suspension in the main container.

Dieser Höhenunterschied erzeugt eine schwache Laugenströmung in Richtung des Pfeils 19, die das schwimmende Aluminium durch die öffnungen 12 in den Behälter 1 zurückleitet, das sonst auf der Oberfläche an. der freien Luft des kegelstumpfförmigen Ringes Häute bilden würde, die die Dekantierung durch Hervorrufen von Verschmutzungen und Verstopfungen behindern würden.This difference in height creates a weak lye flow in the direction of arrow 19, which the floating aluminum through the openings 12 into the container 1, which would otherwise be on the surface. the free air of the frustoconical Ring's skins would form, which would prevent decanting by causing soiling and impede constipation.

Dieses schwimmende Aluminium besteht aus Hydratkörnern an denen vorübergehend kleine Luftblasen anhaften, die sie an die Oberfläche »5 treiben. Angehalten durch den Ring 15, der sich ihrer waagerechten Bewegung nach außen entgegenstellt, können sie nicht durch die Abgußrinne 14 austreten.This floating aluminum consists of hydrate grains that are temporarily small Air bubbles adhere, which they drive to the surface »5. Held by the ring 15, which is opposes their horizontal outward movement, they cannot pass through the drainage channel 14 exit.

Durch die Abgußrinne 14 fließt nur die Flüssigkeit ab, die vollkommen frei von jedem Aluminium in Suspension ist.Only the liquid that is completely free of any aluminum flows off through the drainage channel 14 is in suspension.

Es ist bekannt, daß bei der Zersetzung Bayer die festen Stoffe (in der Form von in einem Zersetzer erzeugten Aluminiumhydrats und einer gewissen Menge an in diesem verbliebenen Aluminiumsatz) zu dem Zersetzer in Form einer Suspension von Kristallen in der Lauge geschickt werden.It is known that when Bayer decomposes the solids (in the form of in a decomposer generated aluminum hydrate and a certain amount of aluminum set remaining in this) sent to the decomposer in the form of a suspension of crystals in the liquor.

Nun ist es vorteilhaft, das Aluminium in einem so dicht wie möglichen Suspensionszustand zu befördern, das heißt mit einem Verhältnis fester Stoffe : Flüssigkeit, das möglichst hoch ist. Für ein und dieselbe Menge Hydrat ist das umzufüllende Volumen nämlich um so kleiner, je dicker die Suspension ist. Dieses Merkmal ist besonders interessant für den Endabzug, der für die Speisung der umlaufenden Filter bestimmt ist, da die Verwendung einer dicken Suspension die Bildung der Schicht auf dem Filter begünstigt.Now it is advantageous to have the aluminum in as dense a suspension state as possible convey, that is, with a ratio of solids: liquid that is as high as possible. For one and the same amount of hydrate, the volume to be filled is the smaller, the more thicker the suspension is. This feature is particularly interesting for the final print, which is used for the Feeding the rotating filter is intended because of the use of a thick suspension the formation the layer on the filter favors.

Übrigens gestattet die Unabhängigkeit der Bewegungen der Lauge und des Hydrats gemäß der Erfindung, nach Wunsch in der gesamten Anlage der Zersetzer, ein mehr oder weniger großes Gewicht an Hydrat in Suspension aufrechtzuerhalten und bildet so ein ausgezeichnetes Auf- und Abbaumittel, und dies um so günstiger, als man den Aluminiumsatz entweder gleichmäßig in jeden der Behälter verteilen oder ihn in dem einen oder anderen konzentrieren kann.Incidentally, the independence of the movements of the liquor and hydrate according to FIG Invention, if desired in the entire plant of the decomposer, a more or less large weight to maintain hydrate in suspension, thus forming an excellent up and down Dismantling agent, and this all the more cheaply as the aluminum set is either evenly poured into each one the container can distribute it or concentrate it in one or the other.

Bei der Abbauperiode beispielsweise, kann man, um noch für die Speisung der Filter über eine verdickte Suspension zu verfügen, einen großen Teil des Hydrats in dem Behälter, wo der Endabzug stattfindet, konzentrieren.During the dismantling period, for example, you can still order for the filter to be fed via a thickened suspension to have a large part of the hydrate in the container where the final draw takes place, concentrate.

Um das Aluminium dort abzuziehen, wo das Verhältnis fester Stoffe : Flüssigkeit das höchste ist, hat man herausgefunden, daß das geeigneteste Mittel ist, das Abziehen in der Nähe der Spitze der aufsteigenden Emulsionssäule Luft - feste Stoffe Flüssigkeit vorzunehmen.To remove the aluminum where the solid: liquid ratio is highest it has been found that the most convenient means is to peel it off near the tip of the ascending emulsion column air - solid substances carry liquid.

Diese Art vorzugehen, bietet außerdem den Vorteil, daß sich, indem das Anwachsen der Konzentration in der Emulsion besonders bei sehr großen Kristallen merklich ist und das Abziehen von Hydrat an der aufsteigenden Säule in jeder Zersetzungsstufe durchgeführt wird, daraus eine zunehmende Absonderung ergibt, die das Abziehen der entwickeltsten Kristalle beschleunigt und den anderen Zeit läßt, anzuwachsen.This way of proceeding also has the advantage that, by increasing concentration in the emulsion is particularly noticeable in the case of very large crystals and the pull-off of hydrate is carried out on the ascending column in each decomposition stage, one of them results in increased secretion, which accelerates the peeling off of the most developed crystals and gives the other time to grow.

Der Unterschied zwischen der Konzentration der aufsteigenden Emulsion und der mittleren Konzentration kann reguliert werden, indem man den Laugeneinlaß in die Emulsion durch eine Verstellung der Lage des unteren Teils 5 des Teleskoprohres gegenüber der feststehenden Wand des Behälters mehr oder weniger abbremst.The difference between the concentration of the ascending emulsion and the middle one Concentration can be regulated by feeding the liquor into the emulsion through a Adjustment of the position of the lower part 5 of the telescopic tube relative to the fixed wall of the Brakes the container more or less.

Eine sehr einfache und praktische Vorrichtung, um nach Wunsch die Aluminiumsuspension abzuziehen, ist in Fig. 4 dargestellt.A very simple and practical device to remove the aluminum suspension if desired, is shown in FIG.

Diese Vorrichtung besitzt ein Entleerungsrohr 20 für die abzuziehende Suspension, die die Wand des Zersetzers 1 in einigen Dezimetern unterhalb der Ablauf ebene 17 durchdringt. Im Innern dieses Zersetzers, nahe an dieser Wand, ist das Rohr beispielsweise mittels einer Kautschukmuffe 21 gelenkig ausgestaltet, welche eine Schwingung von 5 bis io° in einer senkrechten Ebene gestattet.This device has an emptying pipe 20 for the suspension to be drawn off, which is the wall of the decomposer 1 in a few decimeters below the drainage level 17 penetrates. Inside this The decomposer, close to this wall, is articulated, for example by means of a rubber sleeve 21 designed, which allows an oscillation of 5 to io ° in a vertical plane.

Das freie Ende dieses Rohres besitzt ein Gitter 22, das sich dem Einlaß von Krusten oder Fremdkörpern entgegenstellt und einen Blechring 23 von etwas größerem Durchmeser als derjenige des go axialen Rohres 4.The free end of this tube has a grid 22, which is the inlet of crusts or foreign bodies opposes and a sheet metal ring 23 of slightly larger diameter than that of the go axial tube 4.

In der Ruhelage werden dieses Ende des Rohres und der Ring 23 mit Hilfe "eines Kabels 24 ohne Berührung mit dem durch den Emulsionsstrom gebildeten Flüssigkeitspuffer gehalten, welcher vom axialen Rohr kommt und sich an dem Blech 6 oder dem Verteilungsrad 7 ausbreitet.In the rest position, this end of the tube and the ring 23 with the help of a cable 24 without Maintained contact with the liquid buffer formed by the emulsion stream, which comes from the axial tube and spreads on the sheet 6 or the distribution wheel 7.

Unter diesen Bedingungen tritt nichts durch das Rohr 20 und der ganze Ablauf des Zersetzers vollzieht sich durch den Ableiter 9 im Zustand dekantierter Lauge.Under these conditions nothing will pass through tube 20 and the decomposer will do the rest of the process through the arrester 9 in the state of decanted lye.

Wenn man hingegen einen Abzug von Aluminium erreichen will, genügt es, das Rohr 20 und den Ring 23 auf das Blech oder das Verteilungsrad zu senken. Der Ring, der die Ausbreitung des Emulsionspuffers behindert, richtet dann die verdickte Aluminiumsuspension zur öffnung des Rohres hin, die dann infolge der Neigung durch die Eigenschwere abströmt.If, on the other hand, you want to achieve a withdrawal of aluminum, it is sufficient, the tube 20 and the To lower ring 23 on the sheet metal or the distribution wheel. The ring that buffers the spread of the emulsion obstructed, then directs the thickened aluminum suspension towards the opening of the pipe, which then flows off due to the inclination due to the inherent gravity.

Um das Abziehen zu unterbrechen, hebt man den Ring und das Rohr in die Ruhelage durch Schwenken um die Kautschukmuffe 21.In order to interrupt the removal, the ring and the tube are lifted into the rest position Swivel around the rubber sleeve 21.

Diese Vorrichtung, die es ermöglicht, alle Bedienungen in der freien Luft durchzuführen, vermeidet die Verwendung mechanischer Teile und Apparaturen, wie Pumpen und Schützen, die stets zum Verstopfen neigen.This device, which allows all operations to be carried out in the open air, avoids the use of mechanical parts and equipment, such as pumps and gates, always tend to clog.

Diese Vorteile sind besonders wichtig bei Suspensionen in einer unvollständig zersetzten Lauge von kristallisiertem Aluminiumhydrat, dessen Körner einen größeren Durchmeser als 100 μ haben, da unter diesen Bedingungen die geringste Bewegungsunterbrechung oder der geringste tote Raum die Anhäufung von dekantierten Massen zur Folge haben, deren Körner in sehr kurzer Zeit fest zusammenkitten.These advantages are particularly important in the case of suspensions in an incompletely decomposed liquor of crystallized aluminum hydrate, the grains of which have a diameter greater than 100 μ , since under these conditions the slightest interruption in movement or the smallest dead space results in the accumulation of decanted masses, the grains of which are in cement together tightly in a very short time.

Claims

It follows that according to the invention, as has been described above, the general method of bringing a dense, solid substance into suspension in a liquid within the meaning of the invention offers the following advantages: a) very high economic efficiency (higher than 50V ₀ ) in relation to the power consumption otherwise required to achieve the same result with a mechanical agitator; b) the possibility of holding in suspension a large amount of solid matter of any granulometric composition and of distributing it homogeneously throughout the entire volume of the liquid in the apparatus; c) the possibility of working continuously, the movements of the solid and the liquid being completely independent of one another; d) the increasing sorting out of the grains; e) obtaining these results by particularly simple means that do not require any mechanical organ in contact with the products to be treated (elimination of wear and tear and maintenance).

In addition, the use of this process for the continuous decomposition of sodium aluminate liquor according to the Bayer process has the following advantages in addition to the aforementioned economic advantages in terms of power consumption and maintenance: a) A saving in the volume of the apparatus and fixed amount of liquor of 30 to 35 ° / ₀ , b) the possibility of monitoring the granulometry of the product obtained and of using fine, separately prepared cores, whereby the regeneration of the cores is no longer left to the chance of self-precipitation, c) the obtaining of hydrate grains with a radiating structure, which it makes it possible to increase the performance of the calcining furnaces, d) a significant saving in terms of installation costs due to the elimination of metallic organs or pumps, as used in the already known processes.

P Λ T E X T A X S PRLCIIE:

ι. Method of keeping solid particles in suspension in a liquid, thereby characterized in that the solid phase is in a container containing the liquid by means of a gas injection at the lower part of this container suspends that one in a continuous manner the suspension thus obtained through a medium, preferably telescopic tube, the lower part of which is adjustable in relation to the bottom of the container can take, can rise up to the top of the container, and that you can in this upper part a continuous decanting of the solid matter by means of a device performs, which has one or more decanting rings, which with the container in three superimposed levels connected, the suspension in the ring or rings through the middle plane penetrates, the heavy particles return to the circle through the lower level that light particles or carriers of air bubbles return to the suspension through the upper level, which is above the normal level of the liquid in the container, and which clear liquid is drained through a drain that is approximately the same height how the upper level is located.

2. Plant for performing the method according to claim 1, characterized in that it has a container with the base, which is advantageously kept conical is connected to a compressed gas source and inside a tube, preferably telescopic, is arranged, the lower opening of this tube, its position opposite the bottom of the container is adjustable, is perpendicular to the gas inlet and its upper opening is provided with means to drain the emulsion and the thick suspension to distribute over the entire surface of the container, the upper part of which is covered by one or several, preferably frustoconical rings is enclosed, which with the container communicating through a series of openings, which are in three different ways horizontal levels are located, with the top go level being above the normal level of the Liquid is located in the container, and optionally on the one hand with a drain that is located approximately at the same height as the above-mentioned upper level, and on the other hand with a cylindrical ring is provided, the base of which is slightly below the horizontal Drainage levels.

3. Plant according to claim 2, characterized in that it is provided with a pipe which is intended to draw off the suspension of particles in the liquid, which penetrates the wall of the container below the drainage level, inside for example by means of a rubber sleeve is articulated and at its free end a grid as well carries a ring whose diameter is slightly larger than that of the telescopic tube and to which an inclined drainage pipe is connected, which opens outside the container.

4. Plant according to claim 2 and 3, to the sodium aluminate liquors in the Bayer process for the extraction of aluminum to decompose, characterized in that at each Decomposers an outer, frustoconical decanting ring and a telescopic one cylindrical tube as characterized in claim 2, as well as an extraction device for the Hydrate suspension, which is arranged over the telescopic tube, according to the arrangement according to claim 3 is attached.

1 sheet of drawings