DE878931C

DE878931C - Verfahren zur Pruefung der Durchfuehrbarkeit der elektrostatischen Trennung und zum elektrostatischen Aufbereiten von Zwei- oder Mehrstoffgemengen

Info

Publication number: DE878931C
Application number: DEM2448D
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Schnitzler
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1945-02-02
Filing date: 1945-02-02
Publication date: 1953-06-08

Description

Verfahren zur Prüfung der Durchführbarkeit der elektrostatischen Trennung und zum elektrostatischen Aufbereiten von Zwei- oder Mehrstoffgemengen

Es ist bekannt, elektrostatisch atifzulrereit"e,tid.e

Gemenge aus zwei oder mehreren Stolk-11 V.er-

schiedettartiger Beschafeinheit einer Vorhehandlung

durch Oberflächenbeeinflussung zu unterwerfen, um

dadurch die von Natur aus vorhandenen Leitfä.hig-

keitsunterschiede zwischen den. Getnengebestand-

teilen zu erhöhen oder solche nicht oder nicht

vorhandenen, Unterschiede künis lieh zu

schaffen.. Diese Oberflächenbeeinflussung geschieht

durch Wärme, Feuchtigkeit, Chemikalien und älin-

liche geeignete Mittel und erstreckt sich auf die

Geniengeteile oder mittelbar auf die das Scheidegut

aufnehmende Leit- oder Elektrodenfläche.

Der Erfindung liegt. die Aufgabe zugrunde, solche

elektrostatisch aufzulw-reitenden. Nlehr:toffgemenge

auf ihre Aufbe-reitungs£ähigkeit zu prüfen, da dlie

Praxis gezeigt hat, daf.1 trotz Vorhandensein von

Leitfälligkeits,differünzen die. elektrostatische Auf-

bereitung nicht immer gelingt.

Nach der der Erfindung zugrunde liegenden Er-

kenntnis ist außer der Differenzierung der Olyqr-

flächenle.itfähigkeit noch ein a,tid@e;rer Faktor für die

elektrostatische :@u,fbeTei,t@ungsfä!hliglceit ma.ßg el@eiid,

die nach der Erfindung in den Lll-xe.rgangswicteir-

ständen zwischen dien einzelnen Geinengekörnern

und der von dem Gemenge berührten Leit- oder

Elektrodenfläche ermittelt wurde, Es wurde ge-

funden., da.ß sich solche. Mehrstoffgemenge nur .dann

befriedigend auf elektrostatischem @@'ege trennen

lassen, wenn die -Unterschiede im elektrischen

Kornübergangsw:i:deretand (gemessen in Ohm) nicht

in Bereichen ausschließlich nur unterhalb oder nur

oberhalb eines kritischen Gebietes liegen, das in

deiner Größenordnung bestimmt isst und gemäß der

Erfindung bestimmt wird. Die grundlegende Er-

kanntrnns, auf ider die Erfindung beruht, besteht also

darin, das ein, als! kritisich zu bezeichnender Biegeich

der I#'-olrnfübictrgangswiidiersttänide gegebien und dem-

entsprechend ermittelt wird, für den die Einord-

nung des Gemenges und die Durchführblarkeit der

elektrositatis.chen Trennurig entscheidend ist. Wenn,

wie gefundene wwrdei, die Kornübergangswidarstände

der verschieden-en CTemengebeasltlandteil"e ausschlielß-

lich unterhalb des erwähnten Gebdletes. liegen, ent-

laden sich die Teilchen trotz verschiedener Ober-

flächenleitfähigkeit in fasst wnmeß@bar kurzer Zeit,

so daß sie, in ihrer Gesamtheit gleichzeitig von der

Lest- oidbr Elektrod'enfiäche abgestoßen wendien und

unter praktisch gleiiahen Winkeln von ihr ab-

sprin.gen. Liegen ldaigegen diel Widersrtandsunter-

schied e ausschließlich olbiaarhalib des erfindungs-

gemäßen kritischen Giebieteas., so erfolgt die, Ent-

ladung der Teilchen so, langsam; daß sie an dien von.

ihnen berührten Fläche haften bileib ien und nicht

zum Abisprinigen gebiracht werden können. Sobaild

dar genannte kritische Biegeich durch Messung der

Kornüberganämswidersltände gemäß der Erfindung

ermittelt wurde, beisteht die weitere Aufgabe der

Erfindung diamin, durch Oberflächenbehandlung der

Bestandteile oder der Leit- oder Elektrodenfläche

die eilektrostatischa Trennfühigkeit so zu steuern,

daß die obe n. geschilderten Bedingungen vermieden

werden,, adele die

auf

beidem, Seiten des kritischen Bereiches. zu liegen

kommen,

Die Beeinflussung der Oberflächen erfolgt als-

dann in ähnlicher Weisse wie zum Zwecke dar be-

kannten Differenzierung der Oberflächenleitfähib

keit, z. B. ldurch Benutzung durch F:lüseigikeiten

wieg Ölen, Säuren od-. dg4., durch Einwirkung vorn

Wärme, ,durch Klimatisierung oder sonstwie, z.. B.

chemisch oder physikali'sc'h. Alls besonders wirksam

für die nach der Erfindung zu löslende Aufgabe hat

sich die Behandlung des Gutes in einer Atmosphäre

bestimmter relativer Feuchtigkeit gezeigt. Die, ge-

wünschte Wirkung zur Einstufung der Kolrnübler-

gangswiderstände gegenüber dem kritischen Bereich

kann sich .durch Verwendung und Behandlung von

Elektroiden erziehen oder unterstützen, lassen, die

in bekannter Weise aus einem Halbleiter bestehen

oder mit eineue Halbleiter als- Berühru.ngsfläcihe für

das- Gut bekleidet sind.

In der Zeichnung isst graphisch der geschilderte

Zusammenhang zwischen Kornübergangs:widerstand

und Haftwinkel aus Mesisurrgen an verschliedenen

Bergemineralien und reinen Kohlenproben

Unter dien Haftwink seil (gemessen in

Winkelgraden) wird bekanntlich der Winkel ver-

standen, unter dem dies. Kom auf eine sich drehende

elektrostatische Scheidewalze senkrecht aufgegeben,

nach unten hin blz.w. gegebenenfalls Über 18o°

hinanis wieder an der Walze hochgeführt; vorn. der-

selben durch Gravitation zum Abfallen gebracht

wird. Danach bestätigen die Messungen die der Er-

findung zugrunde liegende Erkenntnis, wonach

unterhalb des kritischen Widerstandsgebniates, keine

großen Haftwinkel vorkommen können und, somit

alles. Gut unterhalb, etwa Ioü Oh,m Kornwiderstand

nur denn mechanischen Kräften unteirwo@rfen ist und

die durch eIeiletrische Ladung oder das elektrische

Feind bedingten Kräfte praktisch keine Roller spielen.

Umgekehrt überwiegen.. bei Kornwiderständen oiber-

halb 1014 Ohm die elektrischen Kräfte di,e mechani-

schen um ein Vielfachesi, was das. lange Anhaften

des Korns an. der Scheidewalze zur Folge hat. Das

durch Versuche demgemäß ermittelte Gebiet, be-

zogen auf eine ganz bestimmte Korngröße, ist

in der Zeichnung schraffiert als Ausführungs-

beispiel eingetragen. Dieses für die Prüfung von

elektrostatischer Aufbereitungsfähigkeit ermittelte

kritische Gebiet ist auf die Grenzen zwischen ioil

bis etwa i014 Ohm Kornübergangswiderstand nicht

beschränkt, da die Bereichsspanne von den jeweili-

gen Verhältnissen des auszubreitenden Stoffgemen-

ges abhängt.

Gemäß den- Erfindung wurde weiter gefunden,

daß zwischen der Korngröße der Gernengebestand-

teile und dar Bereichsispanne dies; kritischen Ge-

bietes der Korrnübergangswi:derstände ein gewisses

Abhängigkeitsverhältnis besteht. Es hat sich näm-

lich gezeigt, daß-die Widerstandsunterschiede zwi-

schen mehreren, Gemengebeistanditeiilen uni so- größer

sein oder gemacht werden müssen, je feinkörniger

dalli Gut ist. Diese Erscheinung erklärt auch die

Misther beobachtete, schlechtere Trennmöglichkeit

von Feinstaubigemienbgan. Die Erfindung leitet aus

diesen Umständen ,die Regal ab, daß die Bereichs-

spanne des kritischen Gebietes der Kornübergangs-

widerstände in Abhängigkeit von der Korngröße

der Gemengebestandteile, und zwar umgekehrt plro,-

portional der Korn:größ,e zu wählen und, die Ober-

flächenbeeinflus:sung entsprechend zu steuern ist.

Zur Erläuterung der Erfindung dienen folgende

Beispiele, die wich auf Messungen und praktische

Erfahrungen, stützen:

1. Elektrostatische Trennung vom bergehailtigen

Kohlenengen. Bei der Trocknung der Kohle

kann eis vorkommen, daß die Kornül;,ergangsiwi.der-

stäande der B,ergab,es@tandteil,e derart stark ansteigen,

daß sie oberhalb dein erwähnten kritischen Geibietes

zu liegen kommen. Auf dersealben Seite liegt auch

der Kornübeigangswiderstand der Koihlebestand-

teile. In diesiem Falle ist eine

Trennung der Kohl® von den Bergen trotz Wider-

standsunterschieden von, mehreren Gräße:nordnun-

gen nicht möglich. Hier schafft der Erfindung

gemäß eine Befeuchtung dies Guteis Abhiilfe. Da-

durch wird der l,'-oniibergangs:vvi:derstand der Berge-

bestand teile unter das kritische Gebiet gesenkt,

ohne den Widerstand der Kohle wesentlich zit be-

einflussen.

2. Elektroistatische Trennung von Gelnellgen aus

Stvinsalz, Ton und Anhydrit. Zwischen. den Kor:n-

übergangswiderständen dieser Komponenten be-

stehen, zwar Unterschiede, dicase liegen a,bi@ir bei

Luft normaler Feuchtigkeit sämtlich auf einer

Seite, nämlich unterhalb des kritischen. G°bietes.

Erst durch Vodbehandlung in einer extrem

trockenen AtmoBphäre, oder -durch thermische

Trochnung steigt der Karnüberganbswiderstand.

des Steinsalzes auf Werte oberhalb des lcritiscli,en

Geb'iete's an, während die Wid°rstä,nde der

übrigen

darunter bleiben. Nach

einer solchen Vorbehandlung inacht die Trennung

leine Schwierigkeiten mehr.

Die Oberflächenbcieinflussun.g der Geme.nge-

h:estandteile nach dem Verfahren der Erfindung

kann zusätzlich vor o.dar nach einer in bekannter

Art vorgenommenen Behandlung zur Schaffung von

Leitfäli,igkeitsunterschied'en einsetzen, um die ge-

nauee:re Abstimmung auf das kritische Gebiet der

1,#orniihergangs.w-iders;tän:de vorzubereiten bzw.

nachzuholen.

Die Erfindung gibt die

die Ein-

ordnung der @e:me@ng.eanteile auf das kritische

Gebiet der Kornü.bergangswiderstände dadurch zu

erl-eichte:rn. oder in schwierigen Fällen zu ermög-

lichen, da:ß das Gemenige ein-orentsprechenden Ze:r-

kleinertin.g, z. B. Ma.hlu-n-, unterworfen wird.,

«-elche die Anteile auf d'ie zweckentsprechenden

Korngrößen birinigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i Verfahren zur Prüfung von Zwei- oder lfehrs.toffgemengen auf ihre ellektrostati.sche Trennbarkeit, dadurch gekennzeichnet. daß di- elektrischen Korniibergangswiderständ.e (ge- messen in Olim) zwischen dem Gemenge und der von dies-eni berührten Leit- oder Elektroden- fliehe ermittelt und. da.ra,tts ein kritischer B@e-

reich, beispielsweise zwischen ioll und ioliOhm abgeleitet wird, innerhalb oder außerhall-, desiseii die Ko@rniibe!rganigsw-iderstände der verschi.e- denen Gemengeteile sich e-inio,rd:n::n und ihre elektrostatische Trenn- bzw. Nichttrennbarkeit beurteilen lassen. 2. Verfahren zum elektrostatischen Auf- bereiten von nach Anspruch i geprüften Zw.:i- o.der lieh.rstoffgemengen durch Olerflä:cli,=n- leeinflu!sisuiiig der Gem.eirget°!il.e oder de,r das G@em,enge aufnehmenden Leit- oder Elektroden- dadurch gekennzeichnet, daß mit dein lekannten. Mitteln die Ob°rfläcliecih:eitiflussunz derairt gesteuert wird, da.ß e,iine Änderung der Koirnü:bergangswiderstäude nach Erfordernis in Richtung unterhalb oder oberhalb des er- mittelten kritischen Bereiches erzielt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Bereichsspanne des kriti- schen. Gebietes in Abhängigkeit von d,--r Korn- größe der Gemen ,gebestandtei.le, und, zwar propartiona.l der Ko,rngröß"e derart ge- wählt wird, daß, je feinkörniger das Gut ist, uni so weiter die Endpunkte des kritischen Gel>i,:te:s auseinandergelegt werden. d.. Verfahren nach Anspruch 2. daidurch ge- kennzeichnet, da,ß das dem; ige vor d,er Ober- fläche!nb,e!e;influ@ss.un5 zwecks Einordnung des Kornes auf das kritische Gebiet der Üb,e"rgaii,gs- wi.de,rstände der Gamengeanteile einer ent- sprechenden Zerkleinerung unterworfen wird.

Angezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. -2i9 @C)@.