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Verfahren zum Regeln der Viskosität von Schwerstoffsuspensionen bei
der Aufbereitung von Mineralien in Sinkscheidern Bei der Aufbereitung von fein-
und feinstkörnigen Mineralien in Schwerstoffsuspensionen spielt die Viskosität der
Suspension eine für den Erfolg der Wichtetrennung entscheidende Rolle. Die Viskosität
sollte gerade so groß sein, daß sie eine ausreichende Stabilität der Schwerstoffsuspension
während des Trennvorganges gewährleistet. Eine weitere Steigerung der Viskosität
hat zwar eine größere Stabilität der Schwerstoffsuspension zur Folge, sie behindert
jedoch das Absinken des feinkörnigen Sinkgutes und verschlechtert damit die Trennung
des Aufgabegutes. Es ist somit erwünscht, auch die Viskosität der Schwerstoffsuspension
auf dem für die Trennung günstigsten Maß konstant zu halten.
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Bei den in Sinkscheidern umlaufenden Schwerstoffsuspensionen kann
fast immer eine steigende Viskosität beobachtet werden. Das ist darauf zurückzuführen,
daß Bestandteile des Aufgabegutes im Wasser der Suspension zerfallen und auf diese
Weise feinstkörnige Schlamme bilden, die die Viskosität der Schwerstoffsuspension
erhöhen: Man hat sich bisher so geholfen, daß man einen gleichbleibenden Teil der
umlaufenden Schwerstoff suspension einer Reinigung unterzieht, bei der die Feinschlamme
abgeschieden werden. Die auf diese Weise gereinigte Suspension wird dann dem Kreislauf
wieder zugeführt. Dieses Verfahren reicht für die Grobkornscheidung, die nicht besonders
empfindlich gegen Viskositätsschwankung der Schwerstoffsuspension ist, im allgemeinen
aus. Für die Fein-und Feinstkornscheidung, bei der zwischen der Sinkgeschwindigkeit
des Schwerstoffes und des @feinstkörnigen Aufgabegutes nur verhältnismäßig
geringe
Unterschiede bestehen, ist es dagegen ungeeignet. Bei der Fein- und Feinstkornscheidung
ist eine möglichst genaue Viskositätsregelung erwünscht.
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Die Erfindung beruht auf einer bekannten Eigenschaft der Fliehkraftscheider,
wie z. B. Hydrozyklone, Wirbelscheider und Schleudern. Diese Scheider üben auf die
Schwerstoffsuspension eine Klassierwirkung in der Weise aus, daß sie die Schwerflüssigkeit
in zwei Teilströme aufteilen, von denen der eine vornehmlich die groben Suspensionsbestandteile
und der andere vornehmlich die feinsten enthält. Es wurde festgestellt, daß bei
konstanter Wichte der Schwerflüssigkeit die Wichte des die feinsten Suspensionsbestandteile
führenden Teilstromes steigt, sobald die Viskosität der Schwerflüssigkeit steigt,
und umgekehrt. Es besteht also Proportionalität zwischen den Wichtesch-wankungen
dieses Teilstromes und der Viskosität der Schwerflüssigkeit.
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Gemäß der Erfindung dienen diese Wichteschwankungen des Teilstromes
als Impuls für die Regelung der Viskosität der Schwerflüssigkeit. Dabei kann jeder
beliebige bekannte Wichteregler als Viskositätsregler Verwendung finden. Dieser
Viskositätsregler oder ein beliebiger anderer bekannter Bauart steuert erfindungsgemäß
Mittel im Schwerflüssigkeitsstrom in der Weise, daß ein den Viskositätsschwankungen
der Schwerflüssigkeit proportionaler Teil des Schwerflüssigkeitsstromes abgezweigt
und durch eine Reinigungseinrichtung geführt wird, die ihn von den viskositätssteigernden
Bestandteilen befreit. Der abgezweigte Teil des Schwerflüssigkeitsstromes kann auch
dem Brausetrübekreislauf der Anlage zugesetzt und in den in diesem Kreislauf ohnehin
vorhandenen Eindickern und Klärern von seinen feinstkörnigen viskositätssteigernden
Beimengungen befreit werden. Dabei wird die gereinigte Schwerstoffsuspension gemeinsam
mit der aus der Brausetrübe zurückgewonnenen dem Schwerflüssigkeitskreislauf wieder
zugesetzt. Auf diese Weise läßt sich die Viskosität der Schwerflüssigkeit in engen
Grenzen konstant halten.
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Bei der Schwerflüssigkeitsaufbereitung von feinkörnigen Mineralien
in Fliehkraftscheidern, z. B. in Zyklonen, Wirbelscheidern und Schleudern, ergeben
sich besonders günstige Verhältnisse, weil der Fliehkraftscheider selbst während
der Wichtetrennung das Schwimmgut mit einem Teilstrom der aufgegebenen Schwerflüssigkeit
austrägt, der vornehmlich die feinsten viskositätssteigernden Schlamme enthält und
deshalb der Viskosität der Schwerflüssigkeit proportionale Wichteänderungen aufweist.
Die Viskositätsregelung bei Fliehkraftsinkscheidern geschieht deshalb erfindungsgemäß
in Abhängigkeit von der Wichte der mit dem Schwimmgut ausgetragenen Suspension.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
in Gestalt eines Gerätestammbaumes dargestellt.
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Dem Fliehkraftsinkscheider, z. B. dem Zyklon, wird das Aufgabegut
im Gemisch mit Schwerstoffsuspension über den Misch- und Aufgabebehälter 2 unter
Druck in gleichmäßigem Strom zugeführt. Die Wichte der Schwerstoffsuspension wird
dabei in bekannter Weise durch einen Wichteregler beliebiger Bauart konstant gehalten.
Der Zyklon trennt das Aufgabegut nach der Wichte und läßt das Sinkgut mit einem
vornehmlich die groben Suspensionsbestandteile enthaltenden Teilstrom an seiner
Spitze 3 und das Schwimmgut mit einem vornehmlich die feinen, viskositätssteigernden
Bestandteile enthaltenden Teilstrom aus der Basisöffnung q. auf die Siebe 5 bzw.
6 austreten. Bei Viskositätsänderungen der Schwerstoffsuspension weist der Schwimmgutstrom
Wichteänderungen auf, die den Viskositätsänderungen proportional sind.
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Der im Abtropfteil 7 des Siebes 6 gewonnene Schwimmgutstrom fließt
über ein überlaufgefäß 8 und ein Regelventil 9 in den Schwerflüssigkeitssammelbehälter
io, der außerdem den Sinkgutstrom vom Abtropfteil i i des Bergesiebes 5 und den
im Eindicker 12 anfallenden Schwerstoff aufnimmt, und dessen Inhalt mittels der
Pumpe 13 in den Aufgabebehälter 2 gefördert wird. Das Regelventil 9 wird durch den
Wichteregler 1q. im Überlaufgefäß 8 in der Weise gesteuert, daß es mit zunehmender
Wichte des Schwimmgutstromes, entsprechend zunehmender Viskosität der Schwerflüssigkeit
im Behälter 2, zunehmend geschlossen wird, und umgekehrt. Dadurch läuft ein den
Viskositätsänderungen der Schwerflüssigkeit proportionaler Teil des Schwimmgutstromes
aus dem Überlaufgefäß 8 in den Pumpensumpf 15 über, der die Brausetrübe aus den
Brauseabteilen 16, 17 der Siebe 5, 6 aufnimmt und der Pumpe 18 zuführt, die sie
in den Eindicker 12, drückt. Der Eindicker x2 wird so betrieben, daß er praktisch
nur den Schwerstoff eindickt und die feinstkörnigen, viskositätssteigernden Beimengungen
mit seinem Überlauf abstößt. Der Überlauf gelangt in einen Klärer i9, der den Feinschlamm
abscheidet und eindickt. Das Klärwasser des Klärers fließt zum größten Teil den
Brausen über den Sieben 5, 6 zu. Der Rest wird in die Vorflut abgestoßen. Dieser
Teil wird durch das Frischwasser der Frischwasserbrausen über den Sieben 5, 6 ersetzt.
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Bei allen Sinkscheidern, die selbst keine Zentrifugalkräfte bei der
Wichtetrennung benötigen, wird ein kleiner Teil des Schwerflüssigkeitsstromes durch
einen besonderen Fliehkraftscheider (Zyklon, Wirbelscheider, Schleuder) geschickt,
um den für die Viskositätsregelung erforderlichen, die viskositätssteigernden Beimengungen
enthaltenden Teilstrom zu erzeugen. Der Wichtemesser 1q. wird dann in diesem Teilstrom
angeordnet und steuert, wie mit Bezug auf die zeichnerisch dargestellte Anlage erläutert,
die Einrichtung 8, 9, die einen den gemessenen Wichteschwankungen proportionalen
Teil des Schwerflüssigkeitsstromes dem Brausetrübekreislauf zum Zweck der Reinigung
zuführt.