DE934641C

DE934641C - Process for the preparation of mixtures of substances from constituents of different densities, in particular fine-grained minerals of all kinds, such as ores and coal, in low fluidity

Info

Publication number: DE934641C
Application number: DESCH14396A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl-Ing Teuteberg
Original assignee: Schuechtermann und Kremer Baum AG fuer Aufbereitung
Current assignee: Schuechtermann und Kremer Baum AG fuer Aufbereitung
Priority date: 1954-01-17
Filing date: 1954-01-17
Publication date: 1955-11-03

Description

Verfahren zum Aufbereiten von Stoffgemischen aus Bestandteilen verschiedener Wichte, insbesondere von feinkörnigen Mineralien aller Art, wie Erze und Steinkohle, in Schwerflüssigkeit Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung des Aufbereitungsverfahrens nach dem Patent 9a3 301-Nach dem genannten Patent wird innerhalb eines unter Druck stehenden mit Schwerflüssigkeit gefüllten Behälters ein ringförmiges Schwerflüssigkeitsdrehfeld aufrechterhalten, das nur an seinem Umfang mit dem Behälter in Verbindung steht und unmittelbar ein zentrales Flüssigkeitsdrehfeld von geringerem spezifischem Gewicht als das Aufgabegut, z. B. aus Wasser, umschließt, das von einem zentralen, vorzugsweise Wasser führenden Transportflüssigkeitsstrom für das Aufgabegut und das Schwimmgut gespeist und durchströmt wird.Process for the preparation of mixtures of substances from components of different Weight, especially of fine-grain minerals of all kinds, such as ores and coal, in heavy fluid The invention relates to a further embodiment of the treatment process according to patent 9a3 301-According to said patent is under pressure within a standing container filled with heavy liquid creates an annular heavy liquid rotating field maintained, which is only on its periphery in connection with the container and immediately a central rotating fluid field of lower specific weight than the feed, e.g. B. of water, enclosing that of a central, preferably Water-carrying transport liquid flow for the feed material and the floating material is fed and flowed through.

Versuche mit dem Fliehkraftscheider haben gezeigt, daß die Qualität der Wichtetrennung in hohem Maße von der Größe (radiale Ausdehnung) des zentralen Flüssigkeitsdrehfeldes abhängt. Es ist deshalb erwünscht, diese Größe den Anforderungen entsprechend genau einzustellen.Tests with the centrifugal separator have shown that the quality the weight separation to a large extent on the size (radial extent) of the central Fluid rotating field depends. It is therefore desirable to meet this size requirement set accordingly precisely.

Das geschieht erfindungsgemäß durch Einstellen des Überdruckes im Behälter des Fliehkraftscheiders. Es hat sich gezeigt, daß das zentrale Flüssigkeitsdrehfeld sich mit zunehmendem Überdruck verkleinert, und umgekehrt, so daß in einfacher Weise, lediglich durch entsprechendes Einstellen des Überdruckes im Behälter, jede gewünschte radiale Ausdehnung des zentralen Flüssigkeitsdrehfeldes eingestellt und aufrechterhalten werden kann.This is done according to the invention by adjusting the overpressure in the Centrifugal separator container. It has been shown that the central rotating fluid field with increasing overpressure scaled down, and vice versa, so that in a simple way, just by appropriately adjusting the overpressure in Container, any desired radial expansion of the central rotating fluid field can be set and maintained.

Der Überdruck im Behälter des Fliehkraftscheiders hat eine radiale Einwärtsströmung im Schwerflüssigkeitsdrehfeld zur Folge, die einerseits erwünscht ist, weil sie den Schwerstoff im Schwerflüssigkeitsdrehfeld ergänzt und in Schwebe hält, jedoch andererseits auch unerwünscht ist, weil sie den Trennvorgang beeinträchtigt. Im Hauptpatent ist einer Einwärtsströmung der Vorzug gegeben, deren Geschwindigkeit im Bereiche des Schwerflüssigkeitsdrehfeldes abnimmt. Gemäß der Erfindung wird die radiale Ausdehnung des zentralen Flüssigkeitsdrehfeldes so groß bemessen, daß sich dieses Drehfeld bis in den Bereich des Geschwindigkeitsminimums der Einwärtsströmung 'erstreckt. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Trennung des Aufgabegutes in der Grenzfläche zwischen dem zentralen Flüssigkeitsdrehfeld und dem dasselbe umgebenden Schwerflüssigkeitsdrehfeld im Bereiche des Geschwindigkeitsminimums der Einwärtsströmung und damit praktisch auf statischem Wege stattfindet.The overpressure in the container of the centrifugal separator is radial Inward flow in the heavy fluid rotating field result, which is desirable on the one hand is because it supplements the heavy matter in the heavy fluid rotating field and is in suspension holds, but on the other hand is also undesirable because it affects the separation process. In the main patent, preference is given to an inward flow, its speed decreases in the area of the heavy liquid rotating field. According to the invention, the dimension the radial expansion of the central rotating fluid field so large that this rotating field up to the area of the minimum velocity of the inward flow 'extends. In this way it is achieved that the separation of the feed in the interface between the central rotating fluid field and the one surrounding it Heavy fluid rotating field in the area of the minimum velocity of the inward flow and thus takes place practically in a static way.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert. Die Abb. i zeigt den Fliehkraftscheider in schematischer Darstellung, während die Abb. 2 einen Radialschnitt durch ein praktisch bewährtes Laufrad des Scheiders mit Geschwindigkeitsschaubildern der Einwärtsströmung und der Zentrifugal-Sinkgeschwindigkeit des Schwerstoffes im Schwerflüssigkeitsdrehfeld darstellt.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Fig. i shows the centrifugal separator in a schematic representation, while Fig. 2 a radial section through a practically proven impeller of the separator with speed diagrams the inward flow and the centrifugal descent speed of the heavy material in the Represents heavy fluid rotating field.

Der Fliehkraftscheider nach Abb. i entspricht nach Anordnung und Wirkungsweise dem im Hauptpatent beschriebenen. Im Hohlraum des Laufrades 2 wird während des Betriebes ein kombiniertes Drehfeld aufrechterhalten, das aus dem zentralen Wasserdrehfeld a und dem dasselbe unmittelbar umgebenden Schwerflüssigkeitsdrehfeld b besteht. Das kombinierte Drehfeld a, b steht nur am Umfang über den Laufradschlitz 4 mit dem Behälter i in Verbindung, der mit Schwerflüssigkeit gefüllt und von einer Schwerflüssigkeitsströmung durchsetzt ist, die vom Aufgabegefäß 18 ausgeht, über den Stutzen 16 eintritt und den Behälter über den Stutzen 17 wieder verläßt. Da die statische Druckhöhe p des Gefäßes 18 größer ist als die Druckhöhe, die das Laufrad 2 auf Grund seiner Pumpwirkung im Behälter i erzeugt, so läßt sich bei gedrosseltem Austritt 17 mittels des Drosselventils 2i der Staudruck im Behälter i weitgehend verändern. Für den ordnungsmäßigen Betrieb ist es erforderlich, daß der Staudruck im Behälter i den vom Laufrad 2 erzeugten übersteigt, so daß ein Teil der bei 16 in den Behälter i eintretenden Schwerflüssigkeit durch den Ringschlitz 4 in das Laufrad2 eintritt.The centrifugal separator according to Fig. I corresponds to the arrangement and mode of operation described in the main patent. In the cavity of the impeller 2, a combined rotating field is maintained during operation, which consists of the central rotating water field a and the same immediately surrounding heavy liquid rotating field b. The combined rotating field a, b is only connected to the circumference via the impeller slot 4 with the container i, which is filled with heavy liquid and permeated by a heavy liquid flow that emanates from the feed vessel 18, enters via the connector 16 and the container via the connector 17 leaves again. Since the static pressure level p of the vessel 18 is greater than the pressure level generated by the impeller 2 due to its pumping action in the container i, the dynamic pressure in the container i can be largely changed with the throttled outlet 17 by means of the throttle valve 2i. For proper operation it is necessary that the dynamic pressure in the container i exceeds that generated by the impeller 2, so that part of the heavy liquid entering the container i at 16 enters the impeller 2 through the annular slot 4.

Das zentrale Wasserdrehfeld a wird von einem Transportwasserstrom gespeist und durchsetzt, der durch die zentrale Öffnung 9 in den Laufradhohlr aum eintritt und diesen an der gegenüberliegenden Laufradseite durch die zentrale Öffnung io wieder verläßt. Der Transportwasserstrom führt das Aufgabegut in das Drehfeld a; b hinein und das Schwimmgut wieder heraus, während das in den Behälter i geschleuderte Sinkgut mit der den Behälter durchsetzenden Schwerflüssigkeitsströmung ausgetragen wird.The central rotating water field a is fed and traversed by a transport water flow which enters the impeller hollow space through the central opening 9 and leaves it again on the opposite impeller side through the central opening io. The transport water flow leads the feed material into the rotating field a; b in and the floating material out again, while the sinking material thrown into the container i is discharged with the heavy liquid flow penetrating the container.

Die radiale Ausdehnung des zentralen Wasserdrehfeldes a hängt, wie Versuche gezeigt haben, vom Überdruck im Behälter i ab. Es vergrößert sich mit abnehmendem Überdruck, und umgekehrt. Diese Abhängigkeit wird erfindungsgemäß benutzt, um dem Wasserdrehfeld die für die Wichtetrennung günstigste Ausdehnung zu geben. Die günstigste Ausdehnung kann leicht an Hand der gewonnenen Produkte, also empirisch, ermittelt werden.The radial extension of the central rotating water field a depends on how Experiments have shown the excess pressure in the container i. It increases as it decreases Overpressure and vice versa. This dependency is used according to the invention to the To give the water rotating field the most favorable expansion for weight separation. The cheapest Expansion can easily be determined empirically on the basis of the products obtained will.

Der die- radiale Ausdehnung des Wasserdrehfeldes cc bestimmende Überdruck im Behälter i verursacht eine Einwärtsströmung im kombinierten Drehfeld a, b. Die Geschwindigkeit der Einwärtsströmung auf den verschiedenen Radien des kombinierten Drehfeldes hängt von der Form des Laufradhohiraumes ab. Der Geschwindigkeitsverlauf kann also durch entsprechende Formgebung des Laufrades nach Belieben gestaltet werden. Es ist bereits im Hauptpatent hervorgehoben, daß einer im Bereich des Schwerflüssigkeitsdrehfeldes abnehmenden Geschwindigkeit der Vorzug zu geben ist. Ein Optimum an Trennschärfe kann aber nur erreicht werden, wenn der Geschwindigkeitsverlauf der Einwärtsströmung in bestimmter Beziehung zur radialen Ausdehnung des Wasserfeldes steht.The overpressure in the container i, which determines the radial expansion of the rotating water field cc, causes an inward flow in the combined rotating field a, b. The speed of the inward flow on the various radii of the combined rotating field depends on the shape of the impeller cavity. The speed curve can therefore be designed as desired by appropriate shaping of the impeller. It is already emphasized in the main patent that preference should be given to a speed that decreases in the area of the heavy fluid rotating field. However, optimum selectivity can only be achieved if the velocity curve of the inward flow is related to the radial expansion of the water field.

In Abb. 2 ist ein erprobter Laufradquerschnitt als Radialschnitt dargestellt. Da die Schwerflüssigkeit aus dem umgebenden Behälter i über dem gesamten Umfangsquerschnit F = d - ur - h des Ringspaltes 4 gleichmäßig in das Laufrad eintritt und in radialer Richtung (Pfeilrichtung) nach dessen Drehachse hin strömt, so ergibt sich entsprechend den sich in dieser Richtung stetig ändernden Umfangsquerschnitten des Laufradhohlraumes der über dem Laufrad dargestellte Verlauf der Geschwindigkeit VE der Einwärtsströmung. Bei der der Darstellung zugrunde liegenden, einwärts strömenden Schwerflüssigkeitsmenge von 490 1 pro Stunde weist die Einwärtsströmung im Ringspalt 4 eine Geschwindigkeit von 18 mm pro Sekunde auf, fällt jedoch innerhalb des Laufrades stark ab, erreicht im Laufraddurchmesser dx= i6omm ihren Kleinstwert von 2,5 mm pro Sekunde, um dann wieder anzusteigen. Beim Verändern der einwärts strömenden Schwerflüssigkeitsmenge durch das Ventil ei in Abb. i ändern sich nur die absoluten Geschwindigkeitswerte VE der Einwärtsströmung. Der Geschwindigkeitskleinstwert wird deshalb immer im Laufraddurchmesser dx = 16o mm auftreten, weil das Laufrad dort den größten Umfangsquerschnitt Fmax = dx ' n ' h, aufweist. Gemäß der Erfindung wird durch Einstellen des Überdruckes im Behälter i mittels des Ventils 21 in Abb. i und damit durch . Einstellen der im Laufrad einwärts strömenden Schwerflüssigkeitsmenge die Grenze x zwischen dem zentralen Flüssigkeitsdrehfeld ä und dem umgebenden Schwerflüssigkeitsdrehfeld b in den Bereich des erörterten Geschwindigkeitskleinstwertes der Einwärtsströmung verlegt, wie das in Abb. 2 dargestellt ist. Dadurch wird erreicht, daß die Trennung des Aufgabegutes in seine spezifisch leichten und schweren Bestandteile in einer Zone kleinster Strömungsgeschwindigkeit und damit ausschließlich nach dem spezifischen Gewicht vor sich geht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich die einwärts strömende Schwerflüssigkeit in der Zone kleinster Strömungsgeschwindigkeit mit dem Wasser des Flüssigkeitsfeldes a vermischt. Die einwärts strömende Schwerflüssigkeitsmenge wird dabei stark verdünnt, so daß die Sinkgeschwindigkeit des Schwerstoffes infolge der durch die Verdünnung erheblich verminderten Viskosität erheblich zunimmt. Das hat zur Folge, daß unbehindert durch die geringe Geschwindigkeit der Einwärtsströmung ein beträchtlicher Teil des mit der Einwärtsströmung in das Wasserfeld a getragenen Schwerstoffes durch Fliehkräfte wieder zurück in das Schwerflüssigkeitsdrehfeld b geschleudert wird bzw. daran gehindert wird, dasselbe zu verlassen, so daß praktisch nur der Wassergehalt und die feinsten Schwerstoff- und Schlammteile der einwärts strömenden Schwerflüssigkeitsmenge zur Drehachse des Laufrades hin strömen und sich mit dem zentralen Transportwasserstrom vermischen, der durch den Eintrittsstutzen 9 in das Laufrad eintritt und dasselbe durch den Austrittsstutzen ro wieder verläßt. Das zentrale Flüssigkeitsfeld a hält also den Schwerstoff weitgehend im Schwerflüssigkeitsdrehfeld b zurück und bewirkt, daß die leichten Bestandteile des Aufgabegutes mit einer Flüssigkeit aus dem Austrittsstutzen zo ausgetragen werden, die nur wenig Schwerstoff enthält.In Fig. 2 a tried and tested impeller cross section is shown as a radial section. Since the heavy liquid from the surrounding container i enters the impeller uniformly over the entire circumferential cross-section F = d - ur - h of the annular gap 4 and flows in the radial direction (direction of the arrow) towards its axis of rotation, the result is constant in this direction changing circumferential cross-sections of the impeller cavity, the profile of the velocity VE of the inward flow shown above the impeller. Wherein the representation of the underlying, inwardly flowing heavy liquid amount of 490 1 per hour, the inward flow in the annular gap 4, a speed of 1 8 mm per second, but drops sharply within the impeller reaches the impeller diameter dx = i6omm its minimum value of 2, 5 mm per second to then increase again. When changing the amount of heavy liquid flowing inwards through the valve ei in Fig. I, only the absolute velocity values VE of the inward flow change. The lowest speed value will therefore always occur in the impeller diameter dx = 160 mm, because the impeller has the largest circumferential cross section Fmax = dx ' n ' h there. According to the invention, by adjusting the overpressure in the container i by means of the valve 21 in Fig. I and thus through. Adjusting the amount of heavy liquid flowing inwards in the impeller moves the boundary x between the central rotating fluid field ä and the surrounding heavy fluid rotating field b into the area of the minimum velocity value of the inward flow discussed, as shown in Fig. 2. It is thereby achieved that the separation of the feed material into its specifically light and heavy components takes place in a zone of the lowest flow velocity and thus exclusively according to the specific weight. Another advantage is that the inwardly flowing heavy liquid mixes with the water of the liquid field a in the zone of lowest flow velocity. The inwardly flowing amount of heavy liquid is greatly diluted, so that the sinking speed of the heavy matter increases considerably as a result of the viscosity, which is considerably reduced as a result of the dilution. As a result, due to the low speed of the inward flow, a considerable part of the heavy material carried by the inward flow into the water field a is thrown back into the heavy liquid rotating field b by centrifugal forces or is prevented from leaving it, so that practically only the water content and the finest heavy matter and sludge parts of the inwardly flowing heavy liquid flow towards the axis of rotation of the impeller and mix with the central transport water flow that enters the impeller through the inlet nozzle 9 and leaves it again through the outlet nozzle ro. The central liquid field a thus retains the heavy matter largely in the heavy liquid rotating field b and has the effect that the light constituents of the feed material are discharged from the outlet nozzle zo with a liquid that contains only a little heavy matter.

Diese Eigenschaft des zentralen Wasserdrehfeldes a erlaubt es, die Körnung des Schwerstoffes so zu wählen, daß derselbe auf Grund seiner durch die beschriebene Verdünnung im Wasserdrehfeld a erhöhten Sinkgeschwindigkeit praktisch restlos im Schwerflüssigleeitsdrehfeld b zurückgehalten wird. Sofern dann seine Zentrifugal-Sinkgeschwindigkeit im Schwerflüssigkeitsdrehfeld b bei der für die Trennung des Aufgabegutes erforderlichen Wichte zu groß ist, um das Schwerflüssigkeitsdrehfeld b aufrechtzuerhalten, werden der Schwerflüssigkeit erfindungsgemäß feine Bergeschlämme zugesetzt, die die Viskosität derselben erhöhen und damit die Sinkgeschwindigkeit des Schwerstoffes im Schwerflüssigkeitsdrehfeld b genügend weit herabsetzen. Von der auf Grund der Einwärtsströmung in das zentrale Wasserfeld hineingetragenen Schwerflüssigkeit gelangen dann praktisch nur geringe Mengen der wertlosen feinen Bergeschlämme in das Wasserfeld. die beim Entwässern der gewonnenen spezifisch leichten Bestandteile des Aufgabegutes auf Sieben, Schleudern oder in Abtropftürmen ohne Schwierigkeiten entfernt werden können. Bei der Aufbereitung von Steinkohle fallen meistens genügend, die Viskosität der Schwerflüssigkeit steigernde Bergeschlämme aus den ohnehin in der Rohkohle enthaltenen feinsten oder im Wasser zum Zerfall neigenden Bergen an, so daß auf den Zusatz fremder Bergeschlämme verzichtet werden kann. In den meisten Fällen ist diese natürliche Schlammbildung und die damit verbundene Steigerung der Viskosität der Schwerflüssigkeit so groß, daß darunter die Schärfe der Trennung des Aufgabegutes leidet. Es ist deshalb zweckmäßig, die Viskosität der Schwerflüssigkeit durch eine beliebige Viskositätsregelung angenähert konstant zu halten.This property of the central rotating water field a allows the To choose the grain size of the heavy material so that the same due to its through the described dilution in the water rotating field a practically increased rate of descent is completely retained in the heavy-fluid rotating field b. If then his Centrifugal sinking speed in the heavy fluid rotating field b for the Separation of the feed material required weight is too great to avoid the heavy fluid rotating field b, the heavy liquid will be fine mining sludge according to the invention added, which increase the viscosity of the same and thus the rate of descent of the heavy material in the heavy fluid rotating field b sufficiently low. from the heavy liquid carried into the central water field due to the inward flow Then practically only small amounts of the worthless fine mining sludge get into the water field. the specifically light components obtained during dewatering of the feed material on sieves, spinners or in draining towers without difficulty can be removed. When processing hard coal there are usually enough, mining sludge from the already in the finest mountains contained in the raw coal or those that tend to disintegrate in the water, so that the addition of foreign mountain sludge can be dispensed with. In most Falling is this natural sludge formation and the associated increase in The viscosity of the heavy liquid is so great that underneath it the sharpness of the separation of the feed material suffers. It is therefore advisable to check the viscosity of the heavy liquid to be kept approximately constant by any viscosity control.

Der Schwerstoff ist im Schwerflüssigkeitsdrehfeld zwei entgegengesetzt zueinander wirkenden Kräften ausgesetzt, nämlich der Zentrifugalkraft, die ihn aus dem Laufrad herauszuschleudern versucht, und dem Schub der Einwärtsströmung, die ihn entgegengesetzt dazu in das Laufrad hinein nach dessen Drehmitte hin zu schieben versucht. Man kann annehmen, daß die Zentrifugalbeschleunigung z die normale Sinkgeschwindigkeit S, die der Schwerstoff in der Schwerstoffsuspension unter dem Einfluß der Erdbeschleunigung g annimmt, um ihr Vielfaches von g vergrößert. Demgemäß ist die Zentrifugal-Sinkgeschwindigkeit SZ, die der Schwerstoff im Drehfeld annimmt: Es läßt sich somit bei gegebener Laufraddrehzahl n für jeden Laufraddurchmesser d = 2,. die zugehörige Zentrifugal-Sinkgeschwindigkeit S, des Schwerstoffes errechnen. Trägt man die Werte von S, über dem Laufraddurchmesser auf, so ergibt sich eine gerade Linie, die durch den Nullpunkt geht. In Abb. 2 sind zwei solche, die Zentrifugal-Sinkgeachwindigkeiten SZ und Sz darstellende Linien. eingezeichnet. Die untere ist die Tangente an die VE- Kurve (VE = Geschwindigkeit der Einwärtsströmung), während die obere, Sz, die VE-Kurve in dem Punkte schneidet, der der Einwärtsgeschwindigkeit am äußeren Laufraddurchmesser entspricht. Unter der Voraussetzung einer Laufraddrehzahl von n = 545 pro Minute stellt die Linie S, die Zentrifugal - Sinkgeschwindigkeit eines Schwerstoffes dar, der unter dem Einfluß der Erdbeschleunigung die normale Sinkgeschwindigkeit S = 5,26 mm pro Minute aufweist, während bei der oberen LinieSZ die normale Sinkgeschwindigkeit S = 2i,7 mm pro Minute beträgt. Eine Schwerstoffsuspension besteht immer aus einem Gemisch feiner und grober Schwerstoffkärner, von denen die feinen in der Suspension eine kleine und die groben eine größere Sinkgeschwindigkeit aufweisen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 vermag das Schwerstoffkorn, dessen normale Sinkgeschwindigkeit größer als 21,7 mm pro Minute ist, (obere Linie SZ' überhaupt nicht in das Laufrad und damit in das Drehfeld b einzutreten, weil seine Zentrifugal-Sinlegeschwindiglce.it Sz größer als die . Einwärtsströmung VE am Laufradumfang ist. Das Schwerstoffkorn, dessen Sinkgeschwindigkeit gleich 5,26 mm pro Minute ist, (untere Linie SZ) gelangt nur bis zum Laufraddurchmesser von 178 mm, weil dortseineZentridugal-SinkgeschwindigkeitSz gleich der Einwärtsströmung VE =.2,6 mm pro Sekunde ist. Das Schwerstoffkorn. schließlich, dessen Sinkgeschwindigkeit kleiner als 5,26 mm pro Minute ist, wird von der Einwärtsströmung bis in das Wasserfeld a jenseits der Grenze x getragen. Das Schwerflüssigkeitsdrehfeld b hält somit die Schwerstoffkörnung fest, deren normale Sinkgeschwindigkeit im Bereich zwischen 5,26 und 2i,7 mm pro Minute liegt, und läßt nur das feinere Schwerstoffkorn, also einen Bruchteil des gesamten Schwerstoffgehaltes der einwärts strömenden Schwerstoffsuspension in das zentrale Wasserfeld a übertreten. Von dem in das Wasserfeld gelangenden Bruchteil wird dann noch ein beträchtlicher Teil dadurch zurückgehalten, daß sich, wie bereits beschrieben, bei der Vermischung mit dem Wasser seine Sinkgeschwindigkeit plötzlich vergrößert.The heavy material is exposed to two opposing forces in the heavy fluid rotating field, namely the centrifugal force that tries to throw it out of the impeller, and the thrust of the inward flow, which tries to push it into the impeller towards its center of rotation. One can assume that the centrifugal acceleration z increases the normal rate of descent S, which the heavy matter in the heavy matter suspension assumes under the influence of the acceleration due to gravity g, by a multiple of g. Accordingly, the centrifugal descent speed SZ assumed by the heavy matter in the rotating field is: For a given impeller speed n, it can thus be determined for each impeller diameter d = 2,. Calculate the associated centrifugal descent speed S, of the heavy material. If the values of S, are plotted against the impeller diameter, a straight line is obtained that goes through the zero point. In Fig. 2 there are two lines representing the centrifugal descent speeds SZ and Sz. drawn. The lower one is the tangent to the VE curve (VE = speed of the inward flow), while the upper, Sz, intersects the VE curve at the point that corresponds to the inward speed at the outer impeller diameter. Assuming an impeller speed of n = 545 per minute, the line S represents the centrifugal rate of descent of a heavy material which, under the influence of gravitational acceleration, has the normal rate of descent S = 5.26 mm per minute, while the upper line SZ is the normal Sink rate S = 2i, 7 mm per minute. A heavy suspension always consists of a mixture of fine and coarse heavy grains, of which the fine ones in the suspension have a lower sink rate and the coarse ones have a higher sink rate. In the embodiment according to Fig. 2, the heavy grain, whose normal rate of descent is greater than 21.7 mm per minute (upper line SZ ', cannot enter the impeller and thus the rotating field b at all, because its centrifugal placement speed is Sz is greater than the inward flow VE at the impeller circumference. The heavy material grain, whose sinking speed is 5.26 mm per minute, (lower line SZ) only reaches an impeller diameter of 178 mm, because there its centridugal sinking speed Sz is equal to the inward flow VE = .2, 6 mm per second. Finally, the heavy material grain, whose sinking speed is less than 5.26 mm per minute, is carried by the inward flow into the water field a beyond the limit x. The heavy fluid rotating field b thus holds the heavy material grain, its normal sinking speed is in the range between 5.26 and 21.7 mm per minute, and only allows the finer, heavy grain, i.e. a fraction of the entire heavy matter content of the inwardly flowing heavy matter suspension into the central water field a. A considerable part of the fraction that gets into the water field is then held back by the fact that, as already described, its rate of descent suddenly increases when it is mixed with the water.

Diese Eigenschaft des Schwerflüssigkeitsdrehfeldes, nämlich bestimmte Schwerstoff-Körnungen festzuhalten, wird, wie das Geschwindigkeitsschaubild der Abb. 2 ohne weiteres erkennen läßt, erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß im Bereiche des Schwerflüssigkeitsdrehfeldes b die Einwärtsströmung VE stärker abnimmt als, in gleicher Richtung gesehen, die durch die Zeutrifugalkräfte bestimmte Zentrifugal-Sinkgeschwindigkeit SZ des Schwerstoffes.This property of the heavy liquid rotating field, namely certain To hold on to heavy material grains, like the speed diagram of the Fig. 2 can easily be seen, achieved according to the invention in that in the areas of the heavy liquid rotating field b the inward flow VE decreases more than seen in the same direction, the centrifugal rate of descent determined by the centrifugal forces SZ of the heavy material.

Die auf diese Weise im Schwerflüssigkeitsdrehfeld b festgehaltene Schwerstoffkörnung bedingt dort eine steigende Tendenz der Wichte, wobei jedoch die im Behälter i herrschende Wichte, die durch Wichteregelung konstant gehalten wird, nicht überschritten werden kann, weil dann das Gleichgewicht der Drücke im Laufrad und im Behälter gestört wird. Diese steigende Tendenz der Wichte bleibt unabhängig von der Einwärtsströmung und der Laufraddrehzahl erhalten, da sich bei Strömungs- und Drehzahländerungen nur der Körnungsbereich des Schwerstoffes verändert, der im Schwerflüssigkeitsdrehfeld festgehalten wird. Die neue Laufradform gewährleistet somit ein Schwerflüssigkeitsdrehfeld, dessen Wichte von selbst gleich der Wichte im Behälter i bleibt.The one held in this way in the heavy fluid rotating field b Heavy graining causes an increasing tendency of the specific gravity there, however the weight prevailing in the container i, which is kept constant by weight control cannot be exceeded, because then the equilibrium of the pressures in the Impeller and in the tank is disturbed. This increasing tendency of the weights remains regardless of the inward flow and the impeller speed, because at Changes in flow and speed only change the grain size of the heavy material, which is held in the heavy fluid rotating field. The new impeller shape ensures thus a heavy fluid rotating field, the weight of which is equal to the weight by itself remains in container i.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the preparation of mixtures of substances from constituents of different densities, in particular of fine-grained minerals of all kinds, such as ores and coal, in an annular heavy fluid rotating field that directly has a central rotating fluid field of lower weight than the feed material, e.g. B. a water - existing rotary field, encloses according to Patent 923 301 characterized in that the radial extension of the central "liquid rotating field (a) by setting the excess pressure in the container (L) is dimensioned according to the requirements.

2. The method according to claim i, characterized characterized in that with decreasing speed (VE) of the inward flow in Heavy fluid rotating field the radial expansion of the central fluid rotating field is dimensioned so large that the latter extends into the range of the minimum speed the inward flow extends.

3. The method according to claims i and 2; marked by applying an inward flow, its velocity (VE) in areas of the heavy fluid rotating field (b) decreases more than seen in the same direction, the centrifugal descent speed determined by the centrifugal forces in the heavy fluid rotating field (b) (S,) of the heavy material. q .. Method according to claims i to 3, characterized in that that the viscosity of the heavy fluid is controlled by any known viscosity control is kept approximately constant.