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Vorrichtung zum kontinuierlichen Verlösen von natürlich vorkommenden
Salzen, insbesondere Kaliumchloridmineralien Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum kontinuierlichen Verlösen von löslichen Mineralien, wie z. B. kristallisierende
Mineralien, natürliches kristallines Kali.umchlorid oder ähnliche, mit der es möglich
ist, die Salze aufzulösen und das Ungelöste, das in Form von Schlamm oder Rückständen
am Ende des Prozesses zurückbleibt, abzuscheiden.
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Bislang geschieht das Lösen .der löslichen Mineralien allgemein in
großen Behältern, die aus mehreren,durch.Leitungen miteinander verbundenen Einzelteilen
zu einem Element gewünschter Länge zusammengefügt sind und in denen sich das Mineral
mit dem Lösungsmittel mischt. Eine endlose, entsprechend angeordnete Schnecke bewirkt
den Transport des Minerals und des Lösungsmittels durch die Vorrichtung, und das
Ausbringen des sich am Boden absetzenden Schlamms erfolgt laufend mittels eines
Baggermechanismus. Diese bekannten Vorrichtungen arbeiten nicht einwandfrei und
mit nur geringem Wirkungsgrad. Sie sind im Bedarfsfalle nur sehr schlecht zu reparieren,
und .die Betriebskosten liegen @sehr hoch.
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Eine bessere Lösung wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreicht,
die eine außerordentliche Steigerung des Extraktionsprozesses
der
reinen Mineralien ermöglicht und, eine vollständige und selbsttätige Trennung der
Rückstände und des Schlamms von der Lösung erzielt, ohne daß dabei fremde Antriebselemente
gebraucht werden. Der Lösungs- und der Trennungsprozeß wird-außerdem kontinuierlich
durchgeführt.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus mehreren hohlen Zylindern,
deren Anzahl dem gehvünschten Durchsatz entspricht. Jeder dieser Zvlinder «:eist
eine untere Zuführung für das :Mineral und das Lösungsmittel und eine obere Austrittsöffnung
auf. Diese Öffnung steht durch eine Leitung mit der . unteren Zuführung des nächsten
Zylinders in Verbindung. Alle Zuführungen sind tangential am unteren Ende des betreffenden
Zylinders angeordnet, um eine selbsttätige Bewegung .der Flüssigkeit und des Minerals
zu bewirken. Die Zylinder sind ,doppelwandig ausgebildet, wobei der durch die Doppelwände
gebildete Hohlraum mit einem im Inneren der Zylinder konzentrisch angeordneten Röhrenkörper,
der ebenfalls doppelte Wände aufweist, in Verbindung steht. Über eine gemeinsame
Leitung wird durch jeden Röhrenkörper Dampf geleitet, .der auch die äußere Zylinderkammer
durchströmt und schließlich zum. Teil als Kondenswasser einer gemeinsamen Abführleitung
zugeführt wird. Jeder Zylinder ist unten mit einem Auslaßventil ausgerüstet. Alle
diese Zylinder oder wenigstens einige von ihnen besitzen vor der unteren Zuführung
eine Pumpe od. dgl. zum Einführen des Lösungsmittels und des zu lösenden Minerals.
Die-Austrittsleitung des letzten Zylinders mündet im Innern eines Behälters, der
auf elastischen Stützen ruht und in seiner Hochstellung durch Gegengewichte gehalten
wird. Diese Gegengewichte stimmen mit dem Gewicht der periodisch zu entladenden
Rückstände und des Schlamms überein. Der Behälter ist oben von einer Rinne zur Aufnahme
der abfließenden Lösung umgeben. Der Behälter steht mit einem unteren Austrittskonus
in Verbindung. Dieser weist ein Auslaßventil auf, das beim Senken des Behälters
automatisch geöffnet wird. Die nächste Entladung geschieht nach Ansammlung eines
bestimmten Gewichts der Rückstände.
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In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der
Erfindung dargestellt.
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Fig. i stellt eine Seitenansicht dar; Fig.2 zeigt einen Teil der tangentialen
Zuführung in eine Kammer.
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Die Vorrichtung besteht aus einer Anzahl von Zylindern i mit doppelten
Wänden, die Ringkammern 2 bilden. Die Zylinder sind mit einer unteren Zuführung
3 ausgestattet, durch die die Mineralmischung und das Lösungsmittel eingeführt werden.
Der Austritt 4 erfolgt durch den oberen Teil jedes Zylinders i. Bei Eintritt des
Lösungsmittels und der Mineralmischung erhalten beide infolge des tangentialen Eintritts
der Leitungen 3 in die Zylinder eine kreisende Bewegung (Fig. 2). Durch eine sich
verjüngende Düse -wifd die kreisende Bewegung noch verstärkt. Das Einführen des
Mineral-Lösungsmittel=Gemisches in, den Zylinder i erfolgt finit einer Pumpe 6,
doch können auch an jeden Zylinder Einspritzpumpen vorgesehen werden.
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Jeder einzelne Zylinder weist im Innern einen konzentrischen Röhrenkörper
7 auf. Dieser besitzt ebenfalls doppelte Wände, durch die eine Kammer 8 gebildet
wird, die durch eine Leitung 9 mit der Ringkammer 2 dem Zylinder i und durch eine
Leitung io mit der Dampfzuleitung i i in Verbindung steht, so daß dieser in geschlossenem
Kreislauf die Kammern 8 und 2 durchlaufen kann.
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Die Kammern 2 weisen einen AbfluB i2 auf, und alle Abflüsse münden
in eine gemeinsame Kondensleitung 13. Der Austritt 4 jedes Zylinders i steht durch
eine Leitung 14 mit der Zuführung 3 des nächstfolgenden Zylinders in unmittelbarer
Verbindung, während die Austrittsleitung 15 des letzten Zylinders i in einen Absetzbehälter
16 für Rückstände und Schlamm mündet. Der Behälter 16 ruht auf mehreren elastischen
Stützen, z. B. hydraulischen Dämpfern od. dgl. 17. Die Höhenlage dieses Behälters
wird durch Gegengewichte 18, 1g gesichert, deren Hebelarme 2o mit Gelenken 21, 22
zusammenwirken, die an Armen 23 des Behälters angelenkt sind. Der Behälter 16 endet
unten in einem Konus 24, der mit einem durch einen Zahnsektor zu betätigenden Ventil
25 ausgestattet ist. Dieser Zahnsektor greift in eine ortsfest gelagerte
Zahnstange 26 ein. Die Gegengewichte 18 und i9 sind derart bemessen und . eingestellt,
daß bei Erreichen eines bestimmten Gewichts der Rückstände im Behälter 16 ein Senken
dieses Behälters zur automatischen Abfüllung der Rückstände bewirkt wird.
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Der Rand der oberen Öffnung des Behälters 16 ist als Kanal
27 zur Aufnahme der Lösung ausgebildet, die durch eine Leitung 2$ dem nächsten
Prozeß zugeführt werden kann.
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Jeder Zylinder ist ferner an seinem Boden mit einem Auslaßventil 29
zur periodischen Reinigung ausgestattet.
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Die Wirkungsweise der neuen Vorrichtung ist folgende:. Das Mineralgemisch
und das Lösungsmittel werden durch die Pumpe 6 unter Druck über die Leitung -3 und
die Düse 5 in die Zylinder eingeführt, wodurch eine spiralförmige Bewegung der Mischung
erzielt wird. Gleichzeitig wird durch die Leitung i i Dampf eingeführt, der die
Kammern 8 und 2 durchläuft, während das entstandene Kondenswasser durch die Leitung
13 abgeführt wird. Die Temperatur der Mischung nimmt demzufolge mit dem Fortschreiten
des Lösungsprozesses zu. Vom ersten Zylinder wird die Lösung, die jedesmal an Konzentration
zunimmt, zu den folgenden geleitet, wobei sie zuletzt durch den Auslauf 15 in den
Absetzbehälter 16 geführt wird. In diesen Behälter gelangen außer der Mutterlauge
die Rückstände in Form von Schlamm und festen Bestandteilen, die sich im konischen
Bodenteil 24 absetzen. Sobald das Gewicht dieser Rückstände das der Gegengewichte
18 und ig überschreitet, werden diese. angehoben, wobei sich der Behälter 16 dementsprechend
senkt. Bei dieser Bewegung- wälzt
sich der Zahnsektor 25 an der
feststehenden Zahnstange 26 ab, und das Auslaßventil wird geöffnet, so daß eine
automatische Entleerung eintritt. Nach seiner Entleerung wird der Behälter 16 durch
die Gegengewichte 18, i9 wieder in seine Hochlage gebracht. Der Zahnsektor 25 wälzt
sich dabei in umgekehrter Richtung an der Zahnstange 26 ab, wodurch das Auslaßventil
selbsttätig geschlossen wird.
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Die sich in dem Behälter 16 ansammelnde Lösung wird durch den Kanal
27 und die Leitung 28 in den folgenden Prozeß abgeführt. Wie aus vorstehendem ersichtlich,
ist die Arbeit mit der neuen Vorrichtung außerordentlich leicht, da alle Vorgänge
des Lösens und der Trennung von Schlamm und Rückständen vollkommen automatisch erfolgen.