DE958102C

DE958102C - Method and device for the mechanical extraction of coal, ores and other minerals

Info

Publication number: DE958102C
Application number: DEH23523A
Authority: DE
Inventors: Hans Heidenreich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-04-02
Filing date: 1955-04-02
Publication date: 1957-02-14

Description

AUSGEGEBEN AM 14. FEBRUAR 1957ISSUED FEBRUARY 14, 1957

H23523 VI/laH23523 VI / la

Es bestehen Verfahren und Vorrichtungen, bei welchen die Sortenbildung aus Korngemischen durch Bestimmung einer kennzeichnenden physikalischen Eigenschaft jedes einzelnen Kornes erfolgt. Dabei soll jedoch Voraussetzung sein, daß alle Körner gleiche Masse (gleiches Gewicht) besitzen. Diese Forderung ist aber im technischen Betrieb praktisch nicht zu erfüllen. Auch bei sehr eng gewählter Klassierung ergeben sich erhebliche Unterschiede des Gewichtes zwischen den kleinsten und größten Körnern des gleichen Minerals, da das Volumen des Kornes mit dem Durchmesser in der dritten Potenz steigt. Dieser Gewichtsunterschied wird noch durch die verschiedene Kornform erhöht. Besonders aber bewirkt das bei jeder technischen Klassentrennung auftretende Unterkorn eine wesentliche Fehlerquelle.There are methods and devices in which the cultivation of grain mixtures by determining a characteristic physical property of each individual grain. However, it should be a prerequisite that all grains have the same mass (same weight). However, this requirement can practically not be met in technical operation. Even with very tightly chosen Classification results in significant differences in weight between the smallest and largest grains of the same mineral, since the volume of the grain with the diameter in the third power increases. This difference in weight is increased by the different grain shape. But the undersized grain that occurs with every technical class separation has a particular effect essential source of error.

Es ist daher erforderlich, daß die auf das einzelne Korn wirkenden Meßverfahren neben dem die Menge an nutzbarem Stoff kennzeichnenden Meßmerkmal auch das Gewicht oder Volumen jedes Kornes erfassen.It is therefore necessary that the measuring method acting on the individual grain in addition to the the amount of usable material characterizing measurement feature also the weight or volume of each Capture grain.

Die in neuerer Zeit entwickelten Meßverfahren (beispielsweise die Bestimmung des Gewichtes durch Wägen mit Dehnungsmeßstreifen oder die Verwendung von lichtempfindlichen Zellen u. a.) ermöglichen eine leichte und schnelle Bestimmung von Gewicht oder Volumen. Sie haben ferner denThe recently developed measuring methods (for example, the determination of weight by weighing with strain gauges or using light-sensitive cells, etc.) allow an easy and quick determination of weight or volume. You also have the

Vorteil, daß die Meßwerte als elektrische Impulse vorliegen, so daß ihre Regelung einfach ist. Die mit der Gewichts- oder Volumenbestimmung erzielten Meßergebnisse können mit denen der etwa weiter erforderlichen Messung (z. B. des Metallinhaltes durch ein Metallsuchgerät) oder untereinander auf elektrischem oder elektronischem Wege multipliziert oder dividiert werden.The advantage that the measured values are available as electrical impulses, so that their regulation is simple. With the measurement results obtained for the weight or volume determination can continue with those of the approximately further required measurement (e.g. of the metal content by a metal detector) or among each other be multiplied or divided electrically or electronically.

In gleicher Weise bietet die Entwicklung derIn the same way, the development of the

ίο elektrischen Rechenmethoden (z. B. mit Hilfe des Halleffektes oder durch elektrisch oder elektronisch gesteuerte Verfahren) das Hilfsmittel, die bei der Messung ermittelten Ergebnisse in die notwendige mathematische Beziehung (z. B. Produkt oder Quotient) zu bringen.ίο electrical calculation methods (e.g. using the Hall effect or by electrically or electronically controlled processes) the aid that is used in the Measurement of determined results in the necessary mathematical relationship (e.g. product or quotient) bring to.

Die Erfindung bezieht sich auf ein solches Sortierungsverfahren, in welchem zwei oder mehr kennzeichnende Meßmerkmale eines jeden einzelnen. Kornes zur Bestimmung des Gehaltes an nutzbarem Stoff herangezogen werden, wie die folgenden Anwendungsbeispiele zeigen.The invention relates to such a sorting method in which two or more characteristic measurement features of each one. Grain to determine the content of usable Substance can be used, as the following application examples show.

a) Die am häufigsten sowohl in der Kohlen- als auch in der Erzaufbereitung zur Sortenbildung herangezogene Eigenschaft ist das spezifische Gewicht (die Wichte) der einzelnen Teilchen. Die Wichte eines Kornes kann nach dem archimedischen Prinzip dadurch ermittelt werden, daß das Korn einmal in der Luft, das andere Mal in einer Flüssigkeit von bekannter Wichte, z. B. Wasser, gewogen wird.a) Most common in both coal and ore processing for grade formation The property used is the specific weight (the specific gravity) of the individual particles. the The weight of a grain can be determined according to the Archimedean principle that the Grain once in the air, the other time in a liquid of known specific gravity, e.g. B. water, is weighed.

In Fig. ι ist eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens schematisch dargestellt.In Fig. Ι a device for performing this method is shown schematically.

Die Körner des zu sortierenden Gutes werden einzelweise den Taschen einer Schleppkette A aufgegeben, die die Körner über die Waagschale B einer Wägeeinrichtung (mit Dehnungsmeßstreifen) führt. Anschließend werden die Körner durch die Schleppkette in das mit einer Flüssigkeit (Wasser) gefüllte Gefäß C geführt, wo auf der Waage D ihr um den Auftrieb vermindertes Gewicht festgestellt wird. Im Schaltkasten B wird aus den beiden Wägungen bei B und D der Quotient gebildet. Je nach der Größe dieses Quotienten wird die Klappe F so gesteuert, daß die von der Schleppkette ausgetragenen Körner entweder in das Fach G für das Konzentrat oder in das Fach H für die Abgänge geleitet werden. Der zwischen den beiden Wägungen und bis zur Stellung der Klappe erforderliche Zeitaufwand wird durch eine entsprechende Verzögerung im Schaltkasten E, etwa im Zeitrelais oder mit bewegten Magnetbändern, ausgeglichen. Die Bildung des Quotienten erfolgt im Schaltkasten mit Hilfe des Halleffektes oder durch elektrisch oder elektronisch gesteuerte Umrechnung. Die Bestimmung der Wichte kann jedoch auch hier, wie in den folgenden Ausführungsbeispielen, dadurch erfolgen, daß das im ersten Meßgerät erzielte Meßergebnis unmittelbar die Anzeige des folgenden Meßgerätes verändert.The grains of the goods to be sorted are given individually to the pockets of a drag chain A , which guides the grains over the weighing pan B of a weighing device (with strain gauges). Then the grains are guided by the drag chain into the container C filled with a liquid (water), where their weight, which has been reduced by the buoyancy, is determined on the scales D. In switch box B , the quotient is formed from the two weighings at B and D. Depending on the size of this quotient, the flap F is controlled in such a way that the grains discharged by the drag chain are either directed into compartment G for the concentrate or into compartment H for the waste. The time required between the two weighings and up to the position of the flap is compensated for by a corresponding delay in switch box E, for example in the time relay or with moving magnetic tapes. The quotient is formed in the switch box with the help of the Hall effect or by electrically or electronically controlled conversion. The determination of the specific gravity can, however, also take place here, as in the following exemplary embodiments, in that the measurement result obtained in the first measuring device directly changes the display of the following measuring device.

Bei Körnern, die im Wasser löslich sind (Salzen), wird an Stelle von Wasser eine gesättigte Salzlösung als Tauchflüssigkeit verwendet. Naturgemäß kann die Größe des Volumens an Stelle der hier angegebenen Art durch Bestimmung des Auftriebes auch durch das Ansteigen des Flüssigkeitsspiegeis beim Eintauchen der Körner oder durch Messen (Wiegen) der aus einem gefüllten Gefäß ausfließenden, verdrängten Flüssigkeitsmenge ermittelt werden.In the case of grains that are soluble in water (salts), instead of water, a saturated one becomes Saline solution used as a dip liquid. Naturally, the size of the volume can instead of the type specified here by determining the buoyancy also by the rise in the liquid level when dipping the grains or by measuring (weighing) them from a filled vessel outflowing, displaced amount of liquid can be determined.

b) bei Mineralien, die vorteilhaft trocken sortiert werden sollen (z. B. Salze, portugiesischer Pyrit od. dgl.), kann die Bestimmung des Volumens auch entsprechend Fig. 2 dadurch erfolgen, daß durch eine Lichtquelle L der Schatten des Kornes auf eine lichtempfindliche Projektionsebene M (mit Seelen- oder Kalizelle) geworfen wird. Bei unregelmäßig geformten Körnern ist die Anwendung von zwei oder drei Lichtquellen und Projektionsebenen erforderlich. Die durch die Volumen- und Gewichtsbestimmung erhaltenen Meßergebnisse werden im Schaltkasten E (Fig. 1) in gleicher Weise wie beib) minerals to be sorted advantageous dry (eg. od as salts, Portuguese pyrite. the like.), the determination of the volume can also corresponding to FIG. 2 take place in that by a light source L of the shadow of the grain to a light-sensitive projection plane M (with soul or calic cell) is thrown. In the case of irregularly shaped grains, the use of two or three light sources and projection planes is required. The measurement results obtained by determining the volume and weight are shown in switch box E (FIG. 1) in the same way as in

a) zur Ermittlung der Wichte ausgewertet.a) evaluated to determine the weights.

c) Bei Körnern, bei denen der Anteil der nutzbaren Mineralkomponente nicht durch die Bestimmung der Wichte ermittelt werden kann oder soll (z. B. bei lothringischer Minette oder dem Blauerz des steirischen Erzbergs infolge ihrer Porigkeit oder bei armen Kupfererzen wegen zu geringen Wichteunterschieden), kann die Trennung durch Verbindung der Wägung in der Luft und der Be-Stimmung der im Korn enthaltenen Metallmenge durch ein Metallsuchgerät, nach Fig. 3, -erfolgen. Das vom Band P kornweise auf die Wägeeinrichtung Q fallende Gut durchläuft die Spulen eines Metallsuchgerätes R. Die Meßergebnisse werden im Schaltkasten JT ausgewertet und bewirken die entsprechende Verstellung der Klappe T, durch welche die Bildung von zwei oder mehr Endsorten erfolgt.c) In the case of grains for which the proportion of the usable mineral component cannot or should not be determined by determining the specific gravity (e.g. Lorraine minette or the blue ore of the Styrian Erzberg due to their porosity or poor copper ore due to insufficient differences in specific gravity), The separation can be done by combining the weighing in the air and determining the amount of metal contained in the grain by means of a metal detector according to FIG. 3. The material falling in grains from the belt P onto the weighing device Q runs through the coils of a metal detector R. The measurement results are evaluated in the switch box JT and cause the corresponding adjustment of the flap T, which results in the formation of two or more end types.

d) Bei zwei- oder mehrmetallischen Erzen (komplexen Erzen, z. B. Blei-Zink-Erzen) tritt in der gleichen Wichtestufe ein verschiedener Gehalt der nutzbaren Mineralien auf. Diese Erze können durch Schwerkraftaufbereitung nur unvollkommen sortiert werden. Andererseits besitzen aber die verschiedenen Mineralien (insbesondere Bleiglanz und Zinkblende) eine so verschiedene Leitfähigkeit, daß sie durch Metallsuchgeräte gut getrennt werden können. Eine Verbindung der Schwerkraftaufbereitung oder der in den Punkten a) und b) gezeigten Verfahren mit dem unter c) beschriebenen Verfahren kann daher eine weitergehende Anreicherung der einzelnen Metalle herbeiführen und die Bildung von Zwischengut ermöglichen, die der nachfolgenden Flotation zugeführt werden müssen. Dabei kann für jede Wichtestufe die Trennung so 'durchgeführt werden, daß der Austrag in jenes Fach erfolgt, in welchem die Teile den größten wirtschaftlichen Erfolg ergeben.d) In the case of two or more metallic ores (complex ores, e.g. lead-zinc ores) occurs in the balance a different content of usable minerals. These ores can get through Gravity processing can only be sorted imperfectly. On the other hand, however, have the different Minerals (especially galena and zinc blende) have such different conductivity that they can be easily separated by metal detectors. A connection of gravity processing or the method shown in points a) and b) with the method described under c) can therefore bring about a further enrichment of the individual metals and the Allow the formation of intermediate goods that have to be fed to the subsequent flotation. The separation can be carried out for each weight level in such a way that the discharge into that Subject takes place in which the parts result in the greatest economic success.

In gleicher Weise kann auch die Strahlungsintensität der einzelnen Körner (z. B. von Uranerzen) zur Trennung herangezogen werden, indem außer der Strahlung auch das Gewicht oder das Volumen eines jeden Kornes bestimmt wird.In the same way, the radiation intensity of the individual grains (e.g. of uranium ores) can be used for separation, in addition to the radiation, the weight or the Volume of each grain is determined.

Alle in- Punkt a) bis d) angegebenen Verfahren ermöglichen auch, bei Vorliegen von verschiedenartigen Verwachsungskurven für das gröbere undAll of the methods specified in points a) to d) also make it possible, if different types are present Adhesion curves for the coarser and

das feinere Gut, die Trennung von verschieden großen Körnern bei verschiedenen Grenzgehalten vorzunehmen, so daß die Erzeugnisse den Anforderungen des Marktes am besten entsprechen.
An die Schaltkasten E bzw. £* kann auch eine Zähl- und Registriervorrichtung angeschlossen werden, die durch Aufschreiben (etwa mit Lochkarten) der Anzahl, des Gewichtes und des nutzbaren Gehaltes der einzelnen Körner umfassende Grundlagen für die Betriebsstatistik und Betriebsüberwachung liefert.the finer good of separating grains of different sizes at different limits so that the products best meet the requirements of the market.
A counting and recording device can also be connected to the switch box E or £ *, which provides a comprehensive basis for operational statistics and operational monitoring by writing down (e.g. with punch cards) the number, weight and usable content of the individual grains.

Claims

Patent claims:

i. Process for the mechanical extraction of coal, ores and any minerals, characterized in that the grains individually but successively a measurement of two or more physical properties, ζ. Β. Weight, buoyancy, volume, electrical Or magnetic conductivity, radiation or the like., Are subjected, with the measured values influence each other mechanically, electrically or electronically in such a way that the characteristic Measurement feature, e.g. B. Weight, metal content, according to which the separation of the individual grains into two or more final grades takes place, is formed.

2. The method according to claim 1, characterized in that that from the combined results of the various measurements of the same Grain required for the separation of this grain into two or more final grades mathematical function (e.g. the quotient or the product) mechanical, electrical or formed electronically.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the grains individually weighing in a gaseous medium

(e.g. air) and weighing in a liquid (e.g. water) and the weight according to which the variety is formed is determined from the two weighings.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the grains individually weighing in air and determining its volume by projecting its shadow to and from one or more photosensitive plates Measurements are used to determine the specific gravity, according to which the cultivation takes place.

S-method according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the grains individually a weighing in the air or a determination their volume and a measurement of the amount of metal they contain by determination subjected to electrical or magnetic conductivity or their radiation and from both measurements the metal content is determined, according to which the variety formation he follows.

6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that the grains individually both a determination of the specific gravity and subject to the amount of metal they contain.

7. The method according to the preceding claims, characterized in that the measurement results of the same grain gradually according to the measurements resulting from time stored that the mutual influence at the moment of the following measurement or the formation of the mathematical function occurs when the separation is made will.

8. Device for carrying out the method according to the preceding claims, characterized by a weighing device (B), a device for determining the buoyancy, such as a diving device (C, D), and measuring devices (L, R) which are arranged one behind the other and which by a conveying device, such as a drag chain or the like (A), for conveying the individual grains are connected to one another in such a way that the measuring devices control a grain separator (F, T) arranged at the end of the chain.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the balance (B) in front of the diving device (C) and the balance (D) in the diving device are connected to a switch box (E) which forms the quotient from the two weighings.

10. The device according to claim 8, characterized in that the time span between the first (B) and second scales (D) by a time relay, moving magnetic tapes or the like. In the switch box (E) is compensated for.

11. Apparatus according to claim 8, characterized in that before the grain separator (T) is a metal detector (R) is arranged, which controls the particle separator (T) via a switch (S).

1 sheet of drawings