Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von Mineralien, insbesondere
Steinkohle, in Schwerflüssigkeit Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Aufbereiten von Mineralien, insbesondere von Steinkohle, in Schwerflüssigkeit
mit Hilfe der Zentrifugalkraft. Dabei wird das Aufgabegut mit einem Transportflüssigkeitsstrom
in Richtung der Drehachse durch ein Schwerflüssigkeitsdrehfeld geführt, das innerhalb
eines mit Schwerflüssigkeit gefüllten, geschlossenen oder unter dem vom Drehfeld
erzeugten Staudruck gehaltenen Behälters aufrechterhalten wird und nur am Umfang
mit dem Behälterinnern in Verbindung steht. Bei diesem Verfahren verbleiben die
leichten Gutsbestandteile im Transportflüssigkeit&strom, während die schweren
nach außen idurch das Schwerflüssigkeitsdrehfeld hindurchgeschleudert werden und
in den Behälter austreten.Method and device for processing minerals, in particular
Bituminous coal, in heavy liquid The main patent relates to a method and a
Device for processing minerals, in particular hard coal, in heavy liquid
with the help of centrifugal force. The feed material is transported with a flow of transport liquid
in the direction of the axis of rotation through a heavy fluid rotating field that is within
one filled with heavy liquid, closed or below that of the rotating field
generated back pressure held container is maintained and only on the periphery
is in communication with the interior of the container. With this procedure, the
light good components in the transport liquid & stream, while the heavy
outward i through the heavy fluid rotating field and
leak into the container.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine äußerst vorteilhafte und zweckmäßige
Abänderung des Verfahre-ns und der Vorrichtung nach dem Patent 944 121, bei der
gemäß der Erfindung der Transportflüssigkeitsstrom am Umfang des Behälters in Drehrichtung
und vorzugsweise in der Ebene des Schwerflüssigkeitsdrehfeldes etwa tangential züi
diesem zugeführt wird. Er verläßt wieder den Behälter
nach einer
möglichst großen Umfangsstrecke tangential. Ferner wird in Achsrichtung des Behälters
ein Spülflüssigkeitsstrom, vorzugsweise aus Wasser, durch den zentralen Teil des
Drehfeld-es hindurchgeführt, der die leichten, nach der Drehfeldmitte verdrängten
Gutsbestandteile laufend abführt. Auf diese Weise wird das Drehfeld durch den Transportflüssigkeitsstrom
nicht gestört und den leichten Bestandteilen des Aufgabegutes genügend Gelegenheit
gegeben, sich innerhalb des Drehfeldes nach dessen Drehmitte hin zu bewegen, von
wo aus sie durch einen zentral in Achsrichtung durch das Drehfeld hindurchgeführten
Spülflüssigkeitsstrom laufend abgeführt werden.The present invention relates to an extremely advantageous and useful one
Modification of the method and the device according to patent 944 121, in which
according to the invention, the transport liquid flow on the circumference of the container in the direction of rotation
and preferably in the plane of the heavy fluid rotating field approximately tangentially züi
this is fed. He leaves the container again
after a
the largest possible circumferential distance tangentially. Furthermore, in the axial direction of the container
a rinsing liquid stream, preferably of water, through the central part of the
Rotating field-es passed through, which displaced the light ones after the rotating field center
Discharges good constituents on an ongoing basis. In this way the rotating field is created by the flow of transport liquid
not disturbed and enough opportunity for the light components of the task
given to move within the rotating field towards its center of rotation, from
where they are passed through the rotating field centrally in the axial direction
Rinsing liquid flow are continuously removed.
Das Drehfeld wird im Zwischenraum zwischen zwei vorzugsweise kegelförmigen
Treibscheiben eines Laufrades aufrechterhalten. Der Zwischenraum weist mittig zur
Drehachse an einer Seite eine Eintrittsöffnung und an der anderen eine Austrittsöffnung
für den zentralen Spülflüssigkeitsstrom auf. Der Behälter für das Laufrad ist im
Bereich des Laufradumfanges mit einem Ringraum ausgestattet, in den das Laufrad
mit seinem Umfangsschlitz hineinragt und an den etwa tangential ein Ein- und ein
Austrittsstutzen für den Transportflüssigkeitsstrom angeschlossen sind.The rotating field is preferably conical in the space between two
Maintain traction sheaves of an impeller. The gap points in the middle to
The axis of rotation has an inlet opening on one side and an outlet opening on the other
for the central flushing liquid flow. The container for the impeller is in the
Area of the impeller circumference equipped with an annular space in which the impeller
protrudes with its circumferential slot and at the approximately tangential one and one
Outlet nozzles for the transport liquid flow are connected.
Beim Betrieb der Vorrichtung mit Schwerflüssigkeitssuspensionen wird
der zur Aufrechterhaltung der Wichte im Drehfeld erforderliche Beschwerstoff erfindungsgemäß
mit dem zentralen Spülstrom in das Drehfeld eingeführt und dabei in seiner Körnung
so grob bemessen, daß er mit Sicherheit aus dem Spülstrom in das Drehfeld geschleudert
wird und dasselbe unter der Wirkung der Zentrifugalkräfte nach außen durchsetzt.When operating the device with heavy liquid suspensions
the weight required to maintain the density in the rotating field according to the invention
with the central flushing flow introduced into the rotating field and thereby in its grain size
so roughly dimensioned that it will certainly be thrown out of the flushing flow into the rotating field
is and the same penetrated under the action of centrifugal forces to the outside.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Querschnitt der Vorrichtung nach Linie
IJ in Abb. :2, während die Abb. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Abb. i darstellt.The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention
shown, namely Fig. i shows a cross section of the device along the line
IJ in Fig.: 2, while Fig. 2 shows a section along line II-II in Fig. I.
In einem Behälter i ist ein Laufrad 2 untergebracht, das im wesentlichen
aus zwei vorzugsweise kegelförmigen Treibschciben 3, 4 besteht. Die Treibscheiben
umschließen einen Raum, der an einer Seite durch die hohle Antriebswelle
5 eine zentrale Eintrittsöffnung und an der gegenüberliegenden Seite eine
zentrale Austrittsöffnung 6 für einen Spülflüssigkeitsstrom aufweist. Die
Antriebswelle 5 ist druckdicht mittels der Stopfbuchse 7 aus dem Behälter
i herausgeführt. Die Austrittsöffnung 6 liegt vor einem Austrittsstutzen
8 im Behälter und ist gegen den Innenraum desselben durch eine Dichtung
9, z. B. eine Spalt- oder Labyrinthdichtung, abgedichtet. Der Raum zwischen
den Treibscheiben steht nur über den Ringschlitz io am Laufradumfang mit dem Behälter
in Verbindung. Der Behälter i umschließt das Laufrad mit Spiel und weist gegenüber
dem Ringschlitz io des Laufrades einen Ringraum i i auf, in den etwa tangential
zum Laufrad und in Drehrichtung desselben ein Eintrittsstutzen 1:2 und tangential
zum Behälterumfang ein Austrittsstutzen 13 mit Abstand voneinander in Umfangsrichtung
des Ringraumes einmünden. Der Querschnitt des Austrittsstutzens 13 ist mittels
eines Drosselventils 14 einstellbar.In a container i there is housed an impeller 2 which essentially consists of two preferably conical drive pulleys 3, 4. The traction sheaves enclose a space which has a central inlet opening through the hollow drive shaft 5 on one side and a central outlet opening 6 for a flushing liquid flow on the opposite side. The drive shaft 5 is led out of the container i in a pressure-tight manner by means of the stuffing box 7. The outlet opening 6 is in front of an outlet nozzle 8 in the container and is against the interior of the same by a seal 9, for. B. a gap or labyrinth seal, sealed. The space between the traction sheaves is only connected to the container via the annular slot on the circumference of the impeller. The container i surrounds the impeller with play and has an annular space ii opposite the annular slot io of the impeller, in which an inlet nozzle 1: 2 is approximately tangential to the impeller and in the direction of rotation of the same and an outlet nozzle 13 is tangential to the container circumference and is spaced apart in the circumferential direction of the annular space merge. The cross section of the outlet connection 13 can be adjusted by means of a throttle valve 14.
Arbeitsweise Während des Betriebes sind der Behälter i und das Laufrad:2
mit Schwerflüssigkeit gefüllt. Das Laufrad erzeugt dann im Behälter i einen Staudruck,
der von der Lauf raddrehzahl und ader Wichte der Schwerflüssigkeit abhängt. Durch
den Stutzen 1:2 wird dem Behälter i ein -aus Schwerflüssigkeit bestehender Transportflüssigkeitsstrom
zugeführt, der etwa tangential in das Laufrad eintritt, im Bereiche des Ringschlitzes
io im Laufrad an dessen Drehbewegung teilnimmt und durch den Stutzen 13
tangential
wieder aus dem Behälter i austritt. Durch entsprechende Bemessung des Eintrittsdruckes
des Transportflüssigkeitsstromes und des Drosselquerschnitts 14 wird der Druck im
Behälter so groß bemessen-, daß sich das Laufrad nicht durch Pumpwirkung entleeren
kann. Der Schwerflüssigkeitsinhalt des Laufrades vollführt dann mit letzterem eine
strömungsfreie Rotation und bildet das Schwerflüssigkeitsdrehfeld a. Die Strömungsgeschwindigkeit
des Transportflüssigkeitsstromes im Bereich des Drehfeldumfanges entspricht dabei
vorzugsweise etwa der Umfangsgeschwindigkeit des Drehfeldes. Durch die hohle Antriebswelle
5
wird dem Drehfeld a zentral ein Spülflüssigkeitsstrom aus Wasser oder Schwerflüssigkeit
zugeführt, der das Drehfeld im Bereiche seiner Drehachse durchsetzt und durch die
Austrittsöffnung 6 wieder verläßt. Das Aufgabe-gut wird dem Transportflüssigkeitsstrom
beigemischt und gelangt mit diesem in die Umfangszone ides Drehfeldes und damit
in den Bereich höchster Zentrifugalwirkung. Die leichten Bestandteile des Aufgabegutes
werden dabei scharf nach der Drehmitte des Feldes hin in den Bereich des zentralen
Spülstromes verdrängt, der sie abführt, während die schweren Bestandteile außen
im Transportflüssigkeitsstrom bleiben und mit diesem den Behälter durch den Austrittsstutzen
13 verlassen.Mode of operation During operation, the container i and the impeller: 2 are filled with heavy liquid. The impeller then generates a dynamic pressure in the container i, which depends on the impeller speed and the weight of the heavy liquid. A transport liquid flow consisting of heavy liquid is fed to the container i through the nozzle 1: 2, which enters the impeller approximately tangentially, participates in its rotary movement in the area of the annular slot io in the impeller and exits the container i again tangentially through the nozzle 13. By appropriately dimensioning the inlet pressure of the transport liquid flow and the throttle cross section 14, the pressure in the container is dimensioned so high that the impeller cannot be emptied by the pumping action. The heavy liquid content of the impeller then performs a flow-free rotation with the latter and forms the heavy liquid rotating field a. The flow speed of the transport liquid flow in the area of the rotating field circumference preferably corresponds approximately to the circumferential speed of the rotating field. Through the hollow drive shaft 5 , a rinsing liquid stream of water or heavy liquid is fed centrally to the rotating field a, which flows through the rotating field in the region of its axis of rotation and leaves it again through the outlet opening 6. The feed material is added to the transport liquid flow and with it arrives in the circumferential zone of the rotating field and thus in the area of the highest centrifugal effect. The light constituents of the feed material are displaced sharply towards the center of rotation of the field into the area of the central flushing flow, which discharges them, while the heavy constituents remain outside in the transport liquid flow and leave the container with it through the outlet nozzle 13.
Die Trennwichte im Drehfeld a kann durch leichten Überdruck des Transportflüssigkeitsstromes
aufrechterhalten werden, unterdem laufend Schwerflüssigkeit von außen nach innen
in das Drehfeld eingeführt wird. Die Schwerflüssigkeit kann dem Feld auch mit dem
zentralen Spülstrom durch die Hohlwelle 5 zugeführt werden, insbesondere
bei der Verwendung von Beschwerstoffsuspensionen. Der dem Spülstrom zugesetzte Beschwerstoff
wird dann im Bereiche!des Drehfeldes aus dem zentralen Spülstrorn herauszentrifugiert
und speist das Drehfeld laufend von innen nach außen. Dabei wird die Körnung des
Beschwerstoffes so grob bemessen, daß er mit Sicherheit aus dem Spülstrom herauszentrifugiert
wird.The separation density in the rotating field a can be maintained by a slight excess pressure of the transport liquid flow, under which heavy liquid is continuously introduced into the rotating field from the outside to the inside. The heavy liquid can also be fed to the field with the central flushing flow through the hollow shaft 5 , in particular when using suspensions of heavy substances. The load added to the flushing flow is then centrifuged out of the central flushing flow in the area of the rotating field and continuously feeds the rotating field from the inside to the outside. The grain size of the weighted material is dimensioned so roughly that it will be centrifuged out of the flushing flow with certainty.
Das hat den erheblichen Vorteil, daß die die leichten Bestandteile
abführende Spülflüssigkeit einer Beschwerstoffrückgewinnung nicht unterzogen zu
werden braucht. Um dem mit dem Beschwerstoff beladenen Spülstrom eine für das sichere
Ausschleudern
des Beschwerstoffes erforderliche Drehgeschwindigkeit
zu erteilen, kann zwischen den beiden Treibscheiben 3, 4 eine Umlenkscheibe
15 vorgesehen sein, die den Spülstrom in einen Bereich höherer Umfangsgeschwindigkeit
des Laufradinhaltes führt. Ferner können in der Eintrittszone des Spülstrornes radiale
Schaufeln 16 vorgesehen sein, die den Spülstrom zwangläufig in Umdrehungen versetzen.This has the considerable advantage that the rinsing liquid which removes the light constituents does not need to be subjected to weight recovery. In order to give the scavenging flow loaded with the charged substance a rotational speed necessary for the safe ejection of the charged substance , a deflection disk 15 can be provided between the two traction sheaves 3, 4, which guides the scavenging flow into an area of higher circumferential speed of the impeller contents. Furthermore, radial blades 16 can be provided in the entry zone of the flushing flow, which inevitably set the flushing flow in revolutions.