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Aus Ferrosilicium oder ähnlich hartem Stoff bestehender Schwerstoff
für Schweretrüben zur Schwimmsinkscheidung von Mineralien Bei der Trennung von Stoffgemischen
verschiedener Wichte der Einzelstoffe werden Dicktrüben verwendet, die durch Zugabe
von Schwerstoffen zu Wasser oder Salzlösungen hergestellt werden, wobei die Wichte
dieser Dicktrüben durch Benutzung von Schwerstoffen hoher Wichte gesteigert werden
kann. Als solche Schwerstoffe sind beispielsweise amidosulfosaures Blei, Flußspat
und Hämatit, Eisenoxyd, Schwerspat, Ferrosilicium, Braunstein, Kiesabbrände, magnetisch
beeinflußbare Schwebemittel, Hammerschlag, Seesand, Ton, Lehm, Aluminiumsilikat
u. a. bekannt.
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Die zu trennenden Stoffe, beispielsweise Erze und Gangart, werden
in dieser Trübeflüssigkeit geschieden, wobei ein Teil, der im spezifischen Gewicht
leichter ist, oben schwimmt, während ein anderer Teil auf den Boden sinkt. Je nach
der Art und Menge des Pulvers kann die Wichte der Trübeflüssigkeitverschieden hoch
eingestellt werden. Die höchsten Wichten erreicht man mit Bleiglanz-und Ferrosiliciumpulver.
Soweit letzteres nicht einen bestimmten Siliciumgehalt überschreitet und noch magnetisch
ist, hat es den weiteren Vorteil, daß es aus den abfließenden Wässern leicht zurückgewonnen
werden kann, während beim Bleiglanz eine Flotation durchgeführt werden muß.
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Bei der praktischen Ausübung des Schwimmsinkverfahrens reichert sich
die Trübeflüssigkeit mit allerfeinsten Festteilchen in unerwünschter Weise an, wodurch
die Viskosität der Flüssigkeit allmählich so hoch wird, daß ein Aufschwimmen bzw.
Absinken der Erze nicht mehr stattfinden kann. Diese feinsten Teilchen stammen aus
dem aufbereiteten Erz, aber auch aus dem Beschwerungsstoffe selbst, der bei der
starken Bewegung der Flüssigkeit einem gewissen Abtrieb unterliegt.
Bei
Ferrosilicium ist dieser Abrieb zwar infolge seiner Härte sehr gering, aber er macht
sich doch in unerwünschter Weise bemerkbar.
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Die für die Eignung von Schwerstoffen für die Schwimmsinkscheidung
in der Praxis zu berücksichtigenden Erkenntnisse sind durch einen am Schluß der
Patentschrift angeführten Bericht des US-Department of Interior über entsprechende
Untersuchungen bekannt. Diese Untersuchungen gliedern sich auf den Einfluß der Stoffeigenschaften
des Schwerstoffes, den Einfluß der Wichte, der Korngröße, der Kornform und andere
Merkmale.
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Hinsichtlich der Wahl des Stoffes ist bekannt, daß Ferrosilicium mit
einem Siliciumgehalt zwischen io und 2o% eine besondere Überlegenheit wegen seiner
Härte, seiner magnetischen Eigenschaften und seiner Korrosionsfestigkeit aufweist.
Zur Wichte ist bekannt, daß Ferrosilicium bei 15% Siliciumgehalt dem Bleiglanz nur
so wenig nachsteht, daß der Nachteil gegenüber den durch die sonstigen Stoffeigenschaften
gegebenen Vorteile mehr als ausgeglichen ist. Hinsichtlich der Korngröße ist bekannt,
daß für Schweretrüben nur Korngrößen unter Zoo Mikron praktisch verwendbar sind.
Hinsichtlich der Kornform ist bekannt, daß der Kugel angenäherte Formen jeder kantigen
Form überlegen sind. Als Resultat dieser Erkenntnis schlägt der genannte Bericht
deshalb vor, Ferrosilicium in angenäherter Kugelform zu verwenden, wobei dieser
Schwerstoff durch Behandlung grobgemahlenen Ferrosiliciums in einer Kugelmühle gewonnen
werden kann, in der durch Schleifwirkung die nachteiligen Ecken und Kanten und Kristallanlagerungen
von den Körnern entfernt werden.
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Da Ferrosilicium mit 15% Siliciumgehalt eine gewisse Oxydierbarkeit
aufweist, kann nach dem erwähnten Bericht die Oxydierbarkeit durch Kalkzusatz herabgesetzt
werden.
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Die durch Reibmahlung als auch durch längeren Gebrauch abgerundeten
Ferrosiliciumkörner weisen aber immer noch eine rauhe Oberfläche auf, so daß im
Betrieb weiterhin störender Abrieb anfällt, der zu den bereits beschriebenen Nachteilen
führt.
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Hier setzt die Erfindung ein. Es werden nämlich etwa kugelförmige
Körner unter äoo Mikron des Ferrosiliciums für Schweretrüben zur Schwimmsinkscheidung
erfindungsgemäß durch Zerstäubung im Schmelzfluß gebildet, die eine gleichmäßig
glatte Oberfläche aufweisen. Die Zerstäubung von flüssiger Schmelze, die z. B. auf
elektrothermischem Wege hergestellt wird, ist an sich zur Herstellung von Kugeln
bekannt.
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Die gemäß der Erfindung hergestellten Ferrosiliciumkörner mit glatter
polierter Oberfläche sind dicht, massiv und von großer Härte und unterliegen weniger
dem Abrieb und der Korrosion als durch Reibmahlung hergestellte kugelähnliche Körner.
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Diese Eigenschaften sind grundverschieden von den Eigenschaften der
Kugeln, die bei der Metallpulvermetallurgie verwendet werden. Bei diesem Metallpulver
werden nämlich möglichst poröse Teilchen angestrebt, die sich durch Volurnschwund
leicht zusammenpressen lassen.
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An Stelle von Ferrosilicium ist es gegebenenfalls auch möglich, Ferrosiliciumlegierungen
anzuwenden, beispielsweise solche, die durch Zusatz von korrosionsverhütenden Metallen,
etwa von Kupfer, Aluminium oder anderen Stoffen erhalten werden können.
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Verwendet man aber das im elektrischen Schmelzofen erzeugte Ferrosilicium,
das vermutlich durch den stark reduzierenden Inhalt des Elektroofens und durch dessen
hohe Betriebstemperatur an sich weniger zur Korrosion neigt, so kann auf einen Zusatz
solcher korrosionsverhütender Stoffe verzichtet werden.
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Es kann aber auch Ferrosilicium verwendet werden, das bei der Calciumcarbidherstellung
als unerwünschtes Nebenprodukt anfällt und aus dem Carbidofen gesondert abgestochen
wird. Ebenso ist es möglich, das Ferrosilicium gemeinsam mit dem Carbid abzustechen
und es dann nach der Vergasung des Carbides mit Wasser zu gewinnen.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die etwa kugelförmigen,
glatten Ferrosiliciumteilchen nach der Erfindung in den Schweretrüben den obenerwähnten
oxydationsverhütenden Kalkzusatz nicht mehr brauchen. Der Wegfall von Korrosionsanfälligkeit
und Oxydierbarkeit in den wäßrigen Schweretrüben macht diesen Zusatz unnötig.
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Die bisher für Schweretrüben benutzten Ferrosiliciumkörner haben,
selbst wenn sie durch Reibung oder Gebrauch in Schweretrüben abgerundet sind, keine
so glatte Oberfläche wie die Teilchen nach der Erfindung, weil diese aus dem Schmelzfluß
entstanden sind. Die glatte Oberfläche aber stellt ein wesentliches Merkmal der
Erfindung dar.
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Ferrosilicium der bisherigen Art kann vom Ferrosilicium nach der Erfindung
nicht nur durch die obengenannten Eigenschaften, sondern auch durch eine Prüfung
unterschieden werden. Ferrosilicium nach der Erfindung zeigt unter dem Mikroskop
deutlich spiegelnde Oberflächen, die die bisherigen Ferrosiliciumarten nicht besitzen.
Auch diese Tatsache beweist, daß nach der Erfindung ein andersartiges Ferrosilicium
erhalten wird.
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Überdies erreicht man bei Verwendung von gemahlenem Ferrosilicium
höchstens Arbeitsdichten von 3,q., während man bei Verwendung von Ferrosilicium
nach vorliegender Erfindung zu Arbeitsdichten von 3,8 gelangt.
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Die neue Erfindung ist aber nicht auf Ferrosilicium beschränkt. Es
lassen sich auch andere, hinsichtlich ihrer Festigkeitseigenschaften ähnliche Stoffe,
die sich mit den bekannten Methoden zu dichten, harten, schweren, etwa kugelförmigen
Körnern mit glatter Oberfläche verformen lassen, verwenden. Auch sie haben den Vorteil,
daß Abrieb und Korrosion geringer als bisher sind und kleinere Verluste entstehen.
Sie besitzen eine höhere Wichte, -wodurch eine noch niedrigere Viskosität der Dicktrübe
erzielt wird; zudem sind die Kosten zur Herstellung von Körnern aus dem
Schmelzfluß
wesentlich geringer als die der Vermahlung. Gerade die Ferrosiliciumsorten mit verhältnismäßig
geringem Siliciumgehalt, die für derartige Dicktrüben bestimmter Verwendungsgebiete
in Frage kommen, weisen eine besonders große Zähigkeit und geringe Sprödigkeit auf
und lassen sich deshalb besonders schlecht und mit erhöhten Kosten vermahlen.