DEP0041380DA - Fortlaufendes Trennverfahren - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft die Trennung heterogener Mischungen von festen Teilchen und speziell ein fortlaufendes Verfahren zur Trennung von Teilchen verschiedenen spezifischen Gewichts aus ihren Mischungen, in denen mindestens ein Bestandteil in seiner vollen, ursprünglichen Grösse vorhanden ist.

Bisher wurde der sogenannten Sink- und Schwimmaufbereitung von Mischungen grosses Interesse entgegengebracht. Die Arbeitsweise schliesst eine Reihe verschiedener Verfahren zur Trennung von Stoffmengen ein, bei denen man von den verschiedenen Absatzgeschwindigkeiten oder den verschiedenen spezifischen Gewichten in einer Flüssigkeit passender Dichte Gebrauch macht. In ihrer einfachsten Form wird eine Mischung von zwei Arten fester Teilchen von verschiedenem, spezifischem Geweicht in eine Flüssigkeit eingebracht, deren Dichte grösser als der eine feste Bestandteil und kleiner als der andere ist. Das Gemenge wird hierbei durch das Bestreben des schweren Stoffes, sich abzusetzen, und des leichteren, im Schwebezustand zu bleiben, in seine Komponenten getrennt. Mancherlei Abänderungen wurden vorgeschlagen, um diese Trennung für ein fortlaufend arbeitendes Verfahren geeignet zu machen.

Bei der Anwendung dieser Verfahren können mancherlei Schwere-Flüssigkeiten mit einem hohen spezifischen Gewicht Verwendung finden, aber die meisten gewöhnlich gebrauchten enthalten Suspensionen von festen Stoffen geeigneter Größe oder sogenannte "Medium" in Wasser. Ein Teil der festen Stoffe liegt häufig in kolloider oder semikolloider Form vor. Teilchen dieser Grösse bleiben nicht allein suspendiert. sondern vermögen auch die zurückbleibenden, etwas grösseren Teilchen in mehr oder wenig beständiger Suspension zu halten. Bei passender Auswahl der festen Stoffe können Flüssigkeiten von irgendeiner gewünschten Dichte hergestellt werden. Bei Verwendung von Flüssigkeiten passend gewählter Dichte ist es durchaus möglich, feste Stoffe, die im spezifischen Gewicht um 0,01 - 0,05 voneinander abweichen, zu trennen.

In industrieller Hinsicht interessierte besonders die kontinuierliche Durchführung der Verfahren für den Bergbau bei der Anreicherung von Erzen geringen Gehaltes. Diese Verfahren sind besonders für Operationen in grossem Maßstab geeignet. Gleichzeitig arbeiten sie bei verhältnismässig geringen Gesamtkosten pro Einheit des Produktes. Demzufolge wurde die Anwendung der Schwerflüssigkeits-Verfahren auf diesem Industriegebiet in kommerzieller Hinsicht äusserst wichtig. Da die Praxis der Erzaufbereitung diese Probleme, die die vorliegende Erfindung zu lösen beabsichtigt, aufwarf, wird diese als Beispiel hier angeführt, obwohl das Vefahren dadurch nicht etwa begrenzt wird.

Trotz der offensichtlichen Vorzüge der Schwermittel-Trennung mittels Schwerflüssigkeiten sind dieser doch gewisse Grenzen gesetzt. Die wichtigste Beschränkung besteht darin, dass von der Unkostenseite aus das Verfahren immer weniger wirksam wird, je mehr sich die Grösse der zu trennenden Stoffe verringert. Demzufolge kann feines Material nicht wirtschaftlich behandelt werden. Besonders tritt diese Schwierigkeit in Erscheinung, wenn Versuche unternommen werden, Material mit einem starken Grössenunterschied zu behandeln. In industrieller Beziehung ist es gewöhnlich erforderlich, Material, das gröber als 0,64 cm ist, zu behandeln.

Dieses Versagen beim Behandeln von feinem Material hängt von verschiedenen Ursachen ab. Zunächst bedingt die Flüssigkeit hoher Dichte eine sorgfältige Herstellung. Die Herstellungskosten des festen Mediums (Beschwerungsstoffes) können zwischen 5 und 25 DM pro Tonne liegen und selbst verhältnismässig kleine Operationen können etwa 100 to für den Umlauf erfordern. Infolgedessen muss das Medium wiedergewonnen, gereinigt und wieder verwendet werden, wenn der Prozess praktisch durchführbar sein soll.

Früher erforderte diese Rückgewinnung grosse Absetz- anlagen usw., die nicht allein die festen Kosten wesentlich erhöhen, sondern nicht einmal eine gute Trennung herbeiführten. Die Anwesenheit von feinen Stoffen in dem Material vergrösserte die Schwierigkeit bei der Wiedergewinnung des Mediums weiter. Der Verlust an Medium war relativ hoch und stieg fortlaufend mit dem Anwachsen des Gehaltes an feinen Substanzen im Material. Da die festgelegten Kosten für das ursprüngliche Medium nicht durch die Wiedergewinnungskosten über einen gewissen Betrag anwachsen dürfen, ohne den wirtschaftlichen Vorzügen des Verfahrens zu schaden, bedeutete dies einen erheblichen Nachteil.

Mancherlei Versuche wurden unternommen, um Verfahren zu entwickeln, bei denen die Schwerflüssigkeits-Trennung auf unsortierte Materialien, die Teilchen von starken Größenunterschied enthalten, angewendet werden kann. Bei den günstigeren Verfahren wird ein grosses Quantum Medium und Erz gemischt und durch den Konzentrator in den Kreislauf zurückgeführt. Derartige Verfahren besitzen den Vorzug, dass viele feinere Stoffe behandelt werden können als in dem einfachen Schwimmaufbereitungsprozess.

Jedoch selbst diese vorteilhaften Verfahren besitzen gewisse praktische und wirtschaftliche Grenzen. Z.B. können diese Verfahren kein grobkörniges Material wirtschaftlich verarbeiten. Je gröber das Material ist, umso höher ist die Menge an Material, das in den Kreislauf zurückgeführt werden muss, um die für eine wirksame Anreicherung erforderlichen Bedingungen zu erhalten, und umso geringer ist daher die Durchgangskapazität. Während eine befriedigende Anreicherung mit ziemlich grobkörnigem Material erhalten werden kann, wenn genügend Wasser verwendet und genügend Erz in den Kreislauf zurückgeführt wird, fordern wirtschaftliche Erwägungen eine bestimmte obere Grenze für die Materialgrösse: Für Hämatit-Erze liegt z.B. diese obere Grenze gewöhnlich bei etwa 0,64 cm. Überdies ist keine dieser abgeänderten Verfahren so wirksam wie die einfache Schwimmaufbereitung.

Infolgedessen besteht ein ausgesprochener Bedarf für ein geeignetes Verfahren in der Industrie, besonders bei der Aufbereitung der Erze, das diese Nachteile nicht aufweist. Es wird ein Verfahren benötigt, das ganz allgemein zur Behandlung von Material mit einem starken Grössenunterschied geeignet ist. Gleichzeitig muss es ein Verfahren sein, das das Medium hoher Dichte bei Durchführung der Trennung sparsam verbraucht.

Demgegenüber kommen bei dem Verfahren gemäss der Erfindung die Vorzüge einer Trennung mit dem schweren Medium bei Behandlung von Material unbeschränkter Grösse zur Geltung. Ausserdem wird der Bereich der Teilchengrössen erheblich erweitert, innerhalb dessen eine Anreicherung ohne Sortierung erreicht wird.

Die Erfindung besteht darin, daß die ganze Mischung in eine Flüssigkeit eingebracht wird, in der genügend fein zerteiltes, magnetisch erregbares Material suspendiert ist, um eine Flüssigkeitsdichte, die zwischen den spezifischen Gewichten der zu trennenden Stoffe liegt, zu erhalten, dass die leichte Fraktion, die schwimmt, und die schwere Fraktion, die zu Boden sinkt, gesammelt werden, dass ferner die leichte und die schwere Fraktion getrennt mindestens einer magnetischen Trennung unterworfen werden, wobei magnetisierbare Stoffe magnetisch werden und alle magnetisch erregbaren Stoffe von jeder Fraktion daraus abgetrennt werden, dass diese abgetrennten, magnetisierten Stoffe gesammelt und entmagnetisiert werden, dass die entmagnetisierten Stoffe in Wasser suspendiert werden, um eine Suspension herzustellen, die die gleiche Dichte besitzt wie die Schwereflüssigkeit und dass diese Suspension dem Hauptteil der Flüssigkeit hoher Dichte wieder zugeführt wird, daß die Rückstände nach Entfernung der magnetisch erregbaren Stoffe aus den Fraktionen, die die Maschenweite unterschreiten, als reine, leichte und reine, schwere Fraktionen gesammelt werden.

Das Verfahren gemäss der Erfindung betrifft auch einen Kreislauf der Flüssigkeit, der Siebe mit geeigneten Maschen enthält, die so eingerichtet sind, dass Material der verschiedensten Grössen verarbeitet werden kann. In Verbindung mit passend angeordneten, magnetischen Separatoren ermöglicht dieses Verfahren eine wirksame Anreicherung ohne bedeutende Verluste an Medium, die bei den Versuchen, Teilchen von geringer Grösse nach dem Schwimmverfahren früherer Art zu behandeln, bisher auftraten.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung veranschaulicht, die den Flüssigkeitskreislauf an drei Beispielen darstellt. In der Zeichnung stellt

Fig. 1 den Hauptkreislauf der Flüssigkeit dar,

Fig. 2 stellt eine Abänderung des Verfahrens dar, bei dem nur ein Teil des Mediums fortlaufend gereinigt wird und

Fig. 3 stellt eine weitere Abänderung dar, bei der zu der fortlaufenden Reinigung nur eines Teils des Mediums der direkt in den Kreislauf zurückgeführte Teil zusätzlich einer weiteren Siebbehandlung unterworfen wird.

In bezug auf das allgemeine Flußbild, wie es z.B. durch Fig. 1 dargestellt wird, ist zu bemerken, dass das Material das gesamte Erz umfasst. Unter gewissen Umständen kann das unzerkleinerte Erzhaufwerk behandelt werden, doch ist es in der Praxis üblich, das Erz vorher passend zu zerkleinern, und zwar auf eine Maximalgrösse von etwa 50 mm. Es ist in der Praxis ebenfalls üblich, das zerkleinerte Erz zu waschen.

Dies ist von Nutzen, aber bei der Arbeitsweise der Erfindung nicht wesentlich.

Das zerkleinerte Erz wird über ein grosses Sieb geleitet, das eine Maschenweite von etwa 0,64 cm besitzt.

Der Siebüberlauf, d.h. das Korn über 0,64 cm wird direkt einem Separatorkonus für schweres Medium zugeleitet, während der Siebdurchfall (Korn unter 0,64 cm) direkt zu einem der üblichen Sortierer geht. Der aussortierte Sand bildet zusätzliches Material für den Separatorkonus und der Überlauf wird gewöhnlich den Abgängen geleitet, kann aber gegebenenfalls einer zusätzlichen Behandlung unterworfen werden.

Die Verwendung des Siebes ist für die Arbeitsweise dieses Verfahrens nicht wesentlich. Das ganze Erz kann auch unklassiert zum Sortierer geleitet werden, wie durch die punktierte Linie in Fig. 1 angezeigt ist. Diese Arbeitsweise ist jedoch teurer, da sie eine grössere Apparatur und größere Wassermengen erfordert, um das gleiche Ergebnis zu erzielen. Die direkte Sortierung des gesamten Materials erfordert vom Sortierer die Behandlung einer grossen Menge an Material, ohne dass mit dem grobkörnigeren Material irgendeine brauchbare Verarbeitung vorgenommen wird. Die Verwendung eines Siebes zur Aussortierung des grobstückigen Materials ist deshalb vorzuziehen.

Die üblichen Sortierer sind gewöhnlich auf eine Trennung bei fast jeder gewünschten Korngrösse einstellbar. In dem vorliegenden Verfahren ist diese Grösse so gewählt, daß alle Stoffe unter der feinsten Grösse, die von den Bedingungen im Separator abhängt, vollständig entfernt werden. Diese Bedingungen wechseln unter anderem mit der Verschiedenheit des spezifischen Gewichts der Sink- und Schwimmfraktion, der Viskosität und Dichte des Mediums sowie mit der Separatorgrösse.

Während es für jeden einzelnen Arbeitsgang eine noch brauchbare Mindestgrösse des Materials gibt, kann dies nicht für alle Fälle bestimmt festgelegt werden, sondern wechselt mit den Bedingungen und den zu behandelnden Stoffen. Als allgemein praktisch wurden ungefähr 65 Maschen gefunden. Es leuchtet daher ein, dass das vorliegende generelle Verfahren ein Material behandelt, das alle Stoffe unter ungefähr plus 65 Maschen einschliesst. Dies bedeutet einen deutlichen Vorteil gegenüber den meisten Schwimmverfahren, die, wie oben bemerkt, überwiegend auf ein Material von etwa plus 0,64 cm beschränkt sind.

Der Sand oder Satz vom Sortierer zusammen mit dem groben, die Maschenweite übersteigenden Material werden dem Separator zugeführt. Dieser Separator stellt ebenfalls eine Standardausführung dar. Die zu behandelnden Stoffe werden an der Spitze des Separators eingeführt. Der Überlauf des Separators, bestehend aus den leichten "Schwimm"-teilchen des Materials plus Medium, wird in üblicher Weise abgezogen. Das zirkulierende Medium wird in den Separator an irgendeiner Stelle eingeführt und die schwere oder "Sink"fraktion vom Boden des Separators in üblicher Weise abgezogen.

Der Überlauf oder die "Schwimm"fraktion wird direkt einem Dränier- und Waschsieb zugeführt. Hingegen kann die Maschenweite dieses Siebes nicht bestimmt festgelegt werden, da es erforderlich sein kann, sie den Umständen entsprechend etwas zu ändern. Siebe mit der Feinheit von 10 Maschen sind mit zufriedenstellendem Ergebnis verwendet worden. Feinere Siebe sind hierbei im allgemeinen nicht praktisch, weil die Kapillaranziehung den Durchgang des Mediums durch die Öffnungen in einem solchen Mass verzögert, dass eine wirksame Trennung des Mediums vom Erz nicht erzielt wird. Dies bildet eine zusätzliche ausschlaggebende, wirtschaftliche Begrenzung. Die Anschaffungskosten und die Instandhaltung des möglichst aus rostfreien Stahl bestehenden Siebes vergrössern sich sehr schnell in dem Mass, wie die Maschen feiner werden, so dass es empfehlenswert ist, eine möglichst grosse Maschenweite zu verwenden. Es ist daher vorzuziehen, ein Sieb, das gröber als 10 Maschen ist, zu verwenden.

Der Überlauf des Siebes, der eine reine, grobkörnige Schwimm-Fraktion bildet, kann gesondert gesammelt werden. Gewöhnlich bildet er jedoch einen Teil des etwaigen Schwimmkonzentrates, wie in Fig. 1 gezeigt. Der im wesentlichen aus Feinem, Medium und Wasser bestehende Siebdurchfall wird dann zuerst einem Magnetisierblock, danach einem Eindicker, zwecks Entfernung des überschüssigen Wassers, wie in Fig. 1 gezeigt, zugeführt. Dieses Wasser kann bei irgendeiner Verfahrensstufe, bei der es gebraucht wird, in den Kreislauf zurückgeführt werden. Während die Verwendung des Magnetisators und Eindickers bei dieser Arbeitsweise ohne Zweifel von Vorteil ist, ist sie jedoch nicht unbedingt erforderlich. Man kann die Stoffe auch direkt dem magnetischen Konzentrator zuführen. Jedoch erfordert dies eine unnötig grosse Kapazität des letzteren.

Die eingedickte Mischung aus Feinem und Medium wird dann einem gebräuchlichen magnetischen Konzentrator zugeführt. Die magnetischen Konzentratorabfälle werden durch einen oder mehrere magnetische Konzentratoren geleitet und kommen als reine, feine Schwimmfraktion heraus. Diese Fraktion kann wiederum ein Produkt für sich bilden, wird aber gewöhnlich mit der reinen, grobkörnigen Fraktion vom Dränier- und Waschsieb, wie in Fig. 1 gezeigt, vereinigt. Der Überlauf aus den verschiedenen magnetischen Konzentratoren, im wesentlichen aus Medium plus Wasser bestehend, kann getrennt behandelt werden, wird aber vorzugsweise, wie in Fig. 1 gezeigt, vereinigt.

Der Satz vom Separator, bestehend aus der schweren oder "Sink"fraktion und Medium, wird getrennt behandelt. Die Behandlung ist jedoch die gleiche wie bei der Schwimmfraktion und wird in einem zweiten Apparatesatz durchgeführt. Es wird eine reine, grobstückige Fraktion und eine reine, feine Fraktion wie im Falle der Schwimmfraktion erhalten. Diese Fraktionen können entweder getrennt gehalten oder als einzelnes Sinkkonzentrat vereinigt werden.

In beiden Fällen, den Sink- und Schwimmfraktionen, kann die Anzahl der verwendeten magnetischen Konzentratoren wechseln. Es wurde gefunden, dass die Vewendung von einem Paar in Serien geschalteter Konzentratoren für jede Fraktion, wie in Fig. 1 gezeigt, gewöhnlich recht befriedigende Resul- tate ergibt. Es kann - falls gewünscht - nur ein Konzentrator benutzt werden. Auf der anderen Seite können in gewissen Fällen drei oder selbst mehr von Nutzen sein. Auch ist es nicht wesentliche, dass beide Fraktionen, die Sink- und Schwimmfraktion, in der gleichen Anzahl Apparate behandelt werden. In gewissen Fällen, die von Faktoren wie Kapazität der Separatoren, erforderliche Durchgangsmenge und Natur des Materials abhängen, kann die Verwendung von ein oder zwei Separatoren für eine Fraktion ausreichend und eine grössere Serie für die andere Fraktion erforderlich sein. Die Hauptmerkmale der Arbeitsweise des Verfahrens werden jedoch nicht durch die in jedem Fall verwendete Grösse oder Anzahl der Separatoren geändert.

Bei der Behandlung der Sink- und Schwimmfraktionen besteht das Konzentrat von den magnetischen Konzentratoren im wesentlichen aus Medium und Wasser. Diese Suspensionen sind im allgemeinen für eine direkte Rückführung in den Kreislauf zu verdünnt. Deshalb wird das Produkt des magnetischen Konzentrators einer an sich bekannten Entwässerungsvorrichtung zugeleitet. Auf diese Weise wird das überschüssige Wasser entfernt und ein eingedickter Schlamm oder Medium gewonnen. Dieses eingedickte Medium wird dann durch einen geeigneten Entmagnetisator geleitet und das eingedickte und entmagnetisierte Medium wieder dem Separatorkonus zugeführt. Es kann erwünscht sein, die Dichte des zurückgeleiteten Mediums dem in den Separator verwendeten anzugleichen. Dies wird unmittelbar vor seiner Einführung in den Separator durch Zufügen von Wasser bewerkstelligt.

Falls erwünscht können die Konzentrate von den magnetischen Separatoren, die in Verbindung mit den zu reinigenden Schwimm- und Sinkfraktionen verwendet wurden, getrennt behandelt werden. Jedoch wird das Medium in jedem Fall, nachdem es entmagnetisiert und bevor es dem Separator wieder zugeleitet worden ist, vereinigt. Es ist jedoch durchaus praktisch und einfacher, diese Überläufe vor der Ausführung der Verdichtung und Entmagnetisierung zu vereinigen. Diese Anordnung ist in Fig. 1 gezeigt.

Da bei diesem Verfahren keine Mühe darauf verwendet wurde, das Material vor der Behandlung genau zu klassieren, z.B. mittels Sieben, und da dies tatsächlich einer der Hauptvorzüge der Erfindung ist, ist der Behandlung des Schlammes besondere Beachtung zu widmen. Zunächst wird der Hauptteil des Schlammes vom Sortierer zusammen mit den Material, das hinsichtlich der Grösse für eine wirksame Anreicherung im Separator zu klein ist, dem Überlauf zugeführt. Dieser Schlammteil, der aus dem Kreislauf bald nach Beginn entfernt wird, bereitet bei den folgenden Verfahrensgängen keine Schwierigkeiten.

Bei den bekannten Verfahren bildete die Wiedergewinnung des Mediums aus dem vorhandenen Schlamm die Hauptschwierigkeit. Medium und Schlamm sind beide sehr fein und weichen nicht sehr im spezifischen Gewicht voneinander ab. Infolgedessen können sie durch Absetzen nicht wirkungsvoll getrennt werden. Da jedoch die Behandlung gemäss der Erfindung ein stark magnetisches Medium ergibt, besteht keine Schwierigkeit bei der Trennung desselben vom Feinen oder sogar vom Schlamm in einem Magnetscheider.

Das der Schlamm von manchen Erzen gewöhnlich ein geringeres spezifisches Gewicht hat als der Rest des Erzes, kann er durch den Sortierer aus dem Überlauf entfernt werden. Schlamm, der nicht durch den Sortierer entfernt worden ist, sammelt sich schliesslich im Schwimmkonzentrat an; das Sinkkonzentrat ist in derartigen Fällen gewöhnlich frei davon. Aus diesem Grund kann es in manchen Fällen vorteilhaft sein, die reine, grobe Fraktion aus den Dränier- und Waschsieben von der feinen Fraktion, die aus den Magnetscheidern entfernt wurde, getrennt zu halten. Falls das feine Schwimmkonzentrat ein brauchbares Produkt darstellt, kann es später entschlammt und dadurch angereichert werden.

Wie ausgeführt wurde, besteht der Hauptzweck der weiteren Behandlung des aus den Dränier- und Waschsieben (der Fig. 1) kommenden Satzes in der Trennung des magnetischen Mediums vom Feinen. Aber bei Anwesenheit des letzteren können der Satz aus dem Dräniersieb und der eingedickte Satz vom Waschsieb ebenso wie die flüssigkeit hoher Dichte direkt dem Scheider zurückgeführt werden. Jedoch darf diese direkte Rückführung nur in beschränktem Ausmass stattfinden. Es leuchtet ohne weiteres ein, dass nur ein bestimmter Höchstbetrag an Feinem zulässig ist, da ein Überschuss die Viskosität des Mediums zu einer Höhe ansteigen lassen würde, bei der es seine Wirksamkeit verliert. Im Flußbild der Fig. 1 wird ein Sieb-Bodensatz, der Medium und Feines enthält, direkt in den Kreislauf zurückgeführt.

Es ist empfehlenswert, den Teil des Satzes aus den Dräniersieben direkt zu dem Magnetscheider zurückzuführen. Dabei erspart man nicht nur die Reinigung von mehr Medium, als notwendig ist, sondern erzielt auch verschiedene weitere Vorteile. Die Rückführung von ungereinigtem Medium vermindert die Kapazität der erforderlichen Reinigungsapparatur und verringert auch den Betrag an magnetischem Medium, der zur Füllung der Apparatur erforderlich ist. Eine Abänderung des Flußbildes der Fig. 1, die die Verwendung von etwas ungereinigtem Medium in dieser Weise zulässt, ist in Fig. 2 gezeigt.

Da die Sink- und Schwimmfraktionen ähnlichen Behandlungen unterworfen werden, soll die Schwimmfraktion als Erläuterungsbeispiel dienen. Der Überlauf vom Separator, im wesentlichen aus der Schwimmfraktion plus Medium bestehend, wird zu einem Dräniersieb geschickt. Dieses Sieb ist dazu geeignet, die grösseren Teilchen in einer Grössenordnung, die völlig frei von Feinem, Schlamm und Medium ist, zu entfernen. Hingegen kann die Grösse nicht für alle Fälle festgelegt werden. Durchschnittlich sind etwa 6 Maschen ausreichend. Der Überlauf von diesem Sieb, bestehend aus der die Maschenweite übersteigenden Schicht und Medium, wird zu einem Waschsieb geleitet. Das die Maschenweite des letzteren übersteigende Material, bestehend aus der reinen, grobkörnigen Schicht, kann entweder getrennt gesammelt oder mit der feinen Schicht gemischt werden, um ein kombiniertes Schwimmkonzentrat wie in Fig. 1 zu bilden. Der Satz des Waschsiebes geht zu dem Magnetisator, Eindicker und Magnetscheider wie in Fig. 1.

Der Satz vom Dräniersieb erfährt jedoch eine andere Behandlung. Er wird in zwei Teile geteilt. Ein möglichst grosser Teil wird unter Vermeidung einer Überschreitung des zulässigen Betrages an Feinem und Schlamm im Separator direkt zu der Flüssigkeit hoher Dichte im Separator zurückgeleitet. Der zurückbleibende Teil wird mit dem Satz vom Waschsieb gemischt und dem Teil des Verfahrens zugefügt, bei dem das Medium vom Feinen getrennt wird. Die gleiche Behandlung wird mit der Sinkfraktion vorgenommen.

Bei Verwendung der in dem Flussbild von Fig. 1 und 2 benutzten Apparatur treten manchmal Störungen bei Erzen auf, die grosse Mengen grobkörniger Ersatzteile in der Sink- oder Schwimmfraktion enthalten. Diese verursachen übermässige Abnutzung des verhältnismässig feinmaschigen, bei der Dränage verwendeten Siebes. Ein Flussbild zur Überwindung dieser

Schwierigkeit wird in Fig. 3 gezeigt. Das feine Drahtgewebe von Fig. 1 und 2 ist durch eine Sieb gröberer Maschenweite ersetzt. Der Siebüberlauf wird getrennt den Waschoperationen unterworfen und lediglich eine verhältnismässig kleine Menge an Siebdurchfall, der frei von überschüssigem groben Erz ist, wird auf einem feinen Sieb behandelt. Auf diese Weise wird eine übermässige Abnutzung des feinen Siebes vermieden.

Das in Fig. 3 dargestellte Flussbild weist noch einen weiteren Vorzug auf. Beim Abtrennen des Satzes vom Entwässerungssieb und Rückführung zum Separator wurde gefunden, dass manchmal die Flüssigkeit einen beträchtlichen Anteil einer Materialgrösse enthält, die durch weiteres Sieben daraus entfernt werden kann. Das Flussbild der Fig. 3 zeigt, wie hierbei mit Vorteil eine dritte Fraktion angesammelt werden kann. Diese Fraktion wird gewöhnlich dem Konzentrat, wie in Fig. 3 gezeigt, zugefügt. Jedoch kann sie wie die anderen Fraktionen getrennt gesammelt werden. Das die Maschenweite von diesem feinen Sieb unterschreitende Material bildet im wesentlichen Feines von minus 65 Maschen, Medium und Wasser und wird zu dem Separator direkt zurückgeleitet. Im übrigen ist der Arbeitsgang von Fig. 3 der gleiche wie in Fig. 2.

Aus Vorstehenden ist zu ersehen, dass das Verfahren gemäss der Erfindung eine Anzahl wichtiger Vorzüge aufweist. Als erstes und wichtigstes erlaubt es eine Behandlung von unsortiertem Material und ermöglicht eine zuverlässige Anreicherung, die bei einem ausgedehnten Grössenunterschied von etwa 65 Maschen bis zu etwa minus 5 cm oder sogar gröber durchgeführt werden kann. Ebenfalls ist ersichtlich, dass das Verfahren schnell und leicht ausgeführt werden kann und nur ein geringer Verlust an Medium eintritt, das das Wiedergewinnungsverfahren ausserordentlich wirksam ist. Weiterhin arbeitet der Prozess mit einem Minimum an Wasserverbrauch. Ein grosser Anteil des im Verfahren verbrauchten Wassers kann gesammelt und wieder verwendet werden.

Während bisher hauptsächlich die Behandlung von Erzen beschrieben wurde, bestehen für die Erfindung auch andere Anwendungsmöglichkeiten. Es kann z.B. bei der Anlegung von Pflanzungen zur Trennung von verschiedenen Arten von Materialien, die verschiedenes spezifisches Gewicht aufweisen, angewendet werden. Eine derartige Nutzanwendung ist z.B. die Trennung von Fiber und Gummi bei der Gewinnung des letzteren.

Weitere Beispiele sind die Trennung des Kornes vom Spreu, die Abtrennung von Nichteisenmetallen, Schleifmitteln von Metallteilen und manches andere. Das Verfahren ist daher sehr vielseitig; die verschiedenen Verfahrensstufen müssen selbstverständlich den jeweiligen Bedingungen angepasst werden. Da das Trennmedium mit irgendeinem gewünschten, spezifischen Gewicht hergestellt werden kann, kann das Verfahren zur Trennung von fast allen Stoffen verwendet werden, die unempfindlich gegen Feuchtigkeit sind und voneinander um etwa 0,01 im spezifischen Gewicht differieren.

Während sich die Beschreibung der vorliegenden Erfindung in weitem Maße mit der Bildung eines Schwimm- und Sinkkonzentrates unter Verwendung eines einzigen Zweiweg-Separators befasste, wird das Verfahren notwendigerweise nicht dadurch begrenzt. Z.B. können entweder die Schwimm- oder die Sinkstoffe aus dem Separator der Figuren 1 - 3 einem Ergänzungsseparator zugeleitet werden, in welchem sie noch weiter durch ein Medium von abweichender Dichte behandelt werden können. Ein weiterer Satz von Sieben, Magnetisiervorrichtungen, Eindickern und Magnetscheidern kann vorgesehen sein, um eine zusätzliche Trennung vorzunehmen. Oder es kann in manchen Fällen ein Dreiweg-Separator vorteilhaft verwendet werden, um eine Zwischenfraktion zu erhalten.

Derartige zusätzliche Fraktionen können auch für einzelne, verschiedene Zwecke hergestellt werden. Dies kann ein drittes, gewünschtes Produkt sein. Weiterhin kann die dritte Fraktion aus einem grossen Anteil von grobem, leichtem Material bestehen, das infolge seiner Grösse und/oder seines Trägheitsvermögens nicht richtig von dem Schwerabflüssigkeitsseparator abgeschwemmt wird, verbunden mit feinem, schwerem Material, das infolge seiner relativ grossen Oberfläche im Vergleich zu seiner Masse nicht genügend zu Boden sinkt. In einem derartigen Fall wird der letzte Bodensatz sehr von seiner Zusammensetzung abhängen. Die Fraktion kann je nach ihrem Charakter entweder dem Schwimm- oder Sinkkonzentrat direkt zugefügt werden. Jedoch enthält das die Maschenweite übersteigende Material vom Dränier- und/oder Waschsieb, falls letzteres die passende Maschengrösse für diese Fraktion besitzt, verhältnismässig reines, leichtes Material, so dass es dem Schwimmkonzentrat zugeführt wird. Der Siebdurchfall und die Abgänge vom Magnetscheider, die die feineren Partikel enthalten, können als Schwimm- oder Sinkkonzentrat entsprechend ihrem Gehalt eingeteilt werden.

Claims (6)

1.) Verfahren zur kontinuierlichen Trennung von Teilchen verschiedenen spezifischen Gewichtes aus Mischungen derselben, wobei a) die Mischung in eine Flüssigkeit eingebracht wird, in der magnetisch erregbares Beschwerungsmittel zur Erzeugung einer Flüssigkeitsdichte zwischen den zu trennenden Stoffen fein verteilt ist, wobei b) die leichte Fraktion, die oben schwimmt und die schwere Fraktion, die zu Boden sinkt, getrennt gesammelt wird, c) die getrennt gesammelten unteren und oberen Fraktionen auf geeigneten Sieben einer Dränierung und Waschung unterworfen werden und beide Fraktionen in reines, grobes Siebmaterial, das die Maschenweite übersteigt und Siebmaterial, das Feines, magnetische Stoffe und überschüssiges Wasser enthält und das die Maschenweite unterschreitet, getrennt werden und wobei d) der Siebdurchfall einem Rückbehandlungsprozess unterworfen wird und das wiedergewonnene, magnetisch erregbare Material eienr getrennten Flüssigkeit mit bestimmter Dichte dem Kreislauf wieder zugefügt wird - Verfahren, die bisher nur angewandt werden konnten bei Maschenweiten plus 10 -, gekennzeichnet durch eine Behandlung von magnetisch erregbaren Teilchen ohne Verluste in Mischungen, worin zum mindesten einer der Bestandteile in ursprünglicher Grösse vorhanden ist, einschliesslich der durch ein minus 10 Maschensieb gehenden Teilchen und folgenden charakteristischen Merkmalen 1) dass die leichte Fraktion und der Siebdurchfall der schweren Fraktion getrennt behandelt werden, 2) dass beide getrennt einer Behandlung unterworfen werden, in welcher hauptsächlich alle magnetisch erregbaren Beschwerungsmittel jeder Fraktion magnetifiziert wird und alle magnetisch erregbaren Stoffe davon abgetrennt werden und 3) dass die von magnetischen Beschwerungsmitteln freien Reste getrennt entwässert werden, um gereinigte, feine, obere und gereinigte schwere Fraktionen zu erhalten.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die leichte Fraktion, die schwimmt, und die schwere Fraktion, die sinkt, gesammelt und getrennt einem Arbeits- gang unterworfen werden, der im Dränieren und Waschen auf geeigneten Sieben besteht, wobei beide Fraktionen in reines, grobes Siebmaterial, das die Maschenweite übersteigt, und Siebmaterial, das die Maschenweite übersteigt, und Siebmaterial, das die Maschenweite unterschreitet, das Feines, magnetische Stoffe und überschüssiges Wasser enthält, getrennt werden, beide Siebfraktionen, die die Maschenweite überschreiten, getrennt als leichte und schwere Produkte gesammelt und beide Siebfraktionen, die die Maschenweite unterschreiten, getrennt einer magnetischen Trennung unterworfen werden.

3.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung klassiert wird, eine Größentrennung bei etwa 65-100 Maschen vorgenommen wird und die Fraktion unter 65-100 Maschen der restlichen Behandlung nicht unterworfen wird.

4.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kornklassen von dem Dränier- und Waschsieb, die die Maschenweite unterschreiten, durch einen Magnetisator geleitet werden, wobei die magnetisierbaren Stoffe vom Siebmaterial, das die Maschenweite unterschreitet, magnetisiert werden, die magnetisch behandelten Stoffe entwässert werden, ehe die magnetisch erregbaren Stoffe daraus abgetrennt werden.

5.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das schwere flüssige Medium getrennten leichten und schweren Fraktionen gesammelt werden und getrennt durch Dräniersiebe gehen und zumindest ein Teil des Satzes vom Dräniersieb als Teil des schweren flüssigen Mediums zur Behandlung nachfolgender Stoffgemenge wieder verwendet wird.

6.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die leichten und schweren Fraktionen, nachdem sie durch das schwere, flüssige Medium getrennt wurden, getrennt durch Dräniersiebe geleitet werden und zumindest ein Teil des Materials, das die Maschenweite der Dräniersiebe unterschreitet, erneut auf den Sieben behandelt wird, das Material, das die Maschenweite bei dieser erneuten Siebbehandlung unterschreitet, als Produkt gesammelt wird und zumindest ein Teil des erneut gesiebten Materials, das die Maschenweite unterschreitet, direkt dem Hauptteil des schweren flüssigen Mediums zugeführt wird.