EP0508335A2 - Device for seperating light materials from sand and gravel - Google Patents

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EP0508335A2
EP0508335A2 EP92105859A EP92105859A EP0508335A2 EP 0508335 A2 EP0508335 A2 EP 0508335A2 EP 92105859 A EP92105859 A EP 92105859A EP 92105859 A EP92105859 A EP 92105859A EP 0508335 A2 EP0508335 A2 EP 0508335A2
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EP
European Patent Office
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inner chamber
overflow
outer chamber
chamber
feed
Prior art date
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EP92105859A
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German (de)
French (fr)
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EP0508335B1 (en
EP0508335A3 (en
Inventor
Hans Van Der Kuil
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Allmineral Aufbereitungstechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Huelskens & Co
Allmineral Aufbereitungstechnik GmbH and Co KG
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Application filed by Huelskens & Co, Allmineral Aufbereitungstechnik GmbH and Co KG filed Critical Huelskens & Co
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Publication of EP0508335A3 publication Critical patent/EP0508335A3/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • B03B5/62—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by hydraulic classifiers, e.g. of launder, tank, spiral or helical chute concentrator type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B11/00—Feed or discharge devices integral with washing or wet-separating equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating

Definitions

  • the invention relates to a device for separating light materials from mineral raw materials, in particular from sand and gravel, with a sorting area working according to the fluidized bed method, with a task for the raw material, a discharge for the cleaned material and an overflow for the light materials.
  • a generic device results from the company publication "LINATEX - LINARD", 04.83 from Schauenburg Maschinen- und Anlagenbau GmbH.
  • the known device consists of a cylindrical single-chamber container with an almost flat bottom and a discharge for the cleaned sand arranged therein. Above the bottom is a nozzle floor through which underwater flows arranged above which, during operation of the device, the so-called fluidized bed space is built up, in which, using the fine fractions of sand contained in the raw material task, a very high turbidity density is created, which can float organic contaminants contained in the raw material task, in particular heavily carbonized wood, so that the contaminants are washed out with the overflow water.
  • the disadvantage of the known device is that the raw material feed must be very solid; For example, in the dry extraction of the raw material to be cleaned, a task directly via a belt conveyor and in the case of wet extraction in the form of a sand / water mixture, a pre-thickening of the raw material feed, for example in hydrocyclones, is required. Since wet extraction is predominant in today's extraction processes, the known device requires the connection of an additional thickening stage with a corresponding mechanical and procedural effort with regard to controlling the composition of the tasks.
  • the invention is therefore based on the object of improving a generic device in such a way that there are no restrictions with regard to the sands and gravel to be cleaned, particularly in the case of the raw material feed, and that the cleaning or separation success is further improved.
  • the basic idea of the invention is that the device is designed in two stages with an inner chamber with an assigned feed arrangement for the raw material feed and the separation of the coarse sand and with an outer chamber surrounding the inner chamber and separated by an overflow for sorting the fine sand, whereby the outer chamber is designed as a sorting area which works according to the fluidized bed method and is followed by the overflow for the light materials.
  • the two-stage design of the device has the advantage that the coarse sands are first separated from the raw material feed in the inner chamber before the fine sands are sorted and cleaned in the outer chamber with the separation of the impurities; the device thus allows a high throughput because the sorting stage is considerably relieved.
  • Another advantage is that there are no special requirements for the solids content in the raw material feed; the raw material can be applied in almost any dilution, since in the inner chamber, in addition to the separation of the coarse sands, there is also an equalization the overflow into the outer chamber with the sorting area takes place or can be adjusted.
  • an impact body which leaves an outer annular gap is arranged centrally in the inner chamber, a feed tube ending at a distance above the impact body.
  • the surface of the impact body can be designed to slope downwards, whereby it can alternatively be expedient to make the surface of the impact body wavy in the event of a general inclination towards the annular gap, as a result of which a certain sedimentation of the raw material feed takes place before entry into the annular gap.
  • the feed pipe is in the feed pipe with a feed line for the raw material connected feed pipe arranged; furthermore, the feed pipe is arranged to be longitudinally displaceable, so that the distance between the exit of the raw material from the feed pipe and the impact on the impact body can be adjusted.
  • the dimensions of the inner chamber or the associated impact body and the setting of the flow velocity in the annular gap are to be specified in such a way that the separation grain size of the separation between coarse and fine sands in the inner chamber is between 2 mm and 0.5 mm.
  • the overflow between the inner chamber and outer chamber is designed as a surface inclined towards the outer chamber and surrounding the inner chamber in a ring.
  • the invention thus deviates from a simple overflow control in the form of an overflow designed as an edge and provides an overflow designed as an inclined surface at a mutual distance from the inner chamber to the outer chamber.
  • This has the advantage that the overflow of the fine sands with the impurities still contained in them is evened out on the overflow surface; At the same time, there is a certain sedimentation and pre-thickening of the material overflow, since the overflow water flows off faster. The sorting success of the sorting area assigned to the outer chamber is thus further improved.
  • a nozzle base through which underwater flows, is arranged in the annular outer chamber, the nozzle base being provided with a controllable fine sand discharge.
  • the nozzle base is infinitely adjustable in height.
  • the nozzle base arranged in the outer chamber from individual, interconnected individual segments, each segment of the nozzle base having a fine sand discharge that can be controlled by a mechanism and / or electronics.
  • the dimensioning rule for the assignment of the area ratios from inner chamber to outer chamber is that the area ratio is preferably between 1: 3.5 to 1: 5.5.
  • the device consists of a cylindrical inner chamber 10 with a feed arrangement 11.
  • the inner chamber 10 has at its lower end a tapered extraction area 12 with a controllable trigger 13 which can be actuated by a mechanism 14.
  • supply lines 22 for the supply of underwater are arranged on the outer circumference of the inner chamber 10.
  • the feed arrangement 11 consists of a feed tube 15 which is arranged centrally above the inner chamber 10 and which is arranged to be longitudinally displaceable.
  • a feed pipe 16 which is connected at its upper end to a feed line 17 for the raw material feed; in addition, a vent 18 is formed in the feed arrangement 11.
  • baffle 19 is arranged centrally in the inner chamber 10, which has a wavy surface with a general inclination to the outside.
  • An annular gap 21 remains between the outer wall 20 of the inner chamber 10 and the impact body 19.
  • an outer chamber 23 Surrounding the inner chamber 10 in a ring-shaped manner is an outer chamber 23, the inner wall 24 of which surrounds the outer wall 20 of the inner chamber 10 at a distance. This distance between the inner chamber 10 and outer chamber 23 is bridged by an overflow 25, which is designed as a surface 26 inclined towards the outer chamber 23.
  • a nozzle base 27 Arranged in the outer chamber 23 is a nozzle base 27 which, as shown in FIG. 2, consists of six individual segments 28. Each individual segment 28 of the nozzle base 27 has a discharge member 30 controlled by a mechanism 29 or associated electronics.
  • the outer chamber 23 is provided with an inlet 31 for the required underwater. At the upper edge of the outer chamber 23 there is an overflow 32 with a trigger 33 for the overflow water and the flushed light substances.
  • the raw material feed is supplied via the feed line 17 and the feed pipe 16 arranged in the feed pipe 15; Due to the longitudinal displaceability of the feed tube 15, the distance between the exit of the raw material and the impact body 19 can be adjusted, so that at this point a corresponding equalization of the feed flow is possible in adaptation to the subsequent grain size separation.
  • the material hits the impact body 19 and distributes itself over it until it reaches the annular gap 21, where, depending on the flow rate set there, there is a grain size separation of the raw material feed with a grain size between 2 mm and about 0.5 mm.
  • the coarse sands with a grain size of more than 0.5 mm sink into the discharge area 12 of the inner chamber 10 and are discharged in a regulated manner via the discharge 13.
  • the fluidized bed is generated here above the nozzle base 27 arranged in the outer chamber 23 in order to separate the organic impurities and the fine particles still contained in the fine sands from the fine sands and to separate them therefrom via the overflow 32 with a trigger 33.
  • the cleaned fine sands are drawn off via the discharge elements 30 arranged in the individual segments 28 of the nozzle base 27.

Landscapes

  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

A device for separating off light materials from mineral raw materials, in particular from sand and gravel, having a sorting region which operates according to the fluidised-bed method, having a charging element for the raw material, a discharge for the cleaned material and an overflow for the light materials, is to be improved with respect to the throughput rate and the separating performance. For this purpose, provision is made for the device to be constructed in two stages having an inner chamber (10) with an associated charging arrangement (11) for charging the raw material and the separating the coarse sand and having an outer chamber (23), which surrounds the inner chamber (10) in an annular fashion and is separated off via an overflow (25), for sorting the fine-grade sand, the outer chamber (23) being constructed as a sorting region which operates according to the fluidised-bed method and the overflow (32) for the light materials adjoining said outer chamber (23). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Leichtstoffen aus mineralischen Rohstoffen, insbesondere aus Sand und Kies, mit einem nach dem Wirbelschichtverfahren arbeitenden Sortierbereich, mit einer Aufgabe für das Rohmaterial, einem Austrag für das gereinigte Material und einem Überlauf für die Leichtstoffe.The invention relates to a device for separating light materials from mineral raw materials, in particular from sand and gravel, with a sorting area working according to the fluidized bed method, with a task for the raw material, a discharge for the cleaned material and an overflow for the light materials.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ergibt sich aus der Firmendruckschrift "LINATEX - LINARD", 04.83 der Firma Schauenburg Maschinen- und Anlagenbau GmbH. Die bekannte Vorrichtung besteht aus einem zylindrisch ausgebildeten Einkammerbehälter mit einem nahezu flachen Boden und einem darin angeordneten Austrag für den gereinigten Sand. Oberhalb des Bodens ist ein von Unterwasser durchströmter Düsenboden angeordnet, über welchem sich beim Betrieb der Vorrichtung der sogenannte Wirbelschichtraum aufbaut, in welchem unter Ausnutzung der in der Rohmaterialaufgabe enthaltenen Feinanteile des Sandes eine sehr hohe Trübedichte entsteht, die in der Rohmaterialaufgabe enthaltene organische Verunreinigungen, insbesondere stark inkohltes Holz, aufschwimmen läßt, so daß die Verunreinigungen mit dem Überlaufwasser ausgeschwemmt werden.A generic device results from the company publication "LINATEX - LINARD", 04.83 from Schauenburg Maschinen- und Anlagenbau GmbH. The known device consists of a cylindrical single-chamber container with an almost flat bottom and a discharge for the cleaned sand arranged therein. Above the bottom is a nozzle floor through which underwater flows arranged above which, during operation of the device, the so-called fluidized bed space is built up, in which, using the fine fractions of sand contained in the raw material task, a very high turbidity density is created, which can float organic contaminants contained in the raw material task, in particular heavily carbonized wood, so that the contaminants are washed out with the overflow water.

Mit der bekannten Vorrichtung ist der Nachteil verbunden, daß die Rohmaterialaufgabe sehr feststoffreich ausgebildet sein muß; so ist bei der Trockengewinnung des zu reinigenden Rohmaterials eine Aufgabe unmittelbar über einen Gurtförderer und bei Naßgewinnung in Form eines Sand/Wassergemisches eine Voreindickung der Rohmaterialaufgabe beispielsweise in Hydrozyklonen erforderlich. Da bei den heutigen Gewinnungsverfahren die Naßgewinnung vorherrschend ist, erfordert die bekannte Vorrichtung die Vorschaltung einer zusätzlichen Eindickungsstufe mit einem entsprechenden maschinellen und hinsichtlich der Steuerung der Aufgabenzusammensetzung verfahrensmäßigen Aufwand.The disadvantage of the known device is that the raw material feed must be very solid; For example, in the dry extraction of the raw material to be cleaned, a task directly via a belt conveyor and in the case of wet extraction in the form of a sand / water mixture, a pre-thickening of the raw material feed, for example in hydrocyclones, is required. Since wet extraction is predominant in today's extraction processes, the known device requires the connection of an additional thickening stage with a corresponding mechanical and procedural effort with regard to controlling the composition of the tasks.

Soweit insbesondere bei der Direktaufgabe auch größere Körnungen mit in die Rohmaterialaufgabe für die Vorrichtung gelangen, besteht das Problem, daß groberes Material auf dem Düsenboden nicht ausreichend bewegt wird, was zur Bildung von Nestern auf dem Düsenboden, damit in der Folge zu einer ungleichmäßigen Strömungsverteilung und zu einer mangelhaften Ausbildung der für den Sortiererfolg notwendigen Wirbelschicht führt. Als weiterer Nachteil ist zu nennen, daß auch als Konsequenz der vorstehend erläuterten Merkmale die bekannte Vorrichtung in ihrer Durchsatzleistung begrenzt ist.As far as larger grits come into the raw material feed for the device, in particular in the direct feed, the problem is that coarser material is not sufficiently moved on the nozzle base, which leads to the formation of nests on the nozzle base, and consequently to an uneven flow distribution and leads to inadequate training of the fluidized bed necessary for the sorting success. A further disadvantage is that the known device is limited in its throughput as a consequence of the features explained above.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart zu verbessern, daß insbesondere bei der Rohmaterialaufgabe keine Einschränkungen hinsichtlich der zu reinigenden Sande und Kiese bestehen und daß der Reinigungs- beziehungsweise Trennungserfolg weiter verbessert ist.The invention is therefore based on the object of improving a generic device in such a way that there are no restrictions with regard to the sands and gravel to be cleaned, particularly in the case of the raw material feed, and that the cleaning or separation success is further improved.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.This object is achieved, including advantageous refinements and developments, from the content of the patent claims, which follow this description.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß die Vorrichtung zweistufig mit einer Innenkammer mit einer zugeordneten Aufgabeanordnung für die Rohmaterialaufgabe und die Abtrennung des groben Sandes und mit einer die Innenkammer ringartig umgebenden und über einen Überlauf abgetrennten Außenkammer für die Sortierung des Feinsandes ausgebildet ist, wobei die Außenkammer als nach dem Wirbelschichtverfahren arbeitender Sortierbereich ausgebildet ist und daran der Überlauf für die Leichtstoffe anschließt.The basic idea of the invention is that the device is designed in two stages with an inner chamber with an assigned feed arrangement for the raw material feed and the separation of the coarse sand and with an outer chamber surrounding the inner chamber and separated by an overflow for sorting the fine sand, whereby the outer chamber is designed as a sorting area which works according to the fluidized bed method and is followed by the overflow for the light materials.

Mit der zweistufigen Ausgestaltung der Vorrichtung ist der Vorteil verbunden, daß in der Innenkammer aus der Rohmaterialaufgabe zunächst die groben Sande abgetrennt werden, bevor in der Außenkammer die Sortierung und Reinigung der Feinsande mit der Abtrennung der Verunreinigungen erfolgt; damit erlaubt die Vorrichtung einen hohen Durchsatz, weil die Sortierstufe ganz wesentlich entlastet ist. Als weiterer Vorteil ist zu nennen, daß keine besondere Anforderungen an den Feststoffgehalt in der Rohmaterialaufgabe zu stellen sind; es kann das Rohmaterial in nahezu jeder Verdünnung aufgegeben werden, da in der Innenkammer neben der Abtrennung der groben Sande auch eine Vergleichmäßigung des Überlaufes in die Außenkammer mit dem Sortierbereich erfolgt beziehungsweise eingestellt werden kann. Damit ergibt sich bei Verwirklichung der Erfindung der Vorteil, daß auf alle Vorbehandlungsstufen der Rohmaterialaufgabe verzichtet werden kann; das Rohmaterial kann aus der Gewinnung oder Vorabsiebung kommend unmittelbar in die erfindungsgemäße Vorrichtung aufgegeben werden. Es versteht sich dabei, daß die Baugröße der erfindungsgemäßen Vorrichtung der erwarteten Durchsatzleistung anzupassen ist, jedoch sind den Abmessungen der Vorrichtung und damit den zugeordneten Durchsatzleistungen keine engen Grenzen gesetzt.The two-stage design of the device has the advantage that the coarse sands are first separated from the raw material feed in the inner chamber before the fine sands are sorted and cleaned in the outer chamber with the separation of the impurities; the device thus allows a high throughput because the sorting stage is considerably relieved. Another advantage is that there are no special requirements for the solids content in the raw material feed; the raw material can be applied in almost any dilution, since in the inner chamber, in addition to the separation of the coarse sands, there is also an equalization the overflow into the outer chamber with the sorting area takes place or can be adjusted. This results in the advantage of realizing the invention that all pretreatment stages of the raw material feed can be dispensed with; the raw material coming from the extraction or preliminary screening can be fed directly into the device according to the invention. It goes without saying that the size of the device according to the invention is to be adapted to the expected throughput, but there are no narrow limits to the dimensions of the device and thus the associated throughput.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Innenkammer zentrisch ein einen äußeren Ringspalt freilassender Prallkörper angeordnet, wobei ein Aufgaberohr mit Abstand über dem Prallkörper endet. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß eine Vergleichmäßigung der Rohmaterialaufgabe vor dem Eintritt in den Klassierbereich erfolgt, der durch den verbleibenden Ringspalt zwischen Prallkörper und der Außenwandung der Innenkammer vorgegeben ist. Die durch Zugabe von Unterwasser in die Innenkammer zu regelnde Strömungsgeschwindigkeit in dem Ringspalt ist maßgeblich für die Abtrennung der groben Sande.According to a preferred exemplary embodiment of the invention, an impact body which leaves an outer annular gap is arranged centrally in the inner chamber, a feed tube ending at a distance above the impact body. This has the advantage that an equalization of the raw material feed takes place before entering the classifying area, which is predetermined by the remaining annular gap between the impact body and the outer wall of the inner chamber. The flow velocity in the annular gap, which is to be regulated by adding underwater into the inner chamber, is decisive for the separation of the coarse sands.

Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung kann die Oberfläche des Prallkörpers zum Ringspalt hin geneigt abfallend ausgebildet sein, wobei es alternativ zweckmäßig sein kann, die Oberfläche des Prallkörpers bei einer Generalneigung zum Ringspalt hin wellenförmig auszubilden, wodurch eine gewisse Sedimentation der Rohmaterialaufgabe vor Eintritt in den Ringspalt erfolgt.According to exemplary embodiments of the invention, the surface of the impact body can be designed to slope downwards, whereby it can alternatively be expedient to make the surface of the impact body wavy in the event of a general inclination towards the annular gap, as a result of which a certain sedimentation of the raw material feed takes place before entry into the annular gap.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in dem Aufgaberohr ein mit einer Zuleitung für das Rohmaterial verbundenes Zufuhrrohr angeordnet; weiterhin ist das Aufgaberohr längsverschiebbar angeordnet, so daß sich der Abstand zwischen dem Austritt des Rohmaterials aus dem Aufgaberohr und dem Auftreffen auf den Prallkörper einstellen läßt. Die Abmessungen der Innenkammer beziehungsweise des zugehörigen Prallkörpers und die Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit in dem Ringspalt sind im einzelnen derart vorzugeben, daß die Trennkorngröße der in der Innenkammer erfolgenden Trennung zwischen groben und feinen Sanden zwischen 2 mm und 0,5 mm liegt.According to an embodiment of the invention is in the feed pipe with a feed line for the raw material connected feed pipe arranged; furthermore, the feed pipe is arranged to be longitudinally displaceable, so that the distance between the exit of the raw material from the feed pipe and the impact on the impact body can be adjusted. The dimensions of the inner chamber or the associated impact body and the setting of the flow velocity in the annular gap are to be specified in such a way that the separation grain size of the separation between coarse and fine sands in the inner chamber is between 2 mm and 0.5 mm.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Überlauf zwischen Innenkammer und Außenkammer als eine zur Außenkammer hin geneigte, die Innenkammer ringförmig umgebende Fläche ausgebildet. Damit weicht die Erfindung von einer einfachen Überlaufregelung in Form eines als Kante ausgebildeten Überlaufes ab und sieht bei gegenseitigem Abstand von Innenkammer zu Außenkammer einen als geneigte Fläche ausgebildeten Überlauf vor. Damit ist der Vorteil verbunden, daß auf der Überlauffläche wiederum eine Vergleichmäßigung des Überlaufes der feinen Sande mit den darin noch enthaltenen Verunreinigungen erfolgt; gleichzeitig stellt sich eine gewisse Sedimentation und Voreindickung des Materialüberlaufes ein, da das Überlaufwasser schneller abfließt. Damit ist der Sortiererfolg des der Außenkammer zugeordneten Sortierbereiches weiter verbessert.According to a preferred embodiment of the invention, the overflow between the inner chamber and outer chamber is designed as a surface inclined towards the outer chamber and surrounding the inner chamber in a ring. The invention thus deviates from a simple overflow control in the form of an overflow designed as an edge and provides an overflow designed as an inclined surface at a mutual distance from the inner chamber to the outer chamber. This has the advantage that the overflow of the fine sands with the impurities still contained in them is evened out on the overflow surface; At the same time, there is a certain sedimentation and pre-thickening of the material overflow, since the overflow water flows off faster. The sorting success of the sorting area assigned to the outer chamber is thus further improved.

Gemäß der Erfindung ist ein an sich bekannter von Unterwasser durchströmter Düsenboden in der ringförmigen Außenkammer angeordnet, wobei der Düsenboden mit einem steuerbaren Feinsandaustrag versehen ist. Dabei kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, den Düsenboden stufenlos höhenverstellbar einzurichten.According to the invention, a nozzle base, known per se, through which underwater flows, is arranged in the annular outer chamber, the nozzle base being provided with a controllable fine sand discharge. According to one embodiment of the invention, it can be provided that the nozzle base is infinitely adjustable in height.

Aufgrund der ringförmigen Ausgestaltung der Außenkammer ist es nach der Erfindung zweckmäßig, den in der Außenkammer angeordneten Düsenboden aus einzelnen, miteinander verbundenen Einzelsegmenten zusammenzusetzen, wobei jedes Segment des Düsenbodens einen über eine Mechanik und/oder Elektronik steuerbaren Feinsandaustrag aufweist.Because of the annular configuration of the outer chamber, it is expedient according to the invention to assemble the nozzle base arranged in the outer chamber from individual, interconnected individual segments, each segment of the nozzle base having a fine sand discharge that can be controlled by a mechanism and / or electronics.

Als Bemessungsregel für die Zuordnung der Flächenverhältnisse von Innenkammer zu Außenkammer gilt nach der Erfindung, daß das Flächenverhältnis bevorzugt zwischen 1 : 3,5 bis 1 : 5,5 beträgt.According to the invention, the dimensioning rule for the assignment of the area ratios from inner chamber to outer chamber is that the area ratio is preferably between 1: 3.5 to 1: 5.5.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:

Fig. 1
eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Schnitt,
Fig. 2
den Gegenstand der Figur 1 in einer Aufsicht.
In the drawing, an embodiment of the invention is shown, which is described below. Show it:
Fig. 1
a device according to the invention in section,
Fig. 2
the subject of Figure 1 in a supervision.

Die Vorrichtung besteht aus einer zylindrischen Innenkammer 10 mit einer Aufgabeanordnung 11. Die Innenkammer 10 weist an ihrem unteren Ende einen kegelartig sich verjüngenden Abzugsbereich 12 mit einem steuerbaren Abzug 13 auf, der über eine Mechanik 14 zu betätigen ist. Wie Figur 2 besser zu entnehmen ist, sind am äußeren Umfang der Innenkammer 10 Zuleitungen 22 für die Zufuhr von Unterwasser angeordnet.The device consists of a cylindrical inner chamber 10 with a feed arrangement 11. The inner chamber 10 has at its lower end a tapered extraction area 12 with a controllable trigger 13 which can be actuated by a mechanism 14. As can be better seen in FIG. 2, supply lines 22 for the supply of underwater are arranged on the outer circumference of the inner chamber 10.

Die Aufgabeanordnung 11 besteht aus einem zentrisch über der Innenkammer 10 angeordneten Aufgaberohr 15, welches längsverschiebbar eingerichtet ist. Im Inneren des Aufgaberohres 15 ist ein Zufuhrrohr 16 angeordnet, welches an seinem oberen Ende mit einer Zuleitung 17 für die Rohmaterialaufgabe verbunden ist; zusätzlich ist eine Entlüftung 18 in der Aufgabeanordnung 11 ausgebildet.The feed arrangement 11 consists of a feed tube 15 which is arranged centrally above the inner chamber 10 and which is arranged to be longitudinally displaceable. In the interior of the feed pipe 15 there is a feed pipe 16 which is connected at its upper end to a feed line 17 for the raw material feed; in addition, a vent 18 is formed in the feed arrangement 11.

Unterhalb des Aufgaberohres 15 ist zentrisch in der Innenkammer 10 ein Prallkörper 19 angeordnet, der bei einer Generalneigung nach außen eine wellenförmige Oberfläche aufweist. Zwischen der äußeren Wandung 20 der Innenkammer 10 und dem Prallkörper 19 verbleibt ein Ringspalt 21.Below the feed tube 15, a baffle 19 is arranged centrally in the inner chamber 10, which has a wavy surface with a general inclination to the outside. An annular gap 21 remains between the outer wall 20 of the inner chamber 10 and the impact body 19.

Die Innenkammer 10 mit Abstand ringförmig umgebend ist eine Außenkammer 23 angeordnet, deren Innenwandung 24 die Außenwandung 20 der Innenkammer 10 mit Abstand umgibt. Dieser Abstand zwischen Innenkammer 10 und Außenkammer 23 wird durch einen Überlauf 25 überbrückt, der als zur Außenkammer 23 hin geneigte Fläche 26 ausgebildet ist. In der Außenkammer 23 ist ein Düsenboden 27 angeordnet, der entsprechend der Darstellung in Figur 2 aus sechs einzelnen Segmenten 28 besteht. Jedes einzelne Segment 28 des Düsenbodens 27 weist ein über eine Mechanik 29 beziehungsweise zugehörige Elektronik gesteuertes Austragsorgan 30 auf. Ferner ist die Außenkammer 23 mit einem Zulauf 31 für das erforderliche Unterwasser versehen. Am oberen Rand der Außenkammer 23 schließt ein Überlauf 32 mit Abzug 33 für das Überlaufwasser und die ausgeschwemmten Leichtstoffe an.Surrounding the inner chamber 10 in a ring-shaped manner is an outer chamber 23, the inner wall 24 of which surrounds the outer wall 20 of the inner chamber 10 at a distance. This distance between the inner chamber 10 and outer chamber 23 is bridged by an overflow 25, which is designed as a surface 26 inclined towards the outer chamber 23. Arranged in the outer chamber 23 is a nozzle base 27 which, as shown in FIG. 2, consists of six individual segments 28. Each individual segment 28 of the nozzle base 27 has a discharge member 30 controlled by a mechanism 29 or associated electronics. Furthermore, the outer chamber 23 is provided with an inlet 31 for the required underwater. At the upper edge of the outer chamber 23 there is an overflow 32 with a trigger 33 for the overflow water and the flushed light substances.

Bei Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Zufuhr der Rohmaterialaufgabe über die Zuleitung 17 und das in dem Aufgaberohr 15 angeordnete Zufuhrrohr 16; aufgrund der Längsverschiebbarkeit des Aufgaberohres 15 kann der Abstand zwischen dem Austritt des Rohmaterials und dem Prallkörper 19 eingestellt werden, so daß an dieser Stelle eine entsprechende Vergleichmäßigung des Aufgabeflusses in Anpassung an die nachfolgende Korngrößentrennung möglich ist. Das Material trifft auf den Prallkörper 19 und verteilt sich über diesen, bis es in den Ringspalt 21 gelangt, wo sich je nach der dort eingestellten Strömungsgeschwindigkeit eine Korngrößentrennung der Rohmaterialaufgabe bei einer Korngröße zwischen 2 mm und etwa 0,5 mm ergibt.When the device according to the invention is in operation, the raw material feed is supplied via the feed line 17 and the feed pipe 16 arranged in the feed pipe 15; Due to the longitudinal displaceability of the feed tube 15, the distance between the exit of the raw material and the impact body 19 can be adjusted, so that at this point a corresponding equalization of the feed flow is possible in adaptation to the subsequent grain size separation. The material hits the impact body 19 and distributes itself over it until it reaches the annular gap 21, where, depending on the flow rate set there, there is a grain size separation of the raw material feed with a grain size between 2 mm and about 0.5 mm.

Die groben Sande mit einer Korngröße von mehr als 0,5 mm sinken in den Abzugsbereich 12 der Innenkammer 10 ab und werden über den Abzug 13 in geregelter Form ausgetragen. Die Feinsande mit einer Korngröße < 0,5 mm und die darin enthaltenen organischen Verunreinigungen, insbesondere inkohltes Holz, folgen der Strömung und gelangen auf die geneigte Fläche 26 des Überlaufes 25; hier erfolgt eine mit einer gewissen Voreindickung verbundene Sedimentation, so daß die Feinsande mit Verunreinigungen in einer schon vorgeschichteten Form von dem Überlauf 25 in den als nach dem Wirbelschichtverfahren arbeitenden Sortierbereich der Außenkammer 23 gelangen.The coarse sands with a grain size of more than 0.5 mm sink into the discharge area 12 of the inner chamber 10 and are discharged in a regulated manner via the discharge 13. The fine sands with a grain size <0.5 mm and the organic impurities contained therein, in particular carbonized wood, follow the flow and reach the inclined surface 26 of the overflow 25; here there is sedimentation associated with a certain degree of pre-thickening, so that the fine sands with impurities in an already pre-layered form pass from the overflow 25 into the sorting area of the outer chamber 23 which works according to the fluidized bed method.

In an sich bekannter Weise erfolgt hier oberhalb des in der Außenkammer 23 angeordneten Düsenbodens 27 die Erzeugung der Wirbelschicht, um die organischen Verunreinigungen und die in den Feinsanden noch enthaltenen Feinstanteile von den Feinsanden zu trennen und über den Überlauf 32 mit Abzug 33 daraus abzuscheiden. Die gereinigten Feinsande werden über die in den einzelnen Segmenten 28 des Düsenbodens 27 angeordneten Austragsorgane 30 abgezogen.In a manner known per se, the fluidized bed is generated here above the nozzle base 27 arranged in the outer chamber 23 in order to separate the organic impurities and the fine particles still contained in the fine sands from the fine sands and to separate them therefrom via the overflow 32 with a trigger 33. The cleaned fine sands are drawn off via the discharge elements 30 arranged in the individual segments 28 of the nozzle base 27.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The features of the subject matter of these documents disclosed in the above description, the patent claims, the abstract and the drawing can be essential individually or in any combination with one another for realizing the invention in its various embodiments.

Claims (13)

Vorrichtung zum Abscheiden von Leichtstoffen aus mineralischen Rohstoffen, insbesondere aus Sand und Kies, mit einem nach dem Wirbelschichtverfahren arbeitenden Sortierbereich, mit einer Aufgabe für das Rohmaterial, einem Austrag für das gereinigte Material und einem Überlauf für die Leichtstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zweistufig mit einer Innenkammer (10) mit einer zugeordneten Aufgabeanordnung (11) für die Rohmaterialaufgabe und die Abtrennung des groben Sandes und mit einer die Innenkammer (10) ringartig umgebenden und über einen Überlauf (25) abgetrennten Außenkammer (23) für die Sortierung des Feinsandes ausgebildet ist, wobei die Außenkammer (23) als nach dem Wirbelschichtverfahren arbeitender Sortierbereich ausgebildet ist und an diese der Überlauf (32) für die Leichtstoffe anschließt.Device for separating light materials from mineral raw materials, in particular from sand and gravel, with a sorting area working according to the fluidized bed process, with a task for the raw material, a discharge for the cleaned material and an overflow for the light materials, characterized in that the device has two stages with an inner chamber (10) with an assigned feed arrangement (11) for the raw material feed and the separation of the coarse sand and with an outer chamber (23) surrounding the inner chamber (10) and separated by an overflow (25) for sorting the fine sand is, the outer chamber (23) as sorting area working according to the fluidized bed method is formed and this is followed by the overflow (32) for the light materials. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Innenkammer (10) zentrisch ein einen äußeren Ringspalt (21) freilassender Prallkörper (19) angeordnet ist und daß ein Aufgaberohr (15) mit Abstand zentrisch über dem Prallkörper (19) endet.Apparatus according to claim 1, characterized in that an impact body (19) leaving an outer annular gap (21) is arranged centrally in the inner chamber (10) and in that a feed tube (15) ends centrally at a distance above the impact body (19). Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Prallkörpers (19) zum Ringspalt (21) hin geneigt abfallend ausgebildet ist.Device according to claim 2, characterized in that the surface of the impact body (19) is designed to slope downwards towards the annular gap (21). Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Prallkörpers (19) bei einer Generalneigung zum Ringspalt (21) wellenförmig ausgebildet ist.Device according to claim 2 or 3, characterized in that the surface of the impact body (19) is wave-shaped in the case of a general inclination to the annular gap (21). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Aufgaberohres (15) ein mit einer Zuleitung (17) für das Rohmaterial verbundenes Zufuhrrohr (16) angeordnet und das Aufgaberohr (15) längsverschiebbar eingerichtet ist.Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that a feed pipe (16) connected to a feed line (17) for the raw material is arranged in the interior of the feed pipe (15) and the feed pipe (15) is arranged to be longitudinally displaceable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkammer (10) einen regelbaren Abzug (13) für die groben Sande und wenigstens einen Zulauf (22) für die Zugabe an Unterwasser in die Innenkammer (10) aufweist.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the inner chamber (10) has a controllable discharge (13) for the coarse sands and at least one inlet (22) for the addition of underwater into the inner chamber (10). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennkorngröße zwischen groben und feinen Sanden in der Innenkammer zwischen 2 mm und 0,5 mm beträgt.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the separation grain size between coarse and fine sands in the inner chamber is between 2 mm and 0.5 mm. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlauf (25) zwischen Innenkammer (10) und Außenkammer (23) als zur Außenkammer (23) geneigte, die Innenkammer (10) ringförmig umgebende Fläche (26) ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the overflow (25) between the inner chamber (10) and the outer chamber (23) is designed as a surface (26) which is inclined to the outer chamber (23) and surrounds the inner chamber (10) in a ring shape. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der ringförmigen Außenkammer (23) ein von Unterwasser durchströmter Düsenboden (27) mit einem steuerbaren Feinsandaustrag (30) angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that a nozzle bottom (27) with a controllable fine sand discharge (30) through which underwater flows is arranged in the annular outer chamber (23). Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenboden (27) in der Außenkammer (23) stufenlos höhenverstellbar ist.Device according to claim 9, characterized in that the height of the nozzle base (27) in the outer chamber (23) is infinitely variable. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenboden (27) aus einzelnen miteinander verbundenen Einzelsegmenten (28) besteht.Apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that the nozzle base (27) consists of individual interconnected individual segments (28). Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (28) des Düsenbodens (27) einen über eine Mechanik (29) und/oder Elektronik steuerbaren Feinsandaustrag (30) aufweist.Apparatus according to claim 11, characterized in that each segment (28) of the nozzle base (27) has a fine sand discharge (30) which can be controlled by a mechanism (29) and / or electronics. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächenverhältnis von Innenkammer (10) zu Außenkammer (23) zwischen 1 : 3,5 bis 1 : 5,5 beträgt.Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the area ratio of the inner chamber (10) to the outer chamber (23) is between 1: 3.5 to 1: 5.5.
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