FI80220C - Saett och anordning foer att separera metallpartiklar. - Google Patents

Description

1 80220

Tapa ja laite metallihiukkasten erottamiseksi

Esillä oleva keksintö kohdistuu tapaan ja laitteeseen metallihiukkasten erottamiseksi, ensisijaisesti ei-magneettisten hiukkasten erottamiseksi.

Erityisesti esillä oleva keksintö koskee lyijyn ja kuparin erotusta lyijy- ja kuparihiukkasista koostuvasta seoksesta.

Loppuun käytetyt sähkökaapelit, jotka tavallisesti sisältävät aineita lyijy, kupari, alumiini ja muovi, jauhetaan usein siten, että kaapeli pirstotaan. Tällöin muovin ja myöhemmin alumiinin erotus seoksesta, joka saadaan kaapelia jauhettaessa, tapahtuu siten, että seos syötetään tärypöydälle. Täry-pöydän värähtelyjen vaikutuksesta seoksen painavammat osat laskeutuvat alas, kun taas kevyemmät siirtyvät ylös seoksessa sen ylimpään kerrokseen. Sekä muovilla että alumiinilla on huomattavasti pienempi tiheys kuin lyijyllä ja kuparilla, minkä vuoksi mainittu menetelmä sopii muovin ja alumiinin erotukseen.

Sitä vastoin ei tunneta tehokasta menetelmää lyijyn ja kuparin erottamiseksi toisistaan. Tämä liittyy niihin vaikeuksiin, jotka aiheutuvat siitä, että sekä lyijy että kupari ovat epä-magneettisia aineita ja että niiden tiheyden ero on liian pieni esimerkiksi tärypöydän käyttöä varten erotuksessa.

Esillä oleva keksintö tarjoaa tavan ja laitteen lyijyn ja kuparin tehokkaaksi erottamiseksi toisistaan.

Esillä oleva keksintö kohdistuu siis tapaan metallihiukkasten erottamiseksi, jolloin toisen metallin hiukkasilla on suurempi kitka pintaa vastaan kuin toisen metallin hiukkasilla, etenkin lyijy- ja kuparihiukkasten erottamiseksi toisistaan, 2 80220 ja sille on tunnusomaista, että metallihiukkasista koostuvan seoksen kerros syötetään syöttökuljettimen tai vastaavan avulla vaakasuoran akselin ympäri pyörivän rummun vaippapin-nan päälle, jolloin syöttö tapahtuu rummun kohdassa, joka sijaitsee vastakkaisessa suunnassa rummun pyörimissuuntaa vastaan välimatkan päässä rummun akselin läpi menevästä pystyta-sosta, jolloin mainittu välimatka sovitetaan siten, että ne hiukkaset, joilla on suurempi kitka rummun vaippapintaa vastaan kuin muilla hiukkasilla, kuljetetaan mukana rummun pyörimissuunnassa, kun taas toiset hiukkaset kuljetetaan painovoiman vaikutuksesta vastakkaisessa suunnassa.

Vaikka keksintö eritysesti koskee lyijyn ja kuparin erotusta toisistaan, keksintö ei rajoitu näiden metallien erotukseen.

Edelleen keksintö kohdistuu laitteeseen metallihiukkasten erottamiseksi, jolloin toisen metallin hiukkasilla on suurempi kitka pintaa vastaan kuin toisen metallin hiukkasilla, etenkin lyijy- ja kuparihiukkasten erottamiseksi toisistaan, ja sille on tunnusomaista, että siinä on vaakasuoran akselin ympäri pyörivä rumpu, jonka yläpuolelle on sovitettu syöttökuljetin tai vastaava metallihiukkasten seoksen syöttämiseksi rummun vaippapinnalle rummun kohdassa, joka sijaitsee vastakkaisessa suunnassa rummun pyörimissuuntaa vastaan ennalta määrätyn välimatkan päässä rummun akselin läpi kulkevasta pystytasosta, jolloin mainittu välimatka on sellainen, että ne hiukkaset, joilla on suurempi kitka rummun vaippapintaa vastaan, rummun pyöriessä kuljetetaan mukana rummun pyörimissuunnassa kun taas toiset hiukkaset kuljetetaan painovoiman vaikutuksesta vastakkaisessa suunnassa.

Alussa mainitussa jauhatuksessa lyijy ja kupari pirstotaan siten,että ao. metallihiukkaset muodostuvat pienistä litistetyistä ja jossakin määrin pitkänomaisista hiukkasista. Lyijy-hiukkaset ovat useimmiten pitkänomaisia litteitä hiukkasia, joiden pituus on esimerkiksi 2-5 mm, kun taas kuparihiukkas-

II

3 80220 ten pituus on esimerkiksi 1-2 mm. Kuparihiukkasilla on myös hieman pyöreämpi muoto. Hiukkasten muodon ero riippuu mm. siitä, että lyijy on sitkeämpää eikä deformaatiokovetu samassa määrin kuin kupari tekee jauhatuksen tapahtuessa.

Alla selitetään keksintöä osittain oheisessa piirustuksessa esimerkkeinä esitettyihin keksinnön suoritusmuotoihin liittyen, jolloin kuvio 1 esittää kahta keksinnön mukaista erotusvaihetta, kuvio 2 esittää keksinnön mukaista laitetta, johon kuuluu viisi erotusvaihetta, pienemmässä mittakaavassa, kuvio 3 esittää rummun erästä suoritusmuotoa ja kuvio 4 esittää kuljettimen osaa hiukkasten ollessa suunnilleen luonnollisen kokoiset.

Kuviossa 1 esitetään keksinnön mukainen laite, johon kuuluu kaksi erotusvaihetta 1, 2, jolloin ensimmäinen vaihe muodostuu rummusta 3 tai valssista ja siihen liittyvästä syöttökul-jettimesta 4 ja jolloin toinen vaihe muodostuu alemmasta rummusta 5 ja siihen liittyvästä syöttökuljettimesta 6. Kukin erotusvaihe käsittää siis vaakasuoran akselin 7 ympäri sopivalla käyttölaitteella pyöritettävän rummun 3; 5 tai valssin, jonka yläpuolella on syöttökuljetin 4; 6. Kuljetin 4; 6 on sovitettu syöttämään metallihiukkasten seosta rummun vaippa-pinnalle 8 rummun kohdassa, joka sijaitsee päinvastaisessa suunnassa rummun pyörimissuuntaa 9 vastaan ennalta määrätyn välimatkan a päässä rummun akselin läpi menevästä pystytasos-ta 10. Välimatka a on sellainen, että rumpu kuljettaa pyöriessään mukanaan pyörimissuunnassaan ne hiukkaset, joilla on suurempi kitka rummun vaippapintaa 8 vastaan kun taas muut hiukkaset, joilla on pienempi kitka rumpua vastaan, kuljetetaan painovoiman vaikutuksesta vastakkaiseen suuntaan. Välimatka a on ensisijaisesti riippuvainen rummun 3 pyörimisnopeudesta ja halkaisijasta yhdessä niiden metallien kanssa, joista hiukkaset koostuvat.

4 80220

Esillä oleva keksintö on, kuten mainittiin, ensisijaisesti tarkoitettu erottamaan kuparihiukkasia ja lyijyhiukkasia toisistaan, jolloin hiukkaset koostuvat jauhetusta sähkökaapelista ja niillä on yllä mainitut koot.

Erään edullisen suoritusmuodon mukaan rumpu 3; 5 on sovitettu pyörimään nopeudella 1 kierros/min - 100 kierrosta/min, edullisesti 35 kierrosta/ min - 60 kierrosta/min. Edelleen on edullista, että rummun halkaisija on 50 mm - 200 mm, edullisesti 70 mm - 120 mm.

Mainittujen kuparihiukkasten ja lyijyhiukkasten erotuksessa toisistaan on sopivaa, että rumpu 3; 5 pyörii nopeudella noin 45 kierrosta/min ja sillä on halkaisija noin 70 mm. Tällöin välimatka a on vain muutama millimetri, sopivasti 1-2 mm.

Rummulla tarkoitetaan selityksessä ja patenttivaatimuksissa rumpua, valssia tai putkea. Rumpu 3; 5 muodostuu metallirum-musta.

Edelleen on edullista, että metallirummussa on karhennettu pinta kitkan suurentamiseksi metallihiukkasia vastaan, ja tällöin erityisesti niitä metallihiukkasia vastaan, joilla on suurempi kitka rummun vaippapintaa 8 vastaan. Edullisesti vaippapinta 8 on karhennettu rummun 3 ympäri kiertävällä kie-rukkamaisella sorvatulla uralla 11, jolla on pieni syvyys hiukkasten kokoon nähden. Mainittujen hiukkasten erotuksessa on uran syvyys vain millimetrin murto-osia, esimerkiksi 0,1 mm, katso kuviota 3.

Kummankin erotusvaiheen kuljettimet 4; 6 voivat muodostua tärykuljettimista, jotka muodostavat kulman vaakatasoa vastaan aiotussa kuljetussuunnassa. Tällaiset kuljettimet antavat tasaisesti jaetun hiukkaskerroksen. Myös muita kuljetti-mia voidaan kuitenkin ajatella.

Il 5 80220

On nimittäin tehokkainta syöttää ohut, tasainen kerros metallihiukkasia. Ohuella tarkoitetaan periaatteessa yksittäisten hiukkasten korkeutta, katso kuviota 4, jossa numero 12 merkitsee kuljettimen 4; 6 osaa ja jossa numero 13 merkitsee ku-parihiukkasta ja numero 14 lyijyhiukkasta. Kaikissa kuvioissa nuolet merkitsevät kuljetussuuntia, lukuunottamatta rummuilla olevia nuolia, jotka osoittavat pyörimissuuntia.

Ohuen kerroksen aikaansaamiseksi sille kuljettimelle 4, joka muodostaa ensimmäisen kuljettimen, hiukkasten 13, 14 kerroksesta 15, katso kuviota 2, voidaan käyttää lastaa 16 rajoittamaan kuljettimen 4 kuljettamien hiukkasten kerroksen 17 korkeutta.

Sekoitettuja hiukkasia varten voi esimerkiksi olla olemassa säiliö 18, joka on alhaalta varustettu pyörivillä ulossyöttö-teloilla 19, 20 hiukkasseoksen tasaista ulossyöttöä varten, katso kuviota 2.

Edullisesti kukin syöttökuljetin 4; 6 on sovitettu siten, että aineen vaakasuora nopeus on pieni syötön aikana. Tämä järjestetään siten, että kyseisen tärykuljettimen kulma vaakatasoa vastaan on pieni ja että kuljettimella kaltevan tason muodossa on sellainen kulma vaakatasoa vastaan, että kuljetusnopeus tasoa pitkin ei ole liian suuri. Edullista on käyttää vaakasuoraa nopeuskomponenttia, joka erittäin huomattavasti alittaa rummun kehänopeuden.

On selvää, että mainittu välimatka a, rummun halkaisija ja sen pyörimisnopeus on sovitettava kyseisten metallien ja hiukkasmuotojen mukaan. Tällainen sovitus ei kuitenkaan aiheuta ammattimiehelle mitään ongelmia. Tällaisen sovituksen tekemiseksi ovat edullisesti ne kuljettimet, jotka on tarkoitettu syöttämään ainetta rummulle, säädettävissä eri asentoihin ao. rummun suhteen.

6 80220

Kun hiukkasseosta 17 syötetään rummulle, käy niin, että pehmeillä lyijyhiukkasilla on riittävän suuri kitka rummun 4 vaippapintaa vastaan, jotta nämä, kuten mainittiin, vedetään rummun mukana kehän korkeimman pisteen ohi ja putoavat sen jälkeen painovoiman vaikutuksesta pois rummulta 3 virtana 21, katso kuviota 2. Kovemmilla kuparihiukkasilla on pienempi kitka rumpua 4 vastaan kuin lyijyhiukkasilla, minkä vuoksi nämä liukuvat rumpua vastaan ja painovoiman vaikutuksesta liukuvat alas rummun 4 toiselle puolelle virtana 22.

Välimatka b syöttökuljettimen ulossyöttöpään ja rummun 4 vaippapinnan 8 välillä voi olla 5 mm:stä aina 20 - 30 mm:iin asti. Jos välimatkat ovat suuremmat, osa kovemmista kupari-hiukkasista ponnahtaa rummun vaippapintaa vastaan ja liittyy kuparihiukkasten virtaan 22. Välimatkan b kohdalla on oleellista, ettei se ole niin suuri, että myös lyijyhiukkaset suuremmassa määrin ponnahtavat ulos ratana ja yhtyvät kuparihiukkasten virtaan. Koska lyijyhiukkaset ovat pehmeämpi ne eivät tietenkään ponnahda yhtä helposti kuin kovemmat kupari-hiukkaset.

Laajoja kokeita on suoritettu kupari- ja lyijyhiukkasten seoksella, jotka on saatu jauhamalla sähkökaapeleita tavanomaisella tavalla. Seos muodostuu tällöin n. 70 %:sta lyijyä ja 30 %:sta kuparia. Tällöin on saatu hämmästyttävän hyvä tulos .

Yhden ainoan erotusvaiheen jälkeen virta 22 koostuu enimmäkseen kuparihiukkasista, n. 70 %:sta kupari- ja n. 30 %:sta lyijyhiukkasia. Viiden peräkkäisen vaiheen jälkeen on hiukkaset erotettu niin hyvin, että kuparivirta 41 sisältää n. 95 % kupari- ja n. 5 % lyijyhiukkasia. Tällainen erotusaste on täysin riittävä, jotta rikastettua kuparia voidaan käyttää kuparinvalmistusprosesseissa. Alkuperäinen seos sisältää kuitenkin aivan liian suuren lyijypitoisuuden ollakseen käyttökelpoinen kuparin valmistuksessa.

n 7 80220

Keksinnön erään edullisen muodon mukaan on sen tähden kaksi tai useampia rumpuja 4, 5, 23, 24, 25 sijoitettu päällekkäin, jolloin yksi kuljetin 6, 26, 27, 28 tai vastaava sijaitsee päällä olevan rummun alla, joka kuljetin 6, 26, 27, 28 on sovitettu kuljettamaan niitä hiukkasia, jotka on erotettu vastakkaisessa suunnassa yläpuolella olevan rummun pyörimissuuntaan nähden, ja joka kuljetin on sovitettu syöttämään ainetta « alapuolella olevalle rummulle samalla tavoin kuin yllä on selitetty 4:llä ja 6:11a merkittyjen kuljettimien kohdalla.

Sieppauslevyt 29, 30, 31, 32 voivat olla olemassa ohjaamaan ulos ponnahtaneita hiukkasia ao. kuljettimen 6, 26, 27, 28 syöttöpäätä kohti.

Ao. rumpujen 3, 5, 23, 24, 25 toisella puolella on kaltevat tasot, jotka koostuvat levyistä 33, 34, 35, 36, ainevirran 21 sekä vastaavan ainevirran ohjaamiseksi ja viemiseksi alapuolella olevilta rummuilta alas tämän ainevirran kokoomakuljet-timelle 37, joka ainevirta pääasiassa koostuu lyijyhiukkasis-ta.

Kokoomakuljetin 38 sijaitsee myös alimman rummun 25 alapuolella toisen ainevirran 22 kokoamiseksi, joka pääasiassa koostuu kuparihiukkasista.

Kokoomakuljettimet 37, 38 kuljettavat ao. aineet sopivaan kokooma-astiaan 39, 40.

Viitenumeroilla 6, 26, 27, 28, 33, 34, 35, 36 merkityt kuljettimet voivat eräässä toteutuksessa muodostua vain liikkumattomista levyistä, jotka tällöin muodostavat kaltevan tason, jolla hiukkaset kuljetetaan painovoiman vaikutuksesta. Tämä voi myös päteä kuljettimiin 37 ja 38. Osa kuljettimista tai kaikki kuljettimet voivat kuitenkin olla toteutettuja kuten numerolla 4 kuviossa 2 merkitty kuljetin. Tämä kuljetin on 8 80220 ripustettu joustavasti vinotukiin 41, 42, ja kuljettimeen on liitetty sähkömagneettinen värähtelijä 43, jonka ansiosta kuljetin värähtelee hiukkasten kuljetuksen helpottamiseksi.

Esillä olevan keksinnön avulla erotetaan siis yksinkertaisella tavalla metallihiukkasia toisistaan, joita metallihiukkasia ei voida erottaa tavallisilla menetelmillä kuten esimerkiksi käyttämällä magnetismia tai käyttämällä aineiden välisen tiheyden suurta eroa.

Rummun pituutta voidaan vaihdella toivotun tehon mukaan. Edelleen voidaan, kun useita rumpuja käytetään, nämä sijoittaa suoraan päällekkäin. Tällaisten ja muiden asiantuntija-luontoisten muunnelmien katsotaan kuuluvan keksintöön.

Esillä olevan keksinnön ei näin ollen katsota rajoittuvan yllä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella sen oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyissä puitteissa .

Il

Claims (10)

1. Tapa metallihiukkasten erottamiseksi, jolloin toisen metallin hiukkasilla on suurempi kitka pintaa vastaan kuin toisen metallin hiukkasilla, etenkin lyijy- ja kuparihiukkasten erottamiseksi toisistaan, tunnettu siitä, että metallihiukkasten seoksesta muodostuva kerros syötetään syöttökuljettimen (4) tai vastaavan avulla vaakasuoran akselin (7) ympäri pyörivän rummun (3) vaippapinnan (8) päälle, jolloin syöttö tapahtuu rummun (3) kohdassa, joka sijaitsee vastakkaisessa suunnassa rummun pyörimissuuntaa vastaan välimatkan (a) päässä rummun (3) akselin (7) läpi menevästä pystytasosta (10), jolloin mainittu välimatka (a) sovitetaan siten, että ne hiukkaset, joilla on suurempi kitka rummun (3) vaippapintaa (8) vastaan kuin muilla hiukkasilla, kuljetetaan mukana rummun pyörimissuunnassa, kun taas toiset hiukkaset painovoiman vaikutuksesta kuljetetaan vastakkaisessa suunnassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että syöttö tapahtuu samalla, kun syötetyn aineen vaakasuora nopeus saatetaan olemaan pieni.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tapa, tunnettu siitä, että rumpu (3) saatetaan pyörimään nopeudella 1 kier-ros/min - 100 kierrosta/min, edullisesti 35-60 kierrosta/min, ja että käytetään rumpua (3), jonka halkaisija on 50 mmrstä 200 mm:iin, edullisesti 70 mm:stä 120 mmsiin.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen tapa, tunnettu siitä, että kaksi (3? 5) tai useampia rumpuja (3, 5, 23, 24, 25) sijoitetaan päällekkäin ja että hiukkaset, jotka on erotettu vastakkaisessa suunnassa ao. rummun pyörimissuuntaa vastaan, syötetään kuljettimen (6, 26, 27, 28) tai vastaavan avulla esillä olevassa tapauksessa alla sijaitsevalle rummulle (5, 23, 24, 25) mainitulla tavalla. ίο 80220

5. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen tapa, tunnettu siitä, että käytetään rumpua tai rumpuja (3, 5, 23, 24, 25), jotka muodostuvat metallirummusta, jossa on karhennettu pinta, joka on edullisesti karhennettu rummun (3) ympäri kiertävällä sorvatulla uralla (11), jolla on pieni syvyys suhteessa hiukkasten kokoon.

6. Laite metallihiukkasten erottamiseksi, jolloin toisen metallin hiukkasilla on suurempi kitka pintaa vastaan kuin toisen metallin hiukkasilla, etenkin lyijy- ja kuparihiukkas-ten erottamiseksi toisistaan, tunnettu siitä, että siinä on vaakasuoran akselin ympäri pyörivä rumpu (3), jonka yläpuolelle on sovitettu syöttökuljetin (4) tai vastaava metallihiukkasten seoksen syöttämiseksi rummun (3) vaippapinnalle (8) rummun kohdassa, joka sijaitsee vastakkaisessa suunnassa rummun (3) pyörimissuuntaa vastaan ennalta määrätyn välimatkan (a) päässä rummun (3) akselin (7) läpi menevästä pystytasosta (10), jolloin mainittu välimatka (a) on sellainen, että ne hiukkaset, joilla on suurempi kitka rummun (3) vaippapintaa (8) vastaan, rummun pyöriessä kuljetetaan mukana rummun pyörimissuunnassa, kun taas toiset hiukkaset kuljetetaan painovoiman vaikutuksesta vastakkaisessa suunnassa.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että rumpu (3) on sovitettu pyörimään nopeudella 1 kierros/min - 100 kierrosta/min, edullisesti 35 kierrosta/min - 60 kier-rosta/min, ja että rummun halkaisija on 50 mm:stä 200 mmtiin, edullisesti 70 mm:stä 120 mm:iin.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että kaksi (3, 5) tai useampia (3, 5, 23, 24, 25) rumpuja on sovitettu päällekkäin, ja että kuljetin (6, 26, 27, 28) tai vastaava sijaitsee yläpuolella olevan rummun (3, 5, 23, 24) alla, joka kuljetin on sovitettu kuljettamaan ne hiukkaset, jotka on erotettu vastakkaisessa suunnassa yläpuolella sijaitsevan rummun (3, 5, 23, 24) pyörimissuuntaa vastaan, ja il n 80220 joka kuljetin on sovitettu syöttämään ainetta alla sijaitsevalle rummulle (5, 23, 24, 25) samalla tavoin kuin mainittu syöttökuljetin (4).

9. Patenttivaatimuksen 6, 7 tai 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että rumpu tai rummut (3, 5, 23, 24, 25) muodostuvat metallirummusta, jolla on karhennettu pinta, joka on edullisesti karhennettu rummun ympäri kiertävällä kierukkamaisella sorvatulla uralla (11), jolla on pieni syvyys suhteessa hiukkasten kokoon.

9 80220

10. Patenttivaatimuksen 6, 7, 8 tai 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut kuljettimet (4, 5, 26, 27, 28) muodostuvat värähtelevistä radoista, jotka muodostavat kulman vaakatasoa vastaan aiotussa kuljetussuunnassa.