LU81729A1 - Verfahren und sortieranlage zur trockenen sortierung von koernigen gemischen aus zwei-oder mehreren polydispersen komponenten - Google Patents

Description

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Verfahren und Sortieranlage zur trockenen ’ Sortierung von körnigen Gemischen aus zwei- oder mehreren polydispersen Komponenten.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Sortieranlage , zur trockenen Sortierung eines körnigen Gemisches mit einer

Anzahl p von auszusortierenden körnigen, polydispersen Feststof fkompon ent en, deren Partikel die unterschiedliche Dichte und/oder Form und so breite Korngrößen- und Sinkgeschwindigkeitsverteilungen haben, daß sie sich wenigstens teilweise überdecken. Durch die Sortierung des Gemisches in seine Komponenten oder zur Aussortierung bestimmter Komponenten sollen diese rein oder zumindest ausreichend angereichert gewonnen werden.

Die bisher angewendeten VerSiren zur AusSortierung von zur Weiterverarbeitung geeigneten höherwertigen Komponenten aus ; einem Zwei- bzw. Mehrkomponenten-Gemisch lassen sich in Naß-und Trockenverfahren unterteilen.

Die Naßverfahren lassen sich bei vielen Gemischen nicht anwen-den, weil ihre Komponenten nicht mit Flüssigkeiten in Berührung kommen sollen. Dort wo die Naßverfahren anwendbar sind, kann in der Regel als Flüssigkeit zum Trennen kein reines Wasser ver- ; /\ r >

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• - 2 - 4 i » wendet werden, weshalb sich die Durchführung dann teuer und auch gefährlich gestaltet, wenn hochgiftige Lösungen oder Suspensionen zu verwenden sind. Diese Verfahren sind auch aus ökologischen Gründen unerwünscht, weil die unvermeidliche Aufbereitung der zur Trennung verwendeten Flüssigkeiten immer Abwasserprobleme mit^sich^ringt. Diese Verfahren haben bezüglich der Weiterverarbeitung der reinen oder angereicherten Komponenten vielfach den Nachteil, daß die getrennten Komponenten energieaufwendig getrocknet werden müssen.

Aus diesem Grunde besteht ein großer Bedarf an trockenen Sortir-verfahren für körnige Gemische. Die bekannten trockenen Sortierverfahren lassen im allgemeinen keine befriedigenden Durchsätze bei guten Trennschäfen und hohen Ausbeuten der auszusortierenden Komponenten zu. Gleiches gilt für die manuellen oder maschinellen Ausleseverfahren. Mit der in der Getreidemüllerei entwickelten Klassierung mittels Zerkleinerung und Siebung auf sog. Plansichtern und sog. Grießputzmaschinen, mit denen leichte Verunreinigungen abgesaugt werden können, gelingt eine befriedigende Sortierung in die Komponenten nur, weil diese im Aufgabegemisch weitgehend monodispers sind und in sich nicht oder allenfalls nur geringfügig überlappenden Kornverteilungen vorliegen. Diese Klassierung versagt, wenn die Komponenten der Gemische polydispers sind und in sich erheblich oder völlig überlappenden Korngrößenverteilungen vorliegen oder wenn sie sich nicht hinsichtlich Dichte und /oder Form ganz erheblich voneinander unterscheiden.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein körniges Gemisch mit einer Anzahl von -p auszusortierenden Feststoffkomponenten, deren Partikel sich in der Dichte und/oder Form unterscheiden und sich überschneidende Korngrößen- und Sinkgeschwindigkeitsverteilungen aufweisen, derart trocken in die . Komponenten zu sortieren, daß sie rein oder stark angeiachert, d.h. mit nur einem geringen Anteil an jeweils anderen Komponenten gewonnen werden. Die Ausbeute an den auszusortierenden Komponenten soll hoch sein. Dadurch soll es möglich sein, daß die Komponenten einer geeigneten Neu- bzw. Weiterverwendung oder Wiederverwertung » - 3 - als Sekundärrohstoff zugeführt werden können. Eine Sortieranlage zur Durchführung des Verfahrens soll preiswert aufgebaut und wirtschaftlich betrieben werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Sortierverfahren, bei dem das in das Verfahren eingeführte Aufgabegemisch Klassierungen unterworfen wird, um die auszusortierenden p Komponenten zu gewinnen,vor, daß in einer ersten Stufe das Aufgabegemisch in aufeinanderfolgende so schmale Klassen des einen Partikelmerkmals trocken klassiert -wird, daß in ihnen die Fraktionen des für eine nachfolgende weitere Klassierung maßgebenden anderen Partikelmerkmals jeder auszusortierenden Komponente von den Fraktionen der anderen Komponenten jeweils getrennt enthalten ist oder deren Fraktionen nur geringfügig überlappt, und daß dann in einer zweiten Stufe aus jeder Klasse des einen Partikelmerkmals jede auszusortierende Komponente durch eine Serie aufeinanderfolgender weiterer Trocken-Klassierungen, für die das andere Partikelmerkmal maßgebend ist, bei Trenngrenzen, die den beiden Grenzen des anderen Partikelmerkmals jeder Fraktion entsprechen, welche Partikel der auszusortierenden Komponente enthält, aussortiert wird.

Die Verwirklichung dieses Verfahrens gelingt in zwei Ausgestaltungen besonders gut, von denen der erstœAusgestaltung vielfach der Vorzug zu geben ist.

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Bei der ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß in der ersten Stufe das Aufgabegemisch mittels Siebungen in aufeinanderfolgende Siebkorngrößenklassen klassiert wird f in denen die Sinkgeschwindigkeitsfraktion jeder auszusortierenden Komponente von den Sinkgeschwindigkeitsfraktionen der anderen Komponenten getrennt enthalten ist oder sie nur geringfügig überlappt, und daß dann in der zweiten Stufe aus Siebkorngrößenklassen jede auszusortierende Komponente durch eine Serie aufeinandérfolgender Windsichtungen jeder dieser Klassen in Fraktionen bei Trennsicht-luftgeschwindigkeiten, bei denen jeweils einmal die mit den gröbsten - 4 - und einmal die feinsten der noch zu gewinnenden Partikel der Fraktion der jeweils auszusortierenden Komponente wenigstens weitgehend abgetrennt werden, aussortiert wird.

Bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens wird also in der ersten Stufe das Ausgangsgemisch durch Sieben in Siebgrößenklassen klassiert und werden in der zweiten Stufe die auszusortierenden Komponenten durch Windsichten der Siebkorngrößenklassen nacheinander abgetrennt.

Die zweite Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht dagegen vor, daß in der ersten Stufe das Aufgabegemisch mittels Windsichtungen in aufeinanderfolgende Sinkgeschwindigkeitsklassen klassiert wird, in denen die Siebkorngrößenfraktbnjeder auszu-sortierenden Komponente von den Siebkorngrößenfraktionen der anderen Komponenten getrennt enthalten ist oder sie nur geringfügig überlappt, und daß dann in der zweiten Stufe aus Sinkgeschwindigkeitsklassen, nach deren Ausscheidung aus der Sichtluft der Windsichtung, jede auszusortierende Komponente durch eine Serie aufeinanderfolgender Siebungen jeder dieser Klassen (Ln Fraktionen) bei Maschenweiten, bei denen einmal die gröbsten und einmal die feinsten der noch zu gewinnenden Partikel der.Fraktion der jeweils auszusortierenden Komponente wenigstens weitgehend abgetrennt werden, aussortiert wird. Folglich wird das Augfabe: «gemisch in der ersten Stufe durch ' Windsichten in Sinkgeschwindigkeitsklassen klassiert und werden in der zweiten Stufe die auszusortierenden Komponenten durch Sieben aus jeder Sinkgeschwindigkeitsklasse abgetrennt, i , - 5 - f i v fr

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Die zuvor benutzten Begriffe werden hier mit folgenden Bedeutungen verwendet:

Das Sortieren ist das Trennen eines körnigen Gemisches aus wenigstens zwei hinsichtlich der Stoffart unterschiedlichen I Komponenten in die reinen oder stark angereicherten Komponenten, also z.B. das Trennen eines Gemisches aus Kupfer- und Aluminiumpartikeln in eine Kupferfraktion und eine Aluminiumfraktion.

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Das Klassieren ist das Trennen eines körnigen Gemisches in zwei Klassen eines Partikelmerkmals seiner Partikel.Jpartikel haben unterschiedliche Partikelmerkmale ., d.h. Eigenschaften.

; Ein .......Merkmal eines Partikels ist als seine geometrisch«

Korngröße seine Siebkorngröße , das ist die Größe der Maschenweite, durch die das Partikel bei einer Siebung noch gerade hindurchfällt.

I . . .ist dessen

Ein anderes /MIerkmal eines Partikels Sinkgeschwindigkeit in einem bestimmten Strömungsmittel, z.B. in Luft,

Wasser oder öl. Die Sinkgeschwindigkeitsangaben beziehen .sich hier auf Luft, da alle technischen Windsichtungen im Regelfall in Luft vorgenommen werden. Die Sinkgeschwindigkeit hängt außer ; von der Korngröße, z.Bf der Siebkorngröße, von der Dichte und der

Form der Partikel, ab. Die Sinkgeschwindigkeit ist nicht direkt t proportional der Siebkorngröße.

Andere Partikelmerkmale . sind die Form und die spezifische Oberfläche der Partikel.

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Als Klasse ist ein Bereich eines ersten Partikelmerkmals zwischen zwei Grenzen bezeichnet.

Als Fraktion ist ein Bereich eines zweiten Partikelmerkmals zwischen zwei Grenzen bezeichnet.

- 6 - » ... Sinkgeschwinâigkeitsklassen bzw. -fraktionell sind Partikelklassen, in denen sich Partikel unterschiedlicher Sinkgeschwindigkeit zwischen einer oberen und einer unteren Grenze befinden. Sinkgeschwindigkeitsklassen bzw. -fraktionen werden durch aufeinanderfolgende Klassierungen, insbes. mittels Windsichtverfahren (Strömungstrennverfahren) bei jeweils unterschiedlichen Trennsichtluftgeschwindigkeiten erhalten.

Siebkorngrößenklassen bzw. -fraktionen sind Partikelklassen, in denen sich Partikel unterschiedlicher Siebkorngröße mit einer oberen und einer unteren Grenze befinden. Siebkorngrößenklassen werden durch aufeinanderfolgende Siebungen bei jeweils unterschiedlichen Maschenweitaa erhalten.

-Als Trenngrenze eines Klassierverfahrens, insbes. des Siebens oder Windsichtens^ bezeichnet man die Korngröße (Trennkorngröße) , die nach der Klassierung zu 50 % in der gröberen (beim Sieben) bzw. der schwereren (beim Windsichten) und zu 50 % in der kleineren (beim Sieben) bzw. leichteren (beim Windsichten) Klasse oder Fraktion enthalten ist. Die Trenngrenze eines Siebes ist bei ausreichend langer Siebung dessen Maschenweite. Die Trenngrenze eines Windsichters bestimmt dessen Trennsichtluftgeschwin-digkeit, .das ist die Luftgeschwindigkeit, die die Partikel der Trennkorngröße zu 50 % ins Feine und zu 50 % ins Grobe gelangen läßt. Bei der Schwerkraft-Gegenstromwindsichtung gleicht die Trennsichtluftgeschwindigkeit der Sinkgeschwindigkeit der lörtikel mit der Trennkorngröße.

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Die Erfindung sieht also vor, daß das Aufgabegemisch zunächst in einer ersten Stufe durch Sieben bzw. Windsichten in eine größere Anzahl von mit Hinblick auf die anschließende Abtrennung der auszusortierenden Komponenten ausreichend schmale Klassen des einen Partikelmerkmals (Siebkorngrößenklassen bzw. Sinkgeschwindigkeitsklassen) , in denen jeweils die Fraktionen des anderen Partikelmerkmals (Sinkgeschwindigkeitsfraktionen bzw. Siebkorngrößenfraktionen) der einzelnen Komponenten voneinander getrennt vorliegen, sich aneinander anschließen oder nur geringfügig überlappen, trocken klassiert wird. Anschließend werden dann in einer zweiten Stufe aus den so gewonnenen Klassen durch mehrfaches klassenweises weiteres Klassieren in Serien von, i.a. mindestens (p-1) , aufeinanderfolgenden weiteren Trocken-Klassie-rungen durch Sichten bzw. Sieben die Komponenten rein oder angereichert abgetrennt und dadurch aussortiert. Unter Berücksichtigung der erwünschten und der möglichen Sortierung durch weitere Klassierung in der zweiten Stufe, für die das andere Partikel-' merkmal der Partikel maßgebend ist, ist die Wahl der Breite der

Klassen in der ersten Stufe derart vorzunehmen, daß in der zweiten Stufe jeweils eine Abstufung der Trenngrenzen der Klassierungen möglich ist, bei der diese den beiden Grenzen des anderen Partikelmerkmals der Partikel jeder solchen Fraktion entsprechen, welche Partikel der auszusortierenden Komponente enthält, bei der also die gröbsten Partikel der jeweils leichteren auszusortierenden Komponente gerade noch von den feinsten Partikeln der jeweils schwereren, inbes. auszusortierenden, Komponente getrennt werden. Auf diese Weise gelingt es, die in der ersten Stufe gewonnenen Klassen (Siebkorngrößenklassen bzw. Sinkgeschwindigkeitsklassen) in der zweiten Stufe in ihre Komponenten zu trennen bzw. jede auszusortierende Komponente abzutrennen.

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Sofern das Aufgabegemisch in alle seine Komponenten sortiert werden soll, kann dies derart erfolgen, daß in der ersten Stufe das Aufgabegemisch mittels m aufeinanderfolgender Siebungen in (m+O aufeinanderfolgende Siebkorngrößenklassen klassiert wird, bei denen die Maschenweiten für die aufeinanderfolgenden Siebungen derart gewählt sind, daß die Sichtgeschwindigkeitsfraktionen aller Komponenten in jeder Siebkorngrößenklasse voneinaifer getrennt sind oder sich nur geringfügig überlappen, “ und daß dann in der zweiten Stufe jede' der(m+1) , mindestens (G»/2)+1) Siebkorngrößenklassen mittels einer Serie von (p-j) aufeinanderfolgenden Windsichtungen in p Sinkge-schwindigkeitsfraktionen jeweils einer Komponente sortiert wird- und die jeweils leichten Fraktionen jeder Windsichtung und die jeweils schwere Fraktion der jeweils letzten Windsichtung einzeln oder beliebig zusammengefaßt abgezogen werden

Es werden besonders reine Komponenten gewonnen, wenn die Maschenweite x^ aus der 'kleineren Maschenweite x^+.j des benachbarten Siebes des Siebsatzes entsprechend der Gleichung < xi+Ta/"?s'Vn.in bestimmt ist, mit n einem die Steigung der Widerstandsbeiwertkurve der Sicht-lufturnströmung der Partikel bei der Trennsichtluftgeschwindigkeit berücksichtigenden Parameter zwischen 2 und 1, der im Bereich laminarer Partikelumströmung den Wert 2 und im Bereich turbulenter Partikelumströmung den Wert .1 hat und dessen Wert im Ubergangsbereich der Partikelumströmung etwa proportional dem Logarithmus der Reynolds zahl von 2 auf Ί abfällt'·, und mit dem kleinsten Verhältnis aus der Dichte qs einer schwereren Komponente und der Dichte einer leichteren Komponente.

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Als Alternative zu diesem Verfahren kann in der ersten Stufe gesichtet und in der zweiten Stufe gesiebt werden. Dann gestaltet sich das Verfahren für die Trennung in alle Komponenten derart daß in der ersten Stufe das Aufgabegemisch mittels m aufeinanderfolgenden Windsichtungen in (m+1) aufeinanderfolgende Sinkgeschwindigkeitsklassen klassiert wird, bei denen die jeweils schwerere Sinkgeschwindigkeitsklasse der ersten (m-1) Windsichtungen der jeweils nachfolgenden Windsichtung ..als Aufgabegut zugeführt wird und die Trennsichtluftgeschwindigkeiten der aufeinanderfolgenden Windsichtungen derart gewählt ' sind, daß die Siebkorngrößenfraktionen aller Komponenten in jeder Sinkgeschwindigkeitsklasse voneinander getrennt sind oder sich nur geringfügig überlappen, und daß dann in der zweiten Stufe jede der (m+1), mindestens ((m/2)+1 ) , Sinkgeschwindigkeitsklassen mittels einer Serie von (p-1) aufeinanderfolgenden Siebungen in p Siebkorngrößenfraktionen jeweils einer Komponente sortiert wird und die Fraktionen jeweils gleicher Komponente einzeln oder beliebig zusammengefaßt abgezogen werden (Fig. 5 und 6).

In diesem Fall erhält man besonders reine Komponenten, wenn die Trennsichtluftgeschwindigkeiten ν^+·^ aus der geringeren Trennsichtluftgeschwindigkeit v^ der jeweils vor- oder nachgeschalteten Sichtung gemäß der Gleichung vLi+1- vLi · V Ws^min bestimmt sind, mit n einem die Steigung- der Widerstandsbeiwertkurve der Sicht-luftumströmung der Partikel bei der Trennsichtluftgeschwindigkeit berücksichtigenden Parameter zwischen 1 und 2, der im Bereich laminarer Partikelumströmung den Wert 1 und im Bereich turbulenter • Partikelumströmung den Wert 2 hat und dessen Wert im Übergangsbereich der Partikelumströmung etwa proportional dem Logarithmus der Reynolds zahl von 1 auf 2 ans teigig und mit Wg^L^min dem kleinsten Verhältnis aus der Dichte einer schwereren Komponente und der Dichte einer leichteren Komponente.

. . - 10 - Für die erfindungsgemäße Sortierung kommen als Komponenten' alle Stoffarten im Bereich der Aufgabegemische aus der küaæischen Aufbereitung infrage, nämlich mineralische Rohstoffe, wie z.B. Gemische aus Kohle, Pyrith und taubes Gestein metallische Rohstoffe, z.B. Erze und taubes Gestein, sowie über den Bereich der klassischen Aufbereitung hinaus Reststoffe und Sonderabfälle als Aufgabegemische, bei denen z.B. Aluminium- und andere NE-Metallanteile aus Schredder-i Schrott nach der Abtrennung von magnetischen Eisenteilen, oder Gummi, Gewebe, Stahlpartikel und Verunreini-gungen aus zerkleinerten Altreifen, oder Drähte, Gummi oder Kunststoffe der Ummantelungen und Verunreinigungen aus Kabelresten, oder Sonderprodukte und Kunststoffe aus Resten von Kunststoff-Verbundwerkstoffen, oder Sand ausvermischten Gießereistahl-Strahlmitteln, auszusortieren sind. Die erfindungsgemäße Sortierung führt bei allen denjenigen Aufgabegemischen unterschiedlicher disperser Feststoffe zum anfangs beschriebenen Ziel, bei denen ausreichende Unterschied in der Dichte und/oder Form und damit in der korngrößenabhängigen Sinkgeschwindigkeit.;»äer Komponenten vorhanden sind.

i * ? \ · & , - 11 - Für die Durchführung des Verfahrens wird ein geeignetes Auf-gabegemisch benötigt, in dem die zu sortierenden Komponenten getrennt und in einem für das Sieben undSichten geeigneten " Korngrößenbereich vorliegen. In vielen Fällen ist deshalb ein noch nicht geeignetes Ausgangsprodukt vor Aufgabe in die Klassierstufe mindestens durch einen Zerkleinerungsvorgang, vielfach in Verbindung mit einer Klassierung, in einen geeigneten Partikelgrößenbereich zu bringen. Ist das Ausgangsprodukt ein Verbundwerkstoff, so muß wie bei der klassischen Aufbereitung von mineralischen Rohstoffen durch die Zerkleinerung die "Verwachsung" der Komponenten soweit wie möglich beseitigt werden. Die anschließende Sortierung gelingt umso besser-, je weitgehender z.B. ein Verbundwerkstoff durch die vorgeschaltete Zerkleinerung in Partikel der einen oder anderen Sorte aufgeschlossen wurde.

Bei einer Zwei- oder Mehrkomponentensortierung besteht das Aufgabegemisch für die nachgeschaltete Klassierstufe (Sichten oder Sieben) dann aus einer Mischung zweier oder mehrerer disperser j Feststoffe, die sich in ihrer Größen- und Sinkgeschwindigkeits verteilung unterscheiden.,

Es lassen sich drei Fälle hinsichtlich verschiedener Dichte * und/oder Form unterscheiden. Im ersten Fall unterscheiden sich die Komponenten nur in der Feststoffdichte, wohingegen die Form gleich ist. Hier gelingt eine Sortierung in die Komponenten. Im zweiten Fall ist die Dichte der Komponenten gleich aber die Form unterschiedlich. Das Verfahren läßt sich demnach auch auf ein Gemisch von Materialien gleicher Dichte jedoch unterschiedlicher ' Form zur Formsortierung anwenden. Im dritten Fall, dem Regelfall, unterscheiden sich die Partikel sowohl hinsichtlich der Dichte als auch hinsichtlich der Form. Unterschiede in der Form der Partikel der Komponenten können das Verfahren positiv und negativ beeinfluss / / / - 12 -Ζ Λ

So ist es sehr wohl möglich, daß Partikel gleicher Größe zwar unterschiedliche Dichte und Form aber dennoch gleiche Sinkgeschwindigkeit aufweisen, und damit das neue Verfahren nicht angewendet werden kann.

Wie schon beschrieben, muß die Klassierung in der ersten Stufe zu so schmalen Klassen führen, daß aus jeder Klasse in der zweiten Stufe durch eine weitere Klassierung die auszusortierenden Komponenten abgetrennt werden können.

In der zweiten Stufe werden, sofern die Klassierung in der ersten Stufe durch Sieben erfolgt ist, Siebkorngrößenklassen aufgegeben.

Die Sortierung jeder derartigen Siebkorngrößenklasse in zwei Komponenten, z.B. mittels einer Schwerkraft-Gegenstromwindsichtung, ist z.B. nur möglich, wenn die Klassengrenzen der Siebklassierung, die durch die Maschenweiten x^ und aufeinanderfolgende Siebe be stimmt sind, so gewählt werden, daß die Sinkgeschwindigkeit der der jeweils größeren, die obere Klassengrenze bestimmenden Maschenweite x^ entsprechenden spezifisch schwereren Partikel größer ist, oder allenfalls gleich ist, als die Sinkgeschwindigkeit der der jeweils kleineren, die untere Klassengrenze bestimmenden Maschenweite x^+1 entsprechenden spezifisch leichteren Partikel (1-ci^.m) . Bei Mehr-komponenten-Aufgabegemischen müssen die Klassengrenzen so nahe beieinanderliegen, daß sich die Sinkgeschwindigkeitsbereiche aller Komponenten nicht oder nur geringfügig überlappen. Dies ist dann der Fall, wenn die für ein Zweikomponenten-Aufgabegemisch angegebene Bedingung für diejenigen beiden benachbarten Komponenten erfüllt ist, bei denen das Sinkgeschwindigkeitsverhältnis für gleiche Korngrößen am kleinsten ist, die partikelgrößenabhängige Sinkgeschwindigkeitsverteilungen also am engsten beieinanderliegen und damit die schärfste Anforderung an die erste Stufe gestellt ist, damit die Sortierung in der zweiten Sutfe gelingt.

In Fig. 1 ist die Abhängigkeit der Siebkorngröße x der Kornverteilungen von vier Komponenten unterschiedlicher Dichten ^1' $2' ^3' ?4' * ^i< $2 < und 3eweils bestimmter

Form von der Sinkgeschwindigkeit dargestellt. Das Dichtever- - 13 - hältnis der Komponenten 3 und 2 ist das kleinste. Der zwischen diesen Komponenten eingezeichnete Treppenzug bestimmt die Breite der Siebkorngrößenklassen und der Sinkgeschwindigkeitsklassen, die bei der Klassierung in der ersten Sutfe erzielt werden müssen, damit die Fraktionen der jeweils anderen Dispersittätsgröße der Komponenten sich anschließen, meist voneinander getrennt sind oder sich höchstens etwas überlappen. Man erkennt, daß sich die Kornverteilungen der vier Komponenten weitgehend überlappen, d.h. im Siebkorngrößenbereich bis xm sind alle Komponenten gleichermaßen vertrete;

Die Wahl aller Klassengrenzen der ersten Klassierung durch Siebung und damit der Maschenweiten x^ und x^+-j benachbarter Siebe, die eine anschließende Windsichtung zur Sortierung ermöglichen, läßt sich . demnach aus der Bedingung abschätzen, daß die Sinkgeschwindigkeit der der oberen Klassengrenze entsprechenden spezifisch leich teren Partikel der Sinkgeschwindigkeit der der unteren Klassengrenze entsprechenden spezifisch schwereren Partikel gleicht oder kleiner ist. Hieraus ergibt sich für einen Schwerkraft-Gegenstromwindsichter weil Gleichheit zwischen Trennsichtluftgeschwindigkeit v^ und der Sinkgeschwindigkeit w der Trennkorngröße gefordert wird, VL = V (1)

Bestimmende Größe für w . und damit für vT ist dabei das für die

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Partikelumströmung im Windsichter maßgebende Widerstandsgesetz. Generell sind als Art der Umströmung der Partikel die laminare Umströmung (n=2) (Bereich A,Re<2,5, in Fig 2) für die das Stokes’sehe Widerstandsgesetz bestimmend ist, die turbulente Umströmung (n=1) (Bereich C,Ke>1000, in Fig.2), bei der -das quadratische Widerstandsgesetz gültig ist, und die zwischen diesen liegende Übergangsbereichs-umströmung (Bereich B in Fig. 2) zu unterscheiden (l£n^2) . n ist ein die Steigung der Widerstandsbeiwertkurve der - }.

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Partikelumströmung mit der Trennsichtluftgeschwindigkeit w • berücksichtigender Parameter.'Die Widerstandsbeiwertkurve, die die Abhängigkeit des Widerstandsbeiwerts von der Reynolds-Zahl Re = x-vT /V ( V = kinematische Zähigkeit) angibt, und die Kurve

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des Parameters n in Abhängigkeit von der Reynolds-Zahl sind in Fig. 2 dargestellt.

- · Nimmt man kugelförmige Partikel an, vernachlässigt man also den Formeinfluß, so läßt sich als allgemeine Lehre für die Wahl der Klassengrenzen bzw. für die Abstufung der Siebe die bereits oben angegebene Bedingung formulieren zu *i £ xi+1 n/'îs'Vmin 1 ; 2 > n > 1 t2) d.h. die Abstufung der Maschenwèite gegenüber der benachbarten kleineren Maschenweite berechnet sich vereinfacht weitgehend aus der n-ten Wurzel des kleinsten Dichteverhältnisses der Partikel einer schwereren Komponente mit der Dichte 9 zu b den Partikeln einer leichteren Komponente des Aufgabegemisches mit der Dichte c_. Bei Zweikomponenten-Aufgabegemischen ist also das Dichteverhältnis der beiden Komponenten maßgebend. Bei Mehrkomponenten-Aufgabegemischen wird das kleinste Dichteverhältnis aus den Komponenten gebildet, deren korngrößenabhängige Sinkgeschwindigkeitsverteilungen am nächsten beieinanderliegen, n hat im laminaren Bereich den Wert 2 und im turbulenten Bereich den Wert 1.

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Experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, daß man davon ausgehen kann, daß die Windsichtung von groben Partikeln im allgemeinen in turbulenter Umströmung erfolgt und demnach n für angenähert kugelförmige Partikel nahe bei 1 liegen wird, während bei stark von der Kugelform abweichenden Partikeln und bei Sichtungen im Übergangsbereich zwischen laminarer und turbulenter Umströmung n nahe bei 1,5 liegt. Bei der Sichtung feiner Partikel geht der Formeinfluß zurück; sie wird bevorzugt im laminaren Bereich stattfinden, so daß die Zahl n näher bei 2 liegt.

In welchem Strömungsbereich eine optimale Verwirklichung des Verfahrens stattfinden kann, hängt von der Formvielfalt und von den Dichten der beteiligten Komponenten des. Aufgabegemisches ab. Daher ist unter ymständen das Ausgangsprodukt zunächst durch eine zusätzliche Zerkleinerung und Klassierung in den günstigsten Korngrößenbereih zu bringen.

Die Bedingung (2) für die Abstufung der Siebmaschenweiten muß nur "weitgehend" erfüllt sein. Damit soll zum Ausdruck gebracht werden, daß die Trennschnitte nicht notwendigerweise bei den Maschenweiten, die die Rechnung ergeben, durchgeführt werden müssen sondern auf handelsübliche Siebe mit genormten Maschen-• weitenzurückgegriffen werden kann, so daß eine Sonderanfertigung .der Siebe mit Maschenweiten, die die Rechnung ergeben, nicht erforderlich ist. Die genormten Siebreihen stellen eine genügend große Anzahl von Maschenweiten zur Realisierung des Verfahrens zur Verfügung, um den in den Ansprüchen angegebenen Bedingungen technische "weitgehend" zu entsprechen. Darüberhinaus sind Anwendungen denkbar, die zur Erreichung großer Trennschärfen und damit besserer Anreicherungen und Ausbeuten Sonderanfertigungen von Sieben mit bestimmten, nicht genormten Maschenweiten recht-fertigen.

' /.-......" , ‘ - 16 - j s ihgekehrt ergibt sich für eine Klassiersichtung in der ersten

Stufe in Sinkgeschwindigkeitsklassen die Bedingung für die erforderliche Abstufung der Trennsichtluftgeschwindigkeiten, um eine Siebsortierung in der zweiten Stufe zu ermöglichen, zu VLi+1SVLi ’ / 1 < n < 2 <3) d.h. die Abstufung der jeweils höheren Trennsichtluftgeschwindigkeit v^+.j gegenüber der jeweils niedrigeren Trennluftge-schwindigkeit vL^ des vor- oder nachgeschalteten Sichters berechnet sich auch allgemein vereinfacht weitgehend aus der n-ten Wurzel des kleinsten Dichteverhältnisses der Partikel einer schwereren Komponente zu den Partikeln einer leichteren Komponente des Aufgabegemisches f wobei n=1 im laminaren Bereich gilt.

Für die technische Realisierung muß die die Art der ümströmung der Partikel durch die Sichtluft berücksichtigende Zahl n so gewählt werden, daß sowohl die im Windsichter herrschende Anström-bedingung als auch der möglicherweise konkurrierende Formeinfluß der zu trennenden Partikel berücksichtigt wird. Dies ist für jede Anwendung des Verfahrens in Vorversuchen experimentell festzustellen.

Erfolgt die Klassierung in der ersten Stufe durch Siebung, so werden die dabei gewonnenen Siebgrößenklassen durch Serien von Windsidhtungen mittels Windsichtersätzen in die Komponenten getrennt. In den Windsichtern des jeweiligen Sichtersatzes und der jeweiligen Sichterstufe muß die die Trenngrenze bestimmende Trennsichtluft-geschwindigkeit vT . (der Index j bezeichnet die Komponente bzw. Sichtstufe und der Index c den "Windsichtersatz) jeweils so eingestellt sein, daß gilt vT . „ = k w (4) Iü, c gt mit w äer Sinkgeschwindigkeit in Luft der die Trenngrenze bestimmenden gröbsten Partikel der abzutrennenden leichten Komponente der jeweiligen Siegrößenklasse und k einer die Form der Partikel, die Beladung der Sichtluft mit Partikeln und den gewählten

Sichtertyp berücksichtigenden Konstanten zwischen 0,3 und 1. Die / _ - , , . __ _·____^___, ·-.__-, . ·__ Λ \ > 1 ! 1 *

Luft- ist nach den bekannten Gesetzmäßigkeiten zu berechnen.

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Versuche haben die Richtigkeit der erfindungsgemäßen Ansätze bestätigt und gezeigt, daß für die Trennung der üblicherweise vorliegenden Dichtebereiche der Berechnung der Abstufung der Maschenweiten bzw. der Trennsichtluftgeschwindigkeiten das kleinste Dichteverhältnis der zu trennenden Komponenten zugrundegelegt : werden kann. Die jeweilige Trennsichtluftgeschwindigkeit errechnet sich für einen Anwendungsfall, in dem z.B. Zickzack-Sichter in der Sortierstufe eingesetzt werden, aus der angegebenen Gleichung (4) mit der Konstanten k=0,5, je nach Einfluß der unterschiedlichen Partikelformen in den zu trennenden Komponenten.

Es können sich für die erforderliche Einstellung der Trennsichtluftgeschwindigkeiten im Windsichter, z.B. im Steigrohrwindsichtei Abweichungen von der angegebenen Gleichung (4) ergeben, was durch Vorversuche zu ermitteln ist.

In jedem Pall gilt aber, daß bei der bevorzugten Schwerkraftwindsichtung die Trennsichtluftgeschwindigkeit der Sinkgeschwindigkeit der gröbsten aui der Siebgrößenklasse auszusortierenden leichten Partikeln, gleicher muß bzw. gerade etwas kleiner eingestellt werden muß, als die Sinkgeschwindigkeit der kleinsten in der Siebgrößenklasse enthaltenen nächst schwereren Partikel.

;. Da Formbeschreibungen der Partikel nur sehr schwer quantitativ möglich sind, sind auch genaue quantitative Angaben für die Wahl der Stufung bei starken Formunterschieden der beteiligten Komponenten kaum möglich. Starke Formunterschiede verbessern aber das erfindungsgemäße Verfahren in dem Sinne, daß breitere Größenklasse bei'der Siebklassierung, d.h. größere Sprünge in der Stufung der auf.

Siebung, zugelassen werden können,wenn der Formeinfluß die Sinkgeschwindigkeitsverteilung der spezifisch schwereren Partikel % - / ^ v " - 18 - größer ist als die Sinkgeschwindigkeitsverteilung der spezifisch leichteren Partikel. Die Anzahl der Klassiersiebe kann dann also kleiner gewählt werden. Das Verfahren wird dadurch wirtschaftlicher.

Erfolgt die Klassierung in der ersten Stufe durch Windsichten, so werden die dabei gewonnenen Sinkgeschwindigeitsklassen 5 durch Serien von Sieben bzw. Siebsätzen in die Komponenten getrennt.

Für die Siebe der jeweiligen Siebsätze ist die die Trennung der Komponenten bestimmende Maschenweite x . (der Index c « . . c'l bezeichnet die Sinkgeschwindigkeitsklasse bzw. den Siebsatz und der Index j die Komponente), jeweils so bestimmt, daß sie jeweils etwas kleiner ist als die kleinsten Partikel der in der Sinkgeschwindigkeitsklasse enthaltenen jeweils leichtesten

Komponente.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich für Korngrößen ab etwa 30 μτη einsetzen, sofern die technisch verfügbare Luftstrahlsiebung in diesemKorngrößenbereich noch leistungsfähig einsetz-bar ist. Die Anwendungsgrenze nach oben liegt bei Partikeln von ca. 30 mm bei^L=5g/cm3. Dies hängt einerseits von den angebotenen Siebmaschinen ab, die beispielsweise beim Mogensen—Prinzip bis zu dieser Grenze einsetzbar sind, und andererseits vom technischen Aufwand in der Klassierung oder Sortierung durch Windsichtung.

Im genannten Korngrößenbereich sind alle technisch verfügbaren »

Siebverfahren und Siebe, wie z.B. Plan-, Wurf- und Kreisschwing-siebe in Mehrfachanordnung, einsetzbar.

Die Windsichter können zweckmäßigerweise als Steigrohrwindsichter, z.B. als Zick—Zack-Sichter,ausgebildet sein, aus denen die leichten Partikel nach oben hin pneumatisch ausgetragen werden.

Alternativ zu dieser Gegenstrom-Schwerkraftwindsichtung in Steig-5 rohrwindsichtern kann auch eine Querstromwindsichtung eingesetzt werden, wie sie beim unklassierten Aufgabegemisch, wie oben erwähnt, bereits durchgeführt wird. In diesem Fall sollen wen-igstens •i - 19 - t 9 einige der Windsichtungen Querstromwindsichtungen mittels eines den als dünne Schicht abwärtsfallenden Partikelstrom querdurchströmenden Luftstroms sein. Bei dieser Querstromwindsichtung ist der Energieaufwand für die Erzeugung der Sichtluftströmung geringer als bei den Gleichgewichts-Schwerkraftwindsichtungen, bei denen der Luftströmung nicht nur die Aufgabe zufällt, die leichten Partikel von den schweren Partikeln zu trennen, sondern auch ; noch die, die leichten Partikel pneumatisch zu einem Abscheider zu transportieren. Der Abtransport der Partikel erfolgt dagegen bei den Querstromwindsichtern mittels der .Sichtzone nachgeschalteten mechanischen Förderanlagen.

Für den angegebenen Bereich kleinster Partikel können Fliehkraftwindsichter, z.B. Spiralwindsichter,oder Umlenksichter angewendet werden.

Die Trennung sehr großer und damit schwerer Partikel mittels Windsichtung wird wegen der hohen Trennsinkgeschwindigkeit hohe Luftmengen erfordern, weshalb eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem das Aufgabegemisch zunächst durch Siebung klassiert wird, vorsieht, daß der Überlauf des gröbsten Siebes der Maschenweite zerkleinert und dem Aufgabegemisch nochmals zugegeben, am Ort der Verarbeitung auf Halde gegeben oder anders weiterverarbeitet wird. Die Zerkleinerung der großen Partikel kann außerdem energetisch günstiger sein als die Sortie-. rung durch Siebung und Sichtung. Insgesamt wird man mit der vorgeschalteten Zerkleinerung nicht nur den beschriebenen Aufschluß des Ausgangsproduktes realisieren, sondern gleichzeitig eine Vergleichmäßigung im anfallenden Korngrößen^ßpektrum anstreben, um die Anzahl m der erforderlichen und wie angegeben zu bestimmenden Siebungen oder Sichtungen der Klassierstufe und die erforderliche Anzahl der nachgeschalteten Sichter oder Siebe möglichst klein ' zu halten. Es kann außerdem vorteilhaft sein (Anspruch 6), daß nach der Klassierung durch Siebung vor einzelne oder alle Sichtungen eine selektive Zerkleinerung der Größenklassen, die auf die Zerkleinerung der leichteren Komponenten hin ausgerichtet ist, - 20 - erfolgt. Auf diese Weise läßt sich die nachgeschaltete Sortierung durch Sichtung aufgrund des unterschiedlichen Zerkleinerungsverhaltens der Komponenten erleichtern, wirkungsvoller oder mit weniger Windsichtern ausführen.

Trennschärfe und Aufwand des erfindungsgemäßen trockenen Sortierverfahrens steigen mit zunehmender Anzahl engerer Siebgrößen-. klassen bzw. Sinkgeschwindigkeitsklassen in der Klassierstufe, desgleichen steigt die Anreicherung, d.h. die Qualität und * unter Umständen auch die Ausbeute an weitgehend reinen Komponenten.

Da die Wirtschaftlichkeit des VerÊhrens sowohl vom technischen, d.h. apparativen, zeitlichen und personellen Aufwand aber auch vom erzielbaren Preis für das sortierte Endprodukt abhängt, wird das wirtschaftlichste Verfahren zwischen den angedeuteten Extremen liegen und ist für jedes zu trennende Aufgabegemisch durch Versuche zu bestimmen.

übliche Kornverteilungsbreiten bei unterschiedlichen Materialmischungen, wie z.B. im Bereich der Mineralien,Sonderreststoffe und Verbundwerkstoffen, NE-Metallanteile in Schredderschrott,

Kohle und Berge, Müll und andere Rohstoffe oder auch Erze, werden m=5 bis 15 Sieb- und Slchtstufen bedingen, wobei Mehrkomponentengemische bis zu p=5 Komponenten für die erfindungs-gemäße Satierung denkbar sind.

Λ i/f v- l # - 21 - « ‘ t

Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Sortieran-.. läge, mit der aus einem Aufgabegemisch p Komponenten (aus mehreren Komponenten) aussortiert werden können, ist gekennzeichnet durch eine erste Stufe mit einem Satz von m>3 hintereinanderge-schalteten Trocken-Klassiervorrichtungen zum Klassieren des Aufgabegemisches in Klassen des einen Partikelmerkmals des Aufgabengemisches, in denen die Fraktion des anderen Parti-kelmerkmals jëder auszusortierenden Komponente von den Fraktionen der· anderen Komponenten jeweils getrennt enthalten ist oder sie nur geringfügig überlappt, und durch eine zweite Stufe mit Sätzen aus hintereinander-geschalteten weiteren Trocken-Klassiervorrichtungen für je eine Klasse zu deren aufeinanderfolgende Trennung in Fraktionen bei Trenngrenzen, die den beiden Grenzen des anderen Partikelmerkmals jeder Fraktion der auszusortierenden Komponenten entsprechen, wobei den jeweils ersten Klassiervorrichtungen eines Satzes der weiteren Klassiervorrichtungen jeweils eine Klasse aufgebbar ist, und aus den weiteren Klassiervorrichtungen die jeweils reinen oder stark angereicherten Fraktionen der Komponenten einzeln oder beliebig zusammenfaßt abziehbar sind.

t

Eine bevorzugte Ausführungsform, bei der das Aufgabengemisch in der ersten Stufe gesiebt und in der zweiten Stufe gewindsichtet wird, ist charakterisiert durch f eine erste Stufe mit einem Siebsatz (1) aus m^3 hintereinandergeschalteten Sieben (2) zur Klassierung des Aufgabegemisches in aufeinanderfolgende Siebkorngrößenklassen, bei dem die Maschenweiten x^ der Siebe derart gewählt sind, · daß die Sinkgeschwindigkeitsfraktionen jeder auszusortieren-den Komponente von denen der anderen Komponenten jeweils getrennt vorliegen oder sich nur geringfügig überlappen, i / kr, λ.' - 22 - und eine zweite Stufe mit wenigstens zwei Sätzen von Windsichtern, deren jeweils ersten Windsichtern jeweils eine Siebkorngrößenklasse und deren jeweils nach-*:; geschalteten Windsichtern die schwere Fraktion des jeweils vorgeschalteten Windsichters als Aufgabegut aufgeb-bar ist, und aus denen, aufgrund einer Abstufung der Trennsichtluftgeschwindigkeiten entsprechend den Sinkge- ' schwindigkeiten der noch zu gewinnenden gröbsten und fein-. . sten Partikeln der auszusortierenden Komponenten, leichte

Fraktionen und schwere Fraktionen der jeweils letzten Windsichter der aussortierten Komponenten einzeln oder beliebig zusammengefaßt, als reine oder stark angereicherte Komponente, abziehbar sind.

Die Trenngrenzen der zweiten Stufe lassen sich wegen der Einstellbarkeit der Trennsichtluftgeschwindigkeit leicht den Erfordernissen anpassen.

Sofërn das Auf g'abegemisch in alle séine p Komponenten sortiert werden kann, gelingt dies mit einer solchen Sortieranlage, die eine erste Stufe mit einem Siebsatz aus m>3 Sieben zur Klassierung des Aufgabegemisches in (m+1) aufeinanderfolgende Siebkornklässen, bei dem die Maschenweiten x^ aufeinanderfolgender Siebe derart gewählt sind, daß * die Sinkgeschwindigkeitsbereiche der einzelnen Komponenten in jede Siebkorngrößenklasse voneinander getrennt sind oder sich nur geringfügig überlappen, umfaßt , sowie eine zweite Stufe mit (m+1), mindestens ((m/2)+1), Sätzen aus jeweils (p-1) hintereinandergeschälteten Windsichtern für je eine Siebkonigrößenklasse zu deren Sortierung -in Fraktionen jeweils einer Komponente, deren jeweils ersten Windsichtern jeweils eine Siebkorngrößenklassen aus dem Siebsatz und den diesen jeweils nachgeschalteten Windsichtern die schwere Fraktion des jeweils vorgeschalteten Windsichters ß ; - 23 - ! ‘ * als Aufgabegut aufgebbar ist und aus denen die leichten .. Fraktionen jeweils gleicher Komponente und die schwere Fraktion des jeweils letzten Windsichters jeweils einzeln oder beliebig zusammengefaßt als reine oder angereicherte Komponente abziehbar sind (Fig. 3 und 4).

Die Abstufung der Siebmaschenweiten erfolgt gemäß Gleichung (i oder eines Diagramms gemäß Fig. 1.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Sortieranlage, bei der das Aufgabegemisch in der ersten Stufe gewindsichtet und in der zweiten Stufe gesiebt wird, umfaßt eine erste Stufe mit m>3 hintereinandergeschalteten Windsichtern zur Klassierung des Aufgabegemisches in aufeinanderfolgende Sinkgeschwindigkeitsklassen, von denen die jeweils schwerere Sinkgeschwindigkeitsklasse der ersten Windsichter dem jeweils nachgeschalteten Windsichter als Aufgabegut zuführbar ist, in der Trennsicht-luftgeschwindigkeiten in den aufeinanderfolgenden Windsichtern derart einstellbar sind, daß die Siebkorngrößenfraktionen der auszusortierenden Komponenten in jeder Sinkgeschwindigkeitsklasse voneinander getrennt sind oder sich nur geringfügig überlappen, und . eine zweite Stufe mit wenigstens zwei Sätzen von hintereinandergeschalteten Sieben, auf deren jeweils erstes Sieb jeweils eine Sinkgeschwindigkeitsklasse aus den Windsichtern,nach deren Abscheidung aus der Sichtluft, aufgebbar ist, mit denen, aufgrund der Abstufung der Siebmaschenweiten der Siebe entsprechend der Korngröße der noch zu gewinnenden gröbsten und feinsten Partikel der jeweils auszusortierenden Komponente, nacheinander Fraktionen der reinen oder angereicherten Komponenten abtrennbar sind, und aus denen die Franktionen jeweils gleicher Komponente jeweils einzeln oder beliebig zusammengefaßt abziehbar sind.

Diese Variante läßt eine genaue Einhaltung der erforderlichen Klassengrenzen der ersten Stufe zu.

/ • * - 24 -

Ist das Aufgabegemisch in alle seine p Komponenten zu sortieren, gelingt dies am besten mit dieser Anlage, wenn sie umfaßt eine erste Stufe mit m£3 hintereinandergeschalteten

Windsichtern, mit denen das Aufgabegemisch in (m+1) Sinkgeschwindigkeit sklassen klässierbar ist, von denen die jeweils schwerere Sinkgeschwindigkeitsklasse der ersten (m-1) Windsichter dem jeweils nachgeschalteten Windsichter als Aufgabe-; gut zuführbar ist und die Trennsichtluftgeschwindigkeiten in den aufeinanderfolgenden Windsichtern derart einstellbar sind, daß die Siebkorngrößenfraktionen der einzelnen Komponenten in jeder Sinkgeschwindigkeitsklasse voneinander getrennt sind oder sich nur geringfügig überlappen, sowie eine zweite Stufe mit (m+1), mindestens ((m/2)+1), Siebsätzen aus jeweils (p-1) hintereinandergeschalteten Sieben für je eine Sinkgeschwindigkeitsklasse zu deren Sortierung in Fraktionen jeweils einer Komponente, deren jeweils erstem Sieb jeweils eine Sinkgeschwindigkeitsklasse aus den Windsichtern aufgebbar ist und mit denen aufgrund der Abstufung der Siebmaschenweiten jede Sinkgeschwindigkeitsklasse in Fraktionen der reinen oder angereicherten Komponenten sortierbar ist und aus denen die Fraktionen jeweils gleicher Komponente jeweils einzeln oder beliebig zusammengefaßt abziehbar sind (Fig. 5 u. 6).

Die Abstufung der Trennsichtluftgeschwindigkeiten erfolgt am besten gemäß Gleichung (3) bzw. anhand eines Diagramms gemäß Fig. 1, in das die Kornverteilungen der Komponenten eingezeichnet sind, wobei der Treppenzug zwischen die beiden Kurven gelegt wird, deren Komponenten das kleinste Dichteverhältnis ergeben.

/ , / ^ I ., - 25 -

Bei einer Anwendung des Verfahrens zur Sortierung von Aluminiumpartikeln (^=2,7 g/cm3) aus Schredder-Schrott, in dem sie mit verunreinigenden Nichtmetallen (^< 1,85 g/cms ) und Schwermetallen (<j3> 4,2 g/cm3) enthalten sind^ergaben sich für die Sortieranlage die nachfolgenden Zahlenwerte für die Auswahl der Maschenweiten und die Einstellung der Trennsichtluftgeschwindigkeiten vT. .In der 1. und 2. Zeile sind die Siebnummer und die IO,c

Maschenweite der Siebe der ersten Klassierung und in der 3. und 4. Zeile sind die Trennsichtluftgeschwindigkeiten vt1 der je-

Xi l,C

weils ersten Sichtstufe aus Gegenstrom-Windsichtern und die Trennsichtluftgeschwindigkeiten v^c in der jeweils zweiten Sichtstufe aus Gegenstrom-Windsichtern der zweiten Klassierung angegeben. Der Durchgang des feinsten Siebes mit der Maschenweite x^0 wurde nicht gesichtet.

5 1. 1 23 4 5 67 89 30 - | 2. 27,5 22,5 18,8 15,5 32,9 30,7 -8;8 7,3 6,0 5,0 mm I 3. 23,1 19,2 17,4 15,9 14,4 13,-1 11,9 10,9 9,9 9,0 m/s 4. 28,5 25,9 23,6 23,5 19,6 17,8 16,2 14,7 13,4 12,0 m/s 5. 28,0 22,4 19,0 16,0 13,2 11,2 9,0 7,5 6,3 5,6 mm

Da die errechneten Werte für die Maschenweiten nicht mit den genormten Maschenweiten übereinstimmen, werden die in der 5. Zeile | angegebenen Werte der Sieb -Normreihe R40 der DIN 4188 (ISO-

Empfehlung 150 R 3 DIN 323 NFX 01-0.01 B.5.2.045) für die praktisch Verwirklichung verwendet. Die Werte für die einzustellenden Trennsichtluftgeschwindigkeiten ändern sich im vorliegenden Fall nahez * nicht.

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I ;L x V- ; 9 i: - 26 -

Die Erfindung läßt sich auf Sortieranlagen verwirklichen, deren Aufbau in den beigefügten Zeichnungen schematisch dargestellt ist. Es zeigt: t

Fig. 3 das Schema einer Anlage zur Sortierung eines aus zwei (p=2) Komponenten bestehenden Aufgabegemisches mittels m Sieben und (m+1) Windsichtern in seine beiden. Komponenten,

Fig. 4 das Schema einer Anlage zur Sortierung eines aus ; p Komponenten bestehenden Aufgabegemisches mittels m Sieben und (m+1)-(p-1) Windsichtern in seine p Komponenten,

Fig. 5 das Schema einer Anlage zur Sortierung eines aus zwei(p=2) Komponenten bestehenden Aufgabegemisches mittels m Windsichtern und (m+1) Einfachsieben in seine beiden Komponenten, und

Fig. 6 das Schema einer Anlage zur Sortierung eines aus p Komponenten bestehenden Aufgabegemisches mittels m Windsichtern und (m+1 )-(p-1 ) Sieben in seine p Komponenten.

Ein Zwei- oder Mehrkomponenten-Ausgangsprodukt wird zunächst durch einfache Siebung, Sichtung oder Zerkleinerung für die 4 Sortierung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorbereitet, wobei diese Produktkonditionierung in der Reihenfolge an das Produkt angepaßt, durch Sonderbehandlung ergänzt oder auch fort-gelasàen wird, wenn das Ausgangsprodukt bereits aufgeschlossen 4 f vorliegt und eine erste Anreicherung durch Sieben oder Sichten nicht erzielbar ist bzw. Verunreinigungen nicht beseitigt werden müssen. Durch diese Vorbereitung wird das Aufgabegemisch erhalten.

/ Χλ . - 27 -

Bei der in Fig. 3 schematisch dargestellten Sortieranlage wird •ein Zweikomponenten-Aufgabegemisch F zunächst in einer ersten Stufe auf einer Siebmaschine mit einem Siebsatz 1 aus m gemäß Gleichung (2) abgestuften Sieben 2 in (m+1) aneinander anschließer de Siebkorngrößenklassen klassiert. Hierzu geeignete Siebmaschine! sind allgemein bekannt. Alle Siebe 2 des Siebsatzes 1 müssen nicht in einer einzigen Siebmaschine vereinigt sein. Sie können auch auf mehrere hintereinandergeschaltete Siebmaschinen mit jeweils nur einem oder zwei Sieben verteilt sein. Die Maschenweiten der Siebe sind mit (gröbste Maschenweite) .....x^.....

x „ und x (kleinste Maschenweite) bezeichnet. Die gröbste Siebkorngrößenklasse bleibt auf dem ersten Sieb des Siebsatzes, dem Sieb mit der Maschenweite x^ zurück, während die feinste Siebkorngrößenklasse diejenige ist, die durch das letzte Sieb des Siebsatzes, das Sieb mit der kleinsten Maschenweite x , noch hindurchfällt.

In der zweiten Stufe wird jede dieser (m+1) Siebkorngrößenklassen jeweils einem von (m+1) auslaßseitig parallelgeschal-. teten Windsichtern 4, die jeweils eine einzige Sichtstufe 3 bilden, über Leitungen 5 zugeführt.

Die Windsichter 4 sind schematisch als Schwerkraftwindsichter mit einem vertikalen · ‘ .. Sichtrohr dargestellt, in das unten mittels eines nicht dargestellten Ventilators Sichtluft L eingeleitet wird. Die über je eine Leitung 5 zugeführten, zu sichtenden Siebkorngrößenklassen werden seitlich in die von unten nach oben mit einer Trennsichtluftgeschwindigkeit v^ in den Windsichtern strömende Sichtluft eingegeben.

Die leichteren Partikel, deren Sinkgeschwindigkeit w^ kleiner als die Trennsichtluftgeschwindigkeit v ist, werden jeweils, entgegen ihrer Schwerkraft von der Sichtluft nach oben mitgenommen und mit ihr als leichte Fraktion durch einen Auslaß 6 , ausgetragen. Die shweren Partikel fallen entgegen dem aufstei- // ^ w :-28- gendenSichtluftstrom nach unten und werden als schwere Fraktion durch einen Auslaß 7 ausgetragen.'

In den Windsichtern 4 sind unterschiedliche Trennsichtluftgeschwindigkeiten vLc (vl1 bis vL(m+1j) eingestellt, die unter Zuhilfenahme der oben angegebenen Gleichung (4) ermittelt sind. lüden Windsichtern 4 gelingt damit aufgrund der vorhergehenden Siebklassierung des Aufgabegemiches in die schmalen Siebkorngrößenklassen die weitgehend vollständige Trennung jeder Klasse in die beiden Komponenten. Die jeweils aus dem Auslaß 6 eines Windsichters 4 austretende leichte Fraktion wird durch die Sichtluft in eine Sammelleitung 11 und die jeweils aus dem Auslaß 7 eines Windsichters 4 austretende schwere Fraktion in eine andere Sammelleitung 12 abgezogen. Am Ausgang der Sammelleitungen 11 und 12 stehen vollständig die reine bzw. angereicherti leichte Komponente als Produkt PI und die reine bzw. angereichterfr schwere Komponente als Produkt P2 zur Verfügung. Sie können der Weiterverwendung unmittelbar mit der Sichtluft zugeführt werden oder zunächst in niht dargestellten Abscheidern, z.B. Zyklonabscheidern oder Luftfiltern, abgeschieden werden, um dann als Schüttgut zur Verfügung zu stehen. Jede leichte Fraktion und jede schwere Fraktion der Windsichter 4 kann statt in eine Sammelleitung einzeln oder beliebig zusammengefaßt, z.B. aus dem ersten, dritten und fünften Sichter und aus dem zweiten und vierten Sichter, als Fertiggut, gegebenenfalls nach vorheriger Abschei— * düng aus der Sichtluft,abgezogen werden.

*

Nach der Klassierung in der Siebmaschine ist bei einer, mehreren oder allen Siebkorngrößenklassen vor der Sihtung eine selektive Zerkleinerung Z der leichten Komponente dadurch möglich, daß die Klasse zunächst in eine Zerkleinerungsmaschine, und aus dieser-in den betreffenden Windsichter eingespeist wird. Die selektive Zerkleinerung wird mit dem Ziel, die erforderliche Trennsichtluftgeschwindigkeit der nachfolgenden Sichtung senken zu können, durchgeführt.

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U

- 29 -

Der Fall der Zerkleinerung Z ist in Fig. 3 für die gröbste, vom ersten Sieb 2 des Siebsatzes 1, das die größte Maschen-* · weite x-j hat, abgezogene Siebkorngrößenklasse dargestellt.

Diese Klasse wird über eine Leitung 5', gegebenenfalls mittels eines nicht dargestellten Förderers, in eine schematisch dargestellte Zerkleinerungsmaschine 9 und von dieser über eine Leitung 5'' in den ersten Windsichter 4 gegeben.

; Bei der Sortierung von Aufgabegemischen F mit p Komponenten ist die Sortieranlage gemäß Fig. 3 so zu erweitern, wie es Fig. 4 zeigt, wonach für die Sortierung mittels Sichtung jeder der im Siebsatz gewonnenen (m+1) Siebkorngrößenklassen I in p Fraktionen jeweils einer Komponente jeweils ein Satz 10 aus (p-1) hintereinandergeschalteten Windsichtern 4 vorgesehen ist. Es sind also (m+1) Windsichtersätze 10 vorhanden. Die jeweils ersten Windsichter eines Sichtersatzes, die den Windsichtern der Sortieranlage nach Fig. 3 entsprechen, bilden eine erste Sichtstufe 3.1 und die jeweils nachgeschalteten Windsichter eines Sichtersatzes 10 jeweils eine weitere Sichtstufe 3.j bis .3.(p-1). Dem ersten Windsichter jedes I Sichtersatzes wird jeweils wieder eine Siebkorngrößenklasse aus dem Siebsatz 1 über eine Leitung 5 als Aufgabegut aufgegeben. Die in jedem Windsichter anfallende schwere Fraktion wird am Auslaß 7 abgezogen und dem im Sichtersatz nachgeschalteten Windsichter der..nächsten Sichtstufe 3.j über eine Leitung als Aufgabegut aufgegeben.

i i Für die Windsichters ätze 10 (Index c d^jc^ (m+1)) und Sicht- stufen (Index j (1<_j<Xp~1) ) werden die erforderlichen Trennsichtluftgeschwindigkeiten vT . unter Verwendung der oben an-gegebenen Gleichung (4) ermittelt. Sie nehmen von Stufe zu Stufe zu. In der ersten Sichtstufe 3.1 enthält jede aus einem. Windsichter 4 oben mit der Sichtluft durch den Auslaß 6 in eine Sammelleitung 11 abgezogene leichte Fraktion die leichteste der p Komponenten," als erste reine oder angerëichèrte Komponente /- - 30 - die das Produkt P1 ergibt. Die leichten Fraktionen der jeweils folgenden Sichtstufen3.j bis 3. (p-1) ergeben die nächst schwerere, reine oder angereiçhterte Komponente, die in eine Sammelleitung 13 zum Produkt P3 zusammengeführt werden, während die weiteren schwereren Fraktionen in den weiteren nachgeschalteten Sichtstufen und zuletzt die schwerste aller Komponenten in der (p-1) -ten Sichtstufe 3. (p-1) gewonnen und in Sammelleitungen 14 und 15 zum Produkt P4 und P5 zusammengeführt werden.

Die leichten Fraktionen jeder Sichtstufe und die schwere Fraktion der letzten Sichtstufe können auch einzeln oder beliebig zusammengefaßt als Produkt verwendet werden.

Eine ; getrennte Abscheidung der Fraktionen der Komponenten aus der Sichtluft in nicht dargestellten Abscheidern kann im Anschluß an die jeweilige Windsichtung und eine gemeinsame Abscheidung im Anschluß an die Zusammenführung in die Sammelleitungen erfolgen.

Es sind m Windsichtersätze 10 dann ausreichend, wenn das durch das letzte Sieb mit der Maschenweite xm hindurchgehende Feinst-gut aus der Siebklassierung nicht sortiert werden soll und daher ungesichtet über eine gestrichelt angedeutete Leitung 8 abgezogen wird. Eine weitere Redüzierung auf (m-1) Windsichtersätze 10 bzw. Windsichter 4 in den einzelnen Sichtstufen 3 ist möglich, wenn der Überlauf bzw. Rückstand des gröbsten Siebes _ des Siebsatzes 1 mit der Maschenweite x einer Zerkleinerung zu geführt und von dieser in das Aufgabegemisch zurückgeführt wird oder aus dem Verfahren zu einer anderen Behandlung ausgeschieden wird. Eine Reduzierung auf mindestens ((m/2)+1) Windsichter ist möglich, wenn die Hälfte der Siebkorngrößenklassen nicht der Sortierung durch Sichtung zugeführt wird, beispielsweise weil sie keine ausreichenden Mengen einer auszusortierenden * Komponente aufweisen. Jeder Windsichtersatz 10 wird mehr als (p-1) Windsichter aufweisen, wenn die aus mehreren Komponenten * des Aufgabegemisches auszusortierenden Komponenten nicht in

* C

i - 31 - der Dichte-und/oder Formabstufung bzw. Sinkgeschwindigkeitsabstufung von allen Partikeln gleicher Größe benachbart sind, . also eine zwischen Ihnen vorhandene Komponente auszuscheiden und zu verwerten ist.

Ein Windsichtersatz kann weniger als (p-1) Windsichter haben, wenn in der zu sichtenden Siebkorngrößenklasse eine oder mehrere auszusortierende. Komponenten nicht oder nicht in aus-. . reichender Menge enthalten ist, was insbesondere bei den gröbsten und feinsten Siebkorngrößenklassen der Fall sein kann, weil sich „ die Kornverteilungen aller Komponenten nicht vollständig über lappen, sh. Fig. 1. Gleiches gilt für die nachfolgend beschriebene alternative Sortierung.

/ /, Ί-Λ * t ! - 32 -

Das Sortierverfahren läßt sich nach der beschriebenen alternativen Produktvorbereitung zur Bereitstellung eines Aufgabegemisches auch derart durchführen, daß zuerst ge-windsichtet· und dann gesiebt wird. Sortieranlagen zur

Durchführung dieser Alternative sind in den Fig. 5 und 6 schematisch dargestellt. Bei der Sortieranlage gemäß Fig. 5 wird ein Zweikomponeten-Aufgabegemisch F zunächst in einer ersten Stufe in einem Windsichtersatz aus m hintereinander-. geschalteten Windsichtern 21 in fn+1) aufeinanderfolgende

Sinkgeschwindigkeitsklassen klassiert. in jedem nachge-* schalteten Windsichter 21 herrscht jeweils eine größere

Trennsichtluftgeschwindigkeit vLi+1. Die Abstufung ist gemäß Gleichung (3) bestimmt.

In einer zweiten Stufe werden jede aus einem Windsichter 21, in dem die Trennsichtluftgeschwindigkeit herrscht, aus einem Auslaß 26 abgezogene leichtere Klasse und die aus dem letzten Windsichter aus dessen Auslaß 27 abgezogene schwere

Klasse einzeln durch Einfachsiebungen auf (m+1) auslaßseitig parallelgeschalteten Sieben 24 mit den Maschenweiten x (1<c£(m+1)) denen die Sinkgeschwindigkeitsklassen nach Abscheidung aus der

Sichtluft in nicht dargestellten Abscheidern über Leitungen 25 zugeführt werden können, in die beiden Komponenten getrennt. Die unterschiedlichen Maschenweiten x der Siebe 24 sind derart ge- c wählt, daß in der jeweiligen Sinkgeschwindigkeitsklasse die fein sten Partikel der schweren Komponente noch gerade von den gröbsten Partikeln der leichten Komponente vollständig, höchstens mit einer geringen Unscharfe, getrennt werden. Die reine oder stark angereicherte leichte Komponente findet sich jeweils im Sieb-5 Überlauf bzw. im Siebrückstand und wird jeweils als leichte

Fraktion in Sammelleitungen 31 abgegeben und zum Produkt P1 vereinigt, während die reine oder stark angereicherte schwere, Komponente als Siebdurchgang vorliegt und jeweils als schwere Fraktion in Sammelleitungen 32 gelangt und zum Produkt P2 zusammengeführt wird.

/ - 33 - ; Bei der Sortierung von Mehrkompontenen-Aufgabegemischen mit p Komponenten unterschiedlicher Dichte und/oder Form in diese p Komponenten muß die zweite Stufe, in der die Sortierung durch I Siebung erfolgt, erweitert werden, wie dies bei der in Fig. 6

dargestellten Anlage der Fall ist. Hier erfolgt die Sortierung der in den m Windsichtern 21 der ersten Stufe gewonnenen (m+1) Sinkgeschwindigkeitsklassen in (m+1) Siebmaschinen 22, mit je einem Siebsatz 23 aus jeweils (p-1) hintereinandergeschalteten Sieben 24 mit den Maschenweiten x . (der Index c * 9D

(1<c<(m+1 ) )) bezeichnet den Siebsatz und der Index j (1 j 4 p) die Komponente bzw. Siebstufe bzw. das Sieb eines Siebsatzes) : Jede Sinkgeschwindigkeitsklasse durchläuft jeweils einen der Siebsätze 23 mit (p-1) Sieben 24, deren Maschenweiten gemäß den aneinander anschließenden Korngrößenverteilungen der in den Sinkgeschwindigkeitsklassen Vorgefundenen Komponenten abgestuft sind. Im Überlauf bzw. Rückstand des ersten und damit gröbsten Siebes 24 jedes Siebsatzes 23 (Maschenweite reichert sich die leichteste Komponente an, während auf den nächsten Sieben der

Siebsätze (Maschenweite x .) abnehmend mit der Maschenweite c, 3 sich die schwereren Komponenten anreichern und anschließend als Durchgang des (p-l)-ten Siebes jedes Siebsatzes (Maschenweite xc ^p_qj) die schwerste Komponente als feinste sortierte Fraktion anfällt. Es sind insgesamt (m+1)(p-1) Siebe vorgesehen.

! Die mittels der Siebsätze 23 gewonnenen Siebfraktionen jeweils ] gleicher Komponente werden jeweils in Sammelleitungen 31, 33, | * 34 und 35 abgegeben und können gemeinsam als Produkte PI, P3, P4 und P5 abgezogen werden.

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Claims (22)

1. Verfahren zur trockenen Sortierung eines körnigen Zwei- bzw. Mehrkomponentengemisches mit einer Anzahl p von auszusortierenden körnigen, polydispersen Feststoffkomponenten unterschiedlicher Dichte und/oder Form und mit sich wenigstens teilweise überdeckenden Korngrößen-und Sinkgeschwindigkeit s- (Partikelmerkmal-) Verteilungen, . bei dem das auf gegebene Zwei- bzw. Meh'rkomponentengemisch Klassierungen unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet , daß in einer ersten Stufe das Aufgabegemisch in aufeinanderfolgende so schmale Klassen des einen Partikelmerkmals trocken klassiert wird, daß in ihnen die Fraktionen des für eine nachfolgende weitere Klassierung maßgebenden anderen Partikelmerkmals jeder auszusortierenden Komponente von den Fraktionen der anderen Komponenten jeweils getrennt enthalten ist oder deren Fraktionen nur geringfügig überlappt, und daß dann in einer zweiten Stufe aus jeder Klasse des einen Partikelmerkmals jede auszusortierende Komponente durch eine Serie aufeinanderfolgender weiterer Trocken-Klassierungen, für die das andere Partikelmerkmal maßge- « bend ist, bei Trenngrenzen, die den beiden Grenzen des anderen Partikelmerkmals jeder Fraktion entsprechen, welche Partikel der auszusortierenden Komponente enthält, aussortiert wird. / / Λ. λ/ . . - 2 - - 2 -

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e ke η n -zeichnet , daß in der ersten Stufe das Aufgabegemisch mittels Siebungen in aufeinanderfolgende Siebkorngrößenklassen klassiert wird, in denen die Sinkgeschwindigkeitsfraktion jeder auszusortierenden Komponente λοι den Sinkgeschwindigkeitsfraktionen der anderen Komponenten getrennt enthalten ist oder sie nur geringfügig überlappt, und daß dann in der zweiten Stufe aus Siebkorngrößenklassen jede auszusortierende Komponente durch eine Serie aufeinanderfolgender Windsichtungen jeder dieser Klassen in Fraktionen bei Trennsichtluftgeschwindigkeiten, bei denen jeweils einmal die mit dfen größten und einmaldie mit den kleinsten Sinkgeschwindigkeiten der noch zu gewinnenden Partikel der Fraktion der jeweils auszusortierenden Komponente wenigstens weitgehend abgetrennt werden, aussortiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Stufe das Aufgabegemisch mittels Windsichtungen in aufeinanderfolgende Sinkgeschwindigkeitsklassen klassiert wird, in denen die Siebkorngrößenfraktion jeder auszusortierenden Komponente von den Siebkorngrößenfraktionen der anderen Komponenten getrennt enthalten ist oder sie nur geringfügig überlappt, . * und daß dann in der zweiten Stufe aus Sinkgeschwindigkeits klassen, nach deren Ausscheidung aus der Sichtluft der Windsichtung, jede auszusortierende Komponente durch eine Serie aufeinanderfolgender Siebungen jeder dieser Klassen in Fraktionen bei Maschenweiten, bei denen einmal die gröbsten und einmal die feinsten der noch zu gewinnenden Partikel der Fraktion der jeweils auszusortierenden Komponente wenigstens weitgehend abgetrennt werden, aussortiert wird. , ; V - 3 - - 3 -

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e η n -z e i c h ne t , daß in der ersten Stufe das Aufgabegemisch mittels m aufeinanderfolgender Siebungen in (m+1) aufeinanderfolgende Siebkorngrößenklassen klassiert wird/ bei denen die Maschenweiten für die aufeinanderfolgenden Siebungen derart gewählt sind, daß die Sinkgeschwindigkeitsfraktionen aller Komponenten in jeder Siebkorngrößenklasse voneinanfer getrennt sind oder sich nur geringfügig überlappen, und daß dann in der zweiten Stufe jede der(m+1)/ mindestens ((m/2)+1); Siebkorngrößenklassen mittels einer Serie von (p-1) aufeinanderfolgenden Windsichtungen in p Sinkgeschwindigkeitsfraktionen jeweils einer Komponente sortiert wird . und die jeweils leichten Fraktionen jeder Windsichtung und die jeweils schwere Fraktion der jeweils letzten Windsichtung einzeln oder beliebig zusammengefaßt abgezogen werden (Fig. 3 und 4).

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschenweite aus der kleineren Maschenweite x^+«j des benachbarten nachgeschalteten Siebes entsprechend der Gleichui *i.< « bestimmt ist, mit n einem die Steigung der Widerstandsbeiwertkurve der Sicht-luftumströmung der Partikel bei der Trennsichtluftgeschwindigkeit berücksichtigenden Parameter zwischen 2 und 1, der im Bereich laminarer Partikelumströmung den Wert 2 und im Bereich turbulenter Partikelumströmung den Wert 1 hat und dessen Wert im übergangsbereich der Partikelumströmung etwa proportional dem Logarithmus der Reynolds zahl von 2 auf 1 abfäll t; und mit {min ^em kleinsten Verhältnis aus der Dichte einer schwereren Komponenti und der Dichte <£L einer leichteren Komponente. / il· U ! ; - 4 - i S

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η - I' zeichnet, ! , daß in der ersten Stufe das Aufgabegemisch mittels m auf einanderfolgenden Windsichtungen in (m+1) aufeinanderfolgende Sinkgeschwindigkeitsklassen klassiert wird, bei denen die jeweils schwerere Sinkgeschwindigkeitsklasse der ersten (m-1) Windsichtungen der jeweils nachfolgenden Windsichtung_als Aufgabegut zugeführt wird und die Trennsichtluftgeschwindigkeiten vT . der aufeinanderfolgenden Windsichtungen derart gewählt v JLil sind, daß die Siebkorngrößenfraktionen aller Komponenten in jeder Sinkgeschwindigkeitsklasse voneinander getrennt sind oder sich nur geringfügig überlappen, und daß dann in der zweiten Stufe jede der (m+1), mindestens ((m/2)+1), Sinkgeschwindigkeitsklassen mittels einer Serie Ivon (p—1) aufeinanderfolgenden Siebungen in p Siebkorngrößenfraktionen jeweils einer Komponente sortiert wird und die Fraktionen jeweils gleicher Komponente einzeln oder beliebig zusammengefaßt abgezogen werden (Fig. 5 und 6) .

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Trennsichtluftgeschwindigkeiten v^+.| aus der geringeren Trennsichtluftgeschwindigkeit v ^ der vor- oder nachgeschalteten Sichtung entsprechend der Gleichung vLi+1 £ vLi ü 1 bestimmt sind, mit n einem die Steigung der Widerstandsbeiwertkurve der Sicht-, luftumströmung der Partikel bei der Trennsichtluftgeschwindigkeil berücksichtigenden Parameter zwischen -| und 21 der im Bereich la- Iminarer Partikelumströmung den Wert 1 und im Bereich turbulenter Partikelumströmung den Wert 2 hat und dessen Wert im Übergangsbereich der Partikelumströmung etwa proportional dem Logarithmus der Reynoldszahl von 1 auf 2 ansteigt; und mit ^em kleinsten Verhältnis aus der Dichte einer schwereren Komponenl I und der Dichte <?T einer leichteren Komponente, i 1 L 1 1 - 5 -

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch * gekennzeichnet, daß Klas sen der Siebung oder Sichtung vor ihrer Sortierung durch weitere Klassierung zunächst einer selek-^tiven, auf die Zerkleinerung der leichteren Komponenten ausgerichteten Zerkleinerung unterworfen werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Windsichtungen Schwerkraft7Gegenstrom-Windsichtungen in einer aufsteigenden Luftströmung sind.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens einige der Windsichtungen als Querstromwindsichtungen ausgeführt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens einige der Windsichtungen als Umlenkwindsichtungen ausgeführt werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens einige der Windsichtungen als Fliehkraftwindsichtungen ausgeführt werden. / e L ; v 1 i - 6 - 3 · ;| 'a ’

13. Sortieranlage mit Klassiervorrichtungen zur trockenen Sortierung eines körnigen Zwei- oder Mehrkomponentengemi-sches mit einer Anzahl p von auszusortierenden körnigen polydispersen Feststoffkomponenten unterschiedlicher Dichte und/oder Form und mit sich wenigstens teilweise überdeckenden Korngrößen- und Sinkgeschwindigkeits- (Partikelmerkmal-) Verteilungen, auf der das aufgegebene Zwei- bzw. Mehrkomponentengemisch Klassierungen unterworfen wird, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennz eichnet durch eine erste Stufe mit einem Satz von m>3 hintereinanderge-schalteten Trocken-Klassiervorrichtungen zum Klassieren des Aufgabegemisches in Klassen des einen Partikelmerkmals des Aufgabengemisches, in denen die Fraktion des anderen Partikelmerkmals jeder auszusortierenden Komponente von den Fraktionen der anderen Komponenten jeweils getrennt enthalten ist oder sie nur geringfügig überlappt, und durch eine zweite Stufe mit Sätzen aus hintereinandergeschalteten weiteren Trocken-Klassiervorrichtungen für je eine Klasse zu deren aufeinanderfolgende Trennung in Fraktionen bei Trenngrenzen, die den beiden Grenzen des anderen Partikelmerkmals jeder Fraktion der auszusortierenden Komponenten entsprechen, wobei den jeweils ersten Klassiervorrichtungen eines Satzes der weiteren Klassiervorrichtungen jeweils eine Klasse aufgebbar ist, und aus den weiteren Klassiervorrichtungen die jeweils reinen oder stark angereicherten Fraktionen der Komponenten einzeln oder beliebig zusammenfaßt abziehbar sind. /_...... - - - 7 - - 7.-

14. Sortieranlage nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine erste Stufe mit einem Siebsatz (1) aus m>3 hintereinandergeschalteten Sieben (2) zur Klassierung des Aufgabegemisches in aufeinanderfolgende Siebkorngrößenklassen, bei dem die Maschenweiten der Siebe derart gewählt sind, daß die Sinkgeschwindigkeitsfraktionen jeder auszusortierenden Komponente von denen der anderen Komponenten jeweils getrennt vorliegen oder sich nur geringfügig überlappen, und durch eine zweite Stufe mit wenigstens zwei Sätzen (10) von Windsichtern (4), deren jeweils ersten Windsichtern jeweils eine Siebkorngrößenklasse und deren jeweils nachgeschalteten Windsichtern die schwere Fraktion des jeweils vorgeschalteten Windsichters als Aufgabegut aufgebbar ist, und aus denen, aufgrund einer Abstufung der Trennsichtluft-geschwindigkeiten entsprechend den Sinkgeschwindigkeiten der noch zu gewinnenden gröbsten und feinsten Partikeln der auszu- * sortierenden Komponenten, leichte Fraktionen und schwere Fraktionen der jeweils letzten Windsichter der aussortierten Komponenten einzeln oder beliebig zusammengefaßt, als reine oder stark angereicherte Komponente, abziehbar sind. 4 / » , . . -8 - i

15. Sortieranlage nach Anspruch 13, | gekennzeichnet durch l l j eine erste Stufe mit m>3 hintereinandergeschalteten Wind- : sichtern (21) zur Klassierung des Aufgabegemisches in auf- ; einanderfolgende Sinkgeschwindigkeitsklassen, von denen die jeweils schwerere Sinkgeschwindigkeitsklasse der ersten (m-1) Windsichter dem jeweils nachgeschalteten Windsichter als Aufgabegut zuführbar ist, in der Trennsichtluftgeschwindigkeiten in den aufeinanderfolgenden Windsichtern derart einstellbar sind, daß die Siebkorngrößenfraktionen der auszusortierenden Komponenten in jeder Sinkgeschwindigkeitsklasse voneinander getrennt sind oder sich nur geringfügig überlappen, und durch eine zweite Stufe mit wenigstens zwei Sätzen (23) von hintereinandergeschalteten Sieben (24) , auf deren jeweils erstes Sieb jeweils eine Sinkgeschwindigkeitsklasse aus den Windsichtern (21), nach deren Abscheidung aus der Sichtluft, auf gebbar ist, und mit denen, aufgrund der Abstufung der Siebmaschenweiten der Siebe (24) entsprechend der Korngröße der noch zu gewinnenden gröbsten und feinsten Partikel der jeweils auszusortierenden Komponente, nacheinander Fraktionen der reinen oder angereicherten Komponenten abtrennbar sind, aus * denen die Fraktionen jeweils gleicher Komponente jeweils einzeln oder beliebig zusammengefaßt abziehbar sind. / / -Λ - 9 -

16. Sotieranlage nach Anspruch 14, gekennz eichnet durch eine erste Stufe mit einem Siebsatz (1) aus m>3 Sieben (2) zur Klassierung des Aufgabegemisches in (m+1) aufeinander-folgende._SiebkorngrößenkLassen, bei dem die Maschenweiten aufeinanderfobpnder Siebe derart gewählt sind, daß die Sinkgeschwindigkeitsbereiche der einzelnen Komponenten in jede Siebkorngrößenklasse voneinanderjjetrennt sind oder sich nur geringfügig überlappen, sowie durch eine zweite Stufe mit (m+1), mindestens ((m/2)+1), Sätzen (10) aus jeweils (p-1) hintereinandergeschalteten Windsichtern (4) für je eine Siebkorngrößenklasse zu deren Sortierung in Fraktionen jeweils einer Komponente, deren jeweils ersten Windsichtern jeweils eine Siebkorngrößenklasse aus dem Siebsatz (1) und den diesen jeweil’s nachgeschalteten Windsichtern die schwere Fraktion des jeweils vorgeschalteten Windsichters als Aufgabegut aufgebbar ist und aus denen die leichten Fraktionen jeweils gleicher Komponente und die schwere Fraktion des jeweils letzten Windsichters jeweils einzeln oder beliebig zusammengefaßt als reine oder angereicherte Komponente abziehbar sind (Fig. 3 und 4) .

17. Sortieranlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Maschenweite gegenüber der kleineren Maschenweite xi+1 des nachfolgenden Siebes (2) entsprechend der Gleichung * abgestuft ist, mit n einem die Steigung der Widerstandsbeiwertkurve der Sicht-luftumströmung der Partikel bei der Trennsichtluftgeschwindigkeit berücksichtigenden Parameter zwischen 2 und 1, der im Bereich laminarer Partikelumströmung den Wert 2 und im Bereich turbulenter Partikelumströmung den Wert 1 hat und dessen Wert im Übergangsbereich der Partikelumströmung etwa proportional dem Logarithmus der Reynolclszahl von 2 auf 1 abnimmt, und mit äem kleinsten Verhältnis aus der Dichte einer schwereren Komponente - 1° -

18. Sortieranlage nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch • eine erste Stufe mit m>3 hinteeinandergeschalteten Windsichtern (21), mit denen das Aufgabegemisch in (m+1) Sinkgeschwindigkeitsklassen klassierbar ist, von denen die jeweils schwerere Sinkgeschwindigkeitsklasse der ersten (m-1) Windsichter dem jeweils nachgeschalteten Windsichter als Aufgabegut zuführbar ist und die Trennsichtluftgeschwindigkeiten in den aufeinanderfolgenden Windsichtern derart· einstellbar sind, daß die Siebkorngrößenfraktionen der einzelnen Komponenten in jeder Sinkge- . schwindigkeitsklasse voneinander getrennt sind oder sich nur geringfügig überlappen, sowie durch eine zweite Stufe mit (m+1), mindestens ((m/2)-^1), Siebsätzen (23) aus jeweils (p-1) hintereinandergeschalteten.. Sieben (24) für je eine Sinkgeschwindigkeitsklasse zu deren Sortierung in Fraktionen jeweils einer Komponente, deren jeweils erstem Sieb jeweils eine Sinkgeschwindigkeitsklasse aus den Windsichtern (21) aufgebbar ist und mit denen aufgrund der Abstufung der Siebmaschenweiten jede Sinkgeschwindigkeitsklasse in Fraktionen der reinen oder angereicherten Komponenten sortierbar ist und aus denen die Fraktionen jeweils gleicher Komponente jeweils einzeln oder beliebig zusammengefaßt abziehbar sind.(Fig.5 u. 6). Sortieranlage nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, daß die Trennsichtluftgeschwindigkeit gegenüber der „ . geringeren Trennsichtlufgeschwmdigkeit v_ . des vor- oder LI nachgeschalteten Windsichters (21) entsprechend der Gleichung / - π - * Λ mit η einem die Steigung der Widerstandsbeiwertkurve der Sichtluftumströmung der Partikel bei der Trennsichtluftgeschwindigkeit berücksichtigenden Parameter zwischen 1 und 2, der im Bereich laminarer Partikelumströmung den Wert 1 und im Bereich turbulenter Partikelumströmung den Wert 2 hat und dessen Wert im Übergangsbereich der Partikelumströmung etwa proportional dem Logarithmus der Reynoldszahl von 1 auf 2 ansteigt, und mit ^s^J?min dem kleinsten Verhältnis aus der Dichte einer schwereren Komponente und der Dichte einer leichteren Komponente.

20. Sortieranlage nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennz eichnet , daß zur Siebung Mogensen-Sizer vorgesehen sind.

21. Sortieranlage nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennz eichnet, daß wenigstens einige Windsichter (4, 21) als Schwerkraft-Gegenstromsichter ausgebildet sind.

22. Sortieranlage nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige Windsichter (4, 21) als Querstromwindsichter ausgebildet sind. ê

23. Sortieranlage nach einem der Ansprüche 13 bis 22, r * dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige Windsichter (4, 21) als Umlenkwindsichter ausgebildet sind. 24. ' Sortieranlage nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Windsichter (4, 21) als Fliehkraftwindsichter ausgebildet sind. ; i .! 5 r \ c . \ Λ Λ \ \ \ ^ \ ·. \ <. 'v V V