WO2008138818A1 - Verfahren und vorrichtung zur abtrennung von leichtgut - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur abtrennung von leichtgut Download PDF

Info

Publication number
WO2008138818A1
WO2008138818A1 PCT/EP2008/055592 EP2008055592W WO2008138818A1 WO 2008138818 A1 WO2008138818 A1 WO 2008138818A1 EP 2008055592 W EP2008055592 W EP 2008055592W WO 2008138818 A1 WO2008138818 A1 WO 2008138818A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air distribution
distribution plate
air
heavy
sorting
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/055592
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hermann Wotruba
Carsten Gerold
Andreas Schiffers
Lars Klaus-Friedrich WEITKÄMPER
Andreas Jungmann
Original Assignee
Akw Apparate + Verfahren Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102008021346A external-priority patent/DE102008021346A1/de
Application filed by Akw Apparate + Verfahren Gmbh filed Critical Akw Apparate + Verfahren Gmbh
Publication of WO2008138818A1 publication Critical patent/WO2008138818A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B4/00—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents
    • B07B4/08—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents while the mixtures are supported by sieves, screens, or like mechanical elements
    • 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
    • B03B4/00—Separating by pneumatic tables or by pneumatic jigs
    • B03B4/02—Separating by pneumatic tables or by pneumatic jigs using swinging or shaking tables

Definitions

  • Such raw materials have feed contents of about 5% to 10% heavy mineral, which makes transport to the water economically unattractive due to the low levels mentioned above.
  • a dry density sorting is possible with so-called air mesh machines.
  • the sorting material is fluidized by a constant air flow and stratified by the superimposed pulsating air flow.
  • the sorting material is fluidized by a constant air flow and stratified by the superimposed pulsating air flow.
  • the ideal selectivity of air mesh machines is expected in the grain spectrum 4 mm to 50 mm.
  • Air stoves in various types are mostly used in the recycling sector for the separation of organic lightweight materials from mineral components or metals len.
  • the feed material is fed to a tilted vibrating screen in the middle. Due to differences In terms of force ratios of resistance to weight, the particles are classified according to their density. The specific heavier grains lie on the sieve bottom and are transported by the swinging movement upwards to the heavy goods discharge. Since lighter particles have no contact with the sieve bottom, they slide downwards, according to gravity, to carry out the light goods.
  • fluidized bed sedimentation air is flowed into a fluidized bed, thereby fluidizing a heavy material, usually sand.
  • the separating material is abandoned in this fluidized bed.
  • the contained particles sink according to their density in the fluidized bed or float on its surface.
  • Known types of dry vibration-sink systems were used for coal sorting.
  • the fluidized bed sedimentation is only effective and effective if the sorted material is coarser than the heavy material used. Since this is usually sand of the fraction ⁇ 1 mm grain size, this method is not suitable for the sorting of sand mixtures.
  • the material to be sorted flows in an inclined channel through which air flows from below.
  • the fluidized material flows through the channel following the inclination and stratifies according to the density at a sufficiently narrow pre-classification.
  • the channel tapers in the direction of flow. This increases the material layer, which can then be separated at the end of the gutter into a heavy and a light product.
  • the sorting can also be supported by the addition of heavy materials as in plants for fluidized bed Sinkscheid.
  • the actual device according to EP 0 187 730 B1 comprises a porous fluidization wall which is substantially horizontal in a housing which has a material feed, a material discharge as well as an overflow.
  • the porous Fluidleiterswand is offset by means of a vibrator in a movement with a defined amplitude and with a vertical component, so that a Guttransport over the longitudinal extent of the Fluidisieru ngswand done can.
  • the actual stratification and thus the sorting takes place by supplying a gas to the bottom of the fluidizing wall.
  • the air distribution plate then forms a stratification according to the density of the discontinued materials, wherein further the air distribution plate is in operative connection with a device for generating mechanical vibrations and at least one Gutaustrag is present.
  • each air chamber having an air supply.
  • the slot-shaped openings can be closed by a guide flap which can be extended into the flow of material.
  • the heavy goods discharges pass into a discharge channel or comprise such a channel, which in each case has a rotary valve in a preferred embodiment of the invention.
  • the device according to the invention for example, six air chambers and three heavy goods discharges are present.
  • Each of the respective discharge channels is guided by the respective associated air chamber and separated from the air flow.
  • the air distribution plate is made of a porous material, eg. B. from a very fine mesh, a nozzle bottom or the like means. Furthermore, the device according to the invention has a housing which has a feed chute directed towards the air distribution plate as well as a light material discharge opposite the feed chute in the longitudinal direction.
  • the housing may also have at least one opening for dedusting or dust extraction.
  • Ausgestaltend a vibrating channel is provided with a trained as air distribution plate channel bottom. In order to put the channel in vibrational movements, known eccentrics or vibrators are used.
  • an air distribution plate is subjected to an air flow on the underside, wherein the material to be sorted is abandoned on the upper side of the air distribution plate. It then adjusts by the air flow in conjunction with a vibrating movement of the air distribution plate, a layering according to the density of the discontinued materials.
  • the air flow is supplied in a controlled manner via a plurality of chambers, which are located below the air distribution plate and are sealed off from one another, in order to achieve a homogeneous flow and air distribution optimized to obtain the desired stratification.
  • the proportion of heavy material in the light goods output is determined by means of a quasi-indirect measuring method.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the device according to the invention in longitudinal section
  • Fig. 2 typical grain distributions of a heavy mineral sand and heavy minerals
  • FIG. 3 Sorting results for heavy mineral sand in comparison device according to the invention (CDF separator) with a known spiral separator.
  • FIG. 1 shows a device for selective, dry density sorting of fluidisable materials which is shown in principle in longitudinal section, starting from a housing 1 which has a feed chute 2.
  • a substantially horizontally arranged channel-like air distribution plate 5 which has the finest, preferably uniformly distributed pores, which allow air to pass through.
  • the feed material 4 reaches the top of the air distribution plate 5, which via a z. B. eccentric (not shown) is vibrated.
  • each air chamber 7 has an air supply 8.
  • the heavy goods discharge 6 can be formed as over the width of the air distribution plate 5 reaching slot-shaped openings, which can be closed by an extendable into the flow of material guide flap 9.
  • the guide flap 9 can extend into the heavy material layer, so that the heavy material is directed into the corresponding heavy goods discharge 6.
  • the Schwergutausträge 6 include a discharge channel 10, which lenradschleuse 11 each has a Zel to control the flow of discharged material can.
  • the feed chute 2 quasi opposite in the longitudinal direction of the air distribution plate 5 is a Heilgut- orchtgutaustrag 12 is arranged.
  • the vibration on the one hand supports the material transport and, moreover, ensures uniform air distribution in the material bed.
  • the discharge control by means of cellular wheels for dense material can be combined with the above-mentioned separation of light goods by suction in order to improve the separation effects.
  • To control the heavy goods discharge monitoring of the fluidized layer is possible. This can be done via a corresponding sensor. It is also possible to carry out the regulation on the basis of the proportion of heavy material inchtgutaustrag in such a way that is detected in heavy material inchtgutaustrag the withdrawal of heavy material on the heavy goods discharge by opening the rotary valve is increased.
  • the investigated sand had a heavy mineral content of about 5%.
  • the tailings material (quartz sand) was 2.65 g / cm 3 in density.
  • the heavy mineral content was above 4.5 g / cm 3 .
  • the heavy minerals were almost completely open-minded.
  • Fig. 2 shows typical grain distributions of the sand and the heavy minerals it contains.
  • the heavy minerals are on average finer than the quartz sand.
  • FIG. 3 compares the sorting results of the separator CDF according to the invention with those of the helical separator at three different settings. With an enrichment by a factor of 6 in the concentrate, the device according to the invention achieved an output of 80% at setting C.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren zur trennscharfen, trockenen Dichtesortierung von fluidisierbaren Materialien, umfassend eine im Wesentlichen horizontal angeordnete, rinnenartige Luftverteilplatte (5), auf deren Oberseite das zu sortierende Material aufgegeben und deren Unterseite mit einem Luftstrom beaufschlagt wird, wobei oberhalb der Luftverteilplatte sich eine Schichtung gemäß der Dichte der aufgegebenen Materialien einstellt, weiterhin die Luftverteilplatte mit einer Einrichtung zur Erzeugung von mechanischen Schwingungen in Wirkverbindungsteht, sowie mit mindestens einem Gutaustrag. Erfindungsgemäß sind über die Längsausdehnung der rinnenartigen Luftverteilplatte mehrere gesteuert verschließbare Schwergutausträge (6) angeordnet und unterhalb der Luftverteilplatte gegeneinander abgeschottete Luftkammern vorgesehen, wobei jede Luftkammer (7) eine Luftzuführung aufweist.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von Leichtgut
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur durchsatzstarken und trennscharfen, trockenen Dichtesortierung von fluidisierbaren Materialien, umfassend eine im Wesentlichen horizontal angeordnete, rinnenartige Luftverteilplatte, auf deren Oberseite das zu sortierende Material aufgegeben und deren Unterseite mit einem Luftstrom beaufschlagt wird, wobei oberhalb der Luftverteilplatte sich eine Schichtung gemäß der Dichte der aufgegebenen Materialien einstellt, weiterhin die Luftverteilplatte mit einer Einrichtung zur Erzeugung von mechanischen Schwingungen in Wirkverbindung steht, sowie mit mindestens einem Gutaustrag gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 13.
Schwermineralsande mit den Titanträgern Rutil, Anatas und Ilmenit sowie mit den Industriemineralien Monazit, Zirkon und Ähnlichem werden zum großen Teil auf der südlichen Erdhalbkugel gewonnen. Häufig befinden sich Lagerstätten in Meeresnähe, die aus diesem Grunde als Strandsandlagerstätten bezeichnet werden.
Der übliche Weg der physikalisch/mechanischen Nassaufbereitung eines Wertstoffs, der in der Korngröße in der Regel unterhalb von 0,5 mm vorliegt, ist durch eine Nassgewinnung durch Saugbagger, Aufschlämmung und Grobkornabtrennung durch Siebvorklassierung sowie durch eine Dichtesortierung durch mehrstufige Wendelscheider geprägt.
Die bei der Nassgewinnung gewonnenen Rohstoffe werden durch die oben erwähnten Verfahren in Vorkonzentrate und unhaltige Abgänge bereits auf dem Baggerschiff getrennt.
Die Vorkonzentrate werden dann mit Gehalten von weit mehr als 50% Schwermineral den Anlagen zugeführt, die den pyrometallurgischen / hydrometallurgischen Einrichtungen vorgeschaltet sind und sich in der Nähe der metallurgischen Betriebe befinden. Bei diesen Strandsandlagerstätten ist in der Regel der notwendige Wasserbedarf relativ leicht zu decken, so dass auch bei möglicherweise steigenden Wasserbeschaffungs- und Wasseraufbereitungskosten ein wirtschaftlicher Abbau gegeben ist.
Neben den in der Nähe des Wassers befindlichen Lagerstätten gibt es Vorkommen, die sich in ariden Gebieten befinden, weit entfernt von einer Wasserversorgung.
Derartige Rohstoffe verfügen über Aufgabegehalte von ca. 5% bis 10% Schwermineral, was einen Transport zum Wasser aufgrund der niedrigen vorerwähnten Gehalte wirtschaftlich uninteressant macht.
Auch hier ist der Wertstoff zum großen Teil aufgeschlossen und eine Trennung wäre an sich durch den Einsatz einer geeigneten Dichtesortierung problemlos möglich.
In Ermangelung leistungsfähiger trockener Dichtesortierprozesse ist gemäß dem Stand der Technik eine wirtschaftliche Voranreicherung bisher nicht möglich.
Zur trockenen Sortierung existieren zahlreiche Verfahren, z. B. aus den Bereichen der Magnet- und Elektrostatikscheidung sowie Techniken der sensorbasierten Sortierung . H ier ist jedoch der Einsatz auf Korngrößen von minimal 1 mm und mehr beschränkt.
Eine trockene Dichtesortierung ist mit sogenannten Luftsetzmaschinen möglich. Hier wird das Sortiergut durch einen konstanten Luftstrom fluidisiert und schichtet sich durch den überlagerten pulsierenden Luftstrom. Beispielsweise werden mit bekannten Anlagen grubenfeuchte Rohkohlen in der Fraktion 0 mm bis 50 mm von ballastreichen Bergen befreit. Die ideale Trennschärfe bei Luftsetzmaschinen ist im Kornspektrum 4 mm bis 50 mm zu erwarten.
Luftherde in verschiedenen Bauarten werden vor allem im Recyclingbereich meist zur Trennung organischer Leichtstoffe von mineralischen Anteilen oder Metal len eingesetzt. Bei der Sortierung auf Luftherden wird das Aufgabegut einem geneigten Schwingsieb in der Mitte zugeführt. Aufgrund unterschied- licher Kraftverhältnisse von Widerstandskraft zur Gewichtskraft schichten sich die Partikel nach der Dichte. Die spezifisch schwereren Körner liegen auf dem Siebboden und werden durch die Schwingbewegung aufwärts zum Schwergutaustrag befördert. Da leichtere Partikel keine Kontakt zum Siebboden haben, rutschen sie der Schwerkraft folgend nach unten zum Leichtgut- austrag.
Bei der Wirbelschicht-Sinkscheidu ng wird in ein Wirbelbett Luft eingeströmt und dadurch ein Schwerstoff - meist Sand - fluidisiert. Das Trenngut wird in diese Wirbelschicht aufgegeben. Die enthaltenen Partikel sinken entsprechend ihrer Dichte im Wirbelbett ein oder schwimmen auf dessen Oberfläche. Bekannte Bauformen trockener Schwing-Sink-Anlagen wurden zur Kohlesortierung eingesetzt. Die Wirbelschicht-Sinkscheidung ist nur dann effektiv und wirksam, wenn das Sortiergut gröber ist als der eingesetze Schwerstoff. Da es sich hierbei in der Regel um Sand der Fraktion < 1 mm Korngröße handelt, ist dieses Verfahren nicht zu r Sortierung von Sandgemischen geeignet.
Bei Luftrinnen fließt das Sortiergut in einem geneigten Kanal, durch den von unten Luft einströmt. Das hierdurch fluidisierte Gut fließt der Neigung folgend durch den Kanal und schichtet sich bei genügend enger Vorklassierung nach der Dichte. Bei Fächerrinnen verjüngt sich die Rinne in Fließrichtung. Hierdurch erhöht sich die Materialschicht, die dann am Rinnenende in ein Schwer- und ein Leichtgutprodukt getrennt werden kann. Die Sortierung kann wie bei Anlagen zur Wirbelschicht-Sinkscheidung ebenfalls durch die Beimengung von Schwerstoffen unterstützt werden.
Aus der gattungsbildenden EP 0 187 730 Bl ist eine Wirbelschichtvorrichtung zur Trennung zweier gemischter fester Phasen vorbekannt. Das aufgegebene Material ist fluidisierbar, z. B. pulverförmig . Die eigentliche Vorrichtung nach EP 0 187 730 Bl umfasst eine poröse Fluidisierungswand, die sich im Wesentlichen horizontal in einem Gehäuse befindet, das eine Materialaufgabe, einen Materialaustrag sowie einen Überlauf aufweist. Die poröse Fluidisierungswand wird mit Hilfe eines Schwingers in eine Bewegung mit definierter Amplitude und mit einer Vertikalkomponente versetzt, so dass ein Guttransport über die Längsausdehnung der Fluidisieru ngswand erfolgen kann. Die eigentliche Schichtung und damit die Sortierung erfolgt durch das Zuführen eines Gases zur Unterseite der Fluidisieru ngswand .
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Vorrichtung sowie ein zugehöriges Verfahren zur durchsatzstarken und trennscharfen, trockenen Dichtesortierung von fluidisierbaren Materialien auf der Basis einer Schichtung durch Luftstrombeaufschlagung anzugeben, wobei für einen hohen Durchsatz und damit einer ausreichenden Leistungsfähigkeit insbesondere bei der Aufgabe von mineralischem Feinkorn mit einer Korngröße < 1 mm zu sorgen ist. Mit der anzugebenden Vorrichtung soll es möglich werden, Schwermineralien so aufzubereiten, dass der Einsatz einer trockenen Vorkonzentrationsstufe ab einer gewissen Transportdistanz hin zu klassischen Nassaufbereitungsanlagen wirtschaftlich wird . Letztendl ich gilt es die Aufgabe zu lösen, eine Vielzahl von bislang unwirtschaftlich erscheinenden Lagerstätten sinnvoll nutzen zu können, indem eine leistungsfähige, effektive trockene Dichtesortierung für insbesondere feine Sande zur Anwendung kommt.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine Vorrichtung gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß der Lehre nach Patentanspruch 13, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen u nd Weiterbildungen darstellen.
Es wird demnach von einer Vorrichtung zur durchsatzstarken und trennscharfen, trockenen Dichtesortierung von fluidisierbaren Materialien, umfassend eine im Wesentlichen horizontal angeordnete, rinnenartige Luftverteilplatte ausgegangen, auf deren Oberseite das zu sortierende Material aufgegeben und deren Unterseite mit einem Luftstrom beaufschlagt wird.
Oberhalb der Luftverteilplatte bildet sich dann eine Schichtung gemäß der Dichte der aufgegebenen Materialien aus, wobei weiterhin die Luftverteilplatte mit einer Einrichtung zur Erzeugung von mechanischen Schwingungen in Wirkverbindung steht und mindestens ein Gutaustrag vorhanden ist.
Erfindungsgemäß sind über die Längsausdehnung der rinnenförmigen Luftverteilplatte mehrere, gesteuert verschließbare Schwergutausträge angeord- net. Unterhalb der Luftverteilplatte sind gegeneinander abgeschottete Luftkammern vorgesehen, wobei jede Luftkammer eine Luftzuführung aufweist.
Durch die Anordnung der Luftkammern mit Luftzuführung ist eine im Sinne der Leistungsfähigkeit der Vorrichtung notwendige homogene Luftverteilung gewährleistet, so dass auch bei nur geringen Schwergutanteilen eine sichere, effektive Trennung bzw. Sortierung erfolgen kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Schwergutausträge als über die Breite der Luftverteilplatte reichende schl itzförmige Öffnungen ausgebildet. Diese schlitzförmigen Öffnungen können schräg verlaufen oder rechtwinklig zur Längsachse der Luftverteilplatte angeord net werden.
Die schlitzförmigen Öffnungen sind durch eine in den Gutstrom hinein ausfahrbare Leitklappe verschließbar.
Die Leitklappe kann im ausgefahrenen Zustand in die Schwergutschicht hineinreichend verstellt werden, so dass das Schwergut verl ustfrei in die entsprechende Öffnung bzw. den Öffnungsschlitz hineingelenkt wird.
Die Schwergutausträge gehen in einen Austragskanal über bzw. umfassen einen derartigen Kanal, welcher bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung jeweils eine Zellenradschleuse aufweist.
Weiterhin ausgestaltend ist mindestens jeder zweiten Luftkammer ein Schwergutaustrag zugeordnet.
Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind beispielsweise sechs Luftkammern und drei Schwergutausträge vorhanden.
Jeder der jeweiligen Austragskanäle ist durch die jeweilige zugehörige Luftkammer geführt und vom Luftstrom getrennt.
Die Luftverteilplatte besteht aus einem porösen Material, z. B. aus einem sehr feinmaschigen Netz, einem Düsenboden oder dergleichen Mittel . Weiterhin verfügt die erfindungsgemäße Vorrichtung über ein Gehäuse, welches eine zu r Luftverteilplatte gerichtete Aufgabeschütte sowie einen zur Aufgabeschütte in Längsrichtung gegenüberliegenden Leichtgutaustrag aufweist.
Im Gehäuse sind wiederum ausgestaltend oberhalb der Luftverteilplatte mehrere Saugleisten zum geregelten Absaugen von Leichtgut vorgesehen.
Das Gehäuse kann weiterhin mindestens eine Öffnung zur Entstaubung bzw. Staubabsaugung besitzen.
Ausgestaltend ist eine schwingende Rinne mit einem als Luftverteilplatte ausgebildeten Rinnenboden vorgesehen. Um die Rinne in Schwingungsbewegungen zu versetzen, kommen an sich bekannte Exzenter oder Rütteleinrichtungen zum Einsatz.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur durchsatzstarken und trennscharfen, trockenen Dichtesortierung von fluidisierbaren Materialien wird eine Luftverteilplatte unterseitig mit einem Luftstrom beaufschlagt, wobei auf der Oberseite der Luftverteilplatte das zu sortierende Material aufgegeben wird. Es stellt sich dann durch die Luftströmung in Verbindung mit einer schwingenden Bewegung der Luftverteilplatte eine Schichtung gemäß der Dichte der aufgegebenen Materialien ein.
Erfind ungsgemäß wird der Luftstrom über mehrere, unterhalb der Luftverteilplatte befindliche, gegeneinander abgeschottete Kammern gesteuert zugeführt, um eine homogene, zum Erhalt der gewünschten Schichtung optimierte Strömungs- und Luftverteilung zu erreichen.
Bei dem aufgegebenen Material handelt es sich um ein Mineralgemisch wie z. B. Schwermineralsand, Feineisenerz, Schlacke, Salze oder weitere Industriemineralien mit einer Korngröße < 1 mm.
Verfahrensseitig ausgestaltend können in der Luftverteilplatte vorgesehene schlitzförmige Öffnungen zum Schwergutaustrag in Abhängigkeit von der Sortierungs-Trennschicht geregelt geöffnet oder geschlossen werden. Die Regelung kann über den Öffnungen nachgeordnete, im jeweiligen Aus- tragskanal befindliche Zellenradschleusen erfolgen.
Zur Regelung wird beispielsweise über ein quasi indirektes Messverfahren der Anteil von Schwergut im Leichtgutaustrag ermittelt.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen :
Fig . 1 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt;
Fig . 2 typische Kornverteilungen eines Schwermineralsandes und der Schwerminerale und
Fig . 3 Sortierergebnisse für Schwermineralsand im Vergleich erfindungsgemäße Vorrichtung (CDF Separator) mit einem bekannten Wendel- scheider.
Die in der Fig . 1 mit einer Prinzip-Längsschnittdarstellung gezeigte Vorrichtung zur trennscharfen, trockenen Dichtesortierung von fluidisierbaren Materialien geht von einem Gehäuse 1 aus, welches eine Aufgabeschütte 2 aufweist.
Über eine Öffnung 3 gelangt das zu sortierende Material, z. B. ein Schwermineralsand 4 auf die Schütte 2.
Im Gehäuse 1 befindet sich eine im Wesentlichen horizontal angeordnete, rinnenartige Luftverteilplatte 5, welche feinste, bevorzugt gleichverteilte Poren aufweist, die einen Luftdurchtritt ermöglichen. o
Das Aufgabegut 4 gelangt auf die Oberseite der Luftverteilplatte 5, welche über einen z. B. Exzenterantrieb (nicht gezeigt) in Schwingungen versetzt wird .
Über die Längsausdehnung der rinnenartigen Luftverteilplatte 5 sind mehrere gesteuert verschließbare Schwergutausträge 6 angeord net. Unterhalb der Luftverteilplatte 5 befinden sich gegeneinander abgeschottete Luftkammern 7, wobei jede Luftkammer 7 eine Luftzuführung 8 aufweist.
Die Schwergutausträge 6 können als über die Breite der Luftverteilplatte 5 reichende schlitzförmige Öffnungen ausgebildet werden, die durch eine in den Gutstrom hinein ausfahrbare Leitklappe 9 verschließbar sind .
Die Leitklappe 9 kann im ausgefahrenen Zustand (Darstellung gemäß Fig. 1) in die Schwergutschicht hineinreichen, so dass das Schwergut in den entsprechenden Schwergutaustrag 6 hineingelenkt wird .
Die Schwergutausträge 6 umfassen einen Austragskanal 10, welcher jeweils eine Zel lenradschleuse 11 aufweist, um den Strom des ausgetragenen Gutes steuern zu können.
Der Aufgabeschütte 2 quasi in Längsrichtung der Luftverteilplatte 5 gegenüberliegend ist ein Mittelgut- oder Leichtgutaustrag 12 angeordnet.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Möglichkeit, oberhalb der Luftverteilplatte 5 mehrere Saugleisten 13 zum Abziehen von dichteleichtem Gut und/oder Feinstgut 14 vorzusehen.
Weiterhin ist an der Oberseite des Gehäuses 1 mindestens eine Öffnung 15 zur Entstaubung vorhanden.
Die in der Fig . 1 gezeigte Vorrichtung basiert auf der Nutzung des Prinzips der trocken fluidisierten Schicht zur Sortierung. Das Aufgabegut, insbesondere Rohsand, wird auf die linear schwingende, horizontal angeordnete Rinne (Luftverteilplatte) aufgegeben, du rch die von unten Luft durch die Luftverteilplatte eingedüst wird . Auf diese Weise erfolgt eine Fluidisierung des Sor- tierguts und es entsteht eine Schichtung nach der Dichte der enthaltenen Partikel.
Durch die Schwingung wird zum einen der Materialtransport u nterstützt und darüber hinaus die gleichmäßige Luftverteilung im Materialbett gewährleistet.
Wie erläutert, befinden sich in Förderrichtung mehrere durch Zellenräder geregelte Schwergutausträge 6, wobei dichteleichtes Gut und/oder Feinstgut durch die Saugleisten 13 abgezogen werden kann.
Vor der Beaufschlagung der Vorrichtung ist eine trockene Vorklassierung zweckmäßig, da während des Sortierprozesses Feingut unter ca. 40 μm Korngröße in die Staubfraktion gelangt.
Die Austragsregelung durch Zellenräder für dichteschweres Material kann mit der oben genannten Leichtgutabtrennung durch Saugen kombiniert werden, um die Trenneffekte zu verbessern. Zur Regelung des Schwergutaustrags ist eine Überwachung der fluidisierten Schicht möglich. Dies kann über eine entsprechende Sensorik erfolgen. Auch besteht die Möglichkeit, die Regelung auf der Basis des Anteils von Schwergut im Leichtgutaustrag durchzuführen dergestalt, dass bei erfasstem Schwergut im Leichtgutaustrag der Abzug von Schwergut über den Schwergutaustrag durch Öffnung der Zellenradschleuse vergrößert wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das zugehörige Verfahren finden bevorzugt Anwendung bei der Sortierung von Schwermineralsanden. Als Einsatzmöglichkeiten ergeben sich weiterhin die Sortierung von metallführenden Schlacken aus metallurgischen Prozessen, d ie ausschließlich trocken aufbereitet werden, die Sortierung von Aschen, die einer Abreicherung von Schwermetallen bedürfen, die Sortierung von Mineralien, die einen feinen Aufschluss benötigen, dann aber in der Regel nur noch durch aufwendige Flotationsverfahren unter Verwendung von Wasser trennbar sind, z. B. Schwerspat-Calcit-Trennung, bei Stoffen, die trocken gemahlen werden müssen, die aber bei der Zerkleinerung Schadstoffe freisetzen und die bislang nur nass abtrennbar waren und einen Zwischenschritt der Trocknung erforderten, bei der Sortierung von Kohle, wobei der Verzicht auf Wasserzugabe zur Sortierung eine erhebliche Reduktion beim Aufwand der nachfolgenden Entwässerung und Trocknung beinhaltet, sowie bei der Sortierung von Salzen, bei denen eine Nasstrennung sehr aufwendig ist.
Mit einem Prototypen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (CDF) mit einer Arbeitsbreite von 400 mm, einer Länge von 2400 mm und drei Schwergut- austrägen wurden verschiedene Vergleichsuntersuchungen zur Aufbereitung von Schwermineralsand unternommen. Verglichen wurde dabei die Sortierleistung mit nass arbeitenden Wendelscheidern sowie in Bezug zu Luftherden.
Durch unterschiedliche Maschineneinstellung wurden diverse Möglichkeiten zur Voranreicherung der Schwermineralsande untersucht und parallel mit den Möglichkeiten der Nassaufbereitung durch einstufige Wendelscheideranlagen verglichen. Der Wendelscheider wurde hierbei mit derselben Aufgabe und mit einem Durchsatz von 1,5 t/h bei einem Feststoffgehalt von 30 Gew. -% beschickt.
Der untersuchte Sand wies einen Schwermineralanteil von etwa 5% auf. Das Bergematerial (Quarzsand) lag in der Dichte bei 2,65 g/cm3. Der Schwermineralanteil lag über 4,5 g/cm3. Die Schwerminerale lagen nahezu vollständig aufgeschlossen vor.
Bei einer erfindu ngsgemäßen Ausführungsform besteht die Möglichkeit, das hier vorgestellte Prinzip zur Klassierung von Stoffsystemen von grob nach fein anzuwenden, sofern es sich um monomineralische Stoffsysteme handelt. So ist eine Anwendung des Verfahrens zu Quarzsandklassierung im Bereich von beispielsweise 63 μm bis etwa 400 μm möglich.
Fig . 2 zeigt typische Kornverteilungen des Sandes und der enthaltenen Schwerminerale. Die Schwerminerale sind im Mittel feiner als der Quarzsand.
Die Fig. 3 stellt die Sortierergebnisse des erfindungsgemäßen Separators CDF bei drei verschiedenen Einstellungen denen des Wendelscheiders gegenüber. Bei einer Anreicherung um den Faktor 6 im Konzentrat erreichte die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Ausbringen von 80% bei Einstell ung C.
Mit dem Wendelscheider wurde bei etwa 7-facher Anreicherung ein Ausbringen von über 90% erreicht. Um mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ebenfalls ein Ausbringen von 90% zu erreichen, ist ein Massenausbringen von etwa 30% erforderlich (Einstellung A). Es werden mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwar etwas schwächere Sortierergebnisse erreicht im Vergleich zu dem nass arbeitenden Wendelscheider, der allerdings für die erreichten Ergebnisse etwa 2 m3/t Prozesswasser benötigt. Ungeachtet dessen wurde eine zur Bergeabscheidung ausreichende Anreicherung bei einem hohen Ausbringen erzielt. Damit konnte die Aufgabenstellung einer Abtrennung von ca. 70% der Menge als Berge bei einem Ausbringen von über 90% im Vorkonzentrat erfüllt werden.
Eine weitere Vergleichsuntersuchung wurde mit einem Luftherd durchgeführt. Bei diesem Vergleich wurde ein Vorkonzentrat aus den oben erwähnten Versuchen sortiert. Dies wies einen Schwermineralgehalt von etwa 20 Gew.-% auf.
Die nachstehend gezeigte Tabelle stellt d ie Ergebnisse dieser Versuchsreihe gegenüber. Auch in diesem Vergleich wurde mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine unschärfere Trennung zwischen Leicht- und Schwergut erzielt. Mit dem Luftherd wurden etwa 73% der Schwerminerale in 25% der aufgegebenen Masse als Schwergut ausgebracht. Um ein vergleichbares Wertstoffausbringen zu erzielen, müssen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung etwa 36% der Masse im Konzentrat ausgebracht werden. Bei gleichem Massenausbringen wie mit dem Luftherd wird ein um etwa 10% geringeres Wertstoffausbringen erreicht. Damit liegt die Trennschärfe beim Luftherd erwartungsgemäß höher. Allerdings sind die Sortierergebnisse der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einem um den Faktor 40 höheren spezifischen Durchsatz erzielt worden. Sortierer ebnisse für Schwermineralsand mit CDF und Luftherd
Figure imgf000013_0001
Bezugszeichenliste
1 Gehäuse
2 Aufgabeschütte
3 Öffnung
4 Aufgabegut / Schwermineralsand
5 Luftverteilplatte
6 Schwergutaustrag
7 Luftkammer
8 Luftzuführung
9 Leitklappe
10 Kanal
11 Zellenradschleuse
12 Mittelgut- oder Leichtgutaustrag
13 Saugleiste
14 Feinstgutaustrag
15 Öffnung zur Entstaubung

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur trennscharfen, trockenen Dichtesortierung von fluidisier- baren Materialien, umfassend eine im Wesentlichen horizontal angeordnete, rinnenartige Luftverteilplatte, auf deren Oberseite das zu sortierende Material aufgegeben und deren Unterseite mit einem Luftstrom beaufschlagt wird, wobei oberhalb der Luftverteilplatte sich eine Schichtung gemäß der Dichte der aufgegebenen Material ien einstellt, weiterhin die Luftverteilplatte mit einer Einrichtung zur Erzeugung von mechanischen Schwingungen in Wirkverbindung steht, sowie mit mindestens einem Gutaustrag, dadurch gekennzeichnet, dass über die Längsausdehnung der rinnenartigen Luftverteilplatte mehrere gesteuert verschließbare Schwergutausträge angeordnet und unterhalb der Luftverteilplatte gegeneinander abgeschottete Luftkammern vorgesehen sind, wobei jede Luftkammer eine Luftzuführung aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwergutausträge als über die Breite der Luftverteilplatte reichende schlitzförmige Öffnungen ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die schlitzförmigen Öffnungen durch eine in den Gutstrom hinein ausfahrbare Leitklappe verschließbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitklappe im ausgefahrenen Zustand in die Schwergutschicht hineinreicht und das Schwergut in die Öffnung hineinlenkt.
5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwergutausträge einen Austragskanal umfassen, welcher jeweils eine kontinuierlich arbeitende Austragsvorrichtung, vorzugweise eine Zellenrad- schleuse aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens jeder zweiten Luftkammer ein Schwergutaustrag zugeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Austragskanal durch die jeweilige zugehörige Luftkammer hindurchgeführt ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftverteilplatte aus einem porösen Material, einem feinmaschigen Netz, einem Düsenboden oder dergleichen Mittel gebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse vorgesehen ist, welches eine zur Luftverteilplatte gerichtete Aufgabeschütte sowie einen der Aufgabeschütte in Längsrichtung gegenüberliegenden Leichtgutaustrag aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse oberhalb der Luftverteilplatte mehrere Saugleisten zum Abziehen von Feinstgut und/oder dichteleichtem Gut vorgesehen sind .
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse mindestens eine Öffnung zur Entstaubung aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine schwingende Rinne mit einem als Luftverteilplatte ausgebildeten Rinnenboden vorgesehen ist.
13. Verfahren zur trennscharfen, trockenen Dichtesortierung von fluidisier- baren Materialien, wobei auf die Oberseite einer im Wesentlichen horizontal angeordneten, rinnenartigen Luftverteilplatte das zu sortierende Material aufgegeben und deren Unterseite mit einem Luftstrom beaufschlagt wird, weiterhin oberhalb der Luftverteilplatte sich eine Schichtung gemäß der Dichte der aufgegebenen Materialien einstellt sowie die Luftverteilplatte mit einer Einrichtung zur Erzeugung von mechanischen Schwingungen in Wirkverbindung steht, sowie mit mindestens einem Gutaustrag, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom über mehrere, unterhalb der Luftverteilplatte befindliche, gegeneinander abgeschottete Kammern gesteuert zugeführt wird, um eine homogene, zum Erhalt der gewünschten Schichtung optimierte Strömungs- und Luftverteilung zu erreichen.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das aufgegebene Material ein Mineralgemisch wie Schwermineralsand, Feineisenerz, Schlacke, Salze oder weitere Industriemineralien mit einer Korngröße < 1 mm ist.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Luftverteilplatte vorgesehene schlitzförmige Öffnungen zum Schwer- gutaustrag in Abhängigkeit von der Sortierungs-Trennschicht geregelt geöffnet oder geschlossen werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung über den Öffnungen nachgeordnete, im jeweiligen Austragska- nal befindliche Zellenradschleusen erfolgt.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung der Anteil von Schwergut im Leichtgutaustrag ermittelt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, gekennzeichnet durch
Anwendung bei der Klassierung von monomineralischen Stoffsystemen, wie beispielsweise Quarzsand .
PCT/EP2008/055592 2007-05-10 2008-05-07 Verfahren und vorrichtung zur abtrennung von leichtgut WO2008138818A1 (de)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007022407 2007-05-10
DE102007022407.0 2007-05-10
DE102008015719 2008-03-26
DE102008015719.8 2008-03-26
DE102008021346.2 2008-04-29
DE102008021346A DE102008021346A1 (de) 2008-03-26 2008-04-29 Vorrichtung und Verfahren zur trennscharfen, trockenen Dichtesortierung von fluidisierbaren Materialien

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008138818A1 true WO2008138818A1 (de) 2008-11-20

Family

ID=39717515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/055592 WO2008138818A1 (de) 2007-05-10 2008-05-07 Verfahren und vorrichtung zur abtrennung von leichtgut

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2008138818A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014161253A1 (zh) * 2013-04-02 2014-10-09 中国矿业大学 一种振动流化床干燥分选一体机
WO2018133220A1 (zh) * 2017-01-21 2018-07-26 中国矿业大学 一种潮湿细粒煤分选与干燥的耦合系统及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR688768A (fr) * 1929-01-23 1930-08-28 Maschb Anstalt Humboldt Procédé et appareil pour le traitement sec de minerais
GB427499A (en) * 1933-10-30 1935-04-25 Wilfred Barker Improvements relating to apparatus for separating dirt from coal and for other analogous uses
GB447229A (en) * 1934-05-28 1936-05-14 Krupp Fried Grusonwerk Ag A process for the preparation of dry medium-grain and fine-grain mixtures
GB451804A (en) * 1935-06-18 1936-08-12 Wilfred Barker Improvements relating to apparatus for separating dirt from coal and for other analogous uses
GB457801A (en) * 1935-06-05 1936-12-07 Frank Frost Ridley Improvements in or relating to the pneumatic separation of materials of different specific gravities and sizes
DE946521C (de) * 1954-12-25 1956-08-02 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Luftsetzmaschine und Verfahren zur Aufbereitung von Feinkohle oder von aehnlichem Gut

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR688768A (fr) * 1929-01-23 1930-08-28 Maschb Anstalt Humboldt Procédé et appareil pour le traitement sec de minerais
GB427499A (en) * 1933-10-30 1935-04-25 Wilfred Barker Improvements relating to apparatus for separating dirt from coal and for other analogous uses
GB447229A (en) * 1934-05-28 1936-05-14 Krupp Fried Grusonwerk Ag A process for the preparation of dry medium-grain and fine-grain mixtures
GB457801A (en) * 1935-06-05 1936-12-07 Frank Frost Ridley Improvements in or relating to the pneumatic separation of materials of different specific gravities and sizes
GB451804A (en) * 1935-06-18 1936-08-12 Wilfred Barker Improvements relating to apparatus for separating dirt from coal and for other analogous uses
DE946521C (de) * 1954-12-25 1956-08-02 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Luftsetzmaschine und Verfahren zur Aufbereitung von Feinkohle oder von aehnlichem Gut

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014161253A1 (zh) * 2013-04-02 2014-10-09 中国矿业大学 一种振动流化床干燥分选一体机
US9964357B2 (en) 2013-04-02 2018-05-08 China University Of Mining And Technology Drying and separation integrated machine for vibrating fluidized bed
WO2018133220A1 (zh) * 2017-01-21 2018-07-26 中国矿业大学 一种潮湿细粒煤分选与干燥的耦合系统及方法
US10821477B2 (en) 2017-01-21 2020-11-03 China University Of Mining And Technology Coupled system and method for the separation and drying of moist fine particle coal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2809630A1 (de) Verfahren zur nassen verdichtung von feiner kohle
DE69713947T2 (de) Wirbelbettsortierer
DE112010003564T5 (de) Verfahren zum sortieren eines partikelförmigenmaterials
WO2018046640A1 (de) Verfahren zum betrieb eines multizyklons zum trennen von fein- und feinstkorn sowie multizyklon
DE2509764C2 (de) Anlage zum Sortieren von Müll, insbesondere Hausmüll
DE2842259C2 (de) Verfahren und Sortieranlage zur trockenen Sortierung eines körnigen Gemisches aus Feststoffkomponenten
DE2611401C2 (de) Verfahren zum Trennen von festen körnigen Hüttenprodukten und deren Vorstoffen
EP0935513A2 (de) Verfahren und vorrichtung zum recyceln von wasserstrahlschneidabrasivmitteln
DE102008021346A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur trennscharfen, trockenen Dichtesortierung von fluidisierbaren Materialien
EP3115151B1 (de) Rückgewinnung von schleifmittel von abrasiv-wasserstrahl-schneidanlagen
WO2008138818A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur abtrennung von leichtgut
DE3520570A1 (de) Setzverfahren und -vorrichtung zur dichtesortierung im fein- und feinstkornbereich
EP2818250B1 (de) Verfahren zur Aufbereitung von Müllverbrennungsschlacke
DE3908185C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von Kontaminationen aus Bodenmaterialien
DE2133802B2 (de) Verfahren zur Aufbereitung von mineralischen Korngemengen nach der Dichte und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE2641068A1 (de) Steigrohrwindsichter zur entsandung von holzspaenen
EP0628351A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Trennen eines Schüttguts
EP0081087A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Dichtetrennung eines Schüttgutgemisches
DE19508314C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Sortieren von Festkörpern mit Hilfe eines Luftstroms
DE3346445A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betrieb einer luftstrom-mahlanlage mit becherwerksumlauf
DE2357227B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Feststoffgemischen nach der Dichte ihrer Bestandteile
WO2006082109A1 (de) Verfahren, anlage und vorrichtung zum separieren und/oder klassieren von stoffgemischen aus granulat-, feinbruch-, feinkorn- und /oder staubförmigen materialien
AT514456B1 (de) Verfahren zur Aufbereitung von Müllverbrennungsschlacke
DE3030898A1 (de) Elektromagnetischer abscheider
DE2239122A1 (de) Verfahren und einrichtung zum aufbereiten eines weitgehend trockenen gemisches

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08759447

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08759447

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1