DE3322700A1

DE3322700A1 - Process and apparatus for classifying solids of different density by means of a liquid separating medium in a cyclone

Info

Publication number: DE3322700A1
Application number: DE19833322700
Authority: DE
Inventors: Akbar Dr. 5000 Köln Farahmand
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1983-06-24
Filing date: 1983-06-24
Publication date: 1985-01-03

Abstract

In the known cyclones for classifying solids of different density into at least two fractions by means of a liquid separating medium, the feed of the solids to be classified together with the liquid separating medium takes place through a tangential inlet. This common feed has the disadvantage that it causes extensive wear both in the inlet of the cyclone and on the pump. This disadvantage is avoided according to the invention in that the liquid separating medium is fed into the cyclone tangentially under pressure, independently of the feed of the solids to be classified, and the solids to be classified are fed into the cyclone axially. <IMAGE>

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Sortierung von FeststoffenMethod and device for sorting solids

unterschiedlicher Dichte mittels eines flüssigen Trennmediums in einem Zyklon Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sortieren und Trennen von Feststoffen unterschiedlicher Dichte in mindestens zwei Fraktionen mittels eines flüssigen Trennmediums in einem Zyklon, wobei die leichte Fraktion am Zyklonüberlauf und die-schwere Fraktion am Zyklonunterlauf ausgetragen wird.different density by means of a liquid separating medium in one Cyclone The invention relates to a method and a device for sorting and Separating solids of different densities into at least two fractions by means of a liquid separation medium in a cyclone, the light fraction at the cyclone overflow and the heavy fraction is discharged at the bottom of the cyclone.

Aus Band 2, Dr. Ing. Heinrich Schubert, 'Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe", VEB Leipzig, 1967, Seite 51 bis 58 sind Sortierzyklone bekannt, bei denen unter dem Einfluß eines flüssigen Trennmediums eine Sortierung und Trennung der zu sortierenden Feststoffe erfolgt, derart, daß die Feststoffe geringerer Dichte am Uberlauf des Zyklons und die Feststoffe von höherer Dichte aus dem Unterlauf des Zyklons ausgetragen werden. Die Trenndichte, bei der diese Trennung erfolgt, wird außer von konstruktiven Maßnahmen im wesentlichen von der Dichte des Trennmediums mitbestimmt. Das flüssige Trennmedium wird bei den bekannten Sortierzyklonen zusammen mit den zu sortierenden Feststoffen zur Erzeugung des zyklontypischen Wirbels tangential dem Zyklon zugeführt. Dies hat den Nachteil, daß durch die gemeinsame Zuführung der zu sortierenden Feststoffe mit dem flüssigen Trennmedium ein großer Verschleiß sowohl im Einlauf des Zyklons als auch an der Pumpe verursacht wird.From volume 2, Dr. Ing. Heinrich Schubert, 'Preparation of solid mineral Raw materials ", VEB Leipzig, 1967, pages 51 to 58, sorting cyclones are known those under the influence of a liquid separation medium a sorting and separation the solids to be sorted takes place in such a way that the solids are of lower density at the overflow of the cyclone and the solids of higher density from the underflow of the cyclone. The separation density at which this separation occurs Apart from structural measures, it depends essentially on the density of the separating medium co-determined. The liquid separation medium is combined in the known sorting cyclones with the solids to be sorted to generate the cyclone-typical vortex tangentially fed to the cyclone. This has the disadvantage that due to the common supply of the solids to be sorted with the liquid separation medium causes great wear both in the inlet of the cyclone and on the pump will.

Außerdem haben die Pumpen zur gemeinsamen Material- und Trennmediumzufuhr einen hohen Energiebedarf. Wird statt einer Pumpe ein hochgelegener Mischbehälter zur Erzeugung dieses Druckes verwendet, so hat dieser Mischbehälter wiederum den Nachteil, daß eine Mindestbauhöhe von ca. 8 m über dem Zyklon zur Erzeugung des notwendigen hydrostatischen Druckes erforderlich ist.In addition, the pumps have a common material and separating medium supply a high energy requirement. Instead of a pump, it is used as a high-level mixing tank used to generate this pressure, this mixing container in turn has the Disadvantage that a minimum height of about 8 m above the cyclone to generate the necessary hydrostatic pressure is required.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das diese Nachteile vermeidet.It is the object of the present invention to create a method that avoids these disadvantages.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß dem Zyklon das flüssige Trennmedium unabhängig von der Zufuhr der zu sortierenden Feststoffe tangential und die zu sortierenden Feststoffe dem Zyklon axial zugeführt werden.The object is achieved in that the cyclone has the liquid separating medium regardless of the supply of the solids to be sorted tangentially and those to be sorted Solids are fed axially to the cyclone.

Dadurch, daß gemäß der Erfindung dem Zyklon das flüssige Trennmedium unabhängig von der Zufuhr der zu sortierenden Feststoffe unter Druck tangential zugeführt wird, wird mit Vorteil erreicht, daß der Verschleiß am Einlauf des Zyklons sowie in dem Druckerzeuger unbedeutend gering ist.In that, according to the invention, the cyclone is the liquid separating medium regardless of the supply of the solids to be sorted tangentially under pressure is supplied, is achieved with advantage that the wear at the inlet of the cyclone as well as is insignificantly small in the pressure generator.

Dadurch daß ferner die zu sortierenden Feststoffe gemäß der Erfindung dem Zyklon axial zugeführt werden, können die zu sortierenden Feststoffe sehr vorteilhaft unter sehr geringem Kraftaufwand in das flüssige Trennmedium eingebracht werden, da sich im axialen Bereich im Betrieb des Zyklons eine Luftsäule bildet, in der ein erheblich geringerer Druck als in den übrigen Bereichen des Zyklons herrscht.Thereby also the solids to be sorted according to the invention are fed axially to the cyclone, the solids to be sorted can be very advantageous be introduced into the liquid separation medium with very little effort, because an air column forms in the axial area during operation of the cyclone, in which the pressure is considerably lower than in the other areas of the cyclone.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zu sortierenden Feststoffe dem Zyklon mengenmäßig dosiert zugeführt werden. Auf diese Weise wird sehr vorteilhaft eine gleichmäßige proportionierte Feststoffzufuhr in den Zyklon erreicht und dadurch der Sotiereffekt verbessert.In an embodiment of the invention it is provided that the to be sorted Solids are fed to the cyclone in dosed quantities. That way will an evenly proportioned solids feed into the cyclone is very advantageous achieved and thereby the Sotierffekt improved.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß vom flüssigen Trennmedium ein Teil abgezweigt und den zu sortierenden Feststoffen beigemischt wird.Another embodiment of the method provides that the liquid Part of the separating medium is branched off and mixed with the solids to be sorted will.

Dies hat den Vorteil, daß die zu sortierenden Feststoffe gut benetzt werden, wodurch der Trennungsprozeß begünstigt wird.This has the advantage that the solids to be sorted are well wetted , whereby the separation process is favored.

Außer Wasser, Schwertrübe und Schwerflüssigkeit kann in weiterer Ausgestaltung gemäß der Erfindung auch eine Mischung einer Flüssigkeit und eines Gases, beispielsweise in Form einer Dispersion als Trennmedium verwendet werden.In addition to water, heavy beet and heavy liquid, in a further embodiment according to the invention also a mixture of a liquid and a gas, for example can be used as a separation medium in the form of a dispersion.

Das hat den Vorteil, daß eine Trennung von Bestandteilen auch bei geringeren Dichten als beispielsweise bei der von Wasser möglich ist.This has the advantage that there is also a separation of components lower densities than, for example, that of water is possible.

Bei der Verwendung eines Gas-Flüssigkeitsgemisches als Trennmedium in Form einer Dispersion kann durch Anhaften von Gasbläschen an den leichten Feststoffteilchen der Trenneffekt wesentlich verbessert werden.When using a gas-liquid mixture as a separating medium in the form of a dispersion can be achieved by adhering gas bubbles to the light solid particles the separation effect can be significantly improved.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zu sortierenden Feststoffe mit einem Drall vorzugsweise in Drehrichtung der Trennmediumströmung dem Zyklon zugeführt werden.According to a further advantageous embodiment of the invention is provided that the solids to be sorted with a twist, preferably in the direction of rotation the separating medium flow are fed to the cyclone.

Die Drehbewegung, mit der die zu sortierenden Feststoffe in den Zyklon eingeleitet werden, bewirkt vorteilhaft, daß die Feststoffe seitlich in die Trennmediumströmung gelangen und mit ihr vermischt werden, so daß eine Sortierung in der Trennmediumströmung erfolgen kann. Dadurch, daß ferner die Feststoffe in Drehrichtung der Trennmediumströmung dem Zyklon zugeführt werden, erfolgt sehr vorteilhaft eine Vermischung der Feststoffe mit der Trennmediumströmung ohne große Beeinflussung der Trennmediumströmung.The rotary motion with which the solids to be sorted enter the cyclone are introduced, has the advantageous effect that the solids laterally into the separating medium flow arrive and are mixed with it, so that a sorting in the separation medium flow can be done. Because the solids also rotate in the direction of rotation of the flow of separating medium are fed to the cyclone, a mixing of the solids takes place very advantageously with the flow of the separating medium without major influence on the flow of the separating medium.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist der Zyklon gegenüber der Vertikalrichtung geneigt angeordnet.According to a further advantageous embodiment of the invention the cyclone arranged inclined relative to the vertical direction.

Diese Neigung bewirkt vorteilhaft, daß die aus dem Feststoffzufuhrrohr austretenden Feststoffe aufgrund der Schwerkraft in einer sich der Vertikalrichtung annähernden Fallbewegung mit Sicherheit in die Trennmediumströmung gelangen und mit dem Trennmedium vermischt werden. Die Neigung des Zyklons beträgt vorzugsweise zwischen 450 und 850 gegenüber der Vertikalrichtung, so daß die Feststoffzufuhr in den Zyklon vorteilhaft durch die Schwerkraftwirkung unterstützt wird.This inclination has the advantageous effect that the solids feed pipe escaping solids due to gravity in a vertical direction approaching falling motion with certainty get into the separating medium flow and are mixed with the separation medium. The inclination of the cyclone is preferably between 450 and 850 opposite the vertical direction, so that the solids supply in the cyclone is advantageously supported by the effect of gravity.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles in. der Zeichnung näher erläutert.The invention is illustrated schematically below with the aid of a Embodiment in. Explained in the drawing.

Die Zeichnung zeigt einen Zyklon zur Ausführung des Verfahrens mit einem zylindrischen oberen Teil 1, an den sich ein konischer unterer Teil 2 anschließt, der in einen zentrischen Unterlauf 3 für den Austrag der schweren Fraktion übergeht. Dieser Zyklon ist, wie jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt, um 450 geneigt angeordnet. Außerdem weist der Zyklon ein tangential einmündendes Zulaufrohr 4 für die Zufuhr des flüssigen Trennmediums und einen im oberen zylindrischen Teil befindlichen zentrischen, als Rohr ausgebildeten Uberlauf 5 für den Austrag der leichten Fraktion auf. Erfindungsgemäß weist der Zyklon ein Feststoffzufuhrrohr 6 auf, das axial im Inneren des Zyklons auf der Zyklonachse 7 mündet. Das Feststoffzufuhrrohr 6 ist zentral durch den Uberlauf 5 in das Zykloninnere geführt, und am Uberlauf 5 sowohl axial verschiebbar als auch mit Hilfe einer Klemmschraube 8 am Uberlauf 5 feststellbar angeordnet. Dies hat den Vorteil, daß durch axiales Verschieben bzw. Verstellen des verschiebbaren Feststoffzufuhrrohres 6 dem Zyklon die zu sortierenden Feststoffe in unterschiedlichen Bereichen entlang der Zyklonachse 7 zugeführt und dadurch der Zyklon bezüglich des Trenneffektes optimal auf die zu sortierenden Feststoffe eingestellt werden kann. Das Feststoffzufuhrrohr 6 ist bis in den konischen unteren Teil 2 des Zyklons hinein verschiebbar, so daß sich zwischen der Feststoffeintrittsstelle in den Zyklon und dem Uberlauf 5 ein Bereich mit einer ungestörten Strömung zum Trennen und Austragen der leichten Fraktion ausbilden kann. Außerdem ist am Zulaufrohr 4 eine Pumpe 9 angeordnet, die erfindungsgemäß nur das flüssige Trennmedium unter Druck dem Zyklon tangential durch das Zulaufrohr 4 zuführt. Da diese Pumpe nur von dem flüssigen Trennmedium durchflossen wird, arbeitet sie nahezu verschleißfrei und mit verhältnismäßig geringem Energiebedarf. Vom Zulaufrohr 4 des Trennmediums ist ein Bypass 10 abgezweigt, der in einem Feststoffzufuhrtrichter 12, der am Eingang des Feststoffzufuhrrohres 6 angeordnet ist, zur Beimischung von flüssigem Trennmedium zu den sortierenden Feststoffen mündet. Gegebenenfalls kann es zweckmäßig sein, den Bypass 10, wie in der Zeichnung gestrichelt dargestellt, direkt mit dem Feststoffzufuhrrohr 6 zu verbinden. Um das Feststoffzufuhrrohr 6 problemlos axial verschieben zu können, ist es zweckmäßig einen aus elastischem Material bestehenden Bypass 10 zu verwenden. In der Leitung des Bypasses 10 ist ein Schieber 11 angeordnet, durch den die Menge des durch den Bypass 10 fließenden Trennmediums einstellbar ist. Am Eingng des Feststoffzufuhrtrichters 12 ist eine Dosiereinrichtung in Form einer Dosierrinne 13 angeschlossen, die das zu sortierende Material dem Feststoffzufuhrtrichter 12 gleichmaßig und mengenmäßig dosiert zuführt. Das Feststoffzufuhrrohr 6 weist außerdem spiralförmige Führungen 14 auf, von denen die durch das Feststoffzufuhrrohr 6 durchgehenden Feststoffe einen Drall erhalten, der dieselbe Drehrichtung hat, wie die Strömung des tangential in den Zyklon eingeleiteten flüssigen Trennmediums.The drawing shows a cyclone for carrying out the process with a cylindrical upper part 1, to which a conical lower part 2 is connected, which merges into a central underflow 3 for the discharge of the heavy fraction. As not shown in the drawing, this cyclone is inclined by 450 arranged. In addition, the cyclone has a tangentially opening feed pipe 4 for the supply of the liquid separation medium and one located in the upper cylindrical part central, designed as a pipe overflow 5 for the discharge of the light fraction on. According to the invention, the cyclone has a solids supply pipe 6 which is axially in the Inside the cyclone on the cyclone axis 7 opens. The solids supply pipe 6 is guided centrally through overflow 5 into the interior of the cyclone, and at overflow 5 both axially displaceable as well as lockable on the overflow 5 with the aid of a clamping screw 8 arranged. This has the advantage that by moving or adjusting axially of the displaceable solids feed pipe 6 the cyclone the ones to be sorted Solids supplied in different areas along the cyclone axis 7 and thus the cyclone is optimal in terms of the separation effect on the solids to be sorted can be adjusted. The solids feed pipe 6 is down to the conical lower Part 2 of the cyclone can be slid into it so that it is between the solids entry point in the cyclone and the overflow 5 an area with an undisturbed flow to the Can form separating and discharging the light fraction. Also is on the inlet pipe 4 a pump 9 is arranged, which according to the invention only the liquid separating medium under Pressure supplies the cyclone tangentially through the feed pipe 4. Since this pump is only from the liquid separating medium flows through it, it works almost wear-free and with a relatively low energy requirement. From the inlet pipe 4 of the separating medium a bypass 10 is branched off, which is in a solids feed hopper 12, which is at the entrance of the solids feed pipe 6 is arranged for admixing liquid separating medium opens to the solids to be sorted. It may be useful to the bypass 10, as shown in dashed lines in the drawing, directly to the solids feed pipe 6 to connect. In order to be able to move the solids feed pipe 6 axially without any problems, it is advisable to use a bypass 10 made of elastic material. In the line of the bypass 10, a slide 11 is arranged through which the amount of the separating medium flowing through the bypass 10 is adjustable. At the entrance of the solids feed hopper 12, a metering device in the form of a metering channel 13 is connected, which material to be sorted to the solids feed hopper 12 uniformly and in terms of quantity dosed feeds. The solids supply pipe 6 also has spiral guides 14, of which the solids passing through the solids supply pipe 6 have a Get a twist that has the same direction of rotation as the flow of the tangential in liquid separation medium introduced into the cyclone.

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Claims

Claims 1. Process for sorting solids of different types Density in at least two fractions by means of a liquid separation medium in one Zyklon, with the light fraction at the cyclone overflow and the heavy fraction at the Cyclone underflow is discharged, characterized in that the cyclone is the liquid Separation medium tangential regardless of the supply of the solids to be sorted and the solids to be sorted are fed axially to the cyclone.

2. The method according to claim 1, characterized in that the to be sorted Solids are fed to the cyclone in dosed quantities.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that from A part of the liquid separating medium is branched off and mixed with the solids to be sorted will.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the solids to be sorted with a twist, preferably in the direction of rotation are fed to the separating medium flow.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that water is used as the separation medium.

6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that heavy beet or heavy liquid is used as the separation medium.

7. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that a mixture of a liquid and a gas is used as the separation medium will.

8. cyclone for carrying out the method according to claims 1 to 7, characterized by a cylindrical upper part (1) to which a conical the lower part (2) is connected, which is in a central underflow (3) for the discharge the heavy fraction passes over, a feed pipe opening tangentially into the cyclone (4) for separating medium supply, a central one located in the upper cylindrical part Overflow (5) for the discharge of the light fraction and an opening into the cyclone Solids feed pipe (6).

9. cyclone according to claim 8, characterized in that the solids supply pipe (6) passed through the overflow (5) into the interior of the cyclone and axially at the overflow (5) is arranged displaceable and lockable.

10. Cyclone according to one of claims 8 to 9, characterized by a pump (9) arranged in the feed pipe (4).

11. Cyclone according to one of claims 8 to 10, characterized by a bypass (10) which is arranged on the feed pipe (4) of the separating medium and which enters the solids feed pipe (6) or in a solids feed funnel arranged at the inlet of the solids feed pipe (6) (11) opens.

12. Cyclone according to one of claims 8 to 11, characterized by the arrangement of spiral guides (14) in the solids feed pipe (6).

13. Cyclone according to one of claims 8 to 12, characterized in that that the cyclone is arranged inclined relative to the vertical direction.