DE870981C

DE870981C - Verfahren zur Trennung fester Stoffe unterschiedlicher Wichte und Korngroesse mittels einer Aufschlaemmung in Fraktionen

Info

Publication number: DE870981C
Application number: DED4052D
Authority: DE
Inventors: Maximiliaan Gustaaf Driessen; Jan Nicolaas Jakob Leeman
Original assignee: NIEDERLAENDISCHE STAAT
Current assignee: NIEDERLAENDISCHE STAAT
Priority date: 1942-07-21
Filing date: 1943-08-08
Publication date: 1953-03-19
Also published as: NL58482C; GB601063A; CH271303A; US2543689A; LU28225A1; FR925151A

Description

Es ist in der Technik oft notwendig, Mischungen fester Stoffe mit untereinander verschiedenen Eigenschaften zu trennen. In der Bergbauindüistrie z. ß. müssen im allgemeinen die wertvollen Bestandteile aus dem geförderten Produkt abgeschieden werden. Dabei benutzt man das verschiedene spezifische Gewicht der Bestandteile. Für diese Trennung nach spezifischem Gewicht sind verschiedene Verfahren bekannt. Kohlen- und Erzwäschen, die das sog. Schwimm- und Senkverfahren benutzen, sind sehr verbreitet. In diesen Wäschereien werden Flüssigkeiten mit einem

wirklichen oder scheinbaren, zwischen den spezifischen Gewichten der zu gewinnenden Bestandteile liegenden spezifischen Gewicht angewandt. Die Teile mit einem spezifischen Gewicht, das niedriger ist als das der benutzten Flüssigkeit, bleiben schwimmen, während die Teile mit einem höheren spezifischen Gewicht sich in der Flüssigkeit absetzen.

Ein Nachteil dieser Verfahren liegt darin, daß die resultierende, auf die einzelnen. Teile wirkende Kraft, die den Weg bestimmt, welchem ein- Teilchen in der Trennungsvorrichtung folgt,, für Teile,

■die -ein' wenig- von dem.- der Tennungsflüssigkeit verschiedenes spezifisches Gewicht haben, sehr gering ist. Auch für sehr kleine Teile mit höherem spezifischem Gewicht, die also sich absetzen müssen, ist diese Kraft sehr klein,- indem die Widerstandskraft gegenüber der Schwere über-■ wiegend wird. -;

Man. hat versucht, diese Bedenken einer statischen Trennung durch Anwendung von, Strömungen zu umgehen. Der Nachteil davon ist jedoch, diaß nun keime Trennung reim nachdem spezifischen Gewicht erhalten wird, sondern dlaß die Trennung' zugleich durch die Abmessungen der Teilchen be- _: stimmt wind. Derartige "Verfahren brauchen eine Vorfdiaissierung nach Korngröße, was mn so schwieriger und verwickelter wird, je nachdem die Korngröße des zu trennenden Materials kleiner -ist. -

Es ist bekannt, daß· ein sog. Zyklon auf eine Aufschwemmung, die darin behandelt wird, eine gewisse trennende Wirkung ausübt. :

Unter- der in dieser Beschreibung und in den Ansprüchen zur Verwendung gelangenden Bezeichnung Zyklon soll eine Vorrichtung verstanden werden^ die sich zusammensetzt aus einem in seinem Innern glatt beschaffenen, obstruktions-

— freien- Gefäß, das von einer- -geschlossenen -Umdrehungsfläche begrenzt ist, dessen Durchmesser sich längs dessen' Achse verringert, das an seinem geräumigsten Ende oder in der Nähe dieses Endes ein oder mehrere Tangentialzuleitungsrohre und das weiterhin in diesem Ende eine zentral¹ aair

-- geordnete-Abführöffnung oder kurize- Abfuhr leitung und in der gegenüberliegenden Spitze eine weitere Abführöffniunig hat.

Diese Apparate: werden benutzt, um feste Teile, die in einem Gas oder einer Flüssigkeit suspendiert sind, aus dieser Suspension abzuscheiden bzw. diese Suspension einzudicken. Auch in einem Zyklon wkd aber der Weg, welchem ein Teilchen darin folgt, nicht nur durch das spezifische Gewicht, sondern¹ zugleich durch 'die Abmessungen des Teilchens bestimmt.

Wenn man z. B. eine Aufschwemmung von Löß in Wasser mit Hilfe eines Zyklons eindickt, enthält die Fraktion, die man an der Spitze abführt, die größeren Teile, während die Fraktion, die den Zyklon an der gegenüberliegenden Seite verläßt, nur kleine Teile-enthält, weil das spezifische Gewicht für alle Teile dasselbe ist. Wenn man dagegen ein Gas, das mit aus Teilchen verschiedenen spezifischen Gewichtes und verschiedener Korngröße bestehender Flugasche -beladen iist; mit Hilfe eines Zyklons reinigen will, so trifft man indem

- an der Spitze aufgefangenen Staub neben Teilen hohen spezifischen Gewichtes größere Teile niedrigen spezifischen Gewichtes an, während das gereinigte Gas, das den'Zyklon an der anderen. Seite verlaßt, neben den- sehr leichten Teilen auch sehr feine Teile höheren spezifischen Gewichtes enthält.

Nur wenn die im Gas suspendierten Teilchen alle dieselbe Korngröße aufweisen würden, .würde der Zyklon eine Trennung nach spezifischem 'Gewicht bewirken.. Die "Kennlinie eines Zyklons kann man durch eine Kurve, wie in Fig. 1 angegeben, dar-. stellen, während die.Kennlinie einer rein nach dem spezifischen Gewicht trennenden Vorrichtung .durch .eine Gerade, wie in Fig. 2 angegeben, wiedergegeben wird. Schließlich gibt Fig. 3 die Kennlinie einer Vorrichtung, welche ein Gemisch rein nach Karnignölße trennt, z. B. eim Sieb, wieder.

Für die Abscheidung aus einem Gemisch fester Stoffe mit verschiedenem spezifischem Gewicht und verschiedener Korngröße war der Zyklon denn auch nicht brauchbar. Die vorliegende Erfindung bringt nun die Mittel, mm die Kennlinie eines Zyklons im der Weise zu ändern, daß es möglich wird, aus einem Gemisch fester Stoffe mit •verschiedenem !spezifischem Gewicht und verschiedener Korngröße eine Fraktion zn gewinnen, die nur aus Teilen niedriger bzw. höher als ein bestimmtes spezifisches 'Gewicht (die gewünschte Tremniungiswichte) besteht. Nach der Erfindung· behandelt man das ziu trennende Gemisch zu diesem Zweck in einem Zyklon zusammen mit so viel feinem Material· mit einem höheren spezifischen Ge- ⁸S wicht als die Trennungswichte, daß die den Zyklon an der Spitze verlassendeFraktion nahezu keine Teile mit niedrigerem spezifischem Gewicht alte die Trenniuingiswidhte mehr enthält. .

Bs hat sich nämlich ergeben, daß, wenn genügend" sehr feine-Teile mit einem höheren spezifischen Gewicht als die Trennungswichte in der Aufschwemmung anwesend sind, die Konzentration dieser Aufschwemmung in der Spitze des Zyklons so hoch wird, daß Teile mit einem spezifischen Gewicht unterhalb der Trennungswidhte ttngeachtet der Abmessungen verhindert werden, den Zyklon an der Spitze zu verlassen. Hierdurch wird erreicht, daß die an der Spitze abgeführte Fraktion nahezu nur Teile mit einem höheren spezifischen Gewicht als die Trennungsw-ichte enthält. Der Zyklon hat dann eine Kennlinie erhalten, wie diese in -Fig. 4 angegeben ist.

Die Fraktion, die den' Zyklon an der Seite gegenüber der Spitze verläßt, enthält nun neben den Teilen mit einem spezifischen Gewicht unterhalb der Trennungswichte noch einen kleinen Teil der Teile mit einem spezifischen Gewicht oberhalb der Trennunigiswichte. Dies sind alber nur die sehr feinen Teile. Nach der Erfindung no kann man nun in der beschriebenen· Weise mit Hilfe des· Zyklons außer Fraktionen mit einem höheren auch Fraktionen mit einem niedrigeren spezifischen Gewicht als die Trennungswichte dadurch; !gewinnen, daß aus der den Zyklon an der Seite gegenüber der Spitze verlassenden Fraktion die sehr feinen Teile entfernt werden. Dies kann in einfacher Weise stattfinden, ζ. B. durch Sieben, Dieses Verfahren ist besonders wichtig für das Waschen von Feinkohfen. -

In Fig. 5 ist das eine und das andere deutlich ersichtlich. Die.Kurve ABC gibt, die normale Kennlinie des Zyklons wieder. Durch das Verfahren nach der Erfindung wird eine Kennlinie DBC erhalten. Die Fläche I stellt, die Fraktion vor, die an der Spitze des Zyklons abgeführt wird

und' die somit nur Teile oberhalb der Tennungswichte enthält. Die den Zyklon an der gegenüberliegenden Seite verlassende Fraktion -wird durch die Fläche, welche durch die Linien DBVFA begrenzt ist, dargestellt. Indem man diese durch z. B. Sieben von den selrr feinen Teilen befreit, behält man, eine Fraktion übrig¹, welche nur aus Teilen niedriger als die Trennungswichte besteht und durch die Fläche II (A D B E) dargestellt wird. Aus der Fraktion sehr feiner Teile, die durch die Fläche III (EBCF) dargestellt wird, können die wertvollen Bestandteile, z. B. beim Waschen von Kahlen, wenn erwünscht in bekannter Weise, wie durch Schaumtrennung, gewonnen werden.

Die Erfindung wird durch das folgende Ausführungsbeispiel erläutert: Rohe Feinkohle mit Abmessungen bis 15 mm wird nach Zugabe von ι Gewichtsteil Löß auf 2 Gewkhtsteile Rohkohle mit Wasser in einem Zyklon behandelt. Der benutzte Zyklon hat einen größten Innendurchmesser von 200 mm und eine größte Innenliölie von mm. Die leichte Fraktion, welche den Zyklon an der Seite gegenüber der Spitze verläßt, wird auf 0,5 mm abgesiebt und hat die folgende Zusammensetzung:

15 Spezifisches Gewicht bis 1,3 1,3 bis 1,35 1,35 bis 1,4 1,4 bis 1,45 1,45 bis 1,5 1,5 bis 1,55 1,55 bis 1,6 über 1,6 ⁰ ₀ 52,3 20,4 9,1 7,23 5,97 4,92 0,0 0,0

Die Zusammensetzung des den Zyklon an der Spitze verlassenden Produkts ist wie folgt: 55

20 Spezifisches Gewicht bis 1,3 1,3 bis 1,35 1,35 bis 1,4 1,4 bis 1,45 1,45 bis 1,5 1,5 bis 1,55 1,55 bis 1,6 über 1,6

0,0

0,595

3.04

5.5

90,7

Beim Zeichnen der Tromp-Kurve ergibt sich die Trennungswichte als 1,54. Mit diesem kleinen" Zyklon werden Belastungen von 7,5 Tonnen gewaschenen Produkts je Stunde erreicht.

Außer Löß können auch andere Beschwerungsmittel, wie feiner Sand, Magnetit, Baryt und derartige Stoffe oder Mischungen derartiger Beschwerungsmittel benutzt werden.

Claims

Patentansprüche.-

i. Verfahren zur Trennung fester Stoffe unterschiedlicher Wichte und Korngröße mittels einer Aufschlämmung in Fraktionen, von denen die eine Fraktion nur Teile mit

höherem spezifischem Gewicht als eine gewünschte Trennungswichte enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das zu trennende Gemisch in einem Zyklon zusammen mit so viel feinem Material von höherem spezifischem Gewicht als die Trennungswichte behandelt wird, daß die den Zyklon an dessen Spitze verlassende Fraktion nahezu keine Teile mit einem- niedrigeren spezifischen Gewicht als die Trennungswichte enthält.
2. Verfahren nach. Anspruch 1, insbesondere zum Waschen von Feinkohle, dadurch gekennzeichnet, daß aus der den Zyklon an der Seite gegenüber der Spitze verlassenden Fraktion die sehr feinen Teile entfernt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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