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Bandanlage zum Entwässern und/oder Waschen von körnigen Feststoffen
Die Erfindung betrifft eine Bandanlage zum Entwässern und/oder Waschen von körnigen
Feststoffen.
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Bei Anlagen dieser Art handelt es sich im Prinzip um die Entwässerung
von Mineralien od. dgl., wobei unerheblich ist, ob nach der Entwässerung der festen
Mineralien diese oder das abgelaufene Wasser weiterverarbeitet werden. Es ist auch
unerheblich, ob in der abgehenden Flüssigkeit noch Schwebestoffe enthalten sind.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Bandanlage der eingangs
erwähnten Art, bei welcher Forderungen nach kontinuierlichem Betrieb, geringem Bedarf
an Herstellungskosten und Energie, geringen Betriebskosten, Freiheit von verhältnismäßig
schnell verschleiß enden Bestandteilen, erhöhter Betriebssicherheit, einfacher Handhabung,
hoher Leistung, geringstem Materialverlust und gutem Wirkungsgrad gleichzeitig erfüllt
werden, kurz, eine Entwässerung unter sehr vorteilhaften wirtschaftlichen Verhältnissen
möglich ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Transportband in
der Aufgabe- und Absitzzone trogförmig und in einer anschließenden Entwässerungszone
nach den Seiten hin abfallend geführt ist. Wie aus dem Nachstehenden hervorgeht,
bilden diese an sich einfachen Maßnahmen die Grundbedingungen für die Lösung der
gestellten Aufgabe.
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Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen erläutert,
die zwei beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Absetzanlage mit
Förderband darstellen.
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F i g. 1 stellt einen Schnitt gemäß der Linie I-I der Fig. 2 dar;
F i g. 2 zeigt eine der F i g. 1 entsprechende Draufsicht; F i g. 3 stellt einen
Schnitt gemäß der Linie III-III der Fig. 1 dar; Fig. 4 bis 7 zeigen Schnitte gemäß
den Linien IV-IV, V-V und VI-VI der F i g. 1 bzw. gemäß der Linie VII-VII der F
i g. 2; F i g. 8 ist ein Schnitt gemäß der Linie VIII-VIII der Fig. 1 bei Entfernung
von hinter der Zeichnungsebene liegenden Teilen; Fig. 9 zeigt schließlich einen
Längsschnitt eines anderen Ausführungsbeispiels.
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Gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen weisen auf ähnliche Einzelheiten
hin.
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Wie aus der Zeichnung hervorgeht, stellt das dargestellte Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Bandanlage im Wesen einen Bandförderer dar, dessen Förderband
10 einen unteren oder Leerlaufabschnitt 60a und einen oberen oder Förderabschnitt
10b aufweist. Am unteren Abschnitt 10 a ist das Förderband 10 in üblicher Weise
geführt. Im oberen oder Förderabschnitt 1Gb dagegen bildet das Förderbandl0 eine
Entwässerungszone 12, die in der Längsrichtung 11 des Bandförderers liegt und wo
er nach den Seiten hin abfallend geführt ist und so einen seitlichen Abfluß von
Flüssigkeit zuläßt. Diese Entwässerungszone 12 befindet sich zwischen Leittrommeln
13 a und 13 b, die zum Führen des Förderbandes 10 dienen. Der Entwässerungszone
12 geht geht eine Aufgabe- und Absitzzone 14 voran, deren Trogform ermöglicht, daß
z. B. ein auf das Förderband aufgegebenes Waschgut sich zusammen mit dem Förderband
10 bewegt, wobei sich sein körniger Feststoff 15 ablagert, d. h. sich vom Wasser
17 des Waschgutes trennt. Wie aus F i g. 1 hervorgeht, wird die Aufgabe- und Absitzzone
14 gegen ihr Ende in Richtung auf die Entwässerungszone 12 zu immer offener. Dies
hat zur Folge, daß am Ende der Zone 14 die Schichtdicke des Wassers 17 immer geringer
wird, d. h. die Ablagerung immer schneller vor sich sich geht.
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Auf die Entwässerungszone 12 folgt eine Förderzone 18, die beim dargestellten
Ausführungsbeispiel von oben gesehen in an sich bekannter Weise wieder hohl ausgebildet
ist, obwohl das Band an kürzeren Förderabschnitten, wo ein Materialverlust nicht
zu befürchten ist, sowie vor und hinter der Entwässerungszone auch eben geführt
werden kann.
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Das in seiner Längsrichtung verschiedene Querschnitte oder Profile
aufweisende Förderband 10 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch Rollen
geführt, die je Zone mit Bezugszeichen 14a, 14b, 14c; 12a, 12b, 12c bzw. 18a, 18b,
18c angedeutet sind. Die Leitrolle im Schnitt VI-VI ist mit 19 bezeichnet. Die Leitrollen,
die dazu dienen, das Band 10 in seinem unteren oder Leerlaufabschnitt 10a zu unterstützen,
sind der Reihe nach mit a0 a, 20 b, 20 C7 20d bezeichnet.
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Das Gut 16 wird über eine Aufgabevorrichtung mit Fallrohr 21 und
Zufuhrtrichter 22 der Zone 14 zugeführt, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel
eine pneumatische Auflockerungsvorrichtung 23 zugeordnet ist. Die letztere ist bestimmt,
das zu entwässernde Produkt einer erhöhten Waschwirkung (Agitation) auszusetzen,
wodurch eine wirksame Reinigung des Endproduktes von eventuell anhaftendem Lehm,
Schlamm und anderen feinen Körnern erreicht wird. Dies hat z. B. bei Sand- und Kiesaufbereitung,
Haldenwaschen usw. eine gütesteigernde Wirkung.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, befindet sich am Anfang der Zone 14 in
der Förderrichtung 11 vor der Aufgabevorrichtung 21, 22 eine Stauplatte 24, die
eine Strömung des Waschgutes 16 in der Richtung auf die Zone 12 zu fördert und ermöglicht,
daß der Feststoff 15 und das Wasser 17 voneinander im Gleichstrom 11 getrennt werden.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel stehet mit einem nicht dargestellten
Antrieb des Bandförderers zweckmäßig die Leittrommel 13 a in kraftübertragender
Verbindung, wie dies in Anbetracht der Bewegungsrichtung 11 des Bandes 10 auch üblich
ist.
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Bei geringen Bandgeschwindigkeiten wird der Feststoff 15 nach Verlassen
der Zqne 12 am Ende der Förderzone 18 durch eine Ablaufplatte 25 vom Band 10 getrennt.
Sollen auch im Feststoff 15 übereinanderliegende Schichten 15a bzw. 15b verschiedener
Korngröße voneinander getrennt werden, so kann eine weitere Ablaufplatte verwendet
werden, die oberhalb der Ablaufplatte 25 entsprechend der gemeinsamen Grenzlinie
der Schichten 15a und 15 b angeordnet ist.
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Das am Ende der Förderzone 18 ausgetragene Produkt gelangt beim dargestellten
Ausführungsbeispiel auf einen weiteren Förderer 26, der z. B. ein Fahrzeug (Karren
usw.) beliebiger Art oder z. B. ein weiterer Bandförderer sein kann, mittels dessen
der Feststoff 15, d. h. das entwässerte Produkt, auf eine gewünschte Stelle befördert
werden kann. Der erwähnte Förderer kann aber auch in einer Wiederholung der erfindungsgemäßen
Einrichtung bestehen, wobei der Feststoff 15 zwecks erhöhter Waschwirkung und schärferer
Trennung durch Zuführung von Wasser suspendiert und die Suspension dann in ihre
Phasen getrennt wird. Das feste Gut wird dabei mittels der Auflockerungsvorrichtung
23 mit dem Wasser in Suspension gebracht. Erforderlichenfalls können aber mit je
einer Auflockerungsvorrichtung versehene weitere Aufgabe- und Absitzzonen und Entwässerungszonen
auch innerhalb eines einzigen Bandförderers vorgesehen sein, wobei dann die aemul
dete und die seitlich abfallende Bandführung über die Gesamtlänge der Bandanlage
abwechseln.
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Wie aus F i g. 2 ersichtlich, weist die Ablaufplatte 25 an Austragsende
des Bandes an dem bandseitigen Rand 25a mindestens eine Ausnehmung 25b
auf, die eine
Öffnung 26 zwischen Förderband 10 und Ablaufplatte 25 frei läßt. Diese Maßnahme
bezweckt, daß bei annähernd gleichmäßiger Korngröße hoher Wichte, die bei Schwerkraftablagerung
an tiefsten zu liegen kommen, wie z. B. Magnetit, Ilmenit, Edelmetalle usw., bei
mineralischen Sedimenten vom Produkt getrennt werden können. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel sind zu diesem Zweck unterhalb der Ablaufplatte 25 eine Vorrichtung
27 zum Spülen der Förderbandfiäche und eine Absetzvorrichtung 28 zum Absetzen der
abgespülten Suspension angeordnet.
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Um die am Förderband anhaftende Wasserhaut wirksam. zu entfernen,
können insbesondere bei den Rändern des Förderbandes der Öffnung 26 ähnliche Öffnungen
und/oder Bürsten vorgesehen sein.
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Es ist aber auch möglich, die Aufnahmefläche des Förderbandes durch
eine geeignete Behandlung in an sich bekannter Weise wasserabstoßend (hydrophob)
zu machen Die dargestellte beispielsweise Ausführungsform der Erfindung arbeitet
wie folgt: Die Einrichtung wird an der Gewinnungsstätte deraFt aufgestellt, daß,
das Waschgut über das Fallrohr 21 und den Aufgabetrichter 22 in Richtung eines Pfeiles
29 auf die Aufgabe- und Absitzzone 14 gelangt, wobei das bei der Leittrommel 13a,
entweichende Produckt auf den Förderer 26 entladen wird.
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Dann wird der Bandförderer in Betrieb gesetzt, wobei das obere Trum
10b des Förderbandes 10 von der Lei.ttrommell3b in Richtung eines Pfeiles 11 abläuft
und zunächst eine gemuldete und nachher eine nach den Seiten hin abfallende Fläche
bildet, so daß die erforderlichen Zonen 14 und 12 kontinuierlich gebildet werden
Nach Verlassen der Zone 12 nimmt das Förderband 10 ypn oben gesehen wieder eine
gemuldete Form an und erreicht die Leittrommel 13a, nach der es im unteren oder
Leerlaufabschnitt 10a auf die Leittrommel 13b zurückläuft.
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Das Waschgut 16 fließt über das Fallrohr 21 und den Aufgabetrichter
22 auf die Zone 14, in der es sich mit dem Förderband 10 zusammen bewegt. Nach Verlassen
der Mischvorrichtung 23 beginnt die Trennung des Wassers 17 und des Feststoffes
15 durch Absetzen, wie dies in F i g. 1 angedeutet ist. Es ist ersichtlich, daß
das Waschgut 16 gegen Ende der Zone 14 bereits verschwindet. Unmittelbar am Förverband
10.. befindet sich der Feststoff 15 derart, daß Körner höherer Wichte und/oder größeren
Volumens unten, während Körner geringerer Wichte und/oder Korngröße oben zu liegen
kommen.
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Oberhalb des Feststoffes 15 ist bereits Flüssigkeit (Wasser 17) vorhanden.
Wenn demnach die Zone 14 immer offener wird, nähert sich das Niveau des Wassers
17 immer mehr den Rändern des Förderbandes 10, wobei (im Schnitt gemäß der Linie
A-A der F i g. 1 und 2) die Zone 12 und somit der Abfluß des Wassers in Richtung
des Pfeiles 30 quer zur Längsrichtung 11 des Förderbandes 10 beginnt.
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Wenn die Zone 14 im Laufe ihrer Ausbreitung in eine Ebene übergeht
(F i g. 6), wird der Abfluß des Wassers 17 praktisch beendet. Der weitere, von oben
gesehen erhabene Teil (zwischen den Schnitten VI-. VI) der Zonel2 bewirkt ein Lockern
des auf dem Förderband 10 befindlichen Feststoffes 15, wodurch Wassermengen, die
eventuell an und zwischen den Kornern zuruckgeblieben sind, in Richtung des Doppelpfeiles
30 ebenfalls entweichen können, so
daß die Entwässerung des Feststoffes
15 gefördert wird.
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Das vom Förderband 10 in Richtung des Pfeiles 30 entweichende Wasser
17 stellt eine Suspension dar, die jedoch lediglich eine geringe Menge von feineren
Körnern des Gutes 16 enthält. Dies bürgt für die bereits erwähnte qualitätsfördernde
Wirkung.
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Nach Verlassen der Zone 12 gelangt der Feststoff 15 in die Förderzone
18, die eine trogförmige Fläche bildet, wodurch das Produkt wieder auf einen engeren
Querschnitt gezwungen und infolgedessen die Trennung der feineren Körner von gröberen
Körnern erleichtert wird, falls dies erforderlich ist. Auf jeden Fall wird aber
eine verlustfreie Beförderung des Feststoffes 15 gewährleistet, bis das Produkt
die Leittrommel 13 a des Förderbandes 10 erreicht.
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Über die Ablaufplatte 25 wird der Feststoff 15 vom Förderband 10
entfernt und dem Förderer 26 zugeführt. Es wird aber dabei auch erreicht, daß Körner
verhältnismäßig höherer Wichte, die unmittelbar auf der Förderfläche liegen, vom
Feststoff 15 selbst getrennt unter die Abtrennplatte 25 gelangen, wo sie der Wirkung
der Spülvorrichtung 27 und der Absetzvorrichtung28 unterzogen werden. Die auf der
Förderfläche des Förderbandes 10 zurückgebliebenen Körner hoher Wichte werden durch
die Spülvorrichtung 27 abgewaschen, wobei sie in die Absetzvorrichtung 28 gelangen
und sich hier ansammeln. Es ist offensichtlich, daß auf diese Weise z. B. geringe
Mengen von Seifengold bei Aufarbeitung oder Gewinnung eines Ablagerungsmaterials
von annähernd gleicher Korngröße als Nebenprodukt ohne besonderen Energiebedarf
wirtschaftlich gewonnen werden kann. Die Wirtschaftlichkeit der Gewinnung kann noch
gesteigert werden, wenn die Förderfläche des Förderbandes 10 zwecks besserer Haftung
der Körner höherer Wichte aufgerauht oder mit einem haftenden Stoff, z. B. mit einem
Tuch, überzogen wird.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 9 bildet eine weitere Ausführungsform
der vorherigen beispielsweisen Konstruktion, was durch mit jeweils den Buchstaben
»a« und »b« ergänzte entsprechende Bezugszeichen angedeutet ist. Als weitere Bestandteile
der Einrichtung sind Treibtrommeln 31 a, 31 b sowie Leittrommeln 32 a 32b zu erwähnen.
Die Treibtrommeln 31 a, 31b sind mittels eines stufenlosen Geschwindigkeitswechselgetriebes
mit einem reversiblen Antriebsmotor verbunden. In Abhängigkeit von der Drehrichtung
des Motors läuft das Förderband 10 in F i g. 9 im oder entgegen dem Uhrzeigersinn
um. Dementsprechend entweicht das über das Fallrohr 21 und den Aufgabetrichter 22
in Richtung des Pfeiles 29 zugeführte Waschgut in Richtung auf die Leittrommel 13
a oder 13 b zu. Bei Abwesenheit einer Stauplatte 24 wird das Wasser offensichtlich
auch an den Zonenl2a oder 12 b entgegen der Bewegungsrichtung des Förderbandes 10
entweichen.
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Der Vorteil dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, daß bei geeigneter
Wahl des Antriebes die Förderrichtung von zwei einander entgegengesetzten Richtungen
entsprechend den gegebenen Verhältnissen ausgewählt werden kann.
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Bei der beschriebenen beispielsweisen Ausführungsform der Erfindung
findet ein auf Rollen laufendes Förderband Anwendung. Anstatt eines Förderbandes
dieser Art kann aber auch ein sogenanntes Trogband verwendet werden, das zwischen
ortsfesten
Leitflächen aus Blech läuft. Dann können die ver schiedenen Zonen durch
eine entsprechende Ausbildung des Profils der Seitenwände gebildet werden, was jm
Wesen eine mindestens stellenweise Anderung des Querschnittes der Seitenwände entlang
des Förderbandes bedeutet. Es ist jedoch zweckmäßig, anstatt ortsfester Leitflächen
zu verwenden, das Förderband selbst mittels Rollen den verschiedenen Gestalten der
verschiedenen Abschnitte anzugleichen.
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In diesem Fall findet nämlich zwischen Feststoff und seiner Bahn bzw.
dem Förderband und seinen Leitorganen praktisch keine Reibung statt.
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Es kann auch dafür gesorgt werden, daß die Bandform in den verschiedenen
Zonen auch während des Betriebes geändert werden kann. Dies kann bei iiblichen Förderbändern
durch Verstellung der das Förderband leitenden Rollen, während bei Trogförderbändern
durch Unterteilung der Leitflächen in Abschnitte und durch ihre abschnittsweise
Verstellbarkeit erreicht werden. Eine Verstellbarkeit dieser Art während des Betriebes
ermöglicht, die Einrichtung wechselnden Betriebsverhältnissen unverzüglich anpassen
zu können.
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Die längsgerichtete Mittellinie des Förderabschnittes - wie z. B.
die Mittellinie 1-1 des Zweiges 101S des Förderbandes 10 beim Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 1 bis 8 - kann mindestens an einem Abschnitt mit der Waagerechten einen
Winkel einschließen. Dies bedeutet eine veränderliche Bandneigung in Förderrichtung.
Auf diese Weise kann nämlich die Strömungsgeschwindigkeit und sogar die Strömungsrichtung
der flüssigen ~ Phase in hohem Maße beeinflußt werden. Durch geeignete Wahl der
Stromungsgeschwindigkeit und/oder der Schichtdicke des Wasser dagegen kann die minimale
Korngröße der festen Phase bestimmt werden, wobei geringere Körner als die Minimalkorngröße
mit dem Wasser entweichen, während gröbere Körner als feste Phase gewonnen werden.
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Der Antrieb der Einrichtung, namentlich das Getriebe des Bandförderers
kann eine Vorrichtung zum Regeln der Geschwindigkeit enthalten. Dies ist mit dem
Vorteil verbunden, daß die Geschwindigkeit des Förderbandes geändert und dadurch
die Strömungsverhältnisse beeinflußt werden können.
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Wie gezeigt worden ist, kann der Feststoff durch eine Trennplatte
vom Förderband entfernt werden.
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Anstatt Trennplatten können aber auch andere geeignete Mittel, wie
Abblasen durch Luft, d. h. eine pneumatische Trennung, verwendet werden. Oberhalb
der Trennplatte können im Bedarfsfall auch weitere Trennplatten angebracht werden,
wodurch auch eine gewisse Art von Sichten gemäß Korngröße und/oder Wichte erreicht
werden kann. Von Stücken praktisch gleicher Wichte, aber verschiedener Korngröße
werden nämlich die größeren unmittelbar am Förderband, während die kleineren Körner
infolge einer später erfolgenden Ablagerung auf den gröberen Körnern zu liegen kommen.
Durch Anwendung von zwei Trennplatten können demnach die Schichten 15 a und 15 b
der festen Phase 15 bis zu einem gewissen Grad voneinander getrennt werden. Shnlich
ist die Lage bei festen Phasen, die aus praktisch gleich großen Körnern größerer
bzw. geringerer Wichte bestehen.
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Bei den Ausführungsbeispielen strömen Feststoff und Wasser im Gleichstrom,
was durch die Stauplatte 24 wirksam gefördert wird. Dies ist deshalb
vorteilhaft,
weil zwischen den sich voneinander trennenden flüssigen und festen Stoffen ein geringer
Geschwindigkeitsunterschied besteht, so daß die am Förderband abgelagerten feineren
Körner, die im Produkt zurückgehalten werden sollen, durch das entweichende Wasser
nicht mitgerissen werden.
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Durch Anderung des Neigungswinkels im Förderabschnitt des Bandförderers,
d. h. der Bandneigung in Förderrichtung, kann aber auch erreicht werden, daß bei
Zuführung des Waschgutes zwischen den Leittrommeln des Förderbandes das Wasser entgegen
der Bewegungsrichtung 11 des Förderbandes und des Feststoffes, d. h. im Gegenstrom
entweicht, während die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers durch Schrägstellung
mindestens eines Abschnittes geregelt wird. Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Einrichtung mit veränderlichem Neigungswinkel ist zum Ausführen einer derartigen
Betriebsweise besonders geeignet, weil es ermöglicht, nicht nur die Strömungsgeschwindigkeit
des Wassers, sondern auch die Strömungsrichtung zu beeinflussen. Es ist somit möglich,
mittels verhältnismäßig einfacher Maßnahmen auf eine Entwässerung bei Gegenstrom
überzugehen, soll dies infolge der Betriebsverhältnisse erforderlich sein.
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Häufig wird das Waschgut gegen die Mitte des Ablagerungsabschnittes
dem Förderband zugeführt, wobei ein Teil des Wassers im Gleichstrom mit dem abgelagerten
Feststoff in der Bewegungsrichtung des Förderbandes, während der Rest desselben
im Gegenstrom abgeführt wird. Dann werden vorteilhafteste Betriebsverhältnisse nicht
nur durch Änderung der Bandgeschwindigkeit und des Neigungswinkels, sondern auch
durch Regelung der Höhe oder einer Durchlaßöffnung in einer entsprechend ausgebildeten
Stauplatte erreicht.