DE3227814C1

DE3227814C1 - Einlauftrichter aus elektrisch isolierendem Material fuer elektrostatische Freifallscheider

Info

Publication number: DE3227814C1
Application number: DE3227814A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl.-Chem. Dr. 6432 Heringen Balzer; Hans Burghardt; Günter Dipl.-Chem. Dr. 6432 Heringen Fricke; Iring Dipl.-Chem. Dr. 6430 Bad Hersfeld Geisler; Fritz 6431 Hohenroda Maikranz; Helmut Dipl.-Chem. Dr. 6419 Burghaun Zentgraf
Original assignee: K+S AG
Current assignee: K and S Aktiengesellschaft 34119 Kassel De
Priority date: 1982-07-26
Filing date: 1982-07-26
Publication date: 1983-11-17
Also published as: US4569432A; SU1297713A3; CA1199007A; DD209980A5

Description

Verfahren zur trockenen Trennung von Gemengen feinteiliger Stoffe bzw. Mineralien im Hochspannungsfeld elektrostatischer Freifallscheider, wie sie beispielsweise in »Chemie-Ingenieur-Technik« 53 (1981) 9/6 ausführlich beschrieben sind, haben erhebliche technische Bedeutung erlangt und werden u. a. auch zur Trennung vermahlener, triboelektrisch aufgeladener Kalirohsalze großtechnisch angewendet.

Um eine gute Trennung der Wertstoffe von den übrigen Komponenten des Trenngutes in dem elektrostatischen Hochspannungsfeld eines Freifallscheider zu erzielen, ist es bekannt, das im freien Fall zufließende feinteilige Trenngut vor dem Eintritt in das elektrostatische Hochspannungsfeld des Freifallscheiders abzubremsen. Dazu soll nach der DE-PS 1174 273 ein Einlauftrichter geeignet sein, dessen oberer schräger Teil in einen unteren, von senkrechten Wänden begrenzten Teil einmündet und in dessen unteren Teil vorzugsweise als offene Halbrohre ausgebildete Bremseinbauten vorgesehen sind. Durch diese Einbauten soll der Strom des Trenngutes aufgelockert und hierdurch eine größere Breite des Trenngutstroms erreicht werden, so daß dieser als dünner Materialschleier in die Trenneinrichtung einfließen soll.

Bei dem großtechnischen Einsatz dieses vorbekannten Einlauftrichters hat sich jedoch gezeigt, daß damit zwar eine gute Bremswirkung auf das Trenngut erzielt wird, aber das Trenngut diesen Einlauftrichter in einzelnen Strähnen unterteilt verläßt, wobei in jeder dieser Strähnen unterschiedliche Mengen an Trenngut enthalten sind, so daß sich starke Schwankungen im Fluß des Trenngutes ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufgeben feinteiliger Güter in elektrostatische Freifallscheider zu entwickeln, mit der ein abgebremster Strom des Trenngutes erzeugt werden kann, der aus der Vorrichtung als gleichmäßiger Schleier in guter Bündelung, aber ohne Strähnenbildung, austritt.

Die Erfindung betrifft einen Einlauftrichter aus elektrisch isolierendem Material für elektrostatische Freifallscheider, der schräg zueinander gerichtete

ίο Wandungen mit Bremseinbauten aufweist, die einen schmalen, langgestreckt rechteckigen Auslaufschlitz 2 begrenzen.

Erfindungsgemäß steht die eine Trichterwand 3 senkrecht, ist mit einer nach unten geneigten Leitfläche 4 versehen und überragt am Auslauf schlitz 2 die andere, schräg gestellte Trichterwand 1, wobei letztere an ihrem unteren Rand eine im Querschnitt keilförmige Leiste 6 aufweist, welche in den Auslaufschlitz 2 hineinragt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der F i g. 1 und 2 näher erläutert, die in schematischer Schnittdarstellung zwei Ausführungsformen der Erfindung als Beispiele zeigen.

Die in F i g. 1 dargestellte Ausführungsform der Erfindung weist die schräg gestellte Trichterwand 1 auf, die mit ihrer unteren Kante den schmalen, in seiner Form langgestreckt, rechteckig ausgebildeten Auslaufschlitz 2 in seiner Länge begrenzt und so schräg zu der gegenüberliegenden senkrechten Trichterwand 3 angeordnet ist, daß die Trichterwandungen 1 und 3 einen spitzen Winkel einschließen. Die senkrechte Trichterwand 3 weist eine schräg nach unten gerichtete Leitfläche 4 auf, die an der inneren Oberfläche dieser senkrechten Trichterwand 3 etwa in Höhe von deren dem Auslaufschlitz parallelen Mittelachse angeordnet ist, mit dem unteren Teil der Trichterwand 3 einen spitzen Winkel einschließt und deren freie Kante mit der inneren Oberfläche der Trichterwand 1 einen Schlitz 5 begrenzt. An ihrer unteren Kante weist die Trichterwand 1 eine in den schmalen Auslaufschlitz 2 hineinragende, im Querschnitt keilförmige Leiste 6 mit einer oberen waagerechten Fläche auf. Außerdem ragt die untere Kante der senkrechten Trichterwand 3 über die untere Kante der schräg angeordneten Trichterwand 1 hinaus.

F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die senkrechte Trichterwand 3 einen breiten Schlitz 7 aufweist, der wenig unterhalb eines Schlitzes angeordnet ist, welcher von der senkrechten Trichterwand 3 und der freien unteren Kante einer in Nähe der

so oberen Kante einer der schrägen Trichterwandungen 8 bzw. 1 angesetzten und schräg nach unten geneigten Leitfläche 11 begrenzt ist. Der senkrechten Trichterwand 3 sind bei dieser Ausführungsform der Erfindung beidseitig je eine schräg angeordnete Trichterwand 8 bzw. 1 zugeordnet, die jede mit der senkrechten Trichterwand 3 einen spitzen Winkel einschließen. Auf der unteren Begrenzungskante des breiten Schlitzes 7 ist eine waagerechte Leitfläche 9 aufgesetzt, an deren freien Längskanten nach unten geneigte Leitflächen 4 und 10 angeordnet sind. Die schrägen Trichterwandungen 8 bzw. 1 weisen jede an ihrer unteren Kante eine in den ihr zugeordneten schmalen Auslaufschlitz 2 hineinragende, im Querschnitt keilförmige Leiste 6 mit einer oberen waagerechten Fläche auf. Die untere Kante der senkrechten Trichterwand 3 ragt über die unteren Kanten der schräg angeordneten Trichterwandungen 8 bzw. 1 hinaus.
In beiden Ausführungsformen der Erfindung sind die

Trichterwandungen 1 und 3 bzw. 8 seitlich durch entsprechend keilförmige Wandungen zu einem langgestreckt rechteckigen Trichter verbunden.

Das in losem Strom kontinuierlich der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß F i g. 1 zugeführte Trenngut fällt zunächst auf die geneigte Leitfläche 4, die es in Richtung auf die innere Oberfläche der schrägen Trichterwand 1 ablenkt, an der das Trenngut in Richtung auf den Auslaufschlitz 2 entlangfließt. Durch die obere waagerechte Fläche der im Querschnitt to keilförmigen Leiste 6 wird das Trenngut in seinem Fluß gebremst und so abgelenkt, daß es im rechten Winkel auf die senkrechte Trichterwand 3 auftrifft. Hierdurch bildet sich wenig oberhalb des Auslaufschlitzes 2 ein bewegtes Bett des Trenngutes aus, das ebenfalls eine wesentliche Bremswirkung ausübt. Aus diesem Bett des Trenngutes fällt ein in seiner gesamten Breite mengenmäßig konstanter Strom des Trenngutes als Schleier aus dem Auslaufschlitz 2 in den elektrostatischen Freifallscheider, der unter der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet ist.

Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig.2 fällt das kontinuierlich zugeführte Trenngut zunächst auf die Leitfläche 11 und fließt auf dieser dem von dieser und der senkrechten Trichterwand 3 begrenzten Schlitz zu, durch den es in gleichmäßigem Strom auf die waagerechte Leitfläche 9 trifft und von dieser über die Leitflächen 4 und 10 gleichmäßig verteilt auf die inneren Oberflächen der Wandungen 8 bzw. 1 geleitet wird, an denen es in Richtung auf die Auslaufschlitze 2 entlangfließt. Auch hier bildet sich durch die im Querschnitt keilförmigen Leisten oberhalb eines jeden der Auslaufschlitze 2 ein bewegtes Bett des Trenngutes aus, aus dem jeweils ein in sich gleichmäßiger Schleier des Trenngutes in den nachgeschalteten elektrostatischen Freifallscheider einfließt. Mit der Ausbildung zweier Schleier des aus dieser Ausführungsform der Erfindung ausfließenden Trenngutes wird eine größere Bewegungsfreiheit der Teilchen des Trenngutes im elektrischen Feld des Freifallscheiders bewirkt, die die Auslenkung der Teilchen des Trenngutes im elektrischen Feld in erwünschter Weise begünstigt.

Die Vorrichtung der Erfindung bewirkt nicht nur eine erwünschte Abbremsung des gleichmäßig einfließenden Stroms des feinteiligen Trenngutes, sondern auch die Ausbildung eines gleichmäßigen und strähnenfreien Schleiers des aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung austretenden Trenngutes, wodurch die nachgeschaltete elektrostatische Trennung in vorteilhafter Weise begünstigt wird, so daß der aus dem Trenngut abzutrennende so Rückstand ebenso wie das anfallende Mittelgut geringere Gehalte an Wertstoffen aufweisen als bii Anwendung bisher gebräuchlicher Aufgabeeinrichtungen. Insbesondere bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig.2 wird offenbar die horizontale Beweglichkeit der Teilchen in den austretenden Schleiern des Trenngutes so begünstigt, daß die Teilchen entsprechend ihrem Ladungszustand beim freien Fall durch das elektrische Feld des elektrostatischen Freifallscheiders leichter ausgelenkt werden als aus einem eng gebündelten Strahl.

Die technischen Vorteile des Einsatzes der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind aus den nachfolgenden Beispielen ersichtlich, bei denen als Trenngut ein auf eine Korngröße von unter 2 mm aufgemahlenes Kalirohsalz eingesetzt wird.

Das Kalirohsalz ist mit 75 g/t Salicylsäure und 20 g/t Monochloressigsäure konditioniert und bei einer relativen Luftfeuchte von 10% triboelektrisch aufgeladen. Das so vorbehandelte Kalirohsalz wird dann im freien Fall über die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. eine vorbekannte Aufgabevorrichtung einem elektrostatischen Freifallscheider zugeführt, in dem ein elektrisches Feld von 3,5 kV/cm aufrechterhalten wird.

Der Vergleich der in nachstehenden Beispielen angegebenen Ergebnisse zeigt, daß bei gleicher Rückstandsmenge ein unter Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhaltener Rückstand einen erheblich geringeren Gehalt an dem Wertstoff K₂O aufweist als ein Rückstand, der mit einer herkömmlichen Aufgabeeinrichtung erhalten wird.

Beispiel 1 (erfindungsgemäß)

Das aufgeladene Kalirohsalz wird freifallend in einer Menge von 30 t/h m (Länge des Auslaufschlitzes) einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, gemäß Fig.2 mit einer Gesamtbreite beider Auslaufschlitze von 4 cm zugeführt und fließt durch diese Auslaufschlitze im freien Fall in das elektrostatische Feld des Freifallscheiders.

Am Fuß dieses Scheiders werden in Nähe der negativen Elektrode 25Gew.-°/o der Menge des aufgegebenen Trenngutes als Rückstand erhalten, dessen K₂O-Gehalt 1,2 Gew.-% beträgt.

Beispiel 2(Vergleich)

Es wird unter Verwendung einer vorbekannten Aufgabevorrichtung gemäß Beispiel 1 verfahren.

Am Fuß des Scheiders werden 25 Gew.-°/o Rückstand erhaltender 1,41 Gew.-% K₂O enthält.

Beispiel 3 (erfindungsgemäß)

Das aufgeladene Kalirohsalz wird freifallend in einer Menge von 20 t/h m (Länge des Auslaufschlitzes) einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß F i g. 1 zugeführt und fließt durch den Auslaufschlitz im freien Fall in das elektrostatische Feld des Freifallscheiders.

Am Fuß des Scheiders werden in der Nähe der negativen Elektrode 30Gew.-% der Menge des aufgegebenen Trenngutes als Rückstand erhalten, dessen K₂O-Gehalt 1,55 Gew.-% beträgt.

Beispiel 4 (erfindungsgemäß)

Es wird unter Verwendung einer Aufgabeeinrichtung gemäß F i g. 2 nach Beispiel 3 verfahren.

Am Fuß des Scheiders werden an der negativen Elektrode 30 Gew.-% des eingesetzten Trenngutes als Rückstand erhalten, der 1,45 Gew.-% K₂O enthält.

Beispiel 5 (Vergleich)

Es wird unter Verwendung einer vorbekannten Aufgabeeinrichtung gemäß Beispiel 3 verfahren.

Am Fuß des Scheiders werden 30Gew.-% des eingesetzten Trenngutes als Rückstand erhalten, der 1,69 Gew.-o/o K₂O enthält.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche:

1. Einlauftrichter aus elektrisch isolierendem Material für elektrostatische Freifallscheider, der schräg zueinander gerichtete Wandungen mit Bremseinbauten aufweist, die einen schmalen, langgestreckt rechteckigen Auslaufschlitz (2) begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Trichterwand (3) senkrecht steht, mit einer nach unten geneigten Leitfläche (4) versehen ist und am Auslaufschlitz (2) die andere, schräg gestellte Trichterwand (1) überragt, wobei letztere an ihrem unteren Rand eine im Querschnitt keilförmige Leiste (6) aufweist, welche in den Auslaufschlitz (2) hineinragt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der senkrecht gerichteten Trichterwand (3) beidseitig je eine schräg gestellte Trichterwand (1 und 8) mit im Querschnitt keilförmigen Leisten (6) zugeordnet ist, von denen die eine (8) auf ihrer inneren Oberfläche in Nähe der oberen Kante eine schräg nach unten geneigte Leitfläche (11) aufweist, deren freie Kante mit der ihr zugekehrten Oberfläche der Trichterwand (3) einen schmalen Schlitz begrenzt, wobei die senkrecht gerichtete Trichterwand (3) wenig unterhalb dieses Schlitzes einen breiten Schlitz (7) aufweist, auf dessen untere Begrenzungskante eine waagerechte Leitfläche (9) aufgesetzt ist, an deren freien Kanten die nach unten geneigte Leitfläche (4) und eine nach unten geneigte Leitfläche (10) angeordnet sind.