DE870981C

DE870981C - Process for the separation of solids of different weights and grain sizes by means of a suspension into fractions

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: GB601063A; LU28225A1; FR925151A; CH271303A; US2543689A; NL58482C

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 einemIn technology it is often necessary to find mixtures of solid substances with one another that are different from one another Separate properties. In the mining industry z. ß. In general, the valuable constituents must be separated from the pumped product will. The different specific weights of the components are used for this. For this Different methods are known for separation according to specific gravity. Coal and iron washes, which use the so-called swimming and sinking method are very common. In these Laundries will use liquids with one

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. real or apparent, between the specific weights of the components to be obtained lying specific gravity applied. The parts with a specific weight, the lower is than that of the liquid used, remain floating, while the parts with a higher specific gravity settle in the liquid.

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,A disadvantage of this method is that the resulting, on the individual. Parts acting Force that determines the path that a particle follows in the separation device, for parts

■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. -;■ the -a little- of that- the separation liquid have different specific gravity is very low. Even for very small parts with a higher one specific weight, which must therefore settle, this force is very small - in that the Resilience to gravity becomes predominant. -;

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. -Man. has attempted to circumvent these static separation concerns by using currents. The disadvantage thereof is, however, now diaß germ separation rhyme after specific weight is obtained, but the separation dlaß 'at the same time by the dimensions of the particles _loading: true wind. Processes of this kind need to be prefixed according to grain size, which becomes more difficult and complex, depending on the smaller grain size of the material to be cut.

Es ist bekannt, daß· ein sog. Zyklon auf eine Aufschwemmung, die darin behandelt wird, eine gewisse trennende Wirkung ausübt. :It is known that a so-called cyclone affects a suspension that is treated therein has a certain separating effect. :

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-Among the designations used in this description and in the claims Cyclone is to be understood as a device ^ which is composed of an in smooth inside, obstructive

— 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- Free-vessel, which is bounded by a-closed-revolution surface, the diameter of which decreases along its axis, which at its most spacious end or in the vicinity of this end has one or more tangential supply pipes ^{and which also has a central 1 aair in this end}

-- geordnete-Abführöffnung oder kurize- Abfuhr leitung und in der gegenüberliegenden Spitze eine weitere Abführöffniunig hat.- orderly discharge opening or short discharge line and has another discharge opening in the opposite tip.

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.These devices: are used to separate solid parts that are suspended in a gas or a liquid from this suspension or to thicken this suspension. Also, in a cyclone but wkd the way which follows a particle therein, not only by the specific gravity, but at the same time by ¹ 'determines the dimensions of the particle.

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 indemIf you z. B. a suspension of loess thickens in water with the help of a cyclone, contains the fraction that is discharged at the top, the larger parts, while the fraction that leaves the cyclone on the opposite side, contains only small parts because the specific gravity is the same for all parts. If you oppose it a gas that consists of particles of different specific gravity and different grain size existing fly ash laden iist; with help wants to clean a cyclone, one meets by

- 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.- Dust caught at the top in addition to parts with a high specific weight, larger parts with low weight specific gravity, while the purified gas that den'Zyklon on the other. page abandoned, in addition to the very light parts, also very contains fine parts of higher specific gravity.

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.Only if the particles suspended in the gas all had the same grain size would the Cyclone cause a separation according to specific 'weight .. The "characteristic of a cyclone can be by a curve as indicated in FIG. 1. while the characteristic curve is purely after the specific gravity separating device .by .a straight line, as indicated in Fig. 2, is reproduced. Finally, Fig. 3 gives the characteristic curve of a device which a mixture separates purely according to Karnignölße, z. B. a sieve, again.

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. .The cyclone could not be used for the separation of a mixture of solid substances with different specific gravity and different grain size. The present invention now provides the means to change the characteristic curve of a cyclone in such a way that it is possible to obtain a fraction from a mixture of solid substances with different specific gravity and different grain size, which fraction can only be obtained from parts lower or lower. higher than a certain specific weight (the desired Tremniungis weight). According to the invention · treating the ziu separating mixture for this purpose in a cyclone together with so much fine material · having a higher specific overall ⁸ S weight than the separation density that the cyclone at the top leaving fraction almost no parts specific lower Weight old contains more disconnected dividers. .

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.It has been found that if there are enough "very fine parts with a higher specific Weight as the separation weights are present in the suspension, the concentration this suspension in the top of the cyclone is so high that parts with a specific gravity below the separation resistance regardless of the dimensions will be leaving the cyclone on top. This ensures that the discharge at the top Fraction almost only parts with a higher specific weight than the separation weights contains. The cyclone then has a characteristic curve like the one shown in -Fig. 4 is indicated.

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. -The faction that the 'cyclone on the side opposite to the top, now contains in addition to the parts with a specific weight below the separation weight a small part of the parts with a specific weight above the separation unit weight. These are alber only the very fine parts. According to the invention no can now be used in the manner described with The help of the · cyclone besides fractions with a higher one also fractions with a lower one specific gravity as the separation weights thereby; ! win that from the cyclone to the Side opposite the top leaving fraction the very fine parts are removed. This can take place in a simple way, ζ. B. by sieving, this procedure is especially important for that Washing of delicatessen. -

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 wirdIn Fig. 5 one and the other can be clearly seen. The curve ABC shows the normal characteristic of the cyclone. A characteristic curve DBC is obtained by the method according to the invention. Area I represents the fraction that is discharged at the top of the cyclone

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.and 'which therefore only contains parts above the partition weights. The fraction leaving the cyclone on the opposite side is represented by the area delimited by the lines DBVFA. By doing this through z. B. If sieving is freed from the very fine parts, a fraction ¹ remains, which consists only of parts lower than the separation weights and is represented by area II (ADBE) . From the fraction of very fine parts, which is represented by the area III (EBCF) , the valuable components, e.g. B. when washing bald heads, if desired in a known manner, such as by foam separation, are obtained.

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: The invention is illustrated by the following exemplary embodiment: Raw fine coal with dimensions of up to 15 mm is treated with water in a cyclone after adding 1 part by weight of loess to 2 parts by weight of raw coal. The cyclone used has a largest internal diameter of 200 mm and a largest internal liölie of mm. The light fraction that leaves the cyclone on the side opposite the tip is sieved to 0.5 mm and has the following composition:

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 0,015 Specific gravity up to 1.3 1.3 to 1.35 1.35 to 1.4 1.4 to 1.45 1.45 to 1.5 1.5 to 1.55 1.55 to 1.6 above 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: 55The composition of the product leaving the cyclone at the top is as follows: 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 1,620 Specific gravity up to 1.3 1.3 to 1.35 1.35 to 1.4 1.4 to 1.45 1.45 to 1.5 1.5 to 1.55 1.55 to 1.6 above 1.6

0,00.0

0,5950.595

3.043.04

5.55.5

90,790.7

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.When you draw the Tromp curve, the separation weights are found to be 1.54. With this little " Cyclone loads of 7.5 tons of washed product per hour are achieved.

Außer Löß können auch andere Beschwerungsmittel, wie feiner Sand, Magnetit, Baryt und derartige Stoffe oder Mischungen derartiger Beschwerungsmittel benutzt werden.In addition to loess, other weighting agents such as fine sand, magnetite, barite and the like can also be used Substances or mixtures of such weighting agents are used.

Claims

Claims.

i. Process for the separation of solids of different weights and grain sizes by means of a slurry in fractions, of which one fraction only has parts

higher specific gravity than a desired separation density, thereby characterized that the mixture to be separated in a cyclone together with so much fine Material of higher specific gravity than the separation gravity is treated that the The fraction leaving the cyclone at its top has almost no parts with a lower fraction contains specific gravity as the separation weights.

2. Procedure according to. Claim 1, in particular for washing fine coal, characterized in that that from the fraction leaving the cyclone on the side opposite the top the very fine parts are removed.

1 sheet of drawings