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Schwimn-Sinkscheider für Mineralien, insbesondere für ,Steinkohle
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Schwimm- und Sinkaufbereitung
von Mineralien, insbesondere von Steinkohle.
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Es ist eine Schwimm- und Sinkeinrichtung bekannt; deren Scheidebehälter
einen Überlauf für den Austrag des Schwimmgutes auf ein Sieb mit einem Auffangtrichter
für die durchlaufende Trübe sowie eine untere Öffnung für den Austrag des Sinkgutes
zusammen mit Trübe auf ein zweites, ebenfalls mit einem Auffangtrichter versehenes
Sieb besitzt. Bei dieser Einrichtung sind ferner Rohre für die Rückleitung der Durchlauftrübe
beider Siebe in den Scheidebehälter vorhanden. Gemäß der Erfindung wird eine derartige
Schwimm- und Sinkeinrichtung dadurch wesentlich verbessert, daß die beiden Auffangtrichter
mit je einem Trüberücklaufrohr versehen sind, die auf der dem Schwimmgutüberlauf
gegenüberliegenden Seite und oberhalb der Oberfläche des Trennbades in einer Kammer
münden, daß die Kammer von demjenigen Raum des Scheidebehälters, in welchem der
Scheidevorgang erfolgt, durch eine Wand getrennt ist, die im unteren Teil siebartig
durchlocht, in der Mitte ungelocht und im oberen Teil mit einer Öffnung versehen
ist, die sich etwa über die ganze Breite des Scheidebehälters erstreckt und
mit
ihrer oberen Kante in oder etwa in Höhe der Oberfläche des Trennbades liegt, daß
die Zuleitung fürAas Rohgut oberhalb der Trennwand endet so---wie daß die Trichter
und Rohre so angeordnet oder die Rohre mit solchen Einrichtungen versehen sind,
daß die Durchlaufti#übe beider Siebe in die Kammer gefördert wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine Schwimm- und Sinkanlage im Schnitt, Abb.
2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Abb. i. Der Scheidebehälter i ist im Querschnitt
rechteckig ausgebildet und endet unten in einer Spitze :2 mit der Öffnung 3 für
den Austrag des Sinkgutes. Ferner weist er an der Wand q. einen Überlauf 5 für den
Austrag des Schwimmgutes auf. Gegenüber dem Überlauf ist in dem Scheidebehälter
eine Trennwand 6 angeordnet. Sie ragt tief in den Scheidebehälter hinein und teilt
ihn in eine Kammer 7 und einen Raum 8, der bis zum Überlauf mit Schweretrübe gefüllt
ist (Trübespiegel io). In dem Raum 8 spielt sich der eigentliche Scheidevorgang
ab. Wie man sieht, ist die Kammer 7 oben durch eine Decke i i abgeschlossen. Darüber
ist eine Rutsche 12 für die Zuleitung des Rohgutes angeordnet, die oberhalb der
Wand 6 endet. Dicht unter der Decke i i ist die Wand 6 mit einem Schlitz 13 versehen.
Über ihm, und zwar auf der Seite zum Raum 8 hin, ist an der Wand 6 ein Blech 1q.
angebracht, welches nach unten umgebogen ist und den Schlitz mit Abstand überdeckt.
Hierdurch wird verhindert, daß Gutteile durch den Schlitz in die Kammer 7 gelangen.
Ferner weist die Wand eine Öffnung 15 auf, die sich, wie Abb. 2 zeigt, über
die ganze Breite des Scheidebehälters erstreckt und so angeordnet ist, daß ihre
obere Kante etwa in Höhe des Trübespiegels io liegt. Vorteilhaft ist die Öffnung
mit einem' auf und ab beweglichen Schieber 16 versehen, so daß man durch Verstellen
des Schiebers die Weite der Öffnung ändern kann. Der untere Teil der Wand ist siebartig
ausgebildet und besitzt Löcher 17 von etwa 15 bis 2o mm Durchmesser. Die
Wand kann aber auch in dem ganzen Bereich zwischen ihrem unteren Rand und der Öffnung
15 durchlocht sein.
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Der Überlauf 5 ist über eine Rinne 2o mit dem oberen Ende eines Siebes
21 verbunden, welches unter der Siebfläche einen Auffangtrichter 22 besitzt. An
ihm ist das eine Ende eines U-förmigen Rohres 23 angeschlossen, dessen aufsteigender
Schenkel nach Art einer Mammutpumpe mit einem Anschluß 25 für Druckluft versehen
ist. Mit seinem anderen Ende ragt das Rohr 23 von unten her in die Kammer 7 hinein
und mündet in ihr mit Abstand über dem Trübespiegel io. Dabei ist; wie Abb. 2 erkennen
läßt, die Anordnung vorteilhaft so getroffen, daß die Achse des Rohres 23 in der
Mitte der Kammer liegt.
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An die Öffnung 3 ist das eine Ende eines U-förmigen Rohres 26 angeschlossen,
dessen aufsteigender Schenkel ebenfalls einen Anschluß 27 für Druckluft besitzt
und über dem oberen Ende eines Siebes 28 mit dem Auffangtrichter 29 mündet. Das
Sieb ist, wie man aus Abb. i sieht, so hoch angeordnet, daß der Auffangtrichter
höher als der Scheidebehälter liegt. An ihm ist ein U-Rohr 30 angeschlossen, dessen
aufsteigender Schenkel sich bei 31 zweckmäßig in die beiden Rohre 32 und
33 gabelt. Sie ragen, wie man aus Abb. 2 sieht, rechts und links des Rohres 23 in
die Kammer 7 hinein und münden hier in der gleichen Höhe wie dieses.
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Im Betrieb wird der Raum 8 des Scheidebehälters über die Rutsche 12
mit dem zu scheidenden Gut, beispielsweise Rohsteinkohle, beschickt. Gleichzeitig
wird der Kammer 7 durch die Rohre 23, 32 und 33 Schweretrübe zugeführt, die z. B.
aus einer Suspension aus gemahlenem Magnetit und Wasser besteht. Aus der Kammer
gelangt die Trübe teils durch die Öffnung 15 und die Löcher 17 der
Trennwand 6, teils unter ihr hindurch in den Raum B. Der Trübestrom, welcher durch
die COffnung 15 aus der Kammer austritt, ist verhältnismäßig konzentriert und eilt
sofort in etwa waagerechter Richtung zum Überlauf 5. Von diesem Trübestrom wird
die aufschwimmende Kohle über den Überlauf aus dem Scheidebehälter ausgetragen.
Die Trübe, welche durch die Löcher 17 und unter der Wand 6 hindurch in den Raum
8 fließt, zieht teils schräg aufwärts zum Überlauf, teils unter der Einwirkung der
Druckluft, die bei 27 in das Rohr 26 eingeführt wird, nach abwärts zur Auslaßöffnung
3. Die Menge dieses Abstromes kann man durch Änderung der Luftzufuhr in das Rohr
26 regeln.
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Der schräg aufwärts gerichtete Trübestrom ist durch die Löcher 17
in sehr weitgehendem Maße aufgelöst und erfaßt, wie durch Pfeile angedeutet ist,
einen großen Bereich des Scheidebehälters. Der Aufwärtsstrom verhindert das Ausfallen
von Magnetitteilchen. Er ist außerdem in der Lage, das kleinere Korn, das sonst
absinken würde, mit nach oben zu führen. Für das kleinere Korn ergibt sich also
eine höhere Trennwichte als für das größere. Dies ist in der Praxis beabsichtigt,
da man in dem kleineren Korn einen höheren Aschegehalt erreichen will als in dem
größeren.
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Die Berge sinken in dem Raum 8 der Austrags-Öffnung 3 zu. Ihm wird
durch den Abstrom ebenfalls das Schwebegut, d. h. derjenige Gutsanteil, der die
gleiche Wichte wie die Magnetittrübe besitzt, zugeführt. Durch den Abwärtsstrom
werden also in vorteilhafter Weise Ansammlungen von Schwebegut und davon herrührende
Verstopfungen des Scheidebehälters sicher vermieden. Die Berge und das Schwebegut
gelangen zusammen mit dem Abstrom durch das Rohr 26 auf das Sieb 28, auf dem die
genannten Gutsteile ausgehalten werden. Die durchlaufende Trübe wird in dem Auffangtrichter
29 gesammelt. Wie man sieht, liegt der Trübespiegel 35 im Trichter 29 um die Höhe
H3 über der Mündung der Rohre 32 und 33. Auf Grund dieser Höhendifferenz fließt
die Trübe durch die Rohre 30, 32 und 33 in die Kammer 7. Dabei muß man, um Verstopfungen
zu vermeiden, darauf achten, daß die Geschwindigkeit der Trübe in den Rohren so
groß ist, daß selbst die größten Körner, die
durch das Sieb 28 durchtreten
können, sicher von ihr mitgenommen werden. Um dies zu .erreichen, genügt schon eine
verhältnismäßig geringe Höhendifferenz. Man kann also die Höhe, mit welcher das
Sieb 28 bzw. der Auffangtrichter 29 über dem Scheidebehälter liegt, verhältnismäßig
niedrig wählen und auf diese Weise an Förderhöhe für das Sinkgut sparen.
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Die Kohle, die bei 5 aus dem Scheidebehälter ausgetragen wird, gelangt
über die Rinne 2o auf das Sieb 21. Auf ihm wird sie von der mitausgetragenen Trübe
getrennt. Diese sammelt sich in dem Auffangtrichter 22 und füllt ihn bis zum Spiegel
36 an. Aus dem Auffangtrichter wird die Trübe mittels der Druckluft, die bei 25
in das Rohr 23 eingeblasen wird, ebenfalls in die Kammer 7 gefördert. Dabei ist,
wenn man von den Reibungsverlusten absieht, nur die geringe Höhendifferenz H2 zwischen
dem Trübespiegel36 und der Mündung des Rohres 2,3. zu überwinden. Für die Förderung
der Trübe aus dem Trichter 22 in die Kammer 7 ist somit nur ein verhältnismäßig
geringer Energieaufwand erforderlich. Um Verstopfungen zu vermeiden, wird auch hier
die Geschwindigkeit, mit welcher die Trübe durch das Rohr 23 strömt, so hoch bemessen,
daß etwa in der Trübe enthaltene gröbere Gutsteile sicher von ihr mitgenommen werden.
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Die Luft, die bei 25 in das Rohr 23 eingeführt wird und in ihm hochsteigt,
verläßt die Kammer durch den Schlitz 13- In der Kammer findet, wie leicht einzusehen
ist, eine innige Durchmischung der Trüben statt, die einerseits aus dem Rohr 23
und andererseits aus den beiden Rohren 32 und 33 austreten. Eine gründliche Mischung
dieser Trüben ist deshalb sehr erwünscht, weil sich in der Praxis häufig Unterschiede
zwischen den Wichten der Trüben ergeben, die durch das Schwimmgutsieb 21 und das
Sinkgutsieb 28 durchtreten. In der Kammer 7 liegt der Trübespiegel 36 um die Höhe
Hl über dem Trübespiegel io. Auf Grund dieser Höhendifferenz gelangt die Trübe in
der beschriebenen Weise aus der Kammer 7 in den Raum 8 des Scheidebehälters. Wie
bereits gesagt, kann man durch Verstellen des Schiebers 16 die Weite der Öffnung
15 verändern. Hierdurch hat man es in der Hand, die Menge der verschiedenen
Trübströme untereinander zu regeln. Diejenige Schieberstellung, bei welcher die
besten Ergebnisse mit Bezug auf die Reinheit der gewonnenen Produkte erzielt wird,
kann leicht durch Versuche ermittelt werden.
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Neben dem beschriebenen Trübekreislauf ist in der Regel noch ein sogenannter
Brausewasserkreislauf vorhanden. Von dem darin umlaufenden Wasser wird der Beschwerungsstoff,
der an den gewonnenen Produkten haftet, abgebraust. Anschließend wird die Brausetrübe
durch einen Eindicker oder Klärapparat geleitet. In ihm fallen die" abgebrausten
Beschwerungsteilchen aus und sammeln sich in einer eingedickten Trübe. Das geklärte
Wasser wird zum größeren Teil den Brausen zugeführt und zum restlichen kleineren
Teil aus dem System abgeleitet. Mit dem abgeleiteten Wasser wird ständig ein Teil
des Kohle- und Bergeschlammes, der in dem geklärten Wasser enthalten ist, aus dem
System ausgeschieden. Auf diese Weise ist dafür gesorgt, daß es nicht zu einer Verdickung
der Trübe durch die feinen Kohle- und Bergeteile kommen kann.