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Verfahren zum Sortieren von Asbestfasern
Gegenstand der Erfindung bildet ein neuartiges und besonders vorteilhaftes Verfahren zum Sortieren von AsbestfasernnachFaserlängen unter gleichzeitiger Reinigung derselben, welches mit besonderem Vorteil auf Asbestfasern Anwendung findet, die in der Weise erhalten worden sind, dass eine vorzugsweise wässerige Dispersion der Ausgangsstoffe wie Asbest-Faserbüschel oder -Crudestückchen mit einem der Ladung der Ausgangsstoffe entgegengesetzt aktivem Netzmittel, d. h. im Falle positiv geladener Asbestsorten mit einem anionenaktiven Netzmittel und im Falle negativ geladener Asbestsorren mit einem katlonenaktiven Netzmittel, behandelt und die vorhandenen Verunreinigungen abgetrennt worden sind.
Die bisher bekannten und gebräuchlichen Verfahren zum Sortieren von Asbestfasem beschränkten sich auf ein Sieben, Absaugen, Windsieben oder ähnliche, nur mehr oder minder grob arbeitende mechanische Methoden. Bei denselben lässt es sich nicht vermeiden, dass entweder beim Sieben auf feinmaschigem Sieb auch lange, senkrecht durch die Maschen fallende Fasern mit abgesiebt werden oder beim Windsieben kurz stapelige Faserbüschel genau so wielange Fasern sortiert werden und zusammen mit solchen anfallen, da sie mit jenen gewichtsgleich sind. Auch ist es bekannt, Asbestfasern-von der Gangart durch einen Flotationsprozess zu reinigen, ohne dass jedoch hiebei eine Sortierung erfolgt wäre.
Ein Verfahren, welches also Asbestfasern in verhältnismässig engen Grenzen nach ihrer Faserlänge sortieren und Beimischungen längere ; oder kürzerer Fasern vermeiden lässt, war demgegenüber nicht bekannt und so mussten demgemäss auch bisher entsprechende Ungleichmässigkeiten insbesondere auch in den Weiterverarbeirungsprodukten in Kauf genommen werden.
Demgegenüber werden durch das erfindungsgemässe Verfahren alle diese bisherigen Mängel vermieden und damit Asbestfasern nach Faserlängen in verhältnismässig engen Grenzen sortiert, sowie wird darüber hinaus gleichzeitig noch eine Reinigung der Asbestfasern erzielt. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die zu sortierenden in einer Aufschwemmung in Gegenwart einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, vorliegenden Asbestfasern relativ zu nacheinander zur Einwirkung gelangenden Zinkenreihen bewegt werden, wobei der Zinkenabstand bzw.
die Zinkenform von einer xeihe zur jeweils darauffolgenden Reihe oder vorzugsweise von einer mehrere in sich gleiche Zinkenreihen umfassenden Sortierstufe zur jeweils darauffolgenden, gleichfalls mehrere in sich gleiche Zinkenreihen umfassenden Sortierstufe in ihren Ausmassen abnimmt, und die von Zinken jeweils gleicher Form zurückgehaltenen Asbestfasern jeweils für sich gesammelt sowie von der Flüssigkeit und abgeschiedenen Verunreinigungen abgesondert und
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chende Stärkedimensionierung der Zinken und deren Abstand voneinander ergibt. Die einzelnen Zinkenreihen werden dabei zweckmässig gegeneinander versetzt angeordnet, um die Einwirkung möglichst gleichmässig über die ganze Breite derselben zu gestalten.
Das Sammeln, Absondern und gegebenenfalls Trocknen der von den Zinkenreihen zurückgehaltenen Asbestfasern erfolgt mit Vorteil durch Absaugen, Abschütteln, Abblasen,. Abziehen oder Abspritzen durch aufgedüsies Wasser. So können die Asbestfasern z. B. nach Passieren des Scheitelpunktes der Trommel oder des Bandes von den Zinkenreihen abgeführt,, z. B. abgesaugt, abgeschüttelt, abgeblasen oder abgezogen, zweckmässig mittels aufgedtlstem Wasser von denselben abgespritzt werden, insbesondere derart,
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dass die Abführung der sortierten Fasern mit einer Trocknung derselben verbunden wird, welche z. B.'nit- tels Heissluft oder überhitztem Dampf erfolgt.
Alle kürzeren Fasern, und alle Fremdbentardteile werden an die tiefste Stelle der Trommel oder des Bandes gespült und dort entweder in Behältern gesammelt oder direkt auf eine weitere entsprechende Vorrichtung mit Zinken geringerer Stärke gebracht, um sie dort nach dem gleichen Verfahren weiter zu sortieren, wobei eine solche stufenweise Sortierung mit allmählich immer mehr abnehmendem Zinkenabstand beliebig oft wiederholt werden kann.
Nach einer weiteren ausführungsform der Erfindung kann die Dispergier- und/oder SpUlflüssigkeit auch mit grenzflächenaktiven, vorzugsweise anion-und kationaktiven oder nichtionogenen Mitteln und/ oder sonstigen, die Eigenschaften der Asbestfasern beeinflussenden Mitteln, wie z. B. einer Kautschukund/oder Kunstharz-Dispersion, Wasserglas od. dgl. versetzt werden, welche auf der Faser Abscheidungen hinterlassen und damit deren Eigenschaften verändern, und so z. B. dann, wenn die zur Sortierung gelangende Asbestfaserdispersio : 1 zur Verbesserung des Reirigungseffektes mit Netz-, Dispergier-, Emulgier-od. dgl.
Mitteln versetzt war, den ursprünglich gewünschten Effekt durch Zusatz von Mitteln mit entgegengesetzter Polarität oder Wirkung zu einem gewünschten Zeitpunkt wieder aufheben, wie in dem Falle, wo die Dispergierung unter Zusatz von anionaktiven Netzmitteln erfolgt und zur Erreichung möglichst langer technischer Fasern die Spülflüssigkeit mit kationaktiven Mitteln angereichert wird.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird mit besonderem Vorteil eine Vorrichtung verwendet, bei welcher mehrere umlaufende, mit Zinkenreihen von jeweils in sich gleichen Ausmassen bestückte Trommeln oder umlaufende Bänder mit ausreichender Neigung vorgesehen sind, um es wäs-
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jeweils geringeren Abstand voneinander aufweisen als in den vorausgehenden.
Zweckmässigerweise wird hiebei auf die Trommel oder das Band Spülwasser oder sonstige Flüssigkeit aufgespritzt oder sonstwie aufgebracht und hiedurch das Abfliessen der Asbestfaserdispersion bzw. deren nicht von den Zinken zurückgehaltenen Anteilen über die Trommel bzw. das Band unterstützt, so dass sich dann ers'L recht auf den Zinken nur diejenigen Asbestfasern halten können, deren Faserlänge so gross ist, dass die Zinken in der Lage sind, sie festzuhalten..
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren werden, wie oben bereits angedeutet, gleichzeitig auch praktisch alle der Asbestfaser anhaftenden Fremdbestandteile, wie Gesteinsstaub, Talkum und Kalkverbin- dungen und etwaige vorgängige Behandlungsmittel, wie Seifen, Netzmittel. Gleitmittel u. dgl. entfernt und werden so auch die den Fasern eigenen Adhäsions- und Cohäsionskräfte ihrer grossen Oberfläche voll wirksam gemacht. Auch aussortieae kur¯e Fasern legen sich dann demgemäss wieder aneinander, jedoch mit versetzten Anfangs- und Endounkten, aber gleichgerichtet in der Längsrichtung, so dass sie als technisch lange, aus mehreren kurzen Fasern bestenende Fasern erscheinen, analog der Verstreckungvon.
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(n der beigefügten Zeichnung ist das erfindungsgemätie Verfahren in einer beispielsweisen Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
Die Fig. 1 zeigt schematisch ein einzelnes Verarbeitungsaggregat mit einem Sortierförderband der Bauart mit endlosem Riemen. Fig. 2 zeigt einen Zubehörteil des gleichen Verarbeitungsaggregats. Fig. 3 zeigt schematisch eine Sortieranlage für die Trennung von Asbestfasern in drei Gruppen mit verschiedenen Faserlängen. Fig. 4 dient der Erläuterung und bezieht'sich auf die richtige Bemessung und den gegenseitigen Abstand der Zinkenreihen an den Sortierförderbändern. Fig. 5 zeigt schematisch ein abgeändertes Sortieraggregat mit Sortiertrommel.
Das in der Fig. 1 dargestellte Sortieraggregat besitzt ein endloses Förderband 1, dessen oberes Trum eine geneigte Lage hat und sich in der Richtung des Pfeiles 2 aufwärts bewegt. Das Förderband ist mit einer endlosen Folge horizontaler Reihen von Zinken 3 versehen. Die Zinken jeder Reihe haben gleichen Abstand voneinander und auch die betreffenden Zinkenreihen haben den gleichen Abstand voneinander, wie aus dem Schema der Fig. 4 hervorgeht, welches jedoch nur einige wenige Zinken in jeder Reihe zeigt. anstatt der grossen. Anzahl von Zinken, die jeweils eine einzelne Reihe bilden. Die Zinken von je zwei benachbarten Reihen sind vorzugsweise zueinander versetzt angeordnet, wie ebenfalls aus der Fig. 4 hervorgeht. Die Form aller Zinken an dem gleichen Förderband ist durchwegs die gleiche.
Oberhalb des oberen Trums des endlosen Förderbandes befindet sich ein Behälter 4 zur Zufuhr einer wässerigen Dispersion der Asbestfasern in geeigneter Menge. Der Auslass 5 des Behälters 4 erstreckt sich über die Breite des Förderbandes 3 und ist nahe dem unteren Ende des oberen Trums angeordnet, obwohl auch eine etwas höhere Lage gewählt werden kann, vorausgesetzt, dass der Auslass 5 genügend weit unterhalb des oberen Endpunktes der Förderbandbahn bleibt. Ebenfalls oberhalb des oberen Trums des Förderbandes 3 befinden
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sich eine Anzahl Düsen 6 zum Aufspritzen von Spülwasser auf das Förderband, wobei das Wasser dann zusammen mit der aus dem Auslass 5 kommenden flüssigen Dispersion durch die sich aufwärts bewegenden Zinkenreihen abwärts fliesst.
Unterhalb des unterscen Endes des Förderbandes ist ein Sammelbehälter 7 angeordnet. Jenseits des obersten Wendepunktes des Förderbandes sind eine oder mehrere Düsen 8 angeordnet, jedoch genügend nahe an dem Förderband, um demselben einen Wassersprühregen zuzuführen, welcher die aufwärts mitgerissenen Fasern von den Zinken abspült und dieselben in einen Sammelbehälter 9 fördert.
Während des Betriebes der Vorrichtung werden die längeren Asbestfasern von den Zinken mitgerissen und wandern auf dem Förderband aufwärts, wohingegen die kürzeren Fasern sowie irgendwelche Fremdkörper oder sonstige Verunreinigungen nach unten in den Sammelbehälter 7 abfliessen. Die mitgerissenen langen Fasern werden dann durch die aus den Düsen 8 abgespritzten Wasserstrahlen von den Zinken entfernt und in dem Behälter 9 aufgesammelt.
Der Sammelbehälter 7 ist mit einem Ablaufrohr 7a versehen, welches mittels eines Absperrventils 7b geöffnet und geschlossen werden kann. Weiterhin ist der Behälter 7 mit einem Überlauf 7c versehen. Der Behälter 7 gestattet eine Trennung der restlichen Fasern von irgendwelchen verbleibenden Klumpen des Rohmaterials oder sonstigen Einschlüssen nach dem Prinzip der Flotation. Es wurde festgestellt, dass derartige Klumpen von Rohmaterial sich am Boden des Behälters absetzen, wohingegen die einzelnen Asbestfasern nahe der Oberfläche schwimmen. Diese Fasern fliessen dann über den Überlauf 7c hinweg und gelangen auf ein weiteres Sortierförderband. Die angesammelten Klumpen des Rohmaterials können von Zeit zu Zeit durch Öffnen des Ventils 7b abgelassen werden.
Der Sammelbehälter 9 ist mit einem Ablaufrohr 9a versehen, welches an den Bodenteil des Behälters anschliesst, ferner mit einem Überlaufrohr 9b, welches-gemäss Fig. 2-die gereinigten und sortierten Fasern auf ein Siebtuch fördert, das vorzugsweise als endloszs Förderband konstruiert ist. Die Flüssigkeit läuft durch das Siebtuch ab in einen Sammeltrichter 11, von welchem aus dieselbe den Spritzdüsen 6 oder 8 wieder zugeführt werden kann. Die abgeschiedenen Fasern wandern auf dem Siebs much des Förderbandes 10 in einen Sammelbehälter 12.
Das oben beschriebene Verarbeitungsaggregat ist in der Fig. 3 dargestellt als ein Bestandteil einer aus zwei Aggregaten bestehenden Anlage zum Aussortieren von Asbestfasern in drei verschiedene Grade. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, ist der Auslass 7c des Sammelbehälters 1 des oben beschriebenen ersten Sortieraggregats an eine Verteilerleitung 7d angeschlossen, welche die mit Fasern beladene Flüssigkeit auf das obere Trum eines weiteren geneigten endlosen Förderbandes l'aufgibt. Die Aufwärtsbewegung des oberen Trums ist durch einen Pfeil 2'bezeichnet, die Zinkenreihenmit3', dieSpüldüsenmit6'unddie Spritzdüse zum Abspülen der mitgerissenen Fasern mit 8'.
Die Bestandteile 3', 6'und 8'entsprechen hinsichtlich Konstruktion und Betriebsweise den Bestandteilen 3, 6 und 8, wie sie in Vorstehendem unter Bezugnahme auf die Fig. 1 erwähnt wurden, jedoch ist der Durchmesser der Zinken 3'an dem Förderband l'sowie der gegenseitige Abstand der Zinken und der Zinkenreihen voneinander geringeralsdie entsprechenden Abmessungen bei den Zinken und Zinkenreihen an dem Förderband l.. Infolgedessen ist das Sortierförderband l* in der Lage, aus der durch die Verteilerleitung 7d zugeführten Dispersion Fasern kürzerer Länge mitzureissen.
Die zum oberen Ende der Förderbahn wandernden kürzeren Fasern werden dann von den Zinken durch die aus den Düsen 8'kommenden Wasserstrahlen weggespült und in einem Behälter 9'aufgesammelt, der-so. konstruiert-ist und arbeitet wie der in Vorstehendem beschriebene Behälter 9. Die restlichen Fasern und irgendwelche verbleibenden Klumpen von Rohmaterial oder Gangartgestein laufen in einen Behälter 7'ab, der dem oben beschriebenen Behälter 7 entspricht.
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eines mit einer Anlage nach Fig. 3 vorzunehmenden. Sortiervorganges beschrieben werden.
Chrysolith-Asbest (Olivin) des Typs 4-K aus der King-Grube in Canada kann nach der Zerkleinerung zu praktisch einzelnen Fasern mittels eines geeigneten Aufbereitungsverfahrens, wie es z. B. zu Anfang der Beschreibung angegeben wurde, in die folgenden drei Faser-Gruppen oder-Grade sortiert werden :
Gruppe I : Fasern von 0-5 mm Länge
Gruppe H : Fasern von'5-15 mm Länge
Gruppe III : Fasern von 15-50 mm Länge.
Das von der vorhergehenden Aufbereitung kommende Fasergemisch wird in wässeriger Suspension. dem ersten Sortierförderband zugeführt, wo die Gruppe III aus dem Gemisch aussortiert und in dem Sam-
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melbehälter 9 abgelagert wird. Das Restgemisch aus kürzeren Fasern und irgendwelchen Klumpen Rohmaterials oder Verunreinigungen, wie z. B. Gangartgestein, gelangt in den Sammelbehälter", aus welchem die Klumpen von Rohmaterial und Verunreinigungen von Zeit zu Zeit durch den Ablauf 730 abgelas - sen werden, wohingegen die obenauf schwimmenden Fasern dem Sortierförderband l'zugeführt werden, wo die Fasern der Gruppe II ausgeschieden und in den Sammelbehälter 9'gefördert werden.
Die Restflüssigkeit tritt dann in den Behälter T ein, welcher dann die Fasern der Gruppe I und möglicherweise weitere Klumpen Rohmaterials sowie Verunreinigungen enthält. Die Verunreinigungen werden von Zeit zu Zeit abgelassen und die Fasern der Gruppe I werden abgeschwemmt.
Die Abmessungen der Zinken 3 und 3', wie sie für den oben beschriebenen Sortiervorgang notwendig sind, können wie folgt bestimmt werden :
In der Fig. 4 bedeutet fmin die kürzeste Faser der einzelnen Fasergruppe, fm3X die längste Faser der gleichen Fasergruppe, b den Durchmesser der Zinken und a den gegenseitigen Abstand benachbarter Zinkenreihen. Die Abmessungen für die Zinken an dem Sortierförderband 1 zum Abtrennen der Fasern der Gruppe III sind dann die folgenden :
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der Zinken. Die axiale Länge der Zinken ist nicht wesentlich. Ene Länge von etwa 20-30 mm wurde für günstig befunden. Die Breite des Förderbandes oder der Fördertrommel hängt lediglich von der gewünschen Leistung ab. Eine Breite von etwa 3 m wurde für viele Zwecke als gut geeignet befunden.
Die Länge der aufwärts gehenden Förderbahn ist wesentlich für den Grad der Reinheit der sortierten Faiern. d. h. bei längerem Förderweg wird die Menge der in die Gruppe nicht hineinpassenden Fasern vermindert.'Eine Länge des Förderweges (oberes Trum) von etwa 12 m wurde für gut geeignet befunden. Bei der gleichen Gruppe von Faserabmessungen it eine Förderbandgeschwindigkeit von etwa 20 Meter je Minute anwendbar.
Das in der Fig. 5 dargestellte Sortieraggregat weicht von dem unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2. beschriebenen nur insofern ab als es mit einer Soniertrommel ausgerüsrer ist. Die Trommel 21 dreht sich während des Betriebes der Anlage mit konstanter Drehzahl im Sinne des Pfeiles 22. Am Umfang ist die Trommel mit Reihen von Zinken 23 besetzt, wie sie in Vorstehendem beschrieben wurden. Die Faser-
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TeilFig. 1 dargestellten Ausführungsform werden die sortierten Fasern in einem Sammelbehälter 9 aufgenommen, wohingegen die verbleibende Dispersion in einem Behälter 7 aufgesammelt wird. Vorzugsweise werden mehrere solcher Sortierwerke in einer Anlage zusammengefasst wie sie in anderer Art in der Fig. 3 dargestellt ist.
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