Verfahren zum kontinuierlichen Eindicken von Suspensionen. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Eindicken von Suspensionen, insbesondere von bei der Abtrennung von Kohlen oder Erzen aus Ge stein verwendeten Suspensionen, wie z. B. Suspensionen von Löss, Lehm, Schiefer, Baryt, Magnetit und dergleichen.
Bei solchen Verfahren werden die getrenn ten Produkte, z. B. Kohle und Gestein, mit Wasser abgespült, um die anhaftenden Sus- pensionspartikeln zu entfernen, wobei eine verdünnte Suspension erhalten wird.
Die verdünnte Suspension muss, um sie im Trennungsbehälter aufs neue als Normalsus pension verwenden ztt können, bis auf das ge eignete spezifische Gewicht eingedickt werden.
Bisher war es üblich, die Eindickung mit tels Klassiervorrichtungen, Eindickern, z. B. nach Dorr, durchzuführen. Diese Vorrichtun gen weisen den Nachteil auf, dass sie verhält nismässig gross sind. Bei denjenigen. Appara ten, bei welchen das eingedickte Material durch eine im Boden befindliche öffnung ab geführt werden muss, liegt die Möglichkeit vor, dass weitere Schwierigkeiten zum Beispiel durch Verstopfen entstehen.
Es ist ebenfalls bekannt, das beim Wa schen von Kohle anfallende Waschwasser mit tels eines Zyklons zu klären. Der Einstellung eines bestimmten spezifischen Gewichtes der den Zyklon verlassenden Fraktionen wurde aber bisher keine Aufmerksamkeit gewidmet. Auch sei bemerkt, dass es sich bei einer Klä rung darum handelt, das Wasser möglichst vollständig von Feststoffpartikeln mt befreien. Beim Eindicken einer Suspension jedoch be absichtigt man, eine konzentrierte Fraktion zu erhalten. Es ist üblich, die Suspension zu diesem Zwecke in zwei Fraktionen zu trennen, von denen die eine im Vergleich mit der ur sprünglichen Suspension eine verdünnte, die andere eine eingedickte ist.
Gemäss dem Verfahren nach der Erfin dung wird nun die einzudickende Suspension tangentiell unter Druck in einen Zyklon hin eingeleitet., so dass eine eingedickte und eine verdünnte Fraktion erhalten werden, wobei durch Einstellung des Mengenverhältnisses der zwei aus dem Zyklon abgeführten Frak tionen das spezifische Gewicht einer dieser beiden Fraktionen auf einen erwünschten Wert eingestellt, wird.
Eine Änderung des erwähnten Mengenver hältnisses lässt sich durch Änderung der Durchmesser der Auslassöffnungen des Zy klons bewerkstelligen. Ein gleiches Ergebnis erzielt man durch Änderung des Suspensions- zufuhrdr uckes.
Dadurch, dass man entweder den Durch messer des Auslasses für die eingedickte Frak tion verkleinert. oder den Durchmesser des Auslasses für die verdünnte Fraktion vergrö ssert, kann man eine Steigerung des spezifi schen Gewichtes der eingedickten Fraktion bewirken. Infolgedessen steigt jedoch auch das spezifische Gewicht der verdünnten Frak tion gleichzeitig etwas an, so dass der Prozent satz der in der eingedickten Fraktion wieder gewonnenen Feststoffpartikeln etwas geringer wird. Diesen Nachteil kann man vermeiden, indem man den Suspensionszufuhrdruck er höht. Ein höherer Suspensionszufuhrdruck er gibt eine eingedickte Fraktion mit einem höheren spezifischen Gewicht und eine ver dünnte Fraktion mit einem niedrigeren spe zifischen Gewicht.
Liegt, zum Beispiel die Absicht vor, beim Waschen mit einer Lösssuspension den weg gespülten Löss aus dem von der getrennten Kohle bzw. dem Gestein abfliessenden Spül wasser wiederzugewinnen, so ist es am wirt, schaftlichsten, ihn in Form einer konzentrier ten Suspension, die das gleiche spezifische Ge wicht aufweist wie die im Trennungsbehälter befindliche, wiederzugewinnen. Bei einem sol chen Verfahren kann der wiedergewonnene Löss gleich aufs neue in den Trennungsbehäl ter hineingeleitet werden.
Das spezifische Gewicht der im Tren nungsbehälter befindlichen Suspension wird wie bekannt höher oder niedriger gewählt, je nach den Anforderungen, die an die Tren nung gestellt sind. Man muss daher imstande sein, Suspensionen mit einem unterschied lichen spezifischen Gewicht herzustellen. Es hat sich nun gezeigt, dass sich ein Zyklon her vorragend zum besagten Zwecke eignet, weil das spezifische Gewicht der mittels des Zy klons getrennten Fraktionen auf vorerwähnte Weise leicht eingestellt werden kann. Das er findungsgemässe Verfahren weist deswegen in bezug auf bekannte Konzentriermethoden grosse Vorteile auf.
Mit der Anwendung eines Zyklons sind jedoch weitere Vorteile verbunden.
Die Konstruktion ist einfach und relativ billig, die Betmiebssicherheit gross. Rotierende Teile, wie sie bei einer Zentrifuge vorhanden sind, fehlen; die Bedienung eines Zyklons er fordert wenig Personal, und die Einstellung des Mengenverhältnisses der beiden den Zy klon verlassenden Fraktionen entsprechend dem gewünschten spezifisehen Gewicht einer der Fraktionen der Suspension kann in ein facher Weise automatisiert werden. Der Raumbedarf ist relativ gering.
Es hat sich zum Beispiel gezeigt, dass im Vergleich zu einem Dorrschen Eindicker ein Zyklon glei cher Leistung nur 1/"o dessen (lrundfläche benötigt.
Die Trennung in Fraktionen verschiede nen spezifischen Gewichtes mit, Hilfe von Zy klonen kann als dynamisch bezeichnet werden, im Gegensatz zu den bekannten statischen Trennverfahren, wie zum Beispiel. jenen Ver fahren, bei denen Dorrsclie Eindicker usw. zur Verwendung gelangen. Verstopfungen kommen infolgedessen praktisch nicht vor. Die festen Teilchen der eingedickten Fraktion bekommen nicht die Gelegenheit, sieh nieder zusetzen.
Die Abseheidung der in der verdünnten Fraktion noch vorhandenen Feststoffpar- tikeln kann dadurch erzielt, werden, dass diese Fraktion durch einen zweiten Zyklon hin durchgeleitet wird. Die diesen zweiten Zyklon verlassende eingedickte Fraktion kann sodann der noch nicht. behandelten Suspension zuge leitet werden.
Das Verfahren nach der Erfindung wurde beispielsweise bei einer Waschanlage, die mit: einer Lösssuspension mit einem spezifischen Gewicht: von 1,5 arbeitet, angewendet. Es wurde Spülwasser eingedickt, das durch Ab spülung von Kohle und Gestein nach deren Trennung erhalten wurde. Die eingedickte Suspension wurde dann unmittelbar dem Trennungsbehälter zugeführt.
Die stündliche Kapazität der Waschanlage betrug 100 t. Die Menge des von der getrenn ten Kohle und dem Gestein abfliessenden Spül zvassers betrug stündlich 75 m'.
Es wurden zwei parallel geschaltete Zy klone mit einem grössten Durchmesser von 50 cm angewendet. Aus dem Spülwasser, das ein spezifisches Gewicht von<B>1,035</B> aufwies, musste also eine Suspension mit einem spezifi schen Gewicht von 1,5 hergestellt; werden. Dies erfolgte, indem man das Spfilwasser un ter einem Druck von 2 at. den Zyklonen zu- leitete, wobei die Durchmesser der Auslass öffnungen für die verdünnte bzw. die einge dickte Fraktion 30 mm bzw. 6 mm betrugen.
Leitete man die verdünnte Fraktion dann noch durch eine weitere Anzahl von Zyklonen, die einen grössten Durchmesser von 50 ein auf wiesen, so gelangte man zu einem Wieder- gewinnungsergebnis des Löss von etwa 80%.
Um das spezifische Gewicht der eingedick ten Fraktion auf dem gewünschten Wert, (1,5) zu halten, auch wenn sich während des Be triebes das spezifische Gewicht der zugeführ ten Suspension änderte, waren Mittel zur Ver änderung des Durchmessers des Auslasses für die eingedickte Fraktion vorgesehen. Statt, des sen hätten auch Mittel zum Andern des Sus- pensionszufuhrdruckes vorgesehen werden können.
Bei einem andern Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens wurde eine kleinere Waschanlage mit einem Zyklon mit einem grössten Durchmesser von 35 cm zur Eindickung von Spülwasser reit einem spezifi schen Gewicht. von 1,03 angewendet. Der Zufuhrdruck in Atü 0,5 1,0 1,5 2,0 2,3 Spezifisches Gewicht der eingedickten Fraktion 1,37 1,49<B>1</B>,56 1,63 1,65 Die Erfindung soll an Hand der Zeich nung beispielsweise noch näher erläutert wer den.
Fig.1 stellt einen Zyklon dar.
Fig.2 gibt die schematische Anordnung der Teile einer Waschanlage an.
Beim Zyklon 2, der in Fig.1 dargestellt ist, wird die einzudickende Suspension bei 1 tangential unter Druck in denselben hinein geleitet. Eine verdünnte Fraktion verlässt den selben durch die Ablassöffnung 3 und gelangt in eine mit einem Abflussrohr 5 versehene Kappe 4, die oben verschlossen ist. Der Zy klon ist an seinem Spitzenende mit, einem Schieber 6 ausgerüstet, in dem Ablassöffnun- gen 7 unterschiedlicher Grösse vorgesehen sind.
Den Regelschieber, der drehbar angeord net ist, kann man mittels eines Elektromotors verstellen, so dass Öffnungen verschiedener Durchmesser der Auslassöffnung für die ver- dünnte Fraktion war 40 mm, der Zufuhr druck betrug 1,5 Atü.
Bei Verwendung einer Auslassöffnung für die eingedickte Fraktion von 13 mm Durch messer wurde aus dem Spülwasser eine einge dickte Suspension gewonnen, deren spezifi sches Gewicht 1,45 betrug, während bei Ver wendung einer Auslassöffnung für die einge dickte Fraktion von 12 mm Durchmesser eine eingedickte Suspension mit einem spezifischen Gewicht von<B>1,50</B> 0 erhalten wurde.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel wurde eine Suspension, die einen solchen Ge halt an Schieferpartikeln hatte, dass ihr spezifi sches Gewicht 1,13 betrug, in einem Zyklon mit einem grössten Durchmesser von 50 ein und mit Durchmessern der Auslassöffnungen für die verdünnte bzw. die eingedickte Frak tion von 40 bzw. 9 min eingedickt.
Das spezifische Gewicht, der eingedickten Suspension war abhängig von dem eingestell ten Zufuhrdruck, wie aus nachstehender Ta belle hervorgeht Grösse in Wirklage gebe geht werden können. Die Betätigung des Elektromotors kann man derart gestalten, dass sich automatisch eine kleinere Öffnung vorschiebt, wenn das spe zifische Gewicht der eingedickten Fraktion unter den Sollwert heruntergegangen ist und somit, zu niedrig liegt, und umgekehrt.
In Fig. 2 werden im. Trennungsbehälter 8 Kohle und Gestein voneinander getrennt, wo nach die Kohle unter Zuhilfenahme eines Transportmittels 9 zum Sieb 10 geführt wird, wo sie miti bereits verwendetem geklärtem Wasser abgespült wird. Das Gestein wird un ter Zuhilfenahme eines Transportmittels 11 aus dem Trennungsbehälter 8 abgeführt und im Anschluss daran auf dem Sieb 12 abge spült. Die von den Sieben 10 und 12 herunter fliessende verdünnte Suspension strömt über ein Schüttelsieb 13, mittels dessen die grö- beren Bestandteile aus der Suspension ent fernt werden, hinweg und gelangt sodann in einen Sammelbehälter 14.
Von dort wird sie mittels der Pumpe 15 den zum Beispiel nach Fig.1 ausgebildeten Zyklonen 16, von denen in der Zeichnung nur einer dargestellt ist, zugeleitet. Die eingedickte Suspension aus be sagten Zyklonen 16 fliesst dem Behälter 17 zu und gelangt schliesslich wieder in den Tren nungsbehälter B. Die aus den Zyklonen 16 heraustretende verdünnte Fraktion fliesst dem Behälter 19 zu, von wo sie als Spülwasser den Sieben 10 und 12 zuströmt oder über einen Überlauf einer weiteren Anzahl von Zyklonen 18 zufliesst. In den Zyklonen 18 wird die ver dünnte Fraktion von noch verbliebenen Fest stoffpartikeln befreit und hernach bei 20 ab geführt. Die eingedickte Fraktion fliesst aus den Zyklonen 18 dem Sammelbehälter 14 zu.
Wenn es sich während des Betriebes als erforderlich herausstellt, das spezifische Ge wicht der eingedickten Fraktion zu ändern, sei es, dass an die Trennung andere Anforde rungen gestellt werden oder dass das spe zifische Gewicht der den Zyklonen 16 zuge führten Suspension sich geändert hat, so wird die Grösse von einer der Ablassöffnungen in der an Hand der Fig.1 beschriebenen Weise geregelt, das heisst selbsttätig entsprechend geändert. Man kann aber auch die Änderung des spezifischen Gewichtes dadurch bewirken, dass man den Suspensionszufuhrdruck zum Beispiel durch Änderung der Förderhöhe der Pumpe 15 ändert.
Die Zufuhr frischer Suspension erfolgt bei 21 und die des reinen Wassers bei 22.