CH622719A5 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung basiert auf einer Aufteilung nach Partikelgrösse gemäss einem Wahrscheinlichkeitsverfah-ren, bei der die Partikelmischung durch ein System von Hindernissen geleitet wird, wobei die Öffnungen zwischen den Hindernissen so gross sind, dass die überwiegende Anzahl der bei ihnen eintreffenden Partikeln durch sie hindurchpassieren kann und dadurch die Bildung eines Bettes aus Partikeln, die grösser sind als die Öffnungen, vermieden wird. Ein solches Verfahren ist zum Beispiel in der SE-PS 177 036 beschrieben. Solche Methoden ermöglichen in der Regel betriebssichere Abscheidungen innerhalb bedeutend feinerer Partikelgrössen-bereiche als der von der herkömmlichen Siebung beherrschten. Dies gilt, wie sich gezeigt hat, nicht nur in Luft, sondern auch bei Abscheidungen in Wasser, wobei spezielle Verhältnisse entstanden.

Wenn ein Körper in einer Flüssigkeit zu fallen beginnt, gibt die Schwerkraft Anlass zu einer Initialbeschleunigung, die von der Beschaffenheit des Körpers, abgesehen von seiner Dichte (spezifisches Gewicht) unabhängig ist. Sobald der Körper eine gewisse Geschwindigkeit erzielt hat, bewirkt diese Widerstandskräfte, die mit zunehmender Geschwindigkeit wachsen und es tritt bald ein Gleichgewicht zwischen der Schwerkraft und den Widerstandskräften ein, so dass die Beschleunigung des Körpers Null wird, d. h. die Geschwindigkeit wird konstant oder es treten gewisse Schwingungszustände ein, um eine konstante Geschwindigkeit zu halten. Diese konstante Geschwindigkeit ist durch Abmessungen, Oberflächenbeschaffenheit und Dichte usw., des Körpers sowie durch Viskosität, Erstrek-kung in verschiedene Richtungen, chemische Zusammensetzungen, Dichte usw., des Mediums bedingt. Kleine, spezifisch schwere Partikeln können also dieselbe Endgeschwindigkeit erhalten, wie grosse, spezifisch leichte Partikeln, auch wenn die kleinen, schweren sich vorher bedeutend schneller bewegen. Durch Abrechnung der Fallbewegungen nach sehr kurzen Intervallen würde man die Möglichkeit haben, eine Anreicherung zu erhalten, die nur vom spezifischen Gewicht der Partikeln abhängt, also unabhängig von der Partikelgrösse, weil die von den Partikeloberflächen erzeugten Widerstandskräfte nicht die Zeit haben, sich geltend zu machen. Es lässt sich jedoch leicht zeigen, dass die spezifisch leichteren Partikeln von den Bewegungen des Mediums stärker beeinflusst werden. Sie werden also in höherem Grade als die spezifisch schwereren Partikeln auftreten, als seien sie ein Teil des Mediums. Die

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leichteren Partikeln erhalten also eine grössere Leichtigkeit der Bewegung und damit eine stärkere Tendenz für Kollision mit den Hindernissen, die sich in dem Bereich befinden, in . dem die Partikeln fallen. Dies ist wesentlich.

Wenn anstelle der Siebung ein Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung angewandt wird, wobei die Partikeln von oben in Form einer Dispersion in einem flüssigen Medium in einen Raum eingeführt werden, der mit Hindernissen so lichter Anordnung gefüllt ist, dass die Löcher oder die Öffnungen zwischen den Hindernissen stets grösser als das grösste, dort ankommende Partikel sind, und die Hindernisse ferner so angeordnet sind, dass kollidierende Partikeln vorzugsweise in eine bestimmte Richtung geführt werden und die verschiedenen Fraktionen der Partikelmischung nach dem Durchgang durch das System von Hindernissen oder Teilen desselben an verschiedenen Stellen gesammelt werden, wird ein völlig neuer Typ von Partikelauswahl geschehen. Der Rückfluss zur Mühle wird aus groben und leichten Partikeln und der Fluss zur Anreicherung aus feinen und schweren Partikeln bestehen. Dies bedeutet also, dass das schwere Material, das gewöhnlich am leichtesten anzureichern ist und oft nicht nochmal gemahlen zu werden braucht, weniger gemahlen wird als das leichte Material. Dies ist für die Anreicherungstechnik sicher von sehr grosser Bedeutung. Eine Betrachtung hierüber zeigt Fig. 1. In ihr ist z.B. die Behandlung eines Magnetiterzes gezeigt, dessen Mahlung auf verschiedene Weise erfolgt. Sie zeigt eine Mischung von Partikeln verschiedener Grösse, Dichte und Beschaffenheit, die von einer Kugelmühle kommen. Wenn die Mühle in geschlossenem Kreis mit einem Klassierapparat arbeitet, werden Partikeln, die schnell fallen, d.h. die Partikeln oberhalb der Linie K!-K2-K3, als Rückgut zur Mühle zurückgehen. Die übrigen magnetischen Partikeln ergeben einen Schlich, der in diesem Fall aus Partikeln innerhalb des Bereiches K|—K2—K4 besteht. Wenn die Mühle anstelle dessen in geschlossenem Kreis mit einer «ideellen» Siebung arbeitet,

wird der Schlich in Partikelgrösse und/oder Dichte voneinander verschiedenen Gruppen A, B, C und D enthalten, d.h. Partikeln innerhalb des Bereiches Li- L2-L4. Wenn schliesslich die Mühle in geschlossenem Kreis nach der vorliegenden Erfindung arbeitet, wird sie die Partikeln innerhalb des Bereiches M1-M2-M4 enthalten. Diese Methode ergibt also im ersten Umlauf den reichsten Schlich. Wenn dann das Rückgut wieder aus der Mühle kommt, wird dasselbe Phänomen gemäss den verschiedenen Verfahren wiederholt, aber das Rückgut vom Klassierapparat wird meist feine und reiche Partikeln enthalten. Der Schlich wird in diesem Fall also feinkörniger, er wird ärmer und er wird schwerer anzureichern sein.

Eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, die jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ist beispielsweise in Fig. 2 dargestellt.

Die Trennvorrichtung weist Seitenwände 1 auf und enthält drei schräg verlaufende Siebtücher 2, 3, 4, deren lichte Weite grösser ist als die vorherrschende Anzahl Partikeln, die auf die Tücher gelangen. Die Siebtücher sind durch querverlaufende Glieder 5, 6, 7 gestützt und an den Profilen 8, 9, 10 befestigt, die alle fest mit den Seitenwänden 1 verbunden sind. Sie werden durch die Spanner 11, 12, 13 angespannt. Die Vorrichtung ist an flexiblen Federn 14, 15 aufgehängt und kann durch einen, aussen an jeder Seitenwand 1 befindlichen Vibrator 16 bewegt werden. Die Vorrichtung weist zwei Auslässe auf, den

Auslass 17 für grössere und/oder leichtere Partikeln als denen, die in das Mahlwerk zurückgeführt werden, und den Auslass 18 für die feineren und/oder schwereren Partikeln als denen, die zu einer Weiterverarbeitungsstation befördert werden sollen. Die Erzpartikeln werden durch die Schütte 19 aus der Mahlvorrichtung zugeführt und mit zusätzlichem Wasser aus der Leitung 20 im Gefäss 21 mit Hilfe des Dispergiergerätes 22 vermischt. Die Dispersion gelangt sodann durch den Überlauf 23 in die Trennvorrichtung.

Beispiel

Ein Sulfiderz wurde in einer Kugelmühle nass gemahlen. Ein Teil des gemahlenen Erzes, das eine Feuchtigkeit von 25 bis 30% aufwies, wurde einer ähnlichen Anlage wie in Fig. 2 zugeführt, während ein anderer Teil zu Vergleichszwecken einem Klassierapparat bekannter Art zugeführt wurde. Die Partikelgrösse und die prozentuale Verteilung des gemahlenen Erzes sind in den ersten beiden Kolonnen der nachstehenden Tabelle angegeben. Die Kugelmühle bildet einen geschlossenen Kreis mit entweder der Siebanlage oder dem Klassierapparat. Die aus der Siebanlage anfallenden Feinbestandteile und der Überlauf aus dem Klassierapparat wurden zur anderweitigen Behandlung geleitet, während die übrigen Produkte aus den Einheiten in die Kugelmühle zurückgepumpt wurden. Die Zufuhrgeschwindigkeit des gemahlenen Erzes zu den Anreicherungsvorrichtungen betrug 9 bis 12 t/h.

Die Anlage zur Anreicherung, die zur Durchführung des vorliegenden Ausführungsbeispieles diente, entsprach im allgemeinen derjenigen von Fig. 2. Sie enthielt jedoch zehn Siebtücher von 1000x300 mm, die alle eine lichte Maschenweite von 2 mm aufwiesen. Die Reste wiesen einen Neigungswinkel von 27° auf und die ganze Einheit wurde mit einer Frequenz von 1480 Touren pro Minute mit einem Schwingungshub von 8 mm vibriert.

In der nachstehenden Tabelle ist die erhaltene Verteilung der reinen Erzminerale in derselben Grössenklasse der verschiedenen Produkte in Prozenten angegeben.

Tabelle

Partikel

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Klassierapparat

Sizer

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Produkt

Produkt

Produkt

Produkt mm

zur zur zur zur

Anreiche

Mühle

Anreiche

Mühle

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,

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Der Apparat war bei dem Versuch mit zehn Siebtüchern, alle mit Maschenweite 2,0 mm, versehen.

Andere Versuche zeigen, dass bei Schlämmen verschiedener Art in Flüssigkeiten ähnliche Verhältnisse entstehen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

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1. Verfahren zur sowohl Anreicherung als auch Aufteilung nach Partikelgrösse einer Mischung von heterogenen Partikeln in verschiedene Gruppen, die sich voneinander mit Rücksicht sowohl auf deren Dichte als auch deren mittlere Partikelgrösse unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikelmischung von oben in Form einer Dispersion in einem flüssigen Medium in einen Raum mit durch Hindernisse begrenzter Durchlässigkeit eingeführt wird und dieser Raum mit Hindernissen so lichter Anordnung gefüllt ist, dass die Löcher oder Öffnungen zwischen den Hindernissen stets grösser als das grösste dort ankommende Partikel sind, und diese Hindernisse so angeordnet sind, dass mit den Hindernissen kollidierende Partikeln reflektiert oder geführt werden, und dass verschiedene Fraktionen der Partikelmischung nach dem Durchgang durch das System von Hindernissen oder Teilen desselben an verschiedenen Stellen gesammelt werden.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium in Beziehung zu den Hindernissen vibriert.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Abscheidungsraum in Luft oder einem anderen Gas befindet.

4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Abscheidungsraum in Wasser oder einer anderen Flüssigkeit niedergesenkt befindet.

5. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Hindernissen kollidierenden Partikeln in eine bestimmte Richtung reflektiert oder geführt werden.

Bei Anreicherung eines Erzes oder ähnlichen Mischung verschiedener Substanzen pflegt ein erster Schritt das Brechen oder Mahlen der Mischung zu Partikelform zu sein. Bei der Mahlung ergeben sich Partikeln verschiedener Art: reine monogranulare Partikeln, die aus einer einzigen Substanz bestehen, und polygranulare Partikeln, die aus ebenso vielen verschiedenen Substanzen bestehen können, wie sich Teile verschiedener Mineralkörner im Partikel befinden. Das Brechen eines Erzes erfolgt üblicherweise in mehreren Stufen, wobei jede Stufe oder viele der Stufen mit einem Anreiche-rungsprozess zur Entfernung wertlosen Materials kombiniert und dadurch die Kosten für das weitere Brechen dieses wertlosen Materials gespart werden. Diese Anreicherung, bei der einerseits taubes Material entfernt, anderseits ein Vorkonzentrat hergestellt wird, ist von grosser Bedeutung.

Das Mahlen oder Brechen ist ein teurer Vorgang, besonders, wenn kleine Partikelgrössen hergestellt werden sollen. Es würde vom theoretischen Anreicherungsgesichtspunkt aus gesehen genügen, wenn das Mahlen so erfolgen könnte, dass für den Anreicherungsprozess nur monogranulare oder polygranulare monomineralische Partikeln vorliegen. Ein weiteres Brechen dieser Partikeln bringt mindestens nicht nur zusätzliche Brechkosten, sondern auch eine erschwerte Anreicherung mit sich, mit verminderter Kapazität der Anreicherungsmaschinen, verbleibenden wertlosen Partikeln im wertvollen Konzentrat und Verlusten von wertvollen Partikeln im Abfall. Es wurde deshalb versucht, das Mahlen so zu regeln, dass das Mahlglied ein bedeutend gröberes Produkt produziert als gewünscht wird, und dieses Produkt dann zu einer Vorrichtung geleitet wird, die ein Produkt der gewünschten Grösse abscheiden soll, während die dabei entstehende gröbere Fraktion zur Mahleinrichtung zurückgeführt wird. Zur Herstellung dieses für die weitere Anreicherung vorgesehenen Produktes werden fast ausschliesslich Klassierapparate angewandt, die nach dem Prinzip arbeiten, dass Partikeln, deren Fallgeschwindigkeit in dem Medium, gewöhnlich Wasser, das zur Disper-gierung der Partikeln verwendet wird, einen gewissen Wert unterschreiten, zur Anreicherung geleitet werden, während schneller fallende Partikeln zu erneuter Mahlung zurückgeführt werden. Die hierbei erhaltene Aufteilung erfolgt also nur in begrenztem Umfang nach Partikelgrösse. Kleine, reine, schwere Partikeln fallen gleich schnell wie grössere, leichte Mischpartikeln. Der Anreicherungsprozess muss also mit einem Partikelgemisch arbeiten, bei der die spezifisch schwere Substanz in einem stärker gemahlenen Zustand als die spezifisch leichte Substanz vorliegt. Reine, schwere Partikeln werden wieder der Mahleinrichtung zugeführt und kommen oft als allzu feingemahlener Schlamm zurück, während leichte Mischpartikeln, die ein nochmaliges Brechen benötigt hätten, zur Anreicherung gehen.

Wenn stattdessen diese Aufteilung nach Partikelgrösse durch «theoretische Siebung» vorgenommen wird, erfolgt die Aufteilung nach Partikelgrösse und es geschieht also keine Auswahl von schweren Partikeln in dem Material, das zwecks Nachmahlung zur Mühle zurückgeleitet wird. Es hat sieh jedoch gezeigt, dass herkömmliche Siebe bei normaler Mahlung in geschlossenem Kreis wenig zuverlässig sind und deren Anwendungsbereich deshalb auf vielleicht einige wenige Prozent der hier genannten Mahltechnik begrenzt ist.