DE597322C - Verfahren zur Aufbereitung von metallhaltigen Giessereirueckstaenden - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AIH
12. JUNI 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 1 a GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. Februar 1931 ab

Beim Schmelzen und Vergießen von Metallen entstehen Rückstände und Abfälle in Form von sogenannten Krätzen, Aschen u. dgl., welche nicht unbeträchtliche Mengen der geschmolzenen Metalle oder Metallegierungen enthalten und daher zur Rückgewinnung und Wiedernutzbarmachung derselben einem Aufbereitungsprozeß unterworfen werden. Dieser besteht gewöhnlich darin, daß die Rückstände in irgendwelchen Mühlen gemahlen werden und sodann die gröberen Metallteile durch Absieben von dem vermählen en Staub getrennt werden. Aber auch dieser Staub enthält noch Metallteile in feinster Form, welche unter Benutzung ihres höheren spezifischen Gewichtes durch einen nassen Aufbereitungsprozeß von den nichtmetallischen Bestandteilen sich trennen lassen.

Mit dieser Arbeitsweise sind nun verschiedene Nachteile verbunden, die u. a. darin bestehen, daß die Staubentwicklung beim Mahlen, selbst unter Benutzung völlig geschlossener Mühlen, beim Füllen und Entleeren derselben sowie bei der Handhabung des Staubes die bedienenden Leute empfindlich belästigt und schädigt. In einer anderen Arbeitsweise, nämlich der Verbindung von trockenem Mahlen mit nachfolgender nasser Aufbereitung, liegt eine unnötige Erschwerung des Aufbereitungsverfahrens. Ein direktes nasses Vermählen liefert nasse Produkte, welche für ihre Weiterverwendung wieder getrocknet werden müssen; auch ist das Metallausbringen nicht dem erforderlichen Maße entsprechend.

Es wird daher ein neues Verfahren vorgeschlagen, welches darin besteht, daß die Abfälle in einer Kugelmühle oder einem ähnlichen Zerkleinerungsapparat derart vermählen werden, daß man einen scharfen Luftstrahl in das Mahlgut hineindringen läßt, welcher den entstandenen spezifisch leichteren Staub emporwirbelt und welcher alsdann durch eine Vakuumvorrichtung abgesaugt wird, während das schwerere Konzentrat entweder in der Trennungsapparatur staubfrei zurückgehalten oder von dieser kontinuierlich ausgetragen wird.

Maßnahmen ähnlich erscheinender Art sind bereits wiederholt bekanntgeworden. Man hat z. B. trocken mahlende Kugelmühlen an eine Entstaubungsanlage bekannten Systems angeschlossen. Hierdurch wird erreicht, daß der beim Mahlen innerhalb der Kugelmühle aufgewirbelte Staub aus dem oberen Teil des Gehäuses der Kugelmühle abgesaugt wird. Dieses ist aber nur ein Teil der Gesamtmenge des Staubes, so daß eine beträchtliche Menge hiervon nicht erfaßt wird, sondern bei dem spezifisch schwereren Produkt verbleibt und dessen Qualität durch seine Anwesenheit verschlechtert.

Ein anderes Verfahren läßt die Abfälle in einer Kugelmühle vermählen und schickt den

Siebdurchfall der Mühle durch einen zyklonartigen Zentrifugator, in welchem der teilweise entstandene Staub abgeblasen wird und aus welchem das Grobe in die Kugelmühle S zurückfällt, um hier weitervermahlen zu werden.

Wiederum bei einem anderen Verfahren streicht ein Luftstrom entgegengesetzt der Bewegung des Mahlgutes durch eine Kugelmühle konischer Form., Da dieser Luftstrom sich aber parallel zum Mahlgut bewegt, kann ein ständiges Aufwirbeln und dadurch die von dem vorliegenden Verfahren beabsichtigte Bildung einer besonders starken und stetigen Staubentwicklung in Form einer Staubwolke nicht hervorgerufen werden.

Auch ein anderes Verfahren, welches z. B. Metalloxyde zum Ausscheiden der Metallteilchen einem Druck unterwirft,, welcher ausreicht, um'das Metalloxyd in Mehl zu verwandeln, während die Metallteilchen erhalten bleiben, worauf das Mahlgut einem Luftstrom ausgesetzt wird, welcher den Staub von den Metallteilchen hinwegbläst, läßt nichts von den besonderen Maßnahmen efkennen, die das vorliegende Verfahren ausübt, um eine solche Trennung mit besonderer Wirkung hervorzurufen.

Ebensowenig ist dieses der Fall bei einer Arbeitsweise, nach welcher Schotter oder ähnliches, mehr oder weniger grobstückiges Material durch einen Reibungsprozeß mit gleichzeitiger W'indscheidung mittels Bearbeitung des Gutes in einer gegebenenfalls auch zerkleinernd wirkenden Schlagstiftmühle, durch die ein Luftstrom derart hindurchgeführt wird, daß er, axial in das Gehäuse eintretend, den oder die Schlagstiftkörbe umspült, von Oberflächenverunreinigungen befreit wird. Die . Intensität der Staubentwicklung mittels gegenprallender Luftstrahlen ist unvergleichlich größer, als wenn, wie bei dem soeben beschriebenen Verfahren, staubhaltiges Gut durch einen Luftstrom nur einfach hindurchfällt, welcher das • Gehäuse in voller Breite durchzieht.

Auch bei allen sonst im Schrifttum bekannten Hinweisen auf die Entfernung von Staub bei Mahl- oder Trennungsprozessen findet sich niemals ein Kennzeichen für besondere Maßnahmen, deren Zweck ist, die Staubbildung so stark wie die vorliegende Erfindung zu gestalten. Wenn ähnlich scheinende Maßnahmen sonstwie ergriffen sind, z. B. um Zementstaub abzuscheiden, so bedienen sich diese feststehender Behälter, welche nicht die Wirkung haben, welche eine rotierende Trommel aufweist, in welcher das Gut, gegen das der Luftstrahl prallt, in ständiger Bewegung zur Bildung neuer Oberflächen gehalten wird.

Γ Ein Verfahren endlich, nach welchem metallhaltige Erze mit Wasserstrahlen behandelt werden, kann nicht im entferntesten die Wirkung ausüben wie prallende Luftstrahlen, ganz abgesehen davon, daß ein nasses Anreicherungsgtit erhalten würde, dessen Trocknung im Fall feiner Metallteilchen, wie sie in Gießereirückständen erhalten sind, zu einer ■ teilweisen Oxydation und damit zu einer Schädigung des Anreicherungsgutes führen müßte.

Bei einem trockenen Verfahren, welches Koks und Schlacke in \^rerbrennungsrückständen dadurch trennen will, daß das Gut in einer konischen Trommel einer stetigen Umwälzbewegung unterworfen wird, durch welche die spezifisch leichten Koksstücke auf die Oberfläche befördert werden, dient ein Luftstrom nur dazu, um den Koks von der schwereren Schlacke zu entfernen, nachdem die Trennung bereits vorher ohne Einwirkung des Luftstromes, allein durch die mechanische Umwälzbewegung, erfolgt ist. Auch hierbei handelt es sich nicht um die Entfernung von Staub, da beim Vermählen eines Gemenges von Koks und Schlacke beide Teile in Form von Staub entfernt würden.

Der Zweck des neuen Verfahrens ist, in einem einzigen Arbeitsgang, im besonderen ohne Zwischentransporte durch Becherwerke oder irgendwelche ähnlichen oder anderen Maßnahmen, Gießereiabfälle oder sonstiges Material, welches aus Stoffen verschiedener Festigkeit zusammengesetzt ist, durch Vermahlen unter gleichzeitiger Einwirkung eines oder mehrerer eindringender Luftstrahlen auf das Mahlgut während der Vermahlung und gleichzeitiger Absaugung der aufgewirbelten Staubmengen, bestehend aus dem weniger festen Material, in zwei voneinander verschiedene Klassen Material sauberer und besser zu trennen, als es bisher möglich war.

Es wird nun eine Beschreibungsart des Verfahrens gegeben. Eine Kugelmühle normaler Bauart mit hohler Welle auf einer oder auf beiden Seiten wird in bekannter Weise derart an eine Vakuum bzw. Unterdruck erzeugende Anlage angeschlossen, daß- im oberen freien Teil des Mahl raunies ein Unterdruck erzeugt wird. Die den Unterdruck erzeugende Maschine kann vor oder hinter ein Sackfilter, elektrische Staubniederschlagung oder auf sonstige Weise den Staub abscheidende Einrichtung gestellt werden. Da'115 es nun darauf ankommt, im Innern der Mahlanlage nicht einen stationären Unterdruck, sondern eine rasche Luftgeschwindigkeit zu erreichen, um den beim Mahlen entstehenden Staub sofort abzubefördern, ist außer zur Luftabförderung vor allem für eine geeignete Luftzuführung zu sorgen. Durch Versuche

ist nun festgestellt worden, daß es zur Erzielung einer guten, schnell wirkenden Trennung sehr darauf ankommt, in welcher Weise diese Luftzuführung in das Innere des Mahlgehäuses erfolgt. Es ist festgestellt worden, daß es von wesentlicher Bedeutung ist, daß ein Luftstrahl mit beträchtlicher lebendiger Kraft, unter Umständen stoßweise, auf das zu entstaubende Mahlgut, jedenfalls mit beträchtlicher Geschwindigkeit, einwirkt. Um dieses zu erreichen, werden durch die hohle Welle ein bzw. mehrere Rohre eingeführt, welchen aus Düsen oder Abzweigrohren ein oder mehrere scharfe, unter Umständen bewegte Luftstrahlen entströmen, die gegen das Mahlgut zu richten sind. Die Wirkung dieses Luftstrahles läßt sich auf verschiedene Weise erreichen:

i. indem das Mahlgehäuse während des Mahlvorganges allseitig dicht geschlossen ist. Dann wird durch die Vakuumpumpe an der Absaugestelle ein Unterdruck erzeugt, welcher das Hereinreißen von Luft durch das die hohle Welle durchführende Rohr herbeiführt.

2. Durch eine gesonderte Gebläsevorrichtung wird Luft durch das die hohle Welle durchführende Rohr, evtl. stoßweise, gegen das Mahlgut eingeblasen. Der aufgewirbelte Staub wird sodann durch die schon unter Punkt ι genannte Vakuumpumpe bzw. einen Exhaustor abgesaugt, und, wie es auch für den Punkt 1 gilt, einem Tuchfilter oder einer elektrischen Staubniederschlagsanlage zugeführt.

■35 3. Dieser dritte Fall stellt eine Verbindung von den Fällen 1 und 2 dar, insofern, als die durch eine^Maschine abgesaugte Luft nach ihrer vorhergehenden Befreiung von Staub durch ein und dieselbe Maschine dem Mahlgehäuse wieder zugeführt wird.

Der Unterschied gegenüber bekannten Verfahren liegt darin, daß die Luft nicht irgendwie dem Mahlgchäuse überhaupt, sondern im besonderen durch die hohle Welle zugeführt wird und mit stärkerer lebendiger Kraft gegen das Mahlgut geblasen oder gesaugt wird. Zur Erfüllung dieser Forderung kann wesentlich dazu beitragen, daß das bzw. die Rohre oder Düsen, welche gegen das Malilgut blasen bzw., hervorgerufen durch Vakuum, stark gegen dasselbe saugen, beträchtlich geringeren !Durchmesser haben, während das Absaugrohr diesen gegenüber einen weiteren Durchmesser haben kann. Die Luft würde dann in den gegen das Mahlgut gerichteten Rohren eine größere Geschwindigkeit als iii dem Absaugrohr haben.

Die geschilderte Apparatur läßt sich auch zur Trennung solcher Stoffe benutzen, welche eines Mahlens nicht bedürfen. Dieser Fall tritt ein, wenn die Stoffe aus härteren, festeren und weniger festen Teilen zusammengesetzt sind. Dann können die härteren, festeren Teile des Gutes das Zerdrücken bzw. Zerreiben der weniger festen Teile übernehmen. In einem solchen Fall kann man sich ebenfalls der Kugelmühlen oder diesen ähnlicher Maschinen bedienen, wobei dann die Kugeln oder sonstiges, der Zerkleinerung dienenden zusätzlichen Inhalts, herauszunehmen sind.

Des weiteren können auch andere Stoffe als die genannten Gießereiabfälle, wie z. B. Erze, Aufbereitungsprodukte anderer Verfahren, Hüttenprodukte, keramische Stoffe usw., .nach diesem Verfahren behandelt werden.

Eine verstärkte Wirkung der auf das Mahlgut auftreffenden und den Staub aufwirbelnden Luft kann dadurch herbeigeführt werden, daß die Luft stoßweise zugeführt wird oder daß die Luftstrahlen durch Bewegung des Zuführungsrohres, gewissermaßen schwingend, das Mahlgut bestreichen. Auch kann an Stelle mehrerer einzelner Luftstrahlen durch schlitzartige Ausbildung der Luftzuführung ein fächerartiges Bestreichen des Gutes und damit eine verstärkte Wirkung herbeigeführt werden.

Wenn die sogenannte Windsichtung, d. h. die Trennung verschieden schwerer mineral ischer Stoffe durch Luftströme, sich bisher im praktischen Betriebe nicht hat durchsetzen können, so ist dieses unzweifelhaft darauf zurückzuführen, daß bisher lediglich'die Art der Behandlung keine richtige gewesen ist. Wenn so vorgegangen wird nach den Grundsätzen, die in den vorstehenden Ausführungen dargelegt worden sind, kann z. B. selbst das Feine unter 0,5 mm, welches durch gewöhnliches Mahlen und Absieben einer auf gewohnliche Weise gemahlenen Gießkrätze vom Mcssingschmelzofen erhalten worden ist, in eine reine, von Oxyden und Schlacken freie Metallmasse einerseits und unfühlbaren Oxyd- bzw. Schlackenstaub andererseits gotrennt werden. Ein solches Produkt, wie es zu dieser Trennung benutzt wurde, wurde bisher auf Hüttenwerken unter Verlust des legierten Zinks auf Rohkupfer verhüttet, während man nach dem beschriebenen Verfahren aus demselben je nach dem Metallgehalt bis 70 °/₀ feines Messingkorn abscheiden kann, welches sich evtl. unter einer Salzdeckc umschmelzen und zu neuen Messingblöcken vergießen läßt. Da das Metall frei von Oxyden ist, wird die Salzschmelze nicht wie sonst durch diese verschlechtert und kann immer wieder benutzt werden. Wenn nämlich mit Oxyden oder Schlackenstaub durchsetzter Metallstaub bzw. feines Metallkorn unter einer flüssigen Salzschmelze geschmolzen wird, lösen sich diese nichtmetallischen

Staubanteile in der Salzschmelze, verdicken dieselbe und verhindern ein gutes Untersinken. Dieses tritt natürlich nicht ein, wenn gereinigtes Metall mit dem Salz verschrnolzen wird. In gleicher Weise wie gemahlene Messingstäube lassen sich auch andere Metalle, selbst Aluminiumrückstände, säubern. Umgekehrt lassen sich aber auch, wenn so leichte Metalle wie Aluminium in Rückständen oder Abfallprodukten in Form von Blattschnitzeln dünnst gewalzt vorliegen, verteilt in, niditmetaJuischem schwererem Material, durch den behandelten Luftstrom die leichteren Aluminiumteile herausziehen, während die schwereren nichtmetallischen Teile in dem behandelnden Raum zurückbleiben.

Claims (7)

1. Patentanspküchu:

   i. Verfahren zur Aufbereitung von metallhaltigen Gießereirückständen oder sonstigen Stoffen ungleichmäßiger Härte . durch Behandlung mit heftigen Luftströmen in einer umlaufenden Mahltrommel, dadurch gekennzeichnet, daß bei der ■ Vermahlung die leichten Gutsbestandteile durch unmittelbar gegen das Gut mit prallender Strahlwirkung gerichtete Luftstrahlen innerhalb der Trommel zu einer

   Staubwolke aufgewirbelt und abgesaugt werden.
2. 2. Anwendung des Verfahrens nach' Anspruch ι auf bereits vorzerkleinertes oder vorgemahlenes Gut.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es auch ohne Anwendung besonderer Mahlkörper in der Trommel, also lediglich in Ausnutzung der Mahlwirkung der härteren Gutsanteile durchgeführt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen das Gut prallenden Luftstrahlen durch die Saugwirkung des in der Trommel erzeugten Unterdruckes hervorgerufen werden.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Luftstrahlen stoßweise gegen das Mahlgut geführt werden.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrahlen schwingend gegen das Mahlgut geführt werden.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein fächerförmiger Luftstrahl in bestimmter Richtung oder schwingend gegen das Mahlgut geführt wird.