DE729487C - Trennung eines Stoffgemisches in elektrisch leitender Fluessigkeit durch elektrischen Strom - Google Patents

Description

• Trennung eines Stoffgemisches in elektrisch leitender Flüssigkeit durch elektrischen Strom Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, durch welches ein Stoffgemisch mit unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit, z. B. ein Erz, in seine Bestandteile getrennt werden soll.
• Es ist vorgeschlagen worden, die Trennung von Stoffgemischen mittels elektrostatischer Anziehung vorzunehmen. Für dieses bekannte Verfahren sollen mit Schiefer belegte und darüber mit einer Fettschicht versehene Metalltafeln in Anwendung kommen, über welche die durch einen Elektrolyten leitend gemachten Stoffgemische geführt werden. Die Metalltafeln und Elektrolyte sind je mit einem Pol einer elektrischen Spannungsquelle verbunden, so daß die besser leitenden Bestandteile der Trübe an den Tafeln haften und nach Abschalten der Spannung und Unterbrechung des Trübestromes getrennt von der Trübe abgespült und aufgefangen werden können. Die bekannte Einrichtung hat also die Nachteile, daß mit ihr absatzweise gearbeitet werden kann. Fernei benötigt sie sehr hohe Spannungen, wodurch die Gefahr von Kurzschlüssen gegeben ist.
• Nach. einem anderen Vorschlag sollen in einer Flüssigkeit fein verteilte Stoffe ebenfalls unter Ausnutzung der elektrostatischen Anziehung geschieden werden. Es werden hierfür nichtleitende Platten vorgeschlagen, in denen Elektroden eingebettet sind, die wechselweise entgegengesetzt geladen werden. Die Flüssigkeit, deren Dielektrizitätskonstante zwischen denen der zu trennenden Stoffe liegen soll, wird über die Platte geleitet, so daß die Anteile, deren Dielektrizitätskonstante größer ist als die der Flüssigkeit, an der Platte haften. Auch bei diesem Verfahren muß die Platte in gewissen Zeitabständen von den anhaftenden Bestandteilen befreit werden, ein kontinuierlicher Betrieb ist also nicht möglich. Zudem erfordern die hohen Spannungen wegen der großen Kurzschlußgefahr teure Konstruktionen. Da besondere Anforderungen bezüglich der Dielektrizitätskonstante gestellt werden, müssen teure Flüssigkeiten in Anwendung kommen. Die bekannten Verfahren mittels elektrostatischer Scheider sind also nicht nur umständlich, sondern auch unwirtschaftlich.
• Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Sie besteht darin, daß die Trennung eines Stoffgemisches, das aus Anteilen mit unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit und bei dem das Stoffgemisch in einer elektrisch leitenden Flüssigkeit einem elektrischen Strom ausgesetzt wird, derart erfolgt, daß das Stoffgemisch vermittels der elektrisch leitenden Flüssigkeit in einem breiten Kanal durch ein Magnetfeld (N-S) etwa senkrecht zu den Kraftlinien hindurchgeführt wird, daß der elektrische Strom mittels Elektroden durch die Flüssigkeit in ihrer Strömungsrichtung oder in entgegengesetzter Richtung geleitet und den Stoffteilchen gleichmäßig ein Bewegungsimpuls entgegengesetzt zu dem Impuls aufgezwungen wird, welcher in den elektrisch. leitenden Anteilen gemäß der Dreifingerregel entsteht, so daß das Stoffgemisch nach Maßgabe der Leitfähigkeit in zwei oder mehrere Anteile zerlegt wird, die alsdann durch den Flüssigkeitsstrom zwei oder mehreren verschiedenen Auslässen zugeführt werden.
• Durch die Erfindung werden nicht nur die den elektrischen Scheidern anhaftenden Nachteile vermieden, sondern sie bietet darüber hinaus den Vorteil einer sehr intensiven Scheidung, da die Stromstärke des elektrischen Stromes sowie die Stärke des Magnetfeldes ohne jede Gefahr beliebig groß gewählt werden können.
• In der Zeichnung ist eine Vorrichtung als Beispiel dargestellt, mit der man das Verfahren durchführen kann. Hierbei gibt die Abb. i einen mittleren Längsschnitt durch die Vorrichtung. Die Abb. 2 zeigt einen Grundriß und die Abb. 3 läßt eine andere Ausführungsart als Schnitt nach der Linie A-B erkennen.
• Zwischen den Magnetpolen N und S ist ein Kanal rc angeordnet mit einem Zufluß b für das Wasser und einer Zulaufrinne c für das scheidende Erz. Der Kanal ist am hinteren Ende in zwei Rutschen d und e gegabelt. In dem Kanal sind ferner zwei Elektroden f und g angeordnet, welche gegen den Kanal selbst isoliert sind, im übrigen aber in dem Innern des Kanals Freiliegen; diese sind mit einer Gleichstromquelle L verbunden. Der Kanal a ist, wie besonders die Abb. 2 erkennen läßt, auf den beiden Querseiten mit einer Reihe von Rohrleitungen i, 1e und entsprechenden Zu- bzw. Abflußleitungenna bzw. za versehen. Diese Leitungen sind über eine Kreiselpumpe miteinander verbunden. Ferner sind die Leitungen k nach dem Innern des Kanals a jeweils durch ein Sieb abgedeckt.
• Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt: Durch den Zulauf b wird eine Flüssigkeit zugegeben, welche den elektrischen Strom leitet, z. B. leicht angesäuertes Wasser. Die Menge der Flüssigkeit ist so, daß der Querschnitt des Kanals ce im Bereich zwischen den Punkten C und D vollständig ausgefüllt ist. Es entsteht so ein Hauptstrom, welcher im Grundriß von links nach rechts fließt (ausgezogene Pfeile). Durch das Rohrsystem m, i, 1e, ia wird ein Querstrom erzeugt, welcher senkrecht zu dem vorgenannten Strom geht und durch die gestrichelten Pfeile angedeutet ist.
• Wenn man nun durch die Zulaufrinne c ein Erz aufgibt, z. B. Zinkblende, die mit Quarz verwachsen ist, konzentriert sich der von der Elektrode f nach der Elektrode g fließende Strom nun in den Teilen des Erzes, die besonders leitfähig sind, d. h. in der Zinkblende, während der Quarz durch den Strom praktisch gar nicht beeinflußt wird. Nach der bekannten Dreifingerregel übt das Magnetfeld auf die stromdurchflossenen Teile, also die Zinkblende, eine Kraft aus, die in Abb. 2 mit P bezeichnet ist. Die metallhaltigen Teile werden also nach der Wandung o des Kanals abgedrängt und gelangen so in die Auslaßrutsche d. Die unhaltigen Teile unterliegen, wie gesagt, nicht der elektrodynamischen Beeinflussung, sondern lediglich dem Querstrom der Flüssigkeit, welcher durch die gestrichelten Pfeile angedeutet ist. Sie werden also nach der Seitenwand p des Kanals zu bewegt und gelangen so in die Rutsche e. Unterhalb der beiden Rutschen sind Siebe aufgestellt, durch welche die festen Stoffe von der Flüssigkeit getrennt werden. Die Förderflüssigkeit wird dann in einem Gefäß gesammelt und durch eine Pumpe in den Zulauf b zurückgebracht.
• Es ist bereits ein Naßmagnetscheider beschrieben worden, bei dem zwischen den Magnetpolen ein senkrecht stehendes, mit Wasser gefülltes Rohr angeordnet ist. Dieses ist oben in zwei Arme gegabelt, wovon der eine zur Zuleitung des Gutes im Wasserstrom, der andere für den Abzug des Wasserstromes dient. Unterhalb der Magnetpole sind an dem Rohr Leitungen zum Einführen von Wasserstrahlen als zusätzliche Flüssigkeitsströmung angeschlossen, welche auf die im Rohr absinkenden Gutsteilchen eine seitliche Bewegungskomponente ausüben sollen. Da es sich aber hier um einen Magnetscheider handelt, unterscheidet sich die bekannte Einrichtung wesentlich von der Erfindung.
• Wie die Abb. 3 zeigt, kann man zur Bewegung der unhaltigen Teile in einfachster Weise auch die Schwerkraft ausnützen; es ist zu diesem Zweck nur erforderlich, den Kanal a ebenso wie die Magnete N und S geneigt anzuordnen. Die unhaltigen Teile haben das Bestreben, infolge der Schwerkraft nach rechts unten zu wandern und werden hierbei durch keinerlei elektrodynamische Kräfte behelligt. Bei den haltigen Teilen überwiegen dagegen die letztgenannten Kräfte und ziehen sie schräg aufwärts. Auf diese Weise gelangen wieder die haltigen Teile in die Rutsche d und die unhaltigen in die Rutsche e.
• Bei der Anordnung nach Abb. 3 ist es naturgemäß erforderlich, daß der Querschnitt des Kanals von dem Punkt C bis zu den Enden der Rutschen d und e vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist. Bei waagerechter Lage des Kanals a braucht diese Bedingung dagegen nicht vollständig erfüllt zu sein; es muß aber immerhin so viel Flüssigkeit vorhanden sein, daß die Teile sich unter dem Einfluß der Querströmung bzw. der elektrodynamischen Kräfte nach den verschiedenen Auslässen zu bewegen können.
• Das Verfahren eignet sich, wie gesagt, nicht nur für die Trennung eines Stoffgemisches, dessen Bestandteile teils elektrisch leitfähig, teils überhaupt nicht leitfähig sind, sondern allgemein für Stoffe mit Bestandteilen, deren Leitfähigkeit untereinander verschieden ist. Als Beispiel sei ein Gemisch von Metallabfällen genannt, das zum Teil aus Bronze-, zum Teil aus Weißmetallspänen besteht. In diesem Fallewerden diejenigen Teile, welche die beste Leitfähigkeit haben, in die Schurre d und diejenigen mit der kleineren Leitfähigkeit in die Schurre e abgeführt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Trennung eines Stoffgemisches, das aus Anteilen mit unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit besteht und bei dem das Stoffgemisch in einer elektrisch leitenden Flüssigkeit einem elektrischen Strom ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Stoffgemisch vermittels der elektrisch leitenden Flüssigkeit in einem breiten Kanal durch ein Magnetfeld (N-S) etwa senkrecht zu den Kraftlinien hindurchgeführt wird, daß der elektrische Strom mittels Elektroden durch die Flüssigkeit in ihrer Strömungsrichtung oder in entgegengesetzter Richtung geleitet und den Stoffteilchen gleichmäßig ein Bewegungsimpuls entgegengesetzt zu dem Impuls aufgezwungen wird, welcher in den elektrisch leitenden Anteilen gemäß der Dreifingerregel .entsteht, so daß das Stoffgemisch nach Maßgabe der Leitfähigkeit in zwei oder mehrere Anteile zerlegt wird, die alsdann durch den Flüssigkeitsstrom zwei oder mehreren verschiedenen Auslässen zugeführt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsimpuls durch einen zusätzlichen, quer zum Hauptstrom gerichteten Flüssigkeitsstrom. (na, i, k, n) bewirkt wird.
3. 3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem Einlaß und zwei oder mehr Auslässen (d, e) versehener, allseitig geschlossener Kanal (a) zwischen zwei Magnetpolen (N-S) angeordnet ist, daß nahe dem Einlaß und den Auslässen zwischen den Seitenwandungen (o, p) und gegen diese isoliert je eine an dem Pluspol bzw. Minuspol einer Gleichstromquelle (L) angeschlossene Elektroden (f, g) derart angebracht sind, daß die Elektroden senkrecht zu den Kraftlinien des Magnetfeldes liegen, und daß an den Seitenwänden des Kanals mehrere Zu-und Abflußrohre (i, k) für Wasser angeschlossen sind. q. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (a) an Stelle der Zu- und Abflußleitungen mit seitlicher Neigung versehen ist, so daß die Schwerkraft der Stoffteile als Bewegungsimpuls wirkt.