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Sinkscheider Die Erfindung betrifft einen Sinkscheider zum Trennen
von Stoffgemischen nach der Wichte, insbesondere zum Aufbereiten von feinkörniger
Steinkohle in Schwerstoffsuspensionen.
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Das Aufbereiten von feinkörnigen Stoffen in Schwerstoffsuspensionen
bereitet erhebliche Schwierigkeiten. Die Schwerstoffsuspension verlangt, um sich
nicht zu entmischen, um so stärkere Strömungen im Trennbad, je gröber die Körnung
des Schwerstoffes ist. Das Aufbereitungsgut verlangt dagegen mit Rücksicht auf die
erwünschte statische Trennung um so geringere Strömungen im Bad, je feiner seine
Körnung ist.. Man bevorzugte deshalb bisher bei der Schwerflüssigkeitsaufbereitung
feinkörniger Stoffe Schwerstoffsuspensionen mit sehr feinkörnigem Schwerstoff. Feinkörnige
Schwerstoffsuspensionen weisen jedoch besonders bei höheren Wichten eine hohe Konsistenz
auf. Sie behindern deshalb das Absinken des feinkörnigen Sinkgutes beträchtlich
und sind besonders empfindlich gegen konsistenzsteigernde Verunreinigungen, die
gerade mit feinkörnigen Stoffen in großer Menge in das Trennbad hineingetragen werden.
Schließlich bedingt die sehr große Oberfläche des feinkörnigen Aufbereitungsgutes,
daß große Mengen des feinkörnigen Schwerstoffes an
ihr haftenbleiben
und sich nur schwer durch Abbrausen entfernen und rückgewinnen lassen. Der Aufwand
an Einrichtungen zum Rückgewinnen und Reinigen der Schwerstoffsuspension ist deshalb
bei der Feinkornaufbereitung beträchtlich.
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Es ist ferner bei der Aufbereitung von Erzen, Kohlen u. dgl. im Schwerflüssigkeitsverfahren
bekannt, das aufzubereitende Gut auf einer schwingenden Unterlage, die z. B. nach
Art eines Schnellsctlwingsiebes ausgebildet ist, in aufgelockerter Form in d ie
Schwerflüssigkeit einzubringen. Hierbei wird das Sinkgut in der Regel bis bzw. nahezu
bis zum Austrag auf der Unterlage durch die Schwerflüssigkeit hindurchgeführt. Bei
diesen bekannten Verfahren wird jedoch die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende
Aufgabe, feinkörniges Aufgabegut in möglichst grobkörniger Sahwerstoffsuspensäon
aufzubereiten, nicht gelöst, vielmehr dienen die getroffenen Maßnahmen, wie schon
zuvor erwähnt, lediglich zur Auflockerung des Gutes.
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Zur Lösung der vorbeschriebenen Aufgabe besitzt auch der Sinkscheid
er nach derErfindung zum Trennen von Stoffgemischen nach der Wichte, insbesondere
zum Aufbereiten von feinkörniger Steinkohle mit Zufuhr von Sdhwerflüssigkeit oberhalb
der Schwimmgutschicht, einen sich unterhalb der Oberfläche des Trennbades erstreckenden
Siebboden. Erfindungsgemäß ist der Sinkscheider durch die Zuführung des Aufgabegutes
unter dem Siebboden und Zuleitung .der Sohwerflüssigkei.t über dem Siebboden gekennzeichnet.
Der Siebboden steigt vorzugsweise nach dem S.dhwimmgu.tamstrag hin an und kann durch
einen geeigneten Schwingantrieb in Schwingungen versetzt werden. Hierbei sei ausdrücklich
betont, daß das Erregen von in Schwerflüssigkeit hineinragenden Siebböden zu mechanischen
Schwingungen an sich bekannt ist. Für diese Maßnahme, wie auch für die, Anordnung
von einstellbaren Übenlaufquerschnitten, wird, daher Schutz nur in Verbindung mit
dem Gegenstand des Hauptanspruchs beansprucht.
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Der Siebboden grenzt über dem Aufgabegut einen Schwerflüssigkeitssumpf
ab, der laufend mit frischer Sch"verflüssigkeit gespeist wird. Aus diesem Sumpf
sinkt die zugeführte Schwerflüssigkeit gleichmäßig und mit sehr gering, --r Geschw
indigkeit durch die gesamte große Siebbodenfläche hindurch unmittelbar in den Bereich
des unter dem Siebboden hindurchtauchenden Aufgabegutes. Die Geschwindigkeit, mit
der die Schwerflüssigkeit abwärts durch den Siebboden hindurchtritt, braucht dabei
die Absetzgeschwindigkeit des Schwerstoffes nur wenig zu überschreiten. Da die Schwerflüssigkeit
auf dem kurzen Wege vom Sumpf in die Aufgabegutschicht keine Gelegenheit hat, sich
zu entmischen, so behält sie ihre Wichte im Bereiche der Gutschicht auch dann bei,
wenn eine wesentlich gröbere Körnung des Schwerstoffes gewählt wird, als das bisher
bei der Feinkornaufbereitung notwendig war. Es ist deshalb möglich, das Feinkorn
mit derselben groben Schiverstoffsuspen.sion aufzubereiten, mit der das Grobkorn
in einer Schwerflüssigkeitswäsche aufbereitet wird, so daß nur eine Anlage zum Rückgewinnen
und Reinigen des Schwerstoffes erforderlich ist.
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Der schwingende Siebboden stößt das durch die Auftriebskräfte an ihm
anliegende Schwimmgut unmittelbar an. Das hat zur Folge, daß sich die Schwimmgutschicht
auflockert, eingeschlossenes Sinkgut freigibt und sich infolge des nach der Bädoberfläche
hin ansteigenden Siebbodens, durch Auftriebskräfte unterstützt, nach dem Schwimmgutaustrag
hin in Bewegung setzt, ohne daß es dazu treibender Flüssigkeitsströmungen bedarf.
Die Transportgeschwindigkeit des Schwimmgutes kann durch Auswahl der Siebbodenneigung
und/oder der Schwingungszahl des Bodens den Anforderungen entsprechend bemessen
werden.
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Durch die Schwingbewegung des Siebbodens werden am Gut haftende Luftblasen
losgelöst. Diese können ungehindert durch den Siebboden nach oben entweichen. Das
Aufgabegut kann deshalb dem Sinkscheider auch in trockenem oder feuchtem Zustand
ohne Schwerflüssigkeitsüberschuß aufgegeben werden, so daß auch beim Aufgeben des
Gutes schädliche Strömungen im Trennbad vermieden werden.
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Der neue Sinkscheider erlaubtes. somit, ein feinkörniges Aufbereitungsgut
in grobkörniger Schwerstoffsuspension praktisch nach statischen Grundsätzen aufzubereiten.
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Es ist an sich bekannt, bei Sinkscheidern die Schwerflüssigkeit oberhalb
der Schwimmgutschicht mittels Verteilern aufzugeben, die oberhalb des Trennbadspiegels
angeordnet sind und die Schwerflüssigkeit im freien Fall in das Trennbad eintreten
lassen.
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Hiermit ist es jedoch nicht möglich, ein langsames gleichmäßiges Niedersinken
der Schwerflüssigkeit durch die gesamte Schwimmgutschicht zu verwirklichen. Die
bekannten, oberhalb des Badspiegels angeordneten Verteiler vermögen die Schwerflüssigkeit
nur in einzelnen Teilströmen abwärts fließen zu lassen. Die Teilströme verursachen
jedoch beim Eintreten in den Spiegel des Trennbades starke Wirbelungen in der feinkörnigen
Schwimmgutschicht, die einerseits das Trennergebnis beeinträchtigen und andererseits
das Voranbewegen der Schwimingutschicht zum Austrag hin behindern.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Abb. r zeigt einen Längsschnitt und Abb.2 einen Querschnitt des Sinkscheiders
in Richtung der Linie a-d.
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In dem mit Schwerflüssigkeit gefüllten Trennbehälter r ist ein Siebboden
2 angeordnet, der am Aufgabeende 3 des Behälters r von oben in die Schwerflüssigkeit
eintaucht und sich nach dem Schwimmgutaustrag 4 hin unterhalb der Schwerflüssigkeitsoberfläche
erstreckt. Der Siebboden nimmt die volle Breite des Trennbehälters ein und steigt
nach dem Schwimmgutaustrag 4 hin an. Die Sieblochung des Bodens 2 ist so eng, daß
das Aufgabegut nicht hindurchzutreten vermag, jedoch so
weit, daß
sie das Schwerstoffkorn der Schwerstoffsuspension unbehindert hindurchläßt. Auf
diese Weise entsteht oberhalb des Siebbodens ein Schwerflüssigkeitssumpf 5. Der
Sumpf 5 wird über die Rohrleitungen 6 mit nach Wichte und Menge geregelter Schwerflüssigkeit
gespeist. Prallbleche 7 lenken die zugeführte Schwerflüssigkeit in horizontale Richtung
um, vernichten ihre Strömungsenergie und verteilen sie über die gesamte Fläche des
Sumpfes. Dadurch wird erreicht, daß die zugeführte Schwerflüssigkeit gleichmäßig,
mit sehr geringer Strömungsgeschwindigkeit abwärts durch den Siebboden hindurchsinkt.
Das bei 3 aufgegebene Gut taucht unter dem Siebboden 2 hindurch und bewegt sich
im Bereiche der durch den Siebboden abwärts sinkenden Schwerflüssigkeit von genauer
Wichte nach dem Schwimmgutaustrag hin. Längs dieses Weges sinken die schweren Bestandteile
des Aufgabegutes im Trennbehälter i abwärts und werden mit bekannten Mitteln, z.
B. durch eine Abzugsdüse 8, aus dem Behälter ausgetragen.
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Der Siebboden 2 bildet, wie die Zeichnung erkennen läßt, den Boden
einer Wanne 9, die an Federn io schwingungsfähig aufgehängt ist und durch einen
Schwingantrieb i i beliebiger Bauart in beliebige Schwingungen versetzt wird. Die
Wanne 9 enthält den Schwerflüssigkeitssumpf 5. Sie weist am Aufgabeende ein Aufgaberohr
12 für das Aufgabegut auf, das sich bis zum tiefsten Punkt des Siebbodens 2 erstreckt.
Ferner ist an einer Wand der Wanne 9 ein durch einen Schieber einstellbarer überlaufquerschnitt
13 vorgesehen, aus dem Schwimmgutfehlkorn, das nach oben durch den Siebboden hindurchgetreten
ist, abgeführt wird. Seitliche Führungsbleche 14 an der Wanne 9, die sich zu beiden
Seiten des Siebbodens 2 abwärts erstrecken, halten den Gutsstrom im Bereiche des
Siebbodens.
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Der schwingende Siebboden 2, 9 stößt das durch Auftriebskräfte an
ihm anliegende Schwimmgut unmittelbar an und lockert dadurch die Schwimmgutschicht
auf, so daß eingeschlossenes Schwergut unbehindert absinken kann. Durch die Aufwärtsneigung
des Siebbodens entsteht wie bei einer Siebmaschine eine Transportbewegung der Schwimmgutschicht
schräg aufwärts nach dem Schwimmgutaustrag q. hin. Das Schwimmgut wandert somit
bei entsprechender Bemessung der Siebbodenneigung ohne nennenswerte Strömungen der
Schwerflüssigkeit im Trennbad nach dem Schwimmgutaustrag und kann dort durch ein
Schöpfrad 15 od. dgl. Mittel aus dem Bad herausgehoben werden.