DD217435A1 - Nassaufbereitungsverfahren zur herstellung hochwertiger schlaemmkreideprodukte - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beinhaltet ein Nassaufbereitungsverfahren zur Herstellung hochwertiger Schlaemmkreideprodukte aus Kreide und Kreidegrand. Mit diesem Verfahren ist es moeglich, die Rohkreide so aufzubereiten, dass keine Kreideverluste auftreten und Kreideprodukte bis 5 mm herstellbar sind. Der bei Rohkreideaufbereitung in der ersten Hydrozyklonklassierstufe Kreidegrand wird durch eine Nassmahlung aufgeschlossen und so dem Klassierprozess als Kreidesuspension wieder zurueckgefuehrt. Durch Verwendung von Hydrozyklonen und Dekanter als Klassieraggregate sind hochwertige Schlaemmkreidesuspensionen herstellbar. Die durch Hydrozyklonklassierung erhaltenen Kreidesuspensionen werden auf gebogenen Sieben gereinigt und der Entwaesserung zugefuehrt.

Description

Titel der Erfindung

Naßaufbereitungsverfallren zur Herstellung hochwertiger Schläinmkreideprodukte

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Naßaufbereitungsverfahren zur Herstellung hochwertiger Schlämmkreideprodukte aus Kreide und Kreidegrande

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bs ist bekannt, daß die Aufbereitung von Rohkreide auf trockenem oder nassem Wege erfolgt ο Die trockene Aufbereitung von Rohkreide wird dabei selten angewendete Hierfür zeichnen die schlechte Rieselfähigkeit und das ungenügende Pluidisierungsverhalten trockener Kreideprodukte, die starke Brückenbildung in Bunkern sowie der hohe Energieverbrauch zwecks pneumatischer Förderung der Produkte verantwortlich. .

In der Kreideaufbereitung haben sich jedoch überwiegend nasse Aufbereitungsverfahren durchgesetzt· In allen technischen Anlagen sind dabei die Prozesse Dispergieren und Klassieren qualitätsbestimmend, während die Entwässerung auf Grund der hohen Energiekosten insbesondere die Wirtschaftlichkeit des Aufbereitungsverfahrens beeinflußte

Der Dispergier- oder Schlämmprozeß ist die erste Prozeßstufe der nassen Rohkreideaufbereitungo Er verfolgt das Ziel, die Rohkreide so in Wasser zu dispergieren, daß die erhaltene Suspension für die weitere Verarbeitung und Anreicherung der Kreide geeignet ist«. Gleichzeitig werden dabei grobe Verunrei-

nigungen aus der Rohkreidesuspension entfernt, während feinste Verunreinigungen in der Suspension verbleiben«. Beschließt sich eine in der Regel mehrstufige Klassierung der Rohkreidesuspension an, in der verschiedene Kreideproduktqualitäten erzeugt werden« Dabei fällt in der ersten Klassierstufe ein Grobgut, der sogenannte Grand, an, während das Feingut der einzelnen Klassierstufen die verschiedenen Fertigkreidesuspensionen darstellen« Der Kreidegrand, der noch einen hohen Anteil an Kreide enthält, wird als minderwertiges Produkt verkauft oder ver-

haldet· :

Das Grobgut der zweiten und aller weiteren Klassierstufen wird in der Regel im Kreislauf geführt und dem Aufgabemassenstrom der jeweils vorgeschalteten Klassierstufe zugegebene Das Feingut besitzt eine Korngrößenzusammensetzung, die einer Fertig- produktqualität entspricht, wobei bei der Naßaufbereitung nur Fertigprodukte d\~ - 99,5 % (99,5 Masse-% ^ 45 /Um) herstellbar sind· Feinere Produkte bis d~₂ - 99,95 % (99,95 Masse-# - 32: /.um) sind nur herstellbar, in dem das Produkt einer energieintensiven Entwässerung zugeführt wird, um eine anschließende energie- und apparateintensive Trockenmahlung und Sichtung zu realisieren* Bekannt ist ein weiteres Verfahren, bei dem das Sichterfeingut wieder verflüssigt und zu dr £ ioo % [ (100 Masse-% & 5 yvoa) in Feinstmahlanlagen aufgemahlen wird· Die bekannten Verfahren zur nassen Aufbereitung von Kreide weisen den Mangel auf, daß in den Aufbereitungsanlagen eine hohe Störanfälligkeit besonders in den Klassierstufen auftritt und teilweise die geforderten Endproduktqualitäten nicht gewährleistet werden, da sich Verunreinigungen, die durch die Vörabsiebung nicht entfernt werden können, in den Produkt strömen befinden, so daß es zu Störungen in den nachfolgenden Prozeßstufen kommt und auch in den Fertigprodukten Qualitätsminderungen auftreten· Weiterhin ist von Nachteil, daß bei der Naßaufbereitung höchstwertige Schlämmkreideprodukte nur durch apparate- und energieaufwendige Trockenmahlung mit nachfolgender Sichtung und Naßmahlung erzeugbar sind· Darüber hinaus kann durch die bekannten Verfahren der Werte toff Kreide nicht maximal zu Bndprodukten ausgenutzt werden, da ein hoher Anteil Wertstoffkomponente im Grand verbleibt.

Ziel der Extindung

jäs ist das Ziel der Erfindung,, ein Naßauf bereit längsverfahren für Kreide und Kreidegrand zu entwickeln, mit dem as möglich ist, hocteertige_p .fein- und feinstkörnige Schl&siEakreideprodukte bei hoher Ausnutzung «des Wertstoffes Kreide und geringem apparativen und energetischen Aufwand au erzeugen*

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verunreinigungen im Klasaierprozeß und im Endprodukt durch ein geeignetes Abscheideverfahren zu beseitigen und zum anderen parallel dazu die Qualität der Endprodukte zu steigern, in dem die Naßaufbereitung so erfolgt, daß auch eine Klassierung im Fein- und Feinstkornbereich möglich ist, so daß eine aufwendige und notwendige Zwischenproduktentwässerung für die !rockenmahlung und Sichtung entfällt· Weiterhin ist es durch neue verfahrenstechnische Bedingungen möglich, den Wertstoff Kreide stärker zu veredeln· '. -.- .\ ' ',' \.v. : ':'^:'-':-^: ' ^;··."·^:'.'". ' ''' Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß nach einer Vorabsiebung auf einem Klassiersieb 1 die Rohkreidetrübe vom Kreidegrand bei vorzugsweise 2 mm getrennt\ einer Eirigangshydrozyklonstufe zugeführt, wobei deren Unterlauf einer Naßmahlung in einer Rohrmühle 8 unterzogen, klassiert vlhd der Überlauf der Eingangshydrozyklonstufe wieder·_;-zugeführt'iV*.!;.^;^;'' während der Überlauf der Eingangshydrozyklonklassierstiife in einer mehrstufigen Zyklonschaltung bis zu einer Fertigtrübesuspension d^ £ 99*95 (99,95 Masse-% < 32 yum) klassiert wird, wobei in den verschiedenen Klassierstufen Schlämrakreidesuspensionen unterschiedlicher Korngrößenzusammensetzungen hergestellt werden können, die auf Sieben nachgereinigt, wo- ^; bei als abschließende Klassierstufe Dekanter eingesetzt wer>den, wodurch höchstwertige Schlänmikreidesuspensioiiien^ d,- * 1QÖ (100 Mass-% <> 5 yum) entstehen. ·

Brfindungswesentlich ist, daß der Unterlauf der EingahgshydrozyklonklassierstUfe einen Feststoffgehalt zwischen 30 bis 70 Masse»#, vorzugsweise 50 bis 6Ö Mass.e-% besitzt, daß zur,Er^- zeugung von Schlämmkreidesuspensionen do₂ ^ 99,95 HydroZyklone mit einem Durchmesser' <. 55 mm, vorzugsweise 40 — ?Gι mmy! ein«

gesetzt werden, daß die Vorabsiebung in mindestens einer Klassierstufe auf festen oder beweglichen Sieben mit quadratischen oder rechteckigen Maschenöffnungen der Siebbeläge erfolgt und das zur Reinigung der Überläufe der Hydrozyklone gebogene, feste Siebe mit Siebbelägen eingesetzt werden, wobei die Maschenweite zur oberen Korngröße der Suspension wie <10 : 1 dimensioniert ist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Beispieles und eines Verfahrensschemas näher erläutert·

Ausführungsbeispiel

Die Rohkreidetrübe wird hydraulisch vom Tagebau zur Aufbereitungsanlage gefördert und zunächst einer Vorabsiebung 1 zugeführt © Hierbei werden Siebe verwendet, um die groben Bestandteile >2 mm abzuscheiden· Nach sich anschließender Vergleichmäßigung der RohkreideSuspension mit einem Feststoffgehalt von ca· 30 Masse-% und einer maximalen Korngröße von 2 ram im Silo 2 wird die Suspension der 1_O Hydrazyklonklassierstufe 3 aufgegeben· Verwendung finden hierbei Hydrozyklon©

folgender Abmessungen: ·

Zyklondurchmesser: 86 mm

Überlaufdüsendurchmesser: 34 mm

Unterlaufdüsendurchmesser: · 8 mm

Bei dieser Klassierstufe entstehen folgende Klassierergebnisse:

Masseausbringen im Überlauf: - 85 %

Feststoffgehalt des Überlaufs: 28 Masse-%

Masseausbringen im Unterlauf: ' - 15 %

Feststoffgehalt des Unterlaufs: 60 Masse-%

Durchgang des Überlaufs auf dem

63 /um-Sieb: d₆~ 2 96 %

Dieser Überlauf wird unmittelbar einer zweiten Hydrozyklonstufe 4 aufgegeben, wobei die Hydrozyklone wie folgt dimensioniert sind:

Zyklondurchmessers 86 mm,

Überlaufdüsendurchmesser: _L 34 ram

Unterläufdüsendurchmesser: 16 mm

Hierbei entstehen folgende Klassierergebnisse:

Masseausbringen im Überlauf

Peststoffgehalt des Überlaufs: 26 Masse-%

Masseausbringen im Unterlauf: - 35 %

Peststoffgehalt des Unterlaufs: 38 Masse~% Durchgang des Überlaufs auf dem

63 /um Sieb: d^ - 99*5 %

Der Zyklonüberlauf wird über ein gebogenes Sieb 5, belegt mit Quadratmaschensiebbelag 0,6 mm, geführt, um hierbei Premdbestandteile aus der Suspension zu entfernen· Der Überlauf des gebogenen Siebes wird verworfen, während der Unterlauf in ein Silo 6 geleitet wird« Der Zyklonunterlauf wird in das Silo zurückgeführt

·

Der Unterlauf der ersten Hydrozyklonklassierstufe 3 wird nach Homogenisierung 7 einer naßarbeitenden Rohrmühle 8 aufgegeben.

Dem Rohrmühlenaustrag wird Wasser im Silo 9 zugesetzt, um einen Feststoffgehalt von ca₀ 30 % für die nachfolgende Grandhydrozyklonklassierstufe 10 zu erhalten«

Diese Klassierstufe ist mit folgenden Parametern eingestellt:

Zyklondurchmesser: 86 mm

Überlauf düsendurchmesser: 34 mm

Unterlauf düsendurchmesser: 10 inm

Dabei tritt nachfolgendes Klassierergebnis auf:

Massea.usbringen im Überlauf: ' - 70 %

Peststoffgehalt des Überlaufs: 28 Masse-%

Masseausbringen im« Unterlauf: ^· 30 %

Peststoffgehalt des Unterlaufs: 50 Masse-%

Der Überlauf dieser Hydrozyklonstufe 10 wird der Rohkreidesuspension im Silo 2 wieder mit zugeführt© Der Unterlauf der Hydrozyklonklassierstufe 10, der Kreidegrand, wird in bekannter Weise entwässert und besitzt als verkaufsfälliges Produkt eine Korngrößenzusammensetzung von 100 Masse-%<2 mm und die Rest feuchte < 50 % sowie ein OaCO^-Gehalt > 70 %_o

Die aufbereitete Suspension im Silo 6 wird der Entwässerung zugeleitet· Um feinere Kreidesuspensionen herzustellen, ist es möglich, einen Teilstrom aus Silo 6 einer weiteren Klassierstufe 11 zuzuführen, die wie folgt dimensioniert ist* *

Zyklondurchmessers 86 mm

Überlaufdüsendurchmesser: 28 mm _„ ''

Unterlaufdüsendurchmesser: 12 mm

Xn dieser Klassierstufe entstehen folgende Klassierergebnisse:

Masseausbringen im Überlauf - 70 %

Peststoffgehalt des Überlaufs: 23 Masse-%

Masseausbringen im Unterlauf: - 30 %

Feststoffgehalt des Unterlaufs: 40 Masse-% Durchgang des Überlaufs auf dem

. .,. . . ^: ; .; .- . .. ^: ·.' . Der Überlauf wird -.auf- einem gebogenem Sieb 12 belegt mit Quadratmaschensiebbelag 0,4 mm aufgegeben und der von Fremdbestandteilen gereinigten Suspension nach Zwischenlagerung im Silo der Entwässerung zugeführt.

Der Unterlauf wird mit der Fertigtrübesuspension d^o vereinigt. Ss ist weiter möglich, die aufbereitete Suspension teilweise noch feiner zu klassieren«. Ein Massestrom wird dabei aus dem Silo 13 einer Hydrozyklonklassierstufe 14 aufgegeben, die folgende Abmessungen hat:

Zyklondurchmesser: 40 mm

Überlaufdüsendurchmesser: 11 mm

Unterlaufdüsendurchmesser: 9 mm

45 /Um-Sieb: d₄₅ - 99,5 %

Diese Klassierstufe bringt nachfolgendes Klassierergebniss

Masseausbringen im Überlauf? ^ 55 %

Peststoffgehalt des Überlaufs: 18 %

Massea__usbringen im Unterlauf: ^ 45 % ;' Feststoffgehalt im Unterlauf: 26%

Durchgang des Überlaufs auf dem

32 /ura-Siebs Cl₃₂ -.39,95 *

Nach einer Reinigung des Überlaufs auf einem gebogenem Sieb }5_t belegt mit Quadratmaschensiebbelag 0,2 mm, wird die Suspension in das Silo 16 eingeleitet und wird von hier aus als hochwertige Kreidesuspension der Entwässerung zugeführt.

Der Unterlauf dieser Klassierstufe 14 wird der Suspension d,,-mit aufgegeben·

Es besteht in einer abschließenden Klassierstufe 17 die Möglichkeit, eine höchstwertige Kreidesuspension *<r 5 /ttm zu erzeugen. Als Klassieraggregat kommen dabei Dekanter zum Einsatz.

Betriebsdrehzahl: > 2000 min"¹

Feststoffgehalt der Aufgabesuspension: 18 Masse-%

Die Produkte der Dekanterausträge sind wie folgt charakterisiert:

Feststoffanteil des Flüssigkeitsaustritts: <10 Masse-#

Feststoffanteil des Feststoffaustrages: >35 Masse-%

Korngrößenzusammensetzung des

Flüssigkeitsaustrages: de = 100 %

Der Feststoffaustrag wird zum Silo zurückgeführt, während der Flüssigkeitsaustrag nach Entwässerung das höchstwertige Krei-

, desortiment darstellt·

Das aufgezeigte Verfahren hat den Vorteil, daß stabile hoch- und höchstwertige Schlämmkreideprodukte erzeugt werden, der Wertstoff Kreide höher veredelt wird und daß der apparative Aufwand sowie der spezifische Energieverbrauch pro t Fertigprodukt gegenüber vergleichbaren Zielstellungen geringer isto

Claims (1)

1. • -'; / .'; . .,-"^;-,-. ; . , . ' . ' 8. ·.. ..v^r, Erfindungsansprueh

   1« Naßauf bereit längsverfahren zur Herstellung hochwertiger ScJfciläramkreideprodukte aus Kreide und Kreidegrand unter Anwendung von Sieben und Zentrifugalkraftklassierern gekennzeichnet dadurch, daß nach einer Vorabsiebung auf einem Klassiersieb (1) die Rohkreidetrübe vom Kreidegrand bei vorzugsweise 2 ramgetrennt, einer BingangshydrozyklonstUfe (3) zugeführt, wobei deren Unterlauf einer Naßmahlung mit einer Rohrmühle (8) unterzogen,klassiert (10) und der Überlauf der Eingangshydrozyklonstufe (3) wieder zugeführt wird (3), während der Überlauf der Eingangshydrozyklonklassierstufe (3) in einer mehrstufigen Zyklonsehaltung (4, 11, H) bis zu einer Fertigtrübesüspension d^₂ ^ 99»95 % klassiert wird, wobei in den verschiedenen Klassierstufen Schlämmkreidesuspensionen unterschiedlicher Korngrößenzusammensetzungen hergestellt werden, die auf.Sieben (5, 12, 15) nachgereinigt, wobei als abschließende Klassierstufe Dekanter eingesetzt werden, wodurch höchstwertige Schlämmkreidesuspensionen dc * 100 % entstehen«»

   2· Naßaufbere it ungs verfahren nach Punkt i gekannzeichnet dadurch, daß der Unterlauf der Eingangshydrozyklonklassierstufe (3) einen Peststoffgehalt zwischen 30 bis 70 Mass-%, vorzugsweise 50 bis ^O Masse-% besitzte

   3c Naßaufbereittingsverfahren nach Punkt 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, daß zur Erzeugung von Schlämmkreidesuspensionen ^d32 ^ 99,95 % Hydrozyklone mit einem Durchmesser< 55 mm, vorzugsweise 40-20 mm, eingesetzt werden.

   4· Naßaufbereitungsverfahren nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß die Vorabsiebung in mindestens einer Klassierstufe auf festen oder beweglichen Sieben mit quadratischen oder rechteckigen Mascheno'ffnungen der Siebbeläge erfolgt ο

   5· Naßaufbereitungsverfahren nach Punkt 1 bis 3 gekennzeichnet dadurch, daß zur Reinigung der Überläufe der Hydrozyklone gebogene, feste Siebe mit Siebbelägen eingesetzt werden, wobei die Maschenweite zur oberen Korngröße der Suspension wie