DD300081A5

DD300081A5 - Verfahren und vorrichtung zur elektrostatischen aufbereitung von mineralgemengen, insbesondere kalirohsalzen

Info

Publication number: DD300081A5
Application number: DD342160A
Authority: DD
Original assignee: Kali & Salz Ag
Priority date: 1989-06-28
Filing date: 1990-06-27
Publication date: 1992-05-21
Also published as: CA2019959A1; DE3921072C2; IT1247699B; IT9048097A0; IT9048097A1; CA2019959C; DE3921072A1

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektrostatischen Aufbereitung von Mineralgemengen, insbesondere Kalirohsalzen, im Freifallscheider beschrieben, nach dem das vermahlene Mineralgemenge nach Konditionierung und triboelektrischer Aufladung in eine grobteilige und eine feinteilige Fraktion getrennt wird, die jede fuer sich elektrostatisch aufbereitet werden, wobei die feinteilige Fraktion einem Freifallscheider aufgegeben wird, in dem eine vertikale Luftstroemung von der Aufgabevorrichtung in Richtung zum Fusz des Scheiders aufrechterhalten wird. Als Vorrichtung zur Erzeugung der Luftstroemung sind in den Trenngut-Ablaufkanaelen des Freifallscheiders Rohre oder Ringleitungen aus elektrisch nichtleitendem Material angeordnet, die zum Fusz des Scheiders gerichtete Duesenoeffnungen aufweisen und mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Unterdruck verbunden sind.{Mineraltrennung; Elektrostatik; Reibungsaufladung; Mineralstaub; Freifallscheider; Luftstroemung; Einduesung}

Description

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen

Mineralgemenge, insbesondere Kalirohsalze, können bekanntlich trocken durch elektrostatische Trennverfahren in ihre Komponenten zerlegt werden. Dazu werden die Kalirohsalze bis zur Zerstörung der Verwachsungen vermählen und aus dem Mahlgut der Anteil mit einer Körngröße von bis zu 2 mm isoliert. Dieser Anteil der Kalirohsalze wird dann mit geringen Mengen chemischer Konditionierungsmittel vermischt, die in der nachfolgenden triboelektrischen Aufladung des Gemenges unter definierter relativer Feuchte und Temperatur der umgebenden Luft den Lad jngsübergang zwischen den Gemengeteilchen erleichtern. Das triboelektrif ch aufgeladene Gemenge wird anschließend elektrostatischen Freifallscheidern zugefühit, in denen es in Wertstofffraktion, Mittelgut und Rückstand getrennt wird. Diese Arbeitsweise ist für Kalisalze von Singewald et al in der Zeitschrift „Chem.-Ing.-Techn." 55 (1983), Seiten 39 bis 45, ausführlich beschrieben.

Es ist jedoch auch bekannt, daß Feinstanteile mit Korngrößen von unter 0,1 torn, die in den aufgemahlenen Kalisalzgemengen in merkbaren Anteilen enthalten sein können, die elektrostatische Aufbereitung dieser Gemenge erheblich stören. Deshalb sind in den DE-Patentschrifter, 12 59 803 und 12 79 572 Verfahren offenbart, nach denen diese Störungen weitgehend vermieden werden können. Nach diesen Verfahren wird aus dem aufgemahlenen Kalirohsalzgemenge in einer ersten elektrostatischen Trennstufe eine sogenannte Staubfraktion, die aus den Feinstanteilen besteht, ein Rückstand, ein Wertstoff-Vorkonzentrat und gegebenenfalls ein Mittelgut erhalten. In beiden Fällen ist es notwendig, die abgetrennte Staubfraktion im Rahmen eines Naßverfahrens weiter zu verarbeiten, wenn daraus ein verkaufsfähiges Produkt erzeugt werden soll. Die erheblichen und bis zu 20% betragenden Mengen an Feinstanteilen in vermahlenen Kalirohsalzen führen bei Weiterverarbeitung auf nassem Wege zu erheblichen Störungen der botreffenden Verfahren.

Hieraus ergab sich die Aufgabe, Möglichkeiten zu finden, auch die Staubfraktionen von vermahlenen Mineralgemengen, insbesondere Kalirohsalzen, elektrostatisch und damit trocken aufzubereiten.

Es wurde ein Verfahren zur Aufbereitung von gemahlenen Mineralgemengen, insbesondere Kaiirohsalzen, mit merkbaren Mengen an Feinanteilen, nach chemischer Konditionierung und triboelektrischer Aufladung durch elektrostatische Trennung in Freifallscheidern gefunden. Danach wird das Mineralgemenge nach Konditionierung und triboelektrischer Aufladung in einem definierten Bereich für die Trennkorngröße in eine Grob-Fraktion und in eine Fein-Fraktion getrennt und die Grob-Fraktion anschließend in an sich bekannter Weise in Freifallscheidern elektrostatisch aufbereitet, während die Fein-Fraktion einem elektrostatischen Freifallscheider gesondert aufgegeben wird, in dem sie einem elektrischen Feld ausgesetzt wird, dem ein vertikal von der Aufgabeeinrichtung zum Fuß des Scheiders gerichteter Luftstrom überlagert ist. Der hier infrage kommende Bereich für die Trennkorngröße liegt zwischen 0,04 und 0,315mm. Der für dieses Verfahren bevorzugte Bereich ist der zwischen 0,063 und 0,2 mm. '

Besonders günstig beträgt die Strömungsgeschwindigkeit des vertikal gerichteten Luftstroms weniger als 3 m/s, vorzugsweise weniger als 1m/s.

Die Erfindung wird nachstehend am Beispiel der Aufbereitung von Kalirohsalz beschrieben. Zur Durchführung des Verfahrens dor Erfindung wird das auf Korngrößen von unter 2 mm vermahlene Kalirohsalz mit bekannten Kon Jitionierunpsmitteln chemisch konditioniert und unter lebhafter Bewegung der einzelnen Salzteilchen, beispiels aiso in einem Fließbett, in dem Strom einer entsprechend erwärmten Trägerluft mit einer vorbestimmten relativen Fauchte triboelektrisch aufgeladon. Hierbei werden die feinen Anteile des Salzgemenges mit der Trägerluft aus dem Fließbett ausgetragen und danach von der Trägerluft, beispielsweise mittels eines Zyklons oder anderer hierfür geeigneter Staubabscheideeinrichtungen, getrennt.

Die abgetrennte Feln-Fraktion mit Teilchengrößen von unter 0,1 mm wird dann in die Aufgabeeinrichtung eines elektrostatischen Röhren-, Band- oder Walzenscheider eingeführt, vorzugsweise eines Röhren- oc'er Bandscheiders. Besonders gute Trennergebnisse werden hierbei in Scheidern erreicht, in denen tine von der Aufgabeschurre zu dem unteren Ende des Scheiders gerichtete Luftströmung erzeugt und aufrechterhalten wird. Die Strömungsgeschwindigkeit dieser Luftströmung soll weniger als 3m/s, vorzugsweise weniger als 1 m/s, betragen. Durch diese Luftströmung wird eine weitgehendst wirbelfreie Durchströmung des Fallschachtes in Fallrichtung gewährleistet,

die die Ablenkung der geladenen Salzteilchen in Richtung der gegensinnig geladenen Elektrode wesentlich verbessert, vor allem für die Feinstteile von geringem Gewicht.

Eine derartige Luftströmung kann vorteilhaft durch Rohre aus elektrisch nichtleitendem Material erzeugt werden, deren Wände

eine Vielzahl von nach dem Fuß des Scheiders gerichteten düsenartigen Öffnungen aufweisen und die über eine

Regeleinrichtung an eine Vorrichtung zur Erzeugung von Unterdruck angeschlossen sind. Diese Rohre sind in den TrenngutablaufkanSlen des Scheiders parallel zu dessen horizontaler Achse bzw. dessen unterer Kante angeordnet und reichen

nahezu über die gesamte Länge der Ablaufkanäle. Eine derartige Vorrichtung ist als Beispiel in Figuren 1 und 2 schematisch dargestellt. Unter dem von den Bandelektroden 1 begrenzten Fallschacht 2 sind In den Trenngutahlaufkanälen 4 bis β die Rohre 7 angeordnet, die mit der Vorrichtung zur Erzeugung von Unterdruck verbunden sind. In Fig. 2 ist schematisch ein Teilschnitt

durch ein solches Rohr 7 gei.diyl, i.) dem die nach dem Fuß des Ablaufkanals gerichteten düsenartigen Öffnungen 8 darg * ,teilt sind. Selbstverständlich können in einem Fallschacht sine Mehrzahl solcher Rohre 7 vorgesehen sein.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, in den Ablaufkanälen des Scheiders eine oder mehrere horizontale Ringleitungen aus

elektrisch nichtlaiondam Material vorzusehen, in deren Wandungen nach unten gerichtete Düsen bzw. Düsenöffnungen angeordnet sind. Auch mit diesen Ringleitungcn kann die gewünschte Luftströmung erzielt werden, wenn die Ringleitungen über entsprechende Regeleinrichtungen mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Unterdruck verbunden sind.

Die aus den d Üsenartigen Öffnungen 8 in die Rohre 7 bzw. in die Ringleitungen einströmende Luft bewirkt einen leichten Unterdruck in dem oberen Teil 9 der Trenngutablaufkanäle, der seinerseits in dem Fallschacht 2 eine vertikale, von der Aufgabeeinrichtung zum Fuß des Scheiders gerichtete Luftströmung erzeug'.. Wie bereits erwähnt, führt... die bis zu 20% betragenden Mengen an Feinanteilen in vermahlenen Kalirohsalzen nach ihrer Abtrennung von den Grobanteilen und Weiterverarbeitung auf nassem Wege zu erheblichen Störungen des Löseverfahrens und

zu einer drastischen Erhöhung der Ablaugenmengen. Diese Nachteile werden durch das Verfahren der Erfindung vermieden und gegen die Vorteile einer vollständigen Aufarbeitung der Kalirohsalze nach dem trockenen elektrostatischen Trennverfahren eingetauscht.

In den folgenden Beispielen wird als Mineralgemenge ein gemahlenes Kalirohsalz eingesetzt. Dieses Kalirohsalz hat einen K₂O-Gehalt von 18,2 Gew.-%. Neben sehr geringen Anteilen an Kieserit und Anhydrit besteht der Rest aus Steinsalz. Das Kalirohsalz wird mit 150g/t Salicylsäure konditioniert und anschließend der Fließbetteinrichtung

aufgegeben, in der es mit einer Luft von 10% relativer Feuchte und einer Temperatur von 60°C behandelt und trlboelektrisch aufgeladen wird.

Die in der Fließbetteinrichtung abgetrennten Grob- und Feinanteile haben folgende Siebanalysen:

Grob-Anteil	Gehalt	Fein-Anteil	Gehalt
Korngröße (mm)	Gew.-%	Korngröße (mm)	Gew.-%
_—	29,2		11,1
>0,5	47,5	>0,1	33,3
0,2 bis 0,5	8,7	0.063 bis O.i	31,7
0,16 bis 0,2	12,1	0,04 bis 0,063	23,9
0,1 bis 0,16	2,5	<0,04
<0,1

Von dem so vorbehandelten Kalirohsalz werden für die Durchführung der nachfolgenden Beispiele jeweils 10t eingesetzt. Beispiel 1

(Vergleich gema., JE-PS 1259803)

In der Ausführung folgt dieses Beispiel dem Verfahrensschema nach Figur 3. Es werden folgende Trennergebnisse erhalten:

	Menge	K₂O-Gehalt	KjO-Ausbringung
	(t)	(%)	(%)
Wertstoff-
vorkonzeritrax	2,98	44,1	72,2
Staubfraktion	0,76	38,7	16,1
Rückstand	6,26	3,4	11,7

Die Vermischung von Wertstoff-Vorkonzentrat und Staubfraktion ergibt ein Konzi ntrat mit 43,0Gew.-% K₂O in einer Ausbringung von 88,3 Gew.-% K₂O. Im Rückstand wird ein mittlerer K₂O-Gehalt ve η 3,4Gew.-% ermittelt, und zwar in der Siebfraktion von > 0,1 mm zu 2,3 Gew.-% und in der Siobfraktion von < 0,1 mm zu 8,2Gew.-%.

Beispiel 2

(Vergleich gemäß Schema in Figur 4, aber ohne Luftströmung)

Nach der triboelektrischen Aufladung werden Fein- und Grobanteil getrennten elektrostatischen Freifailscheidern zugeführt. Es

werden folgende Trennergobnisse erhalten:

	Menge (t)	Κ,Ο-Gehalt (%)	K₂O-Ausbringung bezogen auf den Scheider <%)	bezogen auf das Gesamtverfahren (%)
Grob-Konzentrat Grob-Rückstand	2,88 5,32	46,7 2,0	92,7 7,3	73,9 5,9
Fein-Konzentrat Fein-Rückstand	0,83 0,97	35,5 7,5	80,2 19,8	16,2 4,0

Die Vermischung von Grob- und Fein-Konzentrat ergibt ein Konzentrat mit 44,2Gew.-% K₂O-Gehalt in einer Ausbringung von 90,1 Gew.-% KjO. Dies entspricht einer Steigerung des KjO-Ausbringens um 1,8% im Vergleich zu den Ergebnissen nach Beispiel 1.

Beispiel 3

(erfindungsgemäß, getrennte Verarbeitung dos Feinanteils mit Luftströmung im Fallschacht entsprechend dem Schema in Figur 4)

Es werden folgende Trennergebnisse erhalten:

	Menge (t)	K₂O-Gehalt (%)	KjO-Ausbringung bezogen auf den Scheider (%)	bezogen auf das Gesamtverfahren (%)
Grob-Konzentrat Grob-Rückstand	2,88 5,32	4b,7 2,0	92,7 7,3	74,0 5,9
Fein-Konzentrat Fein-Rückstand	0,86 0,94	39,6 2,8	92,8 7,2	18,7 1,4

Die Vermischung von Grob- und Fein-Konzentrat ergibt ein Konzentrat mit 45,1 Gew.-% K₂O-GeHaIt in einer Ausbringung von 92,7 Gew.-% K₂O. Im Vergleich mit den Ergebnissen nach Beispiel 1 und 2 werden hier die höchsten Werte erreicht. Der Vergleich der Trennergebnisse zeigt weiter, daß die Trennschärfe im Scheider für den Feinanteil durch die vertikale Luftströmung erheblich verbessert wird.

Claims

-1- 300 031 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Aufbereitung von gemahlenen Mine algemengen, insbesondere Kalirohsalzen, mit merkbaren Mengen an Feinanteilen nach chf mischer Konditionierung und triboelektrischer Aufladung durch elektrostatische Trannuno ,n Freifallscheider^ dadurch gekennzeichnet, daß das Mineralgemenge nach Konditio ierung ur₍d triboelektrischer Aufladung in einem definierten Bereich für die Trennkorngrößei. ·η eine Groh-Fraktion und in eine Fein-Fraktion getrennt und die Grob-Fraktion anschließend in an sich bekannter Weise in Freifallscheidern elektrostatisch aufbereitet wird, während die Fein-Fraktion einem elektrostatischen Freifallscheider gesondert aufgegeben wird, in dem sie einem elektrischen Feld ausgesetzt wird, dem ein vertikal von der Aufgabeeinrichtung zum Fuß des Scheiders gerichteter Luftstrom überlagert ist,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich für die Trennkorngröße zwischen 0,04 und 0,315 mm liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bevorzugte Bereich für die Trennkorngröße bei 0,063 mm bis 0,2 mm liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit des vertikalen Luftstroms weniger als 3m/s, vorzugsweise weniger als 1 m/s, beträgt.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Trenngutablaufkanälen des Freifallscheiders Rohre oder Ringleitungen aus elektrisch nichtleitenden Materialien angeordnet sind, die eine Mehrzahl nach dem Fuß des Scheiders gerichtete Düsenöffnungen aufweisen und die über eine Regeleinrichtung mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Unterdruck verbunden sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontal gerichteten Rohre der Längsachse bzw. Unterkante des Scheiders parallel angeordnet sind.