DE3140294C2

DE3140294C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Trennen eines Gutgemisches in Komponenten unterschiedlicher Mahlbarkeit

Info

Publication number: DE3140294C2
Application number: DE19813140294
Authority: DE
Inventors: Herbert 8901 Steppach Hackl; Roland Dr. 8900 Augsburg Nied
Original assignee: Alpine AG
Current assignee: Hosokawa Alpine AG
Priority date: 1981-10-10
Filing date: 1981-10-10
Publication date: 1983-11-17
Also published as: DE3140294A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Trennen eines Gutgemisches aus Komponenten unterschiedlicher Mahlbarkeit in eine leichter mahlbare und eine schwerer mahlbare Komponente beschrieben. Das Gutgemisch wird durch eingeleitete Dampf- oder Gasstrahlen in einen fluidisierten Zustand versetzt und dabei einer Prallzerkleinerung unterzogen, deren Intensität durch Wahl von Betriebsdruck und Geschwindigkeit der Strahlen so eingestellt wird, daß nur die leichter mahlbare Komponente des Gutgemisches zerkleinert wird. Im Anschluß an die Prallzerkleinerung wird das Gutgemisch einer Fliehkraftsichtung ausgesetzt, durch die die leichter mahlbare Komponente des Gutgemisches als Feingut und die schwerer mahlbare Komponente als Grobgut aus dem ungemahlenen Gutgemisch abgetrennt werden. Als Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dient eine Fließbettstrahlmühle mit oberhalb des Fließbettes angeordnetem Fliehkraftwindsichter, bei der das Mühlengehäuse im Umfangsbereich des Fliehkraftwindsichters einen in eine Austragskammer für das Grobgut mündenden Ringspalt aufweist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen eines Gutgemisches aus Komponenten unterschiedlicher Mahlbarkeit in -jine leichter mahlbare und eine schwerer mahlbare Komponente.

Eine der Hauptaufgaben der Aufbereitungstechnik ist das Zerlegen mineralischer Rohstoffe in ihre Komponenten und das Abtrennen der unbrauchbaren bzw. unerwünschten Teile von den wertvollen Mineralien. Diese Komponenten weisen dabei häufig eine unterschiedliche Mahlbarkeit auf. Zur Lösung dieser Aufgabe werden Zerkleinerungs- und Klassiervorgänge in verschiedenster Weise in Anpassung an die Beschaffenheit des jeweils zu verarbeitenden Rohgutes miteinander kombiniert, um eine den Bedürfnissen entsprechende optimale Trennung der erwünschten Bestandteile vor. den unbrauchbaren zu erreichen. Dabei ist jedoch regelmäßig ein hoher apparativer Aufwand und hoher Energieverbrauch erforderlich.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Trennen eines Gutgemisches aus Komponenten unterschiedlicher Mahlbarkeit in eine leichter mahlbare und eine schwerer mahlbare Komponente zu finden, das gegenüber den bekannten Verfahren einfacher durchzuführen ist und einen geringeren apparativen Aufwand mit entsprechend geringerem Energieverbrauch erfordert. Als Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Gutgemisch durch eingeleitete Dampf- oder Gasstrahlen in einen fluidisierten Zustand zu versetzen und dabei einer Prallzerkleinerung zu unterziehen, deren Intensität durch Wahl von Betriebsdruck und Geschwindigkeit der Strahlen so eingestellt wird, daß nur die leichter mahlbare Komponente des Gutgemisches zerkleinert wird, und das Gutgemisch im Anschluß an die Prallzerkleinerung einer Fliehkraftsichtung auszusetzen, durch die die leichter mahlbare Kompo nente des Gutgemisches als Feingut und die schwerer mahlbare Komponente als Grobgut aus dem ungemahlenen Gutgemisch abgetrennt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die schwerer mahlbare Komponente nach dem Sichtvorgang durch einen entgegengerichteten zusätzlichen Dampf- oder Gasstrom von noch anhaftenden Teilchen der leichter mahlbaren Komponente zu reinigen und diese wiederum dem Zerkleinerungs- bzw. Sichtvorgang zuzuführen.

Bei der Prallzerkleinerung mit Dampf- oder Gas-Strahlen ist es zwar bekannt, durch geeignete Wahl und Einstellung des Betriebsdruckes und der Gutzufuhr die Intensität der Strahlwirkung an die Mahlbarkeit des jeweiligen Mahlgutes anzupassen. Nach DE-OS 19 40 514 ist es auf diese Weise sogar möglich, Diamantenteilchen zu behandeln, um ihnen eine annähernd kugelige Gestalt zu geben und durch Schwachstellen im Kristallgitter brüchige Teilchen

aufzutrennen. Bei dieser Art der Zerkleinerung wird das Mahlgut in dünner Dispersion in einer von den Mahlstrahlen erzeugten Ümlaufströmung geführt Diese bringt das Mahlgut-von der Seite her immer wieder in die Mahlstrahlen ein, wo es durch gegenseitigen Prall 5 der Gutteilchen zerkleinert wird und sichtet anschließend das genügend fein gemahlene Gut aus. Grobe oder schwer mahlbare Teilchen kreisen dabei solange mit der Ümlaufströmung, u. zw. entlang der äußeren MahFraumbegrenzung, bis auch sie die durch die eingestellten Betriebswerte bedingte Feinheit erreicht haben. Diese Besonderheit des hier betrachteten Zerkleinerungsverfahrens ermöglicht es darum auch, in einem aus zwei Komponenten bestehenden Gutgemisch nur eine dieser Komponenten einer Zerkleinerung zu unterziehen, während die andere in ihrer Teilchengröße unverändert "bleibt Voraussetzung für die Durchführbarkeit eines solchen Verfahrens, das nach der DE-OS 27 01 330 z. B. bei der Herstellung eines aus Magnesiumoxyd und Chlorkalk bestehenden Hautentgiftungspuders für ehemische Kampfstoffe Verwendung findet ist aber, daß letztere Komponente von vornherein mindestens die Feinheit aufweisen muß, die durch entsprschend eingestellte Betriebswerte bei der ersteren Komponente erreicht werden solL

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe läßt sich mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren jedoch nicht lösen, da alle Komponenten des Gutgemisches in gleicher Weise beansprucht werden, wie dies bekanntlich auch bei anderen Verfahren der Prallzerkleinerung der Fall ist, bei denen die Prallbeanspruchung im wesentlichen zwischen den Gutteilchen und relativ dazu bewegten Flächen der Zerkleinerungsvorrichtung erfolgt Daraus resultiert daß auch erhebliche Teile der schwerer mahlbaren Komponente zerkleinert werden, was die anschließende Trennung erschwert und daß starker Verschleiß in der Zerkleinerungsvorrichtung mit dadurch bedingter Verunreinigung der erhaltenen Produkte auftritt

Diese Nachteile werden durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden. Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt daß sich die Intensität der Prallzerkleinerung durch Wahl von Betriebsdruck, Geschwindigkeit und Richtung der Strahlen einstellen läßt so daß nur die leichter mahlbare Komponente des Gutgemisches zerkleinert wird, wenn die Prallbeanspruchung in dem durch eingeleitete Dampf- oder Gasstrahlen in einen fluidisierten Zustand versetzten Gutgemisch und durch die alleinige Einwirkung der Gasstrahlen erfolgt Bei diesem an sich bekannten Verfahren erfolgt die Prallbeanspruchung zur zwischen relativ zueinander bewegten Uutteilchen, wobei in der Hauptsache exzentrische Stöße auftreten. Es wurde nun gefunden, daß diese exzentrischen Stöße einen zusätzlichen Abriebeffekt an den Gutteilchen hervorruft der dazu ^5S ausgenutzt werden kann, die leichter mahlbare Komponente im Gutteilchen von der schwerer mahlbaren durch einen zusätzlichen Reibzerkleinerungseffekt abzulösen, so daß die Korngröße der schwerer mahlbaren Komponente praktisch unverändert bleibt, während die leichter mahlbare Komponente sehr fein zerkleinert wird. Dieser Effekt ermöglicht es dann erst auch, an die Prallzerkleinerung eine Fliehkraftsichtung anzuschließen, durch die die leichter mahlbare Komponente als Feingut und die schwerer mahlbare Komponente als Grobgut aus dem ungemahlenen Gutgemisch abgetrennt werden.

Der zur Fluidisierung des Gutes eingeleitete Dampfoder Gasstrom kann im weiteren Verlauf, auch zur Durchführung der Fliehkraftsichtung verwendet werden, jedoch ist es zweckmäßiger, einen zusätzlichen Dampf- oder Gasstrom einzuleiten, mit dem die jeweils erforderlichen Parameter der Fliehkraftsichtung eingestellt werden können, und der im Gegenstrom zu der als Grobgut ausgeschiedenen schwerer rhahlbaren Komponente geführt wird. Dadurch wird diese von noch anhaftenden Teilen der leichter mahlbarer. Komponente gereinigt welche dann wieder dem Zerkleinerungsbzw. Sichtvorgang zugeführt werden.

Als Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine an sich bekannte Fließbettstrahlmühle mit oberhalb des Fließbettes angeordnetem Fliehkraftwindsichter vorgeschlagen, bei der das Mühlengehäuse im Umfangsbereich des Fliehkraftwindsichters einen in eine Austragskammer. mündenden Ringspalt aufweist der zur Anpassung an die jeweiligen Betriebsverhältnisse in seiner Breite verstellbar ausgeführt sein kann, 'jine besonders einfache Konstruktion ergibt sich dsbei für ein zylindrisches Mühlengehäuse, wenn zur Verstellung der Breite des Ringspaltes ein zum Mühlengehäuse konzentrischer, axial verschiebbarer Ring vorgesehen wird.

Mit der Anordnung des Ringspaltes im Umfangsbereich des Fliehkraftwindsichters wird erreicht daß das nach der Zerkleinerung im Fließbett vom Fliehkraftwindsichter ausgeschleuderte Grobgut unter Einwirkung der Fliehkraft den vom Mühlengehäuse umschlossenen Mahlraum durch den Ringspalt verlassen und in eine Austragskammer eintreten kann, von wo es von einer für einen Luftabschluß geeigneten Austragsvorrichtung abgezogen werden kann. Das vom Fliehkraftwindsichter ausgezogene Feingut wird in bekannter Weise durch geeignete Abscheider vom dampf- oder gasförmigen Strömungsmittel getrennt Im Gegensatz zu den bekannten Strahlmühlen, deren Aufgabe es. ist, das im Mahlraum befindliche Produkt vollständig auf eine bestimmte Feinheit aufzumahlen, führt die erfindungsgemäß ausgebildete Fließbettstrahlmühle eine Trennung in zwei Komponenten durch, und zwar in eine leichter mahlbare und eine schwerer mahlbare Komponente.

In die Austragskammer kann eine Leitung für die Zufuhr eines zusätzlichen, zur Einstellung der erforderlichen Parameter der Fliehkraftsichtung dienenden Dampf- oder Gasstromes münden, der durch den Ringspalt in den vom Mühlengehäuse gebildeten Mahlraum eintritt und dabei das entgegenkommende Grobgut des Sichters von noch anhaftenden Teilen der als Feingut vom Sichter ausgeschiedenen Komponente reinigt.

Es hat sich weiterhin auch gezeigt, daß mit der Wahl der Anordnung der Düsen für die Einleitung der zur Fluidisierung und Prallzerkleinerung dienenden Dampfoder Gasstrahlen der vorerwähnte Abriebeffekt beeinflußt werden kann. Zur Anpassung an die jeweilige Trennaufgabe kann daher zwischen drei an sich bekannten Anordnungen gewählt werden. So können die Achsen der Strahldüsen senkrecht angeordnet sein und die Strahldüsen nach oben münden, oder sie können in einer Ebene liegen, wobei die Düsenmündungen auf einem Kreis angeordnet sind, und sich in einem Punkt schneiden bzw. tangential a.i einem konzentrischen Kreis verlaufen.

Ein Ausführungsbeispiel einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Fließbett-

strahlmühle soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.

Aus dem über die Zellenschleuse 1 beschickten Vorratsbehälter 2 wird das zu verarbeitende Gutgemisch mit Hilfe der in der Drehzahl einstellbaren Dosierschnecke 3 in den vom Mühlengehäuse 4 gebildeten Mahlraum 5 gefördert. Gleichmäßig am Umfang des Mahlraums 5 verteilt sind Düsen 6 angeordnet, deren Mündungen gegeneinander gerichtet sind und deren Achsen sich auf der Achse des to Mühlengehäuses 4 schneiden. Über die Ringleitung 7 werden die Düsen mit einem dampf- oder gasförmigen Strömgngsmittel versorgt. Von den aus den Düsen 6 austretenden Dampf- oder Gasstrahlen wird das Gutgemisch fluidisiert und einer Prallzerkleinerung π unterworfen, wobei die Intensität der Prallzerkleinerung durch Wahl von Betriebsdruck in der Ringleitung 7 und Geschwindigkeit der Strahlen (über Düsenform und

11 hindurch und wird den Pfeilen 12 gemäß durch die Austrittsleitung 13 zu einem hier nicht gezeichneten Staubabscheider, z. B. Zyklon und/ode' Filter, geführt. Die als Grobgut anfallende schwerer mahlbare Komponente erhält durch die aus dem Sichtvorgang resultierende Zentrifugalbeschleunigung eine etwa senkrecht zu der aus der Mahlzone aufsteigenden Gutfontäne 8 gerichtete Bewegung, die sie zu dem von Gehäuseoberteil 14 und axial verstellbaren Ring 15 gebildeten Ringspalt führt. Durch diesen Ringspalt tritt das Grobgut den Pfeilen 16 gemäß in die Austragkammer 17 ein, aus der es mit der dichtschließenden Zellenschleuse 18 abgezogen wird. Am Flansch 19 der Austragskammer 17 ist eine hier nicht dargestellte Leitung für die Zufuhr zusätzlichen, in seiner Menge einstellbaren dampf- oder gasförmigen Strömungsmittels angeschlossen, welches dem Pfeil 20 gemäß dem Grobgut entgegenströmt und dieses dabei von noch anhaftenden

-querschnitt) eingestellt v/ird. Das zerkleinerte Gut wird Teilen des Feingutes reinigt und dann zusammen mit

von dem dampf- oder gasförmigen Strömungsmittel in Form einer Fontäne den Pfeilen 8 gemäß zum Fliehkraftwindsichter 9 transportiert, der in Form eines durch den Motor 10 angetriebenen Sichtrades mit an seinem Umfang verteilten Schaufeln 11 ausgebildet ist. Die hier als Feingut anfallende leichter mahlbare n Komponente tritt zusammen mit dem dampf- oder gasförmigen Strömungsmittel zwischen den Schaufeln dem aus dem Mahlraum 5 kommenden Strömungsmittel zum Fliehkraftwindsichter 9 gelangt.

Zur Anpassung an die jeweilige Trennaufgabe werden die Menge des am Sichtvorgang beteiligten Strömungsmittels, die Sichtraddrehzahl des Fliehkraftwindsichter* 9 und die Weite des durch Gehäuseoberteil 14 und Ring 15 gebildeten Spaltes entsprechend eingestellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

■ ^ ■ -..--..--■ Patentansprüche:

1. Verfahren zum Trennen eines .Gutgemisches aus Komponenten unterschiedlicher Mahlbarkeit in eine leichter mahlbare und ein? schwerer mahlbare Komponente, dadurch gekennzeichnet, daß das Gutgemisch durch eingeleitete Dampf- oder Gasstrahlen in einen fluidisierten Zustand versetzt und dabei einer Prallzerklemerung unterzogen wird, deren Intensität durch Wahl von Betriebsdruck, i" Geschwindigkeit und Richtung der Strahlen so eingestellt wird, daß nur die leichter mahlbare Komponente des Gutgemisches zerkleinert wird, und daß das Gutgemisch im Anschluß an die Prallzerkleinerung einer Fliehkraftsichtung ausge- tf setzt wird, durch die die leichter mahlbare Komponente des Gutgemisches als Feingut und die schwerer mahlbare Komponente als Grobgut aus dem ungemahlenen Gutgemisch abgetrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,-daß die schwerer mahlbare Komponente nach dem Sichtvorgang durch einen entgegengesetzt gerichteten, zur Einstellung der jeweils erforderlichen Parameter der Riehkraftsichtung zusätzlich eingeleiteten Dampf- oder Gasstrom von noch anhaftenden Teilen der leichter mahlbaren Komponente gereinigt wird, die wiederum dem Zerkleinerungs- bzw. Sichtvorgang zugeführt werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verwendung einei an sich bekannten Fließbettstrahlmühle mit oberhalb des iFIießbe''.es angeordnetem Fliehkraftwindsichter (9), bei der das Mühlengehäuse (4) im Umfangsbereich des FHeJTi raftwindsichters einen in eine Austragskammer (17) mündenden Ringspalt aufweist. - "

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt in seiner Breite verstellbar ausgeführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung der Breite des Ringspaltes ein im Mühlengehäuse (4) geführter, zu diesem konzentrischer Ring (!5) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Austragskammer (17) eine Leitung für die Zufuhr von Dampf oder Gas mündet

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Strahldüsen (6) der Fließbettstrahlmühle in an sich bekannter Weise senkrecht angeordnet sind und die Strahldüsen nach oben münden.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Strahldüsen (6) der Fließbettstrahlmühle in an sich bekannter Weise in einer Ebene liegen und sich in einem Punkt schneiden und die gegeneinander gerichteten . Düsenmündungen auf einem zum Mühlengehäuse (4) konzentrischen Kreis liegen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Strahldüsen (6) der Fließbettstrahlmühle in an sich bekannter Weise in einer Ebene und tangential zu einem Kreis liegen, der konzentrisch zum Mühlengehäuse (4) und zu dem Kreis ist, auf dem die Düsenmündungen angeordnet sind.