143128. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés különböző fajsúlyú szilárd anyagoknak flotálással való szétválasztására
2 143.128 ugyanis általában még akkor is gyorsan gömbalakúra kopnak, ha a közegbe való adagoláskor meglehetősen egyenetlenek. A részecskék méretének növelése bizonyos határig növeli az ágy könnyű mozgathatóságát. Az ágyközeg részecskéit viszont már azért sem szabad túl kicsinyre választanunk, mert az ilyen részecskék túlságosan lassan ülepednek le és ennek következtében kiöblítődnek. Az ágyközeg részecskéinek nagysága célszerűen 0,05 és 5 mm között változik, általában azonban e teljes körzet szerinti részecskék nem mindig állnak rendelkezésre. A részecskék méretének alsó határa önmagától beáll, minthogy a túl finom részecskék kiöblítődnek, a felső határ viszont bizonyos mértékig az eljárás részleteinek tervezésén múlik. Az ágy porózussága önmagában nem határozza meg az ágy látszólagos viszkozitását. Erre alkalmasabb tényező az ágy valóságos porózussága és az ágy által felvehető legkisebb porózusság közötti különbség. Minél kisebb ez a különbség annál nagyobb ez a látszólagos viszkozitás. Az ágy által fölvehető legkisebb porózusságot lényegében az ágyközeg részecskéinek alak- és méretbeli megoszlása szabja meg. Lekerekített részecskék nyilván kisebb porózusságot eredményeznek. mint az éles, szögletes, nyers részecskék; váltakozó nagyságú részecskék esetén ugyancsak kisebb a porózusság, mint amikor a részecskék azonos méretűek. A szétválasztó vályúban a részecskékre ható rezgések következtében az ágy tömörülésre hajlamos. Ez esetben az ágyközegben az etetés helyén levő fölös mennyiségű folyadék kisajtolódik az ágyból. A rezgések eredménye azonban az is. hogy az ágy az említett körülmények ellenére könnyen mozgatható marad. Általában azonban az ágy túlságos összetömörülésének megakadályozása vagy az ágynak legalább rövid időközökben való lazítása végett külön intézkedéseket kell tennünk, különben a szétválasztás meglehetősen 'lassan megy végbe. Ezt például a folyadéknak fölülről jelentős erővel az ágyra való permetezésével, vagy a folyadéknak alulról az ágyon át folyamatosan vagy szakaszosan való átsajtolásával, vágj- e két eljárás kombinációjával érhetjük el. A második helyen említett eljárás előnye, hogy bizonyos mértékig lehetővé teszi az ágyban a látszólagos közepes fajsúly szabályozását. Vizsgálataink során ténylegesen kitűnt, hogy folyadéknak az ágyon való átnyomásakor az ágy közelítően ugyanolyan porózus marad, mint amilyen kezdetben volt, ha a folyadék áramlásának sebessége kicsiny, jóllehet az ágy ily módon valamivel könnyebben mozgatható. Ha az áramlás sebességét növeljük, többé vagy kevésbé éles határt érünk el, amelynél az ágy rohamosan igen mozgékonnyá válik. Ilyenkor szokásos azt mondani, hogy az ágy folyóssá vált. Ez a folyósult ágy bizonyos sebességek körzetében stabil; ha a sebesség e körzetet túllépi, az ágyközeg részecskéi követni kezdik a folyadékáramot, miközben az ágy szuszpenzióvá alakul át. Abban a sebességi körzetben, amelybe a folyósult ágy tartozik, az ágy porózitása a folyadék áramlási sebességével közelítőleg egyenesen arányos. Ebben a körzetben az ágy porózussága körülbelül 0.4 és körülbelül 0,5 között változik, feltéve, hogy az ágy anyaga kellőképpen lekerekített szemcsékből áll. A gyakorlatban az ágy folyósítását részben vagy egészben a vályú perforált fenekén át eszközölhetjük a nyitásoknak ez esetben nyilvánvalóan legfeljebb akkoráknak szabad lenniök, hogy az ágyközeg részecskéinek nagyobb része ne tudjon áthatolni rajtuk. A vályú perforált része alá fölfelé nyitott tartály van erősítve, amelybe a folyadék gumitömlőn, vezérelhető szelepen és az ágy felett kellő magasságban elrendezett nagyobb tartály kivezetőcsövén át áramlik. A folyadékszintet a tartályban úszóval működtetett csap útján állandó értéken tartjuk. Az ágyon át való folyadékáramlás sebességét ez esetben egyszerűen a szelep segítségével vezérelhetjük. Ha a folyadékáramlást időszakossá kívánjuk tenni, ami bizonyos esetekben előnyös lehet, ezt oly módon érjük ‘ el, mint a lüktető mozgással dolgozó (Richard-féle Pan-America) .ülepítőgépeknél. A fentiek alapján a találmány abban van, hogy a nyers ércet vízből és nagyobb részében 0,05—5 mm szemcsenagyságú granulált anyagból álló segédközeggel együtt folyamatosan vízszintes vagy némileg rézsútos vályú egyik végére menesztjük, a vályút rázzuk, vagy vibráltatjuk, úgyhogy az anyag a vályún ennek másik vége felé halad, miközben a segédközeg leülepedik és legalább 50 térfogatszázalékban, célszerűen körülbelül 60 térfogatszázalékban szilárd anyagból álló könnyen mozgatható ágyat alkothat, amelyben a súlyosabb részecskék a fenékre süllyednek, a könnyebb részecskék viszont a szintre szállnak, az áramló anyagot a vályú kiömlési végénél két vagy több egymásra helyezett rétegre osztjuk meg, amelyekből a segédközeget elkülönítjük és víztelenítés, valamint szükség esetén tisztítás után a vályúra vezetjük vissza. A flotálással való találmány szerinti szétválasztás előnye a jelenleg használatos eljárásokkal szemben mindenekelőtt az, hogy kisebbszámú és egyszerűbb gépeket igényel, amint ez a következőkben ismertetett gyakorlati példákból kitűnik. További előnye, hogy a szétválasztást lényegesen nagyobb fajsúlyok esetén foganatosíthatjuk, mint előbb, sőt, ha a szétválasztást a mind ez ideig szokásos fajsúlyok mellett kívánjuk foganatosítani, az ágyközeget viszonylag könnyebben és ennek következtében viszonylag olcsóbb anyagból állíthatjuk elő. A flotálással való szétválasztáshoz mind ez ideig általában használt eljárásoknál a szétválasztás meglehetős híg szuszpenziókban megy végbe. A gyakorlatban ezért a súlyos részecskéknek a közegben való szükséges mennyisége alig lehet nagyobb, mint a térfogat 40%-a. Amint az előbbiekből kitűnik, a találmánnyal lehetővé válik, hogy az ágyban levő szilárd részecskék 60 térfogatszázalékot tegyenek ki. Súlyos anyagok flotálással való szokásos elkülönítésénél a közeg szilárd alkotórészei általában ferrosziliciumból vannak, amely körülbelül 15% szilíciumot, vagy magnetitet, vagy e kettő keverékét tartalmazza. Ezeket az anyagokat mindenekelőtt azért részesítették előnyben, mert mágneses tulajdonságaik miatt könnyen visszanj^erhetők és tisztíthatok. Minthogy a találmány szerinti eljárás esetén a tisztításnak és a közeg visszanyerésének kérdése lényegében ugyanaz, mint a szokásos eljárásoknál, ezek az anyagok ágyközegekként ugyancsak alkalmasak. A szokásos eljárásoknál a közeg látszólag közepes fajsúlya alig lehet nagyobb, mint egyedül magnetit felhasználása esetén közelítőleg 2,6, ferroszilicium egyedüli alkalmazása esetén pedig közelítőleg 3,4. A ta-
