197679. lajstromszámú szabadalom • Turbodiszpergáló berendezés vizben diszpergálható ásványi anyagok folyamatos, hidromechanikus feldolgozására és/vagy dusitására
197679 — és végül a berendezés viszonylag kis energiafelhasználással legyen üzemeltethető. Akitűzött cél eléréséhez az a szilikátkémiai felismerés vezetett bennünket, hogy az S/L határfelületi (nedvesítési és elegyadszorpciós) tulajdonságok a diszperz rendszereknél meghatározóak, részecske-morfológiai szempontból a vízben diszpergálható ásványi anyagok anizometrikus, mezomorf (részben rendezett) rendszereket képeznek taktoid elrendeződéssel, azaz lemezanyag-aggregátumok alkotják a taktoid struktúrát; a lemez és/vagy pálcika alakú részecskékből álló rendszer viszkozitása, folyáshatára, toxitrópiája (azonos térfogat mellett) jóval nagyobb, mint az izometrikus halmazoké; a részecskék között működő adhéziós erők csökkentését, a dezaggregációt, a lemezcsomagok szétválasztását — főleg dezaggregáló hatásmechanizmussal jellemezhető-mechanikai diszpergálással, folyamatos üzemű turbodiszpergálással érhetjük el. A folyamatos mechanikai diszpergálás a szemcsék aggregációját visszaszorítja, tekintettel arra, hogy az aggregáció főleg a nagy szemcsefinomságnál kezdődik és a finom szemcsék jelenléte a durvább őrlemények aggregációját is elősegíti. Felismertük azt is, hogy egy ilyen munkafolyamatnál kedvezően lehet befolyásolni a kiinduló ásványi anyag összetételét pl. az A1203 tartalmat növelni lehet, a Si02 és egyéb káros szennyezők, mint pl. a Fe2Os tartalmú ásványok, földpát, csillám mennyiségét pedig csökkenteni lehet, azaz a feldolgozással egyidejűleg a kiinduló anyagokat dúsítani lehet. Ezt a folyamatos üzemű szuszpenziókészítés közben a vízbe folyamatosan adagolt vegyszerek és/vagy folyósítószerek alkalmazásával érjük el, mivel ezeknek hatására növekszik a szuszpenzió szárazanyag tartalma A1203 tartalma, az aggregáció elkerülhető, a nemkívánatos vasszennyeződések kiválaszthatók. A kitűzött feladatot találmányunkkal tehát úgy oldottuk meg, hogy olyan turbodiszpergáló berendezést hoztunk létre a vízben diszpergálható ásványi anyagok folyamatos, hidromechanikus feldolgozására és/vagy dúsítására, amelynek adagolónyílása (i) alatt adagolószerve, előnyösen adagolócsigája van, az adagolószerv után célszerűen állítható résméretű szűrőként kialakított szíírőfala van, és amelynek egymástól szűrőfalakka! elválasztott előaprítója, finomaprítója van egy vagy több fokozatban. A találmány szerinti turbodiszpergáló berendezésre az jellemző, hogy előaprítója kúpos, verőpálcás szerkezet, finomaprítója álló, bordás házban forgó lengőkéses szerkezet; az előaprító és a íinomaprító után pedig szűrőfallal egymástól elválasztott, növekvő átmérőjű — tehát növekvő kerületi sebességű — a feldolgozandó anyag turbulens áram’ását lehetővé tevő lapátos finomdiszporgáló fokozatai vannak, és az egyes finomdiszpergáló 3 fokozatokon anyagelvételi helyek vannak kiképezve. Gépépítési szempontból (egyszerűbb hajtás, csapágyazás, tömítés) célszerű az olyan kivitel, amikor a turbodiszpergáló berendezés valamennyi forgó egysége egyetlen közös tengelyre van felfűzve. A turbodiszpergáló berendezés egy célszerű technológiai folyamatba a következőképpen illeszthető be: A szállítószalaggal feladjuk az előtörőre az aprítandó 10...400 mm szemcsenagyságú bányaterméket. Az előtörő felett kőkiválasztó működik. Az előtörő 10...60 mm szemnagyságúra aprítja az anyagot, rnajd a finomkőkiválasztó nedves aprítóba, mosóba juttatja. A nedves aprítóból a 10 mm-nél kisebb szemcsék osztályozó szitán át közvetlenül jutnak a turbodiszpergáló berendezésbe, amely nedvesőrlést, dezaggregálást, szuszpendálást végez egy műveletben. A 10 mm-nél nagyobb szemcsenagyságú anyagokat a nedves aprító vízpermetezéssel lemossa és ezután aprítja 20 mm szemnagyság alá. Az így aprított anyag gravitációs úton juthat el a nedves őrlő, dezaggregáló, szuszpendáló fokozatokba. Az egyes fokozatokat sorba lehet kapcsolni, vagy a középső fokozatok kiiktathatók. A turbodiszpergáló berendezésben szuszpendált anyagok, kaolinok és zeolitok szemcsézet eloszlása pl. kaolinoknál: 30 pm-nél kisebb 80...85% 5 pm-nél kisebb 40...50% A turbodiszpergáló berendezés egyes fokozataiba víz>és/vagy vegyszer és/vagy agyagszuszpenzió vezethető be. A berendezés utolsó fokozatából, a finomszuszpendáló egységből több helyen vezethetjük k: a szuszpendált anyagot, a technológiától és a nyersanyag fizikai, kémiai jellemzőitől függően. Innen a szuszpenzió a szivattyúval a hidrociklon telephez vezethető, ahol 10 pm, vagy 30 pm, vagy 50 pm szemcseméretre osztályozható és a meddőt (szennyeződéseket) leválasztják. A berendezés kapcsolási rendszere lehetővé teszi, hogy a szuszpenzió osztályozás nélkül eljusson a pihentető keverőbe, vagy a centrifugába, ahol a meddőt leválasztják. A hidrociklonból a szuszpenzió a szivatytyúva! a mágneses leválasztóba vagy közvetlenül a pihentető keverőbe juttatható. A kész szuszpenzió a pihentető keverőbői elszállítható, vagy a szivattyú segítségével a szűrőberendezésen vízteleníthető és a szárítóban a kívánt nedvességtartalom beállítható. A találmány szerinti berendezés alkalmazhatóságát az elvégzett kísérletek és laboratóriumi vizsgálatok alapján példaképpen néhány anyagféleségre és kaolinra vonatkozóan az alábbiakban ismertetjük: 1. példa: A királyhegyi kaolin ásványtanílag és kémiailag a legtisztább kaolinok közé tartozik. Dúsítás nélkül Si02 tartalma 65...85%, A1203 tartalma 10...23%, Fe203 tartalma 1%. Iszapolás, dúsítás után Si02 tartalma 56...60%, 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
