198405. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés hidraulikus osztályozásra
1 198 405 A találmány tárgya hidraulikus osztályozó eljárás, amelynek során a folyadék által szállított szemcsés anyag a hengeres, lényegében függőleges osztályozótérbert létrehozott centrifugális térben szét lesz választva a finom frakcióra, ami a könnyebb részecskéket tartalmazza és a leválasztás a centrifugális tér közepén megy végbe, valamint a durva frakcióra, ami a nehezebb szemcséket tartalmazza, ezek a centrifugális tér külsőrészén választódnak le és spirális áramlat formájában haladnak lefele a tér széle felé, az osztályozótér alsó végébe. A találmány tárgya továbbá berendezés az eljárás foganatosítására. A technika állása szerint a mikrorészecskék leválasztására szolgáló legismertebb berendezés a hidrociklon. amely egy hengeres felső részből és egy kúpos alsó részből áll. A hidrociklon a bevitt anyagot finom frakcióra választja le, amely a ciklon tetején kerül eltávolításra, és durva frakcióra, amely a ciklon alsó részén lesz leürítve, azaz az alsó rész kúpjának csúcsánál. A kúposán kiképzett alsó résszel rendelkező hidrociklonok mellett ismerünk sík fenékrésszel kialakított ciklonokat is, ezeknél a finom frakció és a durva frakció leválasztása és eltávolítása lényegében hasonló módon megy végbe. Ismeretesek olyan osztályozó berendezések is, amelyeknél a durva frakciót érintőlegesen vezetik el egy olyan járaton keresztül, amely a kerületénél vagy a berendezés fenékrészénél indul ki. A technika mai állásához tartozó osztályozó berendezések azzal a hiányossággal rendelkeznek, hogy a durva részecskéket tartalmazó folyadék finoman eloszló anyagot is tartalmaz, amelynek valójában már a finom részecskékkel együtt le kellett volna választódnia. Végezetül ez az anyag leürül a durva termékkel, legalábbis azonos arányban, mint ahogy az osztályozáshoz felhasznált folyadék kerül leürítésre, más szavakkal, minél több ilyen anyag kerül kiürítésre, annál magasabb lesz az arány a durva és a finom frakció mennyisége között. Amennyiben a leválasztás egy nedvesőrlési folyamat részét képezi, ahol az optimális hányad 100 és 300% között van, az ismert berendezésekkel foganatosított leválasztás leválasztás finomsága, azaz azon részecskék aránya, amelyek kisebb, műit a megadott határérték és amelyek sikeresen le lesznek választva a hordozó folyadékból, riíint finom frakció, tipikusan 50% körül van, sőt esetenként kevesebb, mint 40 %.. . , | t A leggyakrabban alkalmazott liidrociklonok még azzal a hátránnyal is rendelkeznek, hogy amjdnem lehetetlen áz üzemelés során az efnlített mérethatárt szabályozni; a szabályozásnak más módja aligha ismeretes, mint hogy szabályozzák a ciklonok alsó részén lévő leürítő nyílás nagyságát, a szabályozás a gyakorlatban számtalan nehézséggel jár. A fentiekben tárgyalt eljárásokat és berendezéseket ismertéfnék pl. a következő szabadalmi leírások: DE 2 3Ö1 028, US 2 799 208, US 2 927 693 és az EP 0 138 475. A találmány elé kitűzött cél egy olyan hidraulikus Osztályozási eljárás létrehozása, amelynél elkerülhetők az ismert eljárások hátrányai, és mélynek alkalmazásával az előbbiekhez képest jobb elválasztási élesség érhető el, ugyanakkor biztosítva van a folyamat szabályozhatósága. A találmány szerinti eljárás azzal jellemezhető, hogy a durva terméket a centnfuális térből egy gyűrű alakú nyíláson keresztül távolítjuk el, amely az osztályozó tér alsó végén van kialakítva, erre a célra egy külön folyadékáramot használunk, amelyet a centrifugális térhez képest érintőlegesen vezetünk és ugyanígy, az említett nyíláshoz képest is érintőlegesen halad. Ezen érintőlegesen vezetett folyadékárammal azt érjük el, hogy a durva termékkel egyáltalán nem vagy ha igen, sokkal kevesebb olyan részecske ürül ki, amelyek a határméret alatt vannak. A folyadékáram úgy állítható be, hogy az a folyadékmennyiség, amelyet az osztályozandó anyaggal együtt beviszünk, nem vesz rézt egyáltalán a durva frakció eltávolításában, hanem teljes egészében leürül a finom részecskékkel. Fennáll annak a lehetősége, hogy ezt a folyadékáramot tovább növeljük oly módon, hogy beálb'tjuk a határméretet a finom termék és a durva termék között. Amennyiben a szükség úgy kívánja, a centrifugális térbe úgy vihető be a folyadékáram, hogy a durva frakció akkor is kellő mértékben le legyen választva, amikor a finom frakció és a durva frakció közötti határméret kicsi. A találmányunk szerinti megoldásnál beiktattunk egy szekunder osztályozási szakaszt éspedig a gyűrű alakú nyílás környezetében, ennek működése azon a felismerésen alapszik, hogy a centrifugális térhez képest érintőlegesen bevezetett folyadékáram sebessége és iránya határozza meg azt a részecske nagyságot az említett résbben, amelynek - mint durva frakciónak — eltávolítása a centrifugális tér hatására lehetségessé válik. Tekintettel arra, hogy a durva termék az osztályozó térben végbemenő első osztályozó fázisból ebben az eljárási lépcsőben még nem lépett ki véglegesen, a szekunder osztályozás oly módon befolyásolja a leválasztási határt, hogy a magával ragadott részecskék, amelyek kisebbek, mint a határérték, visszakerülnek a leválasztó térbe és ezen az úton csatlakoznak a finom frakcióhoz. Abban az esetben,ha a durva terméket érintkezésbe hoznánk a külön folyadékárammal, és csak akkor távolítanánk el, miután elhagyta az osztályozó teret, az eredmény csupán az lenne, hogy a durva frakciót hordozó áram felhígulna. A találmány egyik előnyös megvalósítási módja azzal jellemezhető, hogy a durva terméket a folyadékáramból egy hidrociklonban választjuk le, majd a folyadékot visszavezetjük az osztályozó folyamatba, ahol folyadékközegként szolgál a centrifugális térben végbemenő leválasztási folyamatban. Ezzel ahhoz az előnyhöz jutunk, hogy az osztályozó térben a folyadék-egyensúly nem változik meg, mint ahogy az a klasszikus hidrociklonos leválasztásnál bekövetkezik. Ennek különösen akkor van jelentősége, amikor szilárd anyagokat nedves őrléssel dolgoznak el, és a keletkező iszapban lévő szilárdanyagot erősen behatárolja a következő feldolgozási szakasz. A találmányunk szerinti eljárás megvalósítására szolgáló berendezés ugyancsak találmányunk tárgyát képezi, amely alkalmas a mikroszemcsés anyagok hidraulikus 2 5 1C 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
