Aufbereitung [2]

Aufbereitung. In der Aufbereitung sind in den letzten Jahren namentlich auf den folgenden Gebieten wesentliche Fortschritte gemacht worden.

In der Herdaufbereitung (Bd. 5, S. 41) haben die Querstoß- und Querschüttelherde, welche auf der Oberfläche mit Querleisten oder Querruten (Rillenherde) versehen sind [1], verbreitete Anwendung gefunden. Die magnetische Aufbereitung (Bd. 1, S. 346) ist weiter entwickelt worden und die sogenannten Schwemm- oder Schwimmverfahren (Bd. 1, S. 349) sind Gegenstand eifrigen Studiums geworden. Auch die Klärung der Abwässer hat wesentliche Vervollkommnung erfahren.

Unter den neuen Querschüttelherden (Bd. 5, S. 46) ist der Card-Herd [2] bemerkenswert; er ist in den Vereinigten Staaten von Nordamerika zuerst verwendet worden. Fig. 1 zeigt den Grundriß, Fig. 2 stark vergrößert einen Querschnitt durch die Rillen. Die Herdtafel H ist oben erheblich breiter als unten, hierdurch wird namentlich auf der Auftragseite (rechts) die Wasserströmung verstärkt, so daß die Berge leichter abgetragen werden. Der Herd ist besonders durch die eigenartige Ausführung der Querrinnen gekennzeichnet; sie verbreitern und vertiefen sich allmählich von der Auftragseite her und nehmen dann wieder nach links an Breite und Tiefe ab. Dabei liegen die tiefsten Stellen in einer diagonalen Richtung. Zur Unterstützung des Herdes dient das übliche Schwellwerk, der Antrieb erfolgt rechts bei A mittels eines Exzenters und eines Wälzhebels derart, daß die Bewegung von rechts nach links stark beschleunigt wird und die Umkehr rasch erfolgt, so daß die auf dem Herde befindlichen Teilchen die Bewegung noch fortsetzen und allmählich von rechts nach links wandern. Dagegen erfolgt in der Endstellung des Herdes rechts die Umkehr der Bewegung langsam, so daß die Teilchen hierdurch nicht beeinflußt werden. Die Neigung der Herdtafel ist sowohl in der Richtung des Trübestromes als auch in der Querrichtung verstellbar. Die Trübe wird rechts etwa auf ¹/₃ der Herdbreite bei T aufgetragen, über die andern ²/₃ wird bei W Läuterwasser über den Herd gegeben. Die Erzteilchen treten in die Querrinnen ein, während die Berge darüber hinweggespült werden. Dann wandern die Erzteilchen allmählich nach links und werden dort, wo die Rinnen wieder flacher werden, nach und nach ausgetragen, sie verlassen die Herdtafel am unteren und am linken Rande und gelangen in verschiedene Gerinne, die in der Fig. 1 aber nicht gezeichnet sind. Die Querrinnen sind (Fig. 2) an der Eintrittseite flach, an der Austrittseite dagegen steil begrenzt, der Eintritt der Erzteilchen soll erleichtert, der Austritt erschwert werden. Der Herd braucht etwa 1,0 PS, die Riemenscheibe R erhält 250 Umdrehungen in der Minute. In 24 Stunden verarbeitet ein Herd 20 bis 25 t Roherz.

Von den neueren Vorrichtungen für magnetische Scheidung (vgl. Bd. 1, S. 346) sei hier die Bauart Ullrich des Grusonwerkes [3] beschrieben. Um eine senkrechte Achse sind radial Elektromagnete angeordnet. Ueber ihnen kreisen um die senkrechte Achse mehrere magnetisierbare, unten zugeschärfte Ringe, die für die Magneten als gemeinschaftlicher Anker und Gegenpol dienen. Der Scheider kann sowohl für Trocken- als auch für Naßscheidung eingerichtet[31] werden und für stark- und schwachmagnetische Stoffe Verwendung finden. Fig. 3 zeigt einen Trockenscheider mit 4 Polen, je einer ist rechts und links ersichtlich, die Zuführung des Gutes findet hier durch Bänder statt. Vorn in der Mitte der Abbildung ist der Austrag für das magnetische Gut gezeichnet. Fig. 4 gibt schematisch den radialen Schnitt durch ein Magnetfeld. Der Magnetpol ist von außen nach innen abgeschrägt, die drei kreisenden Ringe, deren Höhenlage nach der Beschaffenheit des Gutes verändert werden kann, sind so eingestellt, daß die Entfernung vom Magnetpol kleiner wird, dadurch nimmt die Stärke des Magnetfeldes allmählich zu. Links wird das Gut eingetragen. Von dem ersten Ringe wird das stark magnetische Gut angezogen, während der zweite und dritte Ring auch das schwächer magnetische Gut anziehen. Das unmagnetische Gut verläßt rechts das magnetische Feld. In dem Zwischenraume zwischen je zwei Magnetpolen hört die magnetische Anziehung auf und das Korn fällt in eine Anzahl Fächer ab, die der Zahl der Ringe entsprechen. Mit diesem Apparat ist es gelungen, norwegische Hämatite, die schwachmagnetisch sind, bis zu 60 und mehr Prozent Eisen anzureichern.

Von den Schwimmverfahren ist Bd. 1, S. 349 das Elmore-Verfahren bereits kurz erwähnt worden. Alle diese Verfahren [4] beruhen darauf, daß gewisse Mineralien (meistens Erze) in Flüssigkeiten zum Schwimmen gebracht werden, während die nicht metallhaltigen Mineralien (Gang- und Lagerarten) in der Flüssigkeit untersinken. Es gibt einige Mineralien, die in sein zerteiltem Zustande infolge von Oberflächenspannungen auf dem Wasser schwimmen, z.B. Molybdänglanz (MoS₂, spez. Gew. 4,7), Kupferkies (CuFeS², spez. Gew. 4,2), Buntkupferkies (CuFeS³, spez. Gew. 5,0) auch Graphit (C, spez. Gew. schwankt von 1,0 bis 2,0). Molybdänglanz kommt häufig in dünnen Blättchen eingewachsen im Quarz (spez. Gew. 2,6) vor. Zerkleinert man dieses Erz und unterwirft es dem Setzprozeß (vgl. Bd. 8, S. 86), so lassen sich die dünnen Molybdänblättchen vom Quarz nicht trennen, da erstere den Wasserstößen eine verhältnismäßig große Fläche darbieten. Wird die Zerkleinerung aber bis etwa 0,5 mm fortgesetzt und streut man das Pulver auf Wasser, so schwimmen die Molybdänglanzblättchen, während die Quarzkörnchen untersinken. Im großen erreicht man dasselbe durch den Macquistenprozeß. Das feingemahlene Gut wird in einem liegenden, rotierenden Zylinder mit Wasser gemischt und geht dann über Spitzkästen (s. Sortieren der Trübe, Bd. 8, S. 151), die sein verteilten Erze schwimmen auf der Oberfläche und werden für sich aufgefangen, der Quarz sinkt unter und wird durch die Spitzen ausgetragen. – Dann kann ein großer Teil der Erze dadurch zum Schwimmen gebracht werden, daß das sein zerkleinerte (bis 0,5 und 0,25 mm) Gut mit Oel und Wasser innig gemischt und ebenfalls dem Wasserströme übergeben wird. Elmore hat den in Fig. 5 skizzierten sogenannten Vakuumapparat für das Verfahren angegeben. In der Mischtrommel 1 wird das zerkleinerte Gut mit Wasser und wenig Oel (gewöhnlich Mineralöl), das bei 2 zugegeben wird, innig gemischt, das Gemenge tritt bei 3 aus und steigt durch das Zuführungsrohr 4 in die Glocke 5, die als Scheider dient, auf. Im obersten Teil, der aus Glas hergestellt ist, damit man die. Trennung beobachten kann, wird durch eine kleine Luftpumpe ein luftverdünnter Raum hergestellt. Das Gut, welches in der Glocke zum Schwimmen gelangt, wird durch das Gerinne 6 aufgefangen und durch das Rohr 7 abgeführt. Das im Scheider niedersinkende Gut, die Berge, wird durch den rotierenden Rührer 8 aufgerührt, dabei schwimmt noch etwas Gut auf, die Berge verlassen durch das Rohr 9 den Scheider. Die Austragrohre 7 und 9 sind länger als das Zuführungsrohr 4, infolgedessen tritt eine Heberwirkung ein. Der luftverdünnte Raum ermöglicht das beständige Aufschwimmen des Erzes. – Das Säureschwimmverfahren wurde von Potter und später von Delprat in Broken Hill (Australien) ausgebildet, um arme, Bleiglanz und Zinkblende enthaltende Aufbereitungsrückstände zu verwerten. Es beruht darauf, daß sich in schwach angesäuertem, zum Teil erwärmtem Wasser (es werden auch angesäuerte Salzlösungen verwendet) beim Vermengen mit Erzen Gasblasen bilden, die an den Erzen, aber nicht an den Gangarten haften und die Erzteilchen zum Schwimmen bringen. In den meisten Fällen dürfte das Gas Kohlensäure sein, die sich aus Karbonaten bildet, doch sind die Untersuchungen hierüber noch nicht abgeschlossen. – Häufig werden als Schwimmverfahren gemischte Verfahren angewendet, bei denen gleichzeitig[32] Oel und Säure verwendet wird. Zu diesen gehören die Verfahren von Friedrichsegen [5] und der Mineral-Separation-Limited Co. zu London. Uebrigens ist allen diesen Verfahren gemeinsam, daß die günstigste Korngröße zwischen 0,25 bis 0,5 turn liegt und daß ganz seiner Staub nicht verarbeitet werden kann, da die allerfeinsten Bergeteilchen häufig mit aufschwimmen und die Produkte verunreinigen.

Die Klärung der Abwässer und die Schlammbeseitigung bei der Aufbereitung ist namentlich durch die folgenden Mittel verbessert worden: Das alte Verfahren der Klärung der Waschwasser durch Absitzenlassen in Klärteichen und Ausschlagen der Schlämme mit Hand, ist durch die Handarbeit teuer. Das zweckmäßigste mechanische Verfahren dürfte die Schlammförderung auf pneumatischem Wege sein (Verfahren Schubert-Borsig [6]). Die Schlammteiche werden in Beton so hergestellt, daß der Boden aus zwei Reihen von Trichtern besteht, deren Seitenflächen etwa unter 30 bis 40° geneigt sind. Ueber der Anlage verläuft ein Saugrohr, von dem in die Spitze jedes Trichters ein durch Ventil verschließbares Rohr abzweigt. Das Saugrohr mündet in einen Luftkessel und von diesem geht anderseits ein Druckrohr zur Schlammförderung ab. Durch eine Luftpumpe kann in dem Kessel die Luft stark verdünnt werden, so daß nach Oeffnung eines der Ventile der Schlamm aus einem Trichter in den Kessel gesaugt wird. Dann wird nach Schließen des Sang- und Oeffnen des Druckventiles Preßluft auf den Kesselinhalt gegeben und der Schlamm herausgedrückt. Bei größeren Betrieben läßt sich durch Anlage mehrerer Kessel und deren wechselweise Benutzung eine Ersparung an mechanischer Arbeit erzielen. – Die Klärung der Aufbereitungswässer kann durch Zusatz von Kalkmilch (150 g CaO auf 1 cbm Trübe) oder von Chlormagnesiumlösung beschleunigt werden. Es tritt ein Koagulieren (Gerinnen) der Schlämme ein [6 u. 7]. – Neue Aufbereitungsanlagen finden sich beschrieben [8 bis 13].

Literatur: [1] Breuer, Die neuere Entwicklung der Aufbereitungsherde, Essener »Glückauf« 1911, S. 337. – [2] Pütz, Der Aufbereitungsherd von Card, Preuß. Zeitschr. für Berg-, Hütten- und Salinenwesen 1908, S. 436. – [3] Drucksachen des Grusonwerkes. – [4] Herwegen, Die Schwimmverfahren, ihre Entwicklung und Bedeutung für die Erzaufbereitung, Essener »Glückauf« 1912, S. 1185. – [5] Holtmann, Das Schwimmaufbereitungsverfahren der Grube Friedrichfegen nach System Leuschner, Essener »Glückauf« 1912, S. 388. – [6] Meyer, Die Schlammförderung auf pneumatischem Wege und ihre Vorteile für den Bergwerksbetrieb, Essener »Glückauf« 1911, S. 293. – [7] Fleißner, Studien zur Klärung der Aufbereitungswässer in Birkenberg, Oesterr. Zeitschr. für Berg- und Hüttenwesen 1913, S. 531. – [8] Scheunen, Die Neuanlagen der Kgl. Berginspektion Clausthal, Essener »Glückauf« 1907, S. 657 (Zentralaufbereitung S. 665). – [9] Niedner, Aufbereitung armer Zink- und Bleierze der Wilhelmsglückgrube, Zeitschrift des Oberschles. Berg- und Hüttenmännischen Vereins 1907, S. 1. – [10] Cabolet, Die neue Erzaufbereitungsanlage der Grube Diepenlinchen bei Stolberg, Essener »Glückauf« 1910, S. 1325. – [11] Franke, Die neue Blende- und Bleierzaufbereitung u.s.w. der Bleischarleygrube bei Beuthen (OS.), Essener »Glückauf« 1912, S. 1865. – [12] Guillery, Die Kohlenwäschen der Kgl. Bayrischen Gruben in Stockheim (Steinkohle) und Peißenberg (Braunkohle), Essener »Glückauf« 1911, S. 14. – [13] Ueber die Kohlenaufbereitungsanlage Trifail (Braunkohle), Oesterr. Zeitschr. für Berg- und Hüttenwesen 1913, S. 254.

Treptow.

Fig. 1., Fig. 2.

Fig. 3., Fig. 4., Fig. 5.