KRALJEVINA JUGOSLAVIJA UPRAVA ZA ZAŠTITU KLASA 1 (2) PATENTNI SPIS INDUSTRISKE SVOJINE IZDAN 1 OKTOBRA 1940 BR. 16118 Wade Henry Hopkins, Hopkins (U. S. A.) Izdvajanje ruda pomoću teže. Prijava od 31 marta 1939. Važi od 1 februara 1940. Naznačeno pravo prvenstva od 31 marta 1938 (U. S. A.). Ovaj se pronalazak odnosi na iskoriš-ćavanje zemljine teže za odvajanje težih ruda od njihovih primeša ili dodataka u tečnoj masi, koja se sastoji iz tečnosti, prvenstveno vode, i čvrstih tela, koja se ne rastvaraju u toj tečnosti i koja imaju takvu prirodu i toliko su sistna da se lakim mešanjem mase može održavati jednolika masa, čija bi se specifična težina kretala između 2,5 i 3,3. Čvrsti nerustvorljivi sastoji sredstava za odvajanje ruda pomoću isplivavanja, koji su se upotrebljavali da bi se pomoću zemljine teže koncentrisale rude kao što su gvožde, mangan,sko gvožde, bakarne, o-lovne i cinkove rude, nisu do' sada pokazali uspešno delovanje zato što se rudni koncentrat težko odvajao od sredstva za is-plivavanje, usled čega se koncentrati kvarili unošenjem štetnih primeša, kao što su olovo i sumpor ili jedinjenja kojeg bilo ili jednog i drugog od ovih štetnih sastojaka sredstva za isplivavanje. Sirove rude, koje su gore navedene, imaju toliko veliku specifičnu težinu, da kamen, pesak i druge primese mogle bi da plivaju u tečnom sredstvu za odvajanje samo u slučaju kad bi ovo sredstvo imalo specifičnu težinu* koja bi u pojedinim slučajevima trebalo da bude iznad 2, 5, a da (bi se u isto vreme dobila tečna masa potrebne gustine i postigla potrebna tečnost te mase bitno je da čvrsti sastojak tog sredstva ima specifičnu težinu iznad б. Pomoću ovog pronalaska sirove rude sa specifičnom težinom preko 2,5 mogu da se koncentrišu u novoj, tečnoj masi, koja sadrži sitno izdro,bijena čvrsta tela, koja se privlače magnetom, tako da se ova čvrsta tela docnij,e izdvajaju iz rudnog koncentrata i ostatataka magnetskim privlačenjem. Pronalazak pruža sem toga, novi neprekidni postupak za održavanje unapred određene specifične težine ovakvog sredstva za isplivavanje i ponovno iskoirišćavamje skoro celog čvrstog sastojka, odvajajući ga kako od ostataka tako isto i od koncentrata i izručujući ovaj poslednji u stanju skoro potpuno oslobođenom od sredstva za isplivavanje. Kao čvrsti sastojak sredstva za iispliva-vanje najradije se upotrebljava ferO'-silici-um, razdrobljeni do veličine manje od one koja bi mogla da prođe kroz sito sa 680— 1600 rupa po kv. cm. i sa sadržinom više od 75®/o prema težini, gvožđa. Za koncen-trisanje izvesnih gvozdenih ruda bio j,e sa uspehom upotrebljen fero sffieiium koji sadrži 82% gvožda, 13 do 14% siltciuma ii malu količinu ugljenika. Ovakav se fero-silicum najradije izmelje do takve veličine da može da prođe kroz sito sa više od 1600 rupa po kv. cm. i od njega, se napravi sredstvo za isplivavanje na taj način što se ovaj sitan fero silicrum pomeša sa vodom u iznosu oko 25% njegove težine. Ovakav ferosilicium je neobično otporan prema rdanju, može se izdvajati iiz ostataka i koncentrata magnetskim privlačenjem i ima još i tu odliku što je toliko tvrd da se bez ikakve štete može ponovno 'upotrebljavati. Njegova tvrdoća po Mosovoj skali je oko 7 a specifična težina je oko 7,5. Umesto fe- Din 25.— roisiliciuma može da se upotrebi čelik sa velikom sadržinom ugljenika, koji sadrži više od 75% težine dvožđa. Čelik sa velikom sadržinom ugljenika pretstavlja u sitno razdrobljenom stanju tak ode vrlo dobro sredstvo, ali nije toliko otporan prema rdanjiu kao ferosiilkium i prema tome je njegova upotreba skopčana sa većim gubitcima usled oksidacije u tečnosti. Najradije prihvaćeni postupak iskotriš-ćavanja ovakvih metalnih sredstava za ko'ncentrisanje ruda najbolje će se razumeti iz priloženih crteža, u kojima sl. 1 pretstavlja šemu podesne naprave i veza za izvođenje postupka. SI. 2 pretstavlja nešto povećani vertikalni presek po sredini koincenitracionog spremišta. Slika 3 pretstavlja osnovu donjeg dela komcentracione komore, a sg. 4 pretstavlja osnovu komoru glave za raspodelu sredstva po spremištu. Obraćajući se sada sl. 1 vidimo da je brojem 5 obeleženo grotlo ili levak za sirovu rudu, koja se u slučaju gvozdene rude usitni do veličine od 6—7 kv. cm. u poprečnom preseku i stalno se sipa iz levka na prenosnik 6 koji se neprekidno kreće da bi se ruda neprekidnim mlazom dovodila u levkasti prijemnik 7. Iz ovog prijemnika ruda usled sopstvene težine prolazi kroz cev 8 u gornji deo spremišta za konicentri-sanje, koji je kao celina obeležen opštom oznakom 9. Donji deo 10 ovog spremišta ima oblik prevrnutog konusa i u dnu ima jedan otvor u sredini tako da se staloženi koncentrat rude izručuje u cev 11. Gornji deo 12 spremišta 9 takođe je konusan ali se sužava naviše prema suženoim otvoru na vrhu, čija gornja ivica 13 stoji horizontalno da bi se isplivale primese i jedan deo tečnosti izručio u prstenasti oluk 14. Sve što se prelije u taj oluk izručuje se na gornji kraj koso postavljenog rešeta 15, najbolje u obliku izbušene ploče sa velikim brojem otvora oko dva milimetra u prečniku. Primese se zadržavaju na rešetu dok glavna masa tečnih i čvrstih sastojaka sredstva za izdvajanje rude prolazi kroz njega u taložnik 16 koji je namešten ispod gornjeg kraja rešeta. Primese sa delićima sredstva i sitnim delićima primeša, koji se za njih zalepe, nastavljaju niz rešeto 15. Rešeto- 15 može da se drmusa na podesan način da bi se na taj način pojačalo gra-vitaciono kretanje -delića niz ovo rešeto, kao što se to već obično čini. Još za vreme kretanja niz donji deo rešeta primese bivaju izložene delovanju vodenih mlazeva iz cevi 17. Ovi mlazevi ispiraju prilepljene deliće sredstva i sitne deliće primeša u ta- ložnik 18 a isprane primese izručuju se sa dojnge kraja rešeta 15. Tečno sredstvo za isplivavanje, koje se prvenstveno sastoji iz 80% težine sitno drobljenog fero-siliciuma i oko 20% težine vode, izručuje se u komoru glave 19 i odavde kroz niz dovodnih cevi 20, koje stoje u vezi sa spremištem 9 ulazeći u njega na nekoliko mesta ravnomerno raspo-deljeniih po njegovom obimu znatno ispod gornje ivice 13, teče dole. Ovo sredstvo, čija specifična težina iznosi oko 3, ispunjuje spremište 9 i neprekidno se dovodi u dovoljnoj zapremini i dovoljnom brzinom da bi se njegov čvrsti sastojak održavao u suspenziji. Veći deo sredstva preliva se preko ivice 13 spremišta 3 i odnosi sa sobom primese koje se uveliko sastoje iz kamena i peska. Sredstvo za isplivavanje protiče sem toga i dole kroz donji deo 10 spremišta za koncentrisanje i kroz cev 11 ističe napolje zajedno sa -rudnim koncentratom, koji se istaložio usled toga što je njegova specifična težina veća nego- Li kod sredstva za isplivavanje i primeša. Veći deo tečnog sredstva koji se prelio preko ivice prolazi kroz rešeto 15 u sud 16 odakle se izručuje u cev 21, koja je tako udešena da kroz nju deluje vazdušna dizalica 22. Vaz-duh pod pritiskom ubacuje se kroz cev 23 u dizalicu 22 i odnosi sa sobom tečno sredstvo u cev 24 koja vraća sredstvo u komoru glave 19. Koncentrat i nešto od sredstva za isplivavanje izručuju se sa dna spremišta 9 kroz cev 11 i podižu se pomoću vazdušne dizalice 25 i cevi 26 na gornji kraj rešeta 27. Ovo je rešeto slično rešetu 15 i sprovodni rudni koncentrat u tankom sloju ili mlazu naniže ka donjem kraju rešeta sa kojeg ruda pada u podesan prijemnik ili na gomilu. Masa sredstva za -isplivavanje koja je prošla kroz cev 26 prolazi kroz rešeto u sud 28 a odavde kroz cev 29, vaz-dušnu dizalicu 30 i cev 31 natrag u komoru glave 19. Prilikom spuštanja niz rešeto 27 rudni koncentrat biva izložen delovanju vodenih mlazeva iz cevi 32, koji sa njega skidaju prilepljene čestice sredstva za isplivavanje i vrlo sitne deliće ispira ih u sud 33 koji se nalazi ispod rešeta. Voda za ispiranje, koja nosi sitne deliće primeša, nešto fero-siliciuma i sitnih delića koncentrata-, izručuje se iz sudova 18 i 33 u cevi 34 i 35 koje vode ka podesnoj crpki 36. Ova crpka izručuje tečnu smešu kroz cev 37 u prijemnik 38 koji raspode-Ijuje tečnost i sitne deliće u tankom mlazu preko ploče 39. Uj ploču 39 kreće se kaiš 40 iznad kojeg se nalaze elektromaigneiti 41. Ovi se magneti napajaju jedno smislen om strujom a kaiš se neprekidnoi kreće u pravcu označenom strelicama. Kaiš 40 koji se kreće u polju magneta 41, prolazi sasvim uz mlaz koji teče preko ploče 39 i usled magnetskog privlačenja sakuplja ma njegovoj donjoj površini skoro sav ferosilkium, dok delići primeša, pošto misu magnetične, ne bivaju pri vlače ne već s kraja ploče 39 padaju zajedno sa većim delom vode u le-vak za otpatke 42. Iz ovih levaka za otpatke nemagnetni delići i voda izručuju se kroz cevi 43. Kaiš 40 odnosi prilepljene de-liće ferosiliđuma do nekog mesta izvan uticaja elektromagneta 41, gde ovi delići spadaju sa kaiša i padaju u levak 44 u kojem voda skoro ne sadrži otpadaka. Iz o-vog levka sredstvo za isplivavanje upućuje se kroz cev 45 u spremište za taloženje 46, u kojem se voda nalazi u dovoljno mirnom stanju da ibi se metalni delići mogli sitalo-žiti. Pošto se ovi delići još uvek nalaze u polarizovanom stanju, manji se delići lepe za veće tako da se usled ovog slepljivanja delića taloženje ubrzava, sve dok me dođe do naredne obrade u cilju razmagnetisava-nja. Čvrsti delići koncentrišu se na taj: način u vodi u spremištu 46, da bi se na taj način dobilo sredstvo potrebne specifične težine, posle čega se ovo sredstvo uklanja iz spremišta 46 kroz cev 47 u njegovom dnu. Za vreme ispuštanja sredstva iz spremišta 46 grabulje 48 obrću se malom brzinom pomoću snage koja se dovodi vrati-tilu 49, na kojem se ome nalaze. Cev 47 sprovodi koncentrisano sredstvo, čija specifična težina prelazi 2,5, alksialno kroz napravu za razmagnetisavanje 50, koja se napaja naizmeničnom strujom. Na ovaj se način uništava zaostali magnetizam delića tako da se oni lako mogu raširiti po tečnoj masi. Posle toga cev 47 vraća razmag-netisano, koncentrisano sredstvo u komoru glave 19. Voda se istiskuje na vrhu spremišta. 46 i može da se prikupi u oluku 51 zajedno sa malim količinama magnetisaniih sitnih delića, koje voda može da povuče. Ovaj se oluk preručuje kroz cev 52 u magnetni is-pirač 53, koji odvaja mamagnetisame čvrste deliće od mase vode. Namagnetisani čvrsti delići izručuju se iz ove naprave za ispiranje kroz napravu za razmagnetisavanje 54 i vraćaju se u komoru glave 19 kroz cevi 55 i 24. Upotreba magnetne naprave za ispiranje 53 nije obavezna i u izvesnim slučajevima voda koja se prelije iz spremišta 46 može da se baci. Kao što je pretstavljemo na si. 2 i 4 donji deo komore glave 19 podeljen je pregradama 56 u odvojene izlazne komore. Gornje ivice pregrada 56 leže u zajedničkoj horizontalnoj ravni i sa ovako naprav- ljenim izlaznim komorama stoje u vezi nekoliko cevi 20. Gornja površina sredstva u komori 19 održava se iznad gornjih ivica pregrada 56 tako da se sve cevi podjednako snabdevaju sredstvom. Da bi se prečilo stvaranje rudnog koncentrata ma konusnim zidovima donjeg dela 10 spremišta 9 grabulje 57 nameštene su tako da stoje paralelno izvodnicama konusne površine i obrću se lagano u spremištu. Gornji krajevi grabu!ja 57 učvršćene su nepomično za prsten 58, koji je paoci-ma 59 spojen sa vratilom 60 u sredini, koje se pruža iznad spremišta 9 i tako je udeše-no da se može obrtati pomoću podesnog mehanizma, kao što je naprimer zupčani prenosnik 61 (si. 2). Drobljenje sirove rude do veličine od 6—7 kv. cm. u poprečnom preseku, kao što je to već bilo opisano, nije neophodno potrebno, tako da u .mnogim slučajevima može da bude poželjno drobljenje do mnogo većih ili manjih dimenzija, ali se postrojenje mora projektovati prema posebno odabranoj veličini delića. Pri izvlačenju sredstva iz vode za ispiranje ponekad može da bude poželjno da se tečnost iz cevi 37 propusti kroz uređaj za zgušnjavanje ili odvajanje vode, podesne konstrukciji, i da se tek posle toga čvrsti delići sprovedu u sud 38. Zgužnjavanje Ш oduzimanje vode može da se izvrši i sa tečnošću koja se preliva iz spremišta 46 i koja se upućuje u magnetnu napravu za ispiranje 53. Sada se jasno vidi da je ovde opisani postupak neprekidan i da se u njemu rudni koncentrati skoro potpuno oslobođeni sredstva za isplivavanje, izručuju sa rešeta 27, dok se primese, oprane od sredstva, izručuju sa rešeta 15. Čvrsti sastojci sredstva za odvajanje rude pomoću isplivava-nja pri-mesa, dobijaju se neprekidno magnetnim putem, skoro ne sadrže primeša i pošto se razmagnetišu, vraćaju se u spremište za odvajanje pomoću zemljine teže. Pored toga što ima veliku specifičnu težinu ferosilicum iz sredstva za isplivavanje neobično je otporan prema rđanju i veoma je tvrd i može se jevtino dobiti. Ove osobine čine ga neobično podesnim za u-potrebu pri koncenitrisanju ruda velike specifične težine. Sem toga, zahvaljujući tome što se on privlači magnetom, skoro se cela njegova količina dobija natrag tako da je njegovo trajanje u postupku veoma dugo i on može više puta da kruži kroz spremište za koncentrisanje. Kao posledica ovih odlika specifična težina sredstva u spremištu za koncenfrisanje može da se tačno održava na unapred određenoj visini koja je potrebna za koncentrisanje one vrste rude, koja ima da se obraduje. Rude koje se moigu konceutrißati pomoću ovog poibo'ljšaniog postupka zahteva-ju da specifične težine tečnosti budu ograničene vrednostima 2,5 i 3,3 ii za svaku vrstu rude specifična težina treba da se održava u veoma uskim granicama. Ferosilici-umi, koji se mogu dobiti za upotrebu ptd spravljanju sredstva za odvajanje ruda, mogu da imaju specifične (težine od 6,5 do 7,5 što zavisi od njihove šupljikavosti kao i od kemijskog sastava. Izraz „gvozdeni sastav”, koji je upo-trebljen u patentnim zahtevima, obuhvata obične i eutektične smeše, legure i jedinje-nja gvožđa i: čelika, u kojima sadržina gvo-žđa kao sastojka prelazi 75°/o težine celog sastava. Patentni zahtevi: 1. Postupak za razdvajanje sastojaka rude pomoću itečnog sredstva za razdvajanje, naznačen time, što se u jednom stepe-nu postupka u tečno sredstvo za razdvajanje uvodi sitno razdrobljeni metal sa magnetnom osetljivošću, koji se posle upotrebe dobi ja natrag iz tog sredstva privlačenjem pomoću magneta. 2. Postupak za razdvajanje sastojaka rude, prema zahtevu 1, naznačen time, što se u jednom stepenu postupka u tečnost uvodi sitno razdrobljeni metal osetljiv prema magnetnom delovanju, da bi, se time obezbedilo stvaranje tečnog sredstva za razdvajanje sa željenom specifičnom težinom, čvrsti delići sa manjom specifičnom težinom od ovog sredstva primoravaju se da isplivaju na površinu sredstva a razdrobljeni čvrsti delići dobijaju se natrag iz sredstva privlačenjem pomoću magneta. 3. Postupak za razdvajanje sastojaka rude, prema zahtevu I, naznačen time štoi se u jednom stepenu postupka sirova ruda sa specifičnom težinom preko 2,5 izručuje u tečnost za obrađivanje, koja sadrži materijal osetljiv prema magnetnom delovanju i specifična težina celokupne mase o-država se na tolikoj visini da se primese odvoje od rude i isplivaju na površinu, a da rudni koncentrat može u njoj da se staleži posle čega se rudni koncentrat i primese zasebno vade iz mase. 4. Postupak za razdvajanje sastojaka rude, prema zahtevima 1 i 3, naznačen time, što sredstvo pomoću kojeg se vrši obrada sadrži više nego li 75°/o težine magnetnog gvožđa kao materijala sa magnetnom osetljivošću. 5. Postupak za razdvajanje sastojaka rude, prema zahtevima 1 i 3, naznačen time, što se u stepenima tog postupka rudni koncentrat i primese odvojeno vade iz mase, isparaju se da bi se sa njih skinuli prilepljeni delići mase, metalni sastojci tečne mase izvlače se iz vode od ispiranja pomoću magnetnog privlačenja i magnetno osetljivi sastojak vraća se ponovo u tečnu masu. 6. Postupak za razdvajanje sastojaka rude, prema zahtevima 3 i 4, naznačen time što se u jednom stepenu tog postupka kao fluid pomoću kojeg se vrši obrada o-dabira masa, koja se sastoji približno iz 14 procenata ferosiliciuma i vode. 7. Postupak za razdvajanje sastojaka rude prema zahtevu 6, naznačen time, što se u jednom stepenu magnetno osetljivi sastojak izvučem iz mase razmagnetisava i vraća u masu pomoću koje se vrši1 obrada. 8. Postupak za razdvajanje sastojaka rude, prema zahtevima 3 i 6, naznačen time, što se sirova ruda izručuje u tečnu masu koja se sastoji iz ferosiliciuma i vode, pri čemu ferosiliciium sadrži približno 82% gvožđa prema težini, i što- se specifična težina mase održava na tolikoj visini da se primese odvajaju od rude i isplivavaju na površinu, a rudni koncentrat taloži se u masi, posle čega se rudni koncentrat i primese zasebno vade iz mase. 9. Postupak za razdvajanje sastojaka rude, prema zahtevima 3, 4 i 8, naznačen time što se pojedini stepeni razdvajanja siprovode neprekidno na taj način, što se ruda neprekidno uvodi u tečnu masu, primese se neprekidno primoravaju da isplivaju na površinu i da se tako odvoje od rude, rudni koncentrat zajedno sa jednim delom magnetno osetl-jivog sastojka neprekidno se vadi iz donjeg dela mase, primese zajedno sa jednim delom poimenutog magnetno osetljivog sastojka vade se iz gornjeg dela mase, masa ovog sastojka neprekidno se odvaja od primeša i od rudnog koncentrata i izdvojeni sastojak vraća se u tečnu masu. 10. Postupak za razdvajanje sastojaka rude, prema zahtevu 8, naznačen time, što se u jednom stepenu magnetno osetljivi sastojak odvaja od rudnog .koncentrata i primeša pomoću ispiranja, magnetno osetljivi sastojak vadi se magnetnim privlačenjem iz vode za ispiranje i vraća u masu. 11. Postupak za razdvajanje sastojaka rude, prema zahtevima 1 i 3, naznačen time, što se u jednom stepenu ruda specifične težine oko 2,5 izručuje u tečnu masu, koja se sastoji približno iz 20% težine vode i sitno drobljene gvozdene legure koja sadrži više od 75% težine gvožđa, i specifična težina tečne mase održava se na visini, koja se nalazi između specifičnih težina primeša i rudnih koncentrata koji treba da se dobiju. 12. Postupak za razdvajanje sastojaka rude, prema zaiitevima 1 i 2, naznačen time, što se kao sastojak osetljirv prema magnetnom delovanju uzima gvozdeni sastav otporan prema rđanju i koji sadrži više od 75% težine gvožđa. 13. Postupak za razdvajanje sastojaka rude, prema zahtevi,ma lili, naznačen time, što se specifična težina tečne mase o-država između 2,5 i 3,3. i Ж' v • V:'. f ■ ч ' t i Ad pal br. 16118 O (L- • • VI • h j , . V. ..1 'S. v-