DE2555851B2 - Verfahren zum Filtrieren einer Suspension und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie Vorrichtungen zum Durchführen des Verfahrens.

Zur Rückgewinnung von z. B. Erzen, Phosphatgestein, Pottasche usw. aus Suspensionen sind u. a. Pfannenfilter und Bandfilter bekannt. Die Filter der ersten Bauart haben eine waagerechte, im allgemeinen kreisförmige Anordnung von Pfannen mit Filterflächen an deren Hoden. Aus der jeder Pfanne zugeführten Suspension wird durch von unten wirkenden Unterdruck ein Kuchen auf jeder Filterfläche gebildet, worauf Waschwasser auf den Kuchen aufgegeben und gewöhnlich mehrmals durch Unterdruck durch den Kuchen gezogen wird. Schließlich wird der gewaschene Kuchen entweder durch Kippen der Pfanne oder durch Kratzen abgeladen. Die Pfannen werden hierbei gewöhnlich um eine senkrechte Achse an den verschiedenen Aufgabe- und Wascheinrichtungen vorbeibewegt oder können auch feststehen, während die Aufgabe und Wascheinrichtungen um eine derartige Achse gedreht werden. Bei Bandfiltern wird dagegen die Suspension von einem endlosen Band von einer Zuführungsstation zu den Behandlungseinrichtungen für das Waschen und Trocknen des Kuchens gebracht Das Band kann Pfannen mit Filterböden tragen oder selbst das Filter bilden und bewogt die Suspension bzw. den Kuchen horizontal über Unterdruckkästen, die feststehen oder sich längs der Bahn des Bandes hin- und herbewegen können.

Ein anderes typisches Filter der hier betrachteten Art ist als Drehtischfilter bekannt.

Bei der Verwendung derartiger Filter für sowohl feine als auch grobe Teilchen enthaltenden Suspensionen treten Schwierigkeiten auf, wenn Waschwasser durch den gebildeten Filterkuchen gedrückt werden soll, und zwar selbst bei hohem Unterdruck, da die feineren Partikel den Filterkuchen mehr oder weniger wasserundurchlässig machen können. Eine Vorbehandlung der Suspension etwa in einer Zentrifugieranlage zum Entfernen von unerwünschten Feinstoffen oder vom Schlamm mildert das Problem nur unzureichend, obwohl sie einigen Aufwand erfordert; nach der Vorreinigung können die groben Teilchen erneut feine Partikel erzeugen. Eine zu geringe Flüssigkeitsabzugsgeschwindigkeit infolge der Verstopfung beeinträchtigt den Verarbeitungs- und Produktionsprozeß und führt zu unerwünscht feuchten Filterkuchen.

Aus der DE-OS 15 36 878 ist es an sich bekannt, bei der Rückgewinnung von Feststoffen aus einem sich auf einen horizontalen Drehfiltertisch ablagernden Schlamm auf dem abgesetzten Material stehende Flüssigkeit durch Saugrohre nach oben abzusaugen. Hierbei handelt es sich aber um eine klare Flüssigkeit, da auch feine Feststoffteilchen des Schlamms sich vor dem Absaugen absetzen sollen. Da die feinen Teilchen nicht entfernt werden, wird das oben erläuterte Problem nicht gelöst.

Auf der GB-PS 7 17 654 ist es bekannt, ein Verfahren zum Ausfiltern von Feststoffen aus einer Suspension dadurch zu verbessern, daß zunächst durch das Filter geflossenes Filtrat wieder durch das Filter zurückgeleitet wird. Dadurch soll aber nur das Filter selbst jeweils gereinigt werden.

Aus der DE-PS 4 55 718 ist ein Verfahren zum kontinuierlichen Filtrieren einer Suspension mit an einem umlaufenden Rahmen kippbar gelagerten Filterpfannen bekannt, deren Filtratraum während oder gleich nach der Füllung an eine Druckluftleitung angeschlossen wird, um ein Durchblasen von Luft durch das Filter und das zu filtrierende Gut herbeizuführen und dadurch ein abgestuftes Absetzen des Gutes zu erreichen. Auch diese Maßnahme soll ein Verstopfen des Filters selbst durch Schlamm verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. Vorrichtungen zum Filtrieren einer

f)5 Suspension mit sowohl relativ großen als auch relativ feinen Feststoffteilchen zu schaffen, bei denen der Flüssigkeitsentzug aus dem gebildeten Filterkuchen beschleunigt, die Filtriergeschwindigkeit erhöht und vor

allem die Zeit für die Waschphase verkürzt wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. durch die in den Unteransprüchen gekennzeichneten Vorrichtungen gelöst

Die Erfindung hat vor allem den Vorteil, daß ein gut waschbarer Filterkuchen aus den gewünschten größeren Feststoffteilchen gebildet wird, der nicht durch die feineren Feststoffteilchen der Supension verschlossen wird, also den Durchtritt einer Behandiungsflüssigkeit ι ο nicht behindert Dadurch ergibt sich die Möglichkeit hoher Produktionsgeschwindigkeiten und geringer Betriebskosten. Um dies zu erreichen, kann man bereits vorhandene, übliche Anlagen ohne großen Aufwand umrüsten.

Die in der abgezogenen Suspension enthaltenen feineren Feststoffteilchen sind gewöhnlich unerwünscht und unbrauchbar. Falls aber ein Abscheiden solcher Teilchen aus der Suspensionsflüssigkeit gewünscht wird (entweder ihres Wertes wegen und/oder damit die Suspensionsflüssigkeit erneut verwendet werden kann), kann die diese Teilchen enthaltende Suspension auch in einer gesonderten Anlage gefiltert werden.

Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise Draufsicht eines waagerechten Drehpfannenfilters mit Kippfannen;

F i g. 2 einen senkrechten, teilweise weggebrochenen Schnitt längs der Ebene 2-2 in F i g. 1;

F i g. 3A, 3B, 3C schematische Ansichten von Teilen zweier Pfannen nach Fig. 1 in drei verschiedenen Arbeitsstellungen;

Fig. 4 eine schematische Ansicht von Teilen der Pfannen nach Fig. 1 in einer Betriebsstellung der Pfannen und mit einer Abänderung eines bestimmten J5 Mechanismus von F i g. 1;

Fig. 5A, 5B, 5C schematische Ansichten einer weiteren Abänderung von Fig. 1;

Fig.6 eine teilweise schematische Ansicht eines Bandfilters;

Fig. 7 eine schematische Ansicht im Längsschnitt eines Teils des Bandfilters nach F i g. 6; und

Fig. 8 einen schematischen Querschnitt längs der Ebene 8-8 in F ig. 7.

Das in F i g. I bis 4 dargestellte Drehpfannenfilter mit Kippfannen ist im Prinzip von herkömmlicher Bauart. Fig. 1 zeigt nur drei der kreisförmig angeordneten Filterpfannen IC, 12 und 14. Jede Filterpfanne ist am Boden auf einem zentralen Flüssigkeitsabsaugrohr 16 montiert, das an seinen entgegengesetzten Enden in Lagerbüchsen 18 und 20 gelagert ist. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die Lagerbüchsen 18 und 20 an konzentrischen Tragringen 22 und 24 mit Radsätzen 26 und 28 befestigt, durch die sie auf konzentrischen, kreisförmigen, auf einer darunterliegenden Tragkonstruktion befestigten Schienen 30 bzw. 32 um die zentrale Filterachse gedreht werden können. Die Filterpfannen werden in Richtung des Pfeils 37 um die Filterachse mittels eines motorgetriebenen Zahnrads, 34 gedreht, das in eine auf der drehbaren Konstruktion befindliche kreisförmige Zahnstange 36 eingreift.

Die Absaugrohre 16 sind an ihren inneren Enden mittels biegsamer Schläuche 38 an ein zentrales Ventilsteuersystem 40 angeschlossen, dessen äußerer Teil sich mit den Filierpfannen um einen feststehenden μ Kern dreht. Am äußeren Ende des Absaugrohrs 16 jeder Filterpfanne sind zwei Nocken 42 und 44 befestigt, die auf Schienen 46 und 48 laufen. Diese Schienen sind an einer festen Konstruktion, etwa an die Filtervorrichtung umgebenden Ständern, befestigt und wirken so mit den Nocken 42 und 44 zusammen, daß sie die Filterpfannen waagerecht halten, entweder wie in F i g. 1 gezeigt, oder sie in anderen Stellungen durch Drehen der Absaugrohre zum Kippen bringen, z. B. um den Filterkuchen nach Beendigung eines Waschvorganges abzuwerfen. Die Filterpfannen sind länglich, an ihren äußeren Enden breiter als an ihren inneren Enden und haben mit umgebogenen oberen Enden 50 versehene nacheilende Seitenwände. Diese oberen Enden überdecken das obere Ende der vorauseilenden Seitenwand der nächstfolgenden Filterpfanne, um ein Ausschütten zwischen den Filterpfannen zu vermeiden. Die Filterpfannen weisen Filterflächen 52 auf, die an (nicht gezeigten) Trägern in ihrem Boden befestigt sind, durch den Flüssigkeit in die Absaugrohre 16 abgelassen wird.

Das Ventilsteuersystem 40 kann die Schläuche 38 entweder verschließen oder mit einem Unterdrucksyslern verbinden. Es sei angenommen, daß sich die Filterpfanne 10 in einer Stellung befindet, die der Aufgabestellung nachfolgt, in der sie durch eine (nicht gezeigte) feststehende Einrichtung mit Suspension beladen wurde. In dieser Stellung, wie in der Aufgabestellung und in der nächstfolgenden Stellung (in der die Kilterpfanne 12 gezeigt ist) würde das Ventilsteuersystem 40 normalerweise bei bekannten Vorrichtungen die Schläuche 38 der Filterpfannen 10 und 12 an das Unterdrucksystem anschließen, um zur Bildung des Filterkuchens aus den gewünschten Feststoffen die Suspensionsflüssigkeit durch die Filterflächen abzusaugen. Bei der hier beschriebenen Vorrichtung wird jedoch in diesen Stellungen kein Unterdruck ausgeübt, vielmehr können die Schläuche 38 vom Ventilsteuersystem 40 geschlossen werden. Folglich bildet sich der Filterkuchen in den Filterpfannen 10 und 12 auf den Filterflächen lediglich durch Absetzen von Feststoffen aus ihrer Suspension. Das Ventilsteuersystem 40 bewirkt erst einen Unterdruck auf den Schlauch 38 der in der dargestellten Stellung befindlichen Filterpfanne 14, aus der der größte Teil der über dem Filterkuchen befindlichen Suspensionsflüssigkeit aber bereits durch eine im folgenden zu beschreibende Einrichtung entfernt worden war, während sich die Filterpfanne 14 durch die Stellung der Pfanne 12 hindurchbewegt hatte; dabei wird die noch verbliebene Suspensionsflüssigkeit durch den Kuchen hindurch abgezogen.

Wie am besten in F i g. 2 gezeigt, hat ein U-förmiges Abzugsrohr 54 einen mit öffnungen versehenen Grundabschnitt 56, der geringfügig kürzer ist als die Länge der Filterpfanne, und Endarme 58 und 60, die sich im wesentlichen in rechtem Winkel dazu erstrecken und ihrerseits rechtwinklige Verlängerungen 62 und 64 aufweisen, die durch Lager 66 und 68 in Tragarme 70 und 72 drehbar aufgenommen sind. Diese Tragarme sind oberhalb des Filters an eine nicht gezeigte Tragkonstruktion angeschlossen. Biegsame Schläuche 74 und 76 verbinden die Verlängerungen 62 und 64 des Abzugsrohrs 54 mit einer feststehenden Unterdruckquelle, die so gesteuert werden kann, daß sie zeillich synchron mil der Drehung des Filters das Abzugsrohr 54 öffnen und schließen kann. Die Anordnung der Lager 66 und 68, die wie dargestellt, mitlig zur Sicllung der Filierpfanne 12 in Fig. 1 angeordnet sind, und die Länge der Endarme 58 und 60 des Abzugsrohrs 54 sind so getroffen, daß in der in F i g. 1 und 2 gezeigten Stellung der Filterpfannen der Grundabschnitt 56 des Ah7iii*srnhr<; Sd in Hr>r Rnmnn.

sion der Filterpfanne 12 mit nur so geringem Spiel über dem auf seiner Filterfläche befindlichen Kuchen liegt, daß er fast die gesamte Suspension mit den feinen, sich nur langsam absetzenden Feststoffen von der Oberseite des Kuchens abzieht. Allgemein soll die Suspension aus der unmittelbaren Nähe der Kuchenoberfläche abgezogen werden.

Die Biegsamkeit der Schläuche 74 und 76 ermöglicht ein Schwenken der Verlängerung 62 und 64 des Abzugsrohrs 54 in den Lagern 66 und 68 zum Einsetzen des Abzugsrohrs 54 in jede Filterpfanne bzw. zum Herausziehen daraus. Dieses Schwenken erfolgt durch die Wirkung der nacheilenden Wand und deren oberes Ende 50 jeder Filterpfanne auf das Abzugsrohr, wenn diese Wand am Abzugsrohr 54 vorbeibewegt wird, wie in Fig. 3A, 3B und 3C schematisch dargestellt ist. in F i g. 3A wurden die Filterpfannen aus ihrer Stellung von F i g. i so gedreht, daß das Abzugsrohr 54 das Absaugen von Suspension von der Oberseite des in der Filterpfanne 12 befindlichen Kuchens beendet und gerade die nacheilende Seitenwand dieser Filterpfanne berührt. Wie in Fig.3B und 3C gezeigt, bewirkt ein weiteres Drehen des Filters ein Schwenken des Abzugsrohres 54 in Richtung der Filterdrehung durch den Eingriff mit der nacheilenden Wand der von Suspension entleerten Filterpfanne 12 (F i g. 3B), so daß es über das obere Ende 50 dieser Wand gleitet (Fig. 3C₁ gestrichelte Linien), dann unter seinem Gewicht in der entgegengesetzten Richtung schwenkt und in die Absaugstellung in die noch volle Filterpfanne 10 fällt (Fig. 3C,volle Linien).

Während dieser Vorgänge können die öffnungen der an die Schläuche 74 und 76 des Abzugsrohrs 54 angeschlossenen Unterdruckquelle automatisch geschlossen werden, etwa durch Nockenwirkung von der sich drehenden Filterkonstruktion. An der Stellung der Filterpfanne 12 in Fig. 3B übt das Ventilsteuersystem 40 einen Unterdruck auf den Schlauch 38 der Filterpfanne 12 aus, so daß die kleine verbleibende Menge an Suspensionsflüssigkeit durch den Kuchen hindurch abgezogen wird.

Wenn sich die Filterpfanne um die Filterachse weiterbewegt, wird Waschwasser auf den Kuchen aufgebracht und durch ihn hindurch abgezogen; dann wird der Kuchen abgeworfen und das Filter gewaschen. Dies erfolgt an sich wie gewöhnlich, doch werden durch die Erfindung die zum angemessenen Flüssigkeitsentzug des Kuchens erforderliche Zeit und der hierfür benötigte Raum wesentlich vermindert.

Es ist hervorzuheben, daß zum wechselweise erfolgenden Einsetzen und Entfernen des Abzugsrohrs 54 in die bzw. aus den Filterpfannen andere Einrichtungen verwerdet werden könnten. So könnte z. B. anstatt der unmittelbaren Berührung mit den Filterpfannen die Schwenkbewegung durch Nockenwirkung der sich drehenden Filtervorrichtung bewirkt werden, oder es könnte eine derartige Wirkung zum Betätigen eines Hebe- und Absenkmechanismus dienen, der das Abzugsrohr 54 vertikal in und aus den Filterpfannen bewegt

In Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Filters und von der Menge der durch das Abzugsrohr 54 aus jeder Filterpfanne zu entfernenden Suspension kann mehr als ein derartiges Abzugsrohr verwendet werden. F i g. 4 zeigt schematisch die Hinzufügung eines zweiten Abzugrohrs 54', das von gleicher Konstruktion sein und die gleichen Anschlüsse wie diejenigen des Abzugrohrs 54 haben kann. Das Abzugrohr 54' ist wie dargestellt so angeordnet, daß es in eine Filterpfanne schwenkt, wen das Abzugrohr 54, das die Filterpfanne teilweise entleei hat, gerade daraus herausgeschwenkt wird, was die i F i g. 3A dargestellte Stellung der Filterpfanne ist. Be Bedarf könnten selbstverständlich weitere zusätzlich derartige Abzugrohre verwendet werden.

Die in Fig.5A, 5B und 5C dargestellte Abä'nderun; erfordert weniger zusätzliche Mechanismen als ii F i g. 1 bis 4, bewirkt jedoch im allgemeinen keine gan

ίο so saubere Abscheidung der unerwünschten Suspensioi mit sich absetzenden feinen Feststoffen vom gewünsch ten Filterkuchen. In diesen Figuren sind Filterpfannei 71 nur insoweit abgeändert, als sie eine mehr nach außei geneigte voreilende Seitenwand 73 haben als dii Filterpfanne der vorhergehenden Figuren. Diese Seiten wand 73 ist unter einem Winkel von 45° gegenüber den Filterpfannenboden geneigt. Die Schienen gegenübe der Suspensionsentfernunpsstellung der Filterpfanne Ii in F i g. 1 sind ferner (in bekannter Weise) se abgeändert, daß sie durch Einwirken auf die Nocken 4i und 44 jede Pfanne in Bewegungsrichtung kippen, bi; deren Seitenwand beim Durchgang von der Stellung dei Filterpfanne 10 in Fig. 1 (Fig. 5A) durch die Stellung der Filterpfanne 12 (Fig. 5B) im wesentlichen waage recht ist, und daß die Filterpfanne dann zurr Flüssigkeitsentzug durch Unterdruck in die waagerechte Lage der Filterpfanne 14 (Fig.5C) zurückgestelli wird. Die gekippte Filterpfanne gießt die Suspensior von der Oberseite des Kuchens über die Seitenwand 73 in einen (nicht dargestellten) darunterliegenden Aufnehmer. Das Ventilsteuersystem 40 kann hierbei den Schlauch 38 jeder Filterpfanne bei deren Kippen an einen niedrigen Unterdruck von etwa 25,4 oder 80,5 mm Hg anschließen, um den Kuchen auf seinem

ü Filter festzuhalten.

Man sollte eine ausreichende Zeit zwischen der Suspensionsaufgabe und dem Entfernen der Suspension von oberhalb der entstehenden Schicht vorsehen, um ein Absetzen aller gewünschten verhältnismäßig großen

ίο Feststoffteilchen zu ermöglichen. Diese Zeit ist bei Suspensionen mit unterschiedlichem Feststoffgehalt in gewissem Ausmaß veränderlich, kann jedoch leicht bestimmt werden. Suspensionen von Erzen, Phosphatgestein oder Pottasche, die üblicherweise in einer

^J5 Anlage der in Frage stehenden Art einer Filterung unterworfen werden, können Absetzperioden von 5 bis 20 Sekunden oder mehr benötigen. Somit hängt der Ort, wo die Suspension entfernt wird, also die Stellung der Filterpfanne 12in Fig. 1 und einer Pfanne 71 in Fig.5B

so bezüglich der Suspensionsaufgabestellung von der Absetzgeschwindigkeit und von der Drehgeschwindigkeit des Filters ab. Die Filterpfanne 10 in Fig. 1 kann daher gerade die Aufgabestellung verlassen oder sich um eine oder zwei Filterpfannenbreiten über diese Stellung hinaus bewegt haben.

Bekannte Bandfilter von der Bauart mit einzelnen Filterpfannen sind der in F i g. I dargestellten Filterbauart darin sehr ähnlich, daß sie die Filterpfannen in aufrechter Stellung im allgemeinen waagerecht aufeinanderfolgend an Suspensions- und Waschwasseraufgabeeinrichtungen vorbeitragen, während sie normalerweise einen Unterdruck unter den Filterflächen der Filterpfannen aufrechterhalten, um die Suspensionsflüssigkeit durch die Filterkuchen hindurch abzuziehen.

Ungeachtet bestehender Unterschiede (da die Filterpfannen im allgemeinen rechteckig sind und sich in einer geradlinigen Bahn bewegen) eignet sich auch hierfür der anhand von F i g. 1 bis 4 beschriebene Suspensionsent-

fernungsmechanismus. Auch bei derartigen Filtern können die Filterpfannenböden wie F i g. 1 in den Stufen von der Aufgabe bis zur Entfernung der Suspension von dem Unterdruck abgeschaltet werden. Bei einem derartigen Filter ist es auch möglich, eine Seite des die Filterpfannen tragenden Bandes oder entsprechender Ketten über eine Anhebung zu bewegen, um die Filterpfannen zur gegenüberliegenden Seite zu kippen und somit in einer der F i g. 5B ähnlichen Weise die über dem Kuchen befindliche Suspension abzugießen.

Bei einem Filter von der Bauart, bei der die Filterpfannen feststehen und sich die Suspensions- und Waschwasseraufgabeeinrichtungen um die gemeinsame Achse drehen, können die Tragarme 70 und 72 des Abzugrohrs 54 von F i g. 1 durch die sich drehende Konstruktion getragen werden und auf ähnliche Weise arbeiten. Die Filterpfannen sind hierbei während der Zuführung der Suspension, und bis die Suspension wie in F i g. 1 durch das Abzugsrohr 54 entfernt worden ist, gegenüber dem Unterdruck geschlossen.

Das hier beschriebene Verfahren eignet sich auch für ein waagerechtes Drehtischfilter, bei dem die Suspension von einem den Tisch umgebenden Band auf den auf dem Tisch befindlichen Filtermitteln gestaut, das Band an einer Kuchenentfernungsstation von der Tischseite wegbewegt und der Kuchen durch Abkratzen von der geöffneten Seite entfernt wird; auch hier kann ein demjenigen von F i g. 1 bis 4 gleichender, jedoch fest über dem Tisch angebrachter Suspensionsentfernungsmechanismus verwendet werden. Als Alternative zum Entfernen durch Kippen gemäß F i g. 5B können zwei Staubänder vei wendet werden, wobei das untere Band die Tischseite bis zum Kuchenniveau und das obere Band die verbleibende Tischseite bis zum Füllniveau hinauf bedecken. Um die Suspension von der Oberseite des Kuchens zu entfernen, wird das obere Band während eines ausreichenden Zeitraums wegbewegt damit die Suspension aus der geöffneten Tischseite ausfließt und dann zurückführt Zum Entfernen des Kuchens werden beide Bänder von der Tischseite wegbewegt Ein ein Becken bildender Damm sollte zwischen der Aufgabezone und der Suspensionsentfernungszone vorgesehen sein, der ggf. ein Absaugrohr sein kann.

Fig.6 bis 8 zeigt schematisch die Anwendung der Erfindung bei einem Bandfilter von der Bauart bei der der Kuchen unmittelbar auf einem sich bewegenden Filterband gebildet wird, welches dort zu einem Behälter geformt wird, wo die Suspension aufgegeben und der Kuchen mit Waschwasser behandelt wird. Wenigstens bei dieser Filterbauart wird vorzugsweise eine Flüssigkeit während der Bildung der Schicht aus großen Feststoffteilchen von unten durch die Filterflächen in die Suspension geleitet

In F i g. 6 wird ein übliches Filterband 100 an dem in der Zeichnung linken Ende über Walzen 102 und 104, unter einer formenden Stange 106 und einer sich verjüngenden Suspensionsaufgabedüse 108 unter zwei Waschwasseraufgabeeinrichtungen UO bzw. 112, über eine Trommel 114 am in den Zeichnungen rechten Ende, wo der Kuchen abgekratzt wird, vorbei an einem Waschsprühkopf 116 und einer Sammelpfanne 118, wo das Band durch seine Unterseite gewaschen wird, und über dazwischen angeordnete Spannwalzen zurück zur Walze 102 geführt

Wahrend seines Durchgangs durch die Kuchenwasch- und Absaugstationen läuft das Band über tragende und Flüssigkeit aufnehmende Unterdruckräume VQ die mit mit Öffnungen versehenen oberen Platten versehen und an ihren Böden durch mit Ventilen versehenen, zu Aufnehmern VT? verlaufenden Rohrleitungen verbunden sind. Vom Boden der Aufnehmer VR wird das Wasser mittels Pumpen P abgezogen, während an ihrer Oberseite Luft durch eine gemeinsame Leitung L für einen gewünschten Unterdruck von einer Pumpe VP abgesaugt wird. In der von jedem Unterdruckraum VC zu dessen Aufnehmer VT? führenden Leitung ist ein

ίο Entlüftungsventil A V vorgesehen. Ein Gegenstromwaschen erfolgt durch Rezirkulieren von Waschwasser von der zweiten zur ersten Waschwasseraufgabeeinrichtung über eine Rohrleitung VV/.

Vom Bereich der Stange 106 bis in Nähe der Trommel

is 114 sind durchlaufende Seitenwände 120 und 122 vorgesehen (F i g. 8), die mit den Unterdruckräumen VC einstückig verbunden sein können. Die formende Stange 106 wirkt in der Weise, daß sie zur Bildung der Seiten des Behälters die Seiten des Bands 100 nach oben gegen die Wände 120 und 122 dreht, wobei das anfängliche oder linke Ende des Behälters von der Stange 106 geformt wird. Das entfernt gelegene Ende des Behälters wird durch einen Bandverlauf zur Trommel 114 mit einer leichten Aufwärtsneigung gebildet.

So weit sie bisher beschrieben wurde, ist die Vorrichtung nach Fig.6 von herkömmlicher Bauart. Die Unterdruckräume unter dem Band können wenigstens in Längsrichtung des Bands feststehen, oder alle Bestandteile können in einem Zyklus angetrieben werden, bei dem sie sich mit der Bandgeschwindigkeit in Bewegungsrichtung des Bands bewegen und dann mit einer höheren Geschwindigkeit zur Anfangsstation zurückbewegt werden, während die Unterdruckanschlüsse geschlossen sind. Der Filterpfannenantrieb für diesen Zyklus kann z. B. ein in der Zeichnung nicht dargestellter pneumatischer Motor sein. Bei der hier beschriebenen Vorrichtung ist jedoch ein durchlöchertes Abzugsrohr 124 feststehend so angeordnet daß es sich über den Kanal zwischen den Seitenwänden 120 und 122 über im wesentlichen die ganze Kanalbreite in geringer Höhe über der vor Erreichen des Abzugsrohrs auf dem Band gebildeten Schicht erstreckt Das Abzugsrohr 124 ist in einem ausreichenden Abstand jenseits der Suspensionsaufgabestelle angeordnet der die Schichtbildung ermöglicht Die entgegengesetzten Enden des Abzugsrohrs 124 sind über Rohre 126 und 128 an ein mit einem Ventil versehenes Rohr 131 angeschlossen, das an einen Unterdruckaufnehmer VT?' angeschlossen ist Die hierzu vom Abzugsrohr 124 abgezogene Suspension wird mittels einer Pumpe P vom Boden des Unterdruckaufnehmers VT?' entnommen. Von der Saugseite der Pumpe VP wird über die Leitung L ein Unterdruck auf den Unterdruckaufnehmer VR'ausgeübt

Das Abzugsrohr 124 bildet für die über dem Kuchen befindliche Suspension einen Damm, so daß zwischen dem Abzugsrohr 124, den Seitenwänden 120 und 122 und der formenden Stange 106 für die Suspension ein Becken gebildet wird. Das Abzugsrohr 124 ist unmittelbar vor der ersten Waschwasseraufgabeeinrichtung 110 angeordnet Dies ergibt einen hydraulischen Druckausgleich an den gegenüberliegenden Seiten des Abzugrohrs 124 und verhindert ein Kurzschließen der Suspension unter dem Abzugrohr

124. Es kann erwünscht sein, als zusätzlichen Damm einen dünnen biegsamen Streifen 125 etwa aus Gummi vorzusehen (Fig. 7\ der sich zwischen den Seitenwänden 120 und 122 und zwischen dem Abzugrohr 124 und

der Waschwasseraufgabeeinrichtung 110 von einer Stelle über dem Flüssigkeitsniveau bis zur oberen Fläche des Kuchens erstreckt.

Bei herkömmlichen Konstruktionen sind an einem Aufnehmer VT? angeschlossene Unterdruckräume VC unterhalb des Bandes in der Zone vorgesehen, die vom oben genannten Becken eingenommen wird. Bei der vorliegenden Konstruktion sind zwei Behälter oder Räume 130 und 132 vorgesehen, die an ihren Böden mit Ventilen versehene Anschlüsse zu einem Rohr 134 haben, durch das von einer Pumpe P Druckwasser geliefert wird, und die »freie« Abschnitte 136 und 138 haben. Der Abschnitt 136 befindet sich in Richtung der Bandbewegung vor dem Raum 130, während der Abschnitt 138 sich zwischen den Raum 132 und dem ersten Unterdruckraum VC erstreckt. Vier Abschnitte 136 und 138 sind mit geschlossenen Oberseiten versehen, während die Räume 130 und 132 ähnlich den Unterdruckräumen VC durchlöcherte Oberseiten haben, so daß darin entnommenes Druckwasser durch das Band und den sich darauf befindlichen Kuchen aufwärts strömt, wie durch die nach oben gerichteten Pfeile in diesen Räumen dargestellt. Die Räume 130 und 132 können auch an Abflüsse (jedoch nicht an Unterdruck) angeschlossen oder durch freie Abschnitte ersetzt werden.

Im Betrieb werden die Räume VC, 130 und 132 sowie die Abschnitte 136, 138 in Längsrichtung des Bandver-Ia^1-Js hin- und herbewegt, wobei der in F i g. 7 links gestrichelt angegebene Hub in der Vorwärtsrichtung der Bandbewegung zu etwa zwei Drittel seiner Länge ausgeführt ist. In dieser Hubrichtung wird auf die Unterdruckräume VC ein Unterdruck ausgeübt und werden die Räume 130 und 132 mit Druckwasser beaufschlagt, was durch die darin befindlichen Pfeile in F i g. 7 dargestellt ist. Während des Rückhubes werden die Ventile in den zu den Unterdruckräumen VC führenden Unterdruckleitungen geschlossen, um ein Haften des Bands an den Oberseiten der Unterdruckräume VCdurch Unterdruck zu vermeiden.

Es ist darauf hinzuweisen, daß der freie Abschnitt l3S geringfügig breiter als die Hublänge und so angeordnet ist, daß am Ende des Rückhubs der erste Unterdruckraum VC in Richtung der Bandbewegung jenseits des Abzugsrohrs 124 im Abstand angeordnet ist. Dies unterbindet zu Beginn des Vorwärtshubs ein Kurzschließen der unter dem Abzugrohr 124 befinci:ichen Suspensionsflüssigkeit in diesen Unterdruckraum hinein unter dem Einfluß des dann auf diesen Unterdruckraum ausgeübten Unterdrucks. Der Abschnitt 138 ist auch ausreichend breit, um ein Kurzschließen von Flüssigkeit vom Raum 132 in den ersten Unterdruckraum VChinein zu vermeiden. Der Abschnitt 136 verhindert wie der Abschnitt 138 einen Flüssigkeitsstrom durch den Bandbereich, unter dem er während des in beiden Richtungen erfolgenden Hubs liegt.

Wenn sich das Band von der Suspensionsaufgabediise 108 zum Abzugrohr 124 bewegt, setzen sich die

so größeren Feststoffteilchen im Becken zwischen der Stange 106 und dem Abzugsrohr ab, während die sich langsamer absetzenden feinen Feststoffe suspendiert bleiben, so daß sie wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen, vom Saugrohr 124 zusammen mit der über dem Kuchen befindlichen Flüssigkeit abgezogen werden können.

Wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen kann mehr als ein Abzugrohr 124 verwendet werden. Derartige Abzugrohre können auf dem gleichen oder auf verschiedenen Niveaus hintereinander oder auf verschiedenen Niveaus aufeinander angeordnet sein. Bei Filtern der in F i g. 6 bis 8 gezeigten Bauart, bei der das unter den Bändern befindliche Behältersystem nicht in Längsrichtung des Bands bewegt wird, kann der Abschnitt 138 eine beträchtlich verminderte Breite haben und kann der Abschnitt 136 weggelassen werden.

Versuche haben gezeigt, daß das beschriebene

Entfernen der Feinstoffe enthaltenden Suspension von der Oberseite des Kuchens die Flüssigkeiisentzugsgeschwindigkeiten von Kuchen stark erhöht, die aus schlammhaltigen Suspensionen in Filtern der in Frage stehenden Bauart gebildet sind, z. B. war der Flüssigkeitsentzug von aus Phosphatgesteinssuspension gebildeten, etwa 38 bis 51 mm dicken Kuchen um das Mehrfache schneller als bei Kuchen ähnlicher Dicke der gleichen Suspension, die auf übliche Weise durch Unterdruck unter dem Filtermittel gebildet wurden. Eine derartige Verbesserung wurde trotz Vorbehandlung der Suspension zum Entfernen von Schlamm erzielt. Es sollte der größte Teil der Suspension über dem Kuchen entfernt werden, da sonst die Verbesserung schnell abnimmt. Der zur Bildung des Kuchens durch Schwerkraft statt durch Unterdruck erforderliche zeitliche und räumliche Aufwand wird durch die erhöhten Flüssigkeitsentzugsgeschwindigkeiten mehr als ausgeglichen. Es wird daher möglich, den Ausstoß des Filters zu erhöhen oder dessen Größe für den gleichen Ausstoß zu vermindern.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Filtrieren einer Suspension mit relativ großen und feinen Feststoffteilchen, die auf ein Filter mit im wesentlichen horizontaler Filterfläche, insbesondere auf ein Pfannenfilter, Tischfilter oder Bandfilter, aufgegeben wird, worauf anschließend das Filtrat mittels einer Unterdruckeinrichtung entzogen wird, dann der Filterkuchen mit aufgegebener Waschflüssigkeit über die Unterdruckeinrichtung gespült wird und schließlich der Filterkuchen entfernt wird, wobei die Filterfläche und die Behandlungseinrichtung relativ zueinander bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Aufgabe der Suspension und vor dem Filtratentzug über Unterdruck ein Absetzen der Feststoffteilchen unter Schwerkraft so lange durchgeführt wird, bis sich auf der Filterfläche eine Schicht aus im wesentlichen großen Feststoffteilchen gebildet hat, und daß danach die über dieser Schicht stehende, im wesentlichen feine Feststoffteilchen enthaltende Suspension von oberhalb der Schicht entfernt wird.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entfernen der im wesentlichen feine Feststoffteilchen enthaltenden Suspension über dem Filter ein Abzugsrohr (54,124) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abzugsrohr (54) bei Verwendung von Filterpfannen (10, 12, 14) in diese hirieinschwenkbar und von einer Wand der Filterpfannen (10,12,14) herausschwenkbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abzugsrohr (124) bei Verwendung eines endlosen Bandfilters sich derart quer über das Filterband (100) erstreckt, daß es als Damm für die im wesentlichen feine Feststoffteilchen enthaltende Suspension wirkt.

5. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Filterpfannen (71) diese zum Entfernen der im wesentlichen feine Feststoffteilchen enthaltenden Suspension kippbar sind (F ig. 5B).

6. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Drehtischfiltern mit einem den Tisch senkrecht umgebenden Stauband ein zweites oberes Stauband vorgesehen ist, das in etwa vom unteren Niveau der die feinen Feststoffteilchen enthaltenden Suspension bis zum Füllniveau reicht, und das zum Entfernen dieser Suspension vom Tisch wegbewegbar ist.