Prüfungsfragen Klausur - Erzaufreinigung

Question 1

Welchen Mechanismus nutzt man um große Teilchen von kleinen Teilchen trennen?

Answer 1

(Zentrifugations-) Sedimentation

Question 2

Was für Apperate nehemn für Trennung von große Teilchen von kleinen Teilchen trennen? Was noch?

Answer 2

Hydrozyklon, da einfach und günstig.

Überlastete Dekantierzentrifuge -> damit kleine Teilchen im Ablauf landen.

Question 3

Wi kann man eine Dekantierzentrifuge überlasten?

Answer 3

Dekanterprinzip zeichnen + teilechen wandern in den Auslauf wenn verweilzeit < Sedimentationszeit.
+ erklären, wie Partikel sedimentiert. Stokes… !Dekanter ist Zentrifuge!

Question 4

Der Radiusändert sich also bei der Sentimentation. Welchen Radius nimmt man an?

Answer 4

die Langarmnährung: mittelwert der Radien nehmen. Also (Raußen +Rinnen)/2 -> nur gültig wenn die Differenz von Rinnen und Außen um ein vielfaches kleiner ist als Raußen (die Veränderung ist vernachlässigter klein)

Question 5

Was nehmen zur auftrennung wenn sowohl dekanter als auch Hydrozyklon möglich wären?

Answer 5

Den Hydrozyklon: Günstiger und einfacher aufgebaut. Außerdem ist die Trennwirkung höher.

Question 6

Zeichnen Sie einen Hydrozyklon.

Answer 6

Zufuhr tangential, Drosselung am konischen teil, Potentialwirbel und Gschwindigkeitsverteilung, tangentiale Geschwindigkeit am Tauchrohrradius am höchsten. Am max wird auch die Trennkorngröße bestimmt. Feingut oben und Grobgut unten.

Question 7

Was ist nach Trennung im Hydrozyklon im Feingut und was im Grobgut? Wenn Trennung von große Teilchen und kleinen Teilchen.

Answer 7

Feingut: kleine Partikel mit viel Flüssigkeit
Grobgut: große Partikel mit wenig Flüssigkeit

Question 8

Wir haben einen rießigen Druchsatz. Dann müsste der Hydrozyklon so 10m Durchmesser haben. Geht das?

Answer 8

Nein. man schaltet mehrere Kleine parallel. Beziehung zwischen Trennkorngroße und Durchmesser :??

Question 9

Nach der Trennung hat das Feingut (Erz) noch Sand und andere Materialien, die man nicht haben will. Wie würden Sie weitertreiben?

Answer 9

Schaumfloatation: Hydrophobe Partikel (hier das Erz) werden an die Luftblasen gebunden und an die Oberfläche transportiert. Dort wird das Produkt als Schaum abgeschöpft. Tenside nennen und Zeichnen: Kopf= Hydrophil, Schwanz= Hydrophob. Sammler, Drücker, Schäumer

Question 10

Was machen Schäumer?(Flotation)

Answer 10

Wirken der Koaleszenz von Luftblasen entgegen.

Question 11

Weiter mit der Suspendieren Fraktion nach der Floatation. Wie geht man weiter vor?

Answer 11

Zuvor erst einmal Eindicken in Rundklärbecken dann könnte man eine Druck- oder Vakuumfiltration durchführen

Question 12

Ist es egal ob man eine Druck- oder Vakuumfiltration zum auftrennen kleiner Partikel durchführt?

Answer 12

Nein. Bei Druckfiltrationen höhere Druckdifferenzen möglich , da man nicht auf den Flüssigkeitsdampfdruck beschränkt ist (bei Wasser 0,8 Bar). Dadurch hat man bessere Entflechtung bei Druckfiltern. Diese sind allerdings aufwendiger und teurer (Gehäuse nötig)

Question 13

Wie wird in Vakuumfiltern entfeuchtet?

Answer 13

Durch untersättigung. Druckdifferenz muss dabei den Eintrittskapillarduck überwinden. -> Diagramm zeichnen und erklären
+mechanische Entfeuchtungsgrenze durch verschiedene Flüssigkeiten zwischen Partikeln: Kapillarflüssigkeit gut mechanisch entfernbar. Brücken und Haftflüssigkeit schwer mech. entfernter. Innenflüssigkeit nicht mech. -> geringerer Sättigungsgrad nach erreichen der Grenze nur durch Thermische Behandlung möglich.

Question 14

Zeichnen sie ein Rundklärbecken.

Answer 14

rundklärbecken zeichnen mit den drei Zonen.Konischer teil mit Sediment = Kompressionszone, darüber Sedimentationszone, “neben” Einfluss Klärzone. Klärbedingung: Sedimentationsgeschwindigkeit>Fluggeschwindigkeit nach oben (vf)
größere Fläche bei gleichem Zufluss-Volumenstrom führt zu lansamerer Fluggeschwindigkeit und Teilchen hat mehr zeit zu sedimentieren-> bessere Auftrennung

Question 15

Wie wird die Fluidgeschwindigkeit (vf) berechnet?(Rundklärbecken)

Answer 15

vf= volumenstrom/Fläche

Question 16

Was kann man machen wenn die Sinkgeschwindigkeit nicht großer ist als die Fluidgeschwindigkeit? (Rundklärbecken)

Answer 16

->partikel größer machen damit sie schneller sinken (stokes, einzige variable wenn sonst alles gleich bleibt)
Flockung: mit Flockungshilfsmitteln. Das sind langbettige Polymere, die sich an die Partikel anlagern. Bei Vernetzung bilden sich dann größere Partikel. Ansonsten Koagulation (Gerinnung z.b. Blut) durch einstellen des Ph Werts (Zetapotential= Maß für Oberflächenenergie. Am ioselektrischen Punkt am geringsten) oder durch Zugabe von mehrwertigen Ionen (schirmen Oberflächenladungen ab)

Question 17

Welche kraft wirkt bei koagulieren?

Answer 17

Van der Waals Kräfte

Question 18

So großer durchsatz in Rundklärbecken und riesige Klärfläche. Wie ist der Konus von der Form?

Answer 18

Schlank zulaufend, damit das Sediment abfließen kann oder man kann den Boden Flacher machen und ein Krählwerk für den Antrag nutzen

Question 19

Wir wollen das Konzentrat jetzt nun trockner haben. Wie macht man das? (Rundklärbecken)

Answer 19

Durch Drosselung des Konzentratabflusses. Verdichtung wegen Feststoffdruck (porosität) -> wegen dem höheren Haufwerk mehr druck auf die unteren Partikel von den Partikeln oben.

Question 20

Vakuumfiltration. Was gibt es für Apperate?

Answer 20

Trommelfilter = Flexibel (Precoat)
Planfilter = Gut für schnell sedimentierende, große Partikel
Scheibenfilter = platzsparend, günstig, großer Durchsatz, schlechte Waschung
Bandfilter = intensive Waschung,teuer

Question 21

Welchen Vakuumfilter wählen sie für die Trocknung von Erz? (nach Rundklärbecken)

Answer 21

Da ich annehme, dass waschung nicht mehr nötig ist den Scheibenfilter. (ja Waschung nicht nötig, Prüfer)

Question 22

Zeichne einen Scheibenfilter:

Answer 22

zeichnen + erklären: Zulauf von unten für Durchmischen und aufgrund der Sedimentation der Partikel. Filterzellen in Segment. Zellen müssen komplett eingetaucht sein wegen Vakuum. Unterschiedliche Verweilzeiten->unregelmäßige Kuchenhöhe und Restfeuchte. Kuchenbildung-, Entfeuchtungs-, Kuchenabwurfsberreich durch Druckstoß und Trägheit des Kuchen

Question 23

Sind viele oder wenige Segmente beim Scheibenfilter gut?

Answer 23

Viele kleine segmente gut, da Verweilzeitunterschiede dann geringer.

Question 24

Waschung bei Scheibenfilter schlecht. Würde man trotzdem waschen?

Answer 24

Kann man. Auftragen der Waschflüssigkeit nach Kuchenbildung

Question 25

Was für arten der Wäsche gibt es? (Scheibenfilter)

Answer 25

Durchströmungs und Verdünnungswäsche. In dem Fall des Scheibenfilters handelt es sich um eine Durchströmungswäsche. + Durchströmungswäsche erläutern.

Question 26

Der Scheibenfilter schafft den gewünschten Durchsatz nicht. Was kann man verändern?

Answer 26

Gleichungen Filterkuchenhöhe und massenstrom mit Produkt+Einstellung+Geometrie.
Man kann pc erhöhen durch Flockung. Dan Druckdifferenz erhöhen falls nicht an Maximum. Die Drehzahl erhöhen, allerdings wird dann Kuchen dünner ->! Abwurf irgendwann nicht mehr möglich.
Eintauchtiefe kann man begrenzt erhöhen->! allerdings ist dann Abdichtung der Welle notwendig.