LXVII. Verbesserungen im Reinigen und Waschen der Erze, worauf sich Alexander Jamieson und Frederik Laudholm, Chemiker zu London, am 10. Oct. 1845 ein Patent ertheilen ließen. Aus dem Repertory of Patent-Inventions, Jul. 1846, S. 20. Mit Abbildungen auf Tab. V. Jamieson's und Laudholm's Verbesserungen im Reinigen und Waschen der Erze. Unsere Erfindung besteht in einem aus Cisternen oder Trögen zusammengesetzten Apparate, durch welchen ein der Quantität oder Qualität der Erze angemessener und darnach regulirter Wasserstrom geleitet wird, und in dessen Trögen horizontale oder verticale, mit Armen, Speichen, Spateln, oder überhaupt Hervorragungen von verschiedener Form versehene Achsen nach Art von Rechen angebracht sind. Diese Rechen, welche wir mittelst einer beliebigen Maschinerie, sey es durch Dampf, Wasserkraft u.s.w. in Umdrehung setzen, haben den Zweck, in dem in den Cisternen enthaltenen Wasser eine gewisse Bewegung hervorzubringen, wodurch das zu behandelnde Erz sich zertheilt und durch den anhaltenden Wasserstrom von Cisterne zu Cisterne geleitet, sich in diesen nach Verhältniß seiner Feinheit absetzt, der dem Erze beigemengte Unrath aber in ein Reservoir oder Teich abgeleitet wird, von welchem aus das Wasser sofort abfließt. Zum vorbereitenden Theil der Operation gehört das Zerbrechen des Erzes, sowie es in Kübeln aus den Gruben kommt, durch Stampfer in Stücke von passender Größe. Dann wird das Erz zwischen eisernen Walzen zerquetscht, um es in einen zur letzten Zerkleinerung und Zerreibung unter gewöhnlichen verticalen Läufern geeigneten Zustand zu versetzen. Dieser letzte Proceß, wodurch die Masse in einen gleichförmigen körnigen Zustand gebracht wird, muß nothwendig der Aufnahme in unsern Waschapparat vorangehen, indem so die Qualität des Erzes verbessert wird. Es vereinigt diese Operation die Vorbereitung des Erzes für den Waschapparat, indem dasselbe mit Wasser vermischt wird, welches man über die Unterlage der Läufer hinfließen läßt, und welches das Erz in dem Maaße tränkt, daß es im Zustand von Schlamm durch einen Haupttrog und von da durch den Wasserstrom in die erste Cisterne der Reihe geleitet wird. In Fällen, wo das Erz sich bereits im Zustand von Staub befindet, kann das erste Zerquetschen wegbleiben; das Erz kann gleich unter die Läufer gebracht und der übrige Theil der Operation auf die angegebene Art ausgeführt werden. Wir haben hiemit den allgemeinen Charakter unserer Erfindung bezeichnet und beginnen nun die Erklärung der Abbildungen, welche unsere vereinigte Anstalt zum Zurichten und Waschen des Erzes darstellen, wobei wir uns jedoch nicht auf die genaue Angabe der Formen und Proportionen einlassen wollen. Die Quetschwalzen, deren wir uns für die Erze im allgemeinen bedienen, sind glatte Cylinder von gehärtetem Eisen. Für sehr harte Erze werden ein oder mehrere Paare gezähnter Cylinder gebraucht, wodurch die Massen zerbrochen werden, ehe sie zwischen die glatten Walzen kommen. Nachdem das Erz durch die Stampfer zerbrochen ist, wird es in den Trichter a, Fig. 1 und 2, geschüttet, von welchem es zwischen die Quetschcylinder b und von diesen in ein Sieb c gelangt, wo sich der noch nicht hinreichend zerkleinerte Theil von dem feinern sondert und wieder zu dem Trichter a zurückkehrt. Dieses in beständiger Bewegung befindliche cylindrische oder anders gestaltete Drahtsieb vertheilt die feinern Theile auf ein endloses Tuch d, welches über zwei oder mehrere Rollen e, e gespannt ist und seine Bewegung durch eine Verbindung mit der Achse des Cylinders erhält, so daß es das Erz über die Unterlage der Läufer hingehen läßt. Der gröbere Theil des Erzes, welcher nicht durch das Sieb geht, fällt in eine Reihe von Eimern f, f des Rades g und ergießt sich von da auf eine geneigte Fläche, welche es in den Trichter zur Speisung der Quetschwalzen zurückleitet. Zuweilen mag es nöthig erscheinen, das Herabfallen des Erzes in den Trichter durch ein mechanisches Rütteln des geneigten Brettes zu beschleunigen. Man kann auch die Walzen durch einen Wasserstrom vor zu großer Erhitzung schützen. Der Wasserstrom, wenn man ihn anwendet, beschleunigt zugleich den Lauf des Erzes von den Walzen zu den Läufern, und wir benützen auch gewöhnlich hiezu einen solchen. Die Läufer i können von Eisen oder Granit seyn. Sollte eine größere Quantität Wasser bei der Operation nöthig erscheinen, als die durch die Walzen gegangene, so kann dieses dem Erz beim Einbringen in die Läufer beigegeben werden; seine Entweichung kann dann durch einen aufgesteckten Reif k verhindert und sein gleichförmiger Abfluß zugleich mit dem Erz, in Form von Schlamm durch eine Leiste l regulirt werden, über welche hin sich das Ueberflüssige auf eine geneigte Fläche m und von da in den Waschapparat ergießt. Die gesättigte Masse auf dem Boden der Läufer wird in steter Bewegung erhalten und durch Kehrvorrichtungen n von gewöhnlicher Construction immer wieder unter die Läufer geschafft, bis sie gehörig zermalmt ist. Wenn mehr als ein Paar von Läufern erforderlich ist, so muß man ihre Stellung zum Waschapparat so anordnen, daß die einzelnen Ausladebretter in einen Haupttrog zusammenlaufen. Es ist nämlich von Wichtigkeit, daß der Schlamm so gleichförmig als möglich in den ersten Trog des Waschapparats gelange, und dieß läßt sich dadurch bewerkstelligen, daß man einen Speisetrog vor demselben anbringt. Dieser muß die ganze oder nahezu ganze Breite des Troges einnehmen und einen rotirenden Rechen enthalten, um dadurch die vereinigte Masse von Erz und Wasser in beständiger Bewegung zu erhalten, bis sie über den Rand hin in den ersten oder Leitertrog ausgegossen wird. Gewöhnlich mag der Apparat aus fünf Trögen g, g, g bestehen, in welchen allen ein Mechanismus zum Umrühren angebracht ist, und aus zwei oder mehreren weitern Reservoirs r, r, in welchen das was aus dem letzten Troge herüberläuft, sich durch einfaches Niedersinken trennt. Wie schon oben gesagt, sind in dem ersten rectangulären Trog, in welchen sich der Schlamm von dem Speisetrog ergießt, zwei oder mehrere horizontale Rechen angebracht, denen die Bewegung durch eine Kette und Rollen von einer Triebachse oder Welle oder irgend einer wohlbekannten Vorrichtung mitgetheilt wird. Durch die gewöhnlichen Mittel, z.B. Kuppelungsbüchsen, lose oder feste Rollen u.s.w., kann man für das Aus- und Einrücken des Mechanismus sorgen, wenn dieses etwa zur Untersuchung oder Unterbrechung des Umrührungs-Processes erforderlich ist. Jede Achse oder Welle muß mit einer Rolle versehen seyn, welche einer ähnlichen Rolle an der Triebachse entspricht, so daß die Schnelligkeit des rotirenden Rechens nach Belieben modificirt werden kann, je nach der verschiedenen Beschaffenheit des zu behandelnden Erzes. Das eine Ende jedes rotirenden Rechens kann man durch eine an den Seiten des Troges angebrachte Stopfbüchse gehen lassen und an dem äußersten Ende desselben die Rolle oder das Rad, welches die Triebbewegung erhält, anbringen. Wir ziehen jedoch vor, den ganzen Mechanismus in das Innere der Tröge zu verlegen, da auf diese Art die Stopfbüchsen nicht nöthig sind. Im letzten Falle kann man die Enden der rotirenden Achsen in Zapfen ausgehen lassen, welche auf metallenen, in der innern Fläche der Seitenwandungen eingesenkten Büchsen oder Trägern ruhen. Die Geschwindigkeit der Umdrehung der rotirenden Rechen wird sich zwar größtentheils nach der Beschaffenheit des Erzes, das man vor sich hat, richten; jedoch wird eine Schnelligkeit von 300–700 Umdrehungen in der Minute den verschiedenen Zuständen des zu waschenden Erzes angemessen erfunden werden. Die leichteren Erze werden eine geringere Umrührung und demnach einer geringern Schnelligkeit der Umdrehungen bedürfen; während die schwerern im Verhältniß der specifischen Schwere ihrer Theilchen, einen höhern Grad von Umrührung und folglich eine größere Schnelligkeit des Rührapparates erfordern. Die Schnelligkeit ist also abhängig von der Größe oder dem Umfang der Theilchen, indem die größern Theilchen im Verhältniß zu ihrer Oberfläche ein größeres Gewicht besitzen und, um sich im Wasser suspendirt zu erhalten, einen höhern Grad von Agitation und folglich eine größere Schnelligkeit des rotirenden Apparates in Anspruch nehmen. Da die relative Bewegung der Theilchen von dem Widerstand abhängt, den sie durch ihre specifische Schwere leisten, so ist es klar, daß zur vollkommenen Ausführung dieses Processes vor Allem eine gleichförmige Körnung der Erze, wie sie von der Quetschmaschinerie herübergenommen werden, nöthig ist. Das Ausgußende der Cisterne wird tiefer angelegt als der Speisetrog, damit das überschüssige Wasser, welches die leichtern Partikelchen des Erzes nebst andern Stoffen suspendirt enthält, ablaufe; dieser sanfte Strom gibt dann gleichsam die bewegende hydraulische Kraft ab, durch welche die verschiedenen Substanzen durch die Trogreihen geführt werden. Die Böden der Tröge sind so eingerichtet, daß sie mit ihrem Inhalt von Erz, so wie es gewaschen ist, leicht entfernt werden können. Sie stehen deßwegen auf schiebbaren Büchsen oder Wagen t mit Rädern, so daß sie sich leicht auf einer Schienenbahn fortschieben lassen. Die Zwischenräume zwischen ihnen und den Trögen sind ausgefüllt mit einer Liederung aus Hanf, Cannevas etc. und das feste Anschließen wird durch den aufwärtswirkenden Druck eines Keils, der von dem Boden v aus auf die untere Fläche des Wagens drückt, gesichert. Der keilförmig geformte Untertheil kann auf einem entsprechenden Gestelle ruhen und wird mit dem Boden des Wagens mittelst einer Schraube und Mutter w in Berührung gebracht. Die erstere ist an dem Gestelle befestigt, letztere an dem keilförmig gestalteten Untertheil. Die Schraube läßt sich durch einen in den Kopf eingesetzten Hebel drehen. Es gibt allerlei andere mechanische Behelfe, wodurch obiger Zweck erreicht werden kann, wir geben jedoch der obigen Methode den Vorzug. Die Form und Einrichtung der folgenden Tröge ist denen des ersten ähnlich, nur mit dem Unterschiede, daß die Zahl der rotirenden Achsen und Rechen bei dem dritten und vierten eine geringere seyn darf, und im fünften an die Stelle des Rechens eine cylindrische Achse gesetzt wird, um hier den niedersten Grad von Bewegung in dem Wasser hervorzubringen; die Bewegung kann den Rechen auch durch Spindeln mitgetheilt werden, welche durch eine gemeinsame Triebwelle und conisches Räderwerk getrieben werden. Für das Ablassen des Wassers aus den Trögen müssen noch vor Entfernung des Erzes passende Rinnen hergerichtet werden; eben so muß man für das Ablassen des Wassers aus dem Erze in den beweglichen Wagen Sorge tragen. Da es von großer Wichtigkeit ist, daß aus der angewendeten Kraft die größtmögliche Wirkung erzielt werde, und da eben so nothwendig nach völliger Vollendung der Operation des Erzwaschens für das Absetzen des Erzes Zeit gelassen werden muß, so wird es gut seyn, eine doppelte Reihe von Waschtrögen anzubringen, welche so mit einander verbunden werden, daß die eine Reihe des Quetschapparates und die eine Reihe der Absetzungsreservoirs für den Unrath hinreichend, d.h. groß genug ist für eine Operation, bei welcher Einrichtung der Mahl- und Quetschapparat beständig in Thätigkeit erhalten werden kann. Der Mechanismus bei einer solchen Doppelreihe von Trögen ist derselbe, wie der eben beschriebene, nur ist es nöthig, am Kopf des Leitungstrogs ein abschüssiges Zuführbrett anzubringen, welches mit einer oder mehreren schiefen Leitschienen versehen ist, um den Schlamm- oder Wasserstrom in den einen oder den andern Leittrog zu leiten. Das Ablaufbrett des letzten Troges jeder Reihe ergießt alle erdigen etc. Theile, welche von diesem Troge herauskommen, in den Absetztrog r, der zu ihrer Aufnahme bereit steht; er hat eine trapezoidale oder ähnliche Form, so zwar, daß er von dem letzten Trog bis an sein äußerstes Ende an Weite zunimmt, wovon der Zweck der ist, daß sich die Schnelligkeit des Wasserstroms und damit seine Neigung, diese Materien suspendirt zu erhalten, vermindern, so daß sich diese im Verhältniß ihrer specifischen Schwere und Masse absetzen, die leichtern Theilchen aber, welche begreiflich von geringerm Werthe sind, mit dem Wasserstrom aus diesem Trog in den letzten (beiden Trogreihen gemeinschaftlichen) Trog entweichen. Zuletzt darf sich der Wasserstrom ins Freie ergießen, nachdem er alle irgend nutzbaren Ueberbleibsel in den vorhergehenden Behältern abgesetzt hat. Man kann auch noch einen Trog mit Abtheilungen anbringen, so daß das Wasser kreuzweise durchfließt in der Richtung der Pfeile Fig. 6, wodurch es einen längern Lauf nehmen muß und den schwebenden Stoffen mehr Zeit gewährt, sich in den Zwischenräumen zwischen den einzelnen AbtheilungenAtheilungen sowohl, als zwischen diesen und den Seiten des Troges abzusetzen, und zwar in zunehmendem Maaße gegen das Abflußende. Bei der Anwendung des Apparates (Fig. 1–7) für verschiedene Erze sind zuweilen kleine Abänderungen desselben nöthig. Die allgemeinen Principien dieser Beschreibung gelten jedoch immer, von welcher Art oder Qualität die Erze auch seyn mögen. Der Hergang, welchen wir beim Gebrauche des Apparates zum Waschen und Zurichten der Erze befolgen, ist dieser: zuerst wird das Erz sortirt, um es von den größten Unreinigkeiten zu befreien; hierauf wird es unter die Brechmühle oder Stampfer gebracht und von diesen in Stücken von passender Größe durch die Trichter auf die Quetschwalzen geworfen, wo es in einen körnigen Zustand gebracht und zur unmittelbaren Einwirkung der Läufer vorbereitet wird, welche es vollends zerquetschen und zermalmen. Noch ehe das Erz in die Trichter der Walzen kommt, wird ein Strom Wassers hineingeleitet; dieser macht mit dem Erz vermischt alle einzelnen Operationen mit. Der Speisetrog des Waschapparates wurde schon vorher, ehe die Maschine in Gang gesetzt wird, mit Wasser gefüllt. Die Quantität des durch die Tröge durchgeleiteten Wassers muß nach der Qualität und Art des Erzes regulirt werden, da, wenn das Wasser mit zu großer Schnelligkeit durch die Tröge fließt, auch der werthvollere Theil des Erzes mit den Unreinigkeiten hinweggeführt wird. Die Quantität des Wassers muß daher so regulirt werden, daß über das Abflußbrett des letzten Waschtrogs durchaus kein Erz hinübergelangt. Durch Beobachtung und Uebung wird man am leichtesten das rechte Maaß finden. Diejenigen Erze, welche eine größere Quantität von erdigen Materien mit sich führen, bedürfen auch eines größern Zuflusses von Wasser, als die etwa schon vorläufig ins Rauhe gewaschenen; wir können also ein genaues Maaß hiefür nicht angeben. Die Quantität des in den verschiedenen Trögen abgesetzten Erzes wird sich der specifischen Schwere oder der Körnung entsprechend verhalten. Um sich daher der größtmöglichen Wirksamkeit des Apparates und des möglichsten Nutzens daraus zu versichern, muß man schon bei den vorgängigen Operationen des Zerquetschens und Zermalmens besonders dahin wirken, daß das Erz durch den bereits beschriebenen Mechanismus in einen Zustand von schneller Bewegung gesetzt werde, bis die Tröge hinlänglich gefüllt sind. Ist dieß der Fall, so wird die Speisung mit Schlamm unterbrochen oder auf die zweite Trogreihe übergetragen; der Wasserstrom wird jedoch so lange unterhalten, bis das Wasser in dem ersten und zweiten Trog klar wird, worauf der Umrührmechanismus außer Thätigkeit gesetzt wird und der Inhalt der einzelnen Tröge Zeit hat, sich in den beweglichen Wagen zu setzen, worauf diese zur Untersuchung oder weitern Disposition des Erzes weggeschoben werden, das Wasser aber abgelassen wird. Wenn man will, kann man den Inhalt der einzelnen Tröge durch den Rüttelproceß sortiren und zuletzt dem Vorrath beigesellen. Wir schlagen auch vor, das gewaschene und zugerichtete Erz dem Druck einer hydraulischen oder andern Presse zu unterwerfen, um das Wasser, womit das Erz getränkt ist, auszudrücken und zugleich das Erz durch diese Operation in einen nahezu trockenen Zustand und in eine beliebige Form von Blöcken oder Klumpen zu bringen, wie sie zu der nachfolgenden Operation des Schmelzens am besten passen. Dieß wird dadurch erleichtert, daß man die Wagen oder die beweglichen Böden der Tröge, in welchen sich das Erz abgesetzt hat, so einrichtet, daß sie unter die Presse passen, und so dem nöthigen Grad von Druck unterworfen werden. Die Form des Klumpens oder Kuchens wird dem Erz durch Rippen an der Vorderseite des Preßblocks gegeben; auf demselben Block können auch die Zeichen angedrückt werden, durch welche die Qualität des Erzes bezeichnet wird, was die Classificirung der verschiedenen Qualitäten, wie sie aus den einzelnen Trögen des Waschapparates hervorkommen, erleichtert. Auch könnte man das Erz in Formen von passender Gestalt bringen, welche mit Walzen oder Rädern versehen, unter die Presse paßten, an denen Blöcke von ähnlicher Form wie die Kästen befindlich wären. Nach Vollendung der erforderlichen Pressung wird das Erz auf einer Schienenbahn weggebracht, in Gestalt von Klumpen aus den Formen genommen, und kann dann so aufgestellt werden, wie die Anordnung des Vorraths es mit sich bringt.