Die Erfindung wird nachstehend anhang einer Zeichnung weiter erläutert; in dieser zeigt:

1 einen prinzipiellen Aufbau einer Luftstrom-Wälzmühle,

2 eine erfindungsgemäße Wälzmühle mit zwei Mahlwalzen;

3 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer ausschnittsweise dargestellten Wälzmühle;

4 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrensprinzip anhand unterschiedlich angeordneter Mahlwalzen;

5 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand von unterschiedlich geneigten Mahlwalzen und

6 eine schematische Darstellung des Verfahrens anhand unterschiedlich dimensionierter Mahlwalzen.

1 zeigt eine Wälzmühle 2, welche als Luftstrom-Wälzmühle ausgebildet ist und oberhalb eines Mahlraumes 20 mit einem rotierenden Mahlteller 3, einer Mahlbahn 4 und Mahlwalzen 5 einen Sichtraum 22 mit einem Sichter 23 aufweist. Der Mahlteller 3, welcher auch als Mahlschüssel bezeichnet werden kann, wird von einem Antrieb 24 angetrieben und rotiert um eine vertikale Mühlenachse 12. Mahlgut (nicht dargestellt) wird von oben oder auch von der Seite zugeführt und zwischen dem Mahlteller 3 und den federnd angepressten Mahlwalzen 5 zerkleinert. Die Mahlwalzen 5 sind konisch ausgebildet und in einem vorgebbaren Abstand oberhalb des Mahltellers 3 bzw. der Mahlbahn 4 angeordnet. Die federnde Anpressung erfolgt über einen Schwinghebel 25 und eine damit zusammenwirkende Hydraulikzylindereinrichtung 26.

Die Mahlwalzen 5 rotieren um eine Mahlwalzenachse 15, wobei sie allein durch Reibschluss mit dem Mahlteller 3 bzw. dem durch das zu zerkleinernde Material gebildete Mahlbett (nicht dargestellt) abrollen. Über einen Zufuhrkanal 27 wird ein Fluid, insbesondere Luft, zugeführt und gelangt über einen Düsenkranz 28 in den Mahlraum. Über einen Staurand 14 abgeschleudertes Grobkorn und das fertig zerkleinerte Mahlprodukt gelangen als Mahlgut-Fluid-Gemisch 29 in den Sichtraum 22. Grobkorn wird im Sichter 23 abgewiesen und gelangt wieder auf den Mahlteller 3, während das fertig zerkleinerte Mahlprodukt über einen Auslass 30 ausgetragen werden.

1 verdeutlicht, dass ein Schnittpunkt der verlängerten Walzenachsen 15 oberhalb des Mahltellers 3 und eines von den Mahlwalzen 5 verdichteten Mahlbettes (nicht dargestellt) liegt. Die Zerkleinerung erfolgt deshalb unter Einwirkung von Scherkräften und bewirkt einen hohen Anteil an Fein- und Feinstgut im Mahlprodukt. Eine derartige Vermahlung wirkt sich nachteilig auf die erforderlichen Energiekosten sowie auf den Verschleiß, insbesondere der Mahlwalzen 5 und der Mahlbahn 4 des Mahltellers 3 aus.

Bei der Vermahlung von Erzen mit hochwertigen Bestandteilen, beispielsweise von Platinerzen, Chromerzen, Nickel- und Zinkerzen, kann der hohe Zerkleinerungsgrad und/oder hohe Anteil an Feinstgut zu einer Beeinträchtigung der nachfolgenden Verarbeitungsprozesse, beispielsweise der Flotation und Ausschlämmverfahren, führen und dadurch die Herstellungskosten erhöhen.

2 zeigt in einem Ausschnitt eine erfindungsgemäße Wälzmühle 2. Diese Wälzmühle 2 kann analog zur 1 als Luftstrom-Wälzmühle oder auch als Überlaufmühle ausgebildet sind. Wesentlich sind Ausbildung, Anordnung sowie Dimensionierung und Neigung bzw. Konizität der Mahlwalzen 5 in Relation zur Größe des Mahltellers 3 bzw. zum Radius r_M der Mahlbahn 4, welche derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Mahlwalzen 5 in einer reinen Rollbewegung abrollen und ein feingutarmes bzw. feingutfreies Mahlprodukt durch eine scherkräftefreie Vermahlung produziert wird.

2 und 3 verdeutlichen eine bevorzugte Anordnung und Ausbildung der Mahlwalzen 5. Um die Einleitung von Scherkräften zu vermeiden und eine reine Rollbewegung der Mahlwalzen 5 mit Einleitung von Druckkräften auf das Mahlbett 7 zu erreichen, sind die Mahlwalzen 5 derart ausgebildet und mit einem Neigungswinkel &agr; angeordnet, dass von den Walzenachsen 15, der vertikalen Mühlenachse 12 und einer Horizontalen 8 in Höhe H_m der Oberflächenebene des Mahlbettes 7 ein Schnittpunkt P gebildet ist.

Es wurde in Versuchen in einer Labormühle, welche gemäß 2 und 3 ausgebildet war, festgestellt, dass bei gleichem Aufgabegut und im Übrigen gleichen Parametern mit einer den Bedingungen gemäß 2 und 3 entsprechenden Ausbildung des Schnittpunktes P ein Mahlprodukt mit erheblich geringerem Feinstgut bzw. ein nahezu feingutfreies Mahlprodukt erreicht werden konnte.

Durch die in 3 gezeigte reine Rollbewegung mit einer synchronen Geschwindigkeit des Mahltellers 3 bzw. der Mahlbahn 4 und der Mahlwalzen 5 wurde bei einem Aufgabegut mit der Korngrößenverteilung von 90% > 75 &mgr; ein Mahlgut erreicht, welches im Vergleich zu dem Mahlprodukt bei herkömmlicher Anordnung der Mahlwalzen und Einleitung von Scherkräften wesentlich weniger Feingut mit einer Partikelgröße < 30 &mgr; enthält.

Durch vergleichende Mahlverfahren in einer Labormühle wurde festgestellt, dass bei gleichem Aufgabegut der Energieverbrauch bei der erfindungsgemäßen Mahlung bis etwa 40% geringer ist als bei dem herkömmlichen Mahlprozess.

3 veranschaulicht die reine Rollbewegung der Mahlwalzen 5 auf dem von dem zu zerkleinernden Mahlgut gebildeten Mahlbett 7, der Höhe H_m, die Einleitung von Scherkräften und die synchronen Geschwindigkeiten von Mahlbahn 4 und Mahlwalze 5.

Die 4 bis 6 zeigen die Möglichkeiten, um Wälzmühlen zur Durchführung einer scherkräftefreien Vermahlung zu modifizieren.

4 veranschaulicht gleichzeitig das erfindungsgemäße Verfahrensprinzip, indem durch eine Größenänderung des Mahltellers 3 und einer damit einhergehenden Änderung des Mahlbahnradius r_M eine reine Rollbewegung einer gleichen Mahlwalze 5 und dadurch eine scherkräftefreie Zerkleinerung erreicht werden kann. Die reine Rollbewegung ohne Gleitbewegung wird dadurch erreicht, dass Differenzgeschwindigkeiten bzw. Differenzen zwischen dem Walzenweg und dem Mahlbahnweg, welche bei einem zu geringen Mahlbahnradius r_M1 und r_M2 der rechten und mittleren Mahlwalze 5 der 3 auftreten, vermieden werden. Erst bei einem Mahlbahnradius r_M3 schneidet die Mahlwalzenachse 15 die Horizontale 8 der Mahlbettoberfläche im Bereich der Mühlenachse 12.

5 zeigt eine weitere Möglichkeit, eine scherkräftefreie oder scherkräftearme Zerkleinerung in einer Wälzmühle durchzuführen. Während die auf der linken Seite dargegestellte Mahlwalze 5 aufgrund ihrer Ausbildung und des Neigungswinkels &agr; mit ihrer Walzenachse 15 die Mühlenachse 12 in einem deutlichen Abstand oberhalb des Mahlbettes 7 schneidet, ist die rechte Mahlwalze 5 für eine scherkräftefreie Vermahlung angeordnet und ausgebildet. Der Neigungswinkel &agr; ist geringer bzw. die Konizität der Mahlwalze 5 verändert, so dass die Walzenachse 15 der rechten Mahlwalze 5 die Mühlenachse 12 im Bereich einer Horizontalen 8 der Oberflächenebene des Mahlbettes 7 im Punkt P schneidet.

6 zeigt eine weitere Möglichkeit für die Ausbildung einer Mahlwalze für eine scherkärftefreie Vermahlung. Die linke Mahlwalze 5 ist dabei wieder in der herkömmlichen Weise für eine scherende Zerkleinerung angeordnet und ausgebildet. Die rechte Mahlwalze 5 dient dagegen der scherkräftefreien Vermahlung und weist zwecks Ausbildung des Schnittpunktes P in Höhe H_m des Mahlbettes 7 einen geänderten, nämlich geringeren Walzendurchmesser bzw. einen veränderten Neigungswinkel &agr; auf.

Die 4 bis 6 zeigen, dass durch eine Änderung bzw. Anpassung der Mahlwalzen- und Mahltellergeometrie in Verbindung mit einer entsprechenden Mahlbetthöhe eine scherkräftefreie Vermahlung durchgeführt werden kann.