Grundlagen der Trennung von festen Rohstoffen im quasielektrostatischen Feld eines Walzenabscheiders

Im quasielektrostatischen Feld eines Walzenscheiders können feste, körnige Rohstoffe trocken, umweltfreundlich und kostengünstig getrennt bzw. Wertstoffe recycelt werden. Offen gebliebene Fragen bisheriger wissenschaftlicher Arbeiten führten dazu, eigene um-fassendere, weiterführende, theoretische und experimentelle Untersuchungen anzustellen. Die eigenen Untersuchungen umfassten schwerpunktmäßig die zeitliche elektrostatische Aufladung von Feststoffteilchen im ortsabhängigen quasielektrostatischen Feld eines Wal-zenscheiders und die dadurch bedingte Massenverteilung des Austrages unter definierten elektromechanischen und klimatischen Bedingungen. Die Vielzahl der Einflussgrößen führte zu der Entscheidung, die Trennproblematik theo-retisch mit Hilfe eines mathematisch/physikalischen Rechenmodells zu behandeln. Mit dem Modell wurden die Flugbahnen der Stoffteilchen unter Berücksichtigung der Kontakt- und Feldkräfte für unterschiedliche Elektrodenspannungen, Walzendrehzahlen, Luftfeuchtig-keiten und Temperaturen berechnet. Die Experimente wurden in einer eigens erbauten Versuchanlage in zwei Schritten durchgeführt. Der erste Schritt behandelte die Bewegung körniger Feststoffe im Trennraum unter dem alleinigen Einfluss der mechanischen Kräfte, also ohne externes elektrisches Feld, bei Variation der Walzendrehzahl. Im zweiten Schritt wurde das Zusammenwirken von mechanischen und elektrischen Kräften, also mit externem elektrischen Feld, bei Variation der Walzendrehzahl untersucht. Die Ergebnisse der Experimente zeigten gute Übereinstimmung mit den Ergebnissen der Rechnungen. Die Tatsache, dass elektrische Umladungen von Teilchen im Trennraum erfolgten, wird nun durch das Modell korrekt beschrieben