BE663770A

BE663770A -

Info

Publication number: BE663770A
Authority: BE
Priority date: 1964-02-03
Filing date: 1965-05-11
Publication date: 1965-09-01

Description

  

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  " Dispositif d'aération pour les compartiments de flottation par moussage ". 



   La présente invention   osb   relative à un dispositif   d'aération   pour un compartiment de flottation par moussage. 

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   La pratique de la flottation par moussage a subi des changements   importants   au cours des récentes années, notamment par le traitemont de particules beaucoup plus volumineuses que celles qui pouvaient être concentrées efficacement par les procédés de traitement antérieurs. 



  A titre   d'exemple,   des minerais de potasse sont   aotuellemnt   traités industriellement dans uno gamme de dimensions de moins 6 à plus   14     mailles.En   vue d'obtenir une flottation efficace des particules les plus volumineuses dans une telle pâte, un volume important d'un gaz d'aération est introduit sous pression et est réparti dans la masse de la pâte se trouvant dans le compartiment pour élever les parti- cules conditionnées vers la surface. 



   Lorsque le gaz est débité dans un rotor recouvert, pour le mélange avec la pâte et la décharge par la péri- phérie du rotor, la libération du gaz dans l'enceinte du rotor développe un état de contre-pression qui permetl'é- chappement du gaz par des' ouvertures du couvercle, ce qui produit une aération erratique et inefficace. Une telle , aération erratique exige habituellement une somme anormale de réglage par l'opérateur et réduit sérieusement l'effica- cité de la flottation. 



   Un but de la présente invention est de procurer un dispositif aérateur simple,durable et efficace pour les compartiments de flottation par moussage. aérateurs qui distribuent de grands volumes de gaz d'aération d'une ma-   nière   uniforme à travers la pâte ou boue mise en circula- tion par le dispositif d'aérateur. 



   Un autre but de   l'invention   est de procurer un dispositif d'aération   simple,   économique et   efficace,   qui soit capable de contrôler de façon sélective l'action d' aération d'un compartiment de flottation avec un minimum de contrôle par   1'opérateur*   

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Un autre but de la présente invention est de pro- curer un nouveau dispositif d'aéracion pour compartiments de flottation, qui comporte des moyens pour contrebalancer les contre-pressions lors de la décharge de grands volumes de gaz d'aération dans la pâte ou boue mise en circulation par ce dispositif. 



   D'autres buts de l'invention résident dans de nouveaux détails de construction et dans de nouvelles com- binaisons et agencements des parties   constitutives,   ce qui aparaîtra mieux de la description suivante. 



   Un avantage de l'agencement du dispositif d'aéra- tion suivant l'invention est qu'ilpeut être installé dans les compartiments existants de flottation,pour remplacer les autres dispositifs d'aération, et qu'en outre il peut être incorporé dans une nouvelle installation conçue pour uti- liser particulièrement un tel aérateur.Une des innovations de la présente invention est la prévision d'une recirculation de la boue depuis un niveau supérieur dans le compartiment vers et à travers l'enceinte de rotor, ce qui établit/ainsi un effet de placement qui fait bouger les solides précédem- ment déposés pour former une suspension,, . au moins une partie de la matière ainsi élevée étant entraînée dans le   oouranu   de recirculation et dirigée dans le rotor où elle est soumise à une aération supplémentaire.

   En conséquence, los particules   convenablement   conditionnées pour la flotta- tion , qui sont   remises   en circulation de cette manière , sont élevées à travers la boue, dans la décharge du rotor et de cette manière sont élevées à travers la boue dans la dé- charge du rotor et sont amenées à la surface sous forme d'un   concentré.   



   Une autre innovation consiste   n   l'utilisation d'une entrée restreinte pour l'enceinte de rotor, établis- sant une circulation de la boue par gravité en créant un joint hydrostatique au-dessus du rotor, de sorte que le gaz 

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 d'aération déchargé sur le rotor ne peut pas développer un échappement à contre-pression et est déchargé à travers la ,périphérie du rotor, d'une façon uniforme, en réalisant une distribution pratiquement uniforme dans, l'entièreté de la masse de la boue. 



   Ce contrôle permet l'introduction de gaz sous une pression relativement   élevée,   c'est-à-dire une pression dépas- sant la pression normale pour ce type d'enceinte de rotor. 



   Cependant, il sera entendu qu'une telle pression élevée doit être inférieure à la pression hydrostatique à l'ouverture d' entrée, afin de diriger la circulation do gaz d'une manière convergente par rapport à la boue qui est soumise à l'action de mélange du rotor. 



   Les   caratéristiques   essentielles de l'invention peu- vent être mises en oeuvre dans toute une série de formes de réalisation., dont certaines formes typiques ont été   illus-   trées aux dessins annexés. L'invention sera donc encore dé- crite ci-après en se référant à ces dessins, qui ne sont nullement limitatifs. 



   La figura 1 est une vue en coupe verticale d'une forme de réalisation d'un dispositif d'aération   suivant   l'in- vention, ce dispositif étant illustré comme étant installé dans un compartiment de flottation. 



   La figure 2 est une vue en coupe verticale fragmen- taire d'une autre forme de réalisation du dispositifd'aéra- tion, l'illustration étant faite dans la partie inférieure d'un compartiment de flottation dans lequel ce dispositif est installé.. 



   La figure 3 est une vue en coupe verticale d'une troisième   forme   de réalisation d'un dispositif d'aération mettant en   oeu@re   les caractéristiques de l'invention. 



   La figure 4 est une vue en coupe verticale d'une autre forme de réalisation encore, mettant en oeuvre les caratéristiques de la présente invention, cette forme de 

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 de réalisation étant   représentée   comme étant installée dans un compartiment de flottation par moussage. 



   En se référant d'abord à la figure 1, le compar- liment de flottation est représenté comme ayant un fond plat 10, une paroi arrière verticale 11 et une paroi avant 12 qui   présente   une portion inclinée supérieure qui se ter- mine par un bec de débordement de mousse 12x. Bien que cela soit omis aux dessins, il sera évident qu'une superistruc- ture sera montée sur le haut du compartiment, de la manière habituelle, pour soutenir des dispositifs d'entraînement, des dispositifs de contrôle et de commande,etc.

   Un plateau 13 est représenté à la figure 1, pour figurer la super struc- ture ou les   éléments   de support   correspondants.Un   arbre 14 est monté à rotation dans un palier 15 prévu sur le plateau 13 et s'étend vers le bas jusqu'en un point voisin du fond 10 du   co@partiment,   et écarté de ce fond. 



   Un rotor en cuvette 16 est fixé à l'extrémité   in-   férieure de l'arbre   14   et comporte des pales verticales 16x agencées adialement. Une colonne creuse 17 est supportée dans une position pendante à partir du plateau 13 et elle enferme l'arbre   14.   Un couvercle 18 est fixé à l'extrémi- té inférieure de la colonne 17 et présente un trou central 
18a et une partie supérieure non perforée 18b s'étendant vers l'extérieur à partir de cette ouverture 18a.La colon- ne 17 comporte une ou plusieurs ouvertures supérieures 19 pour l'entrée de la boue en vue d'assurer uh courant de recirculation de cette boue sur le rotor 16. 



   Un conduit 20 pend du plateau ou poutre 13 en entourant   l'arbre   14 et il comporte une extrémité supérieure fermée fixée   ;Sur   le plateau et une extrémité inférieure ouverte 20x disposée à proximité étroite du sommet du rotor 16 et à un niveau inférieur en hauteur à celui du haut d'une partie formant rebord 18x qui définit le trou central   18a   du couvercle 18. Le couvercle 18 représenté . 

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 à la figure 1 comporte,de   préférence,   une série d'aubes pendantes 18c agencées radialement et formant une enceinte partielle à travers laquelle la boue aérée passe durant la    décharge depuis le rotor.

   La portion en forme de rebord 18x est très épaisse et, on association avec la portion extrême   inférieure 20x du conduit 20,' elle définit un passage limité à travers lequel la boue se décharge sur le rotor 16. Un conduit 21 commandé par unevanne débite de grands volumes de gaz d'aération dans le conduit   20,   ce gaz se déchargeant par l'extrémité inférieure 20x de ce conduit 20. 



   Le gaz libéré   circule   sur la surface en cuvette du rotor 16 , sur   laquella   de la boue est débitée depuis l'intérieur de la colonne 17. Le rotor est mis en rotation à une vitesse élevée, et la mise en place de façon envelop- pante du couvercle ainsi que la proximité des pales par rap- port à ce couvercle produisent une action intense de batta- ge et de mélange au fur   et à   mesure que la boue aérée est dirigée vers la périphérie par l'action   centrifuge   du rotor* Au cours d'une telle action, il se développe des contre- pressions qui peuvent amener la circulation de   gaz à   cher- cher à s'échapper vers le haut de la colonne 17.

   La res- triction du passage à travers l'ouverture centrale 18a retarde la circulation par gravité de la pâte depuis l'en- trée de la colonne et maintient un remplissage liquide dans la portion inférieure de la colonne, ce   remplissage   agis- sant comme joint hydrostatique pour   empêcher   l'échappement de gaz vers la colonne 17. 



   Il   sera évident   que le dispositif d'aération de la figure 1 débitera des volumes choisis do gaz d'aération par le   conduit   d'entrée 21 et le conduit   20,sur   le rotor   16.Bin   que le rotor soit mis en rotation   à   une vitesse élevée, la boue circulant dans le compartiment est entraî- née à travers les ouvertures 19   suivant,   un volume plus grand que le volume qui peut être déchargé par le passage limité de l'ouverture 18a, et elle s'accumule jusqu'à une 

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 distance considérable au dessus de cette ouverture. Ceci donne une pression hydrostatique efficace équivalant   à la   pleine profondeur de boue dans le compartiment. 



   En conséquence, toute la circulation de gaz pas- sant sur le rotor 16 par l'extrémité 20x est soumise à l'ac- tion de battage et de   mélange   impartie par les pales 16x et elle est déchargée sous la forme de fines bulles qui sont distribuées à travers la boue, chassées vers la péri-      phérie du rotor par   l'actio   centrifuge de celui-ci. La tendance au développement d'un état de contre-pression au coure d'une telle décharge est surmontée par la profondeur de la de colonne de liquide descendant au   traversai'ouverture   18a, et le seul échappement possible pour les gaz réside dans la circulation de décharge sortant de la périphérie du rotor. 



     L'éliminabion   de la libération d'une contre-pressior permet à l'opérateur de régler la vanne du conduit d'entrée 21 pour fournir n'importe quel volume requis de gaz, et l'opération n'exige ensuite plus de contrôle supplémentaire de l'opérateur, jusqu'à ce que une nouvelle exigence en aération soit déterminée. Le mélange de la boue et du gaz assure une distribution pratiquement uniforme du gaz d'aéra- tion sous forme de fines bulles dans   1: entièreté   de la masse de la boue en circulation dans le compartiment. 



   La décharge de boue aérée qui distribue le gaz sous forme de fines bulles constitue une partie de l'effet de déplacement de remise en circulation, qui empêche la stratification des solides dans la masse de la boue et fluidifie et élève les solides préalablement déposés qui, sinon, resteraient inertes et   développeraient   un effet d'ensablement sur   lo   fond du compartiment.

   Cette action permet l'enlèvement sélectif de la boue à partir d'une por- tion supérieure de la masse en circulation pour son renvoi par l'entrée au rotor.Dans une telle ambiance et avec une 

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 aération convenable, les éléments à grosses dimensions de la boue, lorsqu'ils sont convenablement conditionnés, flottent facilement, et on obtient une concentration efficace de flotta- tion, même aveo des minerais broyés dans une gamme de   dimensions   relativement importantes. 



   Le dispositif de la forme de réalisation de la présente invention, qui est représenté à la figure 2, fonctionne de façon similaire à celui qui est représenté à la figure 1, mais ne com- porte pas la colonne enfermant le conduit à travers lequel le gaz est introduit sur le rotor, et il comporte des moyens pour   mofifier   les dimensions du passage limité, Bien que certains   dé.   tails de la structure du compartiment n'aient pas été   représen-   tés   à   la figure 2, ils sont essentiellement les mêmes qu'à la figure 1, ce compartiment comprenant un fond 10, une paroi   arriè-   re verticale 11 et une paroi avant 12. Un arbre 14 porte le rotor 16 disposé à proximité étroite du fond 10 du compartiment. 



   Un conduit d'air 20 débite du gaz d'aération sur le rotor 16 de la manière décrite précédemment. Le couvercle 28, dans cette forme de réalisation, est d'une façon générale semblable au cou- vercle 18 et il comporte une portion formant rebord 28x définis- sant une ouverture centrale 28a, la surface supérieure restante 
28b n'étant pas perforée. Des éléments de connexion 27 fixés au      conduit 20 sont attachés à la portion supérieure 28b.

   Des tiges filetées 26 actionnées depuis le haut du oompartiment s'étendent à travers des blocs 25 prévus sur le conduit 20 et portent à leurs extrémités inférieures, une pièce annulaire 26x, enorme de coin, qui est élevée et abaissée par l'opérateur pour modifier sélecti- vement les dimensions effectives du passage limité à travers lequel la boue en   circulation   descend sur le rotor, 
Cet agacement assure également un joint hydrostatique qui empêche, de façon efficace,

   une fuite par contre-pression et règle le volume de boue remis en   circulation   depuis le   comparti-   ment sur le   ùtor.   Un certain réglage de la position de l'élé- ment en forme de coin 26x dans l'ouverture 28a peut être requis 

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 en liaison avec le réglage modifié de la vanne réglant l'entrée de gaz dans la colonne   20,mais   une fois que l'effet d'aération désiré est atteint, l'unité opérera pendant de longues périodes      de temps sans contrôle de l'opérateur,   L'unité   d'aération représentée à la figure 3 fonctionne de la même manière que celle de la figure 1, mais diffère de celle-ci en ce qui concerne l'agencement structurel.

   Le même type de compartiment est représenté, ce compartiment comportant un fond 10, une paroi arrière verticale 11 et une paroi avant 12   se   terminant par un bec de débordement 22x à son sommet. Un arbre 14 est supporté à rotation dans un palier 15 prévu sur la poutre ou superstructure 13, et un rotor 16 est fixé à l'extrémi- té inférieure de l'arbre en vue de tourner avec lui. Cet   abr@   est enfermé par un conduit 20 présentant une extrémité inférieure   au- )   verte 20x, et un conduit 21,   commandé   par une vanne, débite du gaz d'aération dans le conduit 20 pour la décharge de ce gaz sur le rotor 16. 



   Un éliment tubulaire 30, ouvert à ses deux extrémités, s'appuie sur et est fixé à un couvercle 31 prévu au-dessus du rotor 16. L'élément 30 peut être supporté de n'importe quelle manière convenable, Comme représenté, un collier 39 fixé sur le conduit 20 est relié à ses points de contact, avec l'élément 30 pour constituer un tel support. Le couvercle 31 présente une ouverture centrale 31a bordée par un rebord vertical 31x et sa surface supérieure 31b n'est pas perforée pour forcer la matière se déplaçant depuis l'ouverture   3'la   à s'en aller vers la périphé- rie du rotor. 



   Dans la   forme   de réalisation représentée à la figure 3, la boue se trouvant dans le compartiment est remise en circula- tion à travers l'ouverture du sommet de l'élément 30 et elle descend dans le passage limité 31a compris entre le rebord 31x et la portion   extrême   20x du conduit 20, ce qui maintient   ainsi   un joint hydrostatique sur le rotor. Le gaz descendant à travers le conduit 20 sur le rotor 16, sous pression, cherche à s'échap- 

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 per dans l'espace compris entre la surface en ouvette du rotor 
16 et la surface inférieure du couvercle 31.

   Au   coure   d'une telle circulation, il oonverge et est mélangé aveo la boue péné- trant par le passage 31a et est soumis à une action intense de battage et de mélange par les pales du rotor, avant la décharge par la périphérie de oelui-ci et le passage au-delà des surfaces pendantes du couvercle 31. Une libération de gaz par contre- pression depuis le rotor 16 est empêchée par la colonne de liqui- de se trouvant au-dessus de l'ouverture 31a et l'entièreté du gaz entrant est déchargé d'une façon uniforme. 



   " La forme de réalisation de l'unité d'aération, représen- tée à la figure 4, est tout à fait semblable 4 la forme de   réali-   sation représentée à la figure 2, mais elle ne comprend pas le dispositif de réglage prévu dans le passage   à   travers lequel   la   boue descend sur le rotor 16. Comme représenté, le compartiment comporte un fond 10, une paroi arrière verticale 11 et une paroi avant 12 se terminant par un bec de débordement   12x.   L'arbre 14 sur lequel le rotor 16 est disposé au voisinage de la base 10 est supporté dans un palier 15 prévu sur la poutre 13 et il est enfer- me par un conduit 20 présentant un conduit 21 contrôlé par une vanne pour l'entrée du gaz. 



   Les pièces constitutives de l'aération de cette unité comprennent un couvercle 28, tel que décrit précédemment, suppor- té depuis la colonne 20 par une série d'éléments de   connexion   37, et le rotor 16 est fixé sur l'extrémité inférieure de l'arbre 14, de façon que les sommets de ses pales soient disposés en relation étroite par rapport à la surface étroite inférieure du couvercle 
28. La boue en circulation est aspirée dans l'enceinte de rotor, à travers l'ouverture limitée 28a,et agit comme joint hydraulique pour empêcher l'échappement de gaz si des contre-pressions se développent. 



   En conséquence, la décharge sous pression du gaz, depuis l'extrémité ouverte 20x de la colonne 20, ne peut se faire que dans l'enceinte de rotor et le gaz est soumis à l'action de 

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 battage et de mélange des pales dans son mouvement de progres- sion, jusqu'au point de   décharge,     à   la périphérie du rotor. 



   Il sera évident de la description précédente des diverses formes de réalisation représentées aux dessins, que   l'ouverture   prévue dans le couvercle et à travers laquelle la boue   en     recir-     oulation   descend sur le rotor est limitée de façon suffisante pour   assurer   le maintien   d'une   colonne importante de liquide au- dessus de l'ouverture et sous une pression hydraulique pour empê- cher de façon efficace toute libération de gaz à travers cette ouverture, sous l'effet de contre-pressions qui pourraient se développer dans   l'enceinte   du rotor. 



   Cette caractéristique de contrôle permet l'introduction de grands volumes de gaz sous pression, gaz qui est   efficacement .   dispersé à travers la boue en   circulation   et assure une   aération   intense qui, après décharge du rotor, élève les très grosses di- mensions de particules conditionnées vers la surface   où.   elles sont recueillies et   déchargées   sous forme d'un concentré. 



   Une autre caractéristique commune des,diverses formes de réalisation décrites précédemment est que les moyens pour mener la boue et grâce auxquels la boue   @   remise en circulation à partir du compartiment est dirigée à travers l'ouverture ou pas- sage du couvercle présentent une capacité d'admission excédant la capacité de décharge de cette ouverture de couvercle.

   Cet état est dû aux dimensions ou à la forme des surfaces dirigeant la circulation et au volume de boue disponible au sommet de   1'ou-   verture, qui est maintenu sous une pression hydrostatique impor- tante, En conséquence, la restriction du passage dans les diver-      ses formes prévues procure un joint efficace contre toute   tendan- .   ce de contre-pression et force le gaz déchargé à chercher un échappement par la périphérie du rotor. 



   Dans les formes de réalisation représentées aux figures 2 et 4, le rebord vertical prévu autour de l'ouverture centrale      du couvercle agit comme moyen conducteur de la boue et il est conformé pour assurer une plus grande capacité d'entrée à son 

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 sommet que la capacité de décharge de la portion inférieure de   l'ouverture.   Si on le désire; la portion à rebord peut être pro- longée vers le haut jusqu'à un niveau supérieur, pour renvoyer de la boue depuis une portion supérieure de la masse de boue vers l'admission.

   Dans les autres formes de réalisation, dans lesquelles un élément   creux   mène la boue en   reciroulation   vers l'ouverture du couvercle, la capacité d'entrée d'un tel élément excède sa capacité de décharge et produit un effet correspondant. 



   Dans toutes les formes de réalisation décrites, la ten- dance des solides se trouvant dans la boue à former des couches dans la masse de boue est contrebalancée efficacement par l'ac- tion de remise en circulation qui renvoie une quantité suffisante de boue diluée contenant des solides en dimensions plus fines dans la circulation débitée sur le rotor, pour déplacer et flui- difier les solides déposés sur le fond du compartiment, en passant par le rotor. Cet effet de déplacement maintient les so- lides de toutes dimensions/en suspension, ce qui permet ainsi à l'action de flottation d'agir de façon continue sous des conditions optima. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.



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  "Aeration device for foam flotation compartments".



   The present invention relates to an aeration device for a foam flotation compartment.

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   The practice of foam flotation has undergone significant changes in recent years, notably by the treatment of particles much larger than those which could be effectively concentrated by previous treatment methods.



  By way of example, potash ores are also industrially treated in a range of sizes from minus 6 to plus 14 mesh. In order to obtain efficient flotation of the largest particles in such a paste, a large volume of aeration gas is introduced under pressure and is distributed throughout the mass of the paste in the compartment to raise the conditioned particles to the surface.



   When gas is discharged into a covered rotor, for mixing with the paste and discharging through the periphery of the rotor, the release of gas within the rotor enclosure develops a state of back pressure which allows escape. gas through openings in the cover, which produces erratic and inefficient ventilation. Such erratic aeration usually requires an abnormal amount of adjustment by the operator and seriously reduces the efficiency of the flotation.



   An object of the present invention is to provide a simple, durable and efficient aerator device for foam flotation compartments. aerators which distribute large volumes of aeration gas in a uniform manner through the paste or sludge circulated by the aerator device.



   Another object of the invention is to provide a simple, economical and efficient aeration device which is capable of selectively controlling the aeration action of a flotation compartment with a minimum of control by the operator. *

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Another object of the present invention is to provide a novel aeration device for flotation compartments, which comprises means for counterbalancing the back pressures during the discharge of large volumes of aeration gas in the paste or sludge. put into circulation by this device.



   Further objects of the invention lie in new construction details and in new combinations and arrangements of the component parts, which will become more apparent from the following description.



   An advantage of the arrangement of the aeration device according to the invention is that it can be installed in the existing flotation compartments, to replace the other aeration devices, and that in addition it can be incorporated into an existing flotation device. A novel installation designed to make particular use of such an aerator. One of the innovations of the present invention is the provision of recirculation of the sludge from an upper level in the compartment to and through the rotor enclosure, which establishes / thus a placement effect which moves the solids previously deposited to form a suspension. at least a part of the material thus raised being entrained in the recirculation oouranu and directed into the rotor where it is subjected to additional ventilation.

   Accordingly, the particles suitably conditioned for flotation, which are recirculated in this manner, are lifted through the sludge in the rotor discharge and in this manner are lifted through the mud in the rotor discharge. rotor and are brought to the surface as a concentrate.



   Another innovation is the use of a restricted inlet for the rotor enclosure, establishing a gravity flow of the sludge by creating a hydrostatic seal above the rotor, so that the gas

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 vent discharged on the rotor cannot develop a backpressure exhaust and is discharged through the periphery of the rotor in a uniform manner, achieving a substantially uniform distribution throughout the entire mass of the rotor. mud.



   This control allows the introduction of gas under a relatively high pressure, that is to say a pressure exceeding the normal pressure for this type of rotor enclosure.



   However, it will be understood that such a high pressure must be less than the hydrostatic pressure at the inlet opening, in order to direct the gas flow in a convergent manner with respect to the sludge which is subjected to the action. mixing rotor.



   The essential features of the invention can be implemented in a variety of embodiments, some typical forms of which have been illustrated in the accompanying drawings. The invention will therefore be further described below with reference to these drawings, which are in no way limiting.



   Figure 1 is a vertical sectional view of one embodiment of an aeration device according to the invention, this device being illustrated as being installed in a flotation compartment.



   FIG. 2 is a fragmentary vertical sectional view of another embodiment of the aeration device, the illustration being made in the lower part of a flotation compartment in which this device is installed.



   Figure 3 is a vertical sectional view of a third embodiment of an aeration device embodying the features of the invention.



   Figure 4 is a vertical sectional view of yet another embodiment, embodying the features of the present invention, this form of

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 embodiment being shown as being installed in a foam flotation compartment.



   Referring first to Figure 1, the flotation compartment is shown as having a flat bottom 10, a vertical rear wall 11 and a front wall 12 which has an upper sloping portion which ends in a spout. foam overflow 12x. Although this is omitted from the drawings, it will be evident that a superstructure will be mounted on the top of the compartment in the usual manner to support driving devices, monitoring and control devices, etc.

   A plate 13 is shown in Figure 1, to represent the superstructure or corresponding support members. A shaft 14 is rotatably mounted in a bearing 15 provided on the plate 13 and extends downwards to a point close to bottom 10 of the co @ partiment, and away from this bottom.



   A cup rotor 16 is attached to the lower end of shaft 14 and has vertical blades 16x arranged adially. A hollow column 17 is supported in a hanging position from the plate 13 and it encloses the shaft 14. A cover 18 is attached to the lower end of the column 17 and has a central hole.
18a and a non-perforated upper part 18b extending outwardly from this opening 18a. Column 17 has one or more upper openings 19 for the entry of the sludge in order to ensure a recirculation current. of this mud on the rotor 16.



   A duct 20 hangs from the plate or beam 13 surrounding the shaft 14 and has a closed upper end fixed; on the plate and a 20x open lower end disposed in close proximity to the top of the rotor 16 and at a level lower in height than that of the top of a rim portion 18x which defines the central hole 18a of the cover 18. The cover 18 shown.

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 in FIG. 1 preferably comprises a series of pendant vanes 18c arranged radially and forming a partial enclosure through which the aerated sludge passes during the discharge from the rotor.

   The rim-shaped portion 18x is very thick and, in conjunction with the lower end portion 20x of the duct 20, it defines a limited passage through which the sludge discharges on the rotor 16. A duct 21 controlled by a valve delivers large volumes of aeration gas in the duct 20, this gas discharging through the lower end 20x of this duct 20.



   The liberated gas flows over the bowl surface of the rotor 16, over which the sludge is discharged from the interior of the column 17. The rotor is rotated at a high speed, and the placement envelopingly of the cover as well as the proximity of the blades to this cover produce an intense threshing and mixing action as the aerated sludge is directed towards the periphery by the centrifugal action of the rotor * During from such an action, back pressures develop which can cause the flow of gas to seek to escape up the column 17.

   Restricting passage through the central opening 18a retards the gravity flow of the paste from the column inlet and maintains a liquid fill in the lower portion of the column, which fill acts as a seal. hydrostatic to prevent the escape of gas to column 17.



   It will be obvious that the aeration device of Figure 1 will deliver selected volumes of aeration gas through the inlet duct 21 and duct 20, onto the rotor 16. So that the rotor is rotated at a speed. high, the sludge circulating in the compartment is entrained through the following openings 19, a volume greater than the volume which can be discharged through the limited passage of the opening 18a, and it accumulates to a

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 considerable distance above this opening. This gives an effective hydrostatic pressure equivalent to the full depth of mud in the compartment.



   As a result, all gas flow passing through the rotor 16 through the 20x end is subjected to the beating and mixing action imparted by the 16x blades and is discharged in the form of fine bubbles which are distributed through the mud, driven towards the periphery of the rotor by the centrifugal action of the latter. The tendency for a state of back pressure to develop in the course of such a discharge is overcome by the depth of the column of liquid descending through the opening 18a, and the only possible escape for the gases is the flow of gas. discharge from the periphery of the rotor.



     Eliminating the release of a backpressure allows the operator to adjust the inlet pipe valve 21 to deliver any required volume of gas, and the operation then requires no further control. operator, until a new ventilation requirement is determined. The mixture of the sludge and the gas ensures a practically uniform distribution of the aeration gas in the form of fine bubbles throughout the entire mass of the sludge circulating in the compartment.



   The aerated sludge discharge which distributes the gas as fine bubbles is part of the recirculation displacement effect, which prevents stratification of solids in the slurry mass and fluidizes and elevates previously deposited solids which, otherwise, would remain inert and would develop a silting effect on the bottom of the compartment.

   This action allows the selective removal of the sludge from a greater portion of the circulating mass for its return through the inlet to the rotor. In such an environment and with a

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 Proper aeration, the large-sized slurry elements, when properly conditioned, float easily, and an effective concentration of flotation is achieved, even with ores crushed over a range of relatively large sizes.



   The device of the embodiment of the present invention, which is shown in Figure 2, operates similarly to that shown in Figure 1, but does not include the column enclosing the conduit through which the gas. is introduced on the rotor, and it includes means for modifying the dimensions of the limited passage, Although some die. details of the compartment structure have not been shown in figure 2, they are essentially the same as in figure 1, this compartment comprising a bottom 10, a vertical rear wall 11 and a front wall 12 A shaft 14 carries the rotor 16 disposed in close proximity to the bottom 10 of the compartment.



   An air duct 20 delivers aeration gas to the rotor 16 in the manner previously described. Cover 28, in this embodiment, is generally similar to cover 18 and has a rim portion 28x defining a central opening 28a, the remaining top surface.
28b not being perforated. Connection elements 27 attached to the conduit 20 are attached to the upper portion 28b.

   Threaded rods 26 actuated from the top of the compartment extend through blocks 25 provided on conduit 20 and carry at their lower ends a wedge-shaped annular piece 26x which is raised and lowered by the operator to modify. selectively the actual dimensions of the limited passage through which the circulating sludge descends on the rotor,
This annoyance also provides a hydrostatic seal which effectively prevents

   a back pressure leak and regulates the volume of sludge recirculated from the compartment to the rotor. Some adjustment of the position of the wedge-shaped element 26x in the opening 28a may be required.

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 in conjunction with the changed setting of the valve regulating the gas inlet to column 20, but once the desired aeration effect is achieved the unit will operate for extended periods of time without operator control The aeration unit shown in Fig. 3 operates in the same manner as that of Fig. 1, but differs from it in structural arrangement.

   The same type of compartment is shown, this compartment comprising a bottom 10, a vertical rear wall 11 and a front wall 12 ending in an overflow spout 22x at its top. A shaft 14 is rotatably supported in a bearing 15 provided on the beam or superstructure 13, and a rotor 16 is attached to the lower end of the shaft to rotate with it. This abr @ is enclosed by a duct 20 having a lower end at 20x, and a duct 21, controlled by a valve, delivers aeration gas into the duct 20 for the discharge of this gas on the rotor 16.



   A tubular element 30, open at both ends, rests on and is attached to a cover 31 provided above the rotor 16. The element 30 may be supported in any suitable manner. As shown, a collar 39 fixed to the duct 20 is connected at its points of contact, with the element 30 to constitute such a support. The cover 31 has a central opening 31a bordered by a vertical rim 31x and its upper surface 31b is not perforated to force the material moving from the opening 3'a to flow towards the periphery of the rotor.



   In the embodiment shown in FIG. 3, the sludge in the compartment is recirculated through the opening in the top of the element 30 and it descends into the limited passage 31a between the rim 31x and the end portion 20x of the conduit 20, thereby maintaining a hydrostatic seal on the rotor. The gas descending through the conduit 20 on the rotor 16, under pressure, seeks to escape.

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 per in the space between the opening surface of the rotor
16 and the lower surface of the cover 31.

   In the course of such circulation, it converges and is mixed with the sludge entering through passage 31a and is subjected to an intense threshing and mixing action by the rotor blades, before discharge through the periphery of the rotor. ci and passage past the pendent surfaces of cover 31. Backpressure of gas release from rotor 16 is prevented by the column of liquid above opening 31a and the entire body. incoming gas is discharged in a uniform manner.



   "The embodiment of the aeration unit, shown in Figure 4, is quite similar to the embodiment shown in Figure 2, but does not include the adjustment device provided for in Figure 2. the passage through which the mud descends on the rotor 16. As shown, the compartment has a bottom 10, a vertical rear wall 11 and a front wall 12 terminating in an overflow spout 12x. The shaft 14 on which the rotor 16 is disposed in the vicinity of the base 10 is supported in a bearing 15 provided on the beam 13 and it is enclosed by a conduit 20 having a conduit 21 controlled by a valve for the gas inlet.



   The component parts of the aeration of this unit include a cover 28, as previously described, supported from the column 20 by a series of connecting elements 37, and the rotor 16 is fixed to the lower end of the unit. 'shaft 14, so that the tops of its blades are disposed in close relation to the lower narrow surface of the cover
28. The circulating slurry is sucked into the rotor enclosure, through the limited opening 28a, and acts as a water seal to prevent the escape of gas if back pressures develop.



   As a result, the pressure discharge of gas from the 20x open end of column 20 can only take place in the rotor enclosure and the gas is subjected to the action of.

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 threshing and mixing of the blades in its forward movement, to the point of discharge, at the periphery of the rotor.



   It will be apparent from the foregoing description of the various embodiments shown in the drawings that the opening provided in the cover and through which the recirculating slurry descends onto the rotor is sufficiently limited to ensure the maintenance of a large column of liquid above the opening and under hydraulic pressure to effectively prevent any release of gas through this opening under the effect of back pressures which could develop in the rotor enclosure .



   This control feature allows the introduction of large volumes of pressurized gas, which is gas efficiently. dispersed through the circulating sludge and provides intense aeration which, after discharge of the rotor, raises the very large sizes of conditioned particles to the surface where. they are collected and discharged in the form of a concentrate.



   Another common feature of the various embodiments described above is that the means for conducting the sludge and by which the recirculated sludge from the compartment is directed through the opening or passage of the cover has a capacity of. 'intake exceeding the discharge capacity of this cover opening.

   This condition is due to the size or shape of the surfaces directing the flow and to the volume of sludge available at the top of the opening, which is maintained under significant hydrostatic pressure. Accordingly, restriction of passage through the openings. The various shapes provided provide an effective seal against any tendency. this back pressure and forces the discharged gas to seek exhaust through the periphery of the rotor.



   In the embodiments shown in Figures 2 and 4, the vertical rim provided around the central opening of the cover acts as a conductive means of the mud and is shaped to provide greater input capacity to its.

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 top as the discharge capacity of the lower portion of the opening. If desired; the rimmed portion can be extended upward to a higher level, to return slurry from an upper portion of the slurry mass to the inlet.

   In the other embodiments, in which a hollow member leads the recirculating slurry to the opening of the cover, the input capacity of such an element exceeds its discharge capacity and produces a corresponding effect.



   In all of the embodiments described, the tendency of the solids in the sludge to form layers in the slurry mass is effectively counterbalanced by the recirculation action which returns a sufficient amount of dilute sludge containing. solids in finer dimensions in the circulation delivered to the rotor, to move and fluidify the solids deposited on the bottom of the compartment, passing through the rotor. This displacement effect keeps solids of all sizes / in suspension, thus allowing the flotation action to act continuously under optimum conditions.

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Claims

CLAIMS 1. Foam flotation compartment, comprising a foaming overflow in its upper part and an aeration device for recirculating and aeration of the sludge in the lower part of the compartment, this aeration device. tion being characterized by a vertical rotating shaft, a rotor mounted on the lower end of this shaft for rotating with it a cover fixed in spaced relation to the rotor and having an inlet opening, a hollow duct surrounding the shaft. shaft being spaced therefrom, this duct extending from a support near the top of the compartment, through the opening in the cover, to a discharge point located in close proximity to the rotor,

means for delivering a pressurized aeration gas into the duct provided for discharge onto the rotor, this <Desc / Clms Page number 13> duct being of lesser diameter than the opening and defining with the sides thereof a limited passage through which the slurry descends onto the rotor, the sides of the opening extending to a plane situated above the lower end of the duct, so as to confine the sludge descending through the limited passage under a gas seal.

2. Foam flotation compartment comprising a foaming overflow at its upper part and an aeration device for the circulation and aeration of the sludge in its lower part, the aeration device being characterized by a rotating shaft. vertical, a rotor mounted on the lower end of the shaft to rotate with it, a cover attached spaced above the rotor and having a limited entry opening, a hollow duct surrounding the shaft and spaced apart from it thereto, a duct extending from a support near the top of the compartment, through the opening of the lid, to a discharge point located in close proximity to the rotor,

means for fixing the cover to the lower end of the duct, means for delivering a pressurized aeration gas into the duct with a view to discharging it onto the rotor, this duct being of a diameter less than 1 'opening and defining with the sides thereof a limited passage through which the slurry descends onto the rotor, the sides of the opening extending to a plane above the lower end of the rotor. duct, so as to confine the sludge descending through the limited passage under a gas seal.

Foam flotation compartment comprising a foaming overflow in its upper part and an aeration device for the circulation and aeration of the sludge in its lower part, the aeration device being characterized by a vertical rotating shaft, a rotor mounted on the lower end of this shaft to rotate with it, a cover fixed apart above the rotor and having a central cover, <Desc / Clms Page number 14> a hollow duct surrounding the shaft and space relative to it, -this duct extending from a support near the top of the compartment, through the opening of the cover, to a discharge point located near the rotor, means for delivering a pressurized aeration gas in the duct for its discharge on the rotor,

'this conduit being of a smaller diameter than the opening and defining with the sides thereof, a limited passage through which the mud descends on the rotor, the sides of the opening extending to a plane located above the lower end of the duct, so as to confine the sludge descending through the limited passage under a gas seal.

4. Foam flotation compartment comprising a foaming overflow at its upper part and an aeration device for the circulation and aeration of the sludge in its lower part, this aeration device being characterized by a rotating shaft. vertical, a rotor mounted on the lower end of this shaft to rotate with it, a cover fixed away from and above the rotor and having an inlet opening, a hollow duct surrounding 'the' shaft and spaced therefrom, this duct extending from a support near the top of the compartment, through the opening in the cover, to a discharge point located near the rotor, means for delivering a aeration gas in this duct with a view to its discharge on the rotor,

this duct being of a smaller diameter than the opening and defining with the sides thereof a limited passage through which the mud descends on the rotor, and means for modifying the effective volume of this limited passage.

5. Foam flotation compartment, comprising a foaming overflow in its upper part and an aeration device for the circulation and aeration of the sludge in its lower part, this aeration device being characterized by 'a vertical rotating shaft, a rotor mounted on the lower end of this shaft to rotate with it, a hollow column surrounding the shaft and being spaced from it, a cover <Desc / Clms Page number 15> supported from the lower end of the column, away from and above the rotor and having a central opening, this aeration device comprising the improvements comprising a hollow duct surrounding the shaft and away from it this,

this duct extending from a support close to the top of the compartment, through the opening of the cover, to a discharge point located above and in the vicinity of the rotor, means for delivering an aeration gas under pressure in the duct with a view to its discharge in the rotor, this duct being of a smaller diameter than the opening of the cover, the column having at least one inlet opening for the sludge and means provided on the cover and cooperating with the lower end of the conduit to define a limited passage through which the slurry descends from the inlet opening of the column to discharge onto the rotor, so as to maintain a hydrostatic seal in the column for the gas discharging from the duct.

6. Foam flotation compartment, comprising a foaming overflow at its upper part and an aeration device for the circulation and aeration of the sludge in its lower part, this aeration device being characterized by a shaft. vertical rotating, a rotor mounted on the lower end of this shaft to rotate with it, a hollow member surrounding the shaft and being spaced from it, a cover supported from the lower end of the member hollow away from and above the rotor and having a central opening, this ventilation device having the improvements comprising a duct surrounding the shaft and spaced therefrom,

this duct extending from a support near the top of the compartment, through the opening in the cover, to a discharge point situated above and in the vicinity of the rotor, already means for discharging an aeration gas under pressure in the duct with a view to its discharge on the rotor, this duct being of a smaller diameter than the cover, the hollow element having an upper inlet opening. <Desc / Clms Page number 16> for the mud, and means provided on the cover and cooperating with the lower end of the duct to define a limited passage through which the mud descends from the upper inlet opening to discharge onto the rotor, thereby maintaining a hydrostatic seal in the hollow member for gas discharging from the conduit.

7. Foam flotation compartment, comprising a foaming overflow at its upper part and an aeration device for the circulation and aeration of the sludge in its lower part, this aeration device being characterized by a shaft. vertical rotary, a rotor mounted on the lower end of the shaft to rotate with it, a hollow member surrounding the shaft and spaced from it, a cover supported from the lower end of the hollow member at away from and above the rotor, and having a central opening, this ventilation device comprising the improvements comprising a duct surrounding the shaft and spaced therefrom, this duct extending from a support near the top of the compartment, through the opening in the lid,

to a discharge point situated above and in the vicinity of the rotor, means for delivering a pressurized aeration gas into the duct with a view to its discharge in the rotor, this duct being of a smaller diameter that the cover, the hollow element having at least one inlet element for the mud, and means provided on the cover and fixed on the lower end of the hollow element and cooperating with the lower end of the duct to define a limited passage through which the slurry descends from the inlet opening to discharge onto the rotor, thereby maintaining a hydrostatic seal in the hollow member for the gas discharging from the conduit.

8. Foam flotation compartment comprising a foaming overflow in its upper part and an aeration device for the circulation and aeration of the sludge in the upper part. <Desc / Clms Page number 17> its lower part, this ventilation device being characterized by a vertical rotating shaft, a rotor mounted on the lower end of the shaft to rotate with it, a hollow column surrounding this shaft and spaced from it, a cover supports from the lower end of the column away from and above the rotor and having a central opening, this ventilation device comprising the improvements comprising a hollow duct surrounding the shaft and spaced therefrom, this duct s 'extending from a support adjacent to the compartment,

through the opening of the cover, to a point of discharge situated above and in the vicinity of the rotor, means for delivering a pressurized aeration gas into this duct with a view to its discharge on the rotor, this duct being of a smaller diameter than the cover, the column having at least one inlet opening for the mud, and a device of vertical appearance, provided. on the cover, and cooperating with the lower end of the duct to define a limited passage through which the sludge descends from the inlet opening of the column to discharge onto the rotor, Y thereby maintaining a hydrostatic seal in the column for gas discharging from the conduit.

9. Foam flotation compartment, comprising a foam overflow at its upper part and an aeration device for the circulation and aeration of the sludge in its lower part, this aeration device being characterized by a shaft. vertical rotary, a rotor mounted at the lower end of the shaft to rotate with it, a cover secured away from and above the rotor and having an inlet opening, a duct surrounding the shaft and spaced apart the latter, this duct extending from an upper support to a point of discharge close to the opening of the cover, means for flow;

a pressurized aeration gas for discharge onto the rotor, and means for guiding the sludge, provided circumferentially away from the lower end of the duct, for <Desc / Clms Page number 18> direct the circulating sludge in a flow in the same direction as the gas discharge, through the opening of the lid and onto the rotor.

10. Foam flotation compartment, comprising a foaming overflow at its upper part and an aeration device for the circulation and aeration of the sludge in its lower part, this aeration device being characterized by a shaft. vertical rotary, a rotor mounted at the lower end of the shaft to rotate with it, a cover fixed away from and above the rotor and having an inlet opening, a duct surrounding the shaft and spaced apart the latter, this duct extending from an upper support to a discharge point close to the opening of the cover, means for delivering a pressurized aeration gas into this duct, with a view to its discharge onto the rotor, and means guiding the mud,

spaced counter-clockwise from the lower end of the duct, to direct the circulating slurry in the same direction as the gas discharge, through the opening in the cover, and onto the rotor, said sludge guiding means having a capacity inlet exceeding the discharge capacity of the cover opening, thereby maintaining a hydrostatic seal above this opening.

11. Foam flotation compartment, comprising a foaming overflow at its upper part, and an aeration device for the circulation and aeration of the sludge in its lower part, this aeration device being characterized by a vertical rotating shaft, a rotor, mounted at the lower end of the shaft to rotate with it, a cover fixed away from and above the rotor and having an inlet opening, a duct surrounding the shaft and spaced therefrom, this duct extending from an upper support to a point of discharge adjacent to the opening of the cover, means for discharging a pressurized aeration gas into the duct aforementioned, <Desc / Clms Page number 19> for the discharge on the rotor, and means guiding the sludge, provided away,

circumferentially, from the lower end of the conduit, having an upper inlet for entraining dilute sludge containing solids in finer dimensions and having surfaces for directing this sludge in the same direction as the discharge gas, through the opening of the cover, and on the rotor, 12. A foam flotation compartment, as described above or shown in the accompanying drawings.

13. Aeration device for a foam flotation compartment, as described above or shown in the accompanying drawings.