CN102666973B - 用于通过浮选从纤维悬浊液中分离固体的方法 - Google Patents

Abstract

该方法用于通过浮选从纤维悬浊液(S)中分离出固体，尤其是杂质，其中，纤维悬浊液(S)与气体(L)混合，并且其中在至少两个浮选腔(1，2，2′，2″，2″′，2″″)中形成收集并且从浮选腔中分离固体的浮选泡沫(3，4)。在此，至少一个浮选腔(2′，2″，2″′，2″″)的浮选泡沫(4)至少部分地输入至少一个另外的浮选腔(1)，尤其是其中形成的浮选泡沫(3)中。通过该方法，即使在效果和产量上要求很高的情况下也可以降低成本。

Description

用于通过浮选从纤维悬浊液中分离固体的方法

技术领域

本发明涉及一种用于通过浮选从纤维悬浊液S,S”中分离出固体的方法，其中，所述纤维悬浊液S,S”与气体L混合，并且其中，在至少两个浮选腔1,2中形成收集并且从所述浮选腔中导出固体的浮选泡沫3,4，其中，除去所述固体的纤维悬浊液作为滤液A1,A2从所述各浮选腔1,2中排出，其中，将至少一个浮选腔2的所述浮选泡沫4至少部分地输入至少一个另外的浮选腔1中。

背景技术

通过浮选形成含有待析出材料的泡沫或浮泥并将其排出。这种方法典型的应用情形是对从印刷的旧纸中获得的悬浊液的处理，其中，印刷油墨微粒已经从纤维上脱落，以便使它可以被浮选出。在此，在纤维悬浊液中经常调节位于0.5％至2％之间、优选0.8％至1.2％之间的纤维材料密度(就总量而言的纤维量)。在此描述的浮选过程以这种方式利用纸纤维材料与待析出固体，尤其是本领域中不期望的杂质微粒之间的区别，使得固体由于其本身的亲水特性而保留在纤维悬浊液中，而所要求的杂质微粒是疏水的并因此与空气泡共同到达泡沫中。也就是说，在此不是所有的固体都能浮选出，而是使纤维能与杂质分离。通常使用的概念“浮选脱墨”一般并不只用于分离印刷油墨微粒(墨＝印刷油墨)，而是通常还用于从纤维悬浊液中浮选细微的材料。这种材料除了提及的印刷油墨外是其它的一些杂质，尤其是胶粘剂，细微的塑料微粒和在可能的情况下的树脂。可控地浮选出含矿物的填料(“灰尘”)也可以是本方法的目的之一。

与用于纤维悬浊液的浮选方法有关的现有技术已经非常先进。因此，存在完全适合于以期望的方式和量通过浮选分离固体微粒的解决方案。但良好的浮选结果要用较高的成本换取，这些成本尤其涉及一些仪器，运行设备和能量。问题是满足两个要求，一个要求是：完全分离待析出的物质，一般也就是杂质，另一个要求是：避免损失，也就是不期望析出稍后要用于制造产品的物质。在浮选实践中，只能通过复杂的方法同样好地实现这两个目的。

为了在浮选时既实现可浮选物质最佳的分离，也可以实现很少的损失，可以用多级设备工作。在此纤维悬浊液主要前后相继地流经多个属于一个浮选级的浮选腔或浮选室，直到在滤液中，也就是良浆中实现所需的材料分离为止。因为溢流，也就是在该浮选级中形成的浮选泡沫还包含大量的例如纸纤维，所以它作为进流导引入另一个级中。一般人们也称作第一和第二浮选级或也称作初级和次级浮选。该滤液，也就是第二浮选级的良浆又可以添加给第一浮选级的进入口。也存在这种情况，第二级的滤液混入第一级的滤液、也即良浆中。然后，第二级中产生的浮选泡沫可以清除或若它还包含太多的纤维，则输送给第三级。用于第二浮选级的浮选腔或浮选室大多与用于第一级的浮选腔或浮选室相似或相同构造，但其数目非常小。典型的设备的初级具有五个或六个浮选室并且它的次级具有一个或两个浮选室。

德国文献DE10125978C1描述一种两级的浮选设备，其中，引出支流并且在其它部位处又添加给该设备，尤其是浮选泡沫从上游连接的浮选室引回到纤维悬浊液中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，减少实施该方法的成本，而不会损害分离效果。

该技术问题通过将待输入所述另外的浮选腔1中的所述浮选泡沫4输入到在位于悬浊液面5和汇集的浮选泡沫3,4的上边界之间的区域中而解决。

通过新的方法，在至少一个所选择的浮选室中形成具有显著增大的泡沫量的泡沫层。在此可以接受，附加引入的浮选泡沫由于方法实施还含有剩余的纤维。它可以与气泡之间下沉的水共同地流出到位于其下的纤维悬浊液(泡沫排出)中。

此外，通过该方法改善泡沫层的稳定性，因为输送给该另一种液体，这又允许更高的泡沫层。通过较湿润的高的泡沫层使泡沫排出容易，也就是大大地减少纤维损失。

新的方法的优点基本上在于，浮选室的数目可以更小，尤其是在待浮选的纤维悬浊液首先导引入容纳泡沫的浮选腔中。形成于其中的浮选泡沫一般具有最高的污染度，它用引入的(少污染的)浮选泡沫补充，而不使它加载在浮选腔中原本的浮选过程。浮选过程原则上只是一个静态的过程(浮选可能性)。与在另一个级中重新浮选时不一样，在本发明中有利的是，将引回的泡沫导引入第一浮选腔含有大量气体混有球形气泡的泡沫层中。

要再引入的浮选泡沫可以以适宜的方式排气，以便可以通过泡沫泵输送它。但该排气会比在共同地泵送浮选泡沫与纤维悬浮液时更少(部分排气)。

附图说明

根据附图阐述本发明和其优点。附图中：

图1是用于阐述本发明的方法简略图，

图2是用于实施按本发明的方法的普通的浮选室，

图3是用于实施本发明方法的专用的浮选室，

图4是共有五个浮选室的方法简图，

图5是在图4中示出的方法简图的变型，

图6是该方法在多级浮选设备中可能的应用，

图7是一种变型，其中，使用两个容纳泡沫的浮选腔，

图8-13各是一个带有泡沫引入装置的另外可行的浮选室。

具体实施方式

图1示出带有浮选室1的简略图，待浮选的纤维悬浊液S输入该浮选液中。在此未示出与气体的混合。该腔室的滤液A1导引入另一个浮选腔2中。在两个浮选腔1和2中分别形成浮选泡沫3或4。第二浮选腔2的浮选泡沫4作为溢流引出并且引入到第一浮选腔1的浮选泡沫3中，为此使用部分去气的泡沫泵6。第二浮选腔2的滤液A2要么是浮选设备的良浆，要么还将其进一步浮选。第一浮选腔的溢流作为筛渣R1清除。

因为第一浮选腔1(图1)的作用略不同于第二浮选腔2的作用，所以可能合理的是，用于这样不同目的的各浮选室也具有不同的构造(为此参见例如图2和图3)。

一般人们使用多于两个浮选腔(为此参见图4、图5、图6和图7)，以便在工业规格下应用该方法。

在图2中，示出剖分包括浮选腔2的、带有椭圆横截面的浮选室的剖面，已证实是特别有利的形状。纤维悬浊液S被泵入到混合设备10中并且以形成气泡的方式与气体L(一般是空气)强烈地混合。有利的是，混合设备10偏离中心地布置在浮选腔2中并且浸入加气的纤维悬浊液S'中。在此，气体L通过注射作用吸入并且与纤维悬浊液S'混合。气体L可以直接从浮选泡沫4上方的浮选室中获取。上升的浮选泡沫4吸收待浮选的固体，尤其是杂质，如印刷油墨微粒，塑料微粒或树脂并且经由优选可调节的泡沫挡板9流出到泡沫槽8中。因此，它形成该室的溢流并且作为筛渣R2导出。滤液，也就是良浆A2在浮选腔2的下部分中移除。

图3示出为按本发明的方法专门设计的浮选室。它在悬浊液S和泡沫之间边界面的上方，也就是在悬浊液面5的上方具有体积较大的集泡室11。用于来自另一个浮选腔并且与此处上升的浮选泡沫3混合的待输入浮选泡沫4的入口通入该集泡室11中。为了引入浮选泡沫4，例示性地勾画打孔的管道12，但也存在其它的可设想例如向上开口的槽19(参见图8)的可能性。通常力求浮选泡沫4在引入时平面地分布，其中，该平面可以与浮选泡沫3的上升方向大致垂直或略微倾斜，但不必在整个浮选腔1上延伸。例如可以实现在添加区域中占浮选腔1的水平横截面的至少30％的水平分布。浮选泡沫4在此在距悬浊液面5有一个沿浮选泡沫3的上升方向测得的正距离7的区域内引入浮选泡沫3中。这种距离7例如可以在100mm至1000mm之间，该引入甚至可能在上升的浮选泡沫3的上方进行(参见图9)。但也存在其它的应用，其中，浮选泡沫4的引入发生在悬浊液面5的下方也就是具有负距离7(参见图10)。集泡室11有利地部分由泡沫导向面限定边界，上升的浮选泡沫容易阻塞并且被侧向导引至泡沫槽8。由此，进一步改善泡沫排出。泡沫导向面可以通过可枢转或可移动的壁22调节，以便影响或调节泡沫流(参见图11)。通过泡沫挡板9的调节可以影响泡沫高度并因此影响尤其是泡沫脱水。

在浮选腔1中形成的浮选泡沫3不完全地与引入的浮选泡沫4混合将是有利的。

然后，未混合的份额例如可以通过可调节的泡沫盖20(参见图12)到达筛渣1中或直接输送给待输入的浮选泡沫4(图12中的箭头21)。

存在关于设备的技术方案，其用于将待浮选的悬浊液引入已产生的浮选泡沫中，如它例如由EP1029975A1和DE19823053C1公开的那样。这种或类似的设备也可以适合所述新的方法。

按本发明的浮选设备可以，如图4所示，包括带有浮选腔1的第一浮选室以及分别具有一个浮选腔2,2`,2``或2```的四个其它的浮选室。待浮选的纤维悬浊液S被泵入到第一浮选腔1中并且用在此未示出的混合设备加气，以便形成浮选泡沫3。该室的滤液A1借助浆泵12(离心泵)输送到下一个浮选腔2中，在该下一个浮选腔2中首先又加气，然后进行浮选。这些过程在浮选腔2`,2``和2```中重复。最后一个滤液是设备的良浆A。浮选腔2,2`,2``和2```的溢流收集到一个公共的泡沫槽中并且作为浮选泡沫4引入第一浮选腔1的浮选泡沫3中。在此例如也可以为了调节的目的使浮选泡沫4的一部分分支并且尤其是混入通向第一浮选腔1的输入流中，这在此通过具有调节阀的虚线14示意。积累在第一浮选腔中的溢流作为筛渣R清除。泡沫泵6可以设计成排气泵，在此借助气体再循环管路L2进入浮选腔2```。按图5，在排气泵的位置处可以使用本身已知的用于撕裂气泡的泡沫破碎机15，以及紧接着的泡沫罐16。

即使采用多级浮选，也可以有利地使用本发明。因此，图6示出具有按标准运行的五个串接的浮选腔17,17',17",17"'和17″″的、用作第一级的浮选设备，并且其中待浮选的纤维悬浊液S被泵入第一浮选腔17。第一级的浮选泡沫18作为纤维悬浊液S"引入要分配给第二级的浮选腔1的输入流，在此在泡沫破碎机15和泡沫罐16之后。第二级包含第二浮选腔2，给该第二浮选腔2供应第一浮选腔1的滤液A1，并且在该第二浮选腔2中形成浮选泡沫4。通过泡沫泵6，浮选泡沫4引入浮选泡沫3中。浮选腔2的滤液A2在此到达通向第一级的输入流中，并且浮选腔1的溢流可以作为筛渣R清除。

该方法的另一种结构方案在图7中示出。在这种情况下，这样驱动两个，尤其是两个第一浮选腔1和1`，使得给分别在其中形成的浮选泡沫3或3`提供又引入的浮选泡沫，其中，在此表示直接添加的例子。其它的可能性可由图8和图9得知。可以清除溢流R1和R1'。两个浮选腔1和1’串接，亦即，第一浮选腔1的滤液A1泵入下一个浮选腔1'中并且通过混合设备重新加气。然后，浮选腔2,2’和2”布置在下游，没有浮选泡沫导引入该浮选腔2,2’和2”中。

图13示出柱式浮选的设备，其中，也就是具有轻微过压的浮选泡沫从外壳中移开。该设备具有浮选腔1。若在所产生的浮选泡沫3中例如通过至少一个打孔的管道12(或开放的槽，参见图8)引入另外的浮选腔中产生的浮选泡沫4，也可以实现本发明。可选择地，可以从上方输入水W以便稳定浮选泡沫。

Claims (14)

1.一种用于通过浮选从纤维悬浊液(S,S”)中分离出固体的方法，其中，所述纤维悬浊液(S,S”)与气体(L)混合，并且其中，在至少两个浮选腔(1,2)中形成收集并且从所述浮选腔中导出固体的浮选泡沫(3,4)，其中，除去所述固体的纤维悬浊液作为滤液(A1,A2)从所述各浮选腔(1,2)中排出，其中，将至少一个浮选腔(2)的所述浮选泡沫(4)至少部分地输入至少一个另外的浮选腔(1)中，其特征在于，将待输入所述另外的浮选腔(1)中的所述浮选泡沫(4)输入到在位于悬浊液面(5)和汇集的浮选泡沫(3,4)的上边界之间的区域中。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在距悬浊液面(5)具有一个沿所述浮选泡沫(3)上升方向测得的在0mm到200mm之间的距离(7)的区域中将待输入的所述浮选泡沫(4)输入所述另外的浮选腔(1)的所述浮选泡沫(3)中。

3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，所述距离(7)至少100mm。

4.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使待输入的所述浮选泡沫(4)排气，然后将其输入所述另外的浮选腔(1)的所述浮选泡沫(3)中。

5.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在未在中间连接收集容器的情况下将待输入的所述浮选泡沫(4)输入所述另外的浮选腔(1)的所述浮选泡沫(3)中。

6.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在容纳所述另外的浮选腔(1)的所述浮选泡沫(3)的浮选腔(1,1')中调节汇集的所述浮选泡沫(3,4)的高度以便影响泡沫脱水。

7.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，未输送浮选泡沫(4)的浮选腔(2,2',2",2',17,17',17",17"',17"")的数目是容纳所述浮选泡沫(4)的浮选腔(1)或各浮选腔(1,1’)数目的至少三倍。

8.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，未输送浮选泡沫(4)的浮选腔(2,2',2",2',17,17',17",17"',17"")的数目是容纳所述浮选泡沫(4)的浮选腔(1)或各浮选腔(1,1’)数目的至少四倍。

9.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在容纳所述浮选泡沫(4)的浮选腔(1)中通过至少一个泡沫导向面导引所述浮选泡沫(3,4)。

10.按权利要求9所述的方法，其特征在于，所述泡沫导向面的位置可调节。

11.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将未被输送浮选泡沫(4)的浮选腔(2,2',2",2"',17,17',17",17"',17"")中积累的浮选泡沫(4)的仅一部分输入容纳所述浮选泡沫(4)的浮选腔(1)。

12.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在容纳所述浮选泡沫(4)的浮选腔(1)中形成的浮选泡沫(3)的仅一部分与在另外的浮选腔(2，2'，2"，2"')中形成的浮选泡沫(4)混合。

13.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将待输入的所述浮选泡沫(4)这样引入容纳所述浮选泡沫(4)的浮选腔(1,1')中，使得实现在所述添加区域中占所述浮选腔(1,1')的水平横截面的至少30％的水平分布。

14.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将待输入的所述浮选泡沫(4)这样引入容纳所述浮选泡沫(4)的浮选腔(1,1')中，使得实现在所述添加区域中占所述浮选腔(1,1')的水平横截面的至少50％的水平分布。