DE1067743B - Device for processing minerals and other substances using the flotation process - Google Patents
Device for processing minerals and other substances using the flotation processInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein« Vorrichtung zu Aufbereiten von Mineralien und andenin Stoffen □ach dem Flotationsverfahren.The invention relates to a «device for processing minerals and Andean substances □ after the flotation process.
Es ist durch die britische Patentschrift 717 906 ein Flotationsapparat für Kohle bekannt, bei welchem die zu Rotierende Trabe durch eine Kreiselpumpe zusammen mit Loft und den Floütiotisreagenzien einer Agitatiottszelle zugeführt wird. Diese 1st im wesentlichen als Zylinder bzw. Prisma ausgebildet, und die Höhe der Trübeääule betragt in ihr etwa da* 3,5fache der Zeilenbreite. Di« Druckrohr der Pumpe mundet von der Seite her etwa in ihrer halben Höbe. Die Trübe wird unten aus der Agitahonszclle abgezogen und ihr zwecks Repetition teilweise wieder zugeführt. Die Luftblasen mit den daran haftenden KoMetellen «ollen oberhalb der Mündungsstelle des Druckrohres in 4er Zelt« aufsteigen und sich auf dem Trübespiegel in «hiem Schaum sammeln. Nachteilig Iac hier einmal, daß die Trübe nach dem Eintritt in die Zelle nach unten, also entgegengesetzt zu den aufsteigenden Luftblasen, strom*. Durch diese entgegengesetzte Bewegung der Trübe und der Luftblasen ist eine klar« Trennung von Abgängen (Bergen) und von reiner Kohle nicht zu erzielen. Die entgegengesetzte Strömungsrichtung bewirkt außerdem eine starke mechanische Beanspruchung der aus dem unteren Teil der ZdIe aufsteigenden, mit Peststoff beladenen Luftblasen, wodurch der Feststoff zumindestens teilweise von den Blasen wieder abgerissen wird. Eine Verlangerang dcT Ftotationsdauer ist die Folge. Ein weiterer ÜLdätand liegt in der seitlichen, d. h. unsymmetrischen Einfuhrung der Trübe in die Zelle. Bei einer solchen Einführung ist nämlich nicht zu erreichen, daß sich die Luftblasen gleichmäßif» über den ganzen Querschnitt der Zelle verteilen. Der Erfolg beim Flotteren von Mineralien, insbesondere hinsichtlich einer möglichst kurzen Ftotationsdauer, hingt aber neben der richtigen Auswahl der Ftotatioosrcagenrien auch in hohem Maße von einer wirklich gleichmäßigen Verteilung der Luftblasen in der Trübe ab.A flotation apparatus for coal is known from British patent specification 717 906, in which the trot to be rotated is fed to an agitation cell by a centrifugal pump together with loft and the floutiotis reagents. This is essentially designed as a cylinder or prism, and the height of the turbid column is about three and a half times the width of the line. The pressure pipe of the pump opens from the side at about half its height. The sludge is withdrawn from the bottom of the agitaon and partially returned to it for the purpose of repetition. The air bubbles with the cometelle adhering to them should rise above the point at which the pressure pipe terminates in the tent of four and collect in the foam on the cloudy surface. One disadvantage here is that the turbidity after entering the cell flows downwards, that is, in the opposite direction to the rising air bubbles. Because of this opposite movement of the turbidity and the air bubbles, a clear separation of waste (mountains) and pure coal cannot be achieved. The opposite direction of flow also causes a strong mechanical stress on the air bubbles laden with pesticides rising from the lower part of the ZdIe, as a result of which the solid is at least partially torn off again from the bubbles. The result is a longing for the duration of the rotation. Another problem lies in the lateral, ie asymmetrical, introduction of the pulp into the cell. With such an introduction it cannot be achieved that the air bubbles are evenly distributed over the entire cross-section of the cell. The success of the flotation of minerals, in particular with regard to the shortest possible rotation time, depends not only on the correct selection of the rotation agents but also to a large extent on a really even distribution of the air bubbles in the pulp.
Es ist ferner ein Flotationsapparat bekannt, bei dem das Druckrohr von der Seite her tangential in die Agitationizelle geführt ist. Die Höhe der Trübesäule in der Agitationszelle ist hler etwa so groß wie die Breite der Zelle. Infolge der tangentialcrt Einfuhrung der FlotationUrübe wird die Trübe in der Zelle in eine kreisende Bewegung versetzt, Auch hierbei ergibt sich jedoch eine ungleichmäßige Verteilung und eine starke mechanische Beanspruchung der Luftblasen, jo daß die gleichen Nachteile auftreten wie bei dem oben beschriebenen, bekannten Flotationsapparat.It is also known a flotation apparatus in which the pressure pipe from the side tangentially into the Agitation cell is led. The height of the cloudy column in the agitation cell, hler is about as large as that Cell width. As a result of the tangential introduction the flotation pulp becomes the pulp in the cell offset a circular motion, but here too there is an uneven distribution and a strong mechanical stress on the air bubbles, jo that the same disadvantages occur as with the above described, known flotation apparatus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Übelstände in einfacher Weise zu vermeiden. Sie geht aus von einem Flotationsapparat mit einer zylin-The invention is based on the object To avoid evils in a simple way. It is based on a flotation apparatus with a cylindrical
Vorrichtung zum AufbereitenDevice for processing
von Mineralien und anderen Stoffenof minerals and other substances
nach dem Flotationsverfahrenaccording to the flotation process
Anmelder:Applicant:
Dr.-Ing. Hubert Schranz,
Bergstadt Clausthal-Zellerfeld, Erzstr.22Dr.-Ing. Hubert Schranz,
Mining town Clausthal-Zellerfeld, Erzstrasse 22
Dr.-Ing. Hubert Schianz. Berptsdt Clausthal-Zellerfeld. ixt als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Hubert Schianz. Berptsdt Clausthal-Zellerfeld. ixt has been named as the inventor
so driüchen oder prismatischen AgitatJonsxeJIe, in der die Höhe der Trübesäule etwa das 1,5· bis 3,5facbe der Zeilenbreite beträgt, sowie einer Pumpe» durch welche die zu nOticraide Trübe zusammen mit Loft und gegebenenfalls mit Flotationsreagenzien der Agi-so diaxial or prismatic agitation in which the height of the cloudy column is about 1.5 to 3.5 times of the line width, as well as a pump through which the turbidity to be nOticraide together with loft and if necessary with flotation reagents from the agi-
»3 tationszelle zugeführt wird und ein Teil der Trübe, die eof der Agitationszelle austritt, "zwecks" Repetition wieder in sie zärockgdeitet^ wird.' Die Lösung · der gestellten Aufgabe besteht darin, daß oben an der Agitationszelle eine Anbauspilze mit einem Schaum-»3 station cell is fed and part of the slurry, the eof the agitation cell exits, "for the purpose" of repetition again in them zärockgdeit ^ is. ' The solution · the The task is that at the top of the agitation cell a mushroom with a foam
3» austrag angeordnet ist, daß die Anbatispitze einen Überlauf zum Ableiten eines Teils der ihr aus der Agitatkwttzclle zufliegenden Trübe aufweist und ferner unten mit einem Rohr verseben ist, das zur Riicklcitung der zu repetierenden Trübe in die Agita-3 »discharge is arranged that the Anbatispitze a Has overflow for discharging part of the turbidity flowing towards it from the agitation center and is also verseben below with a pipe that leads to Reversion of the turbidity to be repeated into the agita-
SS tiofisidlc mit der Saugscitc der Pumpe in Verbindung steht, und daß der Druckstutzen der Pumpe zentral oder annähernd zentral von unter her in die Zelle mundet.SS tiofisidlc in connection with the suction kitc of the pump stands, and that the pressure port of the pump centrally or approximately centrally from below into the cell tastes.
Nach vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Aastrittsgeschwindigkeit des als Strahl aus dem Druckstutzen austretenden Trübe-Luft-Gcmisehes so geregelt werden, daß die Holte, bis zo der der Strahl aufsteigt etwa das 0.5- bis 0.7Siache der Höhe der Trübcsäule in der Agitationszeile beträgt. Bis zuAccording to an advantageous embodiment of the invention, the stepping speed can be used as a jet The turbidity-air gas discharging from the pressure port be regulated in such a way that the Holte, up to the The ray rises about 0.5 to 0.7 times the height the column of turbidity in the agitation line. Up to
4S dieser Höhenlinie fließt also das Trübe-Luft-Gcmisch als mehr oder weniger geschlossener Strom, d. h., die Geschwindigkeit des aus dem Druckrohr atistretenden Gemisches hat sich bis dahin so weit verlangsamt, daß der Zclleninhalt oberhalb der genannten Höhenlinie4S of this contour line the turbid-air-mixture flows as a more or less closed stream, d. h., the Speed of the pressure coming out of the pressure pipe The mixture has slowed down so far that the cell content is above the above-mentioned contour line
Ao keiner ciheblichen oder störenden Turbulenz mehr unterworfen ist, sondern mit annähernd gleichmäßiger Geschwindigkeit sich aufwärts bewegt. Letzteres wird dadurch erreicht, daß sich der aufsteigende Strahl mit abnehmender Geschwindigkeit in Form eines PilzesNo more significant or annoying turbulence is subject, but moves upwards at an approximately steady speed. The latter will achieved in that the rising jet with decreasing speed in the form of a mushroom
gleichmäßig über den gesamten Querschnitt der Zelle ausbreitet. Dabei werden auch die Luftblasen, die in dem Strahl enthalten sind, gleichmäßig über den gesamten Zellenquerschnitt verteilt. Anschließend steigen sie in der Zone oberhalb des Strahls, in welcher die Trübe beruhigt ist, unbehindert auf. Da der Strahl die in ihm enthaltenen Feststoffteilchen in der Hauptsache senkrecht nach oben trägt, also in der gleichen Richtung bewegt, in der auch die Luftblasen aufschwimmen, wird das Anhaften der Feststoffteile an den Luftblasen sehr erleichtert und gleichzeitig das Abschütteln oder Abscheren der Feststoffteile von den Blasen weitgehend verhindert. Infolgedessen gelingt es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, auch ungewöhnlich grobes Korn, z. B. Steinkohle bis zu 2 mm Korngröße, mit hoher Leistung sicher zu flotieren.spreads evenly over the entire cross-section of the cell. The air bubbles that are in contained in the beam, evenly distributed over the entire cell cross-section. Then rise it is unhindered in the zone above the jet in which the turbidity is calm. Because the beam the solid particles contained in it mainly carries vertically upwards, i.e. in the same way Moved in the direction in which the air bubbles also float, the adherence of the solid particles is affected the air bubbles and at the same time shaking off or shearing off the solid particles from the Blisters largely prevented. As a result, the device according to the invention also succeeds in an unusual way coarse grain, e.g. B. hard coal up to 2 mm grain size, to float safely with high performance.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die Agitationszelle in Anpassung an den senkrechten Strahl als Pyramide oder Kegel mit nach unten weisender Spitze ausgebildet ist und einen Spitzenwinkel von etwa 20 bis 50° besitzt.An advantageous development of the invention Device consists in that the agitation cell in adaptation to the perpendicular beam as Pyramid or cone is formed with a downward pointing tip and an apex angle of about 20 up to 50 °.
Die sehr gleichmäßige Verteilung der Luftblasen einerseits und die im wesentlichen mit der Aufschwimmrichtung der Luftblasen übereinstimmende Strömungsrichtung der Trübe in der Agitationszelle andererseits erlauben einen hohen minütlichen Trübedurchsatz. Vorteilhaft wird die Pumpe so bemessen, daß ihre minütliche Fördermenge etwa gleich dem 2-bis lOfachen Inhalt der Flotationszelle ist.The very even distribution of the air bubbles on the one hand and the essentially with the floating direction of the air bubbles corresponding flow direction of the turbidity in the agitation cell on the other hand, allow a high turbidity throughput per minute. The pump is advantageously dimensioned in such a way that that their minute delivery rate is approximately equal to 2 to 10 times the content of the flotation cell.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing, two embodiments of the invention are shown, namely shows
Fig. 1 eine Flotationsanlage mit zwei Flotationsapparaten in Längsansicht, 1 shows a flotation plant with two flotation devices in a longitudinal view,
Fig. 2 einen Grundriß hierzu,Fig. 2 is a plan view of this,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2,Fig. 3 is a section along the line III-III in Fig. 2,
Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3 undFig. 4 shows a cross section along the line IV-IV in Fig. 3 and
Fig. 5 eine Agitationszelle einfacher Bauart.5 shows an agitation cell of simple construction.
Die Anlage gemäß den Fig. 1 bis 3 besteht aus zwei Flotationsapparaten ί und II. Jeder dieser Flotationsapp'arate weist eine Agitationszelle 1 auf, die als schlanke Pyramide oder schlanker Kegel mit nach unten weisender Spitze ausgebildet ist und einen Spitzenwinkel von etwa 25° besitzt. An die untere Spitze ist der Druckstutzen 2 einer Kreiselpumpe 3 bzw. 3' angeschlossen, und zwar so, daß der Druckstutzen senkrecht nach oben weist. An ihm ist ein kurzes Rohr 29 angebracht, das in die Agitationszelle hineinragt. Mit geringem Abstand unter der Mündung dieses Rohres ist die Agitationszelle mit einem schrägen Boden 30 versehen. An seiner tiefsten Stelle ist an der Agitationszelle ein Rohr 31 bzw. 31' angeschlossen, in welchem vorteilhaft ein Regel- und Absperrventil 32 eingebaut ist. In den Saugstutzen 4 der Pumpe mündet ein Rohr 5, in welchem sich eine Drosselklappe 6 befindet. Durch das Rohr 5 wird entweder Luft unter Druck eingeführt oder von der Pumpe aus der Atmosphäre angesaugt. In letzterem Fall wird das Rohr nach oben hin so weit verlängert, daß sein oberes Ende über dem Trübespiegel in der Agitationszelle liegt. Hierdurch wird vermieden, daß in einer Betriebspause Trübe durch das genannte Rohr abfließt. An den Saugstutzen der Pumpe 3 schließt sich ein Rohr 7 für die Zuleitung der zu flotierenden Trübe an.The plant according to FIGS. 1 to 3 consists of two flotation devices ί and II. Each of these flotation devices has an agitation cell 1, which as a slender pyramid or slender cone with after is formed pointing at the bottom and has a tip angle of about 25 °. To the lower one The tip of the pressure port 2 of a centrifugal pump 3 or 3 'is connected in such a way that the pressure port pointing straight up. A short tube 29 is attached to it, which goes into the agitation cell protrudes. At a small distance under the mouth of this tube is the agitation cell with a sloping Floor 30 provided. At its lowest point, a pipe 31 or 31 'is connected to the agitation cell, in which a regulating and shut-off valve 32 is advantageously installed. In the suction port 4 of the The pump opens into a pipe 5 in which a throttle valve 6 is located. Through the pipe 5 is either Air introduced under pressure or drawn in from the atmosphere by the pump. In the latter Case the tube is extended upwards so far that its upper end is above the cloudy level in the Agitation cell lies. This prevents turbidity from flowing through said pipe during a break in operation drains. At the suction port of the pump 3, a pipe 7 closes for the supply line to be floated Cloudy.
Oben ist an der Agitationszelle eine im Querschnitt rechteckige Anbauspitze 16 angeordnet, die unten mit einem Ableitrohr 18 bzw. 18' versehen ist. Die innere Wand der Anbauspitze ist über eine gekrümmte Fläche 17 mit der Agitationszelle verbunden. An der oberen Kante dieser Fläche befindet sich vorteilhaft ein Überlaufwehr 19, das durch eine nicht gezeichnete Einrichtung in der Höhe verstellbar ist. Die Anbauspitze 16 und die Agitationszelle sind ferner oben durch senkrechte Wände 8, 9,10 und 11 umgeben, die zusammen einen Schaumkasten bilden. Die Wand 11 ist etwas niedriger als die übrigen Wände und amAt the top of the agitation cell is an attachment point 16 with a rectangular cross-section, which at the bottom with a discharge pipe 18 or 18 'is provided. The inner one The wall of the attachment point is connected to the agitation cell via a curved surface 17. At the upper edge of this surface is advantageously an overflow weir 19, which is not shown by a Device is adjustable in height. The attachment point 16 and the agitation cell are also at the top surrounded by vertical walls 8, 9, 10 and 11, which together form a foam box. The wall 11 is slightly lower than the rest of the walls and on
ίο oberen Rand mit einer Rutsche 12 versehen, die dem Austrag des Schaumes dient und über einer Ableitrinne 13 endet. Vorteilhaft ist innen an der Wand 11 ein Wehr 26 angeordnet, das ebenfalls höhenverstellbar eingerichtet ist. Zweckmäßig ist der obere Rand des Wehres mit einem schräg abwärts gerichteten Blech 14 versehen. Über ihm ist ein umlaufendes Paddelrad 15 angeordnet.ίο provided the upper edge with a slide 12 that the The foam is discharged and ends via a discharge channel 13. It is advantageous to have 11 on the inside of the wall a weir 26 is arranged, which is also set up adjustable in height. The upper edge is useful of the weir is provided with a downwardly sloping plate 14. Above him is a circulating one Paddle wheel 15 arranged.
Aus Fig. 1 sieht man, daß in der rechten Wand der Anbauspitze 16 eine öffnung 33 vorgesehen ist. Sie besitzt, wie aus Fig. 3 hervorgeht, einen schmalen rechteckigen Querschnitt und ist vorteilhaft in einem möglichst großen Abstand von der Wand 11 angeordnet. Außerhalb der Anbauspitze schließt sich an die Öffnung 33 ein Kasten 34 an. Er ist durch eine senkrechte Wand 35 in zwei Abteile 36, 37 geteilt. Die Wand endet oben etwa in gleicher Höhe wie die obere Kante der gekrümmten Fläche 17 und ist hier vorteilhaft mit einem höhenverstellbaren Wehr 38 versehen. Unten ist an das Abteil 37 ein Rohr 39 bzw. 39' angeschlossen. From Fig. 1 it can be seen that an opening 33 is provided in the right wall of the attachment point 16. she has, as can be seen from Fig. 3, a narrow rectangular cross-section and is advantageous in one The greatest possible distance from the wall 11 is arranged. The opening closes outside the attachment point 33 a box 34. It is divided into two compartments 36, 37 by a vertical wall 35. the The wall ends at the top at approximately the same height as the upper edge of the curved surface 17 and is advantageous here provided with a height-adjustable weir 38. At the bottom of the compartment 37, a pipe 39 or 39 'is connected.
Die beiden Flotationsapparate I und II sind, wie man aus Fig. 1 sieht, in der Weise miteinander verbunden und hintereinandergeschaltet, daß das Rohr 39 zu dem Saugstutzen der Kreiselpumpe 3' führt.The two flotation apparatuses I and II are, as can be seen from Fig. 1, connected to one another in this way and connected in series that the pipe 39 leads to the suction port of the centrifugal pump 3 '.
Aus Fig. i ist ferner ersichtlich, daß das Rohr 18 in das Rohr 7 und das Rohr 18' in das Rohr 39 mündet. Weiterhin sieht man aus der gleichen Figur, daß auch das Rohr 31 mit dem Rohr 39 verbunden ist.It can also be seen from FIG. 1 that the tube 18 opens into the tube 7 and the tube 18 ′ opens into the tube 39. It can also be seen from the same figure that the pipe 31 is also connected to the pipe 39.
Im Betrieb saugt die Kreiselpumpe 3 aus der Leitung 7 die zu flotierende und vorher mit den Flotationsreagenzien durchsetze Trübe, beispielsweise Steinkohlentrübe, an, wobei gleichzeitig durch das Rohr 5 unter Druck Luft eingeführt wird, deren Menge durch die Drosselklappe 6 geregelt werden kann. Beim Durchgang durch die Pumpe wird die Trübe gut mit den Reagenzien und der Luft durchmischt. Um eine innige Durchmischung der Trübe mit der Luft und den Reagenzien zu erzielen, ist, wie ohne weiteres einleuchtet, eine Kreiselpumpe ganz besonders am Platze. Um ihren Verschleiß klein zu halten, wird zweckmäßig eine solche verwendet, deren Laufrad und Leitorgane mit einem verschleißfesten Werkstoff, z. B. Gummi, bekleidet sind. Aus einer Kreiselpumpe tritt außerdem, was bei der Erfindung von großem Nutzen ist, das Gemisch praktisch ohne Drall aus. An Stelle einer Kreiselpumpe kann man auch eine andere geeignete Pumpe, ζ. Β eine Strahlpumpe, verwenden. Besonders bei Verwendung einer anderen Pumpe, aber auch bei einer Kreiselpumpe, ist es vorteilhaft, in dem Druckrohr ein Leitorgan, z. B. ein Richtungskreuz 21, anzuordnen, wodurch ein etwaiger Drall aufgehoben wird.During operation, the centrifugal pump 3 sucks from the line 7 the to be floated and previously with the flotation reagents pass through pulp, for example coal pulp, while at the same time passing through the pipe 5 air is introduced under pressure, the amount of which can be regulated by the throttle valve 6. At the Passing through the pump, the pulp is mixed well with the reagents and the air. To a Achieving intimate mixing of the pulp with the air and the reagents is easy makes sense, a centrifugal pump especially in place. In order to keep their wear and tear small It is advisable to use one whose impeller and guide elements are made of a wear-resistant material, z. B. rubber, are clothed. From a centrifugal pump also occurs what is great in the invention The advantage is that the mixture is produced with practically no swirl. Instead of a centrifugal pump, you can also use another suitable pump, ζ. Β use a jet pump. Especially when using a different pump, but also in the case of a centrifugal pump, it is advantageous to have a guide element in the pressure pipe, e.g. B. a direction cross 21 to be arranged, whereby a possible twist will be annulled.
Die Agitationszelle 1 ist bis zu der Höhe H, von der Mündung des Rohres 29 ab gemessen, mit Trübe gefüllt. In dem Ausführungsbeispiel (Fig. 3) beträgt diese Höhe der Trübesäule das 2fache der Breite der Agitationszelle. Die Höhe der Trübesäule kann aber auch größer oder geringer sein. Sie liegt jedoch vorteilhaft etwa in dem Bereich des 1,5- bis 3,5fachen der Zellenbreite. Von der Pumpe 3 wird die Trübe alsThe agitation cell 1 is filled with turbidity up to the height H, measured from the mouth of the tube 29. In the exemplary embodiment (FIG. 3) this height of the cloud column is twice the width of the agitation cell. The height of the cloudy column can, however, also be greater or less. However, it is advantageously approximately in the range from 1.5 to 3.5 times the cell width. From the pump 3, the slurry is as
Claims (5)
Deutsche Patentschrift Nr. 843 983;
britische Patentschrift Nr. 717 906;
Mayer-Schranz, »Flotation«, 1931, S.
Abb. 80.Considered publications:
German Patent No. 843,983;
British Patent No. 717,906;
Mayer-Schranz, "Flotation", 1931, p.
Fig. 80.
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