DE1158461B

DE1158461B - Zyklon zur flotativen Aufbereitung von feinkoernigen Mineraliengemengen

Info

Publication number: DE1158461B
Application number: DEB68217A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Bruno Heide
Original assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Current assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Priority date: 1962-07-28
Filing date: 1962-07-28
Publication date: 1963-12-05
Also published as: GB972428A

Description

Zyklon zur flotativen Aufbereitung von feinkörnigen Mineraliengemengen Die Erfindung bezieht sich auf einen Zyklon zur flotativen Aufbereitung von feinkörnigen Mineralgemengen in einer Flotationsmittel enthaltenden, belüfteten Trübe, der über den größten Teil seiner Höhe als hohlkegeliges Gefäß ausgebildet, mit einer tangential im oberen Teil mündenden Zuführungsleitung für die Trübe, einem oberliegenden zentralen Austrag für den Schaum und einer unteren Austragöffnung für den Rückstand versehen ist.
Bekannte Vorrichtungen dieser Art sind im Inneren des hohlkegeligen Gefäßes mit tief herabreichenden und seitlich nahe an der Innenwand des Gefäßes endenden Beruhigungselementen, wie Lochblechen, Gittersieben u. dgl. versehen, die eine starke Beruhigungswirkung ausüben und damit die Strömung in dem Zyklon erheblich abbremsen. Hierdurch wird die Trennwirkung der bekannten Vorrichtungen beeinträchtigt. Außerdem ist bei den bekannten Vorrichtungen der oberliegende, zentrale Austrag für den Schaum in dem das Gefäß oben abschließenden Deckel als nach oben verlaufendes Rohr ausgebildet. Dadurch entsteht bei den bekannten Vorrichtungen eine starke Turbulenz in dem durch den Austrag aufsteigenden Schaum, so daß leicht Anteile des Rückstandes mitgerissen werden können, und die Gefahr der Bildung einer direkten Strömung (Kurzschiuß) der Trübe von der im oberen Teil mündenden Zuführungsleitung zum Austrag. Derartige Strömungen beeinträchtigen ebenfalls die Trennwirkung.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der genannten Nachteile der bekannten Vorrichtungen und besteht in erster Linie darin, daß der Austrag für den Schaum als Überlauf ausgebildet ist, dessen unteres rohrförmiges Ende mit einem Durchmesser von mindestens 60% des Durchmessers des oberen Endes des Gefäßes nur etwa bis zur Mitte der Mündung der Zuführungsleitung herabgezogen und nur im Inneren mit Beruhigungsblechen versehen ist. Dadurch wird einerseits eine ungestörte Strömung in dem Zyklon erreicht und andererseits die Turbulenz in dem durch den Austrag aufsteigenden Schaum verringert. Schließlich wird auch eine direkte Strömung der Trübe von der Zuführungsleitung zum oberen Austrag vermieden.
Nach der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß das obere Ende des Austrages für den Schaum als Trichter ausgebildet ist. Durch die sich dadurch ergebende Erweiterung des dem austretenden Schaum zur Verfügung stehenden Raumes wird der Schaum weiter wirkungsvoll beruhigt. Demselben Zweck und der Dämpfung von Schwingungen des Inhalts der Vorrichtung dient ferner auch die Anordnung von Beruhigungsblechen horizontal und/oder vertikal im Inneren des genannten Trichters.
Am unteren Ende einer im Trichter angeordneten abgetrennten Absetzzone kann mindestens eine Abzugsöffnung für (fehlausgetragene) Trübe mit Rückstand vorgesehen sein. Diese Absetzzone läßt sich beispielsweise dadurch schaffen, daß der das obere Ende des Austrages für den Schaum bildende Trichter von einem weiteren Trichter konzentrisch umschlossen ist. Der konische Ringraum zwischen den beiden Trichtern, in den Schaum und fehlausgetragene oft lettenhaltige Trübe mit Rückstand durch Überlauf über den oberen Rand des inneren Trichters gelangen, bildet dabei die Absetzzone, an deren unterem Ende die Trübe mit Rückstand abgezogen wird.
Für die Belüftung der Trübe wird zur Erzielung einer genügend feinen Verteilung der Luft, also der Vermeidung von die Strömung störenden Luftzusammenballungen in der Trübe, noch vorgeschlagen, daß in die Zuführungsleitung ein Injektor zum Belüften der Trübe eingebaut ist. Zweckmäßigerweise ist mindestens ein Injektor in der Zuführungsleitung in einem Steigstrang und/oder vor der Mündung vorgesehen. In die Zuführungsleitung kann auch eine Düse zum Belüften der Trübe mit Preßluft eingebaut sein. Die Preßluft kann dabei gleichzeitig ein Hochfördern der Trübe zusammen mit den bereits zugesetzten Flotationsmitteln nach dem Prinzip des bekannten Lufthebers bewirken; dabei kann beispielsweise in einen dem Zentrifugalabscheider vorgeschalteten Ausgleichsbehälter gefördert werden, von dem, aus der Zyklon gespeist wird.
Eine besonders günstige Durchmischung, Belüftung und Zuführung in das hohlkegelige Gefäß läßt sich bei der Vorrichtung nach der Erfindung dadurch erzielen; daß in der Zuführungsleitung vor der Mündung nacheinander eine die Trübe in Rotation versetzende Schnecke, ein als Ringdüse ausgebildeter, die Trübe verwirbelnder Injektor und eine. als Entspannungszone dienende Querschnittserweiterung vorgesehen sind.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig.1 schematisch eine Gesamtanordnung mit Kreiselpumpe, Fig. 2 schematisch eine Gesamtanordnung in abgewandelter Form mit Luftheber, Fig. 3 schematisch im Schnitt einen Zyklon, Fig. 4 schematisch im Schnitt einen Zyklon in abgewandelter Form, Fig. 5 im Schnitt eine Mündung der Zuführungsleitung in den Zyklon (mit Injektor).
In dem Behälter 1 wird das feinkörnige Mineraliengemenge, z. B. Rohkohle, mit einer Körnung bis zu 1 mm, mittels des Rührers 2 mit Wasser und Flotationsmitteln vermischt. Durch das Rohr 3, die Kreiselpumpe 4 oder den Luftheber 5 sowie das weitere Rohr 6 wird die in dem Behälter 1 hergestellte Trübe, die gegebenenfalls durch den Luftheber 5 bereits belüftet sein kann, in den Ausgleichsbehälter 7 gefördert. Aus dem Ausgleichsbehälter 7 fließt die gegebenenfalls bereits belüftete Trübe durch das Rohr 8 zu der Mündung 9 der Zuführungsleitung an dem Zyklon 10.
In der Mündung 9 der Zuführungsleitung in den Zyklon 10 sind nacheinander eine die Trübe in Rotation versetzende Schnecke 11, ein als Ringdüse 12 ausgebildeter, die Trübe verwirbelnder Injektor mit einer Zuführungsleitung 13 für Luft und eine als Entspannungszone dienende Querschnittserweiterung 14 vorgesehen. Die Schnecke 11 bewirkt dabei eine nochmalige wirkungsvolle Durchmischung der Trübe. Die strömende, rotierende Trübe reißt aus der folgenden Ringdüse 12 durch die Zuführungsleitung 13 einströmende Luft mit, wodurch sich eine gute Belüftung der Trübe ergibt. Die belüftete Trübe gelangt in die folgende Querschnittserweiterung 14, in der die Trübe beruhigt und entspannt und ihre Strömungsgeschwindigkeit vermindert wird. Auch bewirkt diese als Entspannungszone dienende Querschnittserweiterung 14 eine Verringerung der Turbulenz des in den Zyklon 10 gelangenden Trübestromes; dadurch wird die Trennwirkung in dem Zyklon 10 verbessert. Auch wird durch die Querschnittserweiterung 14 die Anlagerung von Luft an den durch die zugegebenen Flotationsmittel hydrophob gemachten Teilchen des feinkörnigen Mineraliengemenges verbessert.
Aus der Querschnittserweiterung 14 strömt die belüftete Trübe tangential in den Innenraum des Gefäßes 15 des Zyklons 10 ein. Das Gefäß 15 hat über den größten Teil seiner Höhe die. Form eines Hohlkegels, wobei sich die Mündung 9 im oberen zylindrischen Teil des Gefäßes 15 befindet. Am unteren Ende des Gefäßes 15 ist eine Austragöffnung 16 für den Rückstand vorgesehen. In dem das Gefäß 15 oben abschließenden Deckel 17 ist zentral der als Überlauf ausgebildete Austrag für den Schaum angeordnet, dessen unteres rohrförmiges Ende 18 nur etwa bis zur Mitte der Mündung 9 der Zuführungsleitung herabgezogen ist. Das rohrförmige Ende 18 hat einen Durchmesser, der mindestens 60% des Durchmessers des oberen Endes des Gefäßes 15 ausmacht. In dem rohrförmigen Ende 18 sind Beruhigungsbleche 19 vorgesehen, die entweder als Lochbleche oder auch als Gittersiebe od. dgl. ausgebildet sein können. An das rohrförmige Ende 18 des Austrages für den Schaum ist ein sich nach oben komisch erweiternder Trichter 20 angeschlossen. In dem Trichter 20 sind weitere Beruhigungsbleche 21 vertikal und horizontal vorgesehen. Der Schaum sammelt sich auf der Trübe, deren Spiegel im Trichter 20 etwa in Höhe seines oberen Randes steht, und kann dort mittels bekannter Vorrichtungen abgeschöpft werden oder überlaufen, beispielsweise in die Schaumwanne 22.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Form des Zyklons 10 ist der Trichter 20 noch von einem weiteren Trichter 23 konzentrisch umschlossen. Der konische Ringraum zwischen den beiden Trichtern 20 und 23 bildet eine Absetzzone für fehlausgetragene Trübe mit Rückstand, an deren unterem Ende die fehlausgetragene Trübe mit Rückstand durch Bohrungen 24 abgezogen werden kann.
An die Austragsöffnung 16 für den Rückstand kann eine weitere Leitung 25 angeschlossen sein, durch die der Rückstand einem weiteren Zyklon 26 zugeführt wird, dessen Aufbau dem Aufbau des Zyklons 10 entsprechen kann. Auch der in dem Zyklon 26 anfallende Rückstand kann zur weiteren Bearbeitung weiteren entsprechend aufgebauten Zyklonen zugeführt werden.
Die Belüftung der Trübe kann bereits in der Zuführungsleitung zwischen dem Behälter 1 und der Mündung 9 durch bekannte Injektoren erfolgen. Bei dem Ausführungsbeispiel der Gesamtanordnung nach Fig. 2 dient der Luftheber 5, der mit Preßluft gespeist wird, gleichzeitig zum Belüften der Trübe. Eine frühzeitige Belüftung der Trübe in der Zuführungsleitung hat den Vorteil, daß die Luft sich während eines verhältnismäßig langen Weges der Trübe in der Zuführungsleitung an den feinkörnigen Teilchen des Mineraliengemenges anlagern kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Zyklon zur flotativen Aufbereitung von feinkörnigen Mineraliengemengen in einer Flotationsmittel enthaltenden, belüfteten Trübe, der über den größten Teil seiner Höhe als hohlkegeliges Gefäß ausgebildet, mit einer tangential im oberen Teil mündenden Zuführungsleitung für die Trübe, einem obenliegenden zentralen Austrag für den Schaum und einer unteren Austragsöffnung für den Rückstand versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrag für den Schaum als Überlauf ausgebildet ist, dessen unteres rohrförmiges Ende mit einem Durchmesser von mindestens 60% des Durchmessers des oberen Endes des Gefäßes nur etwa bis zur Mitte der Mündung der Zuführungsleitung herabgezogen und nur im Inneren mit Beruhigungsblechen versehen ist.
2. Zyklon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Austrages für den Schaum als Trichter ausgebildet ist.
3. Zyklon nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Trichters Beruhigungsbleche horizontal und/oder vertikal angeordnet sind.
4. Zyklon nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende einer im Trichter angeordneten abgetrennten Absetzzone mindestens eine Abzugsöffnung für (fehlausgetragene) Trübe mit Rückstand vorgesehen ist.
5. Zyklon nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zuführungsleitung ein Injektor zum Belüften der Trübe eingebaut ist.
6. Zyklon nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Injektor in der Zuführungsleitung in einem Steigstrang und/oder vor der Mündung vorgesehen ist.
7. Zyklon nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zuführungsleitung eine Düse zum Belüften der Trübe mit Preßluft eingebaut ist. B. Zyklon nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuführungsleitung vor der Mündung nacheinander eine die Trübe in Rotation versetzende Schnecke, ein als Ringdüse ausgebildeter, die Trübe verwirbelnder Injektor und eine als Entspannungszone dienende Querschnittserweiterung vorgesehen sind.