DE1164946B

DE1164946B - Verfahren zur Belueftung der Truebe in einer Ruehrwerksflotationszelle und eine Ruehrwerksflotationszelle zur Durchfuehrung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE1164946B
Application number: DEK46585A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedel Isenhardt; Dipl-Ing Franz Schlegl; Dipl-Ing Friedrich B Fischer
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1962-04-27
Filing date: 1962-04-27
Publication date: 1964-03-12
Also published as: GB959920A; BE631382A; US3256987A

Description

Verfahren zur Belüftung der Trübe in einer Rührwerksflotationszelle und eine Rührwerksflotationszelle zur Durchführung dieses Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Belüftung der Trübe in einer Rührwerksfiotationszelle und eine Rührwerksflotationszelle zur Durchführung dieses Verfahrens.
Flotationszellen dienen zum Aufbereiten (Sortierung) mineralischer Gemenge, die in einer Trübe vorliegen und von denen ein Gemengeanteil unter Zufuhr von Luft durch Aufschwimmen abgetrennt werden soll. Die aufzuschwimmenden Mineralbestandteile werden von den Luftblasen angelagert. Es ist infolgedessen zur Erzielung einer möglichst großen Leistung der Flotationszellen erforderlich, die Luft in möglichst feinverteilter Form und in großen Mengen in die Trübe einzubringen und mit der Trübe zu vermischen, so daß eine möglichst große Oberfläche der Luftbläschen zur Anlagerung aufzuschwimmender Mineralbestandteile zur Verfügung steht.
Es sind bereits Rührwerksflotationszellen bekannt, bei denen die für das Aufschwimmen benötigte Luft über ein Luftzuführungsrohr eingeführt wird, welches mit seinem oberen Ende über den Trübespiegel hinausragt. Das untere Ende des Luftzuführungsrohres endet oberhalb des Trübezuführungsrohres im unteren Zellenbereich. Ein Rührflügel oder ein Rührer in Gestalt eines nach oben offenen Laufrades hat die Aufgabe, die zuströmende Trübe in schnelle Bewegung zu versetzen und die Luft in Bläschen zu zerschlagen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Durchsatzleistung von Rührwerksflotationszellen durch eine bessere Belüftung der Zellen zu erhöhen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Luft durch den Rührer in wechselnden Höhenbereichin der Zelle zugeführt wird. Auf diese Weise wird eine hohe Turbulenz und eine besonders innige Durchwirbelung der Luft mit der Trübe bewirkt, die zu einer erheblichen Steigerung der Flotationsleistung führt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Rührer während der Flotation eine Auf- und Abbewegung ausführen. Hierdurch wird in besonders einfacher Weise die Zuführung der Luft in wechselnden Höhenbereichen der Zelle erreicht.
Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine Rührwerksflotationszelle dienen, bei der am Ende der Rührwerkswelle in an sich bekannter Weise eine Scheibe in einem von 90° abweichenden Winkel angebracht ist und bei der das Luftzuführungsrohr im Bereich des von der Scheibe angesaugten Trübestromes mündet. Infolge der Schrägstellung führt die Scheibe eine taumelnde Bewegung während der Drehung der Rührwerkswelle aus, so daß die Luft mittels der Scheibe in wechselnden Richtungen und Höhenbereichen in die Zelle eingeführt und innig mit der Trübe vermischt wird. Die Schrägstellung unterstützt zugleich in überraschend starkem Maße die Ansaugwirkung, so daß, sehr große Luftmengen in die Trübe gelangen.
Es sind zwar an sich Rührwerke bekannt, die an einer Rührwerkswelle eine in einem von 90° abweichenden Winkel angebrachte - Scheibe aufweisen. Diese Rührwerke dienen aber nicht zum Einbringen eines Mediums in einen Behälter, sondern lediglich zur Durchmischung des Behälterinhalts, der an anderer Stelle in den Behälter eingebracht wird.
Zusätzlich kann die Scheibe der Flotationszelle gemäß der Erfindung auf ihrer Oberseite mit Rippen versehen sein, die ähnlich wie die Schaufeln einer Pumpe wirken und ebenfalls die Ansaugung verbessern. Zentral zur Antriebswelle und zu dem Luftzuführungsrohr kann in vorteilhafer Weise oberhalb der Scheibe eine Leitplatte angeordnet sein, so daß eine einwandfreie Strömungsführung gewährleistet ist.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Mündung des Luftzuführungsrohres eine geringere Weite als die Ansaugöffnung in der Leitplatte auf, und es ist das Luftzuführungsrohr bis dicht an die Ansaugöffnung herangezogen. Bei dieser Ausführungsform wird eine besonders starke Ansaugwirkung der durch den Ringraum zwischen der Mündung des Luftzuführungsrohres und dem Rand der Ansaugöffnung in der Leitplatte strömenden Trübe auf die Luft bewirkt, so daß besonders große Luftmengen angesaugt werden.
Weist die Leitplatte eine andere Neigung auf als die Taumelscheibe, ist sie z. B. im wesentlichen horizontal angeordnet, so besitzen die Rippen auf der Taumelscheibe unterschiedliche Höhen. Der erforderliche Massenausgleich kann in diesem Fall durch verschiedene Stärken der Rippen herbeigeführt werden.
Eine Auswuchtung der Scheibe ist aber auch mittels eines Gewichtes möglich.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Taumelscheibe zur Verstärkung der Durchmischung von Luft und Trübe mit vorzugsweise kreisförmigen Öffnungen versehen sein. Diese Öffnungen führen zu einer zusätzlichen Durchwirbelung der Trübe, insbesondere, da durch die Öffnungen vor allem in dem in Richtung des Trübe-Luft-Stromes gesehen aufwärts weisenden Teil der Scheibe ein Teil des Trübe-Luft-Gemisches austritt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Rührwerksflotationszelle zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Rührwerksflotationszelle gemäß der Erfindung zum Teil in Seitenansicht, zum Teil geschnitten, F i g. 2 die am unteren Ende der Rührwerkswelle zu befestigende Scheibe in vergrößerter Darstellung, F i g. 3 eine Draufsicht auf die Scheibe gemäß F i g. 2.
Die in F i g. 1 dargestellte Flotationszelle 1 weist ein Rührwerk auf, das eine senkrechte Antriebswelle 2 besitzt. Die Antriebswelle trägt an ihrem unteren Ende eine Nabe 4, auf der eine Scheibe 3 in einem von 90° abweichenden Winkel befestigt ist. Die Scheibe ist auf ihrer Oberseite mit etwa radial verlaufenden Rippen 5 versehen. Die Rippen weisen eine derartige Höhe auf, daß ihre Oberkanten in einer etwa horizontalen Ebene liegen. Die Höhe der Rippen ist also unterschiedlich. Um bei der Rotation der Scheibe 3 einen gleichmäßigen Lauf zu erzielen und Unwuchten zu vermeiden, ist die Stärke der Rippen, wie F i g. 3 zeigt, unterschiedlich gewählt, derart, daß ein vollständiger Massenausgleich erzielt wird. Zum Zwecke der Auswuchtung der Taumelscheibe kann auch an ihrer Unterseite ein Zusat2-gewicht 12 angebracht sein.
Mit Abstand 7 oberhalb der Rippen ist eine feststehende, etwa horizontale Leitplatte 6 angeordnet, die an ihrer Peripherie mit nach unten weisenden Schaufeln 6a versehen ist. Die Leitplatte weist ferner eine zur Rührwerkswelle 2 konzentrische Öffnung auf. Mit geringem Abstand 10 oberhalb der Öffnung mündet ein zentrales Luftzuführungsrohr 9, 9a, dessen oberes Ende sich oberhalb des Trübespiegels in der Zelle befindet. Das untere Ende des Luftzuführungsrohres 9 ist von einem Ringraum 8' umgeben, in den seitlich ein Trübezuführungsrohr 8 mündet. Das andere Ende des Trübezuführungsrohres steht mit einem Trübeeinlaufkasten 11 in Verbindung.
Im Betrieb wird die Rührwerkswelle 2 in schnelle Umdrehungen versetzt, so daß die Scheibe 3 mit hoher Geschwindigkeit umläuft. Infolge ihrer Schrägstellung führt sie dabei eine taumelnde Bewegung aus. Sie saugt hierbei die dem Einlaufkasten 11 zugeführte Trübe über den Ringraum 8' und das Trübezuführungsrohr 8 an. Zugleich wird in erheblicher Menge Luft durch das im Bereich des angesaugten Trübestromes mündende Luftzuführungsrohr 9 angesaugt, und zwar verstärkt durch die Injektorwirkung, die die Trübe in dem Ringraum 8' mit Bezug auf die Öffnung des Trübezuführungsrohres 9 ausübt. Das Trübe-Luft-Gemisch wird durch die Scheibe 3 nach außen geschleudert. Infolge der taumelnden Bewegung der Scheibe 3 tritt das Gemisch in unterschiedlichen Höhenbereichen und mit unterschiedlichen Strömungsrichtungen in den freien Raum der Zelle ein. Diese Unregelmäßigkeiten in der Zufuhr des Trübe-Luft-Gemisches führen zu einer außerordentlich intensiven Durchwirbelung der Luft in der Trübe. Zusätzlich wird die Luft durch die Rippen 5 und durch die Leitschaufeln 6a der Leitplatte 6 in eine Vielzahl kleiner Bläschen zerschlagen. Diese Bläschen beladen sich während des Aufsteigers in der Zelle 1 mit den aufzuschwimmenden Mineralien. Da es bei der Flotationszelle gemäß der Erfindung möglich ist, Luft in außerordentlich großer Menge in die Trübe einzuführen und sehr fein mit der Trübe zu durchwirbeln, steht eine sehr große Oberfläche zur Anlagerung aufzuschwimmender Mineralteilchen zur Verfügung, so daß die Zelle gemäß der Erfindung eine wesentlich größere Leistung als bisher bekannte Flotationszellen aufweist.
Die Erfindung kann besonders vorteilhaft dort angewendet werden, wo die Leistung bereits bestehender Flotationsanlagen erhöht werden soll. Dieses ist z. B. bei der Kohleaufbereitung der Fall, wo durch fortschreitende Mechanisierung der Abbauverfahren und die verstärkte Staubbekämpfung unter Tage der Gehalt der Rohförderkohle an Feinkorn ständig ansteigt. Dies bedingt in zunehmendem Maße eine Vorentschlämmung der Kohlen, und es werden zur Aufbereitung der auf diese Weise anfallenden Feinkohle in immer größerem Umfang Flotationsverfahren angewendet.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Belüftung der Trübe in einer Rührwerksflotationszelle, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Luft durch den Rührer in wechselnden Höhenbereichen der Zelle zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührer während der Flotation eine Auf- und Abbewegung ausführt:
3. Rührwerksflotationszelle zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Rührwerkswelle in an sich bekannter Weise eine Scheibe in einem von 90° abweichenden Winkel angebracht ist, und daß ein Luftzuführungsrohr im Bereich des von der Scheibe angesaugten Trübestromes mündet.
4. Rührwerksflotationszelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe auf ihrer Oberseite Rippen besitzt.
5. Rührwerksflotationszelle nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zentral zur Antriebswelle und eines Luftzuführrohres eine Leitplatte oberhalb der Scheibe angeordnet ist.
6. Rührwerksüotationszelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkanten der auf der Scheibe befestigten Rippen von der Leitplatte gleichen Abstand haben.
7. Rührwerksflotationszelle nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen der Scheibe zum Massenausgleich untereinander verschiedene Stärken aufweisen. B.
Rührwerksüotationszelle nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen untereinander gleiche Stärke besitzen und die Auswuchtung der Scheibe mittels eines Gewichtes erfolgt.
9. Rührwerksflotationszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe mit Öffnungen, beispielsweise regelmäßig angeordneten kreisförmigen Bohrungen, versehen ist.
10. Rührwerksflotationszelle nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung des Luftzuführungsrohres eine geringere Weite als die Ansaugöffnung in der Leitplatte aufweist und daß das Luftzuführungsrohr bis dicht an die Leitplatte herangezogen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 316 445; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1792 943; USA.-Patentschriften Nr. 697 152, 2 610 836.