DE1196594B

DE1196594B - Process for operating flotation plants

Info

Publication number: DE1196594B
Application number: DEB75588A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Otto Neunhoeffer; Dipl-Ing Johannes Henneke
Original assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Current assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Priority date: 1964-02-25
Filing date: 1964-02-25
Publication date: 1965-07-15

Description

Verfahren zum Betrieb von Flotationsanlagen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb von Flotationsanlagen, bei dem hochdisperse magere Emulsionen aus ölen und Wasser in die Flotationszellen aufgegeben werden.Method for operating flotation plants The invention relates on a process for operating flotation plants in which highly dispersed lean Emulsions of oils and water are fed into the flotation cells.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art sind die erforderlichen hochdispersen mageren Emulsionen dadurch erzeugt worden, daß ein Ultraschallerreger auf eine entsprechend klein bemessene Menge eines aus ölen und Wasser bestehenden Gemenges, einer Voremulsion, zur Entwicklung gebracht worden ist. Nach einer entsprechenden Einwirkungsdauer der Schwingungen ultrasonorer Frequenz entsteht hierbei eine hochdisperse Emulsion. Für einen praktischen Betrieb von Flotationsanlagen in technischem Maßstab ist diese bekannte Art der Herstellung von hochdispersen Emulsionen wenig geeignet und hat sich daher nicht durchsetzen können, weil mit einem relativ großen Energieaufwand nur relativ kleine Mengen solcher Emulsionen diskontinuierlich und mit großem Zeitaufwand hergestellt werden können. Bei dem Betrieb von Flotationsanlagen besteht aber das Bestreben, Emulsionen mit einem hohen Dispergierungsgrad möglichst ohne Zusatz von Emulgatoren, das sind chemische Zusätze, die das Emulsionsverhalten beeinflussen, in technischem Maßstab herzustellen, weil hochdisperse magere Emulsionen weniger zur Entmischung und einer Verschlechterung des Dispergierungsgrades neigen.In a known method of this type, the required finely divided lean emulsions have been generated by an ultrasonic exciter on a corresponding small amount of a mixture consisting of oils and water, a pre-emulsion, has been brought to development. After a corresponding period of exposure The vibrations of the ultrasound frequency create a highly dispersed emulsion. For a practical operation of flotation plants on an industrial scale, this is known type of production of highly disperse emulsions and has little suitability therefore cannot prevail because they require a relatively large amount of energy only relatively small amounts of such emulsions discontinuously and with great expenditure of time can be produced. But that is the case with the operation of flotation plants Endeavor to produce emulsions with a high degree of dispersion, if possible without the addition of Emulsifiers, these are chemical additives that influence the emulsion behavior, to be produced on an industrial scale, because there are fewer highly dispersed lean emulsions tend to segregate and deteriorate the degree of dispersion.

Bekannt ist auch bereits ein Verfahren zum Betrieb von Flotationsanlagen, beidem die flüssigen Flotations.-reagenzien mit geringemüberdruck durch eine Düse in die langsam strömende Trübe eingeführt und gleichzeitig dosiert werden. EineEmulgierung der Flotationsreagenzien in der Trübe findet dabei zumindest nicht in nennenswertem Umfang statt. Auch ist für das Zuführen und Dosieren von Flotationsreagenzien schon die Anwendung von Doppelkolbenpumpen mit je Hub regelbarer Menge bekannt, wobei allerdings die Ausnutzung solcher Pumpen für eine Emulgierung nicht in Betracht gezogen worden ist. Ferner ist das Homogenisieren feinverteilter Mischungen aus Flotationsreagenzien und geringen Mengen Wasser beim Betrieb von Flotationsanlagen bereits bekannt; hierbei wird jedoch von feinverteilten Mischungen ausgegangen und nicht unmittelbar aus Ölen und Wasser die Emulsion erzeugt. Schließlich ist auch das Zerstäuben eines Druckgas-Druckflüsssigkeits-Gemisches an einer Prallplatte schon bekannt; dabei handelt es sich aber nicht um das Erzeugen von Emulsionen aus ölen und Wasser.A method for operating flotation plants is also known, both the liquid flotation reagents with a slight overpressure through a nozzle can be introduced into the slowly flowing slurry and dosed at the same time. An emulsification the flotation reagents in the pulp are at least negligible Scope instead. It is also nice for feeding and dosing flotation reagents the use of double piston pumps with an adjustable amount per stroke is known, with however, the use of such pumps for emulsification is out of the question has been pulled. Furthermore, the homogenization of finely divided mixtures is over Flotation reagents and small amounts of water when operating flotation systems already known; However, this is based on finely divided mixtures and does not create the emulsion directly from oils and water. Finally is too the atomization of a mixture of pressurized gas and liquid on a baffle plate already known; but this is not about the generation of emulsions oil and water.

Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zum Betrieb von Flotationsanlagen zu schaffen, das die vorgenannten Nachteile und Schwierigkeiten vermeidet, und besteht darin, daß die Emulsionen durch Ausspritzen des Öles oder der Öle mittels einer Kolbenpumpe mit je Hub regelbarer ausgespritzter Menge unter einem Druck von 50 bis 500 atü aus einer Düse in das Wasser für die Emulsion oder auf dessen Oberfläche erzeugt werden. Hierdurch lassen sich die erforderlichen Emulsionen kontinuierlich oder diskontinuierlich mit einem hohen Dispergierungsgrad herstellen, und zwar dadurch, daß der aus der Düse austretende Strahl des Öles oder der öle durch die Prall-, Scher- und Reibungskräfte zwischen dem Wasser und dem öl oder den Ölen in sehr kleine Tröpfchen zerfällt, die sich in dem Wasser für die Emulsion schnell gleichmäßig verteilen. Die Öltröpchen können mit einer Größe von 0,1 bis 3 #t anfallen, wobei gegebenenfalls auch einzelne Öltröpfchen mit einer Größe von 3 bis 5 R, auftreten können, was ohne wesentlichen Einfluß ist. Ein entscheidender Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung ist im übrigen darin zu sehen, daß nur die verhältnismäßig geringe Menge des Öles oder der Öle auf hohen Druck gebracht werden muß, wodurch sich ein außergewöhnlich niedriger Energiebedarf für das Erzeugen der Emulsionen ergibt. Die Kolbenpumpe kann dabei gleichzeitig die Funktion der Dosierungseinrichtung übernehmen, so daß laufend nur die jeweils benötigte Menge der Emulsion hergestellt wird. Als derartige Kolbenpumpen eignen sich beispielsweise bekannte Einspritzpumpen, wie sie für im Dieselverfahren arbeitende Verbrennungsmotoren Anwendung finden, da sie die erforderlichen hohen Drücke und die notwendige genaue stufenlose Dosierung ermöglichen. Das geringe Bauvolumen solcher Pumpen ermöglicht es, diese unmittelbar an den Flotationszellen vorzusehen, so daß sich für die Emulsionen nur noch kurze Leitungswege ergeben.The invention aims to provide a method for operating flotation plants to create that avoids the aforementioned disadvantages and difficulties, and exists in that the emulsions by spraying out the oil or oils by means of a Piston pump with adjustable ejected quantity per stroke under a pressure of 50 up to 500 atü from a nozzle into the water for the emulsion or on its surface be generated. This enables the required emulsions to be produced continuously or discontinuously with a high degree of dispersion, namely by, that the jet of oil or oils exiting the nozzle through the impact, Shear and frictional forces between the water and the oil or oils in very small The droplet disintegrates quickly and evenly spreads out in the water for the emulsion to distribute. The oil droplets can have a size of 0.1 to 3 #t, whereby individual oil droplets with a size of 3 to 5 R may also occur can do what is without significant influence. A decisive advantage of the process according to the invention is to be seen in the rest of the fact that only the relatively small Amount of the oil or oils must be brought to high pressure, thereby creating a results in exceptionally low energy requirements for producing the emulsions. The piston pump can simultaneously take over the function of the dosing device, so that only the required amount of emulsion is continuously produced. as Such piston pumps are suitable, for example, known injection pumps, such as they are used for internal combustion engines operating in the diesel process, since they enable the required high pressures and the necessary precise, stepless dosing. The small volume of such Pumping makes it possible to do this immediately to be provided on the flotation cells so that the emulsions are only short Lead routes result.

Eine weitere Verbesserung des Verfahrens zum Betrieb von Flotationsanlagen läßt sich nach der Erfindung dadurch erzielen, daß das Erzeugen der Emulsionen unmittelbar vor dem Aufgeben in die Flotationszellen in den hierfür erforderlichen Mengen erfolgt. Hierbei wird zweckmäßigerweise das Wasser relativ zu der Auftreffstelle des Strahles langsam bewegt, und zwar derart, daß die über den Bereich der Auftreffstelle geführte Wassermenge dem Verbrauch an Emulsion entspricht. Der entscheidende Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, daß auf eine Bevorratung der Emulsionen ganz verzichtet werden kann, weil diese kontinuierlich oder diskontinuieriich nur in solcher Menge jeweils erzeugt werden, wie für das Aufgeben in die Flutationszellen jeweils erforderlich ist.Another improvement in the process for operating flotation plants can be achieved according to the invention that the production of the emulsions directly takes place in the quantities required for this before being fed into the flotation cells. In this case, the water is expediently relative to the point of impact of the jet moved slowly, in such a way that the guided over the area of the point of impact Amount of water corresponds to the consumption of emulsion. The key advantage of this The measure consists in completely dispensing with a stockpiling of the emulsions can be, because this is continuous or discontinuous only in such quantity in each case are generated as required in each case for the abandonment in the flutation cells is.

Die Dispergierung der erzeugten Emulsion kann bei dem Verfahren nach der Erfindung noch dadurch verbessert werden, daß unter der Oberfläche des Wassers vor der Düse eine Prallplatte vorgesehen ist. Hierbei ist der Abstand der Prallplatte von der Düse jeweils entsprechend den vorliegenden Verhältnissen so zu wählen, daß der auf der Prallplatte auftreffende Strahl des Öles dort einen maximalen Impuls ergibt.The dispersion of the emulsion produced can in the process according to the invention can be further improved by being below the surface of the water a baffle plate is provided in front of the nozzle. Here is the distance between the baffle plate to choose from the nozzle in accordance with the prevailing conditions so that the jet of oil impinging on the baffle plate has a maximum impulse there results.

Ferner kann die Dispergierung der erzeugten Emulsionen bei dem Verfahren nach der Erfindung auch noch durch Verringerung der Viskosität des Öles oder der Öle erleichtert und verbessert werden. Zu diesem Zweck ist es möglich, das Öl oder die Öle vor dem Ausspritzen, vorzugsweise vor der hierzu dienenden Pumpe, zu erwärmen.Furthermore, the dispersion of the emulsions produced in the process according to the invention also by reducing the viscosity of the oil or the Oils are relieved and improved. For this purpose it is possible to use the oil or to warm the oils before spraying, preferably before the pump used for this purpose.

Die Anwendung von Emulgatoren ist bei dem Verfahren nach der Erfindung zwar nicht ausgeschlossen, in der Regel jedoch nicht erforderlich und daher zu vermeiden.The use of emulsifiers is in the method according to the invention Although not excluded, it is usually not necessary and should therefore be avoided.

Als magere Emulsionen im Sinne der Erfindung sind solche anzusehen, deren Gehalt an öl oder tYlen etwa bis zu 1"090, vorzugsweise bis zu 3% beträgt. Versuche haben gezeigt, daß der Dispergierungsgrad und die Stabilität der erzeugten Emulsionen mit abnehmendem Gehalt an Öl oder Ölen steigt. Etwa bei einem Gehalt von 2,5% sind in den meisten Fällen bereits Emulsionen zu erwarten, die keine merkliche Entmischung oder Verringerung des Dispergierungsgrades mehr erkennen lassen.Lean emulsions for the purposes of the invention are those their oil or tYlene content is approximately up to 1090, preferably up to 3%. Experiments have shown that the degree of dispersion and the stability of the produced Emulsions with a decreasing content of oil or oils increase. For example with a salary of 2.5%, emulsions are to be expected in most cases that do not have any noticeable Let segregation or a reduction in the degree of dispersion become more apparent.

Im Sinne der Erfindung sind als Wasser auch wäßrige Lösungen, z. B. Säuren, und als Öle andere nicht im Wasser lösliche Flüssigkeiten, die als Flotationsreagenzien verwendbar sind, anzusehen.For the purposes of the invention, aqueous solutions such. B. Acids, and other liquids insoluble in water as oils, which act as flotation reagents can be used.

Claims

Claims: 1. A method for operating flotation plants the highly dispersed lean emulsions of oils and water are added to the flotation cells are, characterized in that the emulsions are produced by spraying out the oil or the oils by means of a piston pump with an adjustable amount of spray per stroke under a pressure of 50 to 500 atü from a nozzle into the water for the emulsion or generated on its surface.

2. The method according to claim 1, characterized characterized in that the production of the emulsions immediately before the abandonment in the flotation cells are carried out in the quantities required for this.

3. Procedure according to claim 1 or 2, characterized in that below the surface of the water a baffle plate is provided in front of the nozzle.

4. Method according to one of the preceding Claims, characterized in that before the injection, preferably before the pump used for this purpose, the oil is heated or the oils are heated.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that emulsifiers are added to the oil or oils before spraying out. Documents considered: German Patent No. 347464; U.S. Patent Nos. 1274 884, 1276 947.