DE1228214B - Ruehrwerksflotationszelle - Google Patents

Ruehrwerksflotationszelle

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DE1228214B
DE1228214B DEN22564A DEN0022564A DE1228214B DE 1228214 B DE1228214 B DE 1228214B DE N22564 A DEN22564 A DE N22564A DE N0022564 A DEN0022564 A DE N0022564A DE 1228214 B DE1228214 B DE 1228214B
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DE
Germany
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stirrer
flotation cell
guide plates
agitator
flotation
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Pending
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DEN22564A
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English (en)
Inventor
Koichi Nakamura
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KOICHI NAKAMURA
Original Assignee
KOICHI NAKAMURA
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/14Flotation machines
    • B03D1/16Flotation machines with impellers; Subaeration machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/14Flotation machines
    • B03D1/1493Flotation machines with means for establishing a specified flow pattern

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

  • Rührwerksflotationszelle Die Erfindung betrifft eine Flotationszelle mit Rührwerk zum Flotieren von Erzen oder sonstigen Mineralien.
  • Bislang ist es als wesentlich angesehen worden, so kleine Luftbläschen wie möglich in großen Mengen zu erzeugen, welche für eine lange Zeitdauer mit Mineralteilchen in Berührung gehalten werden müssen. Folglich benötigt ein Flotierapparat älterer Ausführung Prallelemente, z. B. Stabroste, zwecks Bildung kleinster Luftblasen und ein Rührwerk mit einer hohen Drehzahl, wobei gleichzeitig ein reichliches Luftvolumen zugeführt werden muß, damit die Luftblasen eine längere Zeit in einer Flotationszelle ruhig zirkulieren können.
  • Ein derartiger Flotierapparat verbraucht eine Antriebsenergie, die in keinem günstigen Verhältnis zum Flotiererfolg steht.
  • Im Gegensatz dazu wurde als Ergebnis einiger Versuche herausgefunden, daß die Größe von Luftblasen von der Beschaffenheit der Trübe, deren pH-Wert, den Schäumern und sonstigen Reagenzien abhängt. Das Luftbläschenvolumen bzw. die enge Anlagerung von Luftbläschen an die Teilchen kann durch die Kraft der Luftansaugung des Rührflügels in. einem Moment gebildet werden, was allein durch eine geeignete strömungsgünstige Ausbildung der lufteinleitenden Elemente zu .erreichen ist. Bei diesbezüglichen Versuchen ergab sich, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die mit Mineralpartikeln beladenen Bläschen besser aus der Flotationszelle, und zwar so schnell wie möglich und auf dem kürzesten Weg herausgeschwommen werden, so daß die Leistungsfähigkeit der Flotation verglichen mit der bei dem Flotieren mit herkömmlichen Zellen erheblich verbessert werden kann.
  • Bei Flotationszellen ist es bekannt, ein Flügelrad mit senkrechter Welle in einem Luftzuführungsrohr mit Flanschstück anzuordnen sowie Führungsplatten um den Umfang des Flügelrades feststehend vorzusehen.
  • Es ist insbesondere eine Rührwerksflotationszelle bekanntgeworden, bei der die senkrechte Rührerwelle von einem Luftansaugrohr umgeben ist, welches in einem das Rührerflügelrad überdeckenden Flansch ausmündet, an dessen äußerem Rand in Höhe der Rührerflügel Leitplatten angeordnet sind.
  • Demgegenüber ist die erfindungsgemäße Rührwerksflotationszelle dadurch gekennzeichnet, daß die Leitplatten zwischen dem Rohrflansch und einer Bodenringplatte einen feststehenden Käfig bilden, wobei jede Leitplatte von der Innenkante der Bodenringplatte ausgehend die Form einer sich im Drehsinn des Rührers und nach oben öffnenden logarithmischen Spirale aufweist.
  • Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal beläuft sich der Winkel, der sich durch die Tangente von einem Basispunkt an dem inneren Umfang der Leitplatte aus erstreckt und einer senkrechten Linie bezüglich dieser Tangente, auf 20 bis 90°.
  • Es erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn der Winkel, der sich durch die Tangente von einem Basispunkt an dem inneren Umfang der Leitplatte aus erstreckt und einer senkrechten Linie bezüglich dieser Tangente, sich auf 25 bis 60° beläuft.
  • Die Erfindung wird im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
  • F i g. 1 veranschaulicht den Verlauf der Trübeströmung in einer Rührwerksflotationszelle nach der Erfindung; F i g. 2 bis 6 veranschaulichen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Rührwerkszelle.
  • (I) einer jeden Zeichnung zeigt ein Schnittbild längs der Linie B-B von (II) einer jeden Zeichnung; (II) einer jeden Zeichnung ist ein Schnittbild längs der Linie A-A von (1) einer jeden Zeichnung.
  • Der beabsichtigte und durch die erfindungsgemäße Zellenbauweise hervorgerufene Strömungsweg der Trübe ist in F i g. 1 dargestellt. Der Wirbel der belüfteten und teilchenbeladenen Trübe steigt zur Oberfläche der Flüssigkeit in einer logarithmischen Spiralkurve mit schraubenförmiger Steigung e-f in ihrem tatsächlichen Strömungsverlauf a, b, c an, und die äußere Umfangslinie BC des im Betrieb trichterförmigen Trübespiegels A' bis A"" reicht von der Achse 0-O' des Rührers P fast bis zum oberen Rand D der Flotationszelle Q. Die Schnittbilder (I) und (1I) der F i g. 2 zeigen ein Beispiel für die Ausführung einer Leitplattenanordnung, um den vorbeschriebenen Strömungsverlauf zu erzielen. Dabei ist ein Rührerflügelrad 3 mit einer senkrechten rotierenden Welle im unteren und mittleren Teil eines Luftansaugrohres 2 mit einem Flanschstück 4 vorgesehen, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des Rührerflügels ist.
  • An dem Außenumfang des Flansches 4 ist an dessen Unterseite .ein Kranz von Leitplatten 5 im Abstand von den Rührerflügeln vorgesehen. Am oberen Zellenrand befindet sich eine überlaufkante 8 für das Schaumkonzentrat. Mit 9 ist ein Auslaß für Abgänge und mit 10 ein Zuführungsrohr für die Flotationstrübe bezeichnet. Die Anordnung der Leitplatten 5 zwischen dem Flansch 4 und einer Bodenringplatte 13 soll derart erfolgen, daß der Winkel zwischen der Tangente, welche von dem Basispunkt 5' auf dem Innenumfang der ringförmigen Bodenplatte 13 und einer senkrechten Linie, die zu der besagten Tangente gezogen worden ist, einen Einbauwinkel 0 der Leitplatte von 20° ergibt, der sich bis zum Rohrflansch 4 bis auf 90° erweitern kann.
  • Unter Verwendung des in (I) und (II) der F i g. 2 gezeigten Flotationsapparates und Einhaltung einer konstanten Rührerdrehzahl, jedoch unter Änderung des Einbauwinkels der Leitplatten 5 sind die Ergebnisse verschiedener Flotationsversuche gemessen worden. Es haben sich folgende Daten ergeben:
    Strömungstyp
    schlecht I gut gut I gut I gut I gut I schlecht
    i
    Einbauwinkel 0 der Führungsplatten ...... 17° 25° 30° 50° 65° 90° 100°
    Ausbringen (o/o) ........................
    5
    60 85 83
    45
    40
    3
    Aus den Ergebnissen dieser Versuche ist herausgefunden worden, daß der Einbauwinkel 0 der besagten Führungsplatten zwischen 20 und 90° und am besten zwischen 25 und 60° gewählt werden muß.
  • Weiterhin ist ein erfindungsgemäßer Apparat großen Typs von 1 m Durchmesser dem Einbauwinkel 0 = 50° der Leitplatten zum Vergleich mit einem Flotierapparat-herkömmlichen Typs (bei dem die Luftbläschen mehr oder weniger senkrecht nach oben steigen) bei der Behandlung armer Gold- und Silbererze verwendet worden, wobei alle anderen Flotationsbedingungen konstant gehalten worden sind. Dabei sind folgende Resultate erzielt worden:
    Er- Her-
    findungs- kömm-
    gemäße liche
    Apparatur Apparatur
    Mineralmenge zur Behandlung
    pro PS (pro Stunde) . . . . . . . . 3,864 2,928
    Energieverbrauch pro Tonne
    (kW) ......... ........... 0,259 0,342
    Roherzquantum (g/t)
    Gold ..................... 1,73 1,60
    Silber ..... .............. 83,850 82,40
    Erzkonzentrat (9/t)
    Gold ..................... 3,32 2,59
    Silber .. ................ 154,80 145,20
    Abgänge (g/t)
    Gold ..................... 0,44 0,73
    Silber .................... 15,60 26,10
    Anreicherungsgrad (°/o) ....... 46,82 47,05
    Erzgehalt im Konzentrat (?)
    Gold ..................... 1,92 1,62
    Silber .. .............. 1,85 1,76
    Ausbringen (O/o)
    Gold ..................... 85,95 75,67
    Silber .................... 90,43 83,59
    Die Schnittbilder (I) und (II) der F i g. 3 veranschaulichen eine andere Ausführung der Apparatur gemäß der Erfindung. Dabei ist ein Rührer 3 mit einer senkrechten Welle im mittleren und unteren Teil eines Luftansaugrohres 2 in einer Flotationszelle 1 vorgesehen, und das untere Ende des Luftansaugrohres 2 läuft, wie bisher üblich, in ein Flanschstück 4 aus, dessen Außendurchmesser größer als derjenige des Rührer-Hügelrades ist. Rings um den Umfang des Flansches 4 ist an dessen Unterseite eine Mehrzahl von strömungsregulierenden Leitplatten 5 im Abstand von den Rührerflügeln auf einer Bodenringplatte 13 angeordnet. Jede Leitplatte 5 setzt am Innenrand der Ringplatte 13 an, ihre beiden Seiten beginnen mit der Basislinie einer logarithmischen Spirale, welche eine strömungsregulierende Krümmung besitzt, die durch einen experimentellen Wert 0 modifiziert ist. Eine überlaufkante 10 an der Seitenwand 8 des Flotationsapparates befindet sich zwischen dem Punkt 9, an dem die Verlängerung der Linie 3'-4', welche den äußeren Umfangsrand 3' des unteren Teils des Flügelrades 3 und den unteren und äußeren Umfangsrand 4' des Flanschstückes 4 verbindet, die Seitenwand "8 oder deren Verlängerung und den Punkt 9 schneiden soll. Mit 11 ist ein Auslaß für Abgänge und 12 ein Einlaß für die Flotationstrübe bezeichnet.
  • Der Wert 0 ist als ein experimentell ermittelter Wert definiert und erforderlich zur Herstellung der inneren Einlaufkante einer jeden strömungsregulierenden Leitplatte, damit die Kante den durch harte Mineralteilchen verursachten Verschleiß aushalten kann.
  • Schnittbild (1I) der F i g. 3 veranschaulicht einen Leitplattenkranz, der zwei Arten einer strömungsregulierenden Krümmung der Leitplattenflächen mit einem Einlauf in der Form einer logarithmischen Spirale und sich anschließend erweiterndem Strömungskanal rechts und links von der Mittellinie C-C aufweist.
  • Die Schnittbilder (I) und (II) der F i g. 4 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform der Belüftungselemente gemäß der Erfindung. Die Bauweise entspricht im wesentlichen derjenigen der bisher beschriebenen Geräte. Darüber hinaus ist eine konische Stirnplatte 10 in der Weise vorgesehen, daß sie in beliebiger Höhe an dem äußeren Umfang der Leitplatten 5 sich gegen die obere Umfangskante des Flotierapparates erstrecken kann, so daß der Strömungszustand von durchlüfteter Trübe in dem Flotierapparat den vorerwähnten spiraligen Zustand annehmen kann.
  • Die Schnittbilder (I) und (II) der F i g. 5 veranschaulichen noch einen anderen Apparatetyp gemäß dem Grundprinzip der Erfindung. Der untere Teil eines zylindrischen Flotierapparates 1, wie in F i g. 2 gezeigt, geht nach unten hin in einen konischen Teil über, so daß die durchlüftete Trübe in dem Flotierapparat die besagte Spiralströmung annehmen kann. Die in diesen Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen entsprechen jenen Zahlen, welche in F i g. 2 verwendet worden sind.
  • Die Schnittbilder (I) und (II) der F i g. 6 zeigen schließlich einen Apparatetyp, bei dem die Leitplatten 5 einen gekrümmten Querschnitt erhalten. Wird der Flotationsbetrieb unter Verwendung dieses Apparates durchgeführt, kann die durch den Rührer 3 bewegte und belüftete Trübe eine schräg ansteigende Strömung zu des Auslaß für die Schaumkonzentrate mit Hilfe der gedrehten Fläche der Leitplatten 5 annehmen, wodurch die Bildung wirkungsloser Strömungsbereiche verhindert wird; d. h., es wird keine andere Strömung als die besagte, für die Zwecke der vorliegenden Erfindung erforderliche Spiralströmung gebildet.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Rührwerksflotationszelle, bei der die senkrechte Rührerwelle von einem Luftansaugrohr umgeben ist, welches in einem das Rührerflügelrad überdeckenden Flansch ausmündet, an dessen äußerem Rand in Höhe der Rührerflügel Leitplatten angeordnet sind, d a d u r c h g e k e n n -zeichnet, daß die Leitplatten (5) zwischen dem Rohrflansch (4) und einer Bodenringplatte (13) einen feststehenden Käfig bilden, wobei jede Leitplatte (5) von der Innenkante der Bodenringplatte (13) ausgehend die Form einer sich im Drehsinn des Rührers und nach oben öffnenden logarithmischen Spirale aufweist.
  2. 2. Rührwerksflotationszelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Winkel, der sich durch die Tangente von einem Basispunkt (5') an dem inneren Umfang der Leitplatte (5) aus erstreckt und einer senkrechten Linie bezüglich dieser Tangente, auf 20 bis 90°, vorzugsweise auf 25 bis 60°, beläuft. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 524 869, 693 403, 887 931, 908 241; USA.-Patentschriften Nr. 2190 852, 2 337 806, 2 626 052, 3 070 229.
DEN22564A 1963-01-03 1963-01-03 Ruehrwerksflotationszelle Pending DE1228214B (de)

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