DE1249784B - Flotationszelle - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES WKW PATENTAMT Int. Cl.:

B03d

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KL: lc-5

Nummer: 1249 784

Aktenzeichen: N 24467 VI a/l c

Anmeldetag: 19. Februar 1964

Auslegetag: 14. September 1967

Die Erfindung betrifft eine Flotationszelle mit einem zentralen Luftzuführungsrohr, an dessen unterem Ende ein Schaufelrad angeordnet ist und das eine flanschartige Verbreiterung aufweist, die das Schaufelrad überragt und mit Führungsplatten für die Flotationstrübe in Verbindung steht.

Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, eine Flotationszelle zu schaffen, vermittels deren ein verbesserter Wirkungsgrad gegenüber dem Stand der Tecknik erreicht wird, d. h. eine weitestgehend quantitative Trennung der Erze von der Gangart erreicht wird sowie darüber hinaus eine hohe Leistungsfähigkeit der Flotationszelle erzielt wird.

Diese Aufgabenstellung wird durch die erfindungsgemäße Flotationszelle in kennzeichnender Weise dadurch erreicht, daß Führungsplatten in ihrer Winkelstellung in bezug auf die Flügel des Schaufelrades verstellbar in Richtung eines Teils einer logarithmischen Spirale angeordnet sind.

Erfindungsgemäß gelingt es, eine schnelle Trennung der mit Luftblasen behafteten Erzteilchen von der Gangart zu erzielen.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

F i g. 1 und 2 zeigen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Flotationszelle, und zwar die F i g. 1 einen längsseitigen Schnitt längs der Linie D-D nach der Fig. 2 und die Fig. 2 eine weggeschnittene Draufsicht längs der Linie C-C nach der Fig. 1.

Bei der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Flotationszelle ist ein zentrales Luftzuführungsrohr vorgesehen, ein Schaufelrad, ein oberer Flansch, eine Führungsplatte sowie ein Überflußauslaß für Erztrübe. Diese Art Flotationszelle kann als eine Einheit einer Reihe gleicher Zellen angewandt werden.

Im Gegensatz zu einer Flotationszelle, wo die Strömung der Erztrübe waagerecht auf das Schaufelrad erfolgt, ist erfindungsgemäß ein Rohr für das Zuführen der Erztrübe von oben her in Richtung auf das Schaufelrad vorgesehen, wobei in dem Luftzuführungsrohr oberhalb dieses Schaufelrades ein Loch hierfür vorgesehen ist.

Der Fluß einer Erztrübe verläuft in einer Flotationszelle dergestalt, daß die Strömung der die Luftblasen enthaltenden Trübe den Flotationsvorgang direkt beeinflußt, und die Anordnung eines derartigen Rohrs führt zu einem Hindernis in der Strömung, wodurch sich auf Grund des erhöhten Fließ-Widerstandes eine Verringerung des Wirkungsgrades der Flotation ergibt.

Flotationszelle

Anmelder:

Koichi Nakamura, Tokio

Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Meissner und Dipl.-Ing. H. Tischer, Patentanwälte, Berlin 33, Herbertstr. 22

Als Erfinder benannt:
Koichi Nakamura, Tokio

Beanspruchte Priorität:
Japan vom 20. Februar 1963 (7586),
vom 7. Mai 1963 (22 656)

Im Gegensatz hierzu ergibt sich nach der obigen Ausführungsform, daß jede Zunahme des Fließwiderstandes gegen die Strömung der Trübe bei Anordnen eines entsprechenden Rohrs in einen experimentellen Wert umgewandelt werden kann, der auf der Grundlage der Winkelanordnung einer Führungsplatte berechnet werden kann, sowie sodann dieser experimentelle Wert von dem entsprechenden Winkel der Führungsplatte subtrahiert wird, so daß der resultierende umgewandelte Winkel für die Führungsplatte Anwendung finden kann. Hierdurch wird jede Zunahme des Fließwiderstandes gegenüber der Strömung der Erztrübe auf Grund des Vorliegens eines Hindernisses in dem Flotationsweg in Fortfall gebracht und somit eine Verringerung des Wirkungsgrades des Flotationsvorganges verhindert.

Die Flotationszelle 1 besitzt ein Schaufelrad 3 mit einer senkrechten Drehwelle, die in dem mittleren Teil eines Luftzuführungsrohres 2 vorgesehen ist. Das Luftzuführungsrohr 2 ist mit einer flanschartigen Verbreiterung 4 mit einem äußeren Durchmesser versehen, der größer als derjenige des Schaufelrades ist. An dem äußeren Umfang dieser Verbreiterung 4 sind eine Mehrzahl Führungsplatten 5 mit vorherbestimmter Entfernung γόη dem Schaufelrad angeordnet. In diesem Fall ist die Verlängerung einer Linie 3'-4', die die untere und; äußere Kante 3' des Schaufelrades 3 mit 4' der flanschartigen Verbreiterung 4 verbindet, so angeordnet, daß die Seitenwand 6 der Flotationszelle oder deren verlängertes Teil an einem Punkt 7 geschnitten wird, und eine

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Ebene bezüglich der unteren Oberfläche dieser Einstellungsgrad der Führungsplatte oder des Fühflanschartigen Verbreiterung ist so vorgesehen, daß rungsrohrs, der Durchmesser des Rohrs, der festein Schneiden der Seitenwand der Flotationszelle an gelegte Winkel der Führungsplatte und verschiedener einem Punkt 7' erfolgt. Es ist sodann zwischen diesen anderer Bauelemente der Flotationszelle ist. Wenn Punkten 7 und T ein Überflußauslaß 8 für das flot- 5 der festgelegte Winkel der Führungsplatte, der zu tierte Gut dergestalt vorgesehen, daß der Fluß der einer A-Strömung in der Flotationszelle führt, den Luftblasen enthaltenden Trübe in der Flotationszelle Wert Θ aufweisen soll, können Verbesserungen bezügin Form einer Λ-Strömung erfolgen kann, d. h., der- lieh der Anordnung des Führungsrohrs für die Trübe selbe erfolgt nach oben in Form einer logarith- in der Flotationszelle dadurch ausgeführt werden, mischen Spirale, und weiterhin ist der Querschnitt io daß der Winkel der Führungsplatte auf <x verändert einer Ebene bezüglich der Mittellinie der Flotations- wird, und das Verhältnis des festgelegten Winkels zelle so angeordnet, daß der Fluß der Luftblasen beider Führungsplatten kann durch die Gleichung enthaltenden Trübe unter Ausbilden einer Gruppe <χ=Θ—ηψ wiedergegeben werden, wobei η die Anderartiger Schnittpunkte geschnitten wird, wobei zahl der Führungsrohre und ψ ein experimenteller deren äußere Kantenlinien eine Strömung ergeben, 15 Wert ist, der auf Grund der Anordnung einer Fühdie schräg nach oben in Richtung angenähert auf die rungsplatte gewöhnlich mit einem Winkel von 3 bis Umfangskante der Flotationszelle aufsteigt. 5° erhalten worden ist.

Weiterhin ergibt sich eine derartige Strömung der Wenn die Flotationszelle rund ausgeführt ist und

Trübe an der Oberfläche der Flotationszelle, daß man Vorsorge entsprechend den oben angegebenen

sich eine nach außen windende Strömung ausbilden 20 Verbesserungen treffen will sowie die Form dieser

kann, die von der Seite des Luftzuführungsrohrs zu Zelle in eine winkelförmige Form abgeändert werden

dem kreisförmigen Umfang der Flotationszelle ver- soll, kann ein experimenteller Wert bezüglich des

läuft. Weiterhin ist ein hohles Rohr 11 für die Flüs- durch die konvexen und konkaven Formen der FIo-

sigkeitsführung in einem derartigen Aufbau vorge- tationszelle bedingten Widerstandes erhalten werden,

sehen, daß sich ein Einlaß 9 für die Trübe in ein 25 der in einen Winkel der Führungsplatte umgewandelt

Luftzuführungsrohr 2 über der flanschartigen Ver- werden kann, da der Widerstand des Führungsrohrs

breiterung 4 öffnet sowie sich ein Auslaß 10 für die für die Trübe durch einen experimentellen Wert ψ

Erztrübe in der Wand 6 befindet. Bei der Durch- in dem Fall einer A -Strömung der Erztrübe wieder-

führung der Flotation wird von außen her Erztrübe gegeben werden kann. Auf Grund von Versuchen

der Flotationszelle zugeführt, die in den Auslaß 10 30 tritt dieser zusätzliche Widerstand als ein Einfluß

eintritt und in dem Bodenteil des Rohrs 11 geführt auf, der praktisch gleich der Bedingung ist, bei der

wird. Dieselbe wird sodann von oberhalb des Schau- ein Widerstand wie ein Führungsrohr für die Trübe

felrades 3 durch den Einlaß 9 eingeführt, der sich in in dem Strom der Trübe angeordnet ist, und zwar

das Luftzuführungsrohr 2 öffnet. entsprechend einem Wert R—r — A, wobei durch R

Wie in der F i g. 2 gezeigt, ist dieses Rohr für die 35 der Radius des äußeren Berührungskreises der ur-

Trübe mit einem bestimmten Winkel der 7-4'-7' = ξ sprünglichen Flotationszelle und durch r der innere

bezüglich des Auslasses 8 für das Sortierte Gut in der Berührungskreis derselben wiedergegeben ist. Mit

Flotationszelle angeordnet. Innerhalb dieses Winkels anderen Worten, entsprechend dem festgelegten

stellt der Strom der von dem Schaufelrad abzentri- Winkel Θ der Führungsplatte der ursprünglichen

fugierten Trübe eine logarithmische Spirale in der 40 Flotationszelle kann ein experimenteller Wert er-

nach oben in Richtung auf den Spiegel der Trübe halten werden, der einen Widerstandswert wieder-

und der äußeren Kantenlinie der Gruppe der Schnitt- gibt, der von dem Wert Θ abgezogen werden sollte,

punkte des Querschnittes einer Ebene bezüglich der Der umwandelbar berechnete Winkel β bezüglich der

Mittellinie der Flotationszelle eine ansteigend ge- Führungsplatte, wie er durch Subtrahieren dieses ex-

führte Strömung dar, und der Fluß der Luftblasen 45 perimentellen Wertes von dem festgelegten Winkel θ

enthaltenden Erztrübe verläuft praktisch schräg in erhalten wird, beläuft sich somit auf β=θ—Φ,

Richtung auf die Umfangskante der Flotationszelle. wobei sich der experimentelle Wert Φ auf angenähert

Diese Strömung wird als eine ^-Strömung be- 8 bis 9° und gewöhnlich auf 10° beläuft,

zeichnet, die einen Hauptweg für die Erztrübe bildet. Somit kann eine für die A -Strömung vorgesehene

Wenn das Führungsrohr 11 in diesem Weg ange- 50 Flotationszelle so verbessert werden, daß ein Füh-

ordnet ist, stellt dasselbe einen Widerstand gegen- rungsrohr für die Trübe vorgesehen wird und eben-

über der Strömung der Trübe dar, wodurch sich falls die Form der Flotationszelle verändert wird,

Veränderungen in dieser Strömung ergeben und so- wobei es in diesem Fall erforderlich ist, den festge-

mit eine erhebliche Beeinflussung der Flotations- legten Winkel β der Führungsplatte in der Weise

kraft resultiert. 55 zu verändern, wie dies weiter oben im einzelnen er-

Auf Grund von Untersuchungen wurde gefunden, läutert ist.

daß diese Beeinflussungen praktisch gleich den- Es ist gewöhnlich möglich, einen umwandelbar jenigen sind, die sich bezüglich des Wirkungsgrades berechneten Winkel β durch Verändern des festgeder Flotation dann ergeben, wenn der festgelegte legten Winkels der Führungsplatte in Form der Glei-Winkel der Führungsplatte für die Trübe, die das 60 chung θ=&—(ηψ+Φ) abzuändern. Wenn die Schaufelrad zur Ausbildung der Luftblasen umgibt, Flotationszelle in diesem Fall in der üblichen Weise verändert wird. Gewöhnlich entspricht der gegen- eine runde Ausführungsform aufweist, beläuft sich über dem Strom der Trübe durch die Führungsplatte Φ auf 0, jedoch wird sich in dem Fall einer mehrbedingte Widerstand dem Widerstand, der sich dann winkligen Flotationszelle der Winkel Φ auf angeergibt, wenn der Winkel der Führungsplatte auf 65 nähert 0 belaufen, und je größer die Anzahl der 3 bis 5° erhöht wird. Diese Vergrößerung des festge- mehrwinkligen Seiten wird, um so stärker ist die stellten Winkels kann als ein experimenteller Wert ψ, Annäherung an die Bedingung einer runden Zelle bezogen auf Bedingungen, gezeigt werden, wie es der bezüglich des umwandelbar berechneten Wertes.

Es ist ein Auslaß 8 für das flottierte Gut in einer geeigneten Höhe in der Wand der Flotationszelle vorgesehen, die sich innerhalb eines festgelegten Winkels von 7-4'-7 = δ befindet. Allgemein kann in diesem Fall bei dem Verarbeiten eines mageren Erzes dieser Auslaß vorzugsweise in einer verhältnismäßig hohen Lage angeordnet sein, und gleichzeitig wird der Winkel Θ der Führungsplatte klein gemacht, während in dem Fall der Verarbeitung eines reichen Erzes dieser Auslaß vorzugsweise in einer verhältnismäßig niedrigen Lage angeordnet und der Winkel Θ der Führungsplatte groß gemacht werden kann.

Bei einer Ausführungsform dieser Anordnung, wo die Höhe dieses Auslasses auf Grund der Tatsache ausgewählt wird, daß der festgelegte Winkel Θ = 58° is der Führungsplatte beträgt, ist es für diesen Zweck geeignet, einen experimentellen Wert ψ+Φ von 20° auf Grund der Annahme vorzusehen, daß sich die experimentellen Werte für ψ und Φ auf 5 bzw. 10° belaufen, und die Anzahl η der Führungsrohre für die Trübe beläuft sich auf 2, wobei zwei Bauelemente 11 und 11' vorgesehen sind. Deshalb ist es notwendig, eine Führungsplatte auf der Grundlage des berechneten Winkels von 30° entsprechend der Umwandlung aus dem festgestellten Winkel von 50° der Führungsplatte dann vorzusehen, wenn die Flotationszelle in dieser Weise verbessert ist, wobei jede mögliche Verringerung des Wirkungsgrades der Flotation auf der Störung des Fließwiderstandes beruht, der sich durch die Widerstandsfaktoren des Führungsrohrs für die Trübe, der Form der Flotationszelle usw. ergibt, und die Strömung der die Luftblasen enthaltenden Erztrübe kann durch Steuerung des Winkels der Führungsplatte verringert werden, so daß dieser Widerstand praktisch in Fortfall kommen kann. Hierdurch ergeben sich eine Verbesserung des Wirkungsgrades der Flotation und keinerlei Schwierigkeiten in der Funktionsweise der Zelle, wie dies weiter oben im einzelnen dargelegt ist.

Bei der Durchführung des Flotationsveifahren in einer derartigen verbesserten Flotationszelle kann man eine Strömung der die Luftblasen enthaltenden Erztrübe unter Annahme einer .<4-Strömung dadurch erzielen, daß der Winkel der Führungsplatte entsprechend abgeändert wird, so daß sich keinerlei Gefahr einer Verringerung des ausgezeichneten Wirkungsgrades der Flotation ergibt.

Weiterhin ist es möglich, die Form der Flotationszelle in geeigneter Weise zu verbessern und in dieser Flotationszelle eine geeignete Anordnung für die Zuführung des Erzes vorzusehen. In diesem Fall ist es ebenfalls bevorzugt, eine Platte 13 mit stumpfkegeliger Oberfläche vorzusehen, die in Richtung auf die Drehwelle 2 des oben angegebenen und zur Luftblasenbildung führenden Schaufelrades an einer geeigneten Stelle an dem unteren und inneren Umfang des Luftzuführungsrohrs 2 schmaler auszuführen ist, und zwar in geeigneter Entfernung von der Innenseite des Luftzuführungsrohrs, so daß die die Luftblasen enthaltende Erztrübe die durch das Schaufelrad 3 in Bewegung gehalten wird, an einem Zurückfließen zu dem Luftzuführungsrohr 2 gehindert wird. Weiterhin ist es ebenfalls bevorzugt, die obere Oberfläche des Schaufelrades mit einer flachen Platte 14 dergestalt zu versehen, daß die Erztrübe waagerecht durch die Zentrifugalkraft abgeschleudert wird, ohne daß eine Bewegung nach oben erfolgt, und der Überflußauslaß 8 kann mit einem Rechen 15 für das Entfernen des flottierten Gutes aus der Vorrichtung versehen sein.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Flotationszelle mit einem zentralen Luftzuführungsrohr, an dessen unterem Ende ein Schaufelrad angeordnet ist und das eine flanschartige Verbreiterung aufweist, die das Schaufelrad überragt und mit Führungsplatten für die Flotationstrübe in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsplatten (5) in ihrer Winkelstellung in bezug auf die Flügel des Schaufelrades (3) verstellbar in Richtung eines Teiles einer logarithmischen Spirale angeordnet sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 854 034;
   USA.-Patentschriften Nr. 1276 753, 2 343 274.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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