DE1922610C - Verfahren und Anlage zur Zy klonflotation mit Luftheberbeluf tung der Trübe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur ZykloniloiJtion mit Luftheberbelüftung der Trübe sowie emc Flotationsanlage zur Durchführung dieses Verfahrens mit mindestens einer, vorzugsweise mehre-■ cn. Zyklon-Flotationszellen.

Bei einem bekannten, mit Zyklon-Flotationszellen arbeitenden Flotationsverfahren wird die Trübe in einem den Flotationszellen vorgeschalteten Behälter, der mit einem Rührer versehen ist, hergestellt und mit Flotationsmmeln versetzt. Die in dieser Weise vorbereitete Trübe wird über Zuflußrohre mehrere 1 in Reihe hintereinander geschalteten Zyklon-Flotationszellen zugeführt. Diese sind, um den Transport der Trübe von einer Zelle zur anderen zu erleichtern, in unterschiedlicher Höhe angeordnet, und zwar derart, daß die in Strömungsrichtung der Trübe dem Aufbereitungsbehälter am nächsten liegende Flotationszelle das höhere und die in Strömungsrichtung der Trübe letzte Flotationszelle das niedrigste Niveau besitzt. Infolgedessen ist die in Strömungsrichtung der Trübe erste Flotationszelle verhältnismäßig hoch angeordnet, so daß die Trübe vom Aufbereitungsbehälter bis zur ersten Flotationszelle einen erheblichen Höhenunterschied überwinden muß. Zur Überwindung dieses großen Höhenunterschiedes benutzt man bei dem bekannten Verfahren einen Luftheber, welcher mit unter einem Druck von einigen Atmosphären stehender Druckluft arbeitet und durch Einblasen dieser Druckluft in die Trübe diese über eine eine große Höhendifferenz überbrückende Steigleitung in einen Ausgleichsbehälter fördert, der oberhalb der ersten Flotationszelle angeordnet ist. Wegen des großen, von der Steigeleitung zu überwindenden Höhenunterschiedes benötigt man unter einem Druck von einigen Atmosphären stehende Druckluft, die nur durch einen relativ teuren Kompressor erzeugt

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worden kann. Der der ersten FOta: chaltete Ausgleichsbehälter i-t naci; ,tändis offen ausgebildet, so c^l, ■':■■ jern der Trübe benutzte Druckluft ■ frühe in den Ausgleichsberuke: ■ ·": uinivl·.· \tm Sphäre entweichen kann. Au- ..-m Aj -leiiaher fließ; die Trübe d.ri:-. ^:n di-.· vr'er ■ömunesriehtunü der Tr.;'--. ;---;.■ ρ >·_:-.·^: s zu dieser führende Zu;iu -. ;■· ;-i kur ■iiiionszelle ein lniek'": _■·:■ ^u·.. .·. ·~-\\ i-eßende Trübe belüfte: v, r..: i) ,,: -:.._ d'.ciz Truhe gelang; dar.;·. °. ,;;_ ■_■>:- Γ. und zwar zunachs" ;-. ·.·.·■.·- R;:-,;r .hen hin völlig gesch'.-s-.-:- - vnc ΐ:ΐϊοη^ς- und Schaum?.¹. ■-·.:._ ■..:■-.-■:- ;;·■ eine etwa zylindrisch; I ■ -. ■■·.■ ^: innerhalb des R^;ngr.:urv.· '■ sie durch die η^.'ι- ■ ■; .■-■ durch ihr Eigengewich! na^' ;::i:er. do '. in das Innere der unten π:·· Λ ■ bi.■: lenen Flotations- uvd ν ' .:'. , :,gt. Durch die zyklonjr e. 1 ■ : die ;'abei entstehende \.-.i ■'-- -ten. vom Injektor ang^^.uj^t-e Tr„be sowie unter Einwirkung :■.·· h;:!".enen Flotationsmitte! «Wil, weiche an den auszuflotierend·,:·! S;; teilchen anhaften und die*e di.-.h .! Sc'iaumaustragskammer nach ob·,-de' Oberseite der Schaumai,-Jl'--! lien auszuflotierenden Stoff b/.v dr tt-nde Schaum abgezogen. Die restli durch ein Abflußrohr, da\. in dem etwa trichterförrr_t' ausgebildeten Boden der F'o'jtinnszeiSe an-

Menge an Druckluft verbraucht wird, deren Erzeugung relativ teuer ist. Diese Druckluft wird bei dem iv-künnter. Verfahren überdies nur zum Hochfördern der Trübe in den oberhalb der in Siromuniisnchuinii crMen Flotationszelle angeordneten \usele!ch^cbeha!- ;e^r benutzt, wo sie dann einfach in die Atmosphäre abgelassen wird. Die leder Flotationszelle zugeführte Trübe ist somit n::r durch den jeder Flotationszelle vc'reesvhaheten Injektor durch von außen anücsauütj Lu:'¹. belüftet. Die bei dem bekannten \'erfahren zum F^irJe-n der Trübe in den Ausgleichsbehälter benötigte Druckluft i:eir. da^esen verloren, v-cv. sie in 'i.iiter ungehinder; aus der Trü^he Diese Druckluftmenge ist au^ereinmal zum Hochi'i>rdern der

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om? und \o:i ':-\^'.<i!n ver-

Luft der T

irdnet ist, zur nächsten tiefer gelegenen Flota-

ti' nszelle. Bevor die Trübe in die-e zweite Flotationszelle einströmt, passiert s;e wiederum einen Injektor, der sie erneut mit Luft au·, der Atmosphäre belüftet.

Trübe ohnehin mehr Luft benötigt wird als zum Be- ^:üf;e·· der Trabe und weil zum anderen die Trabe bei .J.'m ^ ·. snnten V'e^rfä^uren mit Hüte des Lufihehers auf ViH- sehr große Höhe gefordert werden mut:.. so Diese eroße Höhe 'st erforderlic' um möglichst viele PiOt2tionsze^;!en :i~ Reihe htr.'.erei.vnder und >tufenförrr,;g versetzt nebeneinander anordnen zu können Bei der erforderlichen. rela.^-\ großen Anzahl hintereinandergeschalteter Flotationszellen führt dies zu 25 einer sehr großen Höhendifferenz zwischen der in Stromungsrichtung der Trübe ersten und let/ten Flotationszelle der Flotationsanlage und damit zu einer großen Höhe der Gesamtanlage, was wiederum hohe Ji-Hi. .-οι Anlage- und Gebaudekosten verursacht Außerdem •.!IIIIV.-1 wird der 30 kann die ausschließlich durch Injektoren vor der. .ni-Mmer.il enthal- zelnen Fk.tationszeilen von außen angesaugte I uftmenge zur Belüftung der Truhe nicht geregelt und damit auch die Selektivität der notation nicht beeinflußt werden.

rs ist ferner ein Verfahren und eine Anlage fur die Zyklonflotation bekannt, bei der eine Luftheberbelüftung der Trübe erfolgt. Die Trübe wird hierbei ir. einem Anrührgefäß hergestellt, von dem sie in '·■*

er Trübe er mitgemit der ':be ent-1 uf !Waschen. - .'der Mineral- \ lota'ions- und befördern. An

ehe Truhe strömt

_luttet Rohrleitung des" Lufthebers gelangt, in die unter

Diese bekannte Flotationsanlaee und das mit ihr 40 e.nem Druck von einigen Atmosphären stehende

... . . - .. . . r-.11...· ~. ,(.;kri ,. ,rA V .in Hf>m I uftneper WlTu

durchgeführte Verfahren besitzen zunächst den wesentlichen Nachteil, daß die Trübe beim Fintritt in die Flotationszelle unzureichend belüftet ist. veil der jedtr einzelnen Flotationszelle vorgeschaltete Injektor eine ausreichende Belüftung nicht zu bewirken vermag. Die durch den Luftheber in die Trübe hineingepreßte relativ teure Druckluft dient nur zum Hochfördem der Trüt« und entweicht unausgenutzt aus der Trübe beim Fintritt derselben in den ober-

einem Druck von einigen Ap Drucklutt eingeführt wird. Von dem Luftheber wird die Trübe üher eine Höhe von etwa 25 bis 27 m hoch gefördert. Die auf diese Weise mit Druckluft belüftete Trübe gelangt dann in eine Zvklon-Flotationszelle. der sie in ihrem unteren Höhenbereich durch ein tangential angeordnetes Zuführrohr zugeführt wird Der obere Teil der Zyklon-Flotationszelle besteh: aus einer sich konisch nach oben erweiternden Sc'n.iumaustragskammer. während innerhalb des unldih bildt Teiles d?r FIo

aus der irune ncim t-.intrm oerseinen in ucn uuci- Scn.iumaustragskammer. währd

halb der in Strömungsnchtung ersten Flotationszelle 50 teren. etwa zylindrisch ausgebildeten Teiles d?r FIo-

angeordneten, nach oben offenen Ausgleichsbehälter. ta'ionszelle ein hierzu koaxial angeordnetes Rohr fur

Infolge der unzureichenden Belüftung der Trübe ist den Abzug der Berge angeordnet ist. durch das die

die Flotationswirkung bei dem bekannten Verfahren Berge zusammen mit der Trübe nach unten abgeführt

entsprechend unbefriedigend, so daß eine Vielzahl werden. Die durch den Lufthebor der Trübe zuge-

von Flotationszellen hintcreinandergeschaltet werden 55 führte Druckluft kann innerhalb der nach oben offen

muß, um mit der bekannten Anlage den auszuflotie- ausgebildeten Zyklon-Flotationszelle ungeh-ndert

renden Stoff bzw. das Mineral bis auf einen wirt- kli i di Atmosphäre entweichen schaftlich tragbaren Rest aus der Trübe herauszuho-

len. Die hierdurch bedingte große Anzahl der benö- lenflotation, bei der etwa 80 bis g

tigten Flotationszellen erfordert naturgemäß auch 60 schwemmten Materials mit dem Schaum nach oben

einen entsprechend großen Platz für die nach dem abgeführt werden und in die Schaumaustragskammer

bekannten Verfahren arbeitende Flotationsanlage. gelangen, wäh-end nur etwa 10 bis 2O°/o des zuge-

Aus dem gleichen Grunde ist auch der Aufwand an führten Materials als Berge mit der Trübe durch das

Material und Arbeitzeit für die Erstellung einer sol- koaxial zum Zyklon angeordnete Abflußrohr nach

chen Anlage groß, was zu entsprechend hohen AnIa- 65 unten abgeführt werden. Wegen dieser großen Menge

gekosten führt. Außer den vorgenannten Gründen ist des mit dem Schaum abgeführten Materials wird bei

die bekannte Arbeitsweise aber auch deshalb unwirt- dieser bekannten Kohlenflotation sehr viel Schaum,

schaftlich, weil hierbei eine verhältnismäßig große d.h. auch sehr viel Luft, benötigt. Um eine solch

ausgebildeten Zyklon-Flotationszelle unge und unkontrolliert in die Atmosphäre entweichen

Diese bekannte Flotatignsanlace dient zur Kohlenflotation, bei der etwa 80 bis 9O⁰O des einge-

i d Sh ach oben

große Luftmenge der Trübe zusetzen zu können, kannten Zyklonflotation mit Luftheberbeliiftung der braucht man einen relativ hohen Luftdruck. Ein Trübe wird bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagcsolch hoher Luftdruck hat seinerseits zur Folge, daß nen Verfahren die für den Flotationsvorgang nicht man der der Trübe zugesetzten Druckluft ausrci- benötigte Überschußluft innerhalb des Zyklons, und chend Zeit geben muß, um sich vor dem Eintritt in S zwar bevor diese Überschußluft in die Flotattonsdic Flotationszelle zu entspannen, so daß man eine und Schaumaustragskammer des Zyklons gelangt, relativ große Förderhöhe von etwa 25 bis 27 m zwi- aus der Trübe ausgesondert und kontrolliert abgesehen Luftheber und Zyklonzcllc vorsehen muß. Nur führt. Dies geschieht zweckmäßig in einem die Flotaauf diese Weise läßt sich erreichen, daß sich der tions- und Schaumaustragskammer des Zyklons um-Druck der Luft innerhalb der Trübe langsam abbaut, io schließenden Ringraum. In die Flotations· und bevor die Trübe in den Zyklon gelangt. Geschieht Schaumaustragskammer des Zyklons gelangt somit dies nicht, entsteht innerhalb der Flotationszelle eine nur diejenige Luftmenge, die zur optimalen Belüfdcrart heftige kochende Bewegung der Trübe, daß tung der Trübe und zur optimalen Durchführung des jegliche Trennung zwischen Kohle und Bergen un- Flotationsvorganges erforderlich ist, während die möglich ist. >5 darüber hinausgehende, zum Fördern der Trübe in

Die aus diesem Grunde erforderliche relativ große die jeweilige Flotationszelle benötigte, jedoch zur Förderhöhe hat andererseits zur Folge, daß sehr viel Durchführung des Flotationsvorganges überschüssige Druckluft mit einem Druck von etwa 3 bis 4 atü be- Luft innerhalb des Zyklons, jedoch bevor die Trübe nötigt wird, um die Trübe überhaupt über eine in die Flotations- und Schaumaustragskammer gcsolche Höhendifferenz hochfördem zu können, ao langt, aus der Trübe ausgesondert und kontrolliert Druckluft mit einem derartigen Druck läßt sich je- abgeführt wird. Dies hat zur Folge, daß das Schaumdoch nur mittels eines Kompressors erzeugen, der re- bad im Innern der Schaumaustragskammer außerorlativ teuer in den Anlage- und Betriebskosten ist. dentlich ruhig ist. so daß sich eine einwandfreie Aus-

Die gesamte, in der Trübe enthaltene Druckluft bildung des Schaumbades ergibt und keinerlei Brogelangt bei der bekannten Flotationsanlage zusam- »5 dein oder Kochen der Zelle auftreten kann, men mit der Trübe unmittelbar in das Innere der Zy- Die zum Fördern der Trübe benötigte, für das FIo-

klonzcllc. wobei die in der Trübe enthaltene Luft frei tieren jedoch überschüssige Luft trennt sich bei dem dutch die nach oben offene Schaumaustragskammer erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren erst inin die Atmosphäre einweichen kann. Die Folge liicf- rreihaib des Zyklons von der Trübe, wobei nur dicjcvon ist, daß die zusammen mit der Trübe der Zy- 30 nige Luftmenge ausgesondert und kontrolliert abgeklonzclle zugeführte Luft völlig unkontrolliert aus führt wird, die die Trübe trotz ihrer zyklonartigen der Zyklonzclle nach oben entweichen kann. Dies Strömung innerhalb des Floticrzyklons nicht aufzuführt zu einem wild und unkontrolliert brodelnden nehmen vermag. Es ergibt sich infolgedessen eine Schaumbad, so daß Trübe und Schaumbad sich mit- volle Sättigung der Trübe mit Luft, wobei die Trübe einander vermischen und keine scharfe Trennung 35 innerhalb des die Flotations- und Schaurnaustragszwischcn der mit Bergen angereicherten Trübe und kammer umschließenden Ringraumes durch die dort dem mit Kohle angereicherten Schaum möglich ist. unter einem geringen überdruck stehende Luft nach-Daher besteht die Gefahr, daß bei der bekannten belüftet und mit Luft angereichert wird. Eine voll-Flotationsanlage ein Teil der Berge und der Trübe ständige Sättigung der Trübe mit Luft ist Voraussetnach oben in das Schaumbad mitgerissen und über 45 zung für einen bestmöglichen Flotationswirkungsdte Schaumaustragskammer abgeführt werden, wo- grad.

durch sich die Qualität des Kohlenkonzentrats ver- Die bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen

schlechten. Andererseits besteht die Gefahr, daß ein Verfahren erreichte, sehr ruhige Ausbildung des Teil des mit Kohle angereicherten Schaums durch Schaumbades und die erzielte einwandfreie Schaumdas zentrale Abflußrohr nach unten mitgerissen wird, 40 ausbildung haben eine sehr gute Selektivität zur wodurch sich der Flotationswirkungsgrad ebenfalls Folge, wobei außerdem das hohe '-uftangebot in jeverschlechtcrt. Außerdem steht bei dieser bekannten der Zelle bei guter Selektivität zu einem sehr rasch Anlage innerhalb der Zyklonzelle keine ausreichende ablaufenden Flotationsvorgang führt. Zur Erzielung Zeh für die Trennung zwischen Schaum and Trübe eines äquivalenten Flotationsausbringers kommt man zur Verfügung, weil Schaumaustrag und Trübeaus- 50 bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahtrag räumlich eng beieinanderliegeii. ren bei jeder Zyklonzelle mit nur etwa 20*/· der FIo-

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein tattonszeit von vergleichbaren Rührwerkszellen aus. Verfahren zur Zyklonflotation von feilkörnigen Dies bedeutet eine besonders gute Eignung des Ver-Stoffgemischen, insbesondere von Mineralien, sowie fahrens nach der Erfindung für die Rougher- und eine Flotationsanlage zur Durchführung eines sol· 55 Scavenger-Flotation.

chen Verfahrens zu schaffen, das bzw. die die vorste- Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ver-

hend behandelten Nachteile der bekannten Verfah- fahren kommt man femer gegenüber der vorstehend ren und Anlagen vermeidet und vor allem ein win- behandelten bekannten Zyklonflotation mit Luftheschaftlicheres und qualitativ besseres Florieren er- berbelüftung der Trübe mit einer wesentlich geringemöglicht. 60 ren Forderhöhe von z. B. nur etwa 2 bis 3 m bei je-

Dicse Aufgabe wird ausgehend von dem vorste- der Zyklonzelle aus, so daß man wesentlich weniger hend behandelten bekannten Verfahren zur Zyklon- Luft von überdies wesentlich geringerem Druck als flotation mit Luftheberbelüftung der Trübe erfin- bei der bekannten Arbeitsweise benötigt. Es genfigt dungsgemäß dadurch gelöst, daß die für den Flota- daher völlig, Gebläseluft mit einem Druck von wenitionsvorgang überschüssige Luft (Überschußluft) in- 65 ger als I atü, die mittels eines gegenüber einem Komnerhalb des Zyklons aus der Trübe ausgesondert und pressor wesentlich billigeren Gebläses erzeugt werkontroiliert abgeführt wird. den kann, in die Trübe einzublasen. Die der Trübe

Im GegeTtsat? τα der vorstehend behandelten be- zugesetzte Gebläseluft bleibt bis zur Flotationszelle

innerhalb der Trübe, wobei sie gleichzeitig die Trübe zum Zyklon fördert und die Trübe belüftet. Da für dic Förderung der Trübe wesentlich mehr Gebläselu.\ benötigt wird als zur Flotation, würde — sofem die für den Flotationsvorgang überschüssige Luft in der Trübe verbleiben würde — sich das Bad innerhalb der Flotationszelle viel /u unruhig gestalten, um eine hohe Selektivität zu erreichen. Die Flotationszelle würde ähnlich wie bei der bekannten Bauart unkontrollicrt kochen und brodeln. Dies wird jedoch erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die für den Flotationsvorgang überschüssige Luft innerhalb des Zyklons aus der Trübe ausgesondert und kontrolliert abgeführt wird.

Infolge des bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens erreichbaren optimalen FIoU-tionswirkungsgrades benötigt man zur Durchführung dieses Verfahrens wesentlich weniger Flotationszellen als bei einer vergleichbaren Rührwcrksflotation. Hierbei kommt man nicht nur mit wesentlich weniger Zcllen aus, sondern auch der Rauminhalt der einzelnen Zelle kann bei gleicher Durchsatzleistung gegen-Ubcr einer vergleichbaren Rührwerkszelle erheblich verkleinert werden. Untersuchungen haben gezeigt, daß man mit 100 Zyklonzellen gemäß der Erfindung von je 0.5 m' Rauminhalt die gleiche Leistung und zumindest einen gleich hohen Flotationswirkungsgrad erzielen kann, wie bei einer Rühnverksaniage mit 160 Rührwerkszellcn von je 1.5 m* Rauminhalt. Infolge der um ungefähr 40° 0 kleineren Anzahl der benötigtcn Hotationszellen und des sich nur auf etwa ein Drittel belaufenden Rauminhaltes der bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren verwendeten rührerlosen Flotationszellen ergeben sich zunächst für die Flotationszcllen selbst wesentlich geringere Anlagekostcn als bei den bekannten, durchweg mit Rührwerkszellcn arbeitenden Flotationsanlagcn. Die Herstellungskosten einer jeden Flotationszelle sind hierbei nicht nur wegen ihres gegenüber vergleichbaren Rührwerkszellen wesentlich geringeren Rauminhaltes, sondern auch wegen ihres besonders einfachen Aufbaus, insbesondere wegen des Fehlcns von bewegten Teiler, wesentlich geringer als die vergleichbarer Rührwerkszellen. Außerdem erfordert eine nach dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren arbeitende Flotationsanlage einen wesentlich geringeren Platzbedarf als eine vergleichbare Rührwerks-Flotaöonsanlage, so daß eine Flotationsanlage nach der Erfindung wesentlich besser den örtlichen Gegebenheiten angepaßt werden kann, Des weiteren ergeben sich wegen der wesentlich geringeren Anzahl der benötigten Flotationszellen und des wesentlich geringeren Rauminhaltes einer jeden Flotationszelle im Vergleich zu einer Rührwerksflotation wesentlich geringere Oebäudeinvestitonskosten. Insgesamt führt dies zu einem wesentlich geringeren Aufwand an Material, Arbeitszeit und Anlage· kosten bei der Erstellung einer Flotationsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung. Infolge der gegenüber Flotationsanlagen mit herkömmlichen Rührwerkszellen wesentlich geringeren Anzahl der benötigten rührerlosen Zellen und des Fortfalls von angetriebenen Rührwerken verringert sich auch der Brutto-Energiebedarf bezogen auf das Flotationsergebnis, auf nur etwa 40 bis 45·/· des bei vergleichbaren Rührwerkszellen erforderlichen Beträges, so äaß durch das erfindnngsgemäß vorgeschlagene Verfahren auch die Energiekosten wesentlieh gesenkt werden können. Dies gilt auch deshalb, weil man beim Gegenstand der Erfindung im Gegensatz zu der bekannten Zyklonflotation mit Luftheberbelüftung der Trübe mit Gebläseluft mit einem Druck von weniger als 1 atü auskommt, die wesentlieh billiger ist als die bei dieser bekannten Zyklonflotation benötigte, unter einem Druck von einigen Atmosphären stehende Druckluft. Die bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren verwendeten rührerlosen Zyklonzellen sind außerdem wcsentlieh weniger reparaturanfällig als herkömmliche Rührwcrkszellen und bedürfen praktisch keinerlei Wartung, da sie keine Verschleißteile besitzen.

Während es in manchen Fällen ausreicht, die

«5 Menge der innerhalb des Zyklons aus der Trübe ausgesonderten und kontrolliert abgeführten Überschußluft auf die jeweils vorhandenen Verhältnisse vor oder nach Beginn des Flotationsvorganges einmal einzustellen, empfiehlt es sich im allgemeinen, das er-

ao findungsgemäß vorgeschlagene Verfahren so durchzuführen, daß die Menge der abgeführten Übcrschußluft geregelt werden kann. Eine solche Regelung der Abführung der Überschußluft ermöglicht eine besonders feinfühlige Einstellung einer jeden

as Flotationszelle, insbesondere ihres Schaumbades, derart, daß in der Schaumaustragskammer eine optimale Schaumbildung bei optimaler Belüftung der Trübe erreicht wird. Auf diese Weise kann man jede Flotationszelle sehr unterschiedlichen und wechselnden Verhältnissen, beispielsweise sehr unterschiedlichem zu notierendem Erz, genauestens und außerordentlich feinfühlig anpassen.

Es hat sich weiter als zweckmäßig erwiesen, oberhalb des Aussonderungsbereiches der Luft ein Luftpolster mit einem Überdruck von maximal e*wa 1 atü aufrechtzuerhalten. Da die Aussonderung der Überschußluft im allgemeinen innerhalb eines die Flotations- und Schaumaustragskammer umschließenden Ringraumes erfolgt, wird innerhalb dieses Ringraumes des Flotierzyklons oberhalb des zyklonartig geführten Trübestromes ein Luftpolster mit einem Überdruck von beispielsweise 0,6 atü aufrechterhalten. Auf diese Weise wird eine vollständige Aussonderung der Überschußluft aus dem Trübestrom innerhalb des Aussonderungsbereiches der Luft, vorzugsweise also innerhalb des Ringraumes der Flotationszelle, erreicht und andererseits vermieden, daß zusammen mit der Überschußluft Trübe aus dem Ringraum der Flotationszelle abgeführt wird. Der so Druck des Luftpolsters in dem Ringraum der Flotationszelle kann durchaus noch etwas unterhalb, aber auch etwas oberhalb der vorzugsweise angewendeten vorgenannten Werte liegen, was sich sowohl m.ch Art der zu verarbeitenden Trübe als auch nach der Bauart und den Abmessungsverhaltnissen der betreffenden Flotationszelle richtet. Im Regelfalle ist jedoch der benötigte Druck dieses Luftpolsters so gering, daß den den Flotationszellen vorgeschalteten Lufthebern Luft mit einem Druck von weniger als 1 atü zugeführt werden kann, für deren Erzeugung keine kostspieligen Kompressoren benötigt werden, sondern billige Gebläse ausreichen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindu-ig wird die abgelassene Luft der ablaufenden Trüte Mieder 6j zugeführt. Dies geschieht vorzugsweise in der Weise, daß die aus dem Ringraum der Flotationszelle aus der Trübe ausgesonderte und kontrolle t abgeführte Luft in einen Übflaufkasten geleitet und dort der

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ablaufenden Trübe wieder zugeführt wird. Auf diese gegebenenfalls über einen Kanal od. dgl. in den even-Weise geht selbst die innerhalb des Zyklons aus der tuell direkt angebauten Übcrlaufkasten führen.
Trübe ausgesonderte, noch unter einem gewissen Ferner ist es ratsam, die Mündungen der Entliif-Überd^ruck stehende Luft nicht verloren, sondern tungsrohrc im Ringraum bzw. die Entlüftungsöffnunwird nutzbringend wieder verwendet. Diese kontrol- 5 gen im Ringraum mindestens etwa 50 mm, vqrzugsliert abgeführte Überschußluft dient somit zur erneu- weise etwa 100 mm und mehr, oberhalb der Mittelteil Belüftung der abströmenden Trübe und bereitet achse der Zuflußrohre anzuordnen. Hierdurch wird diese für den nächsten Flotationsvorgang in der vermieden, daß die Trübe in die Entlüftungsrohre nächstfolgenden Flotationszelle vor. In aller Regel bzw durch die F.nilüftungsöffnungen hindurch von reicht die aus dem ersten Zyklon ausgesonderte und io der aus der Trübe ausgesonderten Luft mitgerissen kontrolliert abgeführte Überschußluft aber nicht aus wird Außerdem ist es empfehlenswert, die Entlüfum die abfließende Trübe für den Flotationsvorgang tungsrohre so auszubilden, daß sie bis oberhalb des in der nächstfolgenden Flotationszelle in ausreichen höchstmöglichen Standes der Trübe bzw. des abz.udem Maße zu belüften und in dies>e Flotationszelle zu ziehenden Schaumes in der Schaumaustragskammer fördern. Daher ist im Regelfalle in jede der zu der 15 sich im wesentlichen senkrecht nach oben erstrecken nächstfolgenden Flotationszelle führenden Rohrlei- und erst oberhalb davon in einer anderen Richtung tunten ein weiterer Luftheber für die Förderung der verlaufen sowie mit einem Ventil, Schieber od. dgl. Trübe in die nächste Flotationszelle und die erneute ausgerüstet sind. Fin lindringen der Trübe aus dem Belüftung der Trübe eingeschaltet. Sinngemäß das Ringraum in die Entlüftungsrohre oder ein 1 ntweigleiche gilt für alle nachfolgenden Flotationszellen. ao chen der Trübt· du<vh die Entlüftungsöffnung! di-Ciegenstand der Erfindung ist ferner eine Flota- rekt nach außen bzw in den Überlaufkasten wird auf tionsanlage zur Durchführung des erfindunu->gemäß diese Weise zuverlässig vermieden,
vorgeschlagenen Verfahrens mit mindestens einer. Ferner ist es vorteilhaft, den unteren Randabvorzugsweisc mehreren Zyklon-Fiotationszellcn. schnitt der Trennwand zwischen Ringraum und der welche einen im Querschnitt kreisrunden, im wesent- as-Flotations- bzw. Schaumaustragskammer mit einer liehen senkrecht stehenden, oben geschlossenen Vielzahl von Bohrungen. Schlitzen od.dgl. zu \ersc-Ringraum besitzen, in den tangential mindestens ein hen. Dabei empfiehlt es sich, die lichte Weite der Zuflußrohr für die /u notierend·.· TrüK· miinHei »nri Bohrungen. Schütze od. dgl. urn ein Vielfache grö welcher eine ebenfalls etwa senkrecht stehende zylin- ßer als die Korngröße der in der Trübe enthaltenen drische Flotations- und Schaumaustragskammer Vo 30 Stoffe bzw Mineralien zu bemessen. Durch die Anaxial umschließt, mit welcher der Ringraum im Be Ordnung derartiger Bohrungen. Schlitze od. dsl. am reich des vorzugsweise etwa trichterförmig ausgebil- unteren Randabschnitt der Trennwand z«, sehen deten unteren Endabschnittes der Zelle verbunden Rmpranm und der Flotations- bzw. Schaum;iiMragsist. welche sich dadurch kennzeichnet, daß der Ring- kammer werden die in der Trübe enthaltenen Luftraum jeder Flotationszelle oberhalb der Mündung 35 blasen beim Passieren der Trennwand nochmals zerdes oder der Zuflußrohre für die zu notierende teilt, um einen möglichst feint'.asigen Schaum zu er Trübe einen Sommelraum für die überschüssige Luft halten, der einen besonders hohen Anteil an auszuaufweist. welcher eine oder mehrere Entlüftungsöff- notierendem Stoff bzw. Mineral enthält Aue¹- niernungen. vorzugsweise Entlüftungsrohre, besitzt. Die- durch wird der Flotationswirkungsgrad verbessert. scr Sammelraum fur die überschüssige Luft kann so- 4" Die Wirkung der Bohrungen Schlitze od dgl ist auf wohl ein gesondert ausgebildeter Raum oberhalb des Grund ihrer Anordnung im unteren Randabschnitt eigentlichen Ringraumes sein als auch lediglich duren der Trennwand zwischen Ringraum und der Hotaden von der Trübe nicht ausgeful.ten obcicn Ab- tions- bzw. Schaumaustragskammer besonders intenschnitt des Ringraumes gebildet sein. s.v Wegen ihrer gegenüber der Korngröße der ,η der

Vorzugswe.se sind die Entlüftungsöffnung™ oder 45 Trübe enthaltenen Feststoffe um ein Vielfaches arö-

Entlüftungsrohre jeder Flotationszelle verschließbar Deren lichten Weite werden hierdurch die aus/uflo-

bzw. in ihrem Öffnungsquer&chniU regelbar. Die Ent- tierenden Stoffe und Mineralien nicht zurückgehal-

lüftungsöffnungen oder Enüöftungsrohre jeder^Flota- ten, sondern lediglich ein vorteilhaftes Zerteilen grö-

tionszelle können ferner mit Ventilen, Schiehern ßcrer Luftblasen erreicht

od. dgl. zum Regeln der abströmenden Luftmenge 50 Nach einem weiteren besonders vorteilhafter

versehen sein. Mit der Regelung der abgeführten Merkmal der ErfindSTsinddie einzelneIRoS

Luftmenge regelt man gleichzeitig auch den über uonsze.len der v^n&&^ZJZ

druck des Luftpolsters im Ringraum die Intensität ,edoch uncr Batterie derselben, im weltlichen anl

der Belüftung der Trübe sowie die Ausbildung der gl_eicher Höhe angeordnet Der weserSe Vortei

Schaumschicht in der Schaumaustragskammer 55 einer solchen Anordnung der RoSszeSen Vue η

Entliiftungsöffnungen zum Abfuhren der über- ander ist der daß der »mR. \* '""""'""y"-" \"

schüssigen Tuft re.chen in manchen Fällen au, oh- _nal. Arbeitets uS HeSe^TS "

wohl es in die, Regel vorteilhafter ist. Entlüftungs- wird, der mit einer stufenfö™S iTs'rrohre zu verwenden, wobei es besonders zweH maßig tung abfallenden \nnrrfn„„_n Uli Jl'l
ist. wenn die Entlüftungsöffnungen oder Entlüftungs- 60 tionszelle
rohre jeder Flotationszelle unabhängig von denen der stellungskosteT brin« '1^7™ S^enn|^en "^er

anderen Flotat.onszelle verschließbar bzw. in ,hrem schlaJnc Xnordnunf aber "^f£^dun8ⁱ*^{cm8e vorge}

öffnung uerschnitt regelbar sind. kosten mn sieb

Bei e;ncr vorteilhaften A'isführungsform de- Lr- behandelten

finJur.ü münden die Ertluftungsrohre jeder Flota- 65 derhöhen der

tionszelle in einen an >.-n bekannten, der .ewsil'aen betrage:; um⁴

r~t .„...-_--»„"· . »..•». w- r,~i i~ ^t _■%*+ % "l"k^T-i ΐιι*ι- i,r.»-i ,-I₁It \ K 1 .

fluL'-onres Auch"die h-fufiung^frnungen können a-'-e -_: ^rn-' n"!^,","¹ l^H **} ^uea ^^^^{Ιίη Baü}

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Flotationszellen vorgeschalteten Lufthcbcr ist dementsprechend gering.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausfiihrungsbeispieles veranschaulicht.

Es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Flotationsanlage in schematischcr Darstellung in der Seitenansicht,

Fig. 2 eine einzelne Flotationszelle mit tbcrlaufkasten im Längsschnitt,

Fig. J die Flotationszelle mit Cbcrlaufkasten nach F i g. 2 ir der Draufsicht.

In F i g. 1 ist eine Floutionvinlage bzw eine Batterie derselben dargestellt, die aus drei ZvklonFlotations/.ellen 1 besteht. Die in diesen Zyklon-Flotationszcllen 1 zu \ ei arbeitende Trübe befindet sich mn Flotationsmitteln versetzt in einem Behälter 2, der 1'eichzeitig als Ausglcichsgefäß dient Über Rohrleitungen 3 und 3 a fließt du- Trübe jeweils einem Luftheber 4 ?u, der über einer AnschJuUstutzen5 aus einer nicht dargestellten Drucklufileitung ao mit Druckluft von maximal I atu beispielsweise O.ft atü. beaufschlagt w:rd. Der Luftheber 4 förder· die Trübe über Zuflußlcitungcn6 und 6« zu der ersten, dem Behalter 2 am nächsten liegenden Flotationszelle 1. »5

Die Zuflußrohre 6 und 6n munden tangential in einen im Querschnitt kreisrunden, im wesentlichen senkrecht stehenden, nach oben geschlossenen Ringraum, der in Fig. I nicht zu erkennen ist und der eine ebenfalls senkrecht stehende, zylindrische Kammer 7 koaxial umschließt, welche aus einem Flotationsraum und einer Schaumaustragskammer besteht. Der sich bei der Flotation bildende Schaum tritt oben aus der Schaumaustragskammer über und gelangt in zwei seitliche Auffangnnnen 8. aus welchen der Schaum bzw. das Konzentrat abgeführt wird.

Die ausflotierte Trübe verläßt die erste Zyklon Flotationszelle 1 über Abflußrohre 9 bzw 9 a und fließt wiederum zwei Lufthebern 4 zu, weiche die Trübe der mittleren Flotationszelle 1 zuführen. Diese ist in gleicher Weise ausgebildet, wie die erste. Sie besitzt ebenfalls zwei seitliche Auffangnnnen 8. aus denen der Schaum bzw. das Konzentrat abgezogen wird und wiederum zwei Abflußrohre 9 und 9a. die zu der letzten wiederum in gleicher W'^iie ausgebildeten Flotationszelle 1 führen Auf diese Weise können zahlreiche Flotationszellen 1 hintereinandergeschaltet werden, die dann eine gesamte Flotationsanlage oder nur eine Batterie einer solchen Anlage bilden. Mehrere solcher Batterien können dann wieder sowohl parallel als auch in Reihe hintereinandcrgeschaitet sein.

Wie in Fig. 1 zu erkenenn ist. sind die einzelnen Flotationszellen 1 in einer gemeinsamen Ebene mit gleicher Hone angeordnet, so daß die einzelnen Luftheber 4 immer nur die Aufgabe haben, die Trübe von der Unterseite der Flotationszellen 1 wieder hinauf in den Ringraum der nächsten Flotationszelle 1 zu fördern sowie die Trübe zu belüften. Der Höhenunterschied, den die Luftheber 4 dabei zu überwinden haben. ist in der schematischen Darstellung von F i g. I übertrieben groß dargestellt, um den Verlauf der Rohrleitungen klarer veranschaulichen zu keinen. In V\;rk!ichkei: beträgt der Höhenunterschied alienfa'l·. zttc; bü drei Meter

^r? ■ L - ze:,:, uic Zvk!or.-Fi< tation^-eüe 1 ir vergr:<Vr''*^rn MafUtah. Hier ist deutlich der senkrech', stehende im Querschnitt K.re:s-unde und nach ober.

hin geschlossene Ringraum zu erkennen, der mit 10 bezeichnet ist. In den Ringraum IO wird die Trübe in tangentialcr Richtung hincingeürückt, so daß diese zyklonartig innerhalb des Ringraumes 10 kreist. Der in F i g. 2 sichtbare Liniaufstutzen für die Trübe ist mit Il bezeichnet und in nicht dargestellter Weise an eines der Zuflußrohre 6 oder 6 ti angeschlossen.

Die infolge der Förderung mittels lufthcbcr 4 in den Ringraum 10 gedrückte Trübe ist sehr stark mit Luft durchsetzt, die «ich /um Teil noch in großen Luftblasen innerhalb der Trübe befindet. Durch die zvklonartigc Strömung 1111 Rineraum 10 werden zahlreiche dieser großen Luftblasen in eine Vielzahl von kleineren Luftblasen zerteil', die sich dann innerhalb der Trübe befinden und von dieser mitgerissen wer den Da jedoch infolge der Forderung der Trübe mittels Druckluft wesentlich mehr Luft in die Trübe eingeblasen worden ist. als diese in möglichst feinvcrtei · tcr lorn¹ aufnehmen kann, sondert sich die über schlissige I.u't innerhalb des Ringr.iumes 10 aus der Trübe aus und sammelt sich oberhalb der Trübe innerhall· des Ringr.iumes 10. S:e bildet dort ein Luftpolster Dieses wurde im Laule der Zeit immer großer werden und die Trübe immer mehr aus dem Ringraum 10 verdrängen Lm dies zu vermeiden, im an mindestens einer, vorzugsweise an zwei oder mehr Stellen des Riii*;raiimes 10 jeweils ein F.ntlüftungs rohr 12 angeordnet, das sich etwa senkrecht nach oben erstreck» und oberhalb der obersten Kante der Flotationszelle ein Ventil 13 besitzt, mit dem die aus der Trübe ausgesonderte Cberschußluft kontrolliert abgeführt und feinfühlig geregelt werden kann. Auf diese Weise laßt sich oberhalb der Trübe im Ringraum 10 ein gleichbleibendes Luftpolster aufrechterhalten das eincii Druck von maximal 1 atü. beispielsweise ii.ftatti. aufweist.

Die 1 mbe gelangt aus dem Ringraum 10 dann, angetrieben durch die nachgedrückte Trübe sowie durch ihr Eigengewicht, in den e.va trichterförmig ausgebildeten und mit 14 bezeichneten Bodenteil der Flotationszelle, in dem mit Bohrungen versehene Beruhigungsbleche 15 angeordnet sind. Die in der Trübe enthaltenen Lufthläschen lagern sich durch die Wirkung der zugesetzten Flotationsmittcl an den aus/uflotierenden Stoff teilchen bzw. Mineral», lchen an. so daß diese zusammen mit den I uftblaschen in nerhalb der Trübe nach oben steigen. Sie gelangen dabei in die Flotations- und Schaumaustragskammer 7. wobei sie eine Siebplatte 7 α passieren müssen. Auch der untere Randabschnitt der mit 16 bezeichneten Trennwand zwischen der Ringkammer 10 und der Flotations- bzw. Schaumaustragskammer 7 ist mit einer Vielzahl von Bohrungen 16a versehen, deren lichte Weite ebenso wie die lichte Weite der übrigen in der Siebplatte 7 a und den Beruhigungsblechen 15 enthaltenen Bohrungen um ein Vielfaches größer bemessen ist als die Korngröße der in der Trübe enthaltenen Stoffe bzw Mineralien. Diese werden somit nicht daran gehindert, in die Flotations- und Schaumaushagskammer 7 aufzusteigen.

Der den ausflotierten Stoff bzw. das Mineral enthaltende Schaum strömt über die mit 17 bezeichneten Oberkanten der Schaumausiragskammer » η die seitlich danebenlicgenden Auftanennnen 8. _ain jj. nen c!er Schaum bzv. das K^n/crurat dann über Rohrleitunger. 18 abgezogen wir·:

D:e auf diese Weise ausf..>;.er:e Truhe su.idur.h d.c I eiiu-.ig 9 b in e:ne:. ' berlaufkasten 19

der im Innern ein hühenversiellbares Wehr 20 besitzt, mit dem der Trübenstand im Innern der Flotationszelle 1 geregelt werden kann. In diesen L'berlaufkasten i9 münden das oder die Entlüftungsrohre 12. wodurch die aus dem Rineraum 10 abgeführte Druckluft der abfließenden Trübe wieder zugeführt wird.

In F-" ig. 3 ist auf Grund der Draufsicht zu erkennen, daß die im unteren Bereich z\lindris.che Flotationskammer? oberhalb des Rinsraumes 10 in eine im Querschnitt rechteckice Schaumaustraaskammer überseht. Der Grund hierfür i^t. daß man eine müe-

|;_chs· gerade Käme Π für den Austrag des Schaums -rhaltMi vü! um -ine möglichst saubere Trennung ■on Schaum'und Trübe zu" erreichen. Ferner^t in Fio ^ ^ezeu" daß die Trübe über zwei /_uflußleit-n^en bzw "deren An-chlußstutzen 11 in tangential'e^Richtun^ in den Rmgraum 10 einströmt. Ferner kann man erkennen, daß die ausHotiene Trübe die Flo.ation-eüe 1 ;iber nur eine Leitung 9 b venißt. wiche ^;n dⁱⁿ Cberlaufkasten 19 mundet, um; daß dp T'übe -In- ei^ Cberlaufkasten 19 durch zwei Abflußrohre 9 nr.J 9 α beispielsweise: der nackten Flotationszelle 1 zuströmt.

Hierzu ί Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

¹. Verfahren zur Zyklonflotation mil Lufthcherbeiüftung der Trübe, dadurch gekenn- 7 e i c h η e t. daß die für den Flotation^vorsarsi überschüssige Luft (t'berschußiuftl innerhalb de* Ζ\κ1οπ₅ au- der Trübe ausgesondert und kontrolliert abgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch!, dadurch ge- : ■ kennzeichnet, daß die Menge der :ibgefüh::er. Chcrschußluft geregelt wird

.·. Verfahren nach Anspruch 1 '.KJOrI;. dadur;h Gekennzeichnet, daß oberhalb des .-\ ussondep ng-!v.^reiches der Luft ein Luftpolster mi: einem überdruck, von maxima! elv.a I aiü aufrechterhalte-. Aird

4. Verfahren nach Anspruch i oder einem de^T folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die abgelassene Luft der ablaufenden Trübe wieder zuge!uhr; wird.

5 llutjtionsanlage /ur i »urchführung. des Verfahrens nach Anspruch ! odc einem der folgenden nut mindestens einer vorzugsweise mehreren. Zyklon-Flotationszellen, welche einen im »5 Querschnitt kreisrunden, im wesentlichen senkrecht stehenden, oben geschlossenen Ringraum besitzen, in d^.i tangential mindestens ein Zuflußrohr für die zu flotirrer.de T-übe mündet und welcher eine ebenfalls efva senkrecht stehende z\ lindrische Flotations- und Sc' aumaustragskammer koaxial umschließt, mit welcher der Ringraum im Bereich des vorzugsweise etwa tricharförmig ausgebildeten unteren Fndabschnines der Zelle verbunden ist. dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (10) jeder Flotationszelle (1) oberhalb der Mündung (H) des oder der Zuflußrohre (6. 6a) für die zu flotierende Trübe einen Sammelraum für die überschüssige Luft aufweist, welcher eine oder mehrere Entlüftungsöffnungen. vorzugsweise Entlüftungsrohre (12). besitzt.

6. Flotationsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsöffnungen oder Entliiftungsrohre (12) jeder Flotationszelle (1) verschließbar bzw. in ihrem Öffnungsquerschnitt regelbar sind.

7. Flotationsanlage nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsöffnungen oder Entlüftungsrohre (12) jeder Flotationszelle (1) mit Ventilen, Schiebern od. dgl. 5= (13) zum Regeln der abströmenden I.uftmenge versehen sind.

8. Flotationsanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsrohre (12) jeder Flotationszelle (1) in einen an sich bekannten, der jeweiligen Flotationszelle (I) zugeordneten Überlaufkasten (19) des Abflußrohres (9, 9 a) münden.

9. Flotationsanlage nach Anspruch 6 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Entlüftungsrohre (12) bzw. die Entlüftungsöffnungen mindestens etwa 50 mm, vorzugsweise 100 mm und mehr, oberhalb der Mittelachse der Zuflußrohre (6, 6 α) angeordnet sind.

10. Flotationsanlage nach Anspruch 6 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsrohre (12) bis oberhalb des einem der

höchstmöglichen Standes der Trübe bzw. des abzuziehenden Schaume^ in der Flotations- und Schaumaustragskammer (7) sich im wesentlichen senkrecht nach oben erstrecken und erst oberhalb da\ on ir. einer anderen Richtung verlaufen sowie mit einem Ventil. Schieber od. dgl. (13) ausgeri'i-"-!C sind.

Flo'.atior.sanlage nach Anspruch 6 oder folsenden. dadurch gekennzeichnet. üuL^! der untere Rindabschnitt der Trennwand (16i ,-'.visohen Ri-.craum f 10) und FIotation>- b.'A. Schaumau-siragskammer (7) mit einer Vielzahl -.or. Bohrungen. Schlitzen od. dgl. (16 a) verseher, lsi.

Ι 2 F!o:ation>anlage nach Anspruch 11. dajur^b. gekennzeichnet, daß die lichte Weite der Bohrungen. Schlitze od. dgl. (z.B. 16 a) um ein Vielfaches großer als die Korngröße der in der Trübe enthaltenen Stoffe bzw. Mineralien bemessen ist.

l>. Flotationsanlage nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Flotationszellen (1) der gesamten Flotationsi.Tiage. zumindest jedoch einer Batterie derselben, im wesentlichen auf gleicher Höhe angeordnet sind.