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Flotationseinrichtung zur Naßaufbereitung von mineralischen Stoffen
Die Erfindung betrifft eine Flotations@inrichtung zur Maßaufbereitung von mineralischen
Stoffen, die aus einer oder mehreren Einzelzellen mit Rührwerken und Überlaufwehren
besteht.
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Die üblichen zur Naßaufbereitung von mineralischen Gemengen verwendeten
Einrichtungen oder Flotationsapparate bestehen aus Zellen, die kastenförmig mit
etwa quadratischem Grundriß ausgebildet und mit Rührern versehen sind, die für eine
entsprechende Dispersion von Luft und zur Suspension der Mineralteilchen in der
Flotationstrübe su sorgen haben.
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Das zu flotierende Flüssigkeits-Feststoffgemisch wird von den Rührwerken
selbst angesaugt und muß diese Zellenanordnung der Reihe nach durchfließen. Eine
direkte Durchströmung wird durch Überlaufwehre verhindert, die die Zellen voneinander
brennen.
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Es sind aber auch sogenannte Trogapparate bekannt, die aus langgestreckten
rechteckigen Behältern bestehen und in deneii, ähnlich wie bei den aus mehreren
Einzelzellen
bestehenden Flotationseinrichtungen, mehrere Rührwerke
hintereinander angeordnet sind. Diese Rührwerke können dabei Rührerstatorsysteme
darstellen, die entweder die benötigte Luft durch Injektorwirkung in die Trübe eillschlagen
oder die von Geblasen gelieferte Luft fein in der Trübe verteilen.
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Versuche mit verschiedenen Flotationseinrichtungen führten zu dem
Ergebnis, daß unterschiedliche Bedingungen nur durch Veränderung des apparatemäßigen
Aufbaues der Flotationseinrichtung kompensiert werden können.
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Daraus ableitend hat sowohl das Einzelzellenprinzip, als auch das
Trogprinzip Vor- und Nachteile. Im Falle der Umrüstung eines Flotationsapparates
vom Einzelzellenprinzip auf das Trogprinzip stellt dieses keinen allzu aufwendigen
Umbau dar , jedoch ist eine evtl. betriebsbedingte Wiederumrüstung mit erheblichen
Schwierigkeiten verbunden.
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Andererseits ist ein Ansaugen von Vorkonzentraten zur Nachreinigung
bzw. von Aufgabetrüben bei der Ausführung als Trogapparat nicht oder nur unter Zwischenschaltung
von Pumpen möglich.
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Das gleiche gilt ür die Schaffung der jeweils erforderlichen Belüftungs-
und Turbolenzbedingungen in der Flotationstrübe, die ebenfalls je nach Mineralart
und AuS-bereitungsziel unterschiedlich sein können.
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Besonders für halbtechnische Versuche zur optimalen Festlegung von
Aufbereitungsstammbäumen ist üblicherweise eine größere Anzahl von Versuchsfläche
beanspruchenden Apparatearten-und -systemen erforderlich, die dann nacheinander
in die Versuchsstammbäume eingeschaltet werden müssen.
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Zweck der Erfindung ist es, den apparatemäßigen AuSwand und die Umrü.stungszeiten
zu veriiiindern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flotationseinrichtung
zu schaffen, die das Zellen- und Trogprinzip sowie den Einsatz neu gestalteter Rührwerke
in sich vereinte Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Flotationseinrichtung
entweder aus einer oder mehreren auf gleicher Niveaulinie befindlichen Doppelzellen
Besteht, die durch Herausnahme oder Einsetzen von leicht montierbaren Trennwandteilen
und der Anordnung von verstellbaren Bodenwehren wechselweise für das '£rog- oder
Einzelzellenprinzip verwendbar sind und in jeder Zelle ein Rührwerk mit Luftzufuhr
vorgesehen ist, wobei je zwei Zellen gemeinsam ein Antriebsgerüst mit den einzelnen
Antrieben für die Rührwerke zugeordnet ist.
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Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß das in bekannter Weise aus
Rührer und Stator bestehende Rührwerk an der Oberseite der Statorplatte einen Ringkanal
aufweist, der durch Ringsc,llitze und eine zentrale Öffnung in der Statorplatte
mit der Saugseite des Rührers in Verbindung steht, während der Ringkanal über ein
auf dem Ringkanal angeordnet es Rohr mit der Außenluft verbunden ist.
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Ein weiteres Merkmal der Ereindung besteht darin, daß die Leitschaufeln
um einen festgelegten Winkelbetrag verstellbar an der Statorplatte angeordnet sind.
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Zur Erfindung gehört weiterhin, daß in den aus den Trennwandteilen
gebildeten Überlaufkästen bei der zwangsweisen Trübeführung einstellbare Kegelventile
angeordnet sind.
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Die Vorteile der neuen Flotationseinrichtung bestehen darin, daß durch
einfaches Umrüsten baukastenmäßig vor-.
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gesehener Teile mehrere Varianten aufgebaut werden.
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Somit kann die Einrichtung leicht auf die betrieblichen Verhältnisse
eingestellt, dem Aufgabegut optimal angepaßt oder auf betriebliche Veränderungen
umgestellt werden.
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Die Erfindung soll anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert werden.
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Es bedeuten: Fig. 1: Schema einer F otationseinrichtung mit drei Doppel
zellen mit verschiedenen Übergängen oder Varianten, Fig. 2: das Rührwerk im Schnitt,
Fig. 3: eine Einzelzelle mit Rührwerk und geschlossener Trüberückführung.
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Die Flotationseinrichtung besteht gemäß Fig. 1 aus sechs etwa kubisch
ausgebildeten Zellen 1, von denen immer jeweils zwei zu einer Doppelzelle vereinigt
sind. Jede dieser Doppelzellen besitzt ein gemeinsames Antriebsgerüst 2, an dem
für jede Zelle 1 ein Rührwerksantrieb 3 angeordnet ist. Der Übergang der Trübe erfolgt
in die erste Zelle 1 mittels Zulaufrohr 5 und in die weiteren Zellen je nach Art
der Flotation ebc@falls mittels Zulaufrohre 5 oder über verstellbare Trennwände
16.
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Die in jeder Zelle 1 eingesetzten Rührwerke bestehen gemäß Fig. 2
aus dem Rührwerksgehäuse 4, das nach unten durch die Statorplatte 7 begrenzt ist.
Zentrisch im Rülirwerksgehäuse 4 ist der Rührer 6 drehbar angeordnet. Die Flügel
des Rührers 6 liegen dicht unterhalb der Stators platte 7 und sind an der Peripherie
von Leitschaufeln 8 umgeben. Die Leitschaufeln 8 sind an der Statorplatte 7
winkelverstellbar
befestigt. Die Statorplatte 7 bildet mit dem Unterteil des Rührwerksge@äuses 4 einen
Ringkanal 10, der durch Ringschlitze 11 mit dem Innenraum des Rührwerksgehäuses
4 und über die kreisringförmige Ansaugöffnung 9 in der Statorplatte 7 mit dem Rührersaugraum
verbunden ist. Auf dem Ringkanal 10 ist ein Luftzuführungsrohr 12 lotrecht angeordnet,
das die Verbindung zwischen Ringkanal 10 und Außenluft herstellt. Zur Erhöhung der
Luftzirkulation innerhalb der Zelle 1 sind in der Rührwerksgehäusewandung Öffnungen
13 vorgesehen. Zur Differenzierung der zugeführten Luftmenge kann das Luftzuführungsrohr
12 mit einem Ventil (nicht dargestellt) verseilen sein. Bei rotierendem Rührer 6
britt an den inneren Flügelkanten eine hohe Strömungsgeschwindigkeit auf, so daß
über die Ansaugöffnung 9 und die Ringschlitze 11 erhebliche Luftmengen aus dem Ringkanal
10 abgesaugt werden.
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Die angesaugte Luft wird bereits in der Ansaugöffnung 9 mit der Trübe
vermischt und dieses Trübeluftgemisch vom Rührer 6 durch die Leitschaufein 8 in
den Zellenraum gewirbelt. Durch Einstellung der Loitschaufeln 8 kann die Belüftung
beeinflußt werden.
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Die Öffnungen 13 in der Rührwerksgenäusewandung dienen zur Unterstützung
des Dispersions@ffektes, b@sonders dann, wenn zusätzlich Gebläseluft (Druckbelüftung)
zugeführt wird.
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Besteht die Flotatiionseinrichtung aus einer Doppelzelle, so sind
die beiden Zellen 1 durch eine mehrteilige Wand voneinander getrennt, so daß die
Trübe über das durch Zahnstangentrieb verstellbare Wahr 14 in den Überlaufkasten
15 fällt. Das herausnehmbare Teil der Trennwand 16, das bei der Trogflotation den
freien Durchfluß schafft, bleibt bei dieser Anordnung in der Doppelzelle.
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Bei einer Flotationseinrichtung gemäß Fig. 1 unter Betrachtung der
dritten und vierten Zelle 1 wird durch ein teilweises Füllen des Aufgabe- bzw. Überlaufkastens
15 über einen durch ein Kegelventil 17 (Fig. 3) verschließbaren Trüberücklauf 18
ein Mitreißen von Jitift an dieser
Stelle vermieden und Luft fast
ausschließlich über Ringschlitze 11 und Luftzuführungsrohre 12 mitgerissen.
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Soll nun eine Umrüstung auf Trogflotation erfolgen, so geschleht dies
durch @era@s@ehmen des betreffenden Teiles der Trennwand 16 und der Trübezulaufrohre
5. In der nun vorhandenen Durchflußöffnung 19 ist zum Einstellen einer entsprechenden
Verwellzeit ein in der Röhe verstellbares Bodenwehr 20 vorgeseh@n. Die Anordnung
eines derartigen Bodenwehres 20 hat einen günstigen Einfluß auf die Verbesserung
der Flotationsergebnisse. Sollten betrie@sbedingte Verhältnisse, zum Beispiel das
Zur@ckführen von mittelprodukten orfordern, so kann durch einfaches Einfügen des
herausnehmbaren Teiles der Trennwand 16 sowie eines Zulaufrohres 5, jedoch um 90°
verdreht (Fig. 3) und üblicherweise in die schaumaustragsseitige Zellenlängswand
einmündend, eine Pumpzelle geschaffen werden.
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Zur Deckung eines erforderlichenfalls höheren Luftbedarfes kann über
eine Rohrleitung 21 Gebläseluft zugeführt worden.
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Über einen Grobkornaustrag 22, der mit einem Kegelverschluß verschließbar
ist, können während des Flotationsprozesses angereicherte gröbere Fraktionen in
den Rückstand ausgetragen werden, während die ausflotierte Trübe über ein Wehr in
den Austragskasten 23 strömt und abgeleitet wird.