DE2259020C3 - Flotationszelle mit elektrolytischer Gasblasenerzeugung - Google Patents

Description

Das gleiche gilt für die Ableitung der gereinigten Flüssigkeit, deren Abnahme über die Gesamtlänge des Behälters erfolgen kann.

Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, und es bedeutet

F i g. 1 eine Seitenansicht der Flotationszelle im Teilquerschnitt und

Fig.2 eine stirnseitige teilgeschnittene Darstellung der Flotationszelle.

Bei der Ausführungsform gemäß der Zeichnung besteht die Flotationszelle aus einem mit gegenüberliegenden, einander parallelen Seitenwandungen 11, 12 Stirnwandungen 13, 14 und einem Boden aus zwei Platten 15,16. Die Platten 15,16 erstrecken sich von den unteren Kanten der Seitenwandungen 11, 12 konisch nach unten, also einwärts geneigt, so daß der Behälter 10 seine maximale Tiefe in der Längsmitte besitzt Die unteren Längskanten der Platten 15, 16 bilden die oberen Kanten eines Kanals 17, dessen Tiefe in Längsrichtung des Behälters 10 allmählich von einem Ende zum anderen zunimmt.

Innerhalb der Flotationszelle sind zwei Kathoden 18, 19 unmittelbar oberhalb der Platten 15, 16 angeordnet, die parallel zu diesen liegen. Im Abstand oberhalb der Kathoden 18, 19 liegen eine Vielzahl von einander im Abstand parallelen, sich längs des Behälters 10 erstreckenden Anoden 20 in Form von Stangen. Die Anoden 20 bilden zwei Flächenroste, deren Ebenen parallel zu den Kathoden 18, 19 liegen. Sie sind durch Isolatoren 21 gehalten, die sich auf den Oberflächen der Kathoden 18,19 abstützen.

Die Breite einer jeden aus den Kathoden bzw. den Anoden bestehenden Elektrodenanordnung 18, 19, 20 liegt im Ausführungsbeispiel zwischen 0,5 und 1,5 Meter.

Die zu behandelnde Flüssigkeit wird über Trübezuleitungen 22 in oberseitig offene Kanäle 23, 24 gefördert, die sich entlang der Seitenwandungen 11, 12 des Behälters 10 im oberen Randbereich erstrecken. Die zu behandelnde Flüssigkeit fließt aus den Kanälen 23,24 in das Innere des Behälters über die oberen zurückgesetzten Kanten der Seitenwandungen 11, 12, wobei diese, wie sich aus F i g. 1 ergibt, ein gezahntes Profil aufweisen, das gewährleistet, daß die Flüssigkeit gleichmäßig auf beiden Seiten über die gesamte Länge des Behälters 10 verteilt wird. Im Inneren des Behälters sind im Abstand von den Seitenwänden 11, 12 und parallel zu diesen Leitplatten 25 vorgesehen, die sich über die gesamte Länge des Behälters erstrecken. Ihre unteren Kanten liegen in unmittelbarer Nähe der oberen Anodenstangen 20. Die in dem Behälter 10 einfließende Flüssigkeit strömt zwischen den Seitenwandungen 11 bzw. 12 und den zugehörigen Leitplatten 25 nach unten und durch die Zwischenräume zwischen den plattenförmigen Kathoden 18,19 und die rostartige Anordnung der Anoden 20 hindurch.

Eine Mehrzahl von fischflossenartigen, mit Schlitzen versehene Ableitungen 26 sind in Hintereinanderanordnung über die Länge des Behälters 10 mit ihren öffnungen verteilt. Diese Ableitungen 26 liegen über dem Kanal 17 und erstrecken sich bis zu den unteren Längskanten der beiden Kathoden 18, 19 durch die Anodenstangen 20 hindurch. Jede flossenartige Ableitung 26 steht mit einer rohrförmigen Ableitung 27 in Verb' '-ig, die in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise aus dem Behälter 10 herausgeführt und in einem aufwärtsgerichteten Leitungsabschnitt 28 endet, der in einer Oberlaufkammer 29 liegt Die Höhe des oberen Endes des Leitungsabschnitts 28 befindet sich leicht unterhalb des Pegels der in dem behälter 10 befindlichen Flüssigkeit

Zur Abführung der auf der Oberfläche der im Behälter 10 befindlichen Flüssigkeit gebildeten Schaumschicht über eine geneigte Fläche 13a an der Stirnwand 13 ist eine endlose Kette 40 mit Kettenrädern 41 vorgesehen, wobei zwischen den beiden Ketten 40 eine Mehrzahl von im Abstand angeordneten, quer zum Behälter sich erstreckenden Abräumflossen 42 angeordnet ist. Die Kettenräder 41 sind so angeordnet, daß an dem durch die Stirnwand 13 gebildeten Ende des Behälters 10 die Abräumflossen 42 in aufwärts geneigter Richtung geführt sind, um das verdickte Material bzw. die Schaumschicht über die Fläche 13a in einen nicht dargestellten Transportbehälter auszuwerfen.

Für den Betrieb der Flotationszelle wird die zu behandelnde Flüssigkeit, beispielsweise ein aktivierter Schlamm, kontinuierlich in den Behälter 10 über die Trübezuleitungen 22, 23 beidseitig eingegeben und gleichmäßig über die Länge der beiden Elektrodenanordnungen 18,19, 20 geführt. Die elektrische Potentialdifferenz zwischen den Kathoden 18,19 und Anoden 20 ist so gewählt, daß Gasblasen durch den Elektrolysevorgang gebildet werden. Die in der Flüssigkeit suspendierten Materialien neigen unter dem Einfluß des elektrischen Feldes zur Flockung und die gebildeten Gasblasen tragen die Flocken an die Oberfläche der Flüssigkeit, wo sie eine verdickte Materialschicht bilden, die — wie oben dargestellt — abgeführt wird.

Die demgegenüber gereinigte Flüssigkeit sammelt sich in den flossenartigen Ableitungen 26, wenn sie aus den Elektrodenanordnungen 18, 20 bzw. 19, 20 austritt, und fließt und der Wirkung des hydrostatischen Drucks in die Überlaufkammer 29, aus der sie durch eine Rohrleitung 30 abgeführt wird.

Schwerere Sedimente, die sich im Boden des Behälters 10 sammeln, werden durch die Waschwirkung der eintretenden Flüssigkeit und durch die Schwerkraft in dem Kanal 17 abgelagert, der entweder kontinuierlich oder periodisch durch den Auslaß 31 gereinigt werden kann.

Anstelle der im Ausführungsbeispiel gezeigten beiden Elektrodenanordnungen in dem Behälter 10 kann auch eine einzelne Elektrodenanordnung vorgesehen sein, wobei der Behälter 10 verschiedene Querschnittsformen aufweisen kann.

Es ist vorzuziehen, die Anordnung so zu treffen, daß die zu behandelnde Flüssigkeit durch die Elektrodenanordnung nach unten fließt; es ist jedoch auch möglich, die zu behandelnde Flüssigkeit durch die Elektrodenanordnung nach oben zu führen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Flotationszelle mit elektrolytischer Gasblasenerzeugung, mit einem länglichen Behälter und einer Elektrodenanordnung im unteren Teil des Behälters, einem mechanischen Schaumaustrag und einem Auslaß für die gereinigte Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß sich sowohl die Trübezuleitung (22, 23) als auch die Ableitung (26, 27) für die gereinigte Flüssigkeit in unmittelbarer Nähe und über die gesamte Länge der Elektrodenanordnung (18, 19, 20) erstrecken, wobei die Trübezuleitung entlang wenigstens einer Längsseite der Elektrodenanordnung (18, 20 und/oder 19, 20) verläuft.

2. Flotationszelle nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenanoirdnung (20) aus einer Mehrzahl von in Form eines Gitterrostes angeordneten Anodenstäben und die Kathode (18 bzw. 19) aus unterhalb der Anodenstiibe angeordneten Platten besteht.

3. Flotationszelle nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Elektrodenanordnung (18, 19, 20) in einem konisch ausgebildeten unteren Bereich des Behälters (10) in unmittelbarer Nähe der den Boden bildenden Platten (15,16) liegen.

4. Flotationszelle nach Anspruch 3 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnde Flüssigkeit durch den zwischen der ersten und der zweiten Elektrode der Elektrodenanordnung bzw. der Elektrodenanordnungen hindurchtritt.

5. Flotationszelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Trübezuleitung in den Behälter (10) zu jeder der Elektrodenanordnungen (18,19, 20) an den Seitenwandungen (11,12) und zu diesen benachbart im parallelen Abstand liegend Leitplatten (25) vorgesehen sind, die sich bis zu den Elektrodenanordnungen erstrecken.

6. Flotationszelle nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlauf der Trübezuleitungen (22, 23) eine zahnförmige Oberkante aufweist, die Bestandteil der Seitenwandungen (11,12) ist.

7. Flotationszelle nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung der behandelten Flüssigkeit aus mit Schlitzen versehenen fischflossenartigen Ableitungsorgangen (26) besteht, die in eine unterhalb des Flüssigkeitspegels des Behälters endende Rohrleitung (27) münden, wobei diese in einer Sammelkammer (29) endet.

8. Flotationszelle nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene jeder Elektrodenanordnung (18, 19, 20) zur Horizontalen geneigt ist.

9. Flotationszelle nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterboden einen unterhalb der Elektrodenanordnung (18, 19, 20) liegenden Kanal (17) mit in Behälterlängsrichtung kontinuierlich zunehmender Tiefe besitzt.

10. Flotationszelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite jeder Elektrodenanordnung (18, 19, 20), ausgehend von dem mit der zu behandelnden Flüssigkeit in Berührung tretenden Rand, zwischen 0,5 bis 1,5 Meter beträgt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flotationszelle mit elektrolytischer Gasblasenerzeugung, mit einem länglichen Behälter und einer Elektrodenanordnung im unteren Teil des Behälters, einem mechanischen Schaumaustrag und einem Auslaß für die gereinigte Flüssigkeit

Eine derartige Flotationszelle ist bereits bekannt (DE-AS 15 53 573). Bei einer derartigen Flotationszelle wird die zu reinigende Flüssigkeit durch eine Elektrodenanordnung, die sich in der unteren Hälfte über die Länge des Behälters erstreckt, geführt, wobei die Zuleitung der ungereinigten Flüssigkeit in der oberen Hälfte über ein in dem Behälter hineinragendes einzelnes Rohr erfolgt.

IS Durch die einseitig über ein einziges Rohr in die bekannte Flotationszelle eingeführte trübe Flüssigkeit ergeben sich sowohl für die Verteilung der Trübe als auch die Strömungsverhältnisse innerhalb des Behälters keine homogenen Bedingungen, was dann entsprechend auch für die Gasblasenbildung und damit die Aufschäumung der Dickstoffe zur Oberfläche der Flüssigkeit gilt. Auch ist noch eine Flotationsanlage bekannt, bei der die Trübe für eine Vielzahl von Zellen jeder Zelle an ihrem Längsrand über dem zur Gaszuführung dienenden porösen Boden zugeführt wird (DE-PS 3 61 596). Diese bekannte Flotationsanlage dient der Aufbereitung von Erzen nach dem Schaumschwimmverfahren, bei dem die ^;n der Trübe enthaltenen metallhaltigen Teile von der Gangart abgetrennt werden sollen, wofür der Trübe ein schaumbildender Zusatz zugegeben wird. Die Belüftung erfolgt über den geneigt angeordneten porösen Boden mittels Preßluft, was ausschließlich dazu dient, daß die schwere Gangart sich nicht auf dem Boden absetzen kann. Mittels der Preßluft werden turbulente Strömungsverhältnisse zur Erreichung der gewünschten Schaumbildung erzielt.

Schließlich ist eine weitere Flotationszelle bekannt (GB-PS 11 20 312), bei der die Trübe die Elektrodenanordnung durchdringt, ohne daß jedoch eine gleichmäßige Zuführung der Trübeflüssigkeit zu einem oder beiden der Längsränder der Elektrodenanordnung vorgesehen ist. Vielmehr besitzt jede der Vielzahl von Zellen in Hintereinanderordnung eine eigene Zuleitung mit Dosierventil, was zu Inhomogenitäten sowohl für den Zulauf als auch das Abtragen der Schlammstoffe führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flotationszelle der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei kontinuierlichem Betrieb eine gleichmäßige

so dicke Ausbildung der verdickten Trübe bzw. der Schaumschicht auf der Oberfläche der Flüssigkeit gewährleistet wird, bei gleichmäßig verbesserter Ableitung der gereinigten Flüssigkeit.
Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale erreicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Dadurch, daß die zu behandelnde Flüssigkeit gleichmäßig über die gesamte Länge verteilt dem einen Längsrand der Elektrodenanordnung oder bei mehreren vorgesehenen Elektrodenanordnungen dem Längsrand einer jeden Elektrodenanordnung zugeleitet und quer durch die Elektrodenanordnung hindurchgeführt wird, ist eine homogene Blasenbildung über die gesamte Behälterfläche erreicht und eine optimale Ausnutzung gegeben.