DE2631392C2 - Plant for flotation, especially of hard coal - Google Patents

Plant for flotation, especially of hard coal

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DE2631392C2 DE19762631392 DE2631392A DE2631392C2 DE 2631392 C2 DE2631392 C2 DE 2631392C2 DE 19762631392 DE19762631392 DE 19762631392 DE 2631392 A DE2631392 A DE 2631392A DE 2631392 C2 DE2631392 C2 DE 2631392C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Flotation insbesondere von Steinkohle gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a plant for flotation in particular of hard coal according to the preamble of Claim 1.

Die Erfindung ist allgemein auf das Flotieren sehr kleiner Teilchen aus gegebenen Trüben anwendbar. Sie kann daher mit Nutzen auch für die Abtrennung von Fremdstoffen aus Flüssigkeiten verwendet werden, welche die Fremdstoffe in sehr geringer Konzentration enthalten; das Problem tritt vor allem bei der Klärung von Abwässern auf.The invention is generally applicable to the floating of very small particles from given slurries. she can therefore also be used to advantage for the separation of foreign matter from liquids, which which contain foreign substances in very low concentrations; the problem occurs mainly in the clarification of Sewage on.

Diese Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung sind vor allem eine Folge des Aufbaus der erfindungsgemäßen Anlage. Diese verwirklicht eine räumliche Trennung der Konditionierung der Trübe von der Anlagerung der Gasblasen an die zu notierenden Feststoffteilchen und der hierfür vorgesehenen Begasungseinrichtung von der Schaumbildung und Abtrennung des gebildeten Schaumes. Auf diese Weise können die in den einzelnen Stufen einer solchen Anlage jeweils vorherrschenden mechanischen und hydromechanischen Bedingungen optimal auf den betreffenden Arbeitsvorgang eingestellt werden. Dadurch werden in der Begasungseinrichtung Bedingungen geschaffen, unter denen das Anlagern der Feststoffteilchen an die Gasblasen und das Entstehen von Kontaktkräften gefördert wird, weiche die Abstoßungskräfte übersteigen. In der nachfolgenden Bearbeitungsstufe lassen sich hiervon abweichende Bedingungen schaffen, mit denen u.a. dafür gesorgt wird, daß das Ausschäumen der einmal gebildeten Gasblase-Feststoff-Komplexe ohne das Auftreten gefährlicher Abreißkräfte erfolgtThese possible uses of the invention are primarily a consequence of the structure of the invention System. This realizes a spatial separation of the conditioning of the pulp from the accumulation the gas bubbles to the solid particles to be noted and the gassing device provided for this of the foam formation and separation of the foam formed. That way, those in the mechanical and hydromechanical conditions prevailing in each individual stage of such a system can be optimally adjusted to the relevant work process. This will be in the fumigation system Conditions created under which the attachment of solid particles to the gas bubbles and the The emergence of contact forces is promoted, which exceed the repulsive forces. In the following Processing stage, conditions that deviate from this can be created with which, among other things, this is ensured that the foaming of the gas bubble-solid complexes once formed without the occurrence of dangerous Tear-off forces takes place

ίο Eine Anlage mit den eingangs bezeichneten Merkmalen ist bereits bekannt (DE-OS 24 20 482). Der Begasungseinrichtung ist ein Trenngefäß nachgeschaltet, in das die mit den früher gebildeten Gasblase-Feststoff-Komplexen beladene Trübe einläuft. In diesem Gefäß findet die Schaumbildung und damit das Abtrennen der erwähnten Komplexe statt Zu diesem Zweck hat das Gefäß eine sich nach oben erweiternde Form. Infolge der Strömungsgesetze tritt deswegen eine Umsetzung der Strömungsgeschwindigkeit in Druck ein, welcheίο A system with the features described at the beginning is already known (DE-OS 24 20 482). The gassing device is followed by a separating vessel, in that the turbidity laden with the gas bubble-solid complexes formed earlier runs in. In this vessel the foam formation and thus the separation of the complexes mentioned takes place Vessel has a shape that widens upwards. As a result of the laws of flow there is therefore an implementation the flow velocity in pressure, which

u. a. zu einer erwünschten Unterdrückung von Turbulenzen im Trübestrom führt und so die Bildung eines mit den Gasblase-Feststoff-Komplexen stark angereicherten Schaumes begünstigt
In solchen Anlagen ist es allerdings nicht möglich, über die natürlichen Auftriebskräfte hinaus die Abtrennung der flotierenden Gasblase-Feststoff-Komplexe von den nicht flotierenden Partikeln zu erreichen. Das wird in einer anderen, ebenfalls vorbekannten Anlage erreicht (DE-AS 11 75 621), in welcher die Schaumabtrennung mit Hilfe eines Zyklons erfolgt weil in einer solchen Vorrichtung Zentrifugalkräfte auf die zu flotierenden Partikel wirken.leads, among other things, to a desired suppression of turbulence in the turbidity flow and thus promotes the formation of a foam that is strongly enriched with the gas bubble-solid complexes
In such systems, however, it is not possible to separate the floating gas bubble-solid complexes from the non-floating particles beyond the natural buoyancy forces. This is achieved in another, also previously known system (DE-AS 11 75 621), in which the foam is separated off with the aid of a cyclone because centrifugal forces act on the particles to be floated in such a device.

Allerdings hat sich herausgestellt, daß in derartigen Zyklonen oder auf dem Prinzip solcher Apparate aufgebauten Vorrichtungen nicht die hiervon erwartete, schnellere und effektivere Teilchenabtrennung eintritt. Denn die begaste Flüssigkeit bzw. Trübe strömt ihrerseits in einen Behälter von größerem Querschnitt aus der Einlaufdüse oder Zuführungsleitung ein. Das führt zum Abbau von Strömungsgeschwindigkeit, aber auch gleichzeitig zu starker Beanspruchung der Gasblase-Feststoff-Komplexe. Außerdem bilden sich im Rotationsfeld Strömungsschichten aus, welche ausgehend von der Rotationsachse in radialer Richtung eine abnehmende Geschwindigkeit besitzen, wobei von einer bestimmten Rotationsfläche aus sogar eine Drehrichtungsumkehr eintritt Gleichzeitig kommt es zu einer Umkehr des Transportes in Richtung der Rotationsachse. Diese Strömungsverhältnisse bewirken eine starkeHowever, it has been found that in such Cyclones or devices based on the principle of such apparatus do not provide the expected result, faster and more effective particle separation occurs. Because the fumigated liquid or slurry flows in turn into a container of larger cross-section from the inlet nozzle or supply line. Leading to reduce the flow velocity, but at the same time too high stress on the gas bubble-solid complexes. In addition, flow layers are formed in the field of rotation which, starting from the axis of rotation, decrease in the radial direction Have speed, with even a reversal of the direction of rotation from a certain surface of rotation occurs At the same time, the transport is reversed in the direction of the axis of rotation. These flow conditions cause a strong

so Beanspruchung der Gasblase-Feststoff-Komplexe, was zu deren Zerstörung führtso stress on the gas bubble-solid complexes, which leads to their destruction

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Flotationsanlage der als bekannt vorausgesetzten Art dem Trenngefäß eine schnellere und effektivere Abtrennung der flotierenden Gasblase-Feststoff-Komplexe von den nicht flotierenden Partikeln zu erreichen, ohne hierbei Beanspruchungen der Gasblase-Feststoff-Komplexe in Kauf nehmen zu müssen, die zu deren Zerstörung führen.The invention is based on the object, in a flotation plant of the type assumed to be known the separation vessel enables faster and more effective separation of the floating gas bubble-solid complexes of the non-floating particles without stressing the gas bubble-solid complex to have to accept that lead to their destruction.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.Expedient embodiments of the invention are given in the subclaims.

Erfindungsgemäß wird die in der Begasungseinrichtung beispielsweise über Metallfritten, Sieben oder Düsen begaste konditionierte Trübe oder Emulsion nicht wie bislang bekannt in einen Trennappärat mit größerem Querschnitt eingeleitet, sondern in die erwähnteAccording to the invention, in the gassing device, for example, via metal frits, sieves or nozzles fumigated conditioned pulp or emulsion not as previously known in a separator with a larger one Cross-section introduced, but in the mentioned

Trennstrecke, in der die erwähnten vorher bestimmten Strömungsverhältnisse herrschen. Ihr Krümmungsradius ist der Strömungsgeschwindigkeit derart angepaßt, daß die Haftkraft zwischen Gasbläschen und Feststoff- § teilchen größer bleiben als die Resultierende der im Rotationsfeld an diesen Komplexen angreifenden Kräfte. Die Länge der Trennstrecke ist ihi crseits abhängig vom Krümmungsradius und von der Strömungsgeschwindigkeit. Separating section in which the previously determined flow conditions mentioned prevail. Your radius of curvature is adapted to the flow velocity in such a way that the adhesive force between gas bubbles and solid matter § particles remain larger than the resultant of the forces acting on these complexes in the field of rotation. The length of the separation distance depends on the radius of curvature and the flow velocity.

Am Ende der Trennstrecke bildet sich die erwähnte Trennschicht, in die beispielsweise eine Trennschneide gebracht wird, welche die gasfreie Trübe oder Flüssigkeit vom Schaum abtrennt, und diese Trennung erfolgt momentan. Die beiden Teilströme können dann getrennt weitergeleitet oder weiterbehandelt werden.At the end of the separating distance, the aforementioned separating layer is formed, in which, for example, a cutting edge is brought, which separates the gas-free slurry or liquid from the foam, and this separation takes place at the moment. The two partial flows can then be passed on separately or treated further.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß sie größere Trennkräfte durch Verwendung der Zentrifugalkraft ermöglicht daß aber andererseits eine Zerstörung der einmal gebildeten Gasblase-Feststoff-Komplexe längs der Trennstrecke vermieden wird. Auf diese Weise wird eine sehr schnelle und effektive Abtrennung der flotierenden Partikel aus der Trübe bzw. Emulsion erreichtThe invention has the advantage that it enables greater separation forces by using centrifugal force but that on the other hand a destruction of the gas bubble-solid complexes once formed along the Separating distance is avoided. In this way a very quick and effective separation of the floating Reached particles from the turbidity or emulsion

Vorzugsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird dafür gesorgt, daß die einmal in der Begasungseinrichtung eingestellte Strömungsgeschwindigkeit auf der Trennstrecke eingehalten wird. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß die Trennstrecke einen dies ermöglichenden Querschnitt erhält Der Querschnitt kann rechteckig aber auch oval sein. Ein ovaler Querschnitt ermöglicht eine bessere Abtrennung der erwähnten Phasen.Preferably and according to a further feature of the invention, it is ensured that the once in the The gas flow rate set on the separating section is maintained. To this The purpose is that the isolating distance has a cross-section that enables this. The cross-section can be rectangular but also oval. An oval cross-section enables better separation of the mentioned phases.

Vorzugsweise umfaßt die rohrförmige Trennstrecke erfindungsgemäß einen Dreiviertel- bis einen Vollkreis. Es ist auch möglich, den gekrümmten Abstand der Trennstrecke spiralförmig zu gestalten.Preferably, the tubular separating section comprises according to the invention a three-quarter to a full circle. It is also possible to adjust the curved spacing of the Make the separation distance spiral.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung schematisch wiedergegeben istThe invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the drawing is shown schematically

Aus einer nicht dargestellten Konditionieranlage läuft beispielsweise bei 1 eine Feststoff-Wasser-Suspension bzw. eine Flüssig-Flüssig-Dispersion zu. Auf dem Abschnitt 2 der Anlage wird die Suspension bzw. Dispersion begast. Die dazu dienenden Vorrichtungen sind im einzelnen nicht dargestellt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, eine Druckluftleitung mit einer Fritte oder mit Sieben oder Düsen zu verschließen, weiche in den Strom ragen und die mit einem Kreis gekennzeichneten Gasbläschen einbringen. Die nicht notierenden Teilchen sind mit Dreiecken bezeichnet, Punkte kennzeichnen die notierenden Teilchen.A solid-water suspension runs out of a conditioning system (not shown), for example at 1 or a liquid-liquid dispersion. The suspension or dispersion is on section 2 of the system fumigated. The devices used for this purpose are not shown in detail. For example, it can be provided be to close a compressed air line with a frit or with sieves or nozzles, soft in the Reach out and bring in the gas bubbles marked with a circle. The particles not noting are marked with triangles, points mark the particles to be noted.

Durch die Begasung werden Gasblasen an die zu flotierenden Teilchen angelagert. Die dadurch gebildeten Gasblase-Feststoff-Komplexe sind in der Zeichnung mit Kreisen wiedergegeben, welche zur Hälfte ausgefüllt sind. Über einen kurzen, gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel gerade verlaufenden Abschnitt des dargestellten Strömungsweges gelangt die begaste Trübe bzw. Dispersion in eine Trennstrecke 3, welche rohrförmig ausgebildet ist und damit hinsichtlich ihres Querschnittes den vorher beschriebenen Teilen der Anlage entspricht Infolge der kreisförmigen Krümmung der Trennstrecke und der in der Trennstrecke auftretenden Strömungsgeschwindigkeit werden Zentrifugalkräfte auf die Teilchen in der Trübe ausgeübt. Diese führen dazu, daß die schwereren, nicht flotierenden Teilchen sowie auch die wenigen, flotierenden Teilchen, welche nicht an Gasbläschen angelagert werden konnten, nach außen getragen werden. Die leichteren Teilchen, d. h.Gas bubbles are deposited on the particles to be floated. The resulting gas bubble-solid complexes are shown in the drawing with circles, half of which are filled in. Over a short, according to the embodiment shown straight section of the flow path shown the gassed slurry or dispersion enters a T race track 3, which tubular construction and in terms of their cross-section the parts of the system described above corresponds to a result of the circular curvature of the isolating distance and Due to the flow velocity occurring in the separation section, centrifugal forces are exerted on the particles in the pulp. These lead to the heavier, non-floating particles as well as the few floating particles, which could not be attached to gas bubbles, being carried to the outside. The lighter particles, ie

insbesondere Gasbläschen sowie Gasblase-Feststoff-Komplexe bleiben dagegen am inneren Umfang der Trennstrecke, so daß sich am Ende der Trennstrecke 3 eine ausgeprägte Grenzschicht bildet.In contrast, gas bubbles and gas bubble-solid complexes in particular remain on the inner circumference of the Separating distance, so that a pronounced boundary layer is formed at the end of the separating distance 3.

In diese Grenzschicht ragt eine Trennschneide 4, welche d;e Schaumphase 5 von der Wasser-Feststoff-Suspension der nicht flotierenden Teilchen abtrennt, die mit 6 bezeichnet istA cutting edge 4 protrudes into this boundary layer, which d ; e foam phase 5 is separated from the water-solids suspension of the non-floating particles, which is denoted by 6

Wie erwähnt, können nach Abtrennung der beiden Phasen 5 und 6 diese Teilströme getrennt weitergeleitet und weiterbehandelt werden.As mentioned, after the two phases 5 and 6 have been separated off, these substreams can be passed on separately and be treated further.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: L Anlage zur Flotation, insbesondere von Steinkohle mit einer Begasungseinrichtung, z. B. aus einer konditionierte Trübe begasenden Metallfritte und einem Trennapparat, der als Trennstrecke ein Rohr aufweist, in das die die mit den in der Begasungseinrichtung gebildeten Gasblase-Feststoff-Komplexen enthaltende Trübe einläuft und in dem längs der Trennstrecke die Gasblase-Feststoff-Komplexe von •der Trübe abgetrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das die Trennstrecke bildende Rohr (3) kreisförmig oder mit sich änderndem Radius gekrümmt ist und eine Länge aufweist, die so auf die Krümmung und die Geschwindigkeit der Trübe abgestimmt ist, daß die Haftung der Gasblasen an den Feststoffteilchen erhalten bleibt und sich zwischen den Gasblase-Feststoff-Komplexen und den restlichen Feststoffteilchen der Trübe eine Grenzschicht bildet, in die eine Trennschneide (4) ragt, die am Ende der Trennstrecke angeordnet ist.L system for flotation, especially of hard coal with a gas supply, e.g. B. from a conditioned pulp fumigating metal frit and a separator, which is a pipe as a separator has, in which the with the gas bubble-solid complexes formed in the gassing device containing slurry enters and in which along the separation distance the gas bubble-solid complexes of • the pulp are separated, characterized by that the pipe (3) forming the separation distance is circular or curved with a changing radius and has a length which is so that the adhesion of the gas bubbles is coordinated with the curvature and the speed of the turbidity is retained on the solid particles and is between the gas bubble-solid complexes and the remaining solid particles of the sludge form a boundary layer into which a cutting edge (4) protrudes, which is arranged at the end of the isolating distance. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennstrecke (3) eine die Aufrechterhaltung der Strömungsgeschwindigkeit der Trübe in der Begasungseinrichtung (2) ermöglichenden Querschnitt aufweist.2. Plant according to claim 1, characterized in that the separating distance (3) is a maintenance the flow rate of the pulp in the gas injection device (2) enabling cross section having. 3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennstrecke einen rechteckigen oder einen ovalen Querschnitt aufweist. 3. Plant according to one of claims 1 or 2, characterized in that the isolating distance is a has a rectangular or oval cross-section. 4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennstrecke auf ihrem gekrümmten Abschnitt einen Dreiviertel- bis einen Vollkreis umfaßt.4. Installation according to one of claims 1 to 3, characterized in that the separating distance on its curved section comprises a three-quarter to a full circle. 5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gekrümmte Abschnitt der Trennstrecke (3) spiralförmig ist.5. Installation according to one of claims 1 to 4, characterized in that the curved section the separation distance (3) is spiral. 6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine getrennte Weiterleitung und Weiterbehandlung der von der Trennschneide (4) abgetrennten beiden Teilströme (5,6).6. System according to one of claims 1 to 5, characterized by a separate forwarding and further treatment of the two partial flows (5, 6) separated by the cutting edge (4).
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