DE2709711A1 - Gaseous agitation flotation cell - has gas supplied through hollow rubber body with many small orifices in vessel bottom - Google Patents

Gaseous agitation flotation cell - has gas supplied through hollow rubber body with many small orifices in vessel bottom

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Abstract

The installation consits of a trough (1) with the sludge supply (2) also carrying the flotation reagents. On one side there is a partition (3) terminating at the top with the overflow (4) adjustable in height. At the bottom of the partition there is an opening (5) for the discharge of the residual matter. Both the overflow and the opening (5) open into a chamber (6) through which the floating foamy substance, as well as the residue matter are emptied to the outside. At the bottom of the trough the gaseous medium is supplied through a pipe (13) connected to a distribution header (12) carrying several hollow rubber elements (1) forming a coherent mat. Each element is fitted with a number of small orifices which open up under gas pressure and admit the gaseous medium into the sludge, but close up when the gas pressure drops preventing ingress of sludge into the mat.

Description

Rührerlose Flotationszelle Stirrerless flotation cell

Die Erfindung bezieht sich auf eine rührerlose Flotationszelle mit einer Zuleitung für die Flotationstrübe und Flotationsreagenzien sowie mit getrennten Austrägen für das Schaumprodukt und das übrige Feststoff-Flüssigkeitsgemisch sowie mit einer am Boden der Zelle angeordneten Vorrichtung für die Zufuhr der gasförmigen Medien.The invention relates to a stirrer-free flotation cell a supply line for the flotation pulp and flotation reagents and with separate ones Discharge for the foam product and the remaining solid-liquid mixture as well with a device arranged at the bottom of the cell for supplying the gaseous Media.

Das Belüften der Flotationstrübe mit gasförmigen Medien, insbesondere mit Luft, erfolgt bei den bisher bekannten rührerlosen Flotationszellen, durch poröse, gasdurchlässige Böden aus Glasfritten, Sintermetall oder Kunstharz, die von den gasförmigen Medien von unten durchströmt werden und in die Flotationstrübe gelangen. Die Verwendung derartiger Böden für die Zuführung der gasförmigen Medien in die Flotationstrübe ist jedoch insofern von Nachteil, da sie ungleichmäßig große Porenöffnungen aufweisen, die einen ungleichmäßig starken Durchtritt der gasförmigen Medien zur Folge haben. Dies führt nicht nur zu einer ungleichmäßigen Belüftung der Flotationstrübe, sondern auch dazu, daß es an den Stellen der geringeren Gasströmung sehr rasch zu Verstopfungen kommt, die die Flotation insgesamt beeinträchtigen oder gar zum Erliegen bringt.Aerating the flotation pulp with gaseous media, in particular with air, takes place in the previously known stirrerless flotation cells, through porous, gas-permeable floors made of glass frit, sintered metal or synthetic resin, which are used by the gaseous media are flowed through from below and get into the flotation pulp. The use of such floors for the supply of gaseous media in the However, flotation pulp is disadvantageous in that it has unevenly large pore openings have, which have an unevenly strong passage of the gaseous media to Have consequence. This not only leads to uneven aeration of the flotation pulp, but also to the fact that it increases very quickly at the points of lower gas flow Blockages occur, which impair the flotation as a whole or even come to a standstill brings.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine rührerlose Flotationszelle zu schaffen, die unter Vermeidung der obengenannten Nachteile eine besonders gleichmäßige, intensive Belüftung der Flotationstrübe ermöglicht. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß für die Zufuhr der gasförmigen Medien, ein den Boden der Flotationszelle überdeckender, gummielastischer Hohlkörper mit einem oder mehreren Hohlräumen vorgesehen istw der an eine Druckleitung für die gasförmigen Medien angeschlossen ist, und der auf seiner Oberseite mit vielen feinen Gasaustrittsöffnungen versehen ist. Dadurch, daß gemäß der Erfindung für die Zufuhr der gasförmigen Medien ein den Boden der Flotationszelle überdeckender, gummielastischer Hohlkörper benutzt wird, der auf seiner Oberseite mit vielen feinen Austrittsöffnungen versehen ist, erfolgt ein Hindurchtreten der gasförmigen Medien durch diese Öffnungen nur unter Überdruck.The object of the invention is to provide a stirrerless flotation cell to create, while avoiding the above-mentioned disadvantages, a particularly uniform, enables intensive ventilation of the flotation pulp. This task is solved by that for the supply of the gaseous media, a covering the bottom of the flotation cell, rubber-elastic hollow body with one or more cavities is provided is connected to a pressure line for the gaseous media, and on his The top is provided with many fine gas outlet openings. In that according to of the invention for the supply of the gaseous media in the bottom of the flotation cell covering, rubber-elastic hollow body is used, which is on its top is provided with many fine outlet openings, the penetration occurs gaseous media through these openings only under excess pressure.

Sobald die im Hohlkörper befindlichen gasförmigen Medien nicht mehr unter Überdruck stehen, schließen sich die im gummielastischen Körper angeordneten Gasaustrittsöffnungen von selbst, so daß weder Flüssigkeit- noch Feststoffteilchen in diese Öffnungen eindringen und sie verstopfen können. Auch besteht bei der rührerlosen Flotationszelle gemäß der Erfindung keine Versandungsgefahr, da die in der Flotationstrübe vorhandenen groben und feinen Feststoffteilchen von den über die gesamte Bodenfläche düsenförmig ausströmenden gasförmigen Medien,ständig fließbettartig aufgelockert und zum Austragsende der Flotationszelle hin bewegt werden. Zum besseren Transport der Feststoffrückstände in der Flotationstrübe kann der Boden der Flotationszelle zum Austragsende hin auch entsprechend geneigt ausgebildet sein.As soon as the gaseous media in the hollow body are no longer are under overpressure, those arranged in the rubber-elastic body close Gas outlet openings by themselves, so that neither liquid nor solid particles penetrate into these openings and clog them. Also exists with the agitatorless Flotation cell according to the invention no risk of silting up, since the in the flotation pulp coarse and fine solid particles present over the entire floor area gaseous media flowing out in the form of a nozzle, constantly fluid bed-like loosened and moved towards the discharge end of the flotation cell. For the better The bottom of the flotation cell can transport the solid residues in the flotation pulp be designed to be inclined accordingly towards the discharge end.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.Further details, features and advantages of the invention result from the following explanation of one shown schematically in the drawing Embodiment.

Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch eine als Trog ausgebildete Flotationszelle gemäß der Erfindung Figur 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 in Figur 1 Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, besteht die Flotationszelle gemäß der Erfindung aus einem rechteckigen Trog 1, der auf seiner linken Seite mit einer Zuleitung 2 far die Flotationstrübe und die Flotationsreagenzien versehen ist. Auf der rechten Seite ist am oberen Ende der Querwandung 3 des Troges 1 ein Uberlaufgewehr 4 angeordnet, das in seiner Höhe verstellbar usgibildet ist. Ferner befindet sich in der Querwandung 3 eine Öffnung 5 für den Austrag der Rückstände, bzw. des Feststoff-Flüssigkeitsgemisches. Am Trog 1 ist ferner für die Aufnahme des Trogüberlaufes und der Feststoff-Flüssigkeitsrückstände eine Kammer 6 angeschlossen, aus der das aus dem Trog abgeführte Feststoff-Flüssigkeitsgemisch kontinuierlich nach unten abgeführt wird.The figures show: FIG. 1 a longitudinal section through a trough designed as a trough Flotation cell according to the invention Figure 2 shows a section along the line 11-11 in Figure 1 As Figures 1 and 2 show, there is the flotation cell according to the invention from a rectangular trough 1, which on its left side with a supply line 2 for the flotation pulp and the flotation reagents is provided. On the right Side an overflow rifle 4 is arranged at the upper end of the transverse wall 3 of the trough 1, which is adjustable in height. It is also located in the transverse wall 3 an opening 5 for discharging the residues or the solid-liquid mixture. On trough 1 is also for receiving the trough overflow and the solid liquid residues a chamber 6 is connected, from which the solid-liquid mixture discharged from the trough is continuously discharged downwards.

Ferner ist, wie insbesondere die Figur 2 zeigt, an der Seitenlängswandung 7 des Troges 1, eine im oberen Bereich an der Längswandung entlanggeführte Schaumaustragsrinne 8 vorgesehen.Furthermore, as shown in particular in FIG. 2, is on the longitudinal side wall 7 of the trough 1, a foam discharge channel guided along the longitudinal wall in the upper area 8 provided.

Ferner befindet sich oberhalb der Längswandung 7 ein ebenfalls in Längsrichtung der Wandung verlaufendes Schaumaustragsorgan 9 das aus einer Welle mit daran befestigten gleichgroßen Flügeln (Paddeln) besteht.Furthermore, there is a likewise in above the longitudinal wall 7 Foam discharge element 9 extending in the longitudinal direction of the wall and consisting of a shaft with attached wings of the same size (paddles).

Für die Zufuhr der gasförmigen Medien sind gemäß der Erfindung am Boden des Troges 1 als gummielastische Hohlkörper mehrere in Längsrichtung des Troges verlaufende, schlauchförmig ausgebildete Elemente 10 angeordnet, die auf der Oberseite mit vielen feinen Gasaustrittsöffnungen 11 versehen sind. Die schlauchförmig ausgebildeten Elemente 10 sind hierbei so angeordnet, daß sie den gesamten Boden des Troges 1 überdecken. Die schlauchförmig ausgebildeten Elemente 10 stehen, wie die Figur 1 zeigt, mit einem quer zu den schlauchförmigen Elementen 10 verlaufenden, aus Kunststoff oder Metall bestehendem Rohr 12 in offener Verbindung, an das eine Druckleitung 13-für die Zufuhr der gasförmigen Medien - von außen angeschlossen ist.For the supply of the gaseous media are according to the invention on Bottom of the trough 1 as a rubber-elastic hollow body several in the longitudinal direction of the trough extending, tubular elements 10 arranged on the top are provided with many fine gas outlet openings 11. The tubular ones Elements 10 are arranged in such a way that they cover the entire bottom of the trough 1 cover. The tubular elements 10 stand, like FIG. 1 shows, with a transverse to the tubular elements 10, made of plastic or metal existing pipe 12 in open connection to which a pressure line 13-for the supply of the gaseous Media - connected from the outside is.

Im Betrieb werden der als Trog ausgebildeten rührerlosen Flotationszelle gemäß der Erfindung die FlotationstrUbe und die Flotationsreagenzien über die Zuleitung 2 an der Stirnseite zugeführt. Gleichzeitig werden die gasförmigen Medien, in der Praxis Luft, unter Druck durch die Leitung 13 und das Rohr 12 in die schlauchförmig ausgebildeten Elemente 10 eingeleitet.In operation, the stirrerless flotation cell, which is designed as a trough According to the invention, the flotation pulp and the flotation reagents via the supply line 2 fed at the front. At the same time, the gaseous media in the Practice air, under pressure, through line 13 and tube 12 into the tubular shape formed elements 10 initiated.

Durch die auf der Oberseite dieser gummielastischen, schlauchförmig ausgebildeten Elemente 10 angeordneten vielen feinen Austrittsöffnungen 11 gelangt die Druckluft - in gleichmäßig über den Boden des Troges fein verteilter Form - von unten in die im Trog befindliche mit Flotationsreagenzien versetzte Flotationstrübe. Von den feinen Luftbläschen werden die in der Flotationstrübe vorhandenen, zu flotierende Feststoffpartikel erfaßt und mit nach oben aufgeschwommen, von wo sie zur Seite hin in die Schaumaustragsrinne 8 ausgetragen werden. Der Schaumaustrag wird durch das mit vier FlügeD tPaddeln) versehene Organ 9 (Schaumabstreifpaddel) wirksam unterstützt.Due to the on top of this rubber-elastic, tubular formed elements 10 arranged many fine outlet openings 11 arrives the compressed air - in a finely distributed form evenly over the bottom of the trough - from below into the flotation pulp which is located in the trough and which has been mixed with flotation reagents. From the fine air bubbles those present in the flotation pulp become to be floated Solid particles captured and floated upwards, from where they moved to the side be discharged into the foam discharge channel 8. The foam discharge is through effectively supports the organ 9 (foam scraper paddle) provided with four flights (paddles).

Die übrigen als Rückstand in der Flotationstrübe vorhandenen Feststoffkomponenten werden aus dem Trog 1 durch die in der Querwandung 3 angeordnete Öffnung 5 in die Kammer 6 ausgetragen, von wo sie nach unten abgeführt werden. Auch der Flüssigkeitsüberlauf, der durch das nach oben und unten verstellbare Überlaufrohr 4 geregelt werden kann, gelangt ebenfalls in die Kammer 6 und wird von dort zusammen mit den durch die Öffnung 5 in die Kammer austretenden Feststoffkomponenten nach unten hin abgeführt.The remaining solid components present as residue in the flotation pulp are from the trough 1 through the opening 5 arranged in the transverse wall 3 into the Chamber 6 discharged from where they are discharged downwards. Also the liquid overflow, through the overflow pipe that can be adjusted upwards and downwards 4 regulated can be, also enters the chamber 6 and is from there together with the solid components exiting through the opening 5 into the chamber downwards discharged.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung der in den Figuren 1 und 2 dargestellten, schlauchförmig ausgebildeten gummielastischen Hohlkörper wird sehr vorteilhaft eine über die gesamte Bodenfläche der Flotationszelle, bzw. des Flotationstroges gleichmäßig verteilte Belüftung der Flotationstrübe erzielt. Eine Verstopfung oder Verkrustung der in den schlauchförmig ausgebildeten gummielastischen Körpern 10 angeordneten feinen Öffnungen 11 wird sehr vorteilhaft vermieden, weil sich die Öffnungen bei nachlassendem Gasdruck - aufgrund der Elastzität - sofort schließen, so daß in diese Öffnungen weder Flotationstrübe noch Feststoffe eindringen können. Auch ist die Gefahr von Feststoffansammlungen, bzw. Ablagerungen (Versandung auf dem Boden der Flotationszelle nicht gegeben, da insbesondere die zu Ablagerungen neigenden groben und schweren Feststoffteilchen durch die aus dem gummielastischen Hohlkörper unter Druck nach oben austretenden, au fperl enden Luftblasen fließbettartig aufgelockert werden. Auch ist, wie Figur 1 zeigt, der Boden des Flotationstroges 1 zum Gutaustragende hin leicht geneigt, so daß der Austrag der nicht flotierenden Feststoffkomponenten auch dadurch wirksam unterstützt wird. Ferner können bei der rührerlosen Flotationszelle gemäß der Erfindung die aus gummielastischen Hohlkörper bestehenden Belüftungsorgane weitestgehend vor Korrosions- und Verschleißerscheinungen dadurch bewahrt werden, daß man für diese schlauchförmig ausgebildeten Elemente gummielastischen Kunststoff wählt, der bei den in Flotationszellen üblichen PH-Werten und Reagenzienkonzentrationen nicht angegriffen wird. Hierfür können auch gummielastische Kunststoffschläuche eingesetzt werden, wie sie beispielsweise zum Besprengen von rechteckigen Rasenflächen benutzt werden.The inventive arrangement and design of the figures 1 and 2 shown, tubular rubber-elastic hollow body is very advantageous over the entire floor area of the flotation cell, or of the flotation trough evenly distributed aeration of the flotation pulp achieved. A clogging or encrustation of the rubber-elastic in the hose-shaped Fine openings 11 arranged on bodies 10 is very advantageously avoided because the openings close immediately when the gas pressure drops - due to the elasticity close so that neither flotation pulp nor solids penetrate into these openings can. There is also the risk of solid build-up or deposits (silting not given on the bottom of the flotation cell, since in particular that leads to deposits Tending coarse and heavy solid particles due to the rubber elastic Hollow bodies under pressure escaping upwards, pumping air bubbles into a fluidized bed be loosened up. Also, as FIG. 1 shows, is the bottom of the flotation trough 1 slightly inclined towards the discharge end, so that the discharge of the non-floating Solid components is also effectively supported thereby. Further can in the stirrerless flotation cell according to the invention from rubber-elastic Hollow body existing ventilation organs largely from corrosion and wear and tear be preserved in that one for these tubular elements Selects rubber-elastic plastic with the usual pH values in flotation cells and reagent concentrations are not affected. Rubber-elastic ones can also be used for this Plastic hoses are used, such as those used for sprinkling rectangular lawns can be used.

Hierbei sind jeweils drei schlauchförmige Kanäle in einer im Querschnitt etwa rechteckförmig ausgebildeten Kunststoffhülle angeordnet. Derartigegummielastische Kunststoffschläuche sind nicht nur hinsichtlich des VerschleiR7sehr widerstandsfähig sondern lassen sich im Bedarfsfall auch sehr rasch und kostensparend auswechseln. Im übrigen kann bei der rührerlosen Flotationszelle gemäß der Erfindung die Zufuhr der gasförmigen Medien mit verhältnismäßig geringem Uberdruck bewerkstelligt werden. Auch besteht die Möglichkeit über den Druck der zugeführten gasförmigen Medien (Luft) und damit den Luftvolumenstrom der Anlage, beispielsweise in Abhängigkeit vom automatisch gemessenen Wertstoffgehalt des Konzentrates oder des Restwertstoffgehaltes der Abgänge der Flotationstrübe zu regeln. Auch kann sehr vorteilhaft die Zufuhr der gasförmigen Medien bzw.Here are three tubular channels in one in cross section approximately rectangular plastic sleeve arranged. Such rubber-elastic Plastic hoses are not only very resistant to wear and tear but can also be exchanged very quickly and cost-effectively if necessary. In addition, in the case of the stirrerless flotation cell according to the invention, the feed the gaseous media can be accomplished with a relatively low excess pressure. There is also the possibility of using the pressure of the gaseous media (air) supplied and thus the air volume flow of the system, for example as a function of the automatic measured content of recyclable material in the concentrate or the residual material content of the waste to regulate the flotation pulp. It can also be very advantageous to supply the gaseous Media resp.

der Luftstrom den übrigen Betriebsparametern, wie Trübevolumendurchsatz, Reagenzienzusatz oder dgl. angepaßt werden.the air flow the other operating parameters, such as turbidity volume throughput, Reagent addition or the like. Be adapted.

Wenn man, wie vorhin erwähnt, als gummielastische'im Querschnitt rechteckförmig abgebildete Hohlkörper (Gartenschläuche) benutzt, die in Längs- oder Querrichtung auf dem Boden des Flotationstroges dicht nebeneinander gelegt werden, erhält man eine rührerlose Flotations-Zelle einfachster und billigster Bauart.If one, as mentioned before, as rubber-elastic 'in cross-section rectangular depicted hollow bodies (garden hoses) used in the longitudinal or transverse direction are placed close to each other on the bottom of the flotation trough, one obtains a stirrerless flotation cell of the simplest and cheapest type.

Außer einem Schaumabstreifpaddel an den Längsoberkanten des Troges hat diese rührerlose Flotationszelle keine bewegten Teile. Auch herrscht in der Flotationszelle praktisch keine Turbulenz, was besonders wichtig ist, wenn die FlotationsteVbe Feststoff-Flocken enthält, die für den Flotationserfolg wichtig sind, und die durch Scheerkräfte in einer turbulenten Strömung zerstört würden. Auch kann durch eine starke Turbulenz in der Flotationstrübe die Selektivität durch Rückvermischung beeinträchtigt werden. Alle diese Nachteile werden durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen sehr vorteilhaft ausgeschaltet.Except for a foam scraper paddle on the longitudinal upper edges of the trough this stirrerless flotation cell has no moving parts. Also prevails in the Flotation cell practically no turbulence, which is particularly important when the flotation tubes Contains solid flakes, which are important for the success of the flotation, and which through Shear forces would be destroyed in a turbulent flow. Can also be through a strong turbulence in the flotation pulp affects the selectivity by back-mixing will. The measures according to the invention make all of these disadvantages very advantageous switched off.

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Claims (2)

Patentansprtiche 1. RUhrerlose Flotationszelle mit einer Zuleitung für die Flotationstrübe und Flotationsreagenzien sowie mit getrennten Austrägen für das Schaumprodukt und das übrige Feststoff-Flüssigkeitsgemisch sowie mit einer am Boden der Zelle angeordneten Vorrichtung für die Zufuhr der gasförmigen Medien, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für die Zufuhr der gasförmigen Medien, ein den Boden der Flotationszelle überdeckender, gummielastischer Hohlkörper mit einem oder mehreren Hohlräumen vorgesehen ist, der an eine Druckleitung für die gasförmigen Medien angeschlossen ist, und der auf seiner Oberseite mit vielen feinen Gasaustrittsöffnungen versehen ist. Patent claims 1. Stirrerless flotation cell with one feed line for the flotation pulp and flotation reagents as well as with separate discharges for the foam product and the remaining solid-liquid mixture as well as with a device arranged at the bottom of the cell for the supply of gaseous media, d u r c h e k e k e n n n z e i c h n e t that for the supply of the gaseous media, with a rubber-elastic hollow body covering the bottom of the flotation cell one or more cavities is provided, which is connected to a pressure line for the gaseous media is connected, and on its top with many fine Gas outlet openings is provided. 2. Rührerlose Flotationszellen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen rechteckigen Trog, bei dem am Boden als Hohlkörper mehrere, in Längsrichtung des Troges verlaufende, schlauchförmig ausgebildete Elemente angeordnet sind.2. Stirrerless flotation cells according to claim 1, characterized by a rectangular trough with several hollow bodies on the bottom in the longitudinal direction the trough extending, tubular elements are arranged.
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