DE2925457C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vor­ richtung, um die in einer Flüssigkeit suspendierte Stoffe mittels Gasblasen schwimmbar zu machen.

Zu diesem Zweck wird einer zu flotierenden Flüssig­ keit, nachstehend als a) bezeichnet, eine mit Gas, insbesondere mit Luft, angereicherte Flüssigkeit, nachstehend als b) bezeichnet, aufgegeben, wobei sich das gelöste Gas entspannt und eine große Anzahl von kleinen Gasblasen sich bildet, an denen sich die suspendierten Partikel der Flüssigkeit a) anhaften und mit aufsteigen.

Ein solches Verfahren wird in der DE-OS 24 60 623 beschrieben.

Die Gasblasenadhäsion stößt aber auf größere Schwierigkeiten, wenn die Gasblasen im Vergleich zu den aufschwämmbar zu machenden Partikeln größer sind.

Nachteilig sind hierbei die relativ großen Gasblasen, da die Gasblasenadhäsion, wenn die Gasblasen im Ver­ gleich zu den aufzuschwimmenden Partikeln größer sind, auf Schwierigkeiten stößt. Auch ist dem Aufschwämm­ effekt eine Grenze gesetzt, wenn sich die Gasblasen zu größeren Blasen verbinden.

Aufgabe der Erfindung ist es, den mit den Gasblasen erreichbaren Aufschwämmeffekt zu optimieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Einführung der Flüssigkeit b) in aufeinander­ folgenden Stufen erfolgt, und zwar so, daß erst die Konzentration des aufgelösten Gases in der Flüssigkeit a) ohne Gasblasenbildung angehoben wird, und dann durch weitere Zufuhr von Flüssig­ keit b) die Erzeugung der äußerst wirkungsvollen kleinen Gasblasen erfolgt.

Erfindungsgemäß wird das Gas mittels der Flüssig­ keit b) in aufeinanderfolgenden Stufen eingeführt, so daß zunächst eine Saturierung der Flüssigkeit a) erzielt wird und in nachfolgenden Stufen eine ge­ nügende Anzahl von für Aufschwämmzwecke geeigneten Gasblasen erzeugt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 und 3 bezeichnet.

lnsbesondere wird diese stufenweise Einführung von Gas mittels der Einführung mit der Flüssigkeit b) erfolgen.

Die Erfindung betrifft außerdem eine für die Durch­ führung dieses Verfahrens bestimmte Vorrichtung wie sie in den Ansprüchen 4 bis 6 bezeichnet ist.

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der

Fig. 1 eine Aufsicht der Vorrichtung nach der Erfindung ist und

Fig. 2 ein Querschnitt auf der Linie II-II aus Fig. 1.

Die gezeigte Vorrichtung umfaßt ein Becken 1, in dem z.B. ein Plattenabscheider 2 winklig zur horizontalen Ebene angeordnet ist. Mit Hilfe der Trennwand 3 wird dieses Becken 1 aufgeteilt, in eine Ablaufkammer 5 und eine Zufuhrkammer 4 über der geneigten oberen Fläche des Plattenabscheiders 2 mit einem dreieckigen Querschnitt. Auf der anderen Seite vom Becken 1 ist ein Überlaufwehr 7 vorgesehen, über das eine schwimmende Schicht 8 zu einem Ablauf­ trog 9 fließen kann, der mit einem Ablaufkanal 10 in Verbindung steht.

Wenn nötig, können Schaumkellen oder dergleichen verwendet werden, um Schicht 8 auf Wehr 7 hin zu bewegen. Die Ablaufkammer 5 ist andererseits mit einem Überlaufwehr 11 versehen, um den Flüssig­ keitsspiegel im Becken 1 zu bestimmen, gefolgt von einem Ablauftrog 12 und einem Ablaufkanal 13 für die flotierte Flüssigkeit.

Nahe der tiefsten Stelle von Raum 6 des Beckens 1 liegt ein Zulaufrohr 14, das mit durchgehenden oder unterbrochenen Öffnungen 15 versehen ist.

Außerhalb des Beckens 1 steht das Zulaufrohr 14 mit einem Zulaufkanal 16 in Verbindung, und eine Zulauf­ düse reicht in das Zulaufrohr 14 hinein. Diese Zu­ laufdüse 17 ist mittels eines Entleerungsventils 18 mit einem Kanal 19 verbunden, der an eine nicht gezeigte Pumpe angeschlossen ist, mittels deren Druckgase, insbesondere Luft, der Flüssigkeit b) zugeführt werden.

Auf diese Weise wird in der durch Zulaufkanal 16 zugeführten Flüssigkeit a) eine große Anzahl von Gasblasen erzeugt und zwar durch den abrupten Drucknachlaß der mit Gas gesättigten Flüssigkeit b). Diese Blasen können sich an die in der Flüssig­ keit a) suspendierten Partikel anheften und auf­ schwämmen zur Schicht 8 hin.

Danach fließt die Flüssigkeit a) durch Platten­ abscheider 2, in dem die verbliebenen leichteren Partikel und Gasblasen abgeschieden werden, möglicherweise vorhandene schwere Partikel werden hier abgelagert und in einem Trichter 24 gesammelt. Die gereinigte Flotationstrübe fließt über Über­ laufwehr 11 zu Ablaufkanal 13 ab.

Es hat sich gezeigt, daß der Flotationseffekt be­ trächtlich verbessert werden kann, wenn man im Zulaufkanal 16 zusätzliche Einspritzdüsen 20 und entsprechende Entspannungsventile 21 einbaut, die ebenfalls mit Kanal 19 als Druckleitung verbunden sind. Entspannungsventil 18 kann dementsprechend sparsamer eingestellt werden, um die durch Zulauf­ düse 17 eingespritzte Menge unter Druck stehender Flüssigkeit b) entsprechend der durch die Einspritz­ düsen 20 eingeführten Menge herabzusetzen.

Der Abstand zwischen den zusätzlichen Einspritz­ düsen 20 wird dann so gewählt, daß unter Berück­ sichtigung der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit a) in Zulaufkanal 16 genügend Zeit für die Auflösung des Gases in der Flüssigkeit a) vorhanden ist, wodurch der Gassättigungsgrad ver­ bessert wird.

Versuche haben ergeben, daß der Aufschwämmeffekt der Gasblasen, d.h. das Verhältnis zwischen den an suspendierten Partikeln anhaftenden Gasmengen und der Gesamtgasmenge des zugeführten Gases auf diese Weise beträchtlich verbessert werden kann, so daß selbst eine wesentlich kleinere Menge unter Druck stehender Flüssigkeit b) verwendet werden kann. Dies führt zu entsprechenden wesentlichen Energieeinsparungen, außerdem kann die Kompressions­ pumpe kleiner gehalten werden, wodurch ebenfalls Kosten eingespart werden.

Im Zulaufkanal 16 ist oft eine Verengung 22 vor­ handen und eine Zuleitung 23 öffnet sich vor der Verengung in den Zulaufkanal 16 hinein, um ein Flotationsmittels, z.B. ein Polyelektrolyt, ein­ zuführen.

Es hat sich gezeigt, daß wenn an einer Zuleitung 23 eine zusätzliche Gaseinspritzdüse 16′ mit einem Rückschlagventil 17′ vorgesehen wird, man einen beträchtlich besseren Effekt erzielt, wenn das so eingespritzte Reagenz eine Herabsetzung der Ober­ flächenspannung bewirkt, sinkt der Überdruck in den Gasblasen entsprechend, so daß die Auflösungs­ tendenz der Gasblasen herabgesetzt wird.

Dies kann einen zusätzlichen vorteilhaften Einfluß auf den Abscheideeffekt der Gasblasen haben.

Ein weiterer Vorteil ist, daß das Entspannungs­ ventil 18, das bei den bekannten Vorrichtungen eine ziemlich große Menge mit Flüssigkeit b) durchlassen soll, wesentlich kleiner ausgelegt werden kann, wenn das Verfahren der Erfindung angewandt wird. Dies führt ebenfalls zu be­ trächtlichen Kosteneinsparungen. Die Verwendung eines Plattenabscheiders 2 ist nicht erforderlich, wenn man nur mit Gasblasen eine ausreichende Schwimmfähigkeit der zu ent­ fernenden Teilen erreichen kann.

Außerdem kann die Zufuhr von zusätzlichen Substanzen an anderen Stellen, z.B. im Becken 1 selbst, erfolgen.

Wenn wenigstens ein Teil von Zulaufkanal 16 als offener Trog ausgebildet ist, kann die Wirkung der durch die Einspritzdüse 20 eingeführten unter Druck stehenden Flüssigkeit b) direkt sichtbar gemacht werden, was die Einstellung der Rückschlagventile 21 vereinfacht.

Claims (6)

1. Verfahren zur Flotation bei der der zu flotierenden Flüssigkeit (a) bei gleichem Druck und gleicher Temperatur eine mit Gas übersättigte Flüssigkeit (b) zugeführt wird, die vor Einführung in die Flüssig­ keit (a) entspannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführung der Flüssigkeit (b) in aufeinander­ folgenden Stufen erfolgt, und zwar so, daß erst die Konzentration des aufgelösten Gases in der Flüssig­ keit (a) ohne Gasblasenbildung angehoben wird, und dann durch weitere Zufuhr von Flüssigkeit (b) die Erzeugung der äußerst wirkungsvollen kleinen Gas­ blasen erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführung der Flüssigkeit (b) an ver­ schiedenen hintereinanderliegenden Stellen statt­ findet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit der Zufuhr von Flotations­ reagenzien auch gleichzeitig die Flüssigkeit (b) zugeführt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einleitvorrichtung für die Flüssigkeit (b) in die Flüssigkeit (a) in auf­ einanderfolgenden Stufen angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einleitvorrichtung mit mehreren Einspritz­ düsen (17, 20) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für die Flotationsreagenzienzufuhr eine zusätzliche Düse (16′) zur Zuleitung (23) angeordnet ist.