DE3008250A1

DE3008250A1 - Flotationsvorrichtung

Info

Publication number: DE3008250A1
Application number: DE19803008250
Authority: DE
Inventors: Takeshi Takakuwa
Original assignee: Nagata Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Nagata Seisakusho Co Ltd
Priority date: 1979-03-03
Filing date: 1980-02-29
Publication date: 1980-09-04
Also published as: US4290886A; JPS55116454A; CA1130018A; JPS5717586B2; AU513557B2; AU5594180A; DE3008250C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Konstruktion für eine Flotationsvorrichtung mit einer neuartigen Oberflächenflotationstechnik zum Einsatz bei der Anreicherung, Kohleaufbereitung, Naßaufbereitung, Brenn- und Heizstofflösungsbehandlung ("fuel solution treatment") und dergleichen.

In der Vergangenheit sind unterschiedliche Arten derartiger Vorrichtungen vorgeschlagen worden, von denen die Konstruktion WEMCO 1+1 und DENVER D-R weit verbreitet sind.

Wie aber unten unter Bezug auf die Zeichnung ausführlicher beschrieben wird, haben diese bekannten Vorrichtungen verschiedene Nachteile. Insbesondere werden in Vorrichtungen des Typs WEMCO 1+1 die abgesetzten Teilchen unzweckmäßigerweise in der Flüssigkeit verstreut infolge des Vorliegens eines großen freien Raums in der Zelle. Ein weiterer Nachteil ist das als "Kurzschluß" bezeichnete Phänomen, bei dem ein Teil der zu behandelnden Lösung unmittelbar zur Auslaßseite der Einheit übertragen wird, ohne flotiert zu werden.

Was den Typ DENVER D-R anbetrifft, ist die Flotationsleistung infolge der speziellen Konstruktion, wie unten ausführlicher erläutert wird, begrenzt. Zusätzlich tritt auch bei dieser Konstruktion das unerwünschte "Kurzschließen"" auf. Weiterhin benötigt diese Konstruktion ein Gebläse für die Luftzufuhr.

03 0 036/08C

ORIQtNAL INSPECTED

Es ist daher ein wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Flotationsvorrichtung mit einem neuartigen Oberflächenflotationsverfahren anzugeben, bei der das "Kurzschließen" der Lösung vermieden ist, um eine hohe Präzision des Sortierens ("sorting") sowie eine hohe Flotationskapazität bei verringertem Leistungsaufwand, Volumen und Montagefläche zu gewährleisten, so daß die oben erwähnten Schwierigkeiten aus dem Stand der Technik beseitigt werden.

Zu diesem Zweck ist eine Drehflügeleinheit mit oberen und unteren Flügeln sowie einer Trennplatte zwischen einem oberen und einem unteren Rohr koaxial mit diesen Rohren in geringer Tiefe unter dem Flüssigkeitsspiegel angeordnet. Diese Drehflügeleinheit ist dazu gedacht, sowohl Blasen in der Flüssigkeit zu erzeugen als diese auch in Bewegung zu halten. Ein Einlaß und ein Auslaß sind in erheblichem Abstand voneinander angeordnet, um das unerwünschte Kurzschließen der Flüssigkeit zu verhindern. Weiterhin ist ein Stabilisator für die Flüssigkeitsoberfläche vorgesehen, der den Flüssigkeitsspiegel stabilisiert und die Flotationsleistung erhöht. Die Drehflügeleinheit ist im Oberflächenbereich der Flüssigkeit angeordnet, um die zum Antrieb derselben erforderliche Leistung zu senken·

Insbesondere weist die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung eine trichterförmige Flüssigkeitszelle, eine Blasen erzeugende Einrichtung mit einem oberen Rohr, das oben zur Atmosphäre offen ist und mit seinem unteren Ende in die in der Zelle enthaltene Flüssigkeit taucht, einem unteren Rohr, das koaxial mit dem oberen Rohr vollständig in die Flüssigkeit eingetaucht ist und dessen oberes Ende in einem vorbestimmten Abstand vom unteren Ende des oberen Rohrs liegt,

um zwischen den Rohren einen Abstandsbereich auszubilden, der in einer geringen Tiefe unter der Oberfläche der Flüssigkeit liegt, und eine Drehflügeleinheit auf, deren Dicke bzw. axiale Höhe im wesentlichen gleich dem vorbestimmten Abstand im Abstandsbereich ist und die so liegt, daß die flache Trennplatte im wesentlichen in der Mitte der Höhe des Abstandsbereichs liegt. Ein Spiegelstabilisator mit mindestens einem kegelstumpfförmigen Element mit oder ohne Perforation nimmt eine Vielzahl von Leitplatten auf, die einer Drehung der Flüssigkeit entgegenwirken, wobei das kegelstumpf förmige Element so liegt, daß es die Blasen erzeugende Einrichtung koaxial mit dieser umgibt. Ein Einlaßkanal hat ein im Bereich nahe dem unteren Ende der Flüssigkeitszelle mündenden Einlaß und ein Auslaßkanal hat einen Auslaß, der vom Einlaß und auch vom unteren Ende des Stabilisators beabstandet ist.

Diese und andere Ziele und vorteilhafte Besonderheiten der vorliegenden Erfindung sollen nun unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung an einer bevorzugten Ausführungsform ausführlich erläutert werden.

Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch eine bekannte Flotationseinheit des Typs WEMCO 1+1;

Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch eine bekannte Flotationseinrichtung des Typs DENVER D-R;

Fig. 3 ist ein Vertikalschnitt durch eine Flotationseinheit nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf der Linie III-III der Fig. 4;

Fig. 4 ist ein waagerechter Schnitt auf der Linie IV-IV der Fig. 3;

0 3 0 0 3 6/0883

ORIOINAL INSPECTED

ί8250

- r-

Fig. 5 ist ein Schnitt auf der Linie V-V der Fig. 4;

Fig. 6 ist eine Perspektivdarstellung, die die Lagezuordnung des oberen und des unteren Rohrs sowie einer Streueinrichtung in der in Fig. 3 gezeigten Flotationseinheit zeigt.

Bevor die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben wird, sollen zunächst die bekannten Flotationskonstruktionen erläutert werden, um die Nachteile des Standes der Technik und an ihnen die von der Erfindung zu lösende technische Aufgabe darzulegen.

Die Fig. 1 zeigt eine Flotationseinheit des Typs WEMCO 1+1 mit einem Läufer 2', der Bläschen erzeugen soll und im wesentlichen in der Mitte der Zelle 1' liegt. Ein Verbindungsrohr 4¹ liegt unter dem Läufer 2' koaxial mit diesem.Weiterhin liegt unter dem Verbindungsrohr 4' eine Platte 5'. Im Betrieb wird Luft durch ein Lüftungsrohr 3' eingeführt und mit der Flüssigkeit vom Läufer 2' umgerührt und löst sich zu Bläschen auf, die dann mit einer Streueinrichtung 6¹ freigesetzt und in der Flüssigkeit verteilt werden. Die abgesetzten Teilchen werden durch das Verbindungsrohr 4' vollständig abgesaugt. Diese Teilchen verteilen sich aber über einen Raum 8' erheblicher Größe in der Zelle 1'.

Zusätzlich findet das bereits erwähnte "Kurzschließen" der Flüssigkeit statt, so daß ein Teil der Flüssigkeit unmittelbar vom Einlaß zum Auslaß strömen kann.

Die Fig. 2 zeigt eine andere herkömmliche Flotationseinheit des Typs DENVER D-R. Bei dieser Konstruktion liegt ein Läufer 2" nahe dem Boden einer Zelle 1" und wird über eine Welle angetrieben, die etwa in der Mitte der Zelle 1" abwärts ver-

0 3„j3 6 /0 3

^J fED

läuft. Den Läufer 2" umgibt ein Hilfstrichter 4", der seinerseits von einem die Antriebswelle umgebenden Rohr gehalten wird. Im Betrieb durchrührt der Läufer 2" die Flüssigkeit im unteren Zellenteil, so daß die Teilchen sich nicht absetzen, sondern sich im Hilfstrichter 4" ansammeln und in den Flotationsbereich zurückströmen. Die Saugkraft des Hilfstrichters kann jedoch nicht den gesamten Zellbereich erfassen, so daß der Effekt des Strömungsumlaufs auf den Flotationsbereich nicht sehr ausgeprägt ist. Zusätzlich ist das erwähnte "Kurzschließen" der Flüssigkeit unvermeidbar; auch erfordert diese Konstruktion ein Gebläse für die Luftzufuhr.

Diese Nachteile des Standes der Technik werden mit der Flotationseinheit nach der vorliegenden Erfindung vermieden, die nun an einer bevorzugten Ausführungsform ausführlich beschrieben werden soll.

Die Fig. 3 zeigt im Schnitt eine Flotationseinheit nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Konstruktion weist eine trichterförmige Zelle 1 mit geneigten Wandungen auf, die den Boden 1a der Zelle mit ihrem oberen Ende 1b verbinden, das eine größere Fläche als der Boden hat. In der dargestellten Ausführungsform ist die trichterförmige Zelle 1 im waagerechten Schnitt vieleckig. Ein oberes Rohr 2a und ein unteres Rohr 2b sind koaxial in der Zelle angeordnet. Die gemeinsame Achse der Rohre ist eine Vertikale, die durch den Zellboden 1a im wesentlichen in dessen Mittelpunkt verläuft. Das obere und das untere Rohr 2a, 2b sind mit zugehörigen (nicht gezeigten) Armen, die von der Wand 1a der Zelle 1 radial einwärts verlaufen, so gelagert, daß das obere Ende der unteren Rohre 2a vom unteren Ende des oberen Rohrs 2a in einem vorbestimmten Abstand liegt. Dieser Abstand ist im wesentlichen gleich der axialen

0 3 : : 3 6 / 0 8 C , ORJGlKAt: INSPECTED

Höhe bzw. Dicke (t) einer Drehflügeleinheit 3 gewählt, die koaxial mit den Rohren gelagert ist und mit einem (nicht gezeigten) Motor angetrieben werden kann. Wie unten beschrieben, hat die Drehflügeleinheit 3 obere und untere Flügel 3a, 3b zwischen denen sich eine flache Trennplatte 3c befindet. Der AbStandsbereich 2c zwischen dem oberen und dem unteren Rohr 2a, 2b liegt in einer verhältnismäßig geringen Tiefe unter dem Flüssigkeitsspiegel, d.h. im Oberflächenbereich der Flüssigkeit.

Die Drehflügeleinheit 3 ist so angeordnet, daß die flache Trennplatte 3c im wesentlichen in cfer Mitte der Vertikalausdehnung des Abstandsbereichs 2c liegt. Der Abstand (h) der Oberseite der Trennplatte 3c vom Flüssigkeitsspiegel ist daher gering. Mit anderen Worten: Die Trennplatte 3c liegt untief unter dem Flüssigkeitsspiegel.

Eine Vielzahl von oberen Flügeln 3a (in der dargestellten Ausführungsform, sechs Flügel) sind auf der Oberseite der Trennplatte 3c vorgesehen, während sich auf der Unterseite der Trennplatte 3c eine Vielzahl unterer Flügel 3b (gewöhnlich in der gleichen Anzahl wie die oberen Flügel) befindet. Die Anzahl der oberen und unteren Flügel kann abhängig von den jeweils vorliegenden Erzteilchen und der Flüssigkeit unterschiedlich gewählt werden, um die Blasenerzeugung in der Lösung sowie die Aufwärtsströmung der Flüssigkeit im unteren Rohr zu optimieren.

Das obere Rohr 2a ist an einem Ende zur Atmosphäre offen und mit dem anderen Ende in die Flüssigkeit eingetaucht, während das untere Rohr 2b vollständig in die Flüssigkeit eingetaucht ist. Diese Hülsen wirken in Kombination als einziges Rohr, die von einem Abstandsbereich 2c getrennt sind.

03 0 036/088 0

Eine Vielzahl langgestreckter Platten 5b ist um den Abstandsbereich 2c herum zwischen dem oberen und dem unteren Rohr 2a, 2b vorgesehen und verläuft zum unteren Rohr mit konstanter Umfangsteilung. Falls erforderlich, kann man diese Platten 5b mit einem Ringelement 5a zu einer Einheit verbinden, die im ganzen als Streueinrichtung 5 wirkt. Diese Streueinrichtung zerteilt die Flüssigkeit, die von der Drehflügeleinheit 3 infolge der Zentrifugalkraft mit hoher Geschwindigkeit radial auswärts strömt, so daß die Blasen weiter zu Bläschen aufgeteilt werden. Das obere und das untere Rohr, die Drehflügeleinheit sowie gegebenenfalls die Streueinrichtung bilden gemeinsam eine Blasen erzeugende Einrichtung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 6 bezeichnet ist.

Mindestens ein oben und unten offenes kegelstumpfförmiges Element ist um die Einrichtung 6 herum dem Abstandsbereich 2c zugewandt herumgelegt. In der dargestellten Ausführungsform sind zwei derartige kegelstumpfförmige Elemente vorgesehen. Das untere Element 7b ist mit einer Vielzahl von länglichen Tragplatten 7c verbunden und gelagert, die mit ihren inneren Enden auf das untere Rohr aufgeschweißt sind und von diesem radial auswärts abstehen. Diese Lagerplatten wirken auch als Leitplatten, die einer Drehung der Flüssigkeit entgegenwirken. Das obere kegelstumpfförmige Element 7a ist an seinem unteren Ende mit einer Vielzahl von Elementen 7d gelagert, die vom oberen Ende des unteren kegelstumpfförmigen Elements 7b aus aufwärts vorstehen. Das obere und das untere kegelstumpfförmige Element bilden gemeinsam einen Stabilisator 7 für den Flüssigkeitsspiegel. Falls erforderlich, kann man den Stabilisator 7 in Form eines einzigen kegelstumpf förmigen Elements vorsehen. Der Stabilisator hat die Aufgabe, den Strom der Bläschen enthaltenden Flüssigkeit abwärts zu richten, der strahlartig durch den AbStandsbereich 2c strömt.

0Gr i: :■ ü/ o■>

-/ΙΟ-

Dieses kegelstumpfförmige Element kann auch aus einer Lochplatte ausgebildet werden, falls erforderlich.

In der Flotationseinheit nach der beschriebenen Ausführungsform ist mit einer dünnen Platte oder einem Rohr entlang der Zellwandung ein Einlaßkanal 9 ausgebildet, durch den die Erzteilchen enthaltende Lösung d.h. die Aufschlämmung eingespeist wird. Ein Einlaß, durch den die Lösung eintritt, öffnet sich zum Bodenbereich der Zelle 1. Andererseits ist zwischen der Wand 10a und einer der Seitenwände der Zelle - vorzugsweise der dem Einlaßkanal 9 gegenüberliegenden Seitenwand - ein Auslaßkanal 10 für die Flüssigkeit ausgebildet. Auf der Seitenwand 1c¹/ an der der Auslaßkanal 10 ausgebildet ist, ist ein Überlauf ("tail dam") 11 angeordnet, mit dem der Flüssigkeitsspiegel durch Übereinanderlagerung einer Vielzahl flacher Winkelelemente eingestellt werden kann. Die Spiegeleinstellung kann auch mit einem vertikal verschiebbaren Schieber erfolgen. Dieser Auslaß muß vom Einlaß 9a und vom unteren Ende des Stabilisators 7 vertikal beabstandet liegen; diese Anordnung . eliminiert das unerwünschte "Kurzschließen" der Lösung.

Wie die Fig. 5 zeigt, verläuft ein Auslaß 12 parallel zum Überlauf 11.

Obgleich die trichterförmige Zelle 1 in der dargestellten Ausführungsform im waagerechten Schnitt vieleckig gestaltet ist, ist diese Gestalt nicht zwingend; die Schnittgestalt kann kreisrund, oval oder auch anders sein. Weiterhin kann man die Produktauslaßöffnung 1d in Fig. 4 noch weiter nach links verlängern (wie in der Zeichnung dargestellt), oder man kann sie auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Zelle 1 vorsehen. Was erforderlich ist, daß das Produkt glatt und stetig über die Oberkante der Zelle abgehen kann.

0300 3 6/0880

.INSPECTED

- yi-

Im folgenden sollen nun die Betriebs- und Arbeitsweise sowie die Vorteile der Flotationseinrichtung nach der vorliegenden Erfindung erläutert werden.

Bei einer herkömmlichen Flotationseinheit wird die Mischung aus Lösung und Bläschen durch die Wirkung der Zentrifugalkraft ausgetrieben. In dieser Lösung wirken die Bläschen als Puffer gegen die von dem Läufer der Flüssigkeit erteilte Kraft und verhindern so die Ausbildung einer schnellen Strömung, so daß Antriebsleistung verloren geht. Befindet der Drehflügel zur Erzeugung der Bläschen sich nahe dem Zellboden, wird der Effekt der Bläschenerzeugung abgeschwächt und erheblich mehr Leistung ist erforderlich, teilweise infolge der höheren Druckhöhe der Flüssigkeit und teilweise infolge der Dichte der Erzteilchen in der Flüssigkeit, die allgemein im Zellbodenbereich sehr hoch ist.

Nach der Einsicht in diese Nachteile des Standes der Technik erfolgt die Bläschenbildung nach der vorliegenden Erfindung hauptsächlich durch die oberen Flügel über der flachen Trennplatte der Drehflügelanordnung im Bereich nahe des Flüssigkeitsspiegels, während die unteren Flügel eine Rückführströmung 14 der Flüssigkeit erzeugen, die wenig oder keine Bläschen enthält. Der von dieser Rückführströmung erzeugte Strahleffekt führt die Bläschen enthaltende Flüssigkeitsströmung in den Drehbereich der oberen Flügel ein und aus ihm heraus, so daß die Bläschen verstärkt werden ("enhanced"); auch steigt die Wahrscheinlichkeit einer Berührung zwischen den Bläschen und den in der Flüssigkeit enthaltenen Erzteilchen, so daß der Flotationseffekt zunimmt. Derjenige Abschnitt, in dem die Bläschenbildung stattfindet, und der Abschnitt zur Rückführung der neu zugeführten Flüssigkeit werden also von der flachen Trennplatte 3c der Drehflügeleinheit 3 voneinander

0 3 ■:: 3 s / ο ο ο

ORIGINAL INSPECTED

Q Fl fi Q O E ti

•//2-

getrennt, so daß man gleichzeitig eine verbesserte Durchlüftung, eine Verringerung des Leistungsbedarfs und eine Verbesserung des Flotationseffekts erhält.

Weiterhin richtet die Kegelstumpffläche des Stabilisators die Bläschen enthaltende Flüssigkeit abwärts, so daß die Produktschicht 15 nicht gestört und der Flüssigkeitsspiegel stabilisiert werden.

Die Arbeitsweise und die Wirkung, die den Bestandteilen der Flotationseinheit nach der vorliegenden Erfindung eigen sind, sind unten zusammengefaßt wie folgt:

(1) Bei der Drehung der Drehflügeleinheit 3 sinkt der Flüssigkeitsspiegel der Flüssigkeit über der flachen Trennplatte ab und die Flüssigkeit wird durch die Rührwirkung des oberen Flügels ausreichend mit Luft durchmischt, so daß eine an Luftbläschen reiche Flüssigkeit entsteht.

(2) Diese bläschenhaltige Flüssigkeit wird durch die Zentrifugalkraft ausgestoßen, die durch die Drehung der Drehflügeleinheit 3 entsteht, und wird von der Streueinheit aufgespalten und verteilt. Diese bläschenhaltige Flüssigkeit stößt dann auf die kegelstumpfformige Oberfläche 7a des Stabilisators 7, die sie mit hoher Geschwindigkeit nach unten umlenkt.

(3) Als Ergebnis der Drehung der unteren Flügel 3b unter der flachen Trennplatte 3c der Drehflügeleinheit 3 wird die Flüssigkeit unter der Trennplatte 3c und im unteren Rohr 2b dazu gezwungen, wendelförmig aufwärts zu strömen. Die Flüssigkeit strömt dann als Strahl durch den Abstandsbereich 2c und die Steuereinrichtung 5 und wird von der Innenfläche der kegelstumpfförmigen Wand 7b des Stabilisators 7 wiederum mit hoher

030036/0888

•Al·-

Geschwindigkeit nach unten abgelenkt. Die Flüssigkeitsoberfläche wird also durch die von den unteren Flügeln 3b erzeugte Rückführströmung nicht gestört. Da die durch die untere Öffnung des unteren Rohrs 2b eingesaugte Flüssigkeit fast keine Luftbläschen enthält, erzeugt die von den unteren Flügeln 3b erteilte Kraft wirkungsvoll eine Strömung hoher Geschwindigkeit. Mit anderen Worten: Man vermeidet den den Bläschen beim Stand der Technik zuzuschreibenden Leistungsverlust.

Es wird also die Strahlführung der bläschenhaltigen Flüssigkeit gefördert und die Leistung der Bläschen erzeugenden Einrichtung 6 verbessert, indem die Luftblasen zu kleineren aufgespalten werden; auf diese Weise wird die Umwälzung der Flüssigkeit in der Zelle verbessert. Die dabei entstehenden Luftbläschen haben eine glatte Oberfläche bei hoher Oberflächenspannung, so daß sie die schwebenden Erzteilchen wirkungsvoll festhalten.

(4) Die Produktschicht (Oberflächenschicht) 15 wird infolge des Stabilisators 7 stabilisiert.

(5) Die Seitenwand bzw. -wände der trichterförmigen Zelle, deren Boden flächenmäßig kleiner als der obenliegende Bereich ist, führen die sich absetzenden feinen Erzteilchen auf natürlichem Wege zum unteren Ende des unteren Rohrs 2b, so daß die durch dieses hindurch wirkungsvoll eingesaugt und in Berührung mit den Luftbläschen in der bläschenhaltigen Flüssigkeit gebracht werden.

(6) In der Zelle wird infolge der Abwärtsumlenkung der Strömung durch den Stabilisator 7 eine Rückführströmung erzeugt. Diese Rückführströmung trennt den Bläschenerzeugungsteil wirkungsvoll von der Produktschicht, so daß man einen verbesserten

030036/08. ν ORIGINAL INSPECTED

Flotationseffekt erhält.

(7) Der Einlaß 9a liegt nahe dem Zellboden, während der Auslaß 10b auf der dem Einlaß 9b gegenüberliegenden Seite und wesentlich höher als dieser liegt. Der Raum zwischen dem Einlaß 9a und dem Auslaß 10b stellt ein Flüssigvolumen dar, in dem die Aufschlämmung bzw. Lösung nur schwach bewegt wird. Wäh rend neue Lösung in diesen Raum eintritt, bewegt sie sich infolge ihres höheren spezifischen Gewichts zum Zellboden und wird gemeinsam mit der umgewälzten Flüssigkeit in das untere Rohr 2b eingesaugt.

Die frischzugeführte Lösung kann also den Auslaß 10b nicht unter Umgehung des Bläschenerzeugers 6, d.h. des Flotationsteils erreichen, so daß das unerwünschte "Kurzschließen" der Flüssigkeit, das bei den herkömmlichen Flotationsvorrichtungen unvermeidbar ist, wirkungsvoll verhindert ist. Dieser Umstand trägt wesentlich zu der Verbesserung der Flotationsleistung der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung bei.

(8) Die Flotation findet in vergleichsweise geringer Tiefe unter dem Flüssigkeitsspiegel statt, so daß die Flotation vom Zellvolumen nicht unmittelbar abhängt. Man kann also die Zellgröße verringern, ohne die Flotationsleistung wesentlich zu beeinträchtigen. Dies bietet den wesentlichen Vorteil einer verringerten Montagefläche und eines kleineren Anlagenvolumens insbesondere für den Fall, daß mehrere Flotationseinheiten parallel oder in Reihe geschaltet eingesetzt werden sollen. Weiterhin sinken die Produktions-, Installations-, Wartunas- und andere Kosten.

030036/0888

-yC-

Die Tabelle 1 zeigt die Hauptdaten für die Flotationseinheit nach der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit den herkömmlichen Einheiten des Typs WEMCO 1+1 und DENVER D-R.

Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung läßt sich als Flotationseinheit zur Kohleaufbereitung sowie zur Erzaufbereitung, Naßaufbereitung, zur Behandlung von Faulstofflösungen und dergleichen einsetzen. Die Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse einer Versuchsreihe, in der die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung mit einer Einheit vom Typ DENVER verglichen wurde. Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung hatte dabei die folgenden Hauptabmessungen:

Durchmesser der Drehflügeleinheit: 900mm

Zellbreite: 2200mm

Zellänge: 3350mm

Zelltiefe: 1750mm

Der Aschegehalt der der Aufbereitung zugeführten Kohle betrug etwa 20%. Bei der Flotationseinheit vom Typ DENVER betrug der Ascheanteil im Schlamm ("tailing") 28,04%, während sich bei der Flotationsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ein höherer Ascheanteil von 36,25% ergab bei einer Behandlungsmenge, die etwa das Dreifache der der DENVER-Einheit betrug. Dies beweist die ausgezeichnete Leistungsfähigkeit der Flotationseinheit nach der vorliegenden Erfindung.

Was den Leistungsverbrauch anbetrifft, verbraucht die DENVER-Einheit 0,085 kW/m³/h, die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung jeeoch nur 0,028 kW/cm³/h, d.h. nur etwa ein Drittel der Leistung der DENVER-Einheit; die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung hat also gegenüber denen des Standes der

030036/0 8 8

- yl -

Technik einen sehr hohen Wirkungsgrad. Dieser hohe Wirkungsgrad läßt sich den verschiedenen Besonderheiten der Erfindung zuschreiben - beispielsweise der Stabilisierung der Produktschicht mittels des Oberflächenstabilisators, der Abtrennung der Bläschen mittels der flachen Trennplatte der Drehflügeleinheit, der Lagezuordnung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß, der geringen Tiefe der Drehflügeleinheit unter dem Flüssigkeitsspiegel usw.

030036/0883

Tabelle

σ οο co

1. Läuferart

2. Bläschenmischung

3. Entnahme der bläschenhaltigen Flüssigkeit

4. Lüftung

5. Verhinderung d. Absetzens

6. Umwälzung d. Flüssigkeit

7. Lage des Bläschenerzeugungsteils

8. Ein- und Auslaß

9. Kurzschließen

10. Zusammenhang zwischen ZeIlvolumen und -leistung

11. Stabilisierung d. Spiegels

12. Flotationsbereich

Vorr.n.d. Erfindung

obere und untere Flügel mit. Trennplatte

Rühren der Oberfläche

zentrifugale Strömung ohne Bläschen

Selbsteinsaugung

Einsaugen durch Verbindungsrohr

sämtliche Flüssigkeitsteile strömen durch den Flotationsbereich

in der Oberflächenschicht

unten bzw. oben kein Kurzschließen

kein Zusammenhang

Stabilisator ohne Perforation

Oberflächenschicht DENVER D-R

WEMCO 1+1

obenliegende Flügel
in flacher Schale,

Rühren der Oberfläche

zentrifugale Strömung mit Bläschen

Druckzufuhr
Bodenrühren

Flüssigkeit strömt
teilweise durch d.
Flotationsbereich

am Zellboden

freie Strömung

Kurzschließen unvermeidbar

gewisse Abhängigkeit

keine Stabilisator
vorhanden

gesamte Zelle

sternförmiger stangenartiger Drehflügel

Rühren der Oberfläche

zentrifugale Strömung mit Bläschen

Selbsteinsaugung

gegebenenfalls unbeabsichtigt

kein Umlauf durch den Flotationsbereich

in der Oberflächenschicht

freie Strömung

Kurzschließen unvermeidbar

gewisse Abhängigkeit

Stabilisator mit Perforation vorhanden

hauptsächlich im tieferen Oberflächenbereich

Tabelle

Güte, Aschenanteil Testzahl Leist,- Leistungsverbrauch

Durchsatz Umfangsge- „„.*„>,- η^Λ,,ι,+. ,_Κη!ιηη verbrauch bez.auf Durchsatz

/ , ,,,ν > . ■,· Zufuhr Produkt Abgang ,, _r,_v /in/ 3 /i_»

(m³/M) schwindig- ^ ^ (kW) (kW/m³/h)

keit (m/s)

Vorrichtung

n.d.Erfindung 279

DENVER 88

23,50 10,44 36,25 6
19,53 11,53 28,04

7,9
7,5

CD O CO CD

O O OO

Weiterhin hat sich erwiesen, daß eine vereinfachte Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ohne Stabilisator sich erfolgreich als Durchlüfter einsetzen läßt.

Aus der vorgehenden Beschreibung ist einzusehen, daß die vorliegende Erfindung zahlreiche Vorteile bietet - beispielsweise eine verbesserte Blasenbildungsleistung, eine höhere Flotationsleistung, eine verringerte Anlagengröße, einen verringerten Leistungsverbrauch usw.

Cl/bm

0 3 0036/088G

Claims

10-1, Kitaminatomachi, Wakamatsu-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka-ken, Patent ansprüche

1. Flotationsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine trichterförmige Flüssigkeitszelle, eine Blasen erzeugende Einrichtung mit einem nach oben zur Atmosphäre offenen und mit dem unteren Ende in die in der Zelle enthaltene Flüssigkeit eingetauchten oberen Rohr, einem koaxial mit dem oberen Rohr angeordneten und in die Flüssigkeit vollständig eingetauchten unteren Rohr, dessen oberes Ende in einem vorbestimmten Abstand vom unteren Ende des oberen Rohrs liegt, so daß ein Abstandsbereich entsteht, der in geringer Tiefe unter dem Flüssigkeitsspiegel liegt, und mit einer Drehflügeleinheit mit oberen und unteren, durch eine flache Trennplatte getrennten Flügeln, die um die gemeinsame Achse des oberen und des unteren Rohrs drehen kann und deren Dicke bzw. axiale Höhe im wesentlichen gleich dem vorbestimmten Abstand im Abstandsbereich ist und die so liegt,

030036/088 0

daß die flache Trennplatte im wesentlichen vertikal in der Mitte des Abstandsbereichs liegt, durch einen Stabilisator für den Flüssigkeitsspiegel mit mindestens einem kegelstumpfförmigen Element mit oder ohne Perforation, das eine Vielzahl von Leitplatten aufnehmen kann, die einer Drehung der Flüssigkeit entgegenwirken, wobei das kegelstumpfförmige Element so angeordnet ist, daß es die Blasen erzeugende Einrichtung koaxial mit dieser umgibt, durch einen Einlaßkanal mit einem sich am Boden der Flüssigzelle öffnenden Einlaß und einen Auslaßkanal mit einem vom Einlaß und auch vom unteren Ende des Stabilisators beabstandeten Auslaß.

2. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 1, gekenn ze ichnet weiterhin durch eine Streueinrichtung, die den Abstandsbereich umgibt und Blasen zu Bläschen aufteilen und diese in der Flüssigkeit zerstreuen kann.

0 3 0 0 2 6 / u :