DE3223170A1

DE3223170A1 - Als flotationsgrossbehaelter ausgebildeter flotationsapparat

Info

Publication number: DE3223170A1
Application number: DE19823223170
Authority: DE
Inventors: Lothar Dr. 7920 Heidenheim Pfalzer
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1982-06-22
Filing date: 1982-06-22
Publication date: 1983-12-22
Also published as: DE3223170C2

Description

Kennwort: "Flotations-GroBbehälter"
Als Flotationsgroßbehälter ausgebildeter Flotationsapparat Die Erfindung betrifft einen Flotationsapparat entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Flotationsapparat ist bekanntgeworden durch die DE-AS 27 26 578.
Bei diesem Flotationsapparat ist vorgesehen, daß die Suspension durch jeweils eine am Boden der einzelnen Flotationszelle vorgesehene Öffnung in den einzelnen Trennwänden von einer Flotationszelle zur anderen übertritt und aus der letzten Flotationszelle aus dem Flotationsgroßbehälter abgezogen wird.
Es ist weiter vorgesehen, daß die aus dem Flotationsbehälter abgezogene Suspension zumindest teilweise wieder den einzelnen InJektoren zugeführt wird, um auf diese Weise die nötige Flotationsluft für die Suspension einzubringen. Dabei ist als wesentlichster Nachteil anzusehen, daß jeweils die in eier Flotationszelle gereinigte Suspension der nachfolgenden Flotationszelle nicht durch den Injektor zugeführt wird, sondern nirekt in die Flotationszelle durch die genannte Öffnung einströmt. Dadurch ist es nicht möglich, die Suspension in ausreichender weise mit möglichst fein verteilten, kleinsten Luftbläschen zu versehen. Es ergeben sich dadurch auch weiterhin keine günstigen Strömungsbedingungen für die Abführung des F lotatnonsschaumes.
Bei diesem Flotationsapparat enden auch die Mischrohre nicht dicht oberhalb des Bodens des Flotationsbehälters, so daß, um eine gute Wirkung, dh. Durchmischung mit Gasbläschen zur vlotat ion zu erzielen, zumindest eine sehr große Behälterhöhe sctig sein wird.
Die Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, bei einem ?iotationsgroßbehälter, der in einzelne Flotatlonszellen unterteilt ist, trotz guter Gasblasendurchmischung der Suspension einen möglichst niedrigen Behälter mit möglichst geringem Au=-wand herzustellen.
Diese Aufgabe wird bei einem Flotationsbehälter der eingangs genannten Art gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1. Eine besonders zweckmäßige AusbIldung des Flotationsbehälters ergibt sich aus Unteranspruch 2, 5, 6 und 7.
Vorteilhaft erspart man durch die erfindungsgemäße Einrichtung auch ein verstellbares Uberlaufwehr für den Schaumabzug.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in den Figuren der Zeichnung dergestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Dabei stellt Fig. 1 schematisch eine Seitenansich- des F1otationsbehälters, teilweise geschnitten, Fig. 2 einen Querschnitt des Flotationsbehälters gemäß angegebenem Schnitt durch Fig. 1, Fig. 3 einen weiteren Querschnitt des Flotationsbehälters in einer anderen Ausführungsform, Fig. 4 bis 5b Einzelheiten eben solcher Querschnitte mit wieder anders geformten Suspensionsabzugskanälen, Fig. 6 und 7 andere Anordnungsmöglichkeiten für die Suspensionsabzugskanäle und Fig. 8 einen Querschnitt durch einen Flotationsbehält er mit rundem Boden dar.
Die Suspension gelang von einer Flotationszelle zur nächsten über jeweils die Förderleitung 6, 6', 6" ... usw., eine darin eingeschaltete Pumpe 5, 5', 5" ... usw. und über das jeweilige mit dem entsprechenden Injektor versehene Mischrohr 20. Die für die Flotation notwendige Luft wird in die Injektoren über LuStleitungen 21 geführt.
Die Suspension steht in dem Flotationsbehälter 1 bis dicht unter dessen Oberkante, so daß der erzeugte Schaum in die seitlich an demselben angebrachten Schaumabzugsrinnen 15 und 16 übertreten kann.
Die Suspension tritt aus der Austrittsöffnung 18 des jeweiligen Mischrohrs 20 dicht über dem Boden des Flotationsbehälters 1 von einer an der Austrittsöffnung jeweils angebrachten Leitwand 19 in der horizontalen Richtung geführt aus. Dann strömt sie nach oben und wird aus jeder Flotationszelle 2, 2', 2" .., usw. durch den Abzugskanal 7, 7', 7" ... usw. über dessen Eintrittsöffnung 26, 26' usw. abgezogen, um in die nächste übergeführt zu werden. Dabei sind die oberen Begrenzungskanten entweder der jeweiligen Trennwände 8> 8', 8" oder des Abzugskanals 7, 7', 7" ... usw. im wesentlichen horizontal verlaufend angeordnet. Diese obersten Kanten liegen ein erhebliches Stück unterhalb der Suspensionsoberfläche, so da3 ein Oberströmquerschnitt gebildet wird, der etwa die Breite des Flotationsbehälters 1 hat. In dem jeweiligen Abzugskanal 7, 7', 7" ... usw.
strömt nun die Suspension wieder nach unten der jeweiligen Abzugsöffnung 9, 9', 9" ... usw. zu, um von dort zu der entsprechenden Pumpe 5, 5', 5" ... usw. zu gelangen. Dabei verjüngt sich in der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 der jeweilige 5-zugskanal 7, 7', 7" ... usw konisch nach unten, um in der Abzugsöffnung 9, 91, 9" ... usw., die im allgemeinen rund ausgeführt ist, zu enden.
In der Ausführungsform nach Fig. 3 ist eine günstig vereinfachte Form vorgesehen, bei der jeweils zwei parallele Blechtafeln 8, 4 den Abzugskanal 17, 17' usw. bilden. Diese Trennwände haben die Breite entsprechend der Breite des Flotationsbehälters 1 (siehe Fig. 2 oder auch 8). Mit der beschriebenen Einrichtung ist es nun vorteilhafterweise möglich, einen gücstigen Schaumtransport zu bewerkstelligen. Dadurch nämlich, da3 die letzte Pumpe, hier 5"', weniger fordert als die vorangehenden, tritt eine erhebliche Rückströmung der Suspension hin zum Eintrittsende des Flotationsapparates auf. Dadurch wird der Schaum und die mit Schmutz angereicherte oberste Schicht in Richtung der weniger reinen Suspension gefördert, so da3 auf diese TMeise vermieden wird, daß in stärkerem Maße sich Schmutzpartikel wieder in der gereinigten Suspension ansammeln. Diesen Vorgang kann man dadurch unterstützen, daß die Oberkanten von Trennwänden und Abzugskanälen in Richtung zum Eintrittsende des Flotationsapparats immer etwas niedriger liegen als in der jeweils schaltungsmäßig folgenden Flotationszelle. Dies ist auch aus Fig. 3 erkennbar. Die Difrerenzmenge geht in die Schaumrinnen 15 und 16 ab und kann nach Reinigung In weivren, den sogenannten Sekundär-Flotationszellen wieder zum intrittsende des Flotationsapparats 1 zurückgefördert und so dem Kreislauf wieder zugeführt werden.
In Fig. 4 bis 5b sind jeweils Varianten mit Suspensionsabzugskanälen 27, 27' ... usw. bzw. 37, 37' ... usw. mit horizontaler Längsachse dargestellt, die sich auch über die gesamte Behälter breite erstrecken und deren Anschlußoffnungen 24, 24' ... usw.
für die Förderleitungen 6, 6' ... usw. seitlich oben im 3ehälter liegen. Auch hier kann man durch billige Bauteile Kosten sparen, z.B. durch ein Flach- bzw. Winkelprofil gemäA Fig. 4 oder durch ein geschlitztes Kreisrohr gemä3 Fig. 5a. Alle diese Teile sind in den Figuren mit der jeweiligen Trennwand 8, 8' ... usw. durch Schweissung verbunden, wie es auch angedeutet ist. Jedoch ist gemäß Fig. 5b der rohrförmig ausgebildete Suspensionsabzugskanal dadurch an der Trennwand angesetzt, daß diese in ihrem oberen Teil entsprechend umgebogen ist. Dies scheint jedoch herstellungsmäßig ungünstiger zu sein.
Der Sintrittsquerschnitt 26' bzw. 28 der Suspensionsabzugskanäle ist dabei jeweils so ausreichend groß zu bemessen, da3 nicht durch zu hohe Strömungsgeschwindigkelten in deren Nähe an der Oberfläche schwimmende oder kurz darunter schwebende Schmutzpartikel mit der Suspension in die Kanäle hineingerissen werden.
In Fig. 6 ist noch eine Variante dargestellt, bei der der rohrförmige Suspensionsabzugskanal 30' etwa in der Mitte der Zelle angeordnet ist. Im Falle von Fig. 7 bilden an die Trennwand angeschweißte Bleche bzw. Winkelprofile wie im Fall der Fig. 4 die Suspensionsabzugskanäle, nur hier jeweils am Boden jeder Zelle angeordnet, In Fig. 8 ist eine Variante dargestellt, bei der eine einfache Behälterform bzw. eine billige Montagemöglichkeit dadurch gewonnen ist, daß der Behälter 40 im Querschnitt etwa halbkreisförmig ausgebildet ist. Er ist so dünnwandig ausgeführt, daß die Form durch die Belastung mit dem Eigengewicht und der Suspension im wesentlichen einer Seilkurve entspricht.
Die Querkräfte müssen dann von den seitlichen Stützen 41 über die daran befestigten Längsbinder 42, an denen die Blechwand befestigt ist, aufgenommen werden. Die Verbindung zwischen den Stützen 41 und den Längsbindern 42 ist hier durch eine Schweissung vorgenommen worden.
Auf das Bodenblech aufgesetzte Winkelstücke 45 und 46 vergrö3er dabei den Behälterinhalt nach oben. Zwischen diesen Winkelblechen erstreckt sich der mit den Abzugsschlitzen versehene Suspensionsabzugskanal 32. Die Längsbinder sind im Querschnitt T-Profile. FUr die Stützen 41 könnte man z.B. Doppel-T-Profile wie auch für die Längsbinder 42 oder auch Kreisrohre vorsehen.
In der Figur ist das Luftrobr 47 des Injektors der jeweiligen Flotationszelle mit einem Luftansaugrohr 48 verbunden, das sich innerhalb der Schaumsammelrinne 50 in der LängsrIchtung erstreckt und mit Luftansaugbohrungen 52 versehen ist. Dadurch erhält man den folgenden Mechanismus. Falls sich eine überr.ormal starke Schaummenge, wie durch die kreuzweise Schraffur angedeutet, entwickelt, füllt der Schaum in ihrem dem Behälter nahen Bereich die Schaumsammelrinne bis zu ihrer oberen Deckwand 44 aus. Damit der Schaum nicht außerhalb der Schaumsammelrinne gelangen kann, ist diese Deckwand im behälternahen Bereic bei 43 nach oben gebogen. Durch die Ansaugung der Luft durch da Luftansaugrohr 48 entsteht nun in der somit durch den Schaum nach außen hin abgeschlossenen Schaumsammelrinne ein Unterdruck, der dazu führt, daß der Schaum zusammenfällt. Dadurch gelangt die mit erhöhter Schaummenge ausgetragene Schmutzmenge sehr schnell als flüssige Suspension zum Abzugsbereich der Schaumsammelrinne, von wo sie von einer Pumpe angesaugt und zu den allgemein üblichen Sekundärzellen gefördert wird.
Hierdurch gibt es für den Fall einer erhöhten, d.h. extremen Schaummenge keine Probleme des Schaumabzugs.
Indem man die schlitzförmigen Eintrittsöffnungen 26 bzw. 28 usw. praktisch von einer Längsseite ausgehend anordnet, an welcher auch eine Schaumrinne vorgesehen ist, erhält man eine Querströmung, wie in Fig. 8 dargestellt, die den Schaumtransport zu den Schaumrinnen fördert.
Diese Eintrittsöffnungen der Suspensionsabzugskanäle dürfen dann nur z.B. über 2/3 der Behälterbreite vorhanden sein. Befindet sich Je eine Schaumrinne an beiden Behälterlängsseiten, müßte dann in der Mitte dazwischen kein Abzug der SuspensiOn in die Suspensionsabzugskanäle erfolgen.
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Claims

Kennwort: " Flotati ons -Großbehält er" Patentansprüche 1. Aus einzelnen, in einem Großbehälter gebildeten, in Reihe geschalteten Flotationszellen bestehender Flotationsapparat, bei dem jeweils die Suspension mit Luft vermischt durch Injektoren mit nachgeschalteter, in einem im wesentlichen senkrecht angeordneten Rohr gebildeter Mischstrecke der einzelnen Flotationszelle zugeführt wird, und wobei die einzelnen Flotationszellen jeweils voneinander durch mindestens Je eine quer zur Längsrichtung des Großbehälters sich über die Behälterbreite erstreckende Trennwand voneinander abgetrennt sind und der Behälterrand als Z'l Schaumrinnen führender Ueberlauf dient, dadurch gekennzeichnet, daß bei Mischrohren (20) mit einer dicht über dem Boden des Flotationsbehälters befindlichen, mit einer die Strömung im wesentlichen in die horizontale Richtung umlenkenden Austrittsöffnung (18) die Trennwände (8, 8' ... usw.

soweit unterhalb der Oberkante der Seitanwände des Flotationsapparats (1) im Bereich der jeweiligen Flotationszelle (2, 2' ... usw.) enden, daß oberhalb von ihnen mindestens ein für einen Uberlauf von einer zur anderen Flotatioszelle für einen Teil der Suspension erforderlicher Querschnitt frei bleibt und daß in jeder Flotationszelle ein sich zwischen den Längswänden des uroBbehälters erstreckender Suspensionsabzugskanal (7, 7' ... usw.; 17, 17' ...; 27, 27' ...; 37, 37' ... usw.) mit einer sich mindestens über 2/3 der Behälterbreite horizontal erstreckenden, schmalen Eintrittsöffnung (26, 26' ...; 28, 28' ...) vorgesehen ist, wobei der Suspensionsabzugskanal jeweils über eine Leitung (6, 6'... usw an das Mischrohr (20, 20' ... usw.) der nachfolgenden Flotationszelle angeschlossen ist.
2. Flotationsapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspensionsabzugskanal (7, 7'; ... usw., 27, 27' ... usw.; 37, 37' ... usw.) jeweils an dtF trennwand (8, 8' ... usw.) an- oder aufgesetzt ist.
3. Flotationsapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspensionsabzugskanal so an die Trennwand an- oder aufgesetzt ist, daß der Uberlaufquerschnitt von einer Flotationszelle zur anderen oberhalb von ihm gebildet ist.
4. Flotationsapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die höchste Kante der von Trennwand (8, 8' ... usw.) und/oder Suspensionsabzugskanal (7, 7' usw.) gebildeten Überlaufquerschnitts jeder Flotationszelle (2, 2' ... usw.) geringfügig tiefer liegt als die höchste Xante von Trennwand und/oder Suspensionsabzugskanal der jeweils folgenden Flotationszelle mit dem reineren Gut-Stoff.
5. Flotationsapparat nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich am Flotationsgroßbehälter (1) angeordnete Abzugsrinnen (15, 16) für die Ableitung des Flotationsschaumes vorgesehen sind.
6. Flotationsapparat nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugskanale (7, 7' .. usw.) für die Suspension aus zwei parallelen Blechtafeln (8, 8', 8"; 4, 4', 4" ...) gebildet sind.
7. Flotationsapparat nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus einem schalenförmigen langgestreckten Teil besteht, das im Querschnitt zur Längserstreckung des Behälters im wesentlichen die Form eines Halbkreises hat.
8. Flotationsapparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Form des Behälters im Querschnitt senkrecht zur Längsachse desselben im wesentlichen einer Seillinie entspricht und daß die die Seilform bildende Wand an seitlich neben dem Behälter verlaufenden Längsbindern 42 und Stützen 41 gelagert ist.
9. Flotationsapparat nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumsammelrinne (50) eine obere Abdeckung (44) aufweist, die im behälterferneren Bereich im wesentlichen horizontal und im behälternahen Bereich nach oben umgebogen verläuft und die sich mit ihrem umgebogenen Stück (43) direkt oberhalb des Behälterinneren erstreckt und daß das Luftansaugrohr (47) des Injektors der jeweiligen Flotationszelle verbunden ist mit mindestens einem teilweise sich in Längsrichtung der Schaumsammelrinne !50) erstreckenden Ansaugrohr (48), welches über seine Länge verteilte Lurtansaugbohrungen (52) aufweist.