DE3223170C2 - Injektor-Flotationsapparat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Injektor-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 wird 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 einer Flotationszelle gereinigte Suspension der nachfolgenden Flotationszelle nicht durch den Injektor zugeführt wird, sondern direkt 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 Flotationsschaumes.

Die Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, bei einem Flotationsgroßbehälter, der in einzelne Flotationszellen unterteilt ist, eine bessere Gasblasendurchmischung der Suspension (Trübe) sowie eine bessere Schmutz- bzw. Schaumentfernung zu erreichen.

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 Überlaufwehr für den Schaumabzug.

US-PS 16 73 188 und US-PS 13 97 815 zeigen als bekannte Einzelheit allgemein Überläufe für die Suspension. Jedoch wird anders als beim Erfindungsgegenstand dort jeweils die gesamte Suspension über den Überlauf abgezogen. Die US-PS 13 97 815 zeigt zwar eine Hintereinanderschaltung von Zellen mit dazwischengeschalteten Überläufen, wobei aber die nachfolgende Zelle jeweils auf einem erheblich tieferen Niveau als die vorangegangene liegt. Es ist dort nicht die einheitliche Konstruktion eines Großbehälters Und auch nicht die nur geringfügig tiefere jeweilige Anordnung allein des Überlaufs behandelt.

Dabei stellt

F i g. 1 schematisch eine Seitenansicht des Flotationsbehälters, teilweise geschnitten,

F i g. 2 einen Querschnitt des Flotationsbehälters gemäß angegebenem Schnitt durch F i g. 1,

F i g. 3 einen weiteren Querschnitt des Flotationsbehälters in einer anderen Ausführungsfon a,

F i g. 4 bis 5b Einzelheiten eben solcher Querschnitte mit wieder anders geformten Suspensionsabzugskanälen,

Fig.6 und 7 andere Anordnup.gsmöglichkeiten für die Suspensionsabzugskanäle und

Fig.8 einen Querschnitt durch einen Flotationsbehälter mit rundem Boden dar.

Die Suspension gelangt 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 Luftleitungen 21 geführt.

nen 15 und 16 ab und kann nach Reinigung in weiteren, den sogenannten Sekundär-Flotationszellen wieder zum Eintrittsende des Flotationsapparates 1 zurückgefördert und so dem Kreislauf wieder zugeführt werden. In F i g. 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 Behälterbreite erstrecken und deren Anschlußöffnungen 24,24'... usw. für die Förderleitungen 6, 6'... usw. seitlich oben im Behälter liegen. Auch hier kann man durch billige Bauteile Kosten sparen, z. B. durch ein Flach- bzw. Winkelprofil gemäß F i g. 4 oder durch ein geschlitztes Kreisrohr gemäß 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 F i g. 5b der rohrförmig ausgebildete Suspensionsabzugskanal dadurch an der Trennwand angesetzt, daß diese in ihrem oberen Teil entsprechend umgebogen ist. Dies scheint jedoch

Die Suspension steht in dem Flotatior.-behälter 1 bis

dicht unter dessen Oberkante, so daß der erzeugte 20 herstellungsmäßig ungünstiger zu sein. Schaum in die seitlich an demselben angebrachten Der Eintrittsquerschnitt 26' bzw. 28' der Suspensions-

Schaumabzugsrinnen 15 und 16 übertreten kann. abzugskanäle ist dabei jeweils so ausreichend groß zu

Die Suspension tritt aus der Austrittsöffnung 18 des bemessen, daß nicht durch zu hohe Strömungsgejeweiligen Mischrohrs 20 dicht über dem Boden des schwindigkeiten in deren Nähe an der Oberfläche Flotationsbehälters 1, von einer an der Austrittsöffnung 25 schwimmende oder kurz darunter schwebende jeweils angebrachten Leitwand 19 in der horizontalen Schmutzpartikel mit der Suspension in die Kanäle hin-

eingerissen werden.

In F i g. 6 ist noch eine Variante dargestellt, bei der der rohrförmige Suspensionsabzugskanal 20' 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 F i g. 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 ciie BeIa-

Richtung geführt aus. Dann strömt sie nach oben und
wird aus jeder Flotationswelle 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, T, 7" ... usw. im wesentlichen
horizontal verlaufend angeordnet. Diese obersten Kanten liegen ein erhebliches Stück unterhalb der Suspensionsoberfläche, so daß ein Überströmquerschnitt 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 40 stung mit dem Eigengewicht und der Suspension im ' der entsprechenden Pumpe 5,5', 5" ... usw. zu gelangen. wesentlichen einer Seilkurve entspricht. Die Querkräfte Dabei verjüngt sich in der Ausführungsform nach müssen dann von den seitlichen Stützen 41 über die F i g. 1 und 2 der jeweilige Abzugskanal 7,7', 7" ... usw. daran befestigten Längsbinder 42, an denen die Blechkonisch nach unten, um in der Abzugsöffnung 9, 9', wand befestigt ist, aufgenommen werden. Die Verbin-9" ... usw., die im allgemeinen rund ausgeführt ist, zu 45 dung zwischen den Stützen 41 und den Längsbindern 42 enden. ist hier durch eine Schweißung vorgenommen worden.

In der Ausführungsform nach F i g. 3 ist eine günstig Auf das Bodenblech aufgesetzte Winkelstücke 45 und

vereinfachte Fcrm vorgesehen, bei der jeweils zwei par- 46 vergrößern dabei den Behälterinhalt nach oben. Zwiallele Blechtafeln 8,4 den Abzugskanal 17,17' usw. bil- sehen diesen Winkelblechen erstreckt sich der mit den den. Diese Trennwände haben die Breite entsprechend 50 Abzugsschlitzen versehene Suspensionsabzugskanal 32. der Breite des Flotationsbehälters 1 (siehe F i g. 2 oder Die Längsbinder sind im Querschnitt T-Profile. Für die auch 8). Mit der beschriebenen Einrichtung ist es nun Stützen 41 könnte man z. B. Doppel-T-Profile wie auch vorteilhafterweise möglich, einen günstigen Schaum- für die Längsbinder 42 oder auch Kreisrohre vorsehen, transport zu bewerkstelligen. Dadurch nämlich, daß die In der Figur ist das Luftrohr 47 des Injektors der

letzte Pumpe, hier 5'", weniger fördert als die voiange- 55 jeweiligen Flotationszelle mit einem Luftansaugrohr 48 henden, tritt eine erhebliche Rückströmung der Suspen- verbunden, das sich innerhalb der Schaumsammeirinne

50 in der Längsrichtung erstreckt und mit Luftansaugbohrungen 52 versehen ist. Dadurch erhält man den folgenden Mechanismus. Falls sich eine übernormal starke Schaummenge, wie durch die kreuzweise Schraffur angedeutet, entwickelt, füllt der Schaum in ihrem dem Behälter nahen Bereich die Schaumsammeirinne bis zu ihrer oberen Deckwand 44 aus. Damit der Schaum nicht außerhalb der Schaumsammeirinne ge-

tung zum Eintrittsende des Flotationsapparats immer 65 langen kann, ist diese Deckwand im behälternahen Beetwas niedriger liegen als in der jeweils schaltungsmä- reich bei 43 nach oben gebogen. Durch die Ansaugung ßig folgenden Flotationszelle. Dies ist auch aus F i g. 3 der Luft durch das Luftansaugrohr 48 entsteht nun in erkennbar. Die Differenzmenge geht in die Schaumrin- der somit durch den Schaum nach außen hin abgeschlos

sen 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 daß auf diese Weise 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 Rieh-

senen Schaumsammeirinne 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 to 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 ²Iz 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

25

30

35

45

50

55

60

65

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Injektor-Flotationsapparat mit mehreren hintereinander in einem Trog angeordneten Einzelze!- len, die voneinander durch das Obertreten der Trübe gestattende Trennwände abgeteilt sind und mit je einem ein senkrechtes Mischrohr aufweisenden Trübe-Luft-Injektor versehen sind, wobei eine Teilmenge der Trübe zur Wiederbelüftung in die Flotationszellen eingeführt und am Trogboden in die horizontale Richtung umgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (8, 8'... usw.) scweit unterhalb der Oberkante der Längswände des Troges (1) enden, daß oberhalb von ihnen ein für einen Überlauf von einer zur anderen Flotationszelle (2, 2'... usw.) für einen kleinen Teil der Suspension erforderlicher Querschnitt frei bleibt und daß in jeder Flotationszelle ein sich zwischen den Längswänden des Troges erstreckender Suspensionsabzugskanal (7, T... usw.; 17, 17'...; 27, 27'...; 37,37'... usw.) mit einer sich mindestens über ²A der Behälterbreite horizontal erstreckenden, schmalen Eintrittsöffnung (26,26'...; 28,28'...) vorgesehen ist, wobei jeder Suspensionsabzugskanal jeweils über eine eigene 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, T;... usw.,27,27'... usw.;37,37'... usw.) jeweils an die 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 Überlaufquerschnitt 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, T... usw.) gebildeten Überlaufquerschnitts jeder Flotationszelle (2, 2'... usw.) geringfügig tiefer liegt als die höchste Kante von Trennwand und/oder Suspensionsabzugskanal der jeweils folgenden Flotationszelle mit dem reineren Gutstoff.

5. Flotationsapparat nach den Ansprüchen 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 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugskanäle (7, T ... usw.) für die Suspension aus zwei parallelen Blechtafeln (8,8', 8"; 4,4', 4"...) gebildet sind.

7. Flotationsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 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

bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumsammeirinne (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 Schaumsammeirinne (50) erstreckenden Ansaugrohr (48), welches über seine Länge verteilte Luftansaugbohrungen (52) aufweist