DE3614933C1

DE3614933C1 - Flotationsbehaelter oder -zelle

Info

Publication number: DE3614933C1
Application number: DE3614933A
Authority: DE
Inventors: Peter Schweiss; Hans-Dieter Doerflinger; Hans-Otto Henrich
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1986-05-02
Filing date: 1986-05-02
Publication date: 1987-10-22
Also published as: US4726897A; ES2027648T3; ATE69398T1; EP0243690A2; JP2593309B2; JPS62262758A; EP0243690A3; EP0243690B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Flotationsbehälter entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Flotationsbe hälter ist bekannt aus DE-OS 31 20 202.

Es sind bereits auch ähnliche Flotationsbehälter bekanntgewor den, bei welchen ebenfalls die Injektormündung sehr dicht ober halb des Bodens des Flotationsbehälters angeordnet ist (US-PS 42 55 262). Hier ist ein eckiger Behälter verwendet wor den mit Schaumabzug zu beiden Längsseiten, während die Weiter leitung der Flüssigkeit (Suspension) von einer benachbarten zur anderen Zelle seitlich über senkrechte, schmale Öffnungen in den Trennwänden, die zwischen den einzelnen Zellen angeordnet sind, erfolgt.

Ferner ist ein Flotationsbehälter mit Injektoreinrichtung be kanntgeworden (US-PS 41 10 210), bei welcher die Injektormündung etwa auf halbem Wege zwischen Suspensionsspiegel und Boden des Behälters angeordnet ist. Auch hier ist ein eckiger Behälter vorhanden, dessen Seitenwände unten abgeschrägt sind, jedoch ist der Schaumabzug an der anderen Seite, nämlich an der geraden Längswand des Flotationsbehälters vorgesehen, und die Ausström richtung des Injektors ist im wesentlichen vertikal, wobei eine Mischstrecke oder ein Mischrohr fehlen. Bei allen diesen Flota tionsbehältern mit einzigem Injektorzufluß ist es schwierig, geeignete Strömungsbedingungen zu schaffen, um trotz des ver hältnismäßig geringen Aufwandes, beruhend auf der Verwendung nur eines einzigen Injektors, einen guten Flotationseffekt und auch einen guten Schaumabzug zu erreichen. Im letzten Falle ist ver sucht worden, durch spezielle Ausbildung eines nach dem Ventu ri-Prinzip arbeitenden Injektors mit Zuführung einer Luft-Was ser-Mischung, den Flotationseffekt zu verbessern. Dies hat den Nachteil, daß bei einer Hintereinanderschaltung von mehreren Flotationszellen von Zelle zu Zelle eine Verdünnung der zu flo tierenden Suspension erfolgt. Ferner ergibt das Venturi-Prinzip keine geeignete Bläschengröße.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, trotz der Einfachheit eines wie eben beschrieben aufgebauten Flotationsbehälters einen guten Flotationseffekt ohne zusätzliche Verdünnung der Suspension bei gutem Schaumabzug zu erzielen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert, wobei

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Flotationsbehälter und

Fig. 2 eine Draufsicht im wesentlichen einer einzigen Flo tationszelle zeigt.

Das Mischrohr 1 taucht im wesentlichen senkrecht von oben, nach dem es durch die Mantelwandung des Behälters hindurchgeführt ist, in die Suspension ein. Die Mündung 2, die als Radialdif fusor ausgeführt ist, befindet sich ein erhebliches Stück ober halb des Bodens des Behälters, wobei die Distanz zwischen der Suspensionsoberfläche bzw. der Überlaufkante 7 der Schaumabzugs öffnung erheblich größer als die Distanz zwischen der Mündung 2 und dem Behälterboden ist. Das Verhältnis der Distanzen f ₁/f ₂ beträgt etwa zwischen 0,3 und 0,5, vorzugsweise zwi schen 0,3 und 0,4. Die Schaumabzugsöffnung 6 führt den Schaum zu einer sich axial längs des Mantels des Behälters erstreckenden Schaumrinne 8. Auf der gleichen Seite wie die Schaumrinne 8 be findet sich auch die Flüssigkeitsabzugsöffnung 9 mit Abzugs flansch 10. Diese Abzugsöffnung 9 befindet sich sehr weit unten, praktisch am Behälterboden. Die Mittelachse des Mischrohrs 1, durch welches die gesamte jeder Flotationszelle zugeführte Sus pensionsmenge eingeleitet wird, befindet sich in der Behälter hälfte, die auf der anderen Seite von Schaumrinne 8 und Abzugs öffnung 9 liegt. Die Entfernung l ₁ von der Mittelachse (senk rechter Durchmesser) des Flotationsbehälters beträgt vorzugswei se zwischen dem 0,15- und dem 0,25fachen, am günstigsten zwi schen dem 0,18- und dem 0,22fachen des Durchmessers D der ge zeigten Querschnittsfläche der Flotationszelle. Diese Zelle bzw. der Behälter ist als liegender Zylinder ausgebildet, weist also einen Grundkörper mit im wesentlichen kreisrunden Querschnitt auf. Auch eine liegende Ellipse als Querschnitt kommt in Be tracht. Dann bezieht sich das eben angegebene Verhältnis der Distanz l ₁ auf den horizontalen Durchmesser der Ellipse.

Wichtig ist das Abdeckblech 11, das die Abzugsöffnung 9 abdeckt und einen Abzugskanal 12 schafft, der sich längs des Behälter mantels erstreckt, und zwar vorzugsweise von einer Begrenzungs wand 19 jeder Flotationszelle zur anderen Begrenzungswand 20. Im Bereich des Mantels des Flotationsbehälters sind Abzugsschlitze 13 und 14 vorgesehen, wobei der obere Abzugsschlitz 14 eine Spaltweite hat, die zwischen dem 0,1- und dem 0,3fachen, vor zugsweise zwischen dem 0,2- und dem 0,3fachen beträgt, und der untere Abzugsschlitz eine Spaltweite, die zwischen dem 0,1- und dem 0,2fachen des Innendurchmessers des Mischrohrs 1 beträgt, aufweist. Dabei hat die Abdeckwand vorzugsweise einen bogenför migen Verlauf, der auch - wie dargestellt - etwa polygonförmig sein kann, so daß seine obere Fläche schräg nach oben geneigt ist, um ein Festsetzen von Luft im Abzugskanal 12 zu verhindern.

Der Injektor weist vorzugsweise dicht über der Oberfläche der Suspension eine Blende 3 auf, der Luftansaugschlitze 5 im Mantel des Mischrohrs 1 nachgeschaltet sind. Es kann auch, wie strich punktiert dargestellt, noch ein zentrales Luftansaugrohr 21 durch die Blende hindurchgeführt werden.

Mit der dargestellten Anordnung ergibt sich ein bestmöglicher Flotationseffekt unter größtmöglicher Ausnutzung des gesamten Behälterquerschnitts. Bezogen auf den Querschnittsanteil, der von der Suspension ausgefüllt ist, wird der Behälterquerschnitt weitestgehend ausgenutzt, wobei es möglich ist, den Durchsatz der Suspension erheblich zu erhöhen, ohne daß der Flotationsef fekt beeinträchtigt wird; sondern im Gegenteil, der Flotations effekt wird noch erheblich verbessert, so daß die Anzahl der hintereinandergeschalteten Flotationszellen noch herabgesetzt werden kann. Es muß hier berücksichtigt werden, daß die Verti kalkomponente der nach unten abströmenden Suspension kleiner sein muß als die Aufstiegsgeschwindigkeit der Luftbläschen mit angelagerten Schmutzteilchen. Es dürfen weder diese noch über haupt Luftbläschen im wesentlichen Maße in die Abzugsöffnung 9 gelangen.

Somit ist es auf die dargestellte Weise möglich, mit einfachen Mitteln und nur einem einzigen Injektor einen hohen Flotations effekt zu erreichen. Günstig ist dabei weiter, daß sich durch die exzentrische Anordnung des Mischrohres 1 eine starke Abzugs komponente der Geschwindigkeit des Schaumes in Richtung der Schaumabzugsöffnung 6 einstellt.

So waren bei einer Anordnung nach der anfangs genannten Offen legungsschrift bei einer für einen Durchsatz von 11 000 l/min konzipierten Flotationszelle sieben bis acht Zellen nötig, wäh rend bei gleichem Volumen bei einem jetzigen Durchsatz von 15 000 bis 16 000 l/min nur fünf bis sechs Zellen erforderlich sind.

Claims

1. Flotationsbehälter oder -zelle mit Injektoren mit Luftansaug stelle, die einem im wesentlichen senkrecht in die zu flotie rende Flüssigkeit eingetauchten, eine Mündung mit im wesent lichen horizontaler Abströmrichtung aufweisenden Mischrohr vor geschaltet ist, mit rundem Behälter-Axialquerschnitt und mit Schaumabzugsquerschnitt mit Überlaufkante und Flüssigkeitsabzug auf ein und derselben Mantelseite des Behälters, wobei die Flüssigkeitsabzugsöffnung (9) in unmittelbarer Nähe des Behäl terbodens angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mit telachse des Mischrohrs (1) von der senkrechten Mittelachse des Behälters zwischen dem 0,15- und 0,25fachen des Querschnitts durchmessers des Behälters entgegen der Flüssigkeitsabzugsseite seitlich versetzt und die Mündung (2) des Injektors bzw. Misch rohrs (1) in einer Höhe zwischen dem 0,3- und 0,5fachen der Höhe (Niveau f ₂) der Schaumüberlaufkante (7) unterhalb des Niveaus dieser Kante (7) angeordnet ist.

2. Flotationszelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse des Mischrohrs (1) von der senkrechten Mit telachse des Behälters zwischen dem 0,18- und 0,22fachen des Querschnittsdurchmessers des Behälters entgegen der Flüssigkeitsabzugsseite seitlich versetzt ist.

3. Flotationszelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die Mündung (2) des Injektors bzw. des Mischrohrs (1) in einer Höhe zwischen dem 0,3- und 0,45fachen der Höhe (Niveau) der Schaumüberlaufkante (7) unterhalb des Niveaus dieser Kante (7) angeordnet ist.

4. Flotationszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch ein bogenförmiges oder Winkel blech (11), das die Flüssigkeitsabzugsöffnung (9) überdeckt, gebildeter Flüssigkeitsabzugskanal (12) längs des Behälter bodens gebildet ist, der jeweils zu dem Mantel des Flota tionsbehälters oben und unten einen Flüssigkeitsabzugsspalt (13, 14) aufweist.

5. Flotationszelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Spalt (14) am Abzugskanal (12) zwischen dem 0,1- und dem 0,3fachen und der untere Abzugsspalt (13) zwischen dem 0,1- und 0,2fachen des Innendurchmessers des Mischrohrs (1) beträgt.

6. Flotationszelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Abzugsspalt (14) zwischen dem 0,2- und dem 0,3fachen des Innendurchmessers des Mischrohrs 1 beträgt.

7. Flotationszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung (2) des Mischrohrs (1) durch einen Radialdiffusor mit im wesentlichen horizontaler Aus strömrichtung gebildet ist.