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Verfahren und Vorrichtung zur Schaumschwimmaufbereitung von Mineralien
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schaumschwimmaufbereitung
von Kohle und sonstigen Mineralien unter tangentialer Zuführung des Aufgabegutes
in einen zylindrischen Schwimmbehälter.
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Es ist bekannt, zur Schaumschwimmaufbereitung von Mineralien das zu
behandelnde Gut von oben her in einen im Grundriß eckigen oder kreisförmigen, in
einzelne Kammern geteilten Behälter in der Mitte einzufüllen, durch am Boden des
Behälters angeordnete Mischflügel das Gut zwecks Mischung nach oben in die einzelnen
Behälterkainmern zu schleudern und unter Einwirkung von Druckluft den die schwimmfähigen
Bestandteile enthaltenden Schaum durch ein in dem Behälter in der Mitte oder seitlich
angeordnetes senkrechtes Rohr abzuführen. Mit einer solchen Vorrichtung ist eine
Trennung des Aufgabegtutes lediglich in Konzentrat und Berge schon deshalb nicht
möglich, weil die Unterteilung des Behälters in einzelne senkrechte Kammern und
die senkrechte Bewegung des Gutes durch am Behälterboden angeordnete Mischflügel
jegliche Bildung von übereinanderliegenden waagerechten Schichten aus schwimmfähigen
Bestandteilen, Mischgut und nicht schwimmfähigen Bestandteilen ausschließt.
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Es ist ferner bekannt, das Behandlungsgut in einen im Querschnitt
viereckigen Behälter in etwa halber Höhe radial einzuführen. Der Behälter besitzt
hierbei am oberen Rand einen Überlauf für den Schaum, am unteren Ende eine -Austrittsöffnung
für die Berge und eine weitere Austrittsöffnung für das in einem weiteren Behälter
erneut zu behandelnde Mischgut in ebenfalls etwa halber Höhe des Behälters. Eine
gute Trennung des Aufgabegutes ist auch bei diesen bekannten Vorrichtungen nicht
möglich. Vielmehr bleibt ein Teil des Schaumes in dem in einen weiteren Behälter
abfließenden Mischgut, der über den Rand des Behälters gelangende Schaum enthält
einen Teil des Mischgutes und auch die sich am Boden des Behälters absetzenden Berge
enthalten noch Schaum bzw. Mischgut, da das in den Behälter dauernd einströmende
Behandlungsgut eine längere Behandlung und Trennung der einzelnen Komponenten ausschließt.
Es fällt demnach nicht nur Konzentrat und Berge, sondern außerdem auch noch Mischgut
an, das in einem weiteren Behälter
erneut behandelt werden muß,
und außerdem enthalten Schaum und Berge noch einen Teil der jeweils anderen Komponenten
des Aufgabegutes.
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Es sind ferner Vorrichtungen zur Schaum;-: schwimmaufbereitung bekannt,
bei welchen° die Flüssigkeit durch zahlreiche, entgegengesetzt gerichtete Strahlrohre
in den unteren Teil eines zylindrischen Behälters tangential eingeführt wird. Infolge
der entgegengesetzten Richtung der Strahlrohre wird das Behandlungsgut dauernd in
allen Richtungen durchwirbelt, so daß der aufsteigende Schaum nicht nur die schwimmfähigen
Bestandteile, sondern auch einen Teil des Mischgutes enthält.
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Die Erfindung bezweckt, bei der Schaumschwimmaufbereitung unter tangentialer
Zuführung des Aufgabegutes in einen zylindrischen Schwimmbehälter eine besonders
weitgehende Trennung des Aufgabegutes lediglich in Konzentrat und Berge zu erzielen.
Dies ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Aufgabegut in den zylindrischen
Schwimmbehälter tangential zusammen mit Luft und Zusatzmitteln nur etwa in halber
Höhe des Behälters derart eingeleitet wird, daß ein schraubenförmig aufsteigender
Trübestrom die schwimmfähigen Bestandteile nach oben in den Schaum, ein schraubenförmig
absteigender Trübestrom die nicht schwimmfähigen Bestandteile nach unten führt,
während das Mischgut in einer mittleren waagerechten Zone in kreisender Bewegung
so lange gehalten wird, bis es sich gleichfalls in schwimmfähige und nichtschwimmfähige
Bestandteile getrennt hat.
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Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbeispiele einer zur Durchführung
des neuen Schwimmaufbereitungsverfahrens besonders geeigneten Vorrichtung in schematischer
Darstellung.
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Abb. i ist ein senkrechter Schnitt durch den Schwimmbehälter.
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Abb. 2 ist ein waagerechter Schnitt gemäß der Linie A-A in Abb. i.
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Abb.3 veranschaulicht eine andere Ausbildung der Vorrichtung schematisch
im Längsschnitt.
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Abb. q. ist der Grundriß zu Abb. 3.
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Der Schwimmbehälter i besitzt die Form eines am unteren Ende. konischen
Zylinders und weist bei der Ausführung nach Abb. i und 2 ein offenes oder geschlossenes
zylindrisches Mittelstück :2 auf, welches in beliebiger Weise befestigt ist und
mit der zylindrischen Innenwandung des Behälters einen ringförmigen Raum bildet.
In etwa halber Höhe des zylindrischen Schwimmbehälters i münden tangential in dem
Behälter ein Rohr 3, welches die Behandlungsflüssigkeit mit den zu behandelnden
Stoffen zuführt, ein Rohr q., welches gegebenenfalls Druckluft liefert, und ein
Rohr 5, durch welches geeignete Zusatzmittel, z. B. Öl, fließen. Am oberen Teil
des Behälters i ist eine Rinne 6 zur Abführung .des Schaumes vorgesehen. Am unteren
Ende des. Behälters ist eine Öffnung 7 zur Ableitung der Berge angeordnet. Eine
oder mehrere Schraubenflügel 8, welche gegebenenfalls auch fortfallen können, verstärken
die kreisende Bewegung des Aufgabegutes in Richtung des Pfeiles 9 (Abb. 2).
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Der Schwimmbehälter i kann auch ohne Mittelstücke ausgebildet sein
und nur Schraubenflügel 8 in der mittleren Zone aufweisen. Auch diese können fortfallen,
wenn die Geschwindigkeit der in den Behälter einströmenden Luft genügend groß ist,
um die notwendige kreisende Bewegung des Gutes sicherzustellen.
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Die Vorrichtung wirkt in folgender Weise: Nachdem der Behälter zunächst
beispielsweise mit Wasser gefüllt ist, gelangen die zu behandelnden Stoffe mit Wasser
durch das Rohr 3 in den Behälter, während durch Rohr q. Druckluft eintritt und durch
Rohr 5 geeignete Zusatzmittel zur Schaumbildung zugeführt werden. Unter dem Einfluß
der Druckluft, welche gegebenenfalls durch die Schraube 8 unterstützt wird, erhält
das zu behandelnde gesamte Gut eine um das zylindrische Mittelstück 2 kreisende
Bewegung. Schaum bildet sich und steigt unter Mitnahme der schwimmfähigen Teilchen
der zu behandelnden Stoffe in Schraubenlinie entsprechend Pfeil io (Abb. i) von
der mittleren Zone des Behälters i nach oben, bis der Schaum in die Rinne 6 gelangt.
Die nichtschwimmfähigen Bestandteile sinken in Schraubenlinie entsprechend Pfeil
i i (Abb. i) nieder und treten durch die Öffnung 7 aus. Das Mischgut, welches aus
irgendeinem Grunde bei der ersten Behandlung nicht in seine Bestandteile getrennt
ist, bleibt in mittlerer Höhe und kreist in Richtung des Pfeiles 12. Das Mischgut
bleibt daher noch Ader Behandlung unterworfen, bis es sich ebenfalls in schwimmfähige
und nichtschwimmfähige Bestandteile getrennt hat.
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Es wird durch die kreisende Bewegung des in etwa halber Höhe in den
Schwimmbehälter tangential eingeführten Gutes eine schnelle Trennung und Austragung
der schwimmfähigen und der nichtschwimmfähigen Bestandteile des Aufgabegutes erzielt,
ohne das Mischgut anfällt. Die Vorrichtung eignet sich sowohl für Rohgut als auch
zur Nachbehandlung des von anderen Vorrichtungen kommenden Konzentrats. In diesem
Falle kann die Vorrichtung z. B. gemäß Abb. 3 und q. ausgebildet sein. Mit dem Schwimmbehälter
i ist eine Zuführv orrichtung verbunden,
welche einen zylindrischen
Beschickungsbehälter 13 aufweist, dem die zur Einfüllung in den Schwimmbehälter
i bestimmten Stoffe zugeführt werden. Der Behälter 13 enthält gemäß Abb. 3 in dem
Teil 14 Flüssigkeit, oberhalb dieser Flüssigkeit, in dem Teil 15, Schaum und oberhalb
des Schaumes, in dem Teil 16, Luft. Wenn man den Schwimmbehälter i lediglich mit
Flüssigkeit, welche die zu behandelnden Stoffe enthält, beschickt, enthält der Aufnahmebehälter
13 nur diese Flüssigkeit und Luft.
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Der Aufnahmebehälter 13 ist mit dem Schwimmbehälter i durch ein tangential
einmündendes Strahlsaugrohr 17 verbunden. Dieses wird durch ein auf der Druckseite
einer Pumpe i9 angeordnetes Rohr 18 versorgt, wobei die Pumpe aus dem Beschikkungsbehälter
13 zunächst die hier ankommende Flüssigkeit ansaugt und in den Schwimmbehälter i
fördert und darauf (wenn die Flüssigkeitsmenge ungenügend ist) eine gewisse, in
dem Behälter i befindliche Flüssigkeitsmenge durch das Rohr 2o ansaugt. Die durch
das Rohr 2o strömende Menge ist von dem zwischen dem Flüssigkeitsspiegel in dem
Beschickungsbehälter 13 und dem Schwimmbehälter i bestehenden Höhenunterschied abhängig.
Der Höhenunterschied zwischen den Flüssigkeitsspiegeln in den Behältern i und 13
ist darauf zurückzuführen, daß die aus dem Strahlsaugrohr 17 in dem Schwimmbehälter
i ankommende Flüssigkeitsmenge wesentlich größer als die vom Schwimmbehälter i durch
das enge Rohr 2o in den Beschickungsbehälter 13 strömende Flüssigkeitsmenge ist,
welche durch das Ventil 21 verändert und eingestellt werden kann.
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Die Vorrichtung nach Abb. 3 und q. wirkt in folgender Weise: Durch
die unter geeignetem Druck durch das Rohr 18 in das Strahlsaugrohr 17 fließende
Flüssigkeit wird der Schaum 15 und sogar Luft 16 in feiner Verteilung angesaugt
und in den Schwimmbehälter i eingeleitet. Die Pumpe dient also dazu, in den Schwimmbehälter
i die Behandlungsflüssigkeit einzuleiten, welche beim Durchgang durch das Strahlsaugrohr
17 die Luft bzw. den Schaum mitreißt und in den Behälter i mitnimmt. Wenn die in
dem Beschickungsbehälter 13 ankommende Flüssigkeit nicht zur Erzielung einer guten
Ejektorwirkung ausreicht, wird diese durch das Rohr 2o herbeigeführt, dessen Wirkung
von dem Höhenunterschied zwischen den Flüssigkeitsspiegeln in den Behältern 13 und
i abhängt. Die Vorrichtung regelt sich demnach selbsttätig, da die durch das Rohr
2o strömende Flüssigkeitsmenge selbsttätig vergrößert wird, wenn der Flüssigkeitsspiegel
in den Beschickungsbehälter 13 fällt, und selbsttätig verringert wird, wenn der
Flüssigkeitsspiegel im Behälter 13 steigt. Die zusätzliche Menge, welche durch das
Rohr 2o geliefert wird, schwankt also je nach der Menge der in dem Beschickungsbehälter
13 zusammen mit Schaum ankommenden Flüssigkeitsmenge. Beim Ansaugen des Schaumes
oder der Luft werden diese durch das Strahlsaugrohr 17 fein verteilt und mit der
Flüssigkeit des Schwimmbehälters i innig vermischt.
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Das Rohr 2o ist zweckmäßig an der dem Mischgut entsprechenden Stelle
des Behälters i anzuordnen, da gerade das- Mischgut zwecks vollständiger Trennung
einer längeren Behandlung bedarf. Man kann auch mittels eines Doppelrohres 2o, 22
mit Hahn 2i gewöhnlich durch Rohr 2o an der Stelle des Mischgutes und bei Betriebsbeginn
@ durch Rohr 22 an einer tieferen Stelle des Behälters i ansaugen, damit keine Behinderung
zur Zeit der Inbetriebnahme durch die sich hier absetzenden Stoffe eintritt.
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Der Beschickungsbehälter 13 kann beliebige Form besitzen. Statt eines
Rohres 2o kann natürlich auch jede sonstige geeignete Verbindung zur Ableitung der
Flüssigkeit in den Behälter 13 vorgesehen sein. Die Beschickungsvorrichtung
13 kann ferner auch zwischen zwei Schwimmaufbereitungsvorrichtungen angeordnet
sein.