FI126311B

FI126311B - Ore treatment device and method

Info

Publication number: FI126311B
Application number: FI20145649A
Authority: FI
Inventors: Mikko Kauppinen
Original assignee: Vee-Niksi Oy
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2016-09-30
Also published as: WO2016005662A1; FI20145649A; CA2986071A1

Description

MALMINKASITTELYLAITE JA -MENETELMÄ KEKSINNÖN ALAFIELD OF THE INVENTION FIELD OF THE INVENTION

Keksinnön kohteena on laite ja menetelmä mal-miainesta sisältävien nesteiden käsittelyynThe invention relates to an apparatus and a method for treating liquids containing ore

KEKSINNÖN TAUSTABACKGROUND OF THE INVENTION

Kaivostoiminnan laajentuessa ja ympäristökysymysten tullessa yhä tärkeämmiksi ovat kaivosten erilaiset päästöt ja ympäristöhaitat entistä suurempi ongelma. Louheen ja murskeen käsittely vaatii paljon nestettä, tavallisesti vettä. Yleensä vesi otetaan sopivasta vesilähteestä, kuten joesta tai järvestä, käytetään prosessissa, minkä jälkeen se puhdistetaan ja palautetaan luontoon. Vesi on puhdistettava riittävän puhtaaksi, jotta ympäristönormit täyttyvät, samalla puhdistukseen käytettävä energiamäärä ja kustannukset tulee pitää hallitulla tasolla. Aina kaivoksessa ei ole vesilähdettä saatavilla, jolloin veden saanti on ongelmallista. Tällöin puhdistettu vesi tulee palauttaa prosessiin.As mining expands and environmental issues become more and more important, the various emissions and environmental hazards of mines are a growing problem. Handling of gravel and crushes requires a lot of liquid, usually water. Usually, water is taken from a suitable source of water, such as a river or lake, used in the process, then purified and returned to nature. The water must be purified to a level sufficient to meet environmental standards, while the amount of energy and costs used for cleaning must be kept at a controlled level. There is not always a water source available in the mine, which causes problematic access to water. In this case, the purified water should be returned to the process.

KEKSINNÖN TARKOITUSPURPOSE OF THE INVENTION

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut tunnetun tekniikan epäkohdat. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uudenlainen laite ja menetelmä, jolla käytettävissä olevat massat pyritään ottamaan hyötykäyttöön samalla kun veden kulutus minimoidaan.The object of the invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art. In particular, it is an object of the invention to provide a novel device and method for utilizing the available pulps while minimizing water consumption.

KEKSINNÖN YHTEENVETOSUMMARY OF THE INVENTION

Keksinnön kohteena on laite malmiainesta sisältävän nesteen käsittelemiseksi, jolloin neste on esimerkiksi vettä. Laitteeseen kuuluu avoin allas, joka on järjestetty vastaanottamaan nesteen ja mal- misakan seosta. Nesteen täyttämässä altaassa kevyt sakka-aines on järjestetty kohoamaan nesteen pinnalle ja raskas sakka-aines on järjestetty laskeutumaan altaan pohjalle. Tässä yhteydessä raskas ja kevyt on määritelty suhteessa nesteeseen. Kevyt sakka-aine nousee nesteen, esimerkiksi veden pinnalle joko sellaisenaan tai mikrotlotaation mukaisten ilmakuplien nostamana, jolloin raskas sakka-aine laskeutuu pohjalle. Altaaseen johdettava neste aiheuttaa esimerkiksi kevyen sakka-aineksen valumisen altaan reunan yli. Sakka-aineista puhdistettu neste on järjestetty poistumaan altaasta kevyen sakka-aineen ja raskaan sakka-aineen muodostamien kerrosten välistä. Keksinnön mukaisesti altaan alaosaan on järjestetty ensimmäinen elektrodi ja altaan päälle on järjestetty ensimmäisen elektrodin läheisyyteen liikutettava toinen elektrodi, jolloin nesteen täyttämässä altaassa ensimmäinen ja toinen elektrodi muodostavat elektroflotaation aiheuttavan elektrolyyttisen järjestelmän. Eräässä keksinnön mukaisessa sovelluksessa ensimmäinen elektrodi on katodi ja toinen elektrodi on anodi.The invention relates to a device for treating a liquid containing ore material, such as water. The apparatus includes an open basin arranged to receive a mixture of liquid and ore deposit. In a liquid-filled tank, a light sediment is arranged to rise to the surface of the liquid and a heavy precipitate is arranged to settle at the bottom of the tank. In this context, heavy and light are defined relative to the fluid. The light sediment rises to the surface of a liquid, such as water, either as it is or raised by air bubbles in microtlotation, whereby the heavy sediment settles to the bottom. Liquid discharged into the basin, for example, causes a small amount of sediment to flow over the edge of the basin. The liquid purified from the sediment is arranged to drain from the basin between the layers of light sediment and heavy sediment. According to the invention, a first electrode is provided in the lower part of the basin and a second electrode movable in the vicinity of the first electrode is arranged on the basin, whereby in the liquid-filled basin the first and second electrodes form an electrolytic system causing electroflotation. In one embodiment of the invention, the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode.

Eräässä keksinnön sovelluksessa ensimmäiseen elektrodiin kuuluu vähintään yksi ylöspäin avoin aukko, jotka on sovitettu vastaanottamaan toinen elektrodi. Erään esimerkin tapauksessa katodi muodostuu vähintään kahdesta yhdensuuntaisesta ylöspäin avoimesta kanavasta tai solasta. Katodi vastaanottaa anodin riittävän lähelle mahdollistamaan elektroflotaatiopro-sessin.In one embodiment of the invention, the first electrode comprises at least one upwardly open aperture adapted to receive the second electrode. In one example, the cathode is made up of at least two parallel upwardly open channels or passages. The cathode receives the anode close enough to enable the electroplotation process.

Eräässä keksinnön sovelluksessa toiseen elektrodiin kuuluu joukko yhdensuuntaisia levyjä, jotka on järjestetty laskeutumaan ensimmäisen elektrodin aukkoihin ja laitteeseen kuuluu välineet toisen elektrodin laskemiseksi ja nostamiseksi. Esimerkiksi anodi on sovitettu laskeutumaan katodin läheisyyteen. Yhdensuuntaiset levyt ovat eräässä sovelluksessa suorakaiteen tai neliön muotoisia, jolloin elektrodien tois tensa läheisyydessä oleva pinta-ala on suoraan verrannollinen toisen elektrodin katodin väliin laskemaan matkaan.In one embodiment of the invention, the second electrode comprises a plurality of parallel plates arranged to descend into the openings of the first electrode, and the device includes means for lowering and raising the second electrode. For example, the anode is adapted to settle near the cathode. In one embodiment, the parallel plates are rectangular or square, whereby the area adjacent to each other of the electrodes is directly proportional to the distance between the cathodes of the other electrode.

Eräässä sovelluksessa nesteen ja malmisakan seos on järjestetty vastaanotettavaksi altaaseen ensimmäisen elektrodin alaosan yhteyteen sovitetun putkiston kautta. Esimerkiksi putkisto on johdettu katodin, katodilevypakan tai katodisolakon alle. Eräässä sovelluksessa jokaisen katodikanavan alla on seosta levittävä rei'itetty putki, joka on yhdistetty toisesta päästään jakotukkiin. Jakotukki on joko yhdessä päässä putkea tai molemmissa päissä putkea. Eräässä sovelluksessa putken toinen pää on tulpattu, jolloin se voidaan tulppa poistamalla harjata puhtaaksi sakasta huollon yhteydessä.In one embodiment, a mixture of liquid and ore precipitate is arranged to be received in the basin through a piping arranged in connection with the lower part of the first electrode. For example, the piping is routed under a cathode, a cathode plate stack or a cathode sink. In one embodiment, underneath each cathode channel is an alloy perforating tube connected at one end to a manifold. The manifold is either at one end of the pipe or at both ends of the pipe. In one embodiment, the other end of the tube is plugged so that it can be brushed clean by removing the plug when servicing.

Eräässä sovelluksessa nesteen ja malmisakan seoksen virtaus altaassa on järjestetty tasoittumaan virtauksentasoitusvälineellä. Virtauksentasoitusväline on esimerkiksi rei'itetty levy seoksen sisääntulon yläpuolella, kulmarauta, säleikkö, lamellilevy tai vastaava rakenne.In one embodiment, the flow of the liquid-ore deposit mixture in the basin is arranged to equalize by a flow equalizer. The flow equalizer is, for example, a perforated plate above the mixture inlet, an angle iron, a grille, a lamella plate or the like.

Eräässä sovelluksessa toisen elektrodin päälle on sovitettu kaasunpoistojärjestely prosessissa muodostuvien kaasujen keräämiseksi. Elektrolyyttisessä prosessissa muodostuu usein herkästi syttyviä kaasuja, kuten vetyä tai rikkiyhdisteitä. Kaasunpoistojärjestely on esimerkiksi imurilla varustettu kartiomainen kupu, huuva, anodin päällä. Eräässä sovelluksessa kaasunpoisto j ärj estelyyn kuuluu kuvun alareuna, joka on järjestetty säätymään alemmaksi kuin ensimmäisen elektrodin yläreuna laitteen ollessa toiminnassa. Kaasunpoisto järjestely on esimerkiksi sovitettu liikkumaan yhdessä toisen elektrodin, tässä esimerkissä anodin kanssa. Kun kuvun alareuna on alempana kuin katodin yläreuna, kaikki prosessissa muodostuvat kaasut ovat poistettavissa.In one embodiment, the second electrode is provided with a degassing arrangement for collecting the gases formed in the process. The electrolytic process often produces flammable gases such as hydrogen or sulfur compounds. The degassing arrangement is, for example, a conical hood fitted with a vacuum, a hood, over the anode. In one embodiment, the degassing arrangement includes a lower edge of the dome arranged to be lower than the upper edge of the first electrode when the device is in operation. For example, the degassing arrangement is adapted to move with another electrode, in this example an anode. When the lower edge of the dome is lower than the upper edge of the cathode, all gases formed in the process can be removed.

Eräässä sovelluksessa laitteeseen kuuluu säätöjärjestelmä, johon kuuluu välineet nesteen ja malmi s akan seoksen konduktiivisuuden tai resistanssin mittaamiseksi ja välineet toisen elektrodin etäisyyden säätämiseksi ensimmäisestä elektrodista seoksen konduktiivisuuden tai resistanssin perusteella. Esimerkiksi anodia voidaan laskea alemmaksi, jolloin anodin ja katodin välinen etäisyys pienenee ja anodin ja katodin limittäin oleva pinta-ala kasvaa. Tämän seurauksena elektroflotaatioprosessi voimistuu.In one embodiment, the device comprises a control system comprising means for measuring the conductivity or resistance of a liquid-ore deposit and a means for adjusting the distance of the second electrode from the first electrode based on the conductivity or resistance of the alloy. For example, the anode can be lowered, thereby reducing the distance between the anode and the cathode and increasing the overlapping area of the anode and cathode. As a result, the electroflotation process is intensified.

Eräässä sovelluksessa toinen elektrodi on mo-dulaarisesti asennettava levykehikko. Toinen elektrodi on esimerkiksi anodi, joka on muodostettu kiinnittämällä yhdensuuntaiset levyt kehikkoon. Anodilevykehik-ko on irrotettavissa yhtenä kappaleena, jolloin huoltotoimenpide on helppo. Levykehikko voidaan nostaa pois yhtenä kappaleena ja toinen asentaa tilalle. Laitteen vaatima huoltoaika vähenee merkittävästi ja anodilevykehikon huolto voidaan toteuttaa ilman aika-taulupaineita. Vastaavasti laitteen prosessitehokkuut-ta voidaan säätää muuttamalla levykehikon kokoa vastaamaan seoksen ominaisuuksia. Myös ensimmäinen elektrodi, tässä esimerkissä katodi, voidaan mitoittaa seoksen ominaisuuksien mukaisesti.In one embodiment, the second electrode is a modularly mounted plate frame. The second electrode is, for example, an anode formed by attaching parallel plates to the frame. The anode plate rack is removable in one piece for easy maintenance. The disc rack can be removed in one piece and replaced by another. The maintenance time required for the device is significantly reduced and maintenance of the anode plate rack can be accomplished without time-table pressures. Similarly, the process efficiency of the device can be adjusted by resizing the disk frame to match the properties of the mixture. Also, the first electrode, in this example a cathode, can be dimensioned according to the properties of the alloy.

Keksinnön kohteena on myös menetelmä malmiai-nesta sisältävän nesteen käsittelemiseksi laitteella, johon kuuluu avoin allas, johon johdetaan vastaanottamaan nesteen ja malmisakan seosta, jolloin nesteen täyttämässä altaassa kevyt sakka-aines kohoaa nesteen pinnalle, raskas sakka-aines laskeutuu altaan pohjalle ja puhdistettu neste poistuu altaasta kevyen sakka-aineen ja raskaan sakka-aineen muodostamien kerrosten välistä. Keksinnön mukaisesti altaan alaosaan on järjestetty ensimmäinen elektrodi ja altaan päälle on järjestetty ensimmäisen elektrodin läheisyyteen liikutettava toinen elektrodi, jolloin nesteen täyttämässä altaassa ensimmäinen ja toinen elektrodi aiheuttavat elektroflotaation. Eräässä sovelluksessa nesteen ja malmisakan seos käsitellään pieniä ilmakuplia sisältäväksi, jolloin seos aiheuttaa altaassa mikrotlotaation. Eräässä sovelluksessa mitataan nesteen ja malmisakan seoksen konduktiivisuutta tai resistanssia ja säädetään toisen elektrodin etäisyyttä ensimmäisestä elektrodista seoksen konduktiivisuuden tai resistanssin perusteella.The invention also relates to a method for treating ore-containing liquid with an apparatus comprising an open basin, which is led to receive a mixture of liquid and ore precipitate, whereby in a liquid-filled tank, light sediment rises to the liquid surface, heavy sediment settles to the bottom between the layers of light sediment and heavy precipitate. According to the invention, a first electrode is provided in the lower part of the basin and a second electrode movable in the vicinity of the first electrode is provided on the basin, whereby in the liquid-filled basin, the first and second electrodes cause electroflotation. In one embodiment, the liquid-ore deposit mixture is treated to contain small air bubbles, whereby the mixture causes micrototation in the pool. In one embodiment, the conductivity or resistance of a liquid-ore deposit mixture is measured and the distance of the second electrode from the first electrode is adjusted based on the conductivity or resistance of the alloy.

Eräässä sovelluksessa liikutetaan elektroflo-taatioprosessin aikana nostovälineillä toista elektrodia edestakaisin ensimmäiseen tai toiseen elektrodiin kiinnittyneen sakan irrottamiseksi. Sakkaa kerääntyy usein anodin ja katodin väliin muodostaen joskus sil-tamaisia rakenteita. Liikuttamalla esimerkiksi anodia elektroflotaatioprosessia ei tarvitse keskeyttää ja prosessin kokonaistehokkuus paranee elektrodien puhdistuessa sakasta.In one embodiment, during the electroplating process, the lifting means moves the second electrode back and forth to remove the precipitate adhered to the first or second electrode. Deposits often accumulate between the anode and cathode, sometimes forming bridged structures. By moving the anode, for example, the electroflotation process does not need to be interrupted and the overall efficiency of the process is improved as the electrodes are cleansed of the precipitate.

Edellä esitettyjä keksinnön sovelluksia voidaan käyttää eri kombinaatioissa. Useita sovelluksia voidaan edelleen yhdistää ja näin muodostaa uusia sovelluksia. Kaikkia ratkaisuja voidaan käyttää joko yksin tai yhdessä, ellei niitä ole erikseen esitetty toisensa poissulkevina vaihtoehtoina.The above embodiments of the invention can be used in various combinations. Multiple applications can still be combined to form new applications. All solutions can be used alone or in combination, unless explicitly stated as mutually exclusive.

Esillä oleva keksintö mahdollistaa elektro-flotaation ja mikroflotaation käytön kaivostoiminnassa käytettävän veden puhdistuksessa. Keksinnön mukaisella laitteella ja menetelmällä on merkittäviä etuja tunnettuun tekniikkaan verrattuna. Keksintö vähentää kaivosteollisuuden päästöjä. Laitteen puhdistama neste, esimerkiksi vesi voidaan palauttaa uudelleen kiertoon malminkäsittelyprosessiin. Luontoon johdettavien jätevesien määrään voidaan vähentää merkittävästi. Lisäksi keksinnön mukainen laite on malliltaan modulaarinen ja suunniteltu helposti huollettavaksi, jolloin prosessia ei tarvitse pysäyttää pitkäksi ajaksi huoltoa varten.The present invention enables the use of electro-flotation and microflotation in the purification of water used in mining. The device and method of the invention have significant advantages over the prior art. The invention reduces emissions in the mining industry. Liquid purified by the device, such as water, can be recycled to the ore treatment process. The amount of wastewater discharged into nature can be significantly reduced. In addition, the device according to the invention is modular in design and designed for easy maintenance so that the process does not have to be stopped for a long time for maintenance.

KUVALUETTELOLIST OF FIGURES

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti sovellutusesimerkkien avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa: kuva 1 esittää poikkileikkausta eräästä keksinnön mukaisesta laitteesta; kuvat 2a - 2b esittävät katodikennostoa; ja kuva 3 esittää erästä esimerkkiä seoksen syöttöön käytettävästä putkistosta.The invention will now be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawing, in which: Figure 1 is a cross-sectional view of an apparatus according to the invention; Figures 2a to 2b show a cathode cell array; and Fig. 3 shows an example of a piping used to supply the mixture.

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUSDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Seuraavassa keksinnön esimerkinomaisia sovelluksia esitellään yksityiskohtaisesti, esimerkkien ollessa kuvattuina oheisissa piirroksissa.In the following, exemplary embodiments of the invention will be described in detail, the examples being described in the accompanying drawings.

Esillä olevan keksinnön mukaista laitetta käytetään esimerkiksi kaivoksissa puhdistamaan kaivos-prosessissa käytettyä nesteen ja malmin seosta. Seoksessa käytetty neste on useimmiten vettä. Laitteella voidaan poistaa esimerkiksi sulfaatteja sekä sakkaan-tuvia aineita ja yhdisteitä.The device of the present invention is used, for example, in mines to purify the liquid-ore mixture used in the mining process. The liquid used in the mixture is mostly water. For example, the device can remove sulfates, as well as precipitating substances and compounds.

Kuvassa 1 on esitetty eräs sovellus keksinnön mukaisesta laitteesta, kuvattuna sivulta päin läpileikkauksena. Laitteen mittasuhteet ovat ainoastaan esimerkinomaiset, eikä keksintöä rajoiteta niihin. Laitteeseen on järjestetty nesteen ja malmisakan seoksen sisääntulo 1. Eräässä sovelluksessa seos on käsitelty mikrokuplilla, esimerkiksi liuottamalla seokseen happea kemiallisesti tai mekaanisesti esimerkiksi paineessa, keskipakoisvoiman vaikutuksesta tai vastaavasta. Säätämällä hapen määrää seosnesteessä voidaan säätää seoksen sähkönjohtavuutta ja resistanssia sopivaksi anodille ja katodille. Kaivoksissa on tyypillisesti ominaisuuksiltaan yksilöllinen seosneste, veden laatu riippuu maaperän laadusta - joissain kaivoksissa voi olla hyvin sähköä johtavia alkuaineita tai yhdisteitä.Fig. 1 shows an embodiment of the device according to the invention, in a side elevational view. The dimensions of the device are merely exemplary and the invention is not limited thereto. An inlet 1 of a mixture of liquid and ore precipitate is provided in the apparatus. In one embodiment, the mixture is treated with microbubbles, for example, by dissolving oxygen in the mixture chemically or mechanically, e.g. under pressure, by centrifugal force or the like. By adjusting the amount of oxygen in the alloy liquid, the electrical conductivity and resistance of the alloy can be adjusted to suit the anode and cathode. Mines typically have a unique alloying fluid, water quality depends on soil quality - some mines may contain highly conductive elements or compounds.

Sisääntulo 1 on esimerkiksi putki, jonka sisällä on konduktometrinen anturi seoksen konduktiivisuuden niittämiseksi. Joissain sovelluksissa laitetta voidaan käyttää myös ilman mikrokuplien lisäämistä, hyödyntäen ainoastaan elektroflotaatiota.Inlet 1 is, for example, a tube containing a conductometric sensor for mowing the conductivity of the mixture. In some applications, the device can also be operated without the addition of microbubbles, utilizing only electroflotation.

Seosneste johdetaan laitteen alaosaan 13. Mikrotlotaation ja/tai elektroflotation vaikutuksesta kevyt sakka kohoaa nesteen, esimerkiksi veden pinnalle. Vastaavasti raskas sakka painuu altaan 13 pohjalle. Raskas sakka kerätään pois putken 2 kautta, kevyt 3 sakka ylittyy reunan yli keräyskaukaloon 4, josta sakka johdetaan edelleen putkea 5 pitkin pois. Puhdistettu neste poistetaan laitteesta putken 6 kautta esimerkiksi uudelleen prosessissa käytettäväksi. Putki 6 on sijoitettu keskelle allastilaa siten, ettei sen kautta poisteta kevyttä eikä raskasta sakkaa. Myös monet muut alan ammattimiehelle tunnetut tavat kerätyn sakan poiskuljettamiseksi ovat mahdollisia laitteen yhteydessä.The mixture liquid is led to the lower part of the device 13. Under microtlotation and / or electroflotation, a light precipitate rises on the surface of the liquid, for example water. Correspondingly, a heavy precipitate sinks to the bottom of the basin 13. The heavy precipitate is collected via the conduit 2, the light precipitate 3 extends over the edge to the collecting tray 4, from which the precipitate is further conducted away via the conduit 5. Purified liquid is discharged from the device via conduit 6, for example, for reuse in the process. The tube 6 is positioned in the center of the pool space so that no light or heavy sediment is removed through it. Many other methods known to those skilled in the art for disposing of collected precipitate are also possible with the device.

Elektroflotaatioprosessissa muodostuu herkästi palavia kaasuja, kuten vetyä. Kaasunpoistojärjeste-lyyn kuuluu kupu 8 ja kaasunpoistokanava 7. Kuvun 8 alle järjestetään alipaineistettu tila imemällä kaasuja kaasunpoistokanavasta 7. Kupuun 8 kuuluu alareuna, joka jatkuu keräyskaukalon 4 reunan yli siten, että alareuna on alempana kuin katodin 10 yläreuna. Kuvan 1 tapauksessa anodikehikko 11 ja siihen yhdistetty kaasunpoisto j ärj estely on nostettu ylös huoltoasentoon. Laskemalla kaasunpoistojärjestelyn alareuna riittävän alas varmistutaan siitä, että palovaaralliset kaasut tulee kerättyä pois.The electroflotation process produces flammable gases such as hydrogen. The degassing arrangement includes a hood 8 and a degassing duct 7. A depressurized space is provided under the hood 8 by aspirating gases from the degassing duct 7. The hood 8 has a lower edge extending over the edge of the collecting pan 4 such that the lower edge is lower than the upper edge of cathode 10. In the case of Fig. 1, the anode frame 11 and the associated degassing arrangement are raised to the service position. By lowering the lower edge of the degassing arrangement sufficiently to ensure that flammable gases must be removed.

Ensimmäinen elektrodi on tässä esimerkissä katodi 10 ja toinen elektrodi anodi 11. Katodi 10 on järjestetty kuvan 1 esimerkissä joukoksi yhdensuuntaisia levyjä, jolloin ne muodostavat levypakan tai ken-noston. Kuvissa 2a ja 2b on esitetty yksityiskohtaisesti eräs esimerkki katodilevypakasta 20. Levyt ovat galvaanisesti yhteydessä toisiinsa, esimerkiksi yhteen pultattuina kehikkoon. Katodilevyjen 10 väliin jää ylöspäin avoin kanava tai sola, johon voidaan laskea vastaava anodin 11 levy siten, että anodin ja katodin levyt ovat limittäin elektroflotaatioprosessin aikana. Katodin levyt 21, 22 voivat olla myös kuvan 2b mukaisesti siten, että kanavat 23 levittyvät ylöspäin. Tällöin levyt 21, 22 on järjestetty siten, että niiden kallistuskulma on enintään 5 astetta, edullisesti 4 astetta. Kallistamalla levyt voidaan kiihdyttää seoksen vaihtua se noustessa ylöspäin. Katodilevypakka 10 on myös alhaalta avoin siten, että nesteseos nousee katodin 10 ja anodin 11 välistä ylöspäin. Katodilevypakka 10 on maapotentiaalissa, virta syötetään anodiin 11 eristettyyn virtatukkiin. Järjestelmässä on erillinen maadoitus sekä laitteen rungolle että katodilevy-pakalle 11. Katodilevypakka 11 on eristetty rungosta esimerkiksi muoviliuskoilla.In this example, the first electrode is cathode 10 and the second electrode anode 11. In the example of Figure 1, the cathode 10 is arranged in a plurality of parallel plates, whereby they form a plate stack or cell. Figures 2a and 2b show in detail one example of a cathode plate stack 20. The plates are galvanically connected to each other, for example, bolted together into a frame. Between the cathode plates 10 there is an upwardly open passage or passage into which a corresponding plate of anode 11 can be placed so that the plates of the anode and the cathode overlap during the electroplating process. The cathode plates 21, 22 may also be as shown in Fig. 2b with the channels 23 extending upwards. In this case, the plates 21, 22 are arranged so that their inclination angle is at most 5 degrees, preferably 4 degrees. By tilting the plates you can accelerate the mixture as it rises up. The cathode plate pack 10 is also open at the bottom so that the liquid mixture rises upwardly between the cathode 10 and the anode 11. The cathode plate pack 10 is at ground potential, current is supplied to the anode 11 in an insulated current socket. The system has separate grounding for both the body of the device and the cathode plate pack 11. The cathode plate pack 11 is insulated from the housing by, for example, plastic strips.

Anodilevyt 11 ovat tässä esimerkissä joukko yhdensuuntaisia suorakulmaisia levyjä, jotka on mitoitettu laskettavaksi katodilevyjen 10 väliin. Anodilevyt ovat kooltaan esimerkiksi 2 metriä x 2 metriä. Anodilevyt 11 on yhdistetty toisiinsa galvaanisesti, esimerkiksi pulttaamalla metalliseen kehikkoon. Anodilevyt 11 ja sen päällä oleva kaasunpoistojärjestelmä 7, 8 nousevat ja laskevat eräässä sovelluksessa yhtenäisesti hydraulisylinterin välityksellä. Näin kaasunpoisto järjestelmä 7, 8 on kaikissa tilanteissa mahdollisimman tehokkaasti sijoitettu. Eräässä sovelluksessa hydraulisylinteri nostaa ja laskee ainoastaan anodike-hikkoa 11. Rakenteessa on yleisesti erotettu usein huollettavat osat siten, että ne on helposti nostettavissa pois altaasta ja tarvittaessa irrotettavissa laitteesta. Helposti kuluva anodiosa 11 on modulaari-sesti irrotettavissa ja nostettavissa pois laitteesta. Isokokoinen, katodin kanssa pinta-alaltaan samaa kokoluokkaa oleva anodi 11 kuluu vähemmän, joten huoltovä- li pitenee merkittävästi. Vähemmän kuluva katodiosa voidaan pitää kiinteästi altaassa ja siihen kohdistuu huomattavasti vähemmän huoltotoimenpiteitä. Allas 13 ja katodiosa 10 eivät ole helposti kuluvia osia, jolloin rakenne on myös tiivis ja vältytään vuotovahingoilta.In this example, the anode plates 11 are a set of parallel rectangular plates dimensioned for insertion between cathode plates 10. The anode plates are, for example, 2 meters x 2 meters. The anode plates 11 are galvanically connected to each other, for example by bolting to a metal frame. In one embodiment, the anode plates 11 and the degassing system 7, 8 above rise and lower uniformly through a hydraulic cylinder. Thus, the degassing system 7, 8 is positioned as efficiently as possible in all situations. In one embodiment, the hydraulic cylinder only raises and lowers the anode pad 11. The structure generally separates frequently serviceable parts so that they can be easily lifted out of the pool and, if necessary, removed from the device. The easily consumable anode part 11 is modularly removable and removable from the device. The large anode 11, which is of the same size as the cathode, consumes less, thus significantly increasing the service interval. The less consumable cathode part can be fixed in the pool and is subject to significantly less maintenance. The pool 13 and cathode part 10 are not easy-to-wear parts, whereby the structure is also dense and leakage damage is avoided.

Anodiin ja katodiin muodostuu helposti mole-kyylitason verkkomaista kiinteää sakkaa, joka heikentää prosessin tehokkuutta. Sakkautumista voidaan vähentää nostamalla anodikehikko 11 hetkeksi kokonaan pois laitteesta, eräässä sovelluksessa siihen on sovitettu ravistustoiminto, joka liikuttaa anodia prosessin aikana muutamia senttejä ylös ja alas kiinnittyneen sakan irrottamiseksi. Anodikehikon nosto tai lasku kestää eräässä sovelluksessa noin 20 sekuntia.The anode and cathode easily form a Mole-kieselguhr-like solid web, which reduces the efficiency of the process. Precipitation can be reduced by lifting the anode frame 11 completely out of the device for a moment, in one embodiment fitted with a shaking function which moves the anode during the process by a few centimeters to remove the sediment adhered. In one embodiment, the lifting or lowering of the anode frame takes about 20 seconds.

Altaan alaosassa 13 seosneste saattaa pyörteillä voimakkaasti. Tämän vähentämiseksi altaaseen on järjestetty välineet 12 virtauksen tasoittamiseksi, esimerkiksi lamellilevy, reikälevy, kulmarauta tai vastaava. Eräässä sovelluksessa seosneste tuodaan altaaseen 13 katodikehikon 10 alapuolelle sovitettuun putkistoon, esimerkiksi kuvan 3 mukaiseen syöttötuk-kiin 30. Syöttötukkiin 30 on yhdistetty syöttöputkia 32, jotka on sovitettu lähelle katodikehikkoa 10. Katodikehikon 10 ääriviiva on esitetty kuvassa 3 katkoviivalla. Syöttöputkissa 32 on reikiä seoksen johtamiseksi altaaseen 13. Eräässä sovelluksessa reikien koko kasvaa aina kauempana syöttötukista 30. Kuvan 3 esimerkissä on yksipuoleinen syöttö, jolloin syöttötukki välittää seoksen vain toiseen päähän syöttöputkia 32. Vaihtoehtoisesti syöttötukki voi olla järjestetty syöttöputkien 32 molempiin päihin. Tässä esimerkissä syöttöputkien 32 päissä on tulpat 33. Tulpat 33 ovat poistettavissa huollon yhteydessä, jolloin syöttöput-kista voidaan poistaa sakkaa ja tukoksia esimerkiksi harjalla. Myös syöttötukin 30 päähän voidaan sovittaa irrotettava tulppa 34 puhdistusta varten. Katodikehi- kon 10 alapuolelle järjestettynä seoksen syöttö on mahdollisimman tasaista ja se on välittömästi osallinen elektroflotaatioprosessiin.At the bottom 13 of the basin, the mixture liquid is swirling vigorously. To reduce this, means 12 for smoothing the flow are provided in the basin, for example a lamella plate, a perforated plate, an angle iron or the like. In one embodiment, the alloy fluid is introduced into the tank 13 in a piping arranged below the cathode frame 10, for example, the feed logs 30 shown in Fig. 3. The feed logs 30 are connected to the feed pipes 32 disposed near the cathode frame 10. Inlet tubes 32 have holes for introducing the mixture into the basin 13. In one embodiment, the size of the holes always increases farther from the inlet supports 30. The example of Figure 3 is a single-sided supply whereby the inlet only transmits the mixture to one end of the inlet tubes 32. In this example, the plugs 33 are provided at the ends of the feed pipes 32. A removable plug 34 for cleaning can also be provided at the end of the feed log 30. Arranged below the cathode frame 10, the alloy feed is as uniform as possible and is immediately involved in the electroflotation process.

Prosessiin säätöön vaikuttavat eri ominaisuudet ja mitoitukset. Seoksen perustyyppi analysoidaan laboratoriossa ja tulosten perusteella valitaan seokselle optimaalisesti soveltuva katodikennosto 10, jolla saavutetaan seoksen kannalta paras viiveaika prosessissa. Anodilevyjen 11 keskinäinen etäisyys voidaan pitää olennaisesti vakiona ja anodilevyjen ominaisuudet voidaan vakioida. Katodikennosto 10 voi olla erilainen suhteessa anodilevypakkaan 11 siten, että katodien muodostaman solan leveys voi vaihdella. Anodin 11 ja katodin 10 välinen etäisyys niiden ollessa limittäin vaikuttaa prosessiin tehokkuuteen. Vastaavasti elektroflotaatiota voidaan säädellä nostamalla ja laskemalla anodia katodin muodostamassa kanavassa. Liian lähellä oleva anodi 11 johtaa nopeaan kulumiseen sekä verkkomaisen sakan kerääntymiseen elektrodien pinnalle .The process control is influenced by different features and dimensions. The basic type of alloy is analyzed in the laboratory and the results are used to select the cathode cell 10 that is optimally suitable for the alloy, which provides the best in-process delay time. The distance between the anode plates 11 can be kept substantially constant and the properties of the anode plates can be constant. The cathode cell assembly 10 may be different with respect to the anode plate pack 11 such that the width of the cathode formed by the cathodes may vary. The distance between the anode 11 and the cathode 10, when overlapping, affects the efficiency of the process. Correspondingly, electroflotation can be controlled by raising and lowering the anode in the channel formed by the cathode. Too close to the anode 11 results in rapid wear as well as accumulation of a net-like precipitate on the electrode surface.

Prosessin säädön kannalta olennaista on saavuttaa oikea virtausnopeus. Sisään tulevasta seoksesta mitataan konduktiivisuutta, resistanssia, lämpötilaa ja pH-arvoa. Mikäli seoksella on erittäin matala resistanssi, kuplien lisääminen prosessiin ei vaikuta vaan anodilevypakkaa 11 on nostettava ylöspäin hyd-raulisylinterillä. Näin elektrodien limittäin oleva pinta-ala vähenee ja virrankulutus pienenee. Konduk-tiivisuudella säädetään prosessin tehokkuutta ja anodin ja katodin välistä limittäistä pinta-alaa eli anodin korkeutta. Happamuus vaikuttaa myös prosessin tehokkuuteen ja sitä voidaan säätää esimerkiksi syöttö-altaassa lisäämän seokseen tarvittaessa lipeää. Lämpötilan mittauksella pyritään pitämään prosessi opti-milämpötilassa, joka on noin 20°C. Seosta voidaan jäähdyttää tarvittaessa vedellä tai ilmalla entuudestaan tunnetuilla menetelmillä. Kuplia voidaan lisätä seokseen tarpeen mukaan, jolloin voidaan säätää seoksen konduktiivisuutta ja resistanssia.Achieving the correct flow rate is essential for process control. The incoming mixture is used to measure conductivity, resistance, temperature and pH. If the alloy has a very low resistance, the addition of bubbles to the process will not be affected but the anode plate pack 11 will need to be lifted up by a hydraulic roller. This reduces the overlapping area of the electrodes and reduces power consumption. Conductivity controls the efficiency of the process and the overlap between the anode and the cathode, i.e. the height of the anode. The acidity also affects the efficiency of the process and can be adjusted, for example, in the feed tank to add lye to the mixture as needed. Temperature measurement is intended to maintain the process at an optimum temperature of about 20 ° C. If necessary, the mixture may be cooled with water or air by methods known in the art. Bubbles can be added to the mixture as needed to adjust the conductivity and resistance of the mixture.

Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitettyjä sovellusesimerkkejä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The invention is not limited only to the above exemplary embodiments, but many modifications are possible within the scope of the inventive idea defined by the claims.

Claims

An apparatus for treating a liquid containing ore material, comprising an open basin (13), adapted to receive a mixture of liquid and ore sediment, wherein the light sediment material in the liquid-filled basin (13) is arranged to rise to the liquid. surface, the heavy sediment material is arranged to sink to the bottom of the basin and the purified liquid is arranged to be removed from the basin between the layers of light sediment material and heavy sediment material, characterized in that a first electrode (10) is arranged in the lower part of the basin (13). the pool (13) is provided with a second electrode (11) which can be moved in the vicinity of the first electrode, the first (10) and the second electrode (11) in the liquid-filled pool (13) forming an electrolytic system which generates electroflotation.

Device according to claim 1, characterized in that the first electrode (10) is a cathode and the second electrode (11) is an anode.

Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the first electrode comprises at least one upwardly open opening adapted to receive the second electrode (11).

Device according to claim 3, characterized in that the second electrode comprises a plurality of parallel discs arranged to be lowered in the openings of the first electrode (10) and the device comprises means for lowering and lifting the second electrode (11).

Device according to any of claims 1-4, characterized in that the mixture of liquid and ore sediment is arranged to be received in the basin via a pipe system (1) adapted in connection with the lower part of the first electrode (10).

Apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the flow of the mixture of liquid and ore sediment in the basin is arranged to be smoothed with a flow equalizer.

Device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that a gas outlet arrangement (8) is adapted on the other electrode (8) to collect gases which are formed in the process.

Apparatus according to claim 7, characterized in that the gas outlet arrangement (8) comprises the lower edge (14) of a cup, which is arranged to be adjusted lower than the upper edge of the first electrode (10) when the device is in operation.

Device according to any one of claims 1-8, characterized in that the device comprises a control system comprising means for measuring the conductivity or resistance of the mixture of liquid and ore sediment and means for adjusting the distance of the second electrode (11) from the first electrode. (10) on the basis of the conductivity or resistance of the mixture.

Device according to any one of claims 1-9, characterized in that the second electrode (11) is a modular mountable disc frame.

A method of treating a liquid containing ore material with a device comprising an open basin (13) to which a mixture of liquid and ore sediment is conducted to receive, wherein the light sediment material rises to the surface of the liquid in the liquid filled area. the basin (13), the heavy sediment material drops to the bottom of the basin (13) and the purified liquid is removed from the basin (13) between the layers of light sediment material and heavy sediment material, characterized in that a first electrode (10) is arranged in the lower part of the basin. on the basin (13) is provided a second electrode (11) which can be moved in the vicinity of the first electrode, the first (10) and the second electrode (11) generating an electroflotation in the liquid-filled basin (13).

Method according to claim 11, characterized in that the conductivity or resistance of the mixture of liquid and ore sediment is measured and the distance of the second electrode (11) from the first electrode (10) is adjusted on the basis of the conductivity or resistance of the mixture.

Method according to any one of claims 11 or 12, characterized in that during the electro-flotation process the second electrode is moved back and forth with lifting means to release sediment which is stuck to the first (10) or the second electrode (11).