FI94598C - Vaahdotuskone - Google Patents

Description

! 94598

Vaahdotuskone

Keksintö koskee yleensä mineraalien käsittelyä ja erityisesti järjestelyjä mineraalien rikastamiseksi vaah-5 dottamalla mineraalin käyttökelpoisen aineksen kiintoaine-hiukkasia. Tarkemmin sanottuna keksinnön kohteena on oheistetun patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen vaahdotuskone mineraalien rikastamiseksi.

Esitettyä vaahdotuskonetta voidaan käyttää menes-10 tyksellisesti rikastamaan käytännöllisesti katsoen kaikentyyppisiä mineraalimateriaaleja, joissa käyttökelpoiset ainekset ovat hienojakoisesti jakaantuneet mineraaliin. Mainittuihin mineraaleihin kuuluu rauta-, ei-rautaa olevien ja harvinaisten metallien malmeja, ei metallia olevia 15 mineraaleja, hiiltä ja timantteja sisältäviä mineraaleja.

Rikastettaessa mineraaleja vaahdottamalla mineraalin on oltava sellaiseen kiintoainekokoon hienonnettua, jolla vaahdotuskäsittely pystytään suorittamaan. Sen käyttökelpoisen aineksen kiintoaineiden optimaalinen koko, 20 joka pystyy kellumaan ylös vaahdotusmassan koko määrästä, vaihtelee mineraaleittain ja riippuu suuresti mainitussa mineraalissa olevan käyttökelpoisen aineksen tiheydestä.

Esimerkiksi laajalti tunnettujen vaahdotuskoneiden käyttämä malmimineraalin keskimääräinen kiintoainekoko on 25 normaalisti 0,01 - 0,1 mm. Timantteja sisältävän mineraa-• Iin sellaisten hiukkasten optimaalinen koko, jolla hiuk kanen pystyy kellumaan ylös vaahdotusmassasta, ei ole yli 0,5 mm.

Kun mineraalia hienonnetaan optimiin hiukkaskokoon, 30 tähän liittyy mineraalissa eri puolilla olevan käyttökelpoisen aineksen liiallinen pieneneminen sellaiseen kokoon, joka ylittää vaahdotettavuuden ylärajan, tai sellaiseen kokoon, joka on lähellä optimia. Kuten tiedetään, käyttökelpoisen ainesosan kiintoainehiukkasten koon pieneneminen 35 vaikuttaa ao. käyttökelpoisen aineksen arvoon. Tällainen arvon menettäminen on erityisen selvää, kun timantteja sisältävää mineraalia hienonnetaan ylenpalttisesti.

2 94598

On myös otettava huomioon, että mineraalien rikastamiseen liittyvistä kokonaiskustannuksista suurehko osa koskee hienontamista ja on jopa 40 % mineraalin käsittelyn kaikista kustannuksista.

5 Sen takia on erityisen tärkeää korottaa vaahdotus- koneessa käsiteltävien mineraalihiukkasten koon ylärajaa. Tästä seuraa se etu, että mineraalien hienontamiseen tarkoitetun laitteiston hyötysuhde suurenee. Esimerkiksi hiukkaskoon ylärajan nostamisesta seuraa 30 % kasvu kuula-10 myllyn hyötysuhteeseen. Joissakin tapauksissa suurempaa jyväkokoa olevat määrät ovat sopivampia seuraavien vaiheiden käsittelyssä. Suurikokoiset timanttikiteet ovat arvokkaampia kuin pienikokoiset.

Alalla tunnetaan vaahdotuskone (vrt. SU A 984 498), 15 johon kuuluu pystysuora lieriömäinen vaahdotusmassan kier-rätyskammio, jossa on kapeneva alaosa ja jonka yläosaan sisältyy kouru vaahdotusaineen keräämiseksi ja putki vaahdotusmassan jatkuvaksi syöttämiseksi, joka putki on sijoitettu samanakselisesti kammioon nähden. Kammion sisään on 20 sovitettu samanakselisesti ontto kartiomainen osa, jossa kartion kärkiosa on kammion pohjaan päin ja jossa kartio-osassa on uritetut reiät, joiden kautta massaa levitetään tasaisesti kammioon. Uritetut reiät ovat tasavälien päässä toisistaan kartion korkeuteen nähden ja taivutettuina kar-25 tion akseliin terävään kulmaan ja ne on suunnattu kammion • yläpäätä kohti.

Kammion alaosaan on sovitettu rei'itettyjen kumi-putkien muodossa olevia massanilmastimia ja hylkykiven poistoon tarkoitettu putki.

30 Sellaisen mineraalin käyttökelpoisen aineksen hiuk kaskoon yläraja, joka pystyy kellumaan ylös ilmastetun massan pääosasta, kun kyseessä on timanttia sisältävä mineraali, ei ole yli 1 mm. Ts. käyttökelpoisen aineksen kiintoainehiukkasten suurin koko tässä vaahdotuskoneessa 35 valmistetussa vaahdotusmassassa ei ole yli 1 mm.

3 94598 SU-patenttijulkaisusta 1 183 180 tunnetaan myös sellainen vaahdotuskone, jolla vaahdotusmassassa olevien kiintoainesten kokoa voidaan kaksinkertaistaa.

Mainittuun vaahdotuskoneeseen kuuluu pystysuora 5 lieriömäinen vaahdotusmassaa kierrättävä kammio, jossa on alaspäin kapeneva pohjaosa, johon on kiinnitetty putki hienojakoisia mineraalihiukkasia sisältävän vaahdotusmas-san syöttämistä varten ja hylkykiven poistamiseen tarkoitettu putki, rengasmainen kouru vaahtomassan keräämiseksi 10 kiinnitettynä massankiertokammion yläosan seiniin yläosastaan, joukko massankierrätyskammion sisään aksiaalisesta kiinnitettyjä suippoja holkkeja, jotka ovat toisistaan kammion korkeuteen nähden yhtä pitkien välien päässä, joiden suippenevien pintojen muodostuslinjojen korkeus ja 15 kallistuskulmat niiden kiertoakseliin nähden ovat olennaisesti yhtä suuret, joiden hoikkien suurempihalkaisijäiset pohjat ovat kammion yläosaan päin ja ovat yhtenä kape-nevana pintana suippenevien hoikkien ulkopuolelle, jolloin tämän yhteisen kapenevan pinnan muodostuslinjan kallis-20 tuskulma sen omaan kiertoakseliin nähden on pienempi kuin hoikkien kapenevien pintojen muodostuslinjojen kallistus-kulma, ainakin yksi ryhmä massanilmastimia, joiden putkimaiset vaippaosat on kiinnitetty massankierrätyskammion seiniin ja ovat yhtä pitkien välien päässä ympäri kehää, . 25 ja karkeajakeisten mineraalihiukkasten syöttölaite, joka on sijoitettu massankierrätyskammion yläpuolelle.

Tällaisen laitteen muodostaminen karkeajakeisten mineraalikiintoaineiden syöttämiseksi vaahdotuskerrokseen mahdollistaa sen, että saadaan halkaisijaltaan 2 mm ti-30 mänttejä sisältävän mineraalin kiintoainehiukkasista muodostunut vaahdotusmassa, kun massan vaahdotuskerroksen ’ avulla pystytään säilyttämään luotettavasti mineraalin käyttökelpoisen aineksen kiintoaineet, kooltaan ainakin kaksi kertaa niin suuria kuin sen mineraalin käyttökel-35 poisen osan kiintoainehiukkaset, jotka pystyvät kellumaan ylös ilmastetun massan pääosasta.

4 94598 Tässä vaahdotuskoneessa on kuitenkin se haitta, että käyttökelpoisesta aineksesta menetetään aika suuria kiintoaineosia, jotka saattavat pudota pois vaahdotusker-roksesta sen liikkuessa aksiaalisesta kammioon nähden 5 vaahtoa keräävää kourua kohti. Koska mineraalin käyttökelpoisen aineksen niiden kiintohiukkasten koko, jotka hiukkaset tulevat suippenevien hoikkien ja lieriömäisen mas-sankierrätyskammion väliseen rengasmaiseen vapaaseen väliin, on suurempi kuin niiden hiukkasten koon yläraja, jotka 10 pystyvät kellumaan ylös ilmastetun massan tilavuudesta, nämä hiukkaset joutuvat lopullisesti hukkaan, kun ne joutuvat hylkykiven sekaan. Mineraalin sellaisten käyttökelpoisten aineshiukkasten palauttaminen vaahdotuskerrokseen, jotka ovat ilmastetun massan pääosasta ylös vaahtoamaan 15 kykenevien kiintoaineiden koon ylärajaa lähellä, on sangen epätodennäköistä, koska ilmakuplien ja mineraalin kiinto-ainesosien nopeusvektorit ovat suuntautuneet vastakkaisiin suuntiin, jolloin ilmakuplat eivät helpolla pyri kiinnittymään käyttökelpoisen mineraaliaineksen kiintoainehiuk-20 kasten pintaan.

Tässä tunnetussa vaahdotuskoneessa mineraalien rikastamiseksi sellaisen mineraalin käyttökelpoisen aineksen hiukkasten korvaamattomat menetykset, jonka koko on lähellä koon ylärajaa, kun tällaiset hiukkaset pystyvät 25 vielä kellumaan ylös ilmastetusta massasta, alentavat käyttökelpoisen mineraaliaineksen tuottoa.

Tästä seuraa alentunut prosenttiosuus suurikokoisia hiukkasia vaahdotusmassassa, mikä vaikuttaa timantteja sisältävän mineraalin rikastamisessa saatavaan vaahdotus- 30 ainepitoisuuteen.

Keksinnön mukaiselle vaahdotuskoneelle on tunnus- omaista se, mikä on esitetty oheistetun patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Vaahdotuskoneen suositeltavat suoritusmuodot on esitetty patenttivaatimuksissa 2-4.

35 Esillä olevalla keksinnöllä pyritään muodostamaan vaahdotuskone, jossa suippenevat holkit on järjestetty , 94598 massankierrätyskammioon sellaisella järjestelyllä, millä varmistetaan mineraalin suurten kiintoainehiukkasten palautuminen siihen vaahdotusainekerrokseen, jotka putoavat pois vaahdotuskerroksesta sen liikkuessa vaahtoa kerää-5 vään kouruun, jolloin rikastukseen viedystä mineraalista saatavasta käyttökelpoisesta aineksesta saadaan suurempi hyöty.

Keksinnön tavoitteet saavutetaan siten, että mineraalien rikastamiseen tarkoitettuun vaahdotuskoneeseen 10 kuuluu vaahdotusmassan kierrättämiseen tarkoitettu pys tysuora lieriömäinen kammio kapenevine pohjineen, johon on kiinnitetty putki syöttämään hienojakeisia mineraalihiuk-kasia sisältävää vaahdotusmassaa, ja hylkykiven poistoput-ki, rengasmainen kouru keräämään vaahtomassaa ollen kiin-15 nitetty vaahdonkierrätyskammion yläosan seiniin, joukko suippenevia holkkeja, jotka on asetettu aksiaalisesta massankierrätyskammioon yhtä pitkien välien päähän toisistaan massankierrätyskammion korkeuteen nähden, jolloin näiden suippojen hoikkien kapenevien pintojen muodostuslinjojen 20 korkeus ja kallistuskulmat niiden kiertoakseliin ovat olennaisesti yhtä suuret ja näiden hoikkien suurempihal-kaisijäiset pohjat ovat kammion yläosaan päin ja olennaisesti yhdessä kapenevassa pinnassa suippojen hoikkien ulkopuolella, jonka kapenevan pinnan muodostuslinjan kal-25 listuskulma sen kiertoakseliin nähden on pienempi kuin hoikkien suippojen pintojen muodostuslinjojen kallistus-kulma, ainakin yksi ryhmä massanilmastimia, joiden putkimaiset vaipat on kiinnitetty massankierrätyskammion seiniin ja jotka on asetettu yhtä pitkien välien päähän ympä-30 ri kehää, ja massankierrätyskammion yläpuolelle sijoitettu .· laite karkeajakeisten mineraalihiukkasten syöttämiseksi, keksinnön mukaisesti vaahdotuskoneeseen kuuluu vielä toinen joukko suippenevia holkkeja, jotka on kiinnitetty hoikkien pääryhmän suippoholkkien ulkopuolelle massankier-35 rätyskammion yläosaan olemaan linjassa sen akseliin näh- 6 94598 den, joiden kapenevien pintojen korkeus ja kallistuskulma niiden kiertoakseliin on olennaisesti yhtä suuri, kun sen sijaan mainittujen hoikkien pienempihalkaisijäiset pohjat ovat massankierrätyskammion pohjaosaan päin ja ovat holk-5 kien lisäryhmän suippenevien hoikkien ulkopuolella olevassa yhdessä kapenevassa pinnassa, jonka kapenevan pinnan muodostuslinjan kallistuskulma sen kiertoakseliin nähden on suurempi kuin hoikkien lisäryhmän hoikkien kapenevan pinnan muodostuslinjojen kallistuskulma niiden kiertoak-10 seliin nähden.

On edullista, että ehdotetussa, mineraalien rikas-tukseen tarkoitetussa vaahdotuskoneessa ainakin kahden massanilmastusryhmän ollessa läsnä, jotka ilmastimet on asetettu massankierrätyskammion eri tasoille, ylemmän 15 tason massanilmastinryhmän putkimaisten vaippojen akselit ovat olennaisesti kohtisuorassa lieriömäisen massankierrätyskammion akseliin nähden ja ovat tasossa aivan lisä-holkkiryhmän alemman suipon hoikin alapuolella, kun sen sijaan alatason massanilmastinryhmän putkimaisten vaip-20 pojen akselit ovat terävässä kulmassa lieriömäisen massan kierrätyskammion akseliin nähden suuntautuakseen kammion kapenevaa alaosaa kohden, jolloin ylä- ja alatasojen kummassakin massanilmastinryhmässä on edullisesti yhtä suuri määrä massanilmastimia.

v 25 Jotta voitaisiin varmistaa mineraalihiukkasten ta- saisempi leviäminen vaahtokerroksen pinnalle, on edullista, että muodostetaan levitysrengas karkeajakeisten mineraalihiukkasten syöttölaitteen ja samanakselisesti suippojen hoikkien kanssa olevien hoikkien lisäryhmän ylemmän 30 suipon hoikin väliin, jonka renkaan kehä on muodoltaan .· kuin säteittäisesti menevät hampaat hampaan yläkärkineen niiden ollessa asetettuja ulkonemien väliin hoikkien pää-ja lisäryhmien ylempien suippojen hoikkien suurempihal-kaisijäisten pohjien muodostamaan vaakatasoon.

7 94598

On myös suotavaa, että ylä- ja alatasossa olevien ilmastinryhmien jokaisessa massanilmastimessa on kolme sisäkettä, joissa on akselin suuntaiset reiät akustisten värähtelyjen aikaansaamiseksi, asetettuna peräkkäin put-5 kimaiseen vaippaan, jolloin nestesyöttöä varten tarkoitetun suuttimen sivulla olevassa yhdessä sisäkkeessä on tan-gentiaaliset reiät pitämään sen aksiaalisen reiän yhteydessä putkimaiseen vaippaan tehdyn rengasmaisen uran kautta paineilman syöttösuuttimeen.

10 Edellä esitettyä ajatellen keksinnössä ehdotetulla mineraalien rikastamiseen tarkoitetulla vaahdotuskoneella pystytään palauttamaan 98 - 99 % käyttökelpoisesta mine-raaliaineksesta. Kooltaan 0,8 - 1,5 mm hyödyllisen mine-raaliaineksen sisältämien riittävän suurien kiintohiukkas-15 ten osuus on normaalisti yli 50 %.

Suippojen hoikkien lisäryhmän muodostamisella varmistetaan sellaisen käyttökelpoisen mineraaliaineksen palauttaminen pohjamassakerrokseen, jonka hiukkaskoko lähenee sen koon ylärajaa, jotka hiukaset pystyvät kellumaan 20 ylös ilmastetun massan määrästä ja voivat mahdollisesti, kuten esimerkiksi silloin, kun ne törmäävät toisiin kiintoaineisiin, erota vaahtokerroksesta. Nämä hiukkaset kierivät hoikkien lisäryhmän suippojen hoikkien sisäpinnalla ja sitten ne pysäytetään ja siepataan massanilmastimien V 25 kuljettamien ilmakuplien avulla hoikkien lisä- ja pääryh-män suippojen hoikkien väliseen tilaan.

Massanilmastimien putkimaisten vaippojen asettamisella kammion eri tasoille saadaan tasaisempi ilmakuplien jakautuminen massankierrätyskammion täyttämään vaahdotus-30 massaan. Kun ilmastimien ylätason putkimaisten massanil-. mastimien akselit asetetaan kohtisuoraan tasoon kammion akseliin nähden välittömästi lisäholkkiryhmän alemman suipon hoikin alapuolella, pystytään optimoimaan ilmastetun nesteen virtausten syöttö siihen väliin, joka muodostuu 35 hoikkien pää- ja lisäryhmän suippojen hoikkien väliin, β 94598 jolloin se todennäköisyys kasvaa, että mineraalihiukkaset yhtyvät ilmakupliin.

Karkeajakeisten mineraalihiukkasten syöttämiseen tarkoitetun laitteen ja ylempien suippojen hoikkien väliin 5 sovitetun hammastetun jakelurenkaan avulla on mahdollista saada aikaan tasaisempi hiukkasten leviäminen massan vaah-tokerroksen pinnalle, jolloin hiukkaset eivät niin herkästi törmää vaahtokerroksen hiukkasiin ja erkane niistä.

Tässä esitetyllä massailmastinrakenteella saadaan 10 ilmastetulle nesteelle ohjattu virtaus, jota seuraa mono-dispergoitujen ilmahiukkasten tasainen jakautuminen tähän virtaan.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viitaten sen erilaisiin erityissuoritusmuotoihin 15 yhdessä oheisten piirustusten kanssa, joissa kuvio 1 on osittainen pitkittäinen leikkauskuva keksinnön mukaisesta vaahdotuskoneesta, kuvio 2 on kuvion 1 leikkauksen A suurennettu kuva, kuvio 3 on kuvion 1 leikkauksen B suurennettu kuva, 20 kuvio 4 on kuvion 1 linjaa IV-IV pitkin otettu leikkaus, kuvio 5 on leikkaus pitkin kuvion 4 linjaa V-V, kuvio 6 on leikkaus pitkin kuvion 5 linjaa VI-VI, kuvio 7 on suurennettu leikkauskuva kuvion 1 esit-·' 25 tämästä leikkauksesta C, kuvio 8 on leikkaus pitkin kuvion 7 linjaa VIII-VIII, ja kuvio 9 on leikkaus pitkin kuvion 1 linjaa IX-IX. Mineraalien rikastamiseen tarkoitettuun vaahdotus-30 koneeseen kuuluu lieriömäinen kammio 1 (kuvio 1) vaahdo-j* . tusmassan kierrättämistä varten. Lieriömäisessä kammiossa 1 on suippeneva pohjaosa 2 ja se on asetettu pystysuoraan tukirunkoon 4 jäykästi esimerkiksi hitsaamalla liitettyihin kannatinelementteihin 3.

9 94598

Suippenevaan pohjaosaan 2 on yhdistetty astia 5 hylkykiven keräämistä varten, johon on kiinnitetty putki 6 hylkykiven poistamiseksi.

Vaahdotusmassan kierrättämiseen tarkoitetun kammion 5 1 pohjaosaan on muodostettu putki 7 sen akselin O kanssa linjaan hienojakoisia mineraalihiukkasia kannattavan vaahdotusmassan syöttämiseksi. Putken 7 ulosmenoreikä on mas-sankierrätyskammion akselin O kanssa linjassa.

Kuten tiedetään, vaahdotusmassan kannattamien kiin-10 toainehiukkasten koko on riippuvainen rikastettavan mineraalin käyttökelpoisen aineksen tiheydestä ja vaahdotettavien kiintoaineiden koon yläraja on erilainen jokaisella mineraalilajilla.

Tiedetään myös, että massan vaahdotusreagenssien 15 koostumus ja prosenttiosuus vaihtelee jokaisella mineraa-lilajilla.

Kun kyseessä on timantteja sisältävä mineraali, tunnettujen koostumusten vaahdotusmassojen kiintoainehiuk-kasten koko on tavallisesti 0,1-1 mm.

20 Vaahdotuskoneeseen kuuluu myös kouru 8 massan- kierrätyskammion 1 yläosassa olevan vaahtomassan keräämiseksi, jota vaahtomassaa tahtoo virrata kammion 1 reunan yli painovoiman vaikutuksesta. Vaahtomassan keräämiseen tarkoitettua kourua 8 rajaavat kammion 1 ulkopinnan yläosa *. 25 ja lieriömäinen holkki, joka on asetettu kammion 1 ulko puolelle sen kanssa samanakseliseksi. Kourun 8 pohja on vino ja siinä on putket 9 vaahtomassan poisviemiseksi.

Kaksi joukkoa suippoja holkkeja 10, 11 on muodostettu lieriömäisen kammion 1 sisään. Toisen tällaisen ryh-30 män suipot holkit 10, joita tässä selostettavassa suori-. tusmuodossa on 15 kappaletta, on asetettu aksiaalisesti kammioon 1 nähden ja yhtä pitkien välien päähän kammion 1 korkeuteen nähden.

Toisen ryhmän suipot holkit 11, joita tässä selos-35 tettavassa suoritusmuodossa on seitsemän kappaletta, on « « 10 94598 asetettu ensimmäisen ryhmän suippojen hoikkien 10 ulkopuolelle lieriömäisen kammion 1 yläosaan täyttämään kammion 1 yläpuoli.

Kuviossa 1 esitetyn vaahdotuskoneen muunnelmassa 5 vaahdotusmassan kierrättämiseen tarkoitettuun kammioon 1 mahtuu vielä yksi neljän suipon hoikin 12 muodostama ryhmä, joka on asetettu aivan kapenevan pohjaosan 2 läheisyyteen. Mainittujen hoikkien 12 suippojen pintojen muodos-tuslinjojen kallistuskulma niiden kiertoakseliin nähden on 10 olennaisesti yhtä suuri kuin pohjan 2 kapenevan pinnan muodostuslinjan kallistuskulma. Suipot holkit 12 ovat jonkin matkan päässä toisistaan ja vierettäiset holkit menevät osittain toistensa päälle.

Suipot holkit 12 tukeutuvat kapenevaan pohjaosaan 2 15 kiinnitettyihin tukiin 13.

Yhdeksän alempana olevaa suippoa hoikkia 10 on kiinnitetty kammioon 1 asetettuihin tukiin 14 suippojen hoikkien 10 ulkopuolelle, jotka tuet tukeutuvat suippoihin holkkeihin 12 ja ovat olennaisesti tukien 13 kanssa samas-20 sa tasossa. Muut kuusi suippoa hoikkia on kiinnitetty suippojen hoikkien 10 sisäpuolella oleviin tukiin 15, jotka tuet 15 tukeutuvat tukiin 14 kiinnitettyyn neljään alempaan suippoon hoikkiin 10.

Suippojen hoikkien 10 sisäpuolelle kammion 1 ak-*· 25 selin 0 kanssa linjaan on asetettu kapeneva suuntausosa 16, joka on liitetty jäykästi, esimerkiksi hitsaamalla, tukiin 15.

Suipot holkit 10 ovat samankorkuisia h (kuvio 2) ja niillä on yhtä suuret suippojen pintojen muodostuslinjojen 30 kallistuskulmat a niiden kiertoakseliin nähden. Suip- . pojen hoikkien 10 korkeus h voi olla 100 - 150 mm. Suip pojen hoikkien 10 välinen etäisyys "a" riippuu mineraalin kiintoaineen koosta ja on tavallisesti 3 - 10 d, jolloin d on mineraalin hienojakeisten kiintoaineiden kes-35 kimääräinen läpimitta.

11 94598

Suipot holkit 10 ovat suurempihalkaisijäiseltä poh-jahalkaisijaltaan Dx lieriömäisen kammion 1 yläosaan päin (kuvio 1), kun niiden pienempihalkaisijäinen D2 pohja (kuvio 2) on kapenevaan pohjaosaan 2 päin (kuvio 1). Suip-5 pojen hoikkien 10 pohjien halkaisijat Dx ja D2 suurenevat pohjasta yläholkkiin 10 ja suurempihalkaisi jäiset Dj pohjat ovat olennaisesti yhdessä kapenevassa pinnassa P suippojen hoikkien 10 ulkopuolella, jonka pinnan P muodos-tuslinjan kallistuskulma S sen omaan kiertoakseliin näh-10 den on pienempi kuin hoikkien 10 suippojen pintojen muo-dostuslinjojen kallistuskulma a niiden kiertoakseliin nähden. Kulma a on 15 - 30', kun kulma β on pienempi kuin kulma a suuruudeltaan 5-10° verran. Kahden vierekkäin olevan suipon hoikin 10 ollessa kyseessä alla olevan 15 hoikin 10 suurempipohjainen halkaisija D2 on suurempi kuin yläpuolisen hoikin 10 pienemmän pohjan halkaisija D2. Alapuolisen suipon hoikin 10 pienemmän pohjan halkaisija D2 on 1,5 - 2 halkaisijan verran vaahdotusmassan syöttämiseen tarkoitetun putken 7 halkaisijasta (kuvio 1). Alemman sui-20 pon hoikin 10 ja vaahdotusmassan syöttöputken 7 väliin on muodostettu tila Hw joka on kooltaan 0,7 - 1,0 alemman hoikin 10 pienemmän pohjan halkaisijasta D2.

Ylemmän suipon hoikin 10 ja kammion 1 yläreunan väliin on myös muodostettu 200 - 300 mm suuruinen tila H2, 25 jolla varmistetaan vaahdotusmassan yläkerroksissa tapah- tuvan virtauksen turbulenssin pieneneminen.

Toisen holkkiryhmän suippojen hoikkien 11 korkeus hx on sama (kuvio 3) ja niiden suippojen pintojen muodos-tuslinjojen kallistuskulmat a kiertoakseliin nähden ovat 30 yhtä suuria. Suippojen hoikkien 11 korkeus h2 sekä suip- ,· pojen hoikkien 10 korkeus h (kuvio 2) voi olla 100 - 150 mm. Tämän ryhmän suippojen hoikkien 11 välinen etäisyys a2 (kuvio 3) on edullisesti 3 d - 10 d, jossa d on hienojakeisten mineraalihiukkasten keskimääräinen halkai-35 sija.

94598 12

Suippojen hoikkien 11 suurempihalkaisijäiset dx pohjat ovat lieriömäisen kammion 1 (kuvio 1) yläosaan päin, kun pienempihalkaisijäiset D2. pohjat (kuvio 3) ja suippojen hoikkien 11 pohjien halkaisijat D2 kasvavat alem-5 masta ylempään suippoon hoikkiin 11. Pienemmän halkaisijan Dr omaavat pohjat ovat yhdessä kapenevassa pinnassa Px suippojen hoikkien 11 ulkopuolella, kun sen sijaan sen muodostuslinjan kallistuskulma β2 sen kiertoakseliin on suurempi kuin suippojen hoikkien 11 muodostuslinjojen kallo listuskulma a niiden kiertoakseleihin nähden.

Kulma a on valittu ennakolta ja se riippuu hylky-kiven olokulmasta sen ollessa vesipitoisessa väliaineessa ja on yleensä suurempi kuin tämä kulma 5 - 20°. Kulma βχ on normaalisti 5-10° suurempi kuin kulma o.

15 Missä tahansa vierekkäin olevassa suipossa hoikissa 11 alempana olevan hoikin 11 suuremman pohjan halkaisija Dr on pienempi kuin ylempänä olevan hoikin 11 pienemmän pohjan halkaisija D2..

Vaahdotuskoneeseen kuuluu myös ainakin yksi ryhmä 20 ilmastimia 17 (kuvio 1) ilmastamaan vaahdotusmassaa, ja näiden ilmastimien putkimaiset vaipat on kiinnitetty lieriömäisen kammion 1 seiniin sekä yhtä pitkien välien päähän ympäri kehää. Tällaisten ilmastimien 17 ryhmien määrä voi olla erisuuruinen ja se riippuu yleensä massankierrä-25 tyskammion 1 mitoista. Ilmastimet sijoitetaan edullisesti niin, että ilmakuplat jakautuvat tasaisesti vaahdotusmas-saan.

Tässä selostetussa modifikaatiossa vaahdotuskoneeseen kuuluu neljä ryhmää ilmastimia 17 sijoitettuna eri 30 tasoille korkeussuunnassa massankierrätyskammioon 1 näh-. den. Kaikki massanilmastimet 17 ovat rakenteeltaan saman laisia ja niiden tarkoituksena on saada aikaan ilmastetun nesteen virtaus, joka kulkee aksiaalisesti massanilmasti-mien 17 putkimaisia vaippoja myöten. Ylemmällä tasolla 35 olevan massanilmastinryhmän massanilmastimien 17 putki- « 94598 maisten vaippojen akselit on asetettu olennaisesti kohtisuoraan lieriömäisen massankierrätyskammion 1 akseliin 0 nähden ja ne ovat tasossa, joka on aivan alemman kapene-van hoikin 11 alapuolella. Alatasossa olevien kahden mas-5 sailmastimien 17 muodostaman ryhmän putkimaisten vaippojen akselit asetetaan terävään kulmaan lieriömäisen kammion 1 akseliin 0 nähden ja ne on suunnattu kammion 1 kapenevaan pohjaan päin. Tämä kulma on olennaisesti yhtä suuri kuin kammion 1 kapenevan pohjan 2 muodostuslinjan kallistuskul-10 ma sen omaan kiertoakseliin nähden.

Jokaisessa ilmastinryhmässä massanilmastimien 17 lukumäärä on edullisesti parillinen. Jokaisessa kammion 1 lieriömäisiin seiniin kiinnitettyjen massanilmastimien kolmen ryhmässä ilmastimien määrä on kahdeksan, jolloin 15 viereisten ryhmien massanilmastimet 17 on järjestetty por-rasmaisesti.

Neljännessä massanilmastimien 17 ryhmässä, joka on kiinnitetty astian 5 yläosaan hylkykiven keräämiseksi, ilmastimien 17 lukumäärä on neljä. Tämän ryhmän ilmas-20 timien 17 putkimaisten vaippojen akselit kulkevat kohtisuoraan massankierrätyskammion 1 akseliin 0 nähden.

Kapenevan pohjan 2 tukirunkoon 4 kiinnitettynä on rengasmainen putkimainen kokooja 18 nesteen syöttämiseksi massanilmastimiin 17 ollen yhteydessä pystyputken 19 kaut-25 ta 2 - 2,5 atm paineessa olevaan nestelähteeseen (ei esitetty). Putkimaisessa kokoojassa 18 on yhtä monta suutinta 20 kuin on massanilmastimiakin 17, ja taipuisan letkun 21 toinen pää on yhdistetty jokaiseen tällaiseen suuttimeen 20, letkun 21 toisen pään ollessa yhdistetty yhteen mas-30 sanilmastimen 17 putkimaiseen vaippaan. Putken 19 alaosassa on myös varosulkuventtiilli 23 antamaan paineilmaa massanilmastimiin, joka kokooja 23 on putken 24 kautta yhteydessä paineilmalähteeseen (ei esitetty). Kokoojassa 23 oleva paineilman paine on 0,1 - 0,2 atm pienempi kuin ko-35 koojassa 18 oleva nesteen paine. Putkeen 24 on asennettu 94598 sulkuventtiili 25 säätämään paineilman painetta. Suuttimia 26, joiden määrä on yhtä suuri kuin massanilmastimien 17 lukumäärä, on muodostettu putkimaiseen kokoojaan 23 paine-ilman syöttämistä varten, jolloin taipuisan letkun 27 toi-5 nen pää on liitetty jokaiseen suuttimeen 26 ja taipuisan letkun 27 toinen pää on liitetty yhteen massanilmastimen 17 putkimaiseen vaippaan.

Vaahdotusmassan syöttämiseen tarkoitettu putki 7, joka kuljettaa hienojakeisia mineraalihiukkasia, on yhdis-10 tetty vaahdotusmassan syöttöputkeen 28, joka on vuorostaan yhdistetty putkeen 29, joka on tarkoitettu ilmastusnesteen syöttämiseen ja siinä on laite 30 nesteen ilmastamiseen. Nesteen ilmastuslaitteessa 30 on nippelit 31 ja 32 paine-ilman ja vastaavasti paineistetun nesteen syöttöä varten. 15 Poistoputki 33 on asennettu vaahdotusmassan syöttämiseen tarkoitettuun putkeen 7 tämän putken 7 puhdistamiseksi.

Kuviossa 1 olevat nuolet tarkoittavat vaahdotusmassan ja ilmastetun nesteen virtausreittejä.

Esitettyyn vaahdotuskoneeseen kuuluu myös laite 34 20 sellaisten karkeajakeisten mineraalihiukkasten syöttämiseksi, jotka pystyvät kellumaan massan vaahtokerroksessa. Massan vaahtokerroksen kannattaman mineraalin käyttökelpoisen aineksen hiukkasten koko on ainakin kaksi kertaa niin suuri kuin mineraalin käyttökelpoisen aineksen niiden \ 25 hiukkasten koko, jotka hiukkaset pystyvät kellumaan ylös vaahtokerrokseen ilmastetun massan pääosasta. Timantteja sisältävässä mineraalissa karkeajakeisen mineraalin kiinteiden ainesosien koko on 0,8 - 2 mm. Muiden mineraalien kohdalla karkeajakoisten kiintoainehiukkasten koko on suh-30 teessä käyttökelpoisen aineksen hiukkasten tiheyteen rikastettaessa tämäntyyppisiä mineraaleja.

Karkeajakeisten mineraalikiintoaineosien syöttämiseen tarkoitettuun laitteeseen 34 kuuluu lieriömäinen vaippa 35, joka on asetettu linjaan kammion 1 akselin 0 35 kanssa ja kiinnitetty tukeen 36, joka on kiinnitetty jäy- > · 15 - 94598 kästi vaahtomassan keräämiseen tarkoitetun kourun 8 hoikkiin. Vaipan 35 yläpäähän on muodostettu suppilo 37 lastaamaan karkeajakeista mineraalikiintoainesta.

Karkeajakeisten mineraalihiukkasten syöttämiseen 5 tarkoitettuun laitteeseen 34 kuuluu edelleen vastaanottava laite 38, jonka vaippa on katkaistun kartion muotoinen ja joka on kammion 1 akselin 0 kanssa linjassa ja on kammion 1 yläreunan tasalle asetettuun kiekon muotoiseen pohjaan 39 päin, joka vastaanottava laite 38 uritettunne väliti-10 loineen 40 on asetettu pohjan 39 kanssa yhteyteen, niin että paineilmaa pääsee pois sitä kautta. Vastaanottavan laitteen 38 ulkokuori on kiinnitetty säteittäisiin tukiin 41, jotka tukeutuvat kapenevaan suuntauselementtiin 16 kiinnitettyyn pohjaan 39.

15 Vastaanottavan laitteen 38 ulkokuoren yläosa on yh teydessä onton akselin 42 kautta putkeen 43 paineilman syöttämiseksi. Aivan vastaanottavan laitteen 38 ulkokuoren yläpuolelle on sijoitettu kapeneva levy 44, jossa on olennaisesti litteä rengas 45 kehästään kiinnitettynä, joka 20 levy 44 on asennettu onttoon varteen 42 laakeroituna laa-kereihin 46 niin, että se pääsee pyörimään ja liitettynä kapenevien hammaspyörien 47,48 kautta ja hidastusvaihteen 49 kautta sähkömoottoriin 50. Hidastusvaihde 49 ja sähkömoottori 50 on kytketty tukirunkoon 36.

] 25 Jotta varmistettaisiin karkeajakeisten mineraali hiukkasten tasaisempi leviäminen massan vaahtokerroksen pinnalle, on muodostettu jakorengas 51, joka on kiinnitetty karkeajakeisten mineraalihiukkasten syöttölaitteen 34 ja ylemmän kapenevan hoikin 11 väliin samanakselisesti 30 suippoholkkien 10, 11 kanssa. Jakorenkaan 51 kehässä on . muodoltaan säteittäisesti meneviä hampaita 52 (kuvio 4) ja niiden yläpiste on kohdassa K projisioituna vaakatasossa, jotka hampaat on sovitettu yläpuolisten suippojen hoikkien 10 ja 11 (kuvio 1) suurempihalkaisijäisten pohjien ulok-35 keiden väliin samaan vaakatasoon. Jakorengas 51 on tehty 16 94598 kulutusta kestävästä materiaalista kuten esimerkiksi polyuretaanista ja se on järjestetty samanakseliseksi pohjan 39 kanssa (kuvio 4) ja on kiinnitetty siihen jäykästi. Se voidaan tehdä myös samaa kappaletta olevaksi pohjan 39 5 kanssa.

Jakorenkaassa 51 olevien hampaiden 52 lukumäärä riippuu ylemmän suippenevan hoikin 10 halkaisijasta ja normaalisti jokaisen hampaan 52 pohjan leveys b on 25 - 35 mm.

10 Pitkittäisleikkauksena jokainen hammas 52 (kuvio 5) on trapetsoidinen ja on taivutetulta reunaltaan C ylempiin holkkeihin 10 päin (kuvio 1) ja 11 päin. Kunkin hampaan 52 poikkileikkaus on tasakylkisen kolmion muotoinen niin, että sen huippu C on ylempiin suippeneviin holkkei-15 hin 10,11 (kuvio 1) päin.

Jakorenkaan 51 varustaminen hampain 52 (kuvio 4) varmistaa karkeajakeisten mineraalihiukkasten tasaisen jakautumisen vaahtokerroksen pinnalle ja hidastaa niiden nopeutta, mikä vähentää sen seikan todennäköisyyttä, että 20 mineraalihiukkasia pääsisi karkuun massan vaahtokerrokses-ta.

Esitetyssä mineraalien rikastamiseen tarkoitetussa vaahdotuskoneessa käytetään massanilmastimia 17, jotka on konstruoitu siten, että muodostetaan suunnattu ilmastetun 25 nesteen virtaus, jossa monodispergoidut ilmakuplat jakautuvat tasaisesti mainittuun virtaukseen. Ilmakuplien koko on normaalisti 10 - 50 mkm.

Seuraavassa liittyen kuvioon 7 peräkkäin kunkin massanilmastimen 17 putkimaisen vaipan 53 sisään kiin-30 nitettyinä on kolme sisäkettä 54, 55, 56 valmistettuna : esimerkiksi jostain kulutusta kestävästä materiaalista kuten polyuretaanista.

Putkimaisen vaipan 53 toinen pää on kiinnitetty muhviin 57, joka on kiinnitetty lieriömäiseen mas- 35 sankierrätyskammioon 1. Ilmastimen 17 putkimaisen vaipan • t 17 94598 53 sivulla olevan muhvin 57 toinen pää on kohtisuorassa sen akseliin, kun sen sijaan toinen, kammioon 1 päin oleva pää on kulmassa kammion 1 lieriömäisen pinnan muodos-tuslinjaan nähden säätämään ennakkoon ilmastimen 17 put-5 kimaisen vaipan 53 tarvittavan kallistuskulman kammion 1 akseliin nähden.

Putkimaisen vaipan 53 toiseen päähän on muodostettu nippeli 58 nestesyöttöä varten. Paineilmaa syöttävä nippeli 59 kiinnitetään massanilmastimen 17 putkimaisen vai-10 pan sivupintaan ja asetetaan sen akseliin nähden terävään kulmaan.

Sisäkkeessä 54 on suuttimen muotoinen, akselin suuntainen reikä 60, jonka kautta ilmastettu neste pääsee pois. Sisäkkeessä 55 on akselin suuntainen reikä 61, jota 15 käytetään antamaan akustisia värähtelyjä ilmastettuun nesteeseen, jotka värähtelyt ovat tarpeen monodispergoitujen ilmakuplien muodostamiseksi, ja akselin suuntainen reikä 62.

Sisäkkeessä 56 on reikä 63, jota käytetään antamaan 20 akustisia värähtelyjä ilmastettuun nesteeseen, jotka värähtelyt ovat tarpeen monodispergoitujen ilmakuplien muodostamiseksi, ja akselin suuntainen reikä 64, joka on yhteydessä nesteen syöttämiseksi tarkoitettuun nippeliin 58.

Sisäkkeessä 56 on myös neljä tangentiaalista reikää [ 25 65, jotka saattavat reiän 64 (kuvio 8) putkimaiseen vaip paan 53 tehdyn rengasmaisen uran 66 kautta yhteyteen pai-neilmanippelin 59 kanssa. Tangentiaalisia reikiä 65 käytetään muodostamaan pyörteitä paineilmaan, kun sitä sekoitetaan nesteeseen, jotta voitaisiin varmistaa ilmakuplien 30 tasainen jakaantuminen ilmastetun nesteen virtaan.

Vaahdotuskoneen tässä selostetussa suoritusmuodossa nesteenilmastuslaitteeseen 30 (kuvio 1), joka on kiinnitetty ilmastettua nestettä syöttävään putkeen 29, kuuluu putkimainen vaippa 67 (kuvio 9), jossa on seitsemän sisä-35 kettä 56, joiden akselit ovat tasaisen välimatkan päässä ie 94598 putkimaisen vaipan 67 poikki, jotka on tarkoitettu varmistamaan ilmakuplien tasainen jakaantuminen huomattavan laajan poikkileikkauksen omaavan ilmastetun nesteen virtaan.

Mineraalien rikastamiseen tarkoitettu esitetty 5 vaahdotuskone toimii seuraavasti.

Aluksi täytetään vaahdotusmassan kierrättämiseen tarkoitettu lieriömäinen kammio 1 (kuvio 1) vedellä ja vaahtoa synnyttävällä aineella. Vesi ja vaahtoa synnyttävä aine viedään samanaikaisesti sen putken 7 kautta, jolla 10 syötetään hienojakoisia mineraalihiukkasia kuljettavaa vaahdotusmassaa, ja massanilmastinten 17 kautta.

Samaan aikaan paineilmaa viedään putken 24 kautta rengasmaiseen kokoojaan 23 ja sitten nippeleistä 26 mas-sanilmastimiin 17 kiinnitettyjen taipuisien letkujen 27 15 läpi.

Paineistettu neste syötetään rengasmaiseen kokoojaan 18 pystyputken 19 kautta ja sitten neste virtaa kokoojasta 18 nippeleiden 20 ja taipuisien letkujen 21 kautta massanilmastimiin 17. Kun kammio 1 täyttyy vedellä, 20 ilmastimien 17 toimintaa säädellään visuaalisesti ilmas tetun nesteen suihkuilla, jota tulee massanilmastinten 17 putkimaisten vaippojen ulosmenorei'istä. Kammiossa 1 olevan massan tason yläpuolella olevat massanilmastimet 17 synnyttävät tyypillisen viheltävän äänen.

25 Kun kammio 1 täyttyy vedellä, joka sisältää vaahtoa synnyttävää ainetta ja ilmastettua nestettä, nestefaasin pinnalle muodostuu pysyvä massavaahtokerros, jolloin, sen jälkeen kun on päästy kammion 1 yläreunaan asti, se virtaa tämän reunan yli vaahtomassan keräämiseen tarkoitettuun 30 kouruun 8.

. Tämän jälkeen vettä ja vaahtoa muodostavaa ainetta annetaan jollain virtausnopeudella varmistaen sen, että vaahtokerroksen taso on lähellä kammion 1 yläreunan tasoa. Tästä on seurauksena se, että jonkin verran kammioon 1 i9 94598 kuljetetusta nesteestä virtaa jatkuvasti ulos hylkykiven poistoputkesta 6.

Sitten vaahdo tusinassa, joka sisältää hieno jakeista mineraalihiukkasia, viedään massankierrätyskammioon 1 put-5 ken 7 kautta.

Samanaikaisesti ulkokuoreen 35 karkeajakeisten mi-neraalihiukkasten syötttämislaitteen 34 suppilon 37 kautta, jonka mineraalin käyttökelpoinen aines kykenee kellumaan vaahdotusmassan vaahtokerroksessa, on kuljetettu 10 tämän mineraalin kiintoainehiukkasia, joita on aiemmin käsitelty vaahdotusmassassa olevilla vaahdotusreagensseil-la.

Vaahdotuskoneen toimiessa massankierrätyskammiossa 1 olevaa vaahdotusmassaa kyllästetään jatkuvasti ilma-15 kuplilla, joita syötetään massanilmastimien 17 kautta, joita on tasaisin välein kammion sivupinnassa, ilmastetun nesteen suihkuilla ja massanilmastuslaitteen 30 kautta ilmastetun nesteen virtauksella. Ilmastimien 17 toimintaperiaate esitetään seuraavasssa. Kun paineistettua nes-20 tettä, erikoisesti vettä ja vaahtoa synnyttävää ainetta, syötetään nippelin 58 kautta (kuvio 7) akselin suuntaisten reikien 64, 63, 62, 61 kautta kulkevalla nestesuihkulla, ilmaa työnnetään virtaamaan nippelin 59, rengasuran 66 ja tangentiaalisten reikien 65 (kuvio 8) kautta reikään 63 ’ 25 nesteen ja ilman sekoittamiseksi. Kun neste sekoittuu il maan, muodostuu ilmastettu suihku tasaisesti hajaantuneine ilmakuplineen. Ilmastetun nestesuihkun muodostumista helpotetaan siten, että paineilmaa kiihdytetään putkimaisessa vaipassa siten, että sitä syötetään tangentiaalisesti si-30 säkkeen 56 reikään 63 nesteen ja ilman sekoittamiseksi.

. Nesteen ja ilman nopeusvektorit ovat erilaisia.

Kun veden ja ilman seosta kuljetetaan sisäkkeen 55 reiän 61 kautta (kuvio 7) ja muodostetaan akustisia värähtelyjä ilmastetun nesteen suihkuun, muodostuu lähes yhtä 35 suuria vesipisaroita. Näin muodostetun ilmastetun nesteen 20 94598 suihku pääsee pois sisäkkeen 54 akselin suuntaisesta reiästä 60, joka tässä yhteydessä toimii suuttimena, aloittaakseen kammiossa 1 ilmastetun nesteen leviämisen, jolloin ilmastetun nesteen samankokoiset pisarat leviämiskoh-5 dan ja vaahdotusmassan rajalla ruiskuttavat lähes tasaisesti samankokoisia ilmakuplia. Ilmakuplien koko vaihtelu on 10 - 50 mkm.

Massan kyllästäminen monodispergoiduilla, jokseenkin tasaisen kokoisilla ilmakuplilla estää kuplien 10 sulautumisen niiden liikkuessa vaahdotusmassan vaahtoker-rosta kohden, mikä helpottaa hienojakeisten mineraalihiuk-kasten vaahdottumista ilmastetun massan määrästä ja vaah-tokerroksessa olevan mineraalin karkeajakeisten kiin-toainehiukkasten erottamista. Hienojakeisia mineraalihiuk-15 kasia kannattava vaahdotusmassa, jonka mineraalin käyttökelpoinen aines pystyy kellumaan ilmastetun massan paljoudesta, kuljetetaan putken 28 kautta (kuvio 1) ja sekoi-tuttuaan ilmastettuun nesteeseen se kuljetetaan nesteenil-mastuslaitteesta 30 ja ohjataan massansyöttöputken 7 kaut-20 ta lierömäiseen kammioon 1, erityisesti suippojen hoikkien 10 rajaamalle vyöhykkeelle. Tätä seuraa mineraalin käyttökelpoista ainesta olevia kiintoainehiukkasia kannattavien ilmakuplien sekoittuminen. Massansyöttöputkesta 7 lähteneen ilmastetun massan virta liikkuu lieriömäisen kammion 25 1 akselia 0 ylöspäin ja sieppaa käyttökelpoisen aineksen hienojakeisia mineraalin kiintoaineosia. Sen ylöspäin tapahtuvan liikkeen aikana kammiossa 1 ilmastetun massan virtaus laajenee ja sen nopeus pienenee. Samanaikaisesti virtaus on vähemmän turbulenttia kammion 1 yläosassa ole-30 vien kaarien 15 takia. Virtauksen alentunut turbulenssi helpottaa hyödyllisen aineksen kiintoainehiukkasten vaah-dotusta, erityisesti niiden, jotka ovat suurikokoisempia. Virtauksen pienentynyt turbulenssi helpottuu myös siten, että ilmakuplien kokoa suurennetaan hienompien ilmakuplien 35 sulauduttua käyttökelpoisen aineksen kiintoaineshiukkasten 2i 94598 pintaan vaahdotusreagenssiaineiden vaikutuksesta. Erittäin tärkeitä ovat öljyreagenssit.

Ilmastetun nesteen virtauksen nousua kammion 1 akselin mukana rikastetaan yläkerroksissa ilmakuplilla, joi-5 ta ajelehtii ilmastetun massan pääosasta, matkareitin muuttamiseksi vaahtomassan keräyskourua 8 kohden kapenevan suuntauslevyelementin 16 avulla. Ilmastetun massan pintaan muodostunut vaahto liikkuu samaan suuntaan ja siinä tapahtuu painovoimaista ylivirtausta vaahtomassan keräyskou-10 ruun 8.

Kun ilmastettu massa liikkuu ylöspäin, jokainen suippo holkki 10 leikkaa ohuita massakerroksia virtauksen ulkopinnasta ja pakottaa nämä kerrokset menemään suippojen hoikkien 10 ulkopuolelle olevalle vyöhykkeelle. Tällainen 15 kaikkia aineksia sisältävän massan ohuiden kerrosten leik kaaminen varmistuu sen ansiosta, että jokaisen suipon hoikin 10 muodostavan suippenevan pinnan muodostuslinjan kallistuskulma a (kuvio 2) sen kiertoakseliin nähden on suurempi kuin kapenevan pinnan P muodostuslinjan kallistuksen 20 kulma S. Tässä tapauksessa suipot holkit 10 toimivat samankeskisinä lappeina, jotka ajelevat kerros kerrokselta suippojen hoikkien 10 sisään liikkuvan virtauksen ulkokehällä olevaa massaa, jolloin varmistetaan kammion 1 sisällä olevan massan tasainen jakautuminen ja massan tur-25 bulentin liikkeen muuttuminen kerrokseksi, joka on välttämätön kiintohiukkasten kelluttamiseksi ylös ilmastetun massan pääosasta, mikä on hyvin tärkeää sellaisten käyttökelpoisen aineksen kiintoaineshiukkasten kelluttamiseksi, joiden koko on lähellä karkeusasteen ylärajaa. Tällä 30 varmistetaan myös mineraalin käyttökelpoisen aineksen vie-. lä suurempien kiintoainehiukkasten vaahdottaminen ilmas- tetun massan pääosasta.

Kun massa virtaa suippojen hoikkien 10 sisällä ja kun massakerrokset lähtevät menemään pois väleistä a 35 hoikkien 10 ulkopuolella olevien hoikkien 10 välistä, mi- 22 94598 neraalin käyttökelpoisen aineksen kiintoainehiukkaset ajelehtivat ilmastetun massan virrassa, jossa kiintoaineiden ja ilmakuplien liikevektorit yhtenevät. Suippojen hoikkien 10 ulkopuolella mineraalin kiintohiukkasten matkareitti 5 mputtuu ja hiukkaset pyrkivät laskeutumaan alaspäin. Mineraalin kiintohiukkasten vaahdotus tapahtuu vastavirtaan, siis silloin kun ilmakuplat ja mineraalin kiintoaineet liikkuvat vastakkaisiin suuntiin. Tällaiset vaahdotus-olosuhteet eivät ole tehokkaita suurikokoisten mineraali-10 hiukkasten ollessa kyseessä, koska enimmäkseen pienikokoisempia mineraalihiukkasia kellutetaan.

Laskeutuessaan alaspäin mineraalien kiintoaineet putoavat niille suipoille holkeille 12 (kuvio 1), jotka ovat kammion 1 kapenevan pohjan 2 lähellä, tullakseen 15 siirretyksi eteenpäin hoikkien 12 ala- ja yläosassa olevista massanilmastimista 17 lähtevillä ilmastetun nesteen suihkuilla kohti hylkykiven keruuastiaa 5. Liikkuessaan yläpuolella olevista suipoista holkeista alapuolella oleviin holkkeihin 12 mineraalin kiintoainekset kulkevat nii-20 den välissä olevan tilan poikki, josta kammion 1 lieriömäisen osan alatasolle sijoitetuista massanilmastimista 17 ilmastetun nesteen virtaus viedään kammioon 1. Tätä seuraa mineraalin käyttökelpoisen aineksen jäljellä olevien hiukkasten vaahdotus. Sama asia tapahtuu, kun mineraalin kiin-25 toainekset laskeutuvat hylkykiven keräysastiaan 5, jossa mineraalin käyttökelpoisen aineksen kiintoaineshiukkaset menevät ilmastetun nesteen virtojen poikki ja menevät ulos mainitun astian 5 yläosassa olevista massanilmastimista 17. Tällöin hylkykiven kiintoaineshiukkasia poistetaan 30 jatkuvasti astiasta 5 hylkykiven poistoputkesta 6.

Suuremmat ja raskaammat hiukkaset poistetaan vaah-dotuskoneesta putken 33 kautta. Samanaikaisesti, kun syötetään putken 28 kautta vaahdotusmassaa, jossa on hienoja-keisia mineraalikiintoaineita, joiden käyttökelpoinen ai-35 nes pystyy kellumaan ylös ilmastetun massan pääosasta, ne 23 94598 karkeajakeiset mineraalin kiintoaineet, joiden käyttökelpoisen aineksen hiukkaset pystyvät olemaan varmasti vaah-tokerroksessa, kuljetetaan laitteeseen 34. Tässä tarkoituksessa laakereihin 46 laakeroitua levyä 44 käännetään 5 ensiksi sähkömoottorilla reduktorin 49 ja kartiopyörien 47 ja 48 kautta. Samanaikaisesti putken 43 ja onton varren 42 kautta syötetään paineilmaa vastaanottavaan laitteeseen 38, josta se pääsee ulos uritetun välin 40 kautta.

Vaipasta 35 karkeajakeiset mineraalin kiintoaines-10 hiukkaset kuljetetaan pyörölevylle 44 levittämään tasaisuutta sen kapenevalle pinnalle ja putoamaan sieltä levi-tysrenkaalle 51, jossa ilmakuplien täyttämä vaahtovirta muodostuu hampaiden 52 väliin (kuvio 4), josta ne suunnataan vaahtomassan keräämiskourua 8 kohden (kuvio 1). Kun 15 ne on saatu hajallaan viedyksi vaahtovirtaan, karkea jakeista mineraalin kiintoainesosia sieppaa olennaisesti tasainen paineilman virta, jota tulee vastaanottolaitteen 38 uritetusta tilasta 40 vaahtomassan keräyskourua 8 kohden.

Massan pääosasta ylös kelluneet mineraalin käyttö-20 kelpoisen aineksen kiintoainehiukkaset ja mainitun mineraalin karkeajakeisen käyttökelpoisen aineksen mineraali-hiukkaset, joita vaahtokerros pidättää, joutuvat vaahdon kuljettamiksi kouruun 8 asti ja ne poistetaan vaahdotus-koneesta pois vaahtomassan poistoputkien 9 kautta.

’ 25 Mineraalin käyttökelpoisen aineksen kiintoainehiuk kaset, jotka on heitetty ulos, esimerkiksi yhteentörmäyksen seurauksena, vaahtokerroksesta sen liikkeen aikana vaahtomassan kourua 8 kohden kulkeutuvat suippojen hoikkien 10 ja 11 väliin. Asettuessaan suippojen hoikkien 30 11 sisäpinnalle ja liikkuessaan sitä pitkin painovoimaise- . sti vaahtokerroksesta erottuneet mineraalihiukkaset joutu- vat ilmastetun massan vastavirtauksen sieppaamiksi, joka virtaus liikkuu suippojen hoikkien 11 välisiin tiloihin (kuvio 3). Ilmastetun massan voimakas virtaus tiloissa ai 35 muodostetaan sen ansiosta, että ylös nousevat ilmakuplat 94598 virtaavat ympäriinsä suippojen hoikkien 11 ulkopinnoilla, josta on seurauksena ilmakuplien keräytyminen tiloihin ax suippojen hoikkien 11 välissä ja mineraalin käyttökelpoisen aineksen kiintoainehiukkaset pyrkivät kiinnittymään 5 suippojen hoikkien 11 välisessä tilassa ax oleviin ilmakupliin, jolloin mineraalin käyttökelpoisen aineksen tällaiset kiintoaineshiukkaset palaavat vaahtokerrokseen. Tämän yhteydessä hylkykiven kiintoainehiukkaset laskeutuvat kammion 1 pohjaan poistettaviksi sen jälkeen. Selvemmin ha-10 väittävää vaahdotusvaikutusta suippojen hoikkien 11 vyöhykkeellä edistetään käyttämällä massanilmastinryhmää 1, joka on asetettu aivan alemman suipon hoikin 11 alapuolelle niin, että niiden putkimaisten vaippojen akselit ovat kohtisuoraan kammion 1 akseliin nähden. Muut massanilmas-15 timien 17 ryhmät ovat mukana tässä prosessissa vain osittain, koska niiden perustehtävänä on kyllästää massa ilmakuplilla kammion 1 koko alalta.

Ottaen huomioon edellä kerrotun suipot holkit 11 mahdollistavat mineraalin käyttökelpoisen aineksen suurien 20 hiukkasten palautuksen ja sen, että käyttökelpoisen aineksen saantoa voidaan lisätä esitetyssä vaahdotuskoneessa rikastettavasta mineraalista.

4

II

Claims (4)

25 94598

1. Vaahdotuskone mineraalien rikastamiseksi, johon kuuluu vaahdotusmassan kierrättämiseen tarkoitettu pysty-5 suora lieriömäinen kammio (1) kapenevine pohjaosineen (2), johon on kiinnitetty putki (7) hienojakeisia mineraali-hiukkasia sisältävän vaahdotusmassan syöttämiseksi ja hyl-kykiven poistoputki (6), rengasmainen kouru (8) vaahtomas-san keräämiseksi, joka kouru on kiinnitetty massankierrä-10 tyskammion (1) seiniin yläosastaan, joukko suippoja holk-keja (10), jotka on asetettu massankierrätyskammioon (1) akselin suuntaisesti ja massankierrätyskammion (1) korkeuteen nähden yhtä pitkien matkojen päähän toisistaan, joiden suippojen hoikkien suippenevien pintojen muodostuslin-15 jojen korkeus ja kallistuskulmat niiden kiertoakseliin nähden ovat olennaisesti yhtä suuria, joiden hoikkien suu-rempihalkaisijäiset pohjat ovat mainitun kammion (1) yläosaan päin ja ovat olennaisesti yhdessä kapenevassa tasossa suippojen hoikkien ulkopuolella, jolloin mainitun ka-20 penevan pinnan muodostuslinjan kallistuskulma sen kierto-akseliin on pienempi kuin hoikkien suippojen pintojen muodostus Iin jojen kallistuskulma, ainakin yksi ryhmä massan-ilmastimia (17), joiden putkimaiset vaipat on kiinnitetty massankierrätyskammion (1) seiniin ja jotka ovat yhtä pit-25 kien matkojen päässä kehällä, ja massankierrätyskammion (1) yläpuolelle sijoitettu laite (34) karkeajakeisten mi-neraalihiukkasten syöttämiseksi, tunnettu siitä, että siihen kuuluu lisäryhmä suippoja holkkeja (11), jotka on kiinnitetty hoikkien pääryhmän suippojen hoikkien (10) 30 ulkopuolelle massankierrätyskammion (1) yläosaan linjaan sen akselin kanssa, ja niiden suippenevien pintojen kor-·· keus ja kaltevuuskulma on olennaisesti yhtä suuri niiden kiertoakseliin nähden, kun sen sijaan mainittujen hoikkien pienempihalkaisijäiset pohjat ovat massankierrätyskammion 35 (1) pohjaan (2) päin ja ovat yhdessä kapenevassa pinnassa 26 94598 hoikkien lisäryhmän suippojen hoikkien (11) ulkopuolella, jolloin mainitun kapenevan pinnan muodostuslinjan kallistuskulma sen kiertoakseliin on suurempi kuin hoikkien lisäryhmän hoikkien (11) kapenevien pintojen muodostuslinjo-5 jen kallistuskulma on niiden kiertoakseleihin nähden.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mineraalien rikastamiseen tarkoitettu vaahdotuskone, tunnettu siitä, että massankierrätyskammion (1) eri tasoille asetetun massanilmastimien (17) ainakin kahden ryhmän läsnäol- 10 lessa ylemmällä tasolla olevien massanilmastimien (17) ryhmän putkimaisten vaippojen akselit ovat olennaisesti kohtisuorassa lieriömäisen massankierrätyskammion (1) akseliin nähden ja ovat aivan hoikkien lisäryhmän alemman suipon hoikin (11) alapuolella olevassa tasossa, kun sen 15 sijaan alemmalla tasolla olevien massanilmastimien (17) ryhmän putkimaisten vaippojen akselit ovat terävässä kulmassa lieriömäisen massankierrätyskammion (1) akseliin nähden j a ne ovat suunnatut kammion (1) kapenevaan pöhj aan (2) päin, jolloin ylempien ja alempien tasojen massanil-20 mastimien (17) kumpaankin ryhmään kuuluu yhtä suuri määrä massanilmastimia (17).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mineraalien rikastamiseen tarkoitettu vaahdotuskone, tunnettu siitä, että karkeajakeisten mineraalihiukkasten syöttämiseen .. 25 tarkoitetun laitteen (34) ja suippojen hoikkien (11) kans sa samanakselisesti olevan toisen holkkiryhmän ylemmän suipon hoikin (11) välissä on jakorengas (51), jonka kehä-osa on muodoltaan säteittäisesti menevien hampaiden (52) muotoinen niin, että hampaiden yläosat, jos ne ovat vaaka-30 tasossa, on sovitettu hoikkien pää- ja lisäryhmien ylempien suippojen hoikkien (10,11) suurempihalkaisijäisten *' pohjien tälle vaakatasolle asetettujen ulkonemien väliin.

4. Patenttivaatimusten 2 tai 3 mukainen mineraalien rikastamiseen tarkoitettu vaahdotuskone, tunnet- 35. u siitä, että ylemmällä ja alemmalla tasolla olevan il- 27 94598 mastinryhmän jokaisessa massanilmastimessa (17) on kolme sisäkettä (54, 55, 56) akselin suuntaisine reikineen (60, 61, 62, 63, 64) akustisten värähtelyjen muodostamiseksi, jotka reiät on sijoitettu peräkkäin putkimaiseen vaippaan 5 (53), jolloin nestesyöttösuuttimen (58) sivulla olevassa yhdessä sisäkkeessä on tangentiaaliset reiät (63), jotka saattavat sen akselin suuntaisen reiän yhteyteen putkimaiseen vaippaan tehdyn rengasmaisen uran (66) kautta paine-ilman syöttösuuttimen (59) kanssa. 10 • V 1 « · 28 94598