FI94599C - Vaahdotuskone - Google Patents

Description

1 - 94599

Vaahdotuskone

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

Vaahdotuskonetta voidaan käyttää menestyksellises-10 ti 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 mineraale-15 ja, 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 hiukka nen 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 2 94599 arvon menettäminen on erityisen selvää, kun timantteja sisältävää mineraalia hienonnetaan ylenpalttisesti.

On myös otettava huomioon, että mineraalien rikastamiseen liittyvistä kokonaiskustannuksista suurehko osa 5 koskee hienontamista ja on jopa 40 % mineraalin käsittelyn kaikista kustannuksista.

Sen takia on erityisen tärkeää korottaa vaahdotus-koneessa käsiteltävien mineraalihiukkasten koon ylärajaa. Tästä seuraa se etu, että mineraalien hienontamiseen tar-10 koitetun laitteiston hyötysuhde suurenee. Esimerkiksi hiukkaskoon ylärajan nostamisesta 0,2 millimetristä seuraa 30 % kasvu kuulamyllyn hyötysuhteeseen. Joissakin tapauksissa suurempaa jyväkokoa olevat määrät ovat sopivampia seuraavien vaiheiden käsittelyssä. Suurikokoiset timantti-15 kiteet ovat arvokkaampia kuin pienikokoiset.

Timantteja sisältävän mineraalin ollessa kyseessä mineraalin käyttökelpoisen aineksen sellaisten hiukkasten koon yläraja, jotka pysyvät kellumaan ylös vaahdotusmassan pääosasta tunnetussa vaahdotuskoneessa, ei ole yli 1 mm.

20 Tavanomaisten vaahdotuskoneiden lisäksi, joissa mineraalin kiintoainehiukkaset kelluvat ylös massankierrä-tyskammioon tuodun ilmastetun massan pääosasta, tunnetaan vaahtoaineen vaahdotuskoneita, joissa mineraalin kiinto-ainehiukkasia syötetään vaahdotusmassan vaahtoainekerrok-25 seen. Kun vaahtokerros pystyy luotettavasti pitämään mine-* raalin hyödyllisen aineksen kiintoaineita, jotka ovat kooltaan kaksi kertaa niin suuria kuin massan pääosasta ylös kellumaan pystyvät käyttökelpoisen aineksen kiintoainehiukkaset, tuntuu taloudellisesti edullisemmalta käyt-30 tää yhdistelmätyyppisiä vaahdotuskoneita.

. Alalla tunnetaan vaahdotuskone (vrt. SU, A, 759 141), jossa vaahtomassan koon yläraja koskien timantteja sisältäviä kiintoainehiukkasia on 2 mm. Mainittuun vaahdo-tuskoneeseen kuuluu pystysuora lieriömäinen kammio, jota 35 käytetään vaahdotusmassan kierrätykseen, jossa kammiossa 94599 3 on kapeneva pohjaosa, jonka päälle on asetettu suppilo vaahdotusmassan syöttämistä varten. Kammion yläosa on sarven muotoinen, jonka pohjassa on rengasmainen kampa. Kamman hampaiden välisiä aukkoja käytetään erottelemaan mine-5 raalin sellaisia hienojakeisia kiintoainehiukkasia, jotka pystyvät kellumaan ylös ilmastetun massan pääosasta. Vaahdotusmassan syöttötunnelin ja kammion yläreunan väliin on muodostettu Signerin pyörä, jonka pyöriminen saa vaahdotusmassan liikkumaan pyörän lapojen päällä ja joutumaan 10 heitetyksi sarviosan seiniin rengasmaisen kamman pintaan.

Käyttökelpoisen aineksen karkeajakeiset kiinteät mineraa-lihiukkaset pidetään kamman pinnalla, niin että ne kuljetetaan sitten vaahtokerroksen pinnalle, kun sen taas käyttökelpoisen aineksen hienojakeiset kiintoainehiukkaset 15 vaahdotusmassan nestefaaseineen kuljetetaan kamman aukkojen läpi kammion sisään, josta käyttökelpoisen aineksen kiintoainehiukkaset kelluvat ylös vaahtokerrokseen.

Tässä vaahdotuskoneessa karkeajakeiset kiintoainehiukkaset leviävät kuitenkin tasaisesti kamman pinnalle 20 niiden suuremman pitoisuuden ansiosta kohdissa, missä vaahdotusmassa irtoaa pois Segnerin pyörän lavoista. Tällöin karkeajakeiset käyttökelpoisen aineksen kiintoainehiukkaset kuljetetaan kammion sisäpuolelle, josta koituu käyttökelpoisen aineksen korvaamattomia menetyksiä.

25 Alalla tunnetaan myös sellainen vaahdotuskone mine raalien rikastamiseksi, (vrt. SU, A, 1 183 180), jolla pystytään jakamaan karkeajakoiset mineraalin kiintoainehiukkaset vaahdotusmassan vaahtokerrokseen tasaisemmin. Mainittuun vaahdotuskoneeseen kuuluu pystysuora lieriö-30 mäinen vaahdotusmassaa kierrättävä kammio, jossa on alas-. päin kapeneva pohjaosa, johon on kiinnitetty putki hieno- jakoisia mineraalihiukkasia sisältävän vaahdotusmassan syöttämistä varten ja hylkykiven poistamiseen tarkoitettu putki, rengasmainen vaahtomassan keräyskouru kiinnitet-35 tynä massankierrätyskammion yläosaan, joukko vaahdotusmas- 4 94599 san kierrättämiseen tarkoitettuun kammioon aksiaalisesti kiinnitettyjä suippoja holkkeja, jotka ovat toisistaan kammion korkeuteen nähden yhtä pitkien välien päässä, joiden hoikkien suippenevien pintojen muodostuslinjojen kor-5 keus ja kallistuskulmat niiden kiertoakseliin nähden ovat olennaisesti yhtä samat, joiden hoikkien suurempihalkaisi-jaiset pohjat ovat kammion yläosaan päin ja ovat yhtenä kapenevana pintana hoikkien ulkopuolella, jolloin mainitun kapenevan pinnan muodostuslinjan kallistuskulma sen kierit) toakseliin nähden on pienempi kuin hoikkien kapenevien pintojen muodostuslinjojen kallistuskulma, yksi ryhmä mas-sanilmastimia kiinnitettynä massankierrätyskammion seiniin ja karkeajakeisten mineraalihiukkasten syöttölaite, joka on sijoitettu sen kammion yläpuolelle, joka on tar-15 koitettu vaahdotusmassan kierrätykseen.

Tässä vaahdotuskoneessa karkeajakeisten mineraali-kiintoaineiden syöttämiseksi vaahtokerroksen pintaan tarkoitettuun laitteeseen kuuluu käännettävä levy, jossa on kapeneva pinta, jota levyä käytetään ohjaamaan kiintoaine-20 hiukkasia kuljettavaa vaahdotusmassaa, jonka kapenevan levyn suurempihalkaisijäinen pohja on vaahtokerrokseen päin. Levyn sisälle on muodostettu vastaanottava laite, jossa on rengasmainen uritettu reikä, joka on asetettu levyn kehän reunan päälle, jonka läpi paineilma pääsee 25 pois.

Tällä karkea jakeisten mineraalihiukkasten syöttämiseen tarkoitetun laitteen rakenteella varmistetaan karkea-jakeisten mineraalihiukkasten tasainen leviäminen vaahto-kerroksen pinnan poikki. Mineraalihiukkasten kanssa yhdes-30 sä kuljetetaan kuitenkin huomattavan määrän öljyisiä, ·. vaahtoa vähentäviä reagensseja sisältävän vaahdotusmassan koko nestefaasi massankierrätyskammioon, mikä voi johtaa vaahtokerroksen rikkoutumiseen, jolloin mainittu kerros menettää osittain kykynsä kannattaa käyttökelpoisen ainek-35 sen mineraalihiukkasia. Öljyisten reagenssien kokonaismää- 5 94599 rä ei ole normaalisti kuin yhden suuruusluokan verran suurempi kuin sellaisten reagenssien määrä, jota tarvitaan kostuttamaan mineraalissa olevan käyttökelpoisen aineksen kiintoainehiukkaset.

5 Tämä karkeajakeisia mineraalikiintoaineksia syöttä vä laite on lisäksi erittäin monimutkainen rakenteeltaan.

On vielä otettava huomioon, että suurin osa öljy-reagenssista poistetaan kammiosta vaahtomassan mukana, joka vaahtomassa pyrkii kasaantumaan kierrätysveteen sitä 10 seuraavan käsittelyn aikana, ja jokin määrä reagenssia eittämättä häviää jätteenä ja saastuttaa ympäristöä.

Esillä olevalla keksinnöllä pyritään muodostamaan vaahdotuskone, jossa on sellainen järjestely karkeajakeis-ten mineraalin kiintoaineiden syöttämiseksi, millä estet-15 täisiin, samalla kun se on rakenteeltaan riittävän yksinkertainen, liian suuren vaahtoa alentavia öljyreagensseja pääsemästä massan vaahdotuskerroksen pintaan, jolloin suurempi määrä mineraalin käyttökelpoisen aineksen suuria kiintoainehiukkasia rikastettaisiin.

20 Keksinnön tavoitteet saavutetaan oheistetun patent tivaatimuksen mukaisella rakenteella eli siten, että mineraalien rikastamiseen tarkoitettuun vaahdotuskoneeseen kuuluu vaahdotusmassan kierrättämiseen tarkoitettu pystysuora lieriömäinen kammio kapenevine pohjineen, johon on 25 kiinnitetty putki syöttämään hienojakeisia mineraalihiuk- • · · * ' kasia sisältävää vaahdotusmassaa, ja hylkykiven poistoput- ki, rengasmainen vaahtomassan keräyskouru, joka on kiinnitetty massan kierrätyskammion yläosaan, joukko suippenevia holkkeja, jotka on kiinnitetty aksiaalisesti massan-30 kierrätyskammioon yhtä pitkien välien päähän toisistaan .. . kammion korkeuteen nähden, jolloin suippojen hoikkien kor- keus ja niiden kapenevien pintojen muodostuslinjojen kallistuskulmat niiden kiertoakseliin ovat olennaisesti yhtä suuret ja niiden suurempihalkaisijäiset pohjat ovat kammi-35 on yläosaan päin ja olennaisesti yhdessä kapenevassa pin- 6 94599 nassa suippojen hoikkien ulkopuolella, jolloin sen muodos-tuslinjan kallistuskulma sen omaan kiertoakseliin nähden on pienempi kuin hoikkien suippojen pintojen muodostuslin-jojen kallistuskulma, yksi ryhmä massanilmastimia vaahdo-5 tusmassan ilmastamiseen kiinnitettynä massankierrätyskam-mion seiniin, ja massankierrätyskammion yläpuolelle sijoitettu laite karkeajakeisten mineraalihiukkasten syöttämiseksi, keksinnön mukaisesti, karkeajakeisten mineraalihiukkasten syöttölaite on muodoltaan hydrosykloni, jossa 10 on ainakin yksi vaahdotusmassan syöttöputki karkeajakeisten mineraalihiukkasten kannattamiseksi, joka putki on asetettu hydrosyklonin lierömäiseen vaippaan tangentiaali-sesti, ja vaahdotusmassan nestefaasin poistoon tarkoitettu putki asetettuna tangentiaalisesti sen putken yläpuolelle, 15 joka syöttää karkeajakeisia mineraalihiukkasia kannattavaa vaahdotusmassaa, ollen yhteydessä kapenevaan pohjaan kiinnitettyyn, hienojakeisia mineraalihiukkasia kannattavan vaahdotusmassan syöttämiseen tarkoitettuun putkeen.

Tässä esitetyssä vaahdotuskoneessa mineraalien ri-20 kastamiseksi, jossa riittävän yksinkertaista hydrosyklo-nia, joka on yhteydessä karkeajakeisia mineraalihiukkasia kannattavan vaahdotusmassan syöttämiseen tarkoitettuun putkeen, käytetään laitteena, jolla syötetään karkeajakeisia mineraalin kiintoaineita, vaahdotusmassassa vapaassa 25 tilassa olevaa liika suurta määrää öljyreagenssia ei las-* ketä vaahtokerroksen pintaan, jolloin sen vakavuus säily tetään, vaan se poistetaan hydrosyklonin lieriövaipasta yhdessä vaahdotusmassan nestefaasin kanssa ja kuljetetaan kammion sisään hienojakeisia mineraalihiukkasia kuljetta-30 van vaahdotusmassan syöttämiseen tarkoitetun putken kaut-. ta.

k

Mainitussa mineraalien rikastamiseen tarkoitetussa vaahdotuskoneessa käyttökelpoisen aineksen saanto voi olla jopa 98 %. Tämän koneen toimintaa varten tarpeellisen öl-35 jyreagenssin määrää pienennetään ainakin kolmannekseen 7 . 94599 tunnetuissa vaahdotuskoneissa käytettyjen öljyreagenssien määrästä.

Esitetyn koneen eräänä tärkeänä etuna on se, että se on ekologisesti puhtaampi verrattuna tunnettuun konee-5 seen.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viitaten sen erääseen erityissuoritusmuotoon yhdessä oheisten piirustusten kanssa, joissa kuvio 1 on osittainen pitkittäinen leikkauskuva 10 keksinnön mukaisesta vaahdotuskoneesta, kuvio 2 on suurennettu leikkaus esitetystä vaahdotuskoneesta otettuna pitkin kuviossa 1 esitettyä linjaa II-II.

Mineraalien rikastamiseen tarkoitettuun vaahdotus-15 koneeseen kuuluu lieriömäinen kammio 1 (kuvio 1) vaahdo-tusmassan kierrättämistä varten, jossa on kapeneva pohjaosa 2. Lieriömäinen kammio on asennettu pystysuorasti tukirunkoon 3, erityisesti kannatinelementteihin 4, jotka on liitetty jäykästi runkoon 3 esimerkiksi hitsaamalla.

20 Kapenevaan pohjaosaan 2 on kiinnitetty putki 5 hie no jakeisia mineraalin kiintoaineksia sisältävän vaahdotus-massan syöttämiseksi. Putken 5 ulostulo on kammion 1 akselin 0 kanssa linjassa.

Kuten tiedetään, vaahdotusmassan kannattamien kiin- . 25 toainehiukkasten koko on riippuvainen rikastettavan mine- * raalin käyttökelpoisen aineksen tiheydestä ja tällaisten kiintoaineiden koon yläraja on erilainen kullakin mineraalilla.

Tiedetään myös, että massan vaahdotusreagenssien 30 koostumus ja prosenttiosuus vaihtelee jokaisella mineraali lilajilla.

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

• · e 94599

Kapenevaan pohjaan 2 on edelleen kiinnitetty hylky-kiven poistoputki 6.

Massan kierrättämiseen tarkoitetun kammion 1 yläosaan on muodostettu rengasmainen kouru 7 vaahtomassan 5 keräämiseksi, johon kouruun vaahtomassaa virtaa kammion 1 reunan yli painovoiman vaikutuksesta. Vaahtomassan keräämiseen tarkoitettua rengasmaista kourua 7 rajaavat kammion 1 ulkopinnan yläosa ja lieriömäinen holkki, joka on kiinnitetty kammion 1 ulkopuolelle ja asetettu sen kanssa sa-10 manakseliseksi. Kourun 7 pohjaan on kiinnitetty vaahtomassan poistoputket 8.

Useita suippoja holkkeja 9 on kiinnitetty vaahdo-tusmassan kierrätyskammioon 1. Mainituissa suipoissa hol-keissa 9 on sama korkeus h, joka voi olla 100 - 150 mm. 15 Hoikkien 9 suippenevien pintojen muodostuslinjojen suippe-nevuuskulmat niiden kiertoakseliin nähden ovat samat kaikilla holkeilla 9 ja ne voivat olla 15 - 30°.

Suipot holkit 9 ovat yhtä pitkien etäisyyksien a päässä toisistaan pitkin lieriömäisen kammion 1 korkeutta. 20 Tämä etäisyys a riippuu mineraalin hienojakeisten kiinto-ainehiukkasten koosta ja on tavallisesti 3 - 10 r, jolloin r on mineraalin hienojakeisten kiintoaineiden keskimääräinen läpimitta.

Viereisten suippojen hoikkien 9 pohjien halkaisijat 25 s ovat erilaisia ja suurenevat pohjasta suipon hoikin 9 • « yläosaan. Kaikkien suuremman halkaisijan D omaavien suippojen hoikkien pohjat ovat kammion 1 yläosaan päin, kun pienemmän halkaisijan d omaavat pohjat ovat kammion 1 kapenevaan pohjaosaan 2 päin. Kaikkien suurenevan halkaisi-30 jän D suippojen hoikkien 9 pohjat ovat yhdessä ja samassa kapenevassa pinnassa P suippojen hoikkien 9 ulkopuolella, eli kapenevan pinnan P muodostuslinjan kallistuskulma sen kiertoakseliin nähden on pienempi kuin hoikkien 9 suippenevien pintojen muodostuslinjojen kallistuskulma 5 - 10° 35 verran, eli tämä kulma voi olla 10 - 25°. Kaikissa kahdes- • · • 9 94599 sa rinnakkaisessa hoikissa 9 alemman hoikin 9 suuremman pohjan halkaisija D on suurempi kuin ylempänä olevan hoikin 9 pienemmän pohjan halkaisija d.

Alimman suipon hoikin 9 pienemmän pohjan halkaisija 5 d on 1,5 - 2 kertaa rikastettavan mineraalin hienojakeisia hiukkasia sisältävän vaahdotusmassan syöttämiseen tarkoitetun putken 5 ulosmenoaukon halkaisija. Alimman suipon hoikin 9 ja putken 5 yläreunan väliin on muodostettu väli, joka on merkitty kohtaan Hx ja on suuruudeltaan 0,7 -10 1,0 d.

Ylimmän hoikin 9 ja kammion 1 yläreunan väliin on myös jätetty väli H2; tämä väli on edullisesti 200 - 300 mm ja sitä käytetään vähentämään massan virtauksen turbulenssia sen yläkerroksissa.

15 Suippojen hoikkien 9 lukumäärä on riippuvainen vaahdotusmassan kierrätykseen tarkoitetun lieriömäisen kammion 1 korkeudesta. Kuviossa 1 esitetyn esitettävän vaahdotuskoneen eräässä modifikaatiossa on neljätoista tällaista suippoa hoikkia 9.

20 Vaahdotuskoneeseen kuuluu edelleen joukko massan- ilmastimia 10, joiden ilmastimien putkimaiset vaipat on kiinnitetty kammion 1 pohjaosan seinien ulkopuolelle. Mas-sanilmastimina 10 käytettyjä ovat mitkä tahansa sopivat tunnetut ilmastimet, joilla syötetään kammion 1 sisäpuo-25 lelle ilmastetun nesteen suunnattu virta ilmastimen 10 putkimaiseen runkoon tehtyä reikää pitkin akselin suuntaisesti. Ilmastimien 10 lukumäärä riippuu kammion 1 tilavuudesta. Ilmastimien lukumäärä on edullisesti sellainen, että voidaan varmistaa, että ilmakuplien tiheys on tar-30 peeksi tasainen kammion 1 sisäpuolen poikitse. Ilmastimien ! 10 putkimaiset rungot on sovitettu olemaan kahdessa rivis sä kammion 1 korkeuteen nähden kahden eri tasolla olevan ympyränkehän ympäri. Jokaiseen tällaiseen riviin kuuluu parillinen lukumäärä yhtä pitkien välien päässä olevia 35 ilmastimia. Tässä selostetun vaahdotuskoneen suoritusmuo- I · 10 - 94599 dossa ilmastimien kokonaismäärä on 16, Jolloin kummassakin rivissä on kahdeksan ilmastinta 10. Ilmastimien putkimaisten runkojen akselit ovat pareittain lieriömäisen kammion 1 säteittäisesti menevillä tasoilla ja ne on sijoitettu 5 terävään kulmaan f' sen akseliin 0 nähden. Tämä kulma on tavallisesti 60 - 30°.

Kapenevan pohjan 2 ulkopuolelle tukirunkoon 4 on kiinnitetty rengasmainen putkimainen kokooja 11 nesteen syöttämiseksi ollen yhteydessä pystyputken 19 kautta 2 -10 2,5 atm paineessa olevaan nestelähteeseen (ei esitetty).

Putkimaisessa kokoojassa 11 on yhtä monta nippeliä 13 kuin on massanilmastimiakin 10, ja taipuisan letkun 14 toinen pää on yhdistetty jokaiseen tällaiseen nippeliin 14, letkun 14 toisen pään ollessa yhdistetty yhteen massanilmas-15 timen 10 putkimaiseen vaippaan. Pystyputken 12 alaosassa on myös varosulkuventtiilli 15.

Vaahtomassan keräyskouruun 7 on kiinnitetty putkimainen rengasmainen kokooja 16, joka antaa paineilmaa mas-sanilmastimiin 10, joka kokooja 16 on putken 17 kautta 20 yhteydessä paineilmalähteeseen (ei esitetty). Kokoojassa 16 olevan paineilman paine on 0,1 - 0,2 atm pienempi kuin kokoojassa 11 olevan nesteen paine. Putkeen 17 on asennettu sulkuventtiili 18. Rikastettavan mineraalin karkeaja-keisten hiukkasten koko on ainakin kaksi kertaa niin suuri 25 kuin mineraalin hienojakeisten hiukkasten koko. Timantteja sisältävän mineraalin ollessa kyseessä karkeajakeisten hiukkasten koko on 0,8 - 2 mm. Muuntyyppisissä mineraaleissa karkeajakeisten hiukkasten koko on suhteessa tämäntyyppisen mineraalin käyttökelpoisen aineksen hiukkasten 30 tiheyteen. Paineilman syöttöön tarkoitettuun putkimaiseen . kokoojaan 16 on muodostettu nippelit 19, joiden määrä on yhtä suuri kuin ilmastimien 10 lukumäärä, jolloin taipuisan letkun 20 toinen pää on yhdistetty jokaiseen tällaiseen nippeliin 19, kun mainitun letkun 20 toinen pää on 35 yhdistetty yhden ilmastimen 10 putkimaiseen runkoon.

• X1 - 94599

Vaahdotuskoneeseen kuuluu myös laite 21 karkeaja-keisten mineraalihiukkasten syöttämiseksi, joka on hydro-syklonin muodossa, säätämään paineilman painetta. Hydro-syklonin lieriömäinen vaippa 22 on sijoitettu kammion 1 5 yläpuolelle sen akselin 0 kanssa linjaan ja se on kiinnitetty tukirunkoon 23 jäykästi yhdistettynä esimerkiksi hitsaamalla vaahtomassan keräyskouruun 7.

Hydrosyklonin lieriömäisessä vaipassa 22 on vaippaan 22 akselin suuntaisesti asetettu suppilo 24 mineraa-10 Iin kiintoainehiukkasten poistamiseksi ja ainakin yksi tangentiaalisesti asetettu putki karkeajakeisia mineraali-hiukkasia sisältävän vaahdotusmassan syöttämiseksi. Kuvioissa 1 ja 2 esitetyn ehdotetun vaahdotuskoneen muunnelmassa hydrosyklonissa on kaksi putkea 25 (kuvio 2), joiden 15 akselit ovat olennaisesti yhdessä tasossa, joka on olennaisesti kohtisuoraan vaipan 22 akseliin nähden yhtä pitkien etäisyyksien päässä toisistaan.

Hydrosykloniin kuuluu myös lieriömäiseen vaippaan 22 kiinnitetty ja tangentiaalisesti massansyöttöputkien 25 20 yläpuolelle asetettu putki 26 nestefaasin poistamiseksi. Putken 26 ulosmenoaukko on yhteneväinen hydrosyklonissa olevan massan kulkureitin kanssa, kuten kuvioiden 1 ja 2 nuolet osoittavat.

Putkien 25 väliin (kuvio 1) ja 26 hydrosyklonin 25 vaippaan on muodostettu laippa 27, jossa on hydrosyklonin vaipan 22 halkaisijaa pienempihalkaisijäinen reikä.

Hydrosyklonin suppilon 24 ja ylemmän suippenevan hoikin 9 väliin on asetettu levy 28, joka on kiinnitetty kartion muotoiseen suuntauselementtiin 29.

30 Suppiloon 24 päin olevan levyn 28 pinta on vuorattu ·;· kulutusta kestävällä materiaalilla ja se on muodoltaan sarven muotoinen, niin että voidaan varmistaa karkeaja-keisten mineraalihiukkasten vähittäinen anto vaahdotusmassan vaahtokerrokseen.

12 - 94599

Levyn 28 toinen pinta, joka on suippoihin holkkei-hin 9 päin, yhdistetään hitsaamalla kartion muotoiseen suuntauselementtiin 29. Kartion muotoiseen suuntausele-menttiin 29 on kiinnitetty neljä tukea 30, joihin kuusi 5 suippoa yläholkkia 9 tukeutuu. Kaksitoista suippoa ala-hoikkia 9 tukeutuu kammion 1 sisäpuoleen kiinnitettyyn neljään väliseinään 31 ja tuetaan kannattimilla 32 jäykästi sen seiniin.

Vaahdotusmassan nestefaasin poistamiseen tarkoitet-10 tu putki 26 on yhteydessä karkeajakeisia mineraalihiukka-sia kannattavan vaahdotusmassan syöttöputkeen 5.

Putkeen 5 on yhdistetty väliputki 33, joka on yhteydessä vaahdotusmassalähteeseen (ei esitetty) ja ilmastetun nesteen syöttölaitteeseen 34, joka on rakenteeltaan 15 mikä tahansa tunnettu käyttöön sopiva. Väliputki 33 on yhdistetty myös pystyputken 35 toiseen päähän, jonka putken 35 toinen pää on yhdistetty vaahdotusmassan nestefaasin poistoputkeen 26. Putken 5 puhdistamiseksi on järjestetty poistoputki 36.

20 Esitetty vaahdotuskone toimii seuraavasti.

Aluksi täytetään vaahdotusmassan kierrättämiseen tarkoitettu lieriömäinen kammio 1 (kuvio 1) vedellä ja vaahtoa synnyttävällä aineella, jota viedään vaahdotusmassan koostumukseen, jota kuljetetaan samanaikaisesti putken 25 5, väliputken 33, ilmastusnesteen syöttölaitteen 34 kautta ja vaahdotusmassan ilmastimien 10 kautta. Samaan aikaan paineilmaa annetaan rengasmaiseen kokoojaan 16 putken 17 kautta ja viedään sitten taipuisien massanilmastimien 10 nippeleihin 19 kiinnitettyjen taipuisien letkujen 20 kaut-30 ta.

Nestettä syötetään paineistettuna rengasmaiseen > · · kokoojaan 11 pystyputken 112 kautta, joka neste kuljetetaan sitten kokoojasta 11 nippelien 13 ja taipuisien letkujen 14 kautta massanilmastimiin 10. Ilmastimien 10 toi-35 mintaa valvotaan visuaalisesti tekemällä arvioita niiden • · 13 94599 ulosmenoaukkojen kautta poistuvan ilmastetun nesteen suihkujen olemassaolosta.

Kun kammion 1 sisusta täytetään vedellä, vaahtoa muodostava aine ja ilmastettu neste, pysyvä vaahtokerros 5 muodostetaan vaahdotusmassan nestefaasin pinnalle. Kun tämä vaahtokerros kohoaa kammion 1 yläreunaan, se alkaa virrata mainitun reunan yli vaahtomassan keräyskouruun 7.

Sen jälkeen tätä vettä ja vaahtoa synnyttävää ainetta syötetään sellaisella nopeudella, että varmistetaan, 10 että vaahtokerroksen taso on hyvin lähellä massankierrä-tyskammion 1 yläreunaa. Kammioon 1 tuodusta nesteestä osa virtaa hylkykiven poistoon tarkoitetusta putkesta 6. Sitten hienojakeisia mineraalihiukkasia kannattava vaahdotus-massa, jotka hiukkaset pystyvät kellumaan ylös ilmastetun 15 massan pääosasta, syötetään putken 5 kautta kammioon 1.

Samanaikaisesti karkeajakeisia mineraalihiukkasia sisältävä vaahdotusmassa kuljetetaan putkien 25 kautta hydrosyklonin 21 lieriömäiseen vaippaan 22.

Hydrosyklonin lieriömäisessä vaipassa 22 massan 20 virta pyörteilee, jolloin keskipakoisvoimat linkoavat kiintoainehiukkasia lieriömäisen vaipan seinämiä kohti ja ne poistetaan sitten suppilon 24 kautta levyn 28 sarven muotoiseen pintaan. Laippa 27, jonka halkaisijan aksiaalinen reikä on pienempi kuin hydrosyklonin vaipan 22 halkai-25 sija, toimii estämässä karkeajakeisten mineraalihiukkasten sieppaajana putken 26 kautta hydrosyklonista poistetun vaahdotusmassan nestefaasilla. Tällä pinnalla kiintoaineiden nopeus pienenee ja ne kuljetetaan tasaisesti massan vaahtokerroksen pintaan. Tässä yhteydessä vaahdotusrea-30 gensseilla käsitellyn käyttökelpoisen aineksen karkeaja-: keiset hiukkaset pysyvät vaahtokerroksessa ja ne painuvat kouruun 7, kun sen sijaan hylkykivi painuu kammion 1 pohjaan ja poistetaan kammiosta 1 putken 6 kautta. Massan nestefaasi ja mineraalin jotkut hienommat hiukkaset mene-35 vät hydrosyklonin lieriömäisen vaipan 22 yläosaan laipassa • 14 94599 27 olevan aukon kautta ja sitten ne poistetaan hydrosyklo-nin sisältä putken 26 kautta. Liikaa öljypitoisia reagens-seja sisältävän vaahdotusmassan nestefaasi virtaa putken 35, putken 33 ja putken 5 kautta kammion 1 sisään.

5 Sellaisten öljyreagenssien poistaminen, joissa on vaahtoa tukahduttavia ominaisuuksia, hydrosyklonin lieriömäisestä vaipasta tulevalla vaahdotusmassan nestefaasilla ei häiritä vaahtokerroksen pysyvyyttä tai sen kannatusky-kyä, jotta päästäisiin mineraalin käyttökelpoisen aineksen 10 suurikokoisten hiukkasten tehokkaampaan talteenottoon.

Hydrosyklonin käytöllä mahdollistetaan kiintoainehiukkas-ten jakautuminen tasaisemmin vaahtokerroksen pintaan.

Vaahdotusmassan syöttö hydrosyklonin sisältä kammioon 1 edellyttää myös sellaisen massan pienempää koko-15 naismäärää, jonka ainekset voivat saastuttaa ympäristöä.

Kun hienojakeisia mineraalihiukkasia sisältävän ilmastetun massan virtaa kuljetetaan aksiaalisesta kammiossa 1, kammioon 1 ilmastimien 10 ja ilmastetun nesteen syöttölaitteesta jatkuvasti tulevat ilmakuplat pyrkivät 20 kiinnittymään mineraalin käyttökelpoisen aineksen hiukka siin.

Ilmastetun massan virta liikkuu ylöspäin aksiaali-sesti kammiota 1, pääasiallisesti suippojen hoikkien 9 sisällä, ja pyydystää mineraalin kiintoainehiukkasia. Kul-25 kiessaan ylöspäin virtaus laajenee ja hidastuu ja tulee vähemmän turbulentiksi. Ilmastetun massan kohoavaa virtausta kyllästetään jatkuvasti ilmakuplilla. Kammion 1 yläosassa kapeneva suuntauselementti 29 muuttaa virtauksen kulkusuuntaa vaahtomassan keräyskourua 7 kohden. Vaahto-30 massaa kannattavan vaahdon yläkerros liikkuu samaan suun-taan muodostamaan jatkuvaa ylivirtausta kouruun 7. Mine-raalin jotkut kiintoainehiukkaset kuljetetaan suippojen hoikkien 9 väliseen tilaan. Suippojen hoikkien 9 ulkopuolella käyttökelpoisen aineksen hiukkaset sinne jääneine 35 ilmakuplineen liikkuvat ylöspäin vaahtokerrosta kohden, • 15 94599 kun sen sijaan hylkykiven kiintoainekset laskeutuvat kape-nevaan pohjaosaan 2 ja poistetaan kammiosta 1 putken 6 kautta.

Hoikkien 9 ulkopuolella käyttökelpoisen aineksen 5 kiinteitä hiukkasia vaahdotetaan vastavirtaan, kun ilma-kuplat ja mineraalihiukkaset liikkuvat vastakkaisiin suuntiin.

Edellä kerrotun valossa hienojakeisen mineraalin käyttökelpoisen aineksen hiukkasia nousee jatkuvasti vaah-10 tokerrokseen, niitä pysyy tässä kerroksessa, ne virtaavat vaahtomassan keräyskouruun 7 ja niitä poistetaan putkien 8 kautta.

Esitetyssä vaahdotuskoneessa saatuun vaahtomassaan kuuluu mineraalin käyttökelpoinen aines hieno- ja karkea-15 jakeisina hiukkasina. Käyttökelpoisen aineksen saanto on jopa 99 %.

, I I I

L ^ . · · • « • · ·

Claims (1)

16 94599 Patenttivaatimus: Vaahdotuskone mineraalien rikastamiseksi, johon kuuluu vaahdotusmassan kierrättämiseen tarkoitettu pysty-5 suora lieriömäinen kammio (1) kapenevine pohjaosineen (2), johon on kiinnitetty putki (5) hienojakeisia mineraali-hiukkasia sisältävän vaahdotusmassan syöttämiseksi ja hyl-kykiven poistoputki ( 6), rengasmainen kouru (7) vaahtomas-san keräämiseksi, joka kouru on kiinnitetty massankierrä-10 tyskammion (1) yläosaan, joukko suippoja holkkeja (9), jotka on kiinnitetty massankierrätyskammioon (1) akselin suuntaisesti ja massankierrätyskammion (1) korkeuteen nähden yhtä pitkien matkojen päähän toisistaan, jolloin suippojen hoikkien korkeus ja niiden suippenevien pintojen 15 muodostuslinjojen kallistuskulmat niiden kiertoakseliin nähden ovat olennaisesti yhtä suuria, joiden hoikkien suu-rempihalkaisijäiset pohjat ovat mainitun kammion (1) yläosaan päin ja ovat olennaisesti yhdessä kapenevassa pinnassa suippojen hoikkien ulkopuolella, jolloin mainitun 20 kapenevan pinnan muodostuslinjan kallistuskulma sen omaan kiertoakseliin on pienempi kuin hoikkien (9) suippojen pintojen muodostuslinjojen kallistuskulma, yksi ryhmä il-mastimia (10) ilmastamaan massaa, jotka ilmastimet on kiinnitetty massankierrätyskammion (1) seiniin, ja massan-25 kierrätyskammion (1) yläpuolelle sijoitettu laite (21) karkeajakeisten mineraalihiukkasten syöttämiseksi, tunnettu siitä, että karkeajakeisten mineraalihiukkasten syöttämiseen tarkoitettu laite on muodoltaan hydrosykloni ja siinä on ainakin yksi putki (25) karkeaja-30 keisia mineraalihiukkasia kannattavan vaahdotusmassan syöttämiseksi, joka putki on asetettu tangentiaalisesti hydrosyklonin lieriömäiseen vaippaan (22), ja putki (26) massan nestefaasin poistamiseksi, joka putki on asetettu tangentiaalisesti karkeajakeisia mineraalihiukkasia kan-35 nattavan vaahdotusmassan syöttämiseen tarkoitetun putken • 17 94599 (25) yläpuolelle, ollen yhteydessä putkeen (5), jolla syötetään hienojakeisia mineraalihiukkasia kannattavaa vaah-dotusmassaa ja joka on kiinnitetty kapenevaan pohjaosaan (2). •1 l8 94599 Flotationsmaskin för anrikning av mineralier, vil-ken maskin omfattar en för cirkulation av flotationsmassa 5 avsedd, upprätt stäende cylindrisk kammare (1) med en av-smalnande bottendel (2), i vilken fastgjorts ett rör (5) för matning av flotationsmassa som innehäller mineralpar-tiklar med fina fraktioner, och ett avloppsrör (6) för varp, en ringformig ränna (7) för uppsamling av ilotalo tionsmassa, vilken ränna är fäst i massacirkulationskamma-rens (1) övre del, ett antal koniska hylsor (9) i axel-riktningen fästa i massacirkulationskammaren (1) och pä lika avständ frän varandra med avseende pä massacirkula-tionskammarens (1) höjd, varvid de koniska hylsornas höjd, 15 och lutningsvinklarna hos deras avsmalnande ytors bild-ningslinjer i förhällande tili deras vridaxel är väsentli-gen lika Stora, varvid hylsornas bottnar med den större diametern är vända mot kammarens (1) övre del och befinner sig pä väsentligen en avsmalnande yta utanför de koniska 20 hylsorna, varvid lutningsvinkeln för den avsmalnande ytans bildningslinje i förhällande till dess egen vridaxel är mindre än lutningsvinkeln för bildningslinjens avsmalnande yta, en grupp luftningsanordningar (10) för luftning av massan, vilka luftningsanordningar är fästa i massacir-25 kulationskammarens (1) väggar, och en ovanför massacirku-' lationskammaren (1) anordnad anordning (21) för matning av mineralpartiklar med grova fraktioner, känneteck-n a d av att anordningen för matning av mineralpartiklar med grova fraktioner har hydrocyklonform och ätminstone 30 ett rör (25) för matning av flotationsmassa som bär mine-rapartiklar med grova fraktioner, vilket rör är tangen-tiellt anordnad pä hydrocyklonens cylindriska mantel (22), och ett rör (26) för avlägsning av massans vätskefas, vilket rör är tangentiellt anordnad ovanför röret (25) för 35 matning av flotationsmassa som bär mineralpartiklar med 94599 19 grova fraktioner och stär i förbindelse med röret (5), med vilket flotationsmassa som bär mineralpartiklar med fina fraktioner matas och vilket är fastgjort i bottendelen (2).