HU211098B

HU211098B - Apparatus for carrying out pneumatic flotation

Info

Publication number: HU211098B
Application number: HU9201693A
Authority: HU
Inventors: Rainer Imhof
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz Ag
Priority date: 1991-05-22
Filing date: 1992-05-21
Publication date: 1995-10-30
Also published as: PL167874B1; DE4116645A1; EP0514800A3; DE59206835D1; CS154592A3; ES2090409T3; ATE140882T1; HU9201693D0; HUT62827A; EP0514800A2; EP0514800B1; PL294649A1

Abstract

In a device for pneumatic flotation, the gas-treated sediment is conducted via a pipe (16) into the bottom region of the separation cell (10) to a pressure build-up nozzle (19), which as a result of its reduction in cross-section builds up a defined pressure in the gas-treated sediment, which leads to a reduction in size of the gas bubbles. The sediment under elevated pressure is then, prior to entry into the separation vessel, expanded in a pressure reduction chamber (21) which is furnished with sediment outlet nozzles (22). <IMAGE>

Description

A találmány berendezés pneumatikus flotáció keresztülvitelére egy flotációs leszálló ág számára szolgáló leengedö szervvel ellátott elválasztó edénnyel, valamint habkivezetővei ellátott, a hab számára szolgáló túlfolyó vályúval és egy, az elválasztó edényen kívül elrendezett és az elválasztó edénnyel csővezeték útján összekötött gázosítóval, a flotálandó zagy számára.The present invention relates to a device for transferring pneumatic flotation to a flotation gasifier with a flotation vessel provided with a flotation descending organ and a foam outlet with an overflow trough for the foam and a pipe flushing arranged outside the separation vessel and connected to the separation vessel.

A pneumatikus flotáció esetén a gázosító gázbuborékokat állít elő, amelyek bizonyos feltételek mellett kiválasztandó szilárd anyagokon rakódnak le. így gázbuborék komplexek jönnek létre a zagyban, amelyek az elválasztó edényben mint hab kerülnek kihordásra. A nem kívánt turbulencia elkerülése céljából kialakított elválasztó edények, valamint a gázosítónak a megfelelő számú és nagyságú gázbuborékok előállítására szolgáló speciális kialakítása révén megkísérelték messzemenően befolyásolni, a gázbuborékoknak kiválasztandó szilárdanyag részeken történő lerakódását, és így a felúsztatható habképző gázbuborék komplexek képzését.In the case of pneumatic flotation, the gasifier produces gas bubbles which, under certain conditions, are deposited on solids to be selected. Thus, gas bubble complexes are formed in the slurry which are expelled as foam in the separation vessel. Separating vessels designed to avoid unwanted turbulence and the special design of the gasifier to produce gas bubbles of a sufficient number and size have attempted to greatly influence the deposition of gas bubbles on the solids to be selected and thus the formation of floating foaming gas bubble complexes.

így a 3 111 506 sz. DE-PS egy berendezést ismertet pneumatikus flotáció keresztülvitelére, amelynél gyűrű alakban az elválasztó edény körül elrendezett több gázosítóhoz vezetik a flotálandó zagyot, és a gázbuborékokkal dúsított zagyot azután alulról több beengedő nyíláson keresztül az elválasztó edény kónusz alakú alsó tartományának legmélyebb helyén vezetik be az elválasztó edénybe.Thus, U.S. Pat. No. 3,111,506. DE-PS discloses a device for transferring pneumatic flotation in which a plurality of gasizers is arranged in an annular manner around the separation vessel, and the slurry enriched with gas bubbles is then led through a plurality of inlets into the deepest part of the .

Elválasztó edényen a több zagybevezető elrendezése azonban olyan áramlási viszonyok kialakulását hozza létre, amely viszonyok az optimális flotációval szemben hatnak. Azonkívül a zagy ellenőrizetlen bevezetése révén a gázosító által létrehozott gázbuborék spektrum messzemenően változatlan marad, ami a flotálandó szilárd anyagtól függően ugyancsak hátrányosan hat a flotáció végeredményére.However, in a separating vessel, the arrangement of the plurality of slurry inlets creates flow conditions that are opposed to optimal flotation. In addition, through the uncontrolled introduction of the slurry, the gas bubble spectrum produced by the gasifier remains largely unchanged, which also adversely affects the final result of the flotation, depending on the solids to be flotated.

A találmány feladata az ismert megoldás felsorolt hátrányainak kiküszöbölése és egy olyan berendezés létesítése pneumatikus flotáció keresztülvitelére, amelynél a gázbuborékoknak a kiválasztandó szilárd anyagon történő lerakódását ill. megkötését javítjuk és amellett egyidejűleg több gázosító és zagybevezető alkalmazását kiküszöböljük, és ily módon a működés hatásosságának növelésén túl egy egyszerűbb és olcsóbb berendezést hozunk létre.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the drawbacks of the prior art and to provide a device for transferring pneumatic flotation whereby the gas bubbles are deposited on the solids to be selected. improving the bonding and eliminating the use of multiple gasifiers and slurry feeders at the same time, thus providing a simpler and less costly device, in addition to increasing operational efficiency.

A találmány tehát berendezés pneumatikus flotáció keresztülvitelére egy flotációs leszálló ág számára szolgáló leengedő szervvel ellátott elválasztó edénnyel, valamint hab kivezetővel ellátott, a hab számára szolgáló túlfolyóvályúval, és egy, az elválasztó edényen kívül elrendezett és az elválasztó edénnyel csővezeték útján összekötött gázosítóval a flotálandó zagy számára. A találmány szerint a kitűzött feladatot azáltal oldjuk meg, hogy a gázosított zagy számára szolgáló csővezeték az elválasztó edény alsó tartományáig egy zagyleengedőig vezetően van kialakítva, és a csővezeték vége nyomásfokozó fúvókaként van kialakítva, és a fúvókához legalább két, zagykiengedő fúvókával rendelkező nyomáscsökkentő kamra van csatlakoztatva.The present invention therefore provides a device for transferring a pneumatic flotation to a gasifier with a flushing vessel provided with a flotation descent for flotation descent and a foam outlet with a foam overflow trough and a gasifier arranged outside the separation vessel and connected to the separation vessel by pipeline. . According to the present invention, the object is solved by providing the gasified slurry pipeline up to the bottom region of the separating vessel with a slurry outlet and the end of the pipeline being formed as a booster nozzle and having at least two slurry discharge nozzles fitted to the nozzle. .

A pneumatikus flotáció keresztülvitelére szolgáló berendezés találmány szerinti kialakítása révén a zagyot a gázosítóból először csővezetéken keresztül az elválasztó edény alsó tartományáig egy zagykiengedóig vezetjük, amely nyomásfokozó fúvókával van ellátva, és ez a fúvóka által létrehozott keresztmetszet szűkítés a csővezetékben nyomás növekedését idézi elő. A gázosítóig ható megnövelt nyomás definiált kisebb gázbuborékok keletkezését idézi elő, ami azt jelenti, hogy nő a specifikus gázbuborék felület és így a gázbuborékoknak javul a leválasztandó szilárd anyagon a letapadása. A hosszabb csővezeték által adott nagyobb ill. hosszabb érintkezési idő növeli a gázbuborékoknak a szilárd anyagon történő megtapadásának a lehetőségét, és így járulékosan a flotáció eredményére kedvező befolyással van.By designing a device for transferring pneumatic flotation according to the present invention, the slurry is first transported from the gasifier through a pipeline to the bottom region of a separating vessel with a slurry outlet provided with a pressure boosting nozzle and this nozzle cross-section narrows the pressure in the pipeline. The increased pressure up to the gasifier causes the formation of defined smaller gas bubbles, which means that the specific gas bubble surface increases and thus improves the adhesion of the gas bubbles to the solid to be separated. Larger or higher volumes provided by the longer pipeline. longer contact times increase the chance of gas bubbles adhering to the solid and thus additionally have a positive effect on the result of flotation.

Tekintettel arra, hogy a nyomásfokozó fúvóka keresztmetszet csökkenése következtében a kiáramlási sebesség a fúvókán keresztül nő, és így a csővezetékben is nő, amely az elválasztó edényen belül nem kívánt turbulenciát okozna, azért, a nagysebességű kiáramlás először egy nyomáscsökkentő kamrában történik, ahol a nyomás csökken, majd innen ellenkező irányban több, zagykiengedő fúvókán keresztül jut a zagy az elválasztó edénybe. A nyomáscsökkentő kamra nagysága, valamint a zagykiengedő fúvókák száma és mérete úgy van megválasztva, hogy a nyomáscsökkentő kamrában először a zagy ún. megnyugvása következik be és azután az lassan és laminárisán felfelé az elválasztó edénye áramlik, miközben a gázbuborékok nagysága a nyomáscsökkenés következtében nő.Given that the reduction of the booster nozzle cross-section increases the outlet velocity through the nozzle and thus increases the pipeline, which would cause unwanted turbulence within the separation vessel, firstly, the high-velocity outlet occurs in a pressure-reducing chamber where and then, in the opposite direction, the slurry enters the separation vessel through a plurality of slurry discharge nozzles. The size of the pressure-reducing chamber and the number and size of the slurry-discharge nozzles are chosen so that the slurry is first treated with a so-called "slurry". it settles and then flows slowly and laminar upward into the separating vessel while the gas bubbles increase in size as a result of the pressure drop.

Az elválasztó edénybe irányuló zagyáram közbenső időszakos nyomásnövelésének az alkalmazásával a gázbuborék nagyság szabályozását a kihordandó szilárd anyagnak megfelelően végezzük anélkül, hogy a zagynak az elválasztó edényben történő belépési sebességét befolyásolnánk. Lehetséges azonban a zagynak az elválasztó edénybe történő belépésének sebességét a zagykiengedő fúvókák megfelelő választásával úgy szabályozni anélkül, hogy a gázosítóban a viszonyokat meg kellene változtatni. így lehetséges a pneumatikus flotációt az elválasztandó szilárd anyagok tulajdonságának megfelelően optimális módon végezni.By applying an intermediate periodic increase in the pressure of the slurry flow to the separation vessel, the size of the gas bubble is controlled according to the solids to be discharged without affecting the rate of entry of the slurry into the separation vessel. However, it is possible to control the rate at which the slurry enters the separation vessel by properly selecting the slurry nozzles without changing the conditions in the gasifier. Thus, it is possible to carry out the pneumatic flotation in an optimal manner according to the properties of the solids to be separated.

A találmányunk előnyös kivitele szerint a flotálandó zagy számára szolgáló gázosító központosán az elválasztó edény fölött van elrendezve. Ezen kialakítás lehetővé teszi, hogy csupán egy gázosítóra van szükség. A találmány egy további változata szerint a lefelé süllyedő flotációs ágak kihordására központosán a zagyleengedő alatt az elválasztó edény fenekén elrendezett leengedó szerv, nyílás van kialakítva. Ezen intézkedésjelentős mértékben egyszerűbbé teszi a berendezés szerkezetét és az elválasztó edény előállítását.In a preferred embodiment of the invention, the gasifier for the slurry to be flotated is centrally located above the separation vessel. This design allows only one gasifier to be required. According to a further embodiment of the invention, a lowering organ or aperture is arranged centrally below the sludge drainage vessel for carrying downwardly flowing flotation branches. This measure greatly simplifies the construction of the apparatus and the manufacture of the separating vessel.

Olyan szilárd anyagok pneumatikus flotációjánál, amelyeknél viszonylag sok anyag jut a flotációs leszálló ágba, és így kevés szilárd anyag kerül hab formában kihordásra, célszerű lehet a találmány értelmében, ha a zagykiengedő szerkezetet felemeljük, hogy a gázosított felfelé áramló iszapnak a kollízióját a lefelé áramló flotációs ágakkal kiküszöböljük egy kúposán kiképzett kiszorító testtel a hab felületet oly mértékben lehet gyűrű alakban határolni, hogy egy meghatározott ésFor pneumatic flotation of solids that have a relatively large amount of solids in the flotation descent, and thus little foam is discharged, it may be expedient according to the present invention to raise the slurry release structure to collide the gasified upstream sludge with the downstream flotation flotation branches are eliminated by a conically formed displacement body so that the foam surface is annularly limited so that a defined and

HU 211 098 B kívánt hab áramlási sebességet ne lépjünk túl (a túlfolyóvályú irányában).Do not exceed the desired foam flow rate (in the direction of the overflow trough).

A találmányt részletesen kiviteli példa kapcsán, a rajzok alapján ismertetjük, ahol azThe invention will be described in detail with reference to the drawings, in which:

1. ábra a találmány szerinti pneumatikus flotáció keresztülvitelére szolgáló berendezés kiviteli példájának hosszmetszete, míg aFig. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of a pneumatic flotation device according to the invention,

2. ábra az 1. ábra szerinti berendezés nagyobb léptékű részmetszete.Figure 2 is a larger sectional view of the apparatus of Figure 1.

Az 1. ábra szerinti flotációs berendezés egy hengeres és lefelé kúposán keskenyedö 10 elválasztó edényből áll, amelynek hab túlfolyója az elválasztó edény hengeres részének felső végénél van kialakítva, ahol egy habot felvevő 20 túlfolyó vályú van kialakítva, és hozzárendelt oldalsó 11 hab kivezető, valamint egy központosán elhelyezkedő 12 leengedő szerv, az összes 28 flotációs leszálló ágak számára. Ez a 12 leengedő szerv az elválasztó edény kúpos részének alsó végén van elrendezve. A 10 elválasztó edény felső végén egy kúp alakú függőlegesen eltolható 17 kiszorító test van elrendezve. A 10 elválasztó edényen belül az alsó tartományban egy rövid hengeres lefelé kúposán kifutó 14 belső cső van, amely 18 kiömlőnyílással rendelkezik a flotációs leszálló ágak számára a kúpos rész alsó végén. Ebben a 14 belső csőben egy függőlegesen eltolható 13 zagyleengedő van elrendezve, amely a 10 elválasztó edény fölött központosán elrendezett 15 gázosítóval egy 16 csővezeték révén van összekapcsolva.The flotation apparatus of Figure 1 consists of a cylindrical and downwardly tapered separation vessel 10 having a foam overflow formed at the upper end of the cylindrical portion of the separation vessel having a foam receiving overflow trough 20 and associated side foam outlet 11 and a centrally located 12 landing organs for all 28 flotation landing branches. This discharge member 12 is located at the lower end of the conical portion of the separation vessel. At the upper end of the separating vessel 10 is a conically displaceable displacement body 17. Within the separating vessel 10, in the lower region, is a short cylindrical downwardly tapered inner tube 14 having an outlet 18 for flotation descending branches at the lower end of the tapered portion. This inner tube 14 is provided with a vertically displaceable slurry drain 13 which is connected to the gasifier 15 centrally arranged above the separating vessel 10 via a conduit 16.

Mint ahogy a 2. ábrán nagyobb léptékben látható, a 16 csővezeték 19 nyomásfokozó fúvókával a 13 zagyleengedőbe torkollik, amely 21 nyomáscsökkentő kamrával rendelkezik, és ez a nyomáscsökkentő kamra 22 zagykiengedő fúvókákon keresztül a 10 elválasztó edénnyel áll kapcsolatban.As shown in greater detail in FIG. 2, the conduit 16 extends with a pressure boosting nozzle 19 into a slurry outlet 13 having a pressure relief chamber 21, which is connected to the separating vessel 10 via slurry discharge nozzles 22.

A találmány szerinti berendezésnél a flotálandó 23 zagyot a 15 gázosítóban gázosítjuk, és az 16 csővezetéken keresztül a 19 nyomásfokozó fúvókához jut, amely a keresztmetszet csökkenése révén definiált nyomásnövekedést idéz elő a 16 csővezetéken belül. A nyomás alatt álló gázosított zagy nagy áramlási sebességgel a 21 nyomáscsökkentő kamrába áramlik, ahol a rendelkezésre álló kamratérfogat és a nyomáscsökkentő kamrával kapcsolatban álló 22 zagykiengedó fúvókák révén a nyomás jelentősen csökken oly mértékben, hogy a zagy a 22 zagykiengedő fúvókákon keresztül kis sebességgel és turbulencia nélkül tud a 10 elválasztó edénybe áramolni. A 22 zagykiengedő fúvókák összkeresztmetszete legalább kétszer olyan nagy, mint a 19 nyomásfokozó fúvóka keresztmetszete. A 26 flotációs leszálló ágban lévő nagyméretű részecskék közvetlenül a zagykiengedő fúvókákból történő kilépés után lefelé szedimentálódnak és a 14 belső cső kúpos részén keresztül a 18 kiömlőnyíláshoz jutnak, majd azon keresztül a 12 leengedő szervbe.In the apparatus of the present invention, the slurry 23 to be flotated is gasified in the gasifier 15 and passes through the conduit 16 to the booster nozzle 19, which causes a defined increase in pressure within the conduit 16 through a reduction in cross section. The pressurized gasified slurry flows at a high flow rate into the pressure relief chamber 21, whereby the available chamber volume and the slurry nozzles 22 associated with the pressure reduction chamber significantly reduce the pressure such that the slurry through the slurry nozzles 22 at low speed and can flow into the separating vessel 10. The total cross-section of the slurry discharge nozzles 22 is at least twice as large as the cross-section of the pressure boosting nozzle 19. The large particles in the flotation descent branch 26 are immediately sedimented downstream of their exit from the slurry discharge nozzles and enter the outlet 18 through the conical portion of the inner tube 14 and then into the outlet 12.

A finomabb szemcsézetű 24 flotációs leszálló ágak először a felfelé irányuló zagyárammal kerülnek továbbításra és a 10 elválasztó edénynek felső helyein szedimentálódnak és képezik a leszálló ágat. A 10 elválasztó edény alsó végén lévő kúpos részen keresztül ezek a flotációs leszálló ágak is a 18 kiömlőnyíláson kiáramló flotációs leszálló ágakkal együtt jutnak a 12 leengedőszervbe és képezik együttesen a 28 flotációs leszálló ágat. A gázbuborékokhoz kapcsolódó szilárdanyag részecskék a zagyárammal felfelé kerülnek szállításra egészen a 10 elválasztó edény felső végéig és mint 27 hab a 20 túlfolyó vályún keresztül a 11 habkivezetőbe jutnak. Egy függőlegesen eltolható, kúpalakú 17 kiszorító test határolja a túlfolyásra rendelkezésre álló felületet az elválasztó edény tetején, mégpedig 25 körgyűrű formájában oly módon, hogy egy szükséges és kívánt áramlási sebességet érjen el a túlfolyó hab.The finer-grained flotation descent branches 24 are first conveyed by the upstream slurry stream and sedimented at the top of the separation vessel 10 to form the descent branch. Through the conical portion at the lower end of the separating vessel 10, these flotation landing branches, together with the flotation landing branches flowing out of the outlet 18, enter the discharge organ 12 and form the flotation landing branch 28 together. The solids particles bound to the gas bubbles are transported upwardly to the upper end of the separation vessel 10 and, as foam 27, passes through the overflow trough 20 to the foam outlet 11. A vertically displaceable cone-shaped displacement body 17 defines the surface area available for overflow at the top of the separation vessel, in the form of an annular ring 25 such that the required and desired flow rate is achieved by the overflow foam.

A 19 nyomásfokozó fúvóka és 22 zagyleengedő fuvókák keresztmetszeteinek viszonya, valamint a 13 zagyleengedőnek a függőleges helyzete és a 17 kiszorító test függőleges helyzete biztosítja a pneumatikus flotáció optimalizálását a mindenkori flotálandó szilárdanyag részecskék tulajdonságainak megfelelően. Ily módon tehát a berendezés a mindenkori szilárdanyag részecskék tulajdonságaihoz optimálisan hozzáigazítható.The cross-sectional relationship between the booster nozzle 19 and the slurry outlet nozzles 22 and the vertical position of the slurry outlet 13 and displacement body 17 ensure optimization of the pneumatic flotation according to the properties of the solids to be flotated. Thus, the apparatus can be optimally adapted to the properties of the respective solids.

Claims

Apparatus for transferring pneumatic flotation, a gas vessel having a flushing outlet for flotation landings and a foam outlet, a gas flowing through and connected to the separation vessel by means of a pipeline, that the pipeline (16) for the gasified slurry is formed in the lower region of the separating vessel (10), leading to a slurry drain (13), and the end of the pipeline is formed as a pressure booster nozzle (19) and at least two slurry outlet nozzles (22) A pressure relief chamber (21) having a pressure relief device is connected.

Apparatus for transferring pneumatic flotation according to claim 1, characterized in that the slurry drain (13) is centrally and vertically displaceable in the separation vessel (10) with the booster nozzle (19) and the pressure relief chamber (21).

Apparatus for transferring a pneumatic flotation according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure boosting nozzle (19) and the slurry discharge nozzles (22) are arranged interchangeably and varying in cross section.

4. Apparatus for transferring pneumatic flotation according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure boost nozzle (19) has a cross-sectional ratio of at least 1: 2.

5. Apparatus for transferring pneumatic flotation according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the gasifier (15) for the slurry (23) to be flotated is centrally located above the separation vessel (10).

6. Apparatus for carrying pneumatic flotation according to any one of claims 1 to 3, wherein:

It is provided that the downflow flotation branches (23, 26) are provided with an opening (12) located centrally under the slurry drain (13) at the bottom of the separation vessel (10).

7. Apparatus for transferring pneumatic flotation according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the upper end of the separating vessel (10) is conically displaceable in a conical and vertically displaceable manner which defines an annular foam surface (25).

5 te st (17) are in 1 order.