MXPA02009006A - Procedimiento y dispositivo para separar impurezas de una suspension por medio de flotacion. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para separar impurezas de una suspension por medio de flotacion, que abarca el aireado de un liquido con un gas hasta que se satura, seguido por la expansion del liquido saturado con gas, durante lo cual se forman burbujas de gas. Con el fin de proporcionar condiciones mejoradas para fijar el tamano y la cantidad de burbujas optimos en la suspension y asi hacer el procedimiento mas efectivo, el liquido saturado con gas se expande por separado y antes de que el liquido que contiene las burbujas de gas sea agregado a la suspension con las impurezas. El dispositivo para separar impurezas de una suspension por medio de flotacion, que consiste en cuando menos dispositivos para airear un liquido con gas hasta que el liquido se satura con gas, formandose mientras tanto burbujas de gas, y agregar el liquido con burbujas de gas a la suspension y alimentarla a la celda de flotacion, caracterizado porque el dispositivo (4) para la expansion del liquido se coloca separado del dispositivo (2) que sirve para agregar el liquido con burbujas de gas a la suspension y separado de la celda de flotacion (6).

Description

impermeabilizadas son portadas a la superficie del líquido por medio de las burbujas de gas que se adhieren a estas y pu sden se retiran conjuntamente con la espuma. Se conocen procesos de este tipo a partir por ejemplo d la DE 41 16 916 C2 y han alcanzado un alto está ndar técnico. Frecuentemente se usan inyectores auto-cebantes para generar las burbujas de aire y mezclarlas en la suspensión Aquí el flujo de la suspensión cargada con las impurezas, que sale de una boquilla, genera una presión negativa y absorbe el gas, que está mezclado con la suspensión como resultado de un intercambio de impulsó entre el gas y el líquido Un dispositivo de este tipo se describe por ejemplo en DE 34 12 431 Al. DE 198 45 53 (j> describe un proceso para la separación de tinta e el cual se forman burbujas de flotación en una suspensión saturada con gas y subsecuente expansic n en donde las fibras adherentes se separan en un siguiente paso. En este proceso se usan presiones de 0.6 a 1.2 kg/cm2 y el tamaño de las burbuja s formadas puede difícilmente regularse . También se conoce un proceso en el cual agua a presión saturada con gas se inyecta en una celda de flotación con el fin de producir burbujas de gas. O90/10502 Al describe una boquilla provista para este propósito, en la cual pueden modificarse los pasos y las direcciones de flujo, permitiendo que la boquilla pueda ser limpiada fáci lment e . RESUMEN DE LA INVENCIO N El obj e t o de La presente invención es el de proporcionar un proceso y un dispositivo de flotación, que ofrezc a condiciones mejoradas para fijar el tamaño y la cantidad óptimos de burbujas en la suspensión y así hacer que el proceso sea más efectivo Para lograr ¡sto, la invención provee que el liquido saturado c n gas se expanda por separado y antes de que el líquido que contiene burbujas de gas sea agregada a la suspensión con las impurezas, como parte del proceso descrito antes. Así la formación de burbujas de gas puede aislarse de la alimentación a la c Ida de flotación y de las condiciones que prevalezcan allí, y pueden optimizarse de manera independiente . Otra me jora puede lograrse en una configuración ventaje sa de este proceso si el líquido también se expande por separado después de que ha sido aireado con gas . En un métod > probado y comprobado, el líquido puede expandir se al inyectar el líquido con gas saturado . De acuerdo c >n otra característica de la invención, es ventajoso si el líquido se expande por medio de una propulsión de un chorro de líquido saturado con gas que es inyectado en un espacio cerrado, en donde la corriente se dispersa. De esta manera la presión diferencial necesaria para liberar las burbujas de gas puede generarse de manera fácil pero aun así muy efectiva. Con el fin d lograr el objetivo de esta invención, la planta para retirar las impurezas de suspensiones con la a uda de flotación, también se caracteriza de acuerdo con la invención por el dispositivo para la expansión del líquido que se coloca independiente del dispositivo para agregar el líquido con burbuj as de gas a la suspensión e independiente de la ce:lda de flotación. Con el fin cié proporcionar un método de ajuste fácil de la perdida de presión durante la expansión y así optimizar la generación de burbujas de gas para la aplicación en cuestión, así como optimizar las condiciones dadas o deseadas, otra característica de la invención provee una boquilla con una sección transversal ajustable, preferentemente tamt ién un área transversal ajustable. Un disp ositivo de este tipo puede usarse en todas las p lantas y celdas de flotación, aun si el líquido que contiene las burbujas de gas, particularmente la p ropia suspensión se inyecta directamente en la cel da de flotación. Aquí es una ventaja si la boquilla tiene una abertura anuí ar de acuerdo con una configuración preferida. Características particularmente buenas de flujo y expansión del chorro de agua se obtienen en una configuración én la cual el límite exterior de la boquilla tiene la forma de una boquilla laval También es ve tajoso si la boquilla con la abertura anular tiene una sección central formada por un cono que converge en el área cerrada, lo que contribuye a las fa vorables características de flujo después de la d =scarga del chorro de agua, Si de acuerdo con otra característica de la invención, el cono puede moverse en la dirección axial y/o rotarse alrjededor de su propio eje, el área transversal de la abertura puede modificarse fácilmente y así la perdida de presión obtenible puede fijarse y la boc uilla de chorro de propulsión puede limpiarse o des taparse en el caso de que se obs t ruya . Además al me jorar las características de flujo la óptima formación de burbujas de gas es promovida por el dispc sitivo diseñado de tal manera que se forma un área ncerrada por un tubo impulsor con una sección tr ansversal casi constante y preferentemente un difusor anexo cuya sección transversal desde la boquilla hacia fuera. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La invención se explicará a más detalle en la siguiente descripción refiriéndonos a los dibujos anexos que mu stra una modalidad preferida.

Aquí La figura 1 muestra una vista diagramática de una planta de f lotación de acuerdo con la invención ; La figura 2 ir uestra una vista diagramática de un inyector de burk ujas preferido para usarse en la planta de la figura 1; La figura 3 ir uestra una vista diagramática de un inyector de burbujas de acuerdo con una configuración diferer te en combinación con un difusor radial La figura 4 rtluestra una vista diagramática del inicio de un inyec tor de burbuja de acuerdo con la invención, con un cono central especialmente, conformado; y finalmente La figura 5 p.uestra una vista diagramática de acuerdo con la fie ura 4, pero con una boquilla de propulsión de chorro con forma laval. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION La figura 1 proporciona una vista diagramática de una planta de flotación con un dispositivo para exp, indir el líquido previamente saturado con gas, de acuerdo con la invención en la forma de un inyect or de burbuja 4, en donde en este dispositivo las burbujas de gas requeridas para el proceso de flotación se forman en el líquido. La celda de flotación 6 propiamente está principalmente llena rrrron una suspensión 5 en cuya superficie se forma na espuma 7 que consiste de las burbujas de gas y que contiene la mayor cantidad posible de 1 s partículas sólidas que se van a retirar por met io de flotación. Esta espuma se pone en contacto on el canal de espuma 8 por medio de una desnatadora 16 y puede drenarse en forma de nata F Una parte de 1 agua clarificada K de la corriente de reciclacio aumenta a la presión de saturación deseada de entre 3 y 10 krg/cm2 usando la bomba elevadora de piresión 1 y se alimenta a un tanque de saturación 2. Aire del ambiente se comprime hasta la pre sión de saturación comprimida por medio de un compresor 3, después de lo cual también se alimenta a . tanque de saturación 2 y se disuelve en el lí quicio por medio de transferencia de masa intensa. El fluido hidráulico se encuentra a una presión aumentada al punto de saturación que entra en el inyector de burbujas 4, diseñado especialmente para generar burbujas muy finas, para reducir la presión otra vez y se alimenta junto con el flujo alimentado Z que contiene sólidos y posiblemente con agentes de filtración C agregados a la celda de flotación 6, en donde se realiza el proceso de flotación Las burbujas que se han formado como resulta do de la expansión de la presión se adhieren a los sólidos hidrófobos y los portan a la superfici e. La suspensión que ha sido limpiada por medio de flotación sale de la celda de flotación en forma de agua clarificada K. La figura 2 muestra el dispositivo 4 de acuerdo con la invenc. ón para reducir la presión y generar burbujas muyi finas de gas El fluido hidrául ico del tanque de saturación y una presión aumentada ha sta el punto de saturación entra al inyector de burbujas 4 por encima de la boquilla de propulsión a chorro 10 La reducción de presión necesaria n la boquilla de propulsión chorro 10 puede fijarse la sección transversal del espacio anular entre el borde interior de la boquilla de propulsión a chorro 10 y el cono con el montaje central coaxial. Para hacer esto, el cono 9 puede ser empujaido en la dirección axial acercándose o alejaindose de la boquilla de propulsión de chorro 10. Esto debe efectuarse preferentemente al voltear el cono 9 montado en un vastago roscado 15 que está pivotado en la rosca 14. Debido a este movimiento de rotación se aplica también una fuerza adjLcional a cualquier partícula u hojuela sólida que puede estar presente, y esto tiene un efecto de limpieza sobre la boquilla de propulsión a chorro 0 . El flujo de líquido que sale de la boquilla de propulsión a chorro 10, y que se ha expandido abruptamente, genera un vacío debido a que fue extendió como chorro abierto 11 en el tubo de impulsión . 2, provocando más burbujas y en particular mas finas. La dispersión de microburbujas M sale del inyector de burbujas 4 después de pasar a ravés de un difusor 13 que sigue del tubo de impu1 s ion 12. Como se mué stra en la figura 3, el dispositivo 4 de aci erdo con la invención está localizado inmediatam inte corriente arriba de la celda de flotación 6. Aquí un difusor radial 17 se provista en esta celd i de flotación 6 para mejorar la distribución de a dispersión de burbujas inmediatamente detrás del tubo de impulsión 12 del inyector de burbujas 4, en donde el tubo de impulsión 12 está pre ferentemente montado sobre la celda de flotación 6 En el inyector de burbujas 4 en la figura 4, el cono central 9 para determinar el tamaño del espacio anular de 1 boquilla de propulsión a chorro 10 por medio ie su movimiento axial, está provisto con ranuras finas adicionales 18. Así el efecto de limpieza ot tenido al voltear el cono 9 puede mejorarse aun má El diseño del inyector de burbujas 4 de la figura 5 tiene una bo juilla de propulsión a chorro 19 con una forma de diseño laval, que se usa para expandir mejor el cho rrro de líquido 11 con medios complicados (por ejem Dio fibrosos), efectuando un aumento considerable en el vacío que puede ser considerado en esos medios también y así conduce la formación de burbuj as de gas más finas

Claims (1)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose ctescrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIV INDICACIONES 1. Procedimiento para separar impurezas de una suspensión por medio de flotación, que abarca el aireado de un líquido con un gas hasta que se satura seguido por la expansión del líquido saturado con gas, durante lo cual se forman burbujas de gas, car acterizado porque el líquido saturado con gas se ex pande por separado y antes de que el líquido que cor tiene las burbujas de gas sea agregado a la suspensi Sn con las impurezas, 2. Procedimi ento de acuerdo con la reivindicación 1, car acterizado porque el líquido se expande por separado después de que ha sido aireado con gas. 3. Procedimie Ato de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el líquido se expande al inyectar el líquido saturado con gas 4. Procedimi ento de acuerdo con la reivindicación 3, car eterizado porque el líquido se expande por medio d e un chorro de propulsión del líquido saturado con gas es inyectado en un espacio cerrado en donde la co rriente se dispersa, Proceso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 4, caracterizado porque el líquido saturado con gas tiene una presión de entre 3 y 10 kg/cm2 antes de la expans ion . 6. Di spos i t ivo para separar impurezas de una suspensión por medio de flotación, que consiste en cuando menos dispos itivos para airear un líquido con gas hasta que el líquido se sature con gas, formándose mientras tanto burbujas de gas, y agregar el líquido con burbujas de gas a la suspensión y alimentar la a la celda de flotación, caracterizado porque el dispositivo para la expansión del líquic o se coloca separado del dispositivo que sirve para agregar el líquido con burbujas de gas a la suspensión y separado de la celda de flotación. 7. Dispos i t i vc para generar burbujas de gas en un líquido saturad 3 con gas, caracterizado por que presenta una boquilla con una sección transversal ajustable, preferentemente también con un área transversal ajustable 8. Disposi t i vo de acuerdo con la reivindicación 6, cara eterizado porque la boquilla tiene una abertura anular . 9. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado porque el límite exterior de la boquilla tiene la forma de una boquilla laval. 10. Dispos it i vo de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a , caracterizado porque la boquilla tiene una sección central formada por un cono que converge en e 1 área cerrada . 11 Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9 caraeterizado porque el cono es capaz de moverse en la dirección axial y rotar alrededor de su propio eje. 12. Dispos i t i /o de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque el área cerrada está formada por un tubo de impulsión con una sección transversal en gran medida constante y preferente Tiente un difusor adjunto cuya sección transversal a umenta de la boquilla hacia fuera