PROCESO Y DISPOSITIVO PARA AIREAR SUSPENSIONES
CAMPO DE LA INVENCION La invención se refiere a un proceso para airear suspensiones en particular por medio de flotación, por ejemplo al retirar la tinta de suspensiones de pulpa, en una o más etapas y/o celdas, teniendo cada etapa/celda su propio circuito separado de líquidos . Además la invención se refiere a un dispositivo para implementar el proceso. ANTECEDENTES DE LA INVENCION La re-utilización de papeles impresos que contengan una alta concentración de minerales (pigmentos tales como carbonato de calcio y caolín) requieren ajustes en el proceso de reciclado y la reelaboración durante el proceso de retiro de la tinta . Para el proceso de reciclado, la introducción de substancias no fibrosas involucradas (tinta de impresión, minerales, etc.) es problemática. Los operadores de las plantas de tratamiento de papel de desecho deben realizar el retiro especial de la tinta de impresión en exceso y de las substancias minerales. La flotación para retirar la tinta es un proceso para retirar los contaminantes y las partículas de tinta de impresión de las suspensiones de pulpa de fibra, particularmente aquellos producidos durante el tratamiento de papel de desecho. Ya que usa burbujas de aire para retirar las partículas de tinta, este proceso solo es limitadamente adecuado para el retiro dirigido de manchas de mugre y simultáneamente el retiro eficiente de las cenizas y/o la reducción las partículas finas con una baja pérdida de fibras . Los sólidos hidrófobos, o los sólidos que se han vuelto hidrófobos por medio de sustancias tensoactivas, tales como partículas de tinta de impresión, son llevados a la superficie del líquido por medio de las burbujas de aire que se adhieren a ellos y puede retirarse como espuma. Dependiendo del manejo del proceso, las manchas de mugre y los rellenos se retiran más o menos de una manera no específica junto con los sólidos hidrófobos. Un proceso de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 es conocido por ejemplo por la EP 1 124 001 A2, en el cual las etapas de flotación individuales pueden designarse también de acuerdo con US 4, 255,262, EP 0 243 690, DE 31 20 202 o US 6,208,549, por ejemplo. Los procesos de este tipo se usan para retirar las impurezas y las partículas de tinta de impresión de las suspensiones de pulpa, particularmente aquellas producidas en el tratamiento de papel de desecho. Al aplicar este tipo de proceso se logra el retiro no especifico de los componentes minerales (por ejemplo rellenos, etc.)/ debido a que sus propiedades químicas superficiales (particularmente la carga eléctrica) son tales que reaccionan diferente ante las partículas de tinta, las cuales se vuelven idrofóbicas de una manera relativamente fácil, en la suspensión de pulpa. Además el peso específico de los componentes minerales es aproximadamente dos a tres veces mayor que el de las partículas de tinta. Sin embargo, en los procesos conocidos se presentan algunas desventajas en la flotación selectiva. Si por ejemplo tratamos de enfocarnos al retiro de los rellenos al hacer ciertos cambios al proceso, esto siempre da como resultado una caída en la eficiencia del retiro de la tinta de impresión y de las manchas, lo que conduce a la necesidad de cambios adicionales en las cargas de gas, ajustes a las fluctuaciones en las materias primas, y a cambios en el rendimiento. Además si aumenta la cantidad de rebose para aumentar la tasa de retiro de las manchas de mugre y de las substancias minerales, la pérdida de fibra aumenta en proporción igual a esto, lo que conduce a mayores gastos para el desecho y en las materias primas requeridas. Las manchas de mugre son muy difíciles de retirar del procesos de flotación debido a su tamaño de partícula y a la resistencia al flujo que prevalece en el tanque. SUMARIO DE LA INVENCION El objeto de la invención es evitar las desventajas anteriores, manteniendo al mismo tiempo las mismas trayectorias de flujo y cargas de gas. La invención por lo tanto está caracterizada porque el retiro de manchas de mugre puede interponerse en el circuito del líquido en una celda, por ejemplo una celda primaria o secundaria, o entre etapas de celdas, esto es entre celdas primarias y secundarias . Como resultado es posible retirar de manera selectiva y simple las manchas de mugre y también la tinta de impresión. Si la suspensión de líquidos se diluye hasta una consistencia de aproximadamente 0.4-1.7%, particularmente 0.8-1.3% antes de entrar a las celdas secundarias, puede aumentarse la eficiencia de flotación. Si se acuerdo con otro desarrollo ventajoso de la invención se interpone una etapa de retiro de las manchas de mugre en el circuito de cuando menos dos celdas, puede mejorarse substancialmente el retiro de manchas de mugre. Es particularmente ventajoso si a la etapa de retiro de la mancha de mugre le sigue un proceso de lavado para retirar las cenizas. Si los flujos aceptados de cuando menos dos procesos de retiro de manchas de mugre y cualquier proceso lavado subsecuente se alimentan juntos a otro proceso de lavado adicional (llamado de doble lavado) , puede lograrse un aumento adicional en la cantidad de cenizas retiradas con una pérdida de fibra reducida. Otra modalidad ventajosa de la invención se caracteriza porque el flujo aceptado se alimenta a un tamiz ranurado de consistencia media. Ha probado ser particularmente ventajoso si se interponen cuando menos dos procesos de retiro de manchas de mugre en el circuito de celdas primarias . Es particularmente favorable si la bomba inyectora ofrece un aumento de presión de 1.0 a 2.5 kg/cm2, preferentemente 1.2 a 1.6 kg/cm2. Además la invención se refiere a un dispositivo para airear suspensiones, particularmente por medio de flotación, por ejemplo para retirar la tinta en suspensiones de pulpa, con una o más etapas y/o celdas, teniendo cada etapa/celda su propio circuito de liquido. De acuerdo con la invención, este dispositivo se caracteriza porque se interpone una instalación de limpieza, la instalación de limpieza puede interponerse en el circuito de liquido de una celda, por ejemplo una celda primaria o secundaria y/o entre etapas de las celdas, esto es entre las cedas primaria y secundaria. Si de acuerdo con la invención, se interpone cuando menos una instalación de limpieza en el circuito de dos celdas, el retiro de las manchas de mugre puede mejorarse de forma substancial . Es particularmente ventajoso si a la instalación de limpieza le sigue una lavadora. Si el material aceptado fluye desde cuando menos dos instalaciones de limpieza y de lavadoras subsecuentes se alimenta conjuntamente a otra lavadora, puede obtenerse un aumento adicional en el retiro de cenizas. Otra reducción en las pérdidas de fibras mientras que al mismo tiempo se reduce el flujo volumétrico desde el sistema de lavado por flotación, puede obtenerse al lavar posteriormente los flujos rechazados recolectados. Además ha probado ser ventajoso el interponer cuando menos dos lavadores y lavadoras subsecuentes en el circuito de celdas primarias . Una configuración favorable resulta si la instalación de limpieza es de las llamadas (hidro) ciclón o bloque ciclónico, el ciclón o bloque ciclónico puede tener una unidad de desgasificación. Una modalidad ventajosa adicional de la invención se caracteriza porque la bomba inyectora ofrece un aumento de presión . de 1.0 a 2.5 kg/cm2, preferentemente 1.2 a 1.6 kg/cm2. Otra ventaja es que puede omitirse por completo la flotación secundaria como resultado de la limpieza favorable de la suspensión. BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La invención será descrita usando los ejemplos dados en los dibujos, en. los cuales: La figura 1 muestra una planta de flotación de acuerdo con el estado de la técnica; La figura 2 muestra una variante de la invención; La figura 3 muestra otra variante de la invención, La figura 4 muestra una variante particularmente favorable de la invención; La figura 5 muestra un diagrama de una variante del proceso de acuerdo con la invención; La figura 6 muestra una variante de una instalación de limpieza. DESCRIPCION DE LA INVENCION La figura 1 contiene un diagrama esquemático de una planta de flotación de acuerdo con la técnica anterior con cuatro celdas primarias, Pl, P2, P3 y P4 y dos celdas secundarias SI y S2. El flujo de la suspensión de pulpa Z se introduce en la primera celda primaria Pl en un punto adecuado. Dentro de esta celda por medio del circuito 1, que está desconectado de la alimentación, se generan burbujas cuando el inyector 2 extrae aire L y lo mezcla en la suspensión. Casi toda la planta de flotación está llena con la suspensión, en la superficie O de la cual se forma una espuma que contiene la mayor cantidad de partículas de substancias y tinta que deben ser removidas por medio de flotación. El flujo aceptado limpiado en la celda primaria Pl para retirar la tinta y las impurezas se transfiere a la segunda celda primaria P2 a través de una abertura 5 localizada en la base de la pared divisoria 10. Allí y en todas las demás celdas primarias la suspensión es tratada de la misma forma con inyectores generadores de burbujas que son operadas por medio de circuitos internos en la celda, y se descarga en el extremo de la planta como producto aceptado G. La espuma recolectada de todas las celdas Pl a P4 puede drenarse a través de un canal de espuma 3 hacia un tanque 4. El rebose de este tanque intermedio 4 del cual la espuma entretanto ha sido retirada, se alimenta a la celda secundaria S2. La carga de gas se realiza aqui otra vez alrededor del circuito interno de la celda 6. El flujo aceptado de la celda secundaria S2 se transfiere a la celda secundaria SI a través de la abertura localizada en la base. Después de cargar el gas usando el circuito 8, la espuma de las celdas secundarias puede retirarse como rebose Ü. El flujo aceptado de la celda secundaria SI entra a la primera celda primaria Pl a través de la abertura 9 en la pared divisora 11 localizada en la base. Como principio básico la etapa de retiro de manchas de mugre de acuerdo con la invención puede ser interpuesta en varios puntos. Puede insertarse en el circuito de una celda primara, una celda secundaria o entre las etapas primaria y secundaria.
La figura 2 muestra la etapa de retiro de manchas de mugre interpuesta en una etapa primaria y una etapa secundaria. El removedor de machas de mugre
(instalación de limpieza) 12 se instala en una de las celadas primarias (Pl, P2, P3, P4), dependiendo del manejo deseado del proceso y de los requisitos de limpieza. Alternativa o adicionalmente, un removedor de manchas de mugre (instalación de limpieza) 12 ' puede interponerse en el circuito de una celda secundaria (SI, S2) . Como ejemplo la figura 2 muestra un removedor de manchas de mugre
(instalación de limpieza) 12 en P2 y una instalación de limpieza 12' en S2. Las instalaciones de limpieza 12, 12" se instalan corriente debajo de una bomba inyectora 13. En comparación el estado de la técnica, en la invención la bomba inyectora 13 proporciona una salida de alta presión con el mismo rendimiento con el fin de superar la alta calda de presión (0.8 a 2.0 kg/cm2, preferentemente 1.2 a 1.6 kg/cm2) provocado por el hidro-ciclón instalado entre la bomba inyectora y la instalación de limpieza. También puede incluirse una etapa de retiro de cenizas en combinación con un hidro-ciclón. En la secuencia del proceso el ciclón se instala preferentemente corriente arriba de la máquina de retiro de cenizas. Para aumentar la eficiencia de retiro de manchas de mugre en el ciclón, de la suspensión debe ser evacuado el aire cuando se usen instalaciones de limpieza convencionales pesadas. Si se usan las instalaciones de limpieza llamadas de desgasificación, es particularmente importante el retiro de materiales finos . Dependiendo del tipo de materia prima y de las características de las manchas de mugre, el alto contenido de aire en la suspensión puede mejorar el retiro de las manchas de mugre (flotación centrífuga) . Un flujo parcial del líquido, se extrae cerca de la base de la celda P2, S2 antes de que el contenido se drene en la siguiente celda y entre a la misma celda después de que las manchas de mugre hayan sido retiradas en la instalación de limpieza 12, 12' y la consistencia de la pulpa se ajusta por medio del difusor 14, 14". Existe también la posibilidad de incluir una instalación de lavado entre varias cámaras de celdas . Las substancias retiradas en la instalación de limpieza 12, 12' se llevan a una planta de tratamiento de aguas de desagüe. El grado de retiro de las cenizas puede ajustarse con los parámetros usuales de la máquina. Al fijar la tasa de flujo del inyector independientemente de la producción, de acuerdo con el estado de la técnica mostrado en la figura 1, también es posible coordinar el grado de retiro de manchas de mugre en la pulpa comercial . Si de acuerdo con la invención, si se solicita una alimentación de todo el flujo de producción o si una etapa de lavado va a instalarse en una planta DIP (pulpa de separación de tinta) existente, la ceniza también puede retirarse de todo el flujo entre las celdas. Con el fin de retener la eficiencia de flotación, el circuito debe abrirse y la consistencia de la pulpa deberá diluirse aún más, preferentemente a aproximadamente 0.8 a 1.3%. En la figura 3 la alimentación 15 a la celda secundaria se trata en una instalación de limpieza 16, que actúa como dispositivo de retiro de cenizas, de tal forma que la carga hidráulica en las celdas secundarias se reduce debido al retiro de las manchas de mugre y las partículas de tinta. El aspecto fundamental aquí es sin embargo, el retiro dirigido de manchas de mugre. La variante mostrada en la figura 3 muestra la forma más efectiva de lavado de flujo parcial debido a que la espuma ya fue enriquecida de forma considerable con substancias minerales y manchas de mugre durante el proceso de flotación. La interposición de instalaciones de limpieza en este punto permite la descarga confiable y eficiente de las manchas de mugre con un refuerzo positivo de retiro de cenizas en los flujos rechazados que son hidráulicamente reducidas pero que tienen altas cargas . En el proceso de retiro de cenizas el flujo aceptado se espesa. Para asegurar que la consistencia de la pulpa no sea demasiado alta en la flotación secundaria, la suspensión de la pulpa normalmente se diluye a aproximadamente 0.6 a 1.4%. Este proceso se necesita en todos los procedimientos de retiro de cenizas dentro de la etapa de flotación . Otros medios potenciales de retirar las cenizas se muestra en la figura 4. Aquí las manchas de mugre se retiran en dos flujos parciales. Con el fin de reducir más las perdidas de fibra, las instalaciones de limpieza 17, 17' se conectan en cascada. El flujo aceptado ahora libre de relleno y que sale de la siguiente lavadora 18, se lleva al tanque de flotación de espuma 4 y se somete a otra flotación junto con la espuma de rebose de las celdas primarias hacia las celdas secundarias. El flujo rechazado que contiene una alta concentración de partes de relleno y finas, se pone a disposición de una unidad DAF (Flotación por aire disuelto) o una prensa para lodos . La figura 5 muestra un diagrama con una variante potencia de una etapa de retiro de manchas de mugre. La suspensión de pulpa de fibras que se va a limpiar se somete a un tamizado con ranuras de consistencia media 21 en 20 antes de ser alimentada a la etapa primaria P de la unidad de flotación, üna etapa de hidro-ciclón 12 se incluye en el circuito 6; puede presentar ya sea una sola etapa o múltiples etapas, y también puede incluir una unidad de desgasificación si es necesario. Las manchas de mugre y las partículas de tinta retiradas son desechadas del sistema en SP. Para la limpieza óptima al ciclón le sigue una etapa de lavado 22 para el retiro de cenizas. El material aceptado se regresa al flujo aceptado intermitentemente a través de un tamiz de ranuras de consistencia media y luego se alimenta a un tamiz de ranuras de baja consistencia. Si es necesario, el flujo rechazado de la etapa de lavado se alimenta a otra etapa de flotación secundaria S. Si la eficiencia de limpieza es buena, dependiendo de las características de la materia prima en cada caso, esta etapa también puede omitirse completamente. Como alternativa la suspensión también puede ser alimentada a una segunda etapa 25 de un tamiz de ranuras de consistencia medida y se agrega desde alli a la suspensión de pulpa 20 más adelante en la primera etapa 21 de un tamiz ranurado de consistencia media. La figura 6 muestra una variante de una instalación de limpieza en forma de un hidro-ciclón 26. La entrada del flujo de pulpa 27 es tangencial, mientras que el flujo aceptado 28 se extrae en la dirección axial. El flujo rechazado 29 que contiene una alta concentración de mugre y partículas de tinta, se retira en la base del hidro—ciclón 26. Normalmente varios ciclones 26 de este tipo se conectan y pueden colocarse ya sea horizontalmente o en grupos de dos . Al retirar un gran porcentaje del relleno del flujo de producción y con el retiro adicional de pequeñas partículas de tinta, también mejoran la brillantez y la blancura.