Przedmiotem wynalazku jest sposób odwadniania zawiesin drobnoziarnistych materialów na prózniowym filtrze bebnowym przedluzajacy zywotnosc tkaniny filtracyjnej, zapewniajacy wiekszy stopien odwadniania.Wynalazek dotyczy równiez urzadzenia dozujacego zageszczona zawiesine na boczna lub górna czesc bebna filtru prózniowego.Wszystkie drobnoziarniste produkty mechanicznej przeróbki uzytecznych kopalin, otrzymywane w proce¬ sach odbywajacych sie przy duzym udziale wody i wystepujace w zwiazku z tym w postaci zawiesiny, wymagaja usuniecia tej wody do okreslonych granic.Pierwszym etapem na tej drodze jest zageszczanie zawiesiny materialu przez odprowadzenie sklarowanej wody.Odbywa sie to w zgeszczaczach o duzej powierzchni. Rozrzedzona zawiesine podaje sie do nich centralnie.W powolnym pradzie zawiesiny zmierzajacym ku krawedziom zgeszczacza, wszystkie czastki stale materialu opadaja w dól, dzieki czemu w poblizu tych krawedzi powstaje warstwa sklarowanej wody, która sie odprowa¬ dza. Obracajace sie po stozkowym dnie zgeszczacza grabie naprowadzaja zageszczony material do umiejscowio¬ nego w srodku dna otworu wylewowego. Stad jest on tloczony do odwadniania prózniowego na filtrze bebno¬ wym.Wielkosci czastek stalych zawiesiny kierowanych do odwadniania prózniowego, na bebnowym filtrze, wahaja sie w szerokich granicach od kilku do kilkuset, a nawet kilku tysiecy mikronów, w zaleznosci od rodzaju materialu.W zaleznosci od rodzaju materialu zróznicowane sa równiez udzialy ziarn najdrobniejszych, to jest ziarn ponizej 35 mikronów. Udzial tej klasy ziarnowej we flotacyjnych koncentratach siarczkowych mineralów metali niezelaznych wynosi od 40 do 70%. Im wiekszy udzial tej klasy ziarnowej w odwadnianej prózniowo zawiesinie, tym mniej sprawne i mniej skuteczne jest jej filtrowanie. Duzy udzial najdrobniejszych ziarn w zawiesinie, zwlaszcza ziarn materialów hydrofobnych i trudnozwilzalnych ma jednak te zalete, ze mozna je bez trudnosci2 124 111 utrzymac w zawieszeniu przez mieszanie. Tego rodzaju zawiesinami wypelnia sie wanne filtru, w której zanurza sie prózniowa jego czesc bebna. Powstaje dzieki temu kontakt zawiesiny z czescia bebna na duzej powierzchni i zassanie duzej ilosci materialu. Zawiesiny drobnoziarnistych koncentratów siarczkowych mineralów metali uzytecznych, ze wzgledu na hydrofobny charakter ich powierzchni i latwosc utrzymania ich w zawieszeniu, kieruje sie zawsze do wanny filtru i kontaktuje z prózniowa czescia przez zanurzenie.W przeciwienstwie do zawiesin czastek hydrofobnych zawiesiny materialów dobrze zwilzalnych przez wode, zwlaszcza o przewadze ziarn ponad sto mikronów, utrzymuja sie trudno w stanie zawieszenia, nawet przy energicznym mieszaniu i nastepuje rozdzielanie fazy stalej od cieklej. Do takich zawiesin naleza miedzy innymi drobnozmielone odpady dolomitowe po flotacji rud lub grubszy mul weglowy.Ze wzgledu na trudnosc utrzymania ich czastek w zawieszeniu w wannie filtru podaje sie ich zawiesine na cjórna czesc bebna filtru.Zageszczona zawiesine podaje sie na rynne, która ma ksztalt trójkata zwróconego podstawa do filtru.Zaraz od punktu doplywu zawiesiny do rynny, to jest samego jej wierzcholka, rozchodza sie promieniscie przegrody rozprowadzajace zageszczona zawiesine na cala jego szerokosc. Rynna nachylona jest pod katem 30° do stycznej na obwodzie bebna w punkcie padania na niego materialu. Punkt ten stanowi wyprzedzenie w stosunku do pionowej osi bebna o kat 30°. Jest ona równiez miejscem, od którego rozpoczyna sie strefa podcisnienia w komorze filtru, która to strefa rozciaga sie na obwodzie bebna opartym o kat 90°.Na dalszym luku bebna opartym o kat 30° nastepuje odmuch odwodnionego materialu w wyniku dopro¬ wadzenia do tej strefy bebna sprezonego powietrza.Znaczny kat pomiedzy rynna dozujaca a powierzchnia bebna filtru, oraz duze wyprzedzenie podawania zawiesiny na beben w stosunku do jego pionowej osi, oraz spora ilosc zawiesiny nakladana liniowo na waski pasek filtru powoduje, ze czesc tej zawiesiny nie zostaje zassana na plótnie filtracyjnym i splywa w dól po bebnie w kierunku przeciwnym do jego obrotów, gromadzi sie w wannie filtru skad ze wzgledu na szybka sedymentacje nie moze byc zassana na beben.Wkrótce wskutek osadzenia sie ziarn zawiesiny na dnie wanny nastepuje unieruchomienie mieszadla, a nastepnie bebna filtru. Aby temu zapobiec wymontowuje sie mieszadlo z wanny, otwiera otwór spustowy i odprowadza niezassana i splywajaca zawiesine do rzapia pompy, która tloczy ja powtórnie do zageszczania i filtrowania. Przeciwdzialanie splywaniu zawiesiny do wanny filtru poprzez uszczelnienie dolnej krawedzi rynny nadawczej z powierzchnia bebna filtru za pomoca elastycznego plata nie jest zadowalajace ze wzgledu na nawi¬ niety na bebnie drut usztywniajacy plótno filtracyjne.Rozklad podawanej na filtr zawiesiny nie jest równomierny. Najmniejsze opory ruchu i najkrótsza droge do przebycia ma zawiesina w osi rynny. W tym wlasnie miejscu podawana jest najwieksza ilosc zawiesiny, w zwiazku z czym z tego miejsca najwiecej jej splywa do wanny filtru. Brzegi zas bebna dostaja zbyt mala ilosc materialu.Opisane podawanie materialu na górna czesc bebna filtru prowadzi do zbyt krótkiego czasu odwadniania materialu, a tym samym do obnizenia skutecznosci odwadniania. Odwadnianie odbywa sie bowiem tylko na jednej cwiartce bebna, gdyz z niewielkim wyprzedzeniem osi poziomej nastapic musi strefa odmuchu odwadnia¬ nego placka materialu za pomoca sprezonego powietrza.Znana jest równiez metoda filtrowania polegajaca na podawaniu zawiesiny rynna na beben w kierunku przeciwnym do jego obrotów. Strumien zawiesiny pada z rynny pod dosc znacznym katem i z pewnym wyprze¬ dzeniem do plaszczyzny pionowej w osi bebna. Zawiesina na bebnie podlega odwadnianiu w czasie obrotu bebna o kat blisko 270°. Przechodzi najnizsze polozenie obracajacego sie bebna filtru, a potem jest wynoszona i wchodzi w strefe odmuchiwania sprezonympowietrzem. ' Metoda ta ze wzgledu na wydluzenie czasu ssania, któremu podlega odwadniana warstwa, daje dobry stopien odwadniania materialu. Obarczona jest jednak, tak jak poprzednie metody, wada polegajaca na nierówno¬ miernym nakladaniu materialu z rynny na beben filtru. Z miejsca, na które podawana jest najwieksza ilosc zawiesiny, to jest z polowy dlugosci bebna, duza jej czesc nie zostaje zassana i splywajac w kierunku przeciw¬ nym do obrotu bebna przechodzi jego strefe odmuchu i nawadnia uprzednio odwodniona warstwe materialu.Przedstawione metody podcisnieniowego odwadniania zawiesin, maja szereg wad, wplywajacych na obnize¬ nie wydajnosci tego procesu, jak równiez na zmniejszenie stopnia odwadniania.Nieodlacznym elementem podawania zawiesiny na górna czesc bebna filtru jest rynna nadawcza rozszerza¬ jaca* sie ku wylotowi, z promienistymi przegrodami w dnie lub wystepami majacymi na celu rozprowadzenie nadawy na cala dlugosc bebna. Zadania tego rynna nie spelnia nalezycie glównie z powodu braku równomierno¬ sci rozprowadzania zawiesiny, powodujac ze znaczna czesc zawiesiny nie zostaje zassana na beben i splywa w dól. Zachodzi potrzeba specjalnego jej ujecia i przetloczenia do ponownego odwadniania. Zmniejsza to wydaj¬ nosc filtrowania, a w niektórych przypadkach prowadzi do nawadniania odwodnionego juz produktu. Najistot-124111 3 niejsza wada przedstawionych metod odwadniania materialów jest blokowanie otworów tkaniny filtracyjnej przez osadzanie sie w nich najmniejszych czastek stalych. Wystepuje to szczególnie w przypadku zawiesin o duzym udziale czastek najdrobniejszych.Celem wynalazku jest zwiekszenie wydajnosci i stopnia odwadniania zawiesin na prózniowym filtrze bebnowym. Dla osiagniecia tego celu stawia sie do rozwiazania zadanie opracowania sposobu przygotowania i podawania zawiesiny na beben filtru, który zagwarantuje calkowita przyczepnosc odwadnianego materialu i wyeliminuje lub co najmniej ograniczy zatykanie tkanin filtracyjnych najdrobniejszymi czastkami zawiesiny.Zadanie to rozwiazuje sposób wedlug wynalazku, w którym przygotowana do odwadniania podcisnienio¬ wego zawiesine poddaje sie hydraulicznej klasyfikacji w hydrocyklonie na zawiesine czastek o grubszym uziarnie- niu i zawiesine o drobnym uziarnieniu. Pierwsza z nich natryskuje sie prózniowa czesc bebna kierujac W jego strone kilka strumieni w postaci tworzacych stozków, których wierzcholki maja miejsce u wylotu hydrocyklo- nów.Strumienie padaja na znaczna powierzchnie filtracyjna pod niewielkim katem do bebna i ze znaczna energia.Strumienie gruboziarnistej zawiesiny kierowane sa poziomo lub pod niewielkim katem na dolna czesc bebna, zgodnie z kierunkiem jego ruchu. Zawiesina o drobniejszym uziarnieniu wypelnia sie wanne filtru.Szybko poruszajace sie mieszadlo wahadlowe wanny zdolne jest utrzymac w zawieszeniu najdrobniejsze czastki nawet cial bardzo dobrze zwilzalnych przez wode. Drobnoziarnista zawiesina zasysana jest przez zanurzajaca sie w wannie czesc bebna z nalozona uprzednio tuz przed zanurzeniem, warstwa gruboziarnistego materialu.Warstwa tego materialu zabezpiecza tkanine filtracyjna przed jej cementacja najdrobniejszymi ziarnami, które w wytworzonych warunkach zatrzymuja sie w szczelinach warstwy o grubszym uziarnieniu. W czasie dalszego obrotu bebna do 5/6 jego obrotu, liczac od miejsca natryskiwania, nastepuje prózniowe odwodnienie nalozonych na beben obu warstw. Na ostatniej 1/6 czesci obwodu odmuchuje sie odwodniony placek sprezonym powie¬ trzem. Strefa odmuchiwania przypada nad strefa natryskiwania bebna.W niektórych zawiesinach obecnosc najdrobniejszych czastek nie jest pozadana. Szkodliwa jest na przyklad zawartosc rozmytych ilów witriololowych w rozmielonej -skale dolomitowej przeznaczonej po wysuszeniu na maczke kamienna do wypelnienia mas bitumicznych. Wydzielona hydraulicznie frakcje tych ilów odprowadza sie na osadniki, zas te jej czesc o grubszym uziarnieniu podaje sie poziomymi lub nieco nachylonymi strumienia¬ mi w postaci tworzacej stozka na górna lub dolna czesc bebna filtru, zgodnie lub przeciwnie z kierunkiem obrotów bebna filtru.Rozdzial zageszczonej zawiesiny na frakcje o grubszym uziarnieniu oraz frakcje drobnoziarnista, wytwo¬ rzenie silnego strumienia gruboziarnistej zawiesiny, którym natryskiwana jest duza powierzchnia filtracyjna usku¬ tecznione jest za pomoca urzadzenia wedlug wynalazku.Jest to bateria hydrocyklonów klasyf ikujaco-zageszczajacych ustawionych poziomo w jednej plaszczyznie i skierowanych dyszami wylewowymi w kierunku bebna filtru. Baterie-ustawia sie przy górnej lub dolnej czesci bebna, aby zmniejszyc kat padania strumienia na beben. Dzieki temu uzyskuje sie zwiekszenie powierzchni kontaktu zawiesiny z prózniowa powierzchnia na filtrze.Bateria hydrocyklonów utwierdzona jest do poziomej plyty, która z jednej strony podwieszona jest za pomoca ciegna z sruba rzymska u belki w górze, zas z drugiej strony podparta jest przegubowo stojakiem ze stopka osadzona przesuwnie w prowadnicy konstrukcji podtrzymujacej. Koncówki dysz wylewowych hydrocy¬ klonów oddalone sa od powierzchni bebna o 200-500 mm. Bateria hydrocyklonów, utwierdzona na takiej konstrukcji, pozwala zmieniac kat miedzy osia hydrocyklonu a miejscem padania strumienia i umozliwia regula¬ cje odleglosci wylotów dysz od bebna filtru.Zaleta odwadniania zawiesin wedlug wynalazku jest przedluzenie zywotnosci tkaniny filtrujacej i zapobie¬ ganie wzrostowi zawartosci wody w odwadnianym materiale. Umozliwia odwadnianie na bebnowych filtrach zarówno zawiesin czastek trudnozwilzalnych przez wode, jak równiez zawiesin czastek materialu hydrofilnego.Duzy stopien odwodnienia zawiesiny osiaga sie dzieki niewielkiemu katowi padania strumienia zawiesiny na powierzchnie bebna a takze dzieki temu, ze strumien ma postac tworzacej stozka, którego wierzcholek znajduje sie u wylotu urzadzenia dozujacego. Zwieksza to wydatnie powierzchnie padania zawiesiny na beben filtru, zapewnia równomiernosc grubosci warstwy materialu na calej szerokosci bebna. Urzadzenie dozujace zawiesine jest równoczesnie urzadzeniem klasyfikujacym ja na frakcje gruboziarnista i frakcje drobnoziarnista kierowana do wanny filtru.Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1. obrazuje schemat filtru bebnowego wraz z urzadzeniem klasyfikujaco-dozujacym widziane z boku, fig. 2 — zarysy filtru i urzadzenia dozujaco-klasyf i kujacego widziane z góry. Przykladowemu odwadnianiu podlega flotacyjny kon¬ centrat blendy cynkowej.4 124111 Zageszczona zawiesine tego mineralu poddaje sie klasyfikacji na produkt piaskowy i szlamowy, wprowa¬ dzajac ja pod cisnieniem 0,05 MPa do urzadzenia skladajacego sie z baterii hydrocyklonów 1 o srednicy cylin¬ drycznej czesci 2 0 200 mm.Hydrocyklony 1 ustawione sa lezaco na plycie 6 ponizej osi bebna 16 filtru i zwrócone dyszami wylewo¬ wymi 4 w strone dolnej powierzchni bebna 16 na czwarta cwiartke jego przekroju. Wytryskujacym z dysz wyle¬ wowych 4 hydrocyklonów 1 strumieniem piaskowego produktu w postaci odwróconego stozka natryskuje sie powierzchnie bebna 16 filtru. Objeta jest ona podcisnieniowa strefa.Warstwa natryskiwanego produktu piaskowego na obracajacy sie zgodnie z ruchem wskazówek zegara beben filtru 16, przechodzi przez wanne filtru 17 wypelniona splywajacym do niej szlamowym produktem przelewowym 5 hydrocyklonów 1.Szlam ten zasysany jest poprzez szczeliny pomiedzy piaskowymi czastkami blendy w pierwszej, wczesniej nalozonej przez natryskiwanie warstwie. Warstwa piaskowej blendy nalozona na plótno filtracyjne jest z kolei jakby zlozem filtracyjnym dla szlamowych czastek blendy. Najdrobniejsze czastki blendy cynkowej wciagane zostaja razem z woda w szczeliny miedzy grubsze czastki i tam juz pozostaja.Zabezpiecza to, jak juz wspomniano, przed cementacja otworów w tkaninie filtracyjnej przez najdrobniej¬ sze czastki i pozwala na uzycie tkaniny filtracyjnej o mniejszych oporach filtracji. Strefa podcisnieniowa obej¬ muje 5/6 obwodu bebna. Pozostala 1/6 czesc bebna 18 stanowi strefa odmuchu sprezonym powietrzem.Urzadzenie dozujace zawiesine na beben filtru 16 sklada sie z baterii czterech hydrocyklonów 1 o srednicy cylindrycznej czesci 2 0 200 mm i kacie stozkowym 30°. Srednica przewodu wlotowego 3 wynosi 80 mm, dyszy wylewowej 4 — 20 mm, zas srednica rury przelewowej 5-50 mm. Hydrocyklony 1 polozone sa poziomo na plycie 6, która z jednej strony podwieszona jest przegubowo na belce 7, z drugiej podparta w przegubie 8. Ciegno podtrzymujace plyte 6 w przegubie 10 ma srube rzymska 9 do regulacji nachylenia hydrocyklonów. Podnoszac plyte 6 za pomoca ciegna ze sruba rzymska 9 powoduje sie obrót plyty 6 wzgledem przegubu 8. Zmniejsza sie tym samym kat ustawienia dyszy wylewowej 4 hydrocyklonu 1 wzgledem powierzchni bebna filtru 16. Nastepu¬ je wówczas zwiekszenie powierzchni objetej natryskiwaniem dysza wylewowa 4.Podpórka 11 plyty 6 w przegubie 8 ma stopke 14 przesuwajaca sie w prowadnicy 15 i umozliwiajaca zblizanie lub oddalanie wylotu 4 hydrocyklonu 1 od powierzchni bebna 16 filtru.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób odwadniania zawiesin drobnoziarnistych materialów na prózniowym filtrze bebnowym przez prózniowe zassanie tego materialu na beben filtru i filtrowanie oraz odmuchiwanie odwodnionego placka, zna¬ mienny t y m , ze zawiesine filtrowanego materialu klasyfikuje sie w hydrocyklonie na zageszczony produkt piaskowy i przelewowy produkt szlamowy, przy czym produktem piaskowym wyplywajacym z hydrocyklonu poziomym strumieniem w postaci stozka z wierzcholkiem u wylotu tego hydrocyklonu, natryskuje sie najkorzy¬ stniej pod katem mniejszym niz 90° beben filtru, tuz ponad jego wanna, po czym podczas przemieszczania sie tej czesci bebna przez wanne filtru, na nalozona warstwe piaskowego materialu zassysa sie prózniowo druga warstwe produktu szlamowego, którym wanne wypelniono, nastepnie zas podczas dalszego obrotu bebna, do 5/6 jego obwodu od miejsca natryskiwania, filtruje sie z nalozonych warstw materialu wode, a na pozostalej 1/6 bebna odmuchuje sie odwodniony placek. 2. Urzadzenie dozujace zageszczona zawiesine na boczna lub górna czesc bebna filtru prózniowego, zna¬ mienne tym,|e stanowi go bateria poziomo polozonych hydrocyklonów (1) zamocowanych na plycie (6) ponizej osi bebna (16), która z jednej strony podwieszona jest u belki (7) za pomoca sruby rzymskiej 9, z drugiej strony zas podparta jest stojakiem (11) w przegubie (8) ze stopka (14), polaczona przesuwnie z prowadnica (15) na konstrukcji (12), przy czym wylot hydrocyklonu (4) oddalony jest od bebna (16) o 200 do 500 mm.124111 fig 1 f.g 2. PL