PL162792B1

PL162792B1 - Method of and apparatus for cleaning useful minerals

Info

Publication number: PL162792B1
Application number: PL28645390A
Authority: PL
Inventors: Romuald Brzezina; Zygfryd Nowak; Emanuel Romanczyk; Jerzy Sablik; Czeslaw Kozlowski
Original assignee: Glowny Instytut Gornictwa
Priority date: 1990-08-08
Filing date: 1990-08-08
Publication date: 1994-01-31
Also published as: PL286453A1

Abstract

1 . Sposób wzbogacania kopalin uzytecznych po- przez flotacje nadawy, która kondycjonuje sie zdysper- gowanym powietrzem i odczynnikami flotacyjnymi przed wprowadzeniem do kolumnowego flotownika pneumatycznego, a nastepnie ponownie napowietrza wewnatrz tego flotownika, znam ienny tym , ze nadawe kondycjonuje sie dwustopniowo, najpierw przed flotow- nikiem, a nastepnie juz w objetosci metów we flotowni- ku poprzez wewnetrzny obieg czesci zawiesiny odpadów flotacyjnych, która miesza sie z odczynnikami flotacyj- nymi szczególnie pianotwórczymi i zawraca do wnetrza flotownik a ze sprezonym powietrzem doprowadzonym z zewnatrz 2. Urzadzenie do wzbogacania kopalin uzytecz- nych, majace postac kolumnowego flotownika pneu- m atycznego z wlotem skondycjonowanej nadawy i króccem wylotowym, znam ienne tym, ze m a pompe (5) obiegu wewnetrznego polaczona z króccem wylotowym (6) flotownika rurociagiem ssacym, na którym jest za- budowany króciec (10) z zaworem zwrotnym (11) do dozowania odczynników flotacyjnych oraz rurociagiem tloczacym z aeratorem cyklonowym (4) zabudowanym w dolnej czesci flotownika w strefie odpadów flotacyj- nych, do którego jest dolaczony rurociag (7) doprowa- dzajacy z zewnatrz sprezone powietrze Fig.1 PL1. A method of enriching useful minerals by flotation of the feed, which is conditioned with dispersed air and flotation reagents before entering the column pneumatic flotation machine, and then re-aerates inside this flotation machine, characterized by the fact that the feed is conditioned in two stages, first before the fleet operator and then already in the volume of finishing lines in the flotation plant through the internal circulation of a part of the flotation waste slurry, which is mixed with flotation reagents, especially foam-forming agents, and returns to the interior of the flotation machine with compressed air supplied from the outside 2. Device for enriching useful minerals , in the form of a column air flotation machine with an inlet of a conditioned feed and an outlet port, characterized by the fact that the internal circulation pump (5) is connected to the outlet port (6) of the flotation unit by a suction pipeline, on which the connector (10) is installed with non-return valve (11) for dosing flotac reagents and a conveying pipeline with a cyclone aerator (4) installed in the lower part of the flotation machine in the flotation waste zone, to which is connected a pipeline (7) supplying compressed air from the outside Fig.1 EN

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wzbogacania kopalin użytecznych, zwłaszcza mułów węglowych oraz urządzenie do wzbogacania kopalin użytecznych, mające postać kolumnowego flotownika pneumatycznego.The subject of the invention is a method for enriching useful minerals, especially coal sludge, and a device for enriching useful minerals in the form of a pneumatic column flotation machine.

Znane sposoby wzbogacania kopalin użytecznych w kolumnowych flotownikach pneumatycznych, zakładają jednostopniowe kondycjonowanie nadawy, którą wprowadza się do flotownika ze zdyspergowanym już w niej powietrzem i odczynnikami flotacyjnymi. Napowietrzanie nadawy może ponadto odbywać się na zewnątrz flotownika przez aeratory zabudowane na rurociągu doprowadzającym skondycjonowaną nadawę lub przez aeratory umieszczone wewnątrz flotownika w jego dolnej części.Known methods of enrichment of minerals useful in column pneumatic flotation machines assume one-stage conditioning of the feed, which is fed to the flotation machine with air already dispersed in it and flotation reagents. The feed may also be aerated outside the flotation plant by aerators installed on the conduit supplying the conditioned feed or by aerators placed inside the flotation machine in its lower part.

Znane urządzenia do stosowania tych sposobów pracują na ogół w dwustopniowym schemacie flotacji, przy czym najczęściej są stosowane w operacji czyszczenia. Kolumny tych urządzeń, o przekroju poprzecznym kołowym lub prostokątnym, są wyposażone w aeratory w postaci perforowanych rur, kaset wypełnionych porowatą masą, komór wypełnionych piaskiem lub szklanymi kuleczkami, przy czym w tym ostatnim przypadku nośnikiem zdyspergowanego powietrza jest doprowadzana z zewnątrz czysta woda. Stosuje się również aeratory pierścieniowe lub cyklonowe zabudowane na rurociągu doprowadzającym nadawę, przed samym jej wlotem do flotownika. Nadawa wprowadzana jest do kolumny flotownika najczęściej w punkcie znajdującym się na około 3/4 jego wysokości. Uzyskany w tych flotownikach produkt pionowy usuwany jest zgarniaczami lub spływa samoczynnie do koryt koncentratowych. Odpady są odprowadzane poprzez skrzynkę odpadową połączoną syfonowo z flotownikiem lub poprzez króciec umieszczony w jego dnie.Known devices for using these methods generally operate in a two-stage flotation pattern, the most common being used in a cleaning operation. The columns of these devices, with a circular or rectangular cross-section, are equipped with aerators in the form of perforated pipes, cassettes filled with porous mass, chambers filled with sand or glass balls, in the latter case pure water is supplied from the outside with the dispersed air carrier. There are also used ring or cyclone aerators installed on the feed pipeline, just before its inlet to the flotation machine. The feed is introduced to the flotation machine column, most often at a point located about 3/4 of its height. The vertical product obtained in these flotation machines is removed with scrapers or flows automatically to the concentrate troughs. The waste is drained through a waste box siphon connected to the flotation unit or through a stub pipe at its bottom.

Stosowane technologie flotacji z użyciem kolumnowych flotowników pneumatycznych są szczególnie przydatne do wzbogacania wysokozapopielonych zawiesin mułowych o niskim uziarnieniu. Znane sposoby z jednostopniowym kondycjonowaniem nadawy nie zapewniają jednak pełnego wyflotowania ziaren kopaliny użytecznej, których część razem z odpadami opada na dnoThe applied flotation technologies with the use of pneumatic column flotation machines are particularly suitable for the enrichment of high ash, low particle size silt slurries. However, the known methods with one-stage feed conditioning do not ensure full flotation of useful mineral grains, some of which sink to the bottom together with the waste.

162 792 flotownika. Również znane kolumnowe flotowniki mają szereg wad, do których należy zaliczyć potrzebę dokładnego czyszczenia z cząstek pyłu i oleju powietrze tłoczonego do aeratorów oraz zainstalowania w tym celu specjalnych urządzeń. Powietrze zanieczyszczone powoduje bowiem szybkie zatykanie się oorów i szczelin w aeratorach, a w rezultacie przerwy w pracy, związane z ich czyszczeniem lub wymianą. Dla poprawnego funkcjonowania niektórych tego typu urządzeń konieczne jest ponadto stosowanie znacznej ilości czystej wody.162,792 of the flotation machine. Also known column flotation machines have a number of disadvantages, which include the need to thoroughly clean the air pumped to the aerators from dust and oil particles and to install special devices for this purpose. Contaminated air causes rapid clogging of ores and slots in aerators, and as a result, breaks in work related to their cleaning or replacement. For some devices of this type to function properly, it is also necessary to use a significant amount of clean water.

Powyższe wady i niedogodności usuwa sposób wzbogacania kopalin użytecznych poprzez flotację nadawy według wynalazku, którą kondycjonuje się zdyspergowanym powietrzem i odczynnikami flotacyjnymi przed wprowadzeniem do kolumnowego flotownika pneumatycznego, a następnie ponownie napowietrza wewnątrz tego flotownika. Zgodnie z wynalazkiem nadawę kondycjonuje się dwustopniowo, najpierw w znany sposób przed flotownikiem, a następnie już w objętości mętów we flotowniku poprzez wewnętrzny obieg części zawiesiny odpadów flotacyjnych, którą miesza się z odczynnikami flotacyjnymi szczególnie pianotwórczymi i zawraca do wnętrza flotownika ze sprężonym powietrzem doprowadzanym z zewnątrz.The above drawbacks and inconveniences are overcome by the method of enriching useful minerals by flotation of the feed according to the invention, which is conditioned with dispersed air and flotation reagents before being introduced into the column air flotation machine, and then re-aerated inside the flotation machine. According to the invention, the feed is conditioned in two stages, first in a known manner in front of the flotation machine, and then already in the float volume in the flotation machine by internal circulation of a part of the flotation waste suspension, which is mixed with flotation reagents, especially foam-forming agents, and returned to the inside of the flotation machine with compressed air supplied from outside .

Do stosowania tego sposobu skonstruowano urządzenie według wynalazku, mające postać kolumnowego flotownika pneumatycznego z wlotem skondycjonowanej nadawy i króćcem wylotowym Zgodnie z wynalazkiem urządzenie ma pompę obiegu wewnętrznego połączoną z króćcem wylotowym flotownika rurociągiem ssącym, na którym jest zabudowany króciec z zaworem zwrotnym do dozowania odczynników flotacyjnych. Pompa jest połączona rurociągiem tłoczącym z aeratorem cyklonowym zabudowanym w dolnej części flotownika w strefie odpadów flotacyjnych, do którego jest dołączony rurociąg doprowadzający z zewnątrz sprężone powietrze. Urządzenie ma korzystnie układ aeratorów cyklonowych połączonych poprzez rozdzielacze z rurociągiem tłoczącym pompy i rurociągiem doprowadzającym sprężone powietrze.For the application of this method, a device according to the invention was constructed, in the form of a column air flotation machine with an inlet of the conditioned feed and an outlet port. According to the invention, the device has an internal circulation pump connected to the outlet port of the flotation machine by a suction pipeline, on which there is a port with a check valve for dosing flotation reagents. The pump is connected by a pressure pipeline with a cyclone aerator installed in the lower part of the flotation plant in the flotation waste zone, to which a pipeline supplying compressed air from the outside is connected. The device preferably has a system of cyclone aerators connected via distributors to the pump discharge line and the compressed air supply line.

Zastosowanie dwustopniowego kondycjonowania nadawy przy jej wzbogacaniu sposobem według wynalazku oraz urządzenie z układem obiegu wewnętrznego, w którym cyrkuluje zawiesina odpadów flotacyjnych stanowiąca nośnik zdyspergowanego powietrza i odczynników, umożliwia powtórne wprowadzenie do objętości mętów w kolumnowym flotowniku pneumatycznym części z.;rs kopaliny użytecznej, które razem z odpadami opadły na dno i ponowne ich potraktowanie zdyspergowanym powietrzem i odczynnikami flotacyjnymi, co zwiększa prawdopodobieństwo ich wyflotowania. Zawiesina odpadów krążąca w obiegu wewnętrznym nie zmienia bilansu objętościowego mętów w kolumnie flotownika. Niska koncentracja części stałych zawiesiny odpadów, rzędu kilku czy kilkunastu kgm i zastosowanie dużych średnic wtotowych i wylttowych aeratorów cyklonowych, zapobiegają ich zatykaniu się.The use of two-stage conditioning of the feed during its enrichment with the method according to the invention and a device with an internal circulation system in which a suspension of flotation waste is circulated, which is a carrier of dispersed air and reagents, enables the reintroduction into the volume of floaters in the column pneumatic flotation machine of parts z.; Rs of useful mineral, which together with the debris settled to the bottom and re-treatment with dispersed air and flotation reagents, which increases the likelihood of flotation. The waste suspension circulating in the internal circulation does not change the volume balance of floaters in the flotation cell. The low concentration of solids in the waste suspension, in the order of a few or a dozen kgm, and the use of large inlet and outlet diameters of cyclone aerators prevent their clogging.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do wzbogacania w przekroju podłużnym, a fig. 2 - jego szczegół A w alternatywnym wykonaniu.The subject of the invention is illustrated in an exemplary embodiment in which Fig. 1 shows the enrichment device in longitudinal section, and Fig. 2 shows its detail A in an alternative embodiment.

Jak uwidoczniono na fig. 1 rysunku, urządzenie do wzbogacanie kopalin oży^czocciC mm postać kolumnowego flwtwcnika pneumatycznego złożonego z części cylindrycznej 1 i stożkowego dna 2. W górnej części kolumny flotown^a jest umieszczone urządzenie 3 do fizykochemicznego przygotowania nadawy flotacyjnej, na przykład znane z polskiego opisu zgłoszenia patentowego nr P. 285 846, które stanowi jednocześnie element wprowadzający nadawę do flotwcnika. W dolnej części flotownika, w strefie odpadów flotacyjnych, jest umieszczony aerator cyklonowy 4 połączony z rurociągiem tłoczącym pompy 5 obiegu wewnętrznego, której rurociąg ssący jest dołączony do króćca wylotowego 6 kolumny oraz z rurociągiem 7 doprowadzającym z zewnątrz sprężone powietrze. Flotowni^ większych rozmiarów mogą być wyposażone w układ amatorów cyklonowych 4 przedstawiony na fig. 2 rysunku, połączonych poprzez rozdzielacze 8, 9 z rurociągiem tłoczącym pompy 5 wtórnego obiegu i rurociągiem 7 doprowadzającym sprężone powietrze. W obu przypadkach na rurociągu ssącym pompy 5 jest zabudowany króciec 10 z zaworem zwrotnym 11 do dozowania odczynników flotacyjnych.As shown in Fig. 1 of the drawings, the device for the enrichment of minerals revives the form of a columnar pneumatic cylinder consisting of a cylindrical part 1 and a conical bottom 2. In the upper part of the flotation plant column, a device 3 for the physicochemical preparation of the flotation feed, e.g. known from the Polish patent application no. P. 285 846, which is also an element introducing the shipment to the fleet. In the lower part of the flotation plant, in the flotation waste zone, there is a cyclone aerator 4 connected to the discharge pipeline of the internal circulation pump 5, the suction pipeline of which is connected to the column outlet 6 and to the compressed air supply pipeline 7 from the outside. Larger size flotation plants can be equipped with an amateur cyclone system 4 shown in Fig. 2 of the drawings, connected via distributors 8, 9 to the discharge line of the secondary circulation pump 5 and the compressed air line 7. In both cases, on the suction pipeline of the pump 5, there is a stub 10 with a check valve 11 for dosing flotation reagents.

Nadawę N kondywjwnuje się dwustopniowo. Najpierw doprowadza się do nadawy N zdyspergowane powietrze i odczynniki flotacyjne w urządzeniu 3, przed jej wprowadzeniem do kolumnowego flwtwwnnka pneumatycznego. Następnie kondycjwnuje się nadawę N ponownie, już w obję4The N broadcast is divided into two stages. First, dispersed air and flotation reagents are fed to the feed N in the device 3, before it is introduced into the column air chamber. Then, the feed N is conditioned again, already in the volume

162 792 tości mętów we flotowniku poprzez wewnętrzny obieg części zawiesiny odpadów flotacyjnych. W tym celu zasysa się część zawiesiny odpadów z krócca wylotowego 6 pompą 5 i miesza ją na zewnątrz flotownika wirnikiem tej pompy 5 z odczynnikami flotacyjnymi szczególnie pianotwórczymi tłoczonymi do jej rurociągu ssącego. Pompa 5 kieruje zawiesinę rurociągiem tłoczącym do aeratora lub układu aeratorów cyklonowych 4, gdzie jest mieszana ze sprężonym powietrzem doprowadzonym rurociągiem 7 z zewnątrz.162,792 floaters in the flotation plant through the internal circulation of a portion of the flotation waste slurry. For this purpose, a part of the waste suspension is sucked from the outlet stub pipe 6 with the pump 5 and mixed outside the flotation unit with the rotor of this pump 5 with flotation reagents, especially foam-forming agents, pumped into its suction pipeline. The pump 5 directs the slurry through the discharge line to the aerator or cyclone aerator system 4 where it is mixed with compressed air supplied through the line 7 from the outside.

Powstający w wyniku wzbogacania produkt pianowy spływa samoczynnie do koryta 12, natomiast odpady są odprowadzane poprzez skrzynkę odpadową 13 zaopatrzoną w zasuwę 14 do regulacji poziomu mętów we flotowniku.The froth product formed as a result of enrichment flows automatically into the trough 12, while the waste is discharged through a waste box 13 provided with a damper 14 for regulating the level of floaters in the flotation machine.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price: PLN 10,000

Claims

Patent claims

1. A method of enriching useful minerals by flotation of the feed, which is conditioned with dispersed air and flotation reagents before entering the column pneumatic flotation machine, and then re-aerating inside the flotation machine, characterized in that the feed is conditioned in two stages, first in front of the fleet operator, and then in the float volume in the flotation machine through the internal circulation of a part of the flotation waste suspension, which is mixed with flotation reagents, especially foam-forming agents, and returned to the interior of the flotation machine with compressed air supplied from the outside.

2. A device for enriching useful minerals, in the form of a column pneumatic flotation unit with an inlet of the conditioned feed and an outlet connector, characterized by the fact that it has an internal circulation pump / 5 / connected to the outlet connector / 6 / flotation unit by a suction pipeline, on which there is a connector / 10 / with a check valve / 11 / for dosing flotation reagents and a forcing pipeline with a cyclone aerator / 4 / built in the lower part of the flotation plant in the flotation waste zone, to which a pipeline / 7 / supplying compressed air from the outside is attached.

3. The device according to claim A system according to claim 2, characterized in that it has a system of cyclone aerators / 4 / connected through distributors / 8, 9 / with a pump discharge pipeline / 5 / and a compressed air pipeline / 7 /.

* * *