13.IV.1963 Francja Opublikowano: 25.VI. 1965 49715 KI 1 c, 4 MKP B 03 d UKD fN.Twórca wynalazku: inz. Andre Pincon Wlasciciel patentu: Prcparation Industrielle des. Comlbustibles Socists Anonyme — Fontainebleau (Francja) Urzadzenie flotacyjne Aby osiagnac optymalna flotacje, trzeba spelnic szereg warunków, które sa ze soba w mniejszym lub wiekszym stopniu sprzeczne. Trzeba bowiem dazyc do zwiekszenia doprowadzenia powietrza wraz z zwiekszeniem doprowadzenia zawiesiny, a ponadto nalezy powietrze rozproszyc tak doklad¬ nie jak to jest mozliwe. Ponadto czas stykania sie pecherzyków powietrza z zawiesina winien byc jak najdluzszy, a strefa mieszania winna byc wyraz¬ nie odgraniczona od strefy uspokojionej, lezacej za strefa mieszania liczac w kierunku przeplywu pecherzyków powietrza.Aby osiagnac mieszanie drobnych pecherzyków powietrza z przerabiana zawiesina,, stosuje sie za¬ zwyczaj jeden lufo kilka wirników, które równo¬ czesnie- powoduja przeplyw zawiesiny do nastep¬ nej komory urzadzenia flotacyjnego.Aby zapewnic wydajny przeplyw, wirnik musi dzialac jak pompa, podczas gdy w celu osiagniecia, dobrego zmieszania powietrza z zawiesina wirnik ten musil dzialac jak wentylator. Wiadomo jednak, ze wentylator musi o wiele, predzej obracac sie niz pompa aiby dzialac sprawnie.Wynika z tego, ze jezeli chce sie uzyskac obydwa efekty przy zastosowaniu jednego tylko wirnika, to jeden lufo obydwa z tych efektów nie moga byc osiagniete w pelni.Wiadomo równiez, ze pecherzyki powietrza, tworzace sie podczas flotacji, maja wymiary zalez- 15 20 25 me w duzej mierze od wylotu przewodu doprowa¬ dzajacego (powietrze. Wylot ten znajduje sie naj¬ czesciej w dolnej czesci zibiormika, na skutek czego pecherzyki powietrza znajduja sie pod cisnieniem, które jest co najmniej równe cistnieniu slupa za¬ wiesiny.Cisnienie to zmniejsza sie gdy pecherzyki osiag¬ na powierzchnie zawiesiny. Powoduje to zwieksze¬ nie rozmiarów pecherzyków, a tym samym zmniej¬ szenie wydajnosci flotacji.Aby uniknac tych niedogodnosci, zaproponowano stosowanie wirnika, którego - lopatki sa wewnatrz puste i sluza jako przewody doprowadzajace po¬ wietrze. Lopatki te sa w ten sposób uksztaltowane, ze powietrze wyplywa na skraju wirnika w stre¬ fie, w której panuje podcisnienie spowodowane przeplywem zawiesimy. Otrzymuje sie wiec peche¬ rzyki tworzace sie pod cisnieniem zblizonym do cisnienia panujacego na powierzchni zawiesiny.Tym sainym zwieksza sie wydajnosc flotacji.Taka konstrukcja wykazuje jednak te wade, ze na skutek wlasciwosci sciernych zawiesiny naste¬ puje predkie zuzywanie sie wirnika. Tym samym jego lopatki zmieniaja swój ksztalt, na skutek cze¬ go strefy [podcisnienia przemieszczaja sie w inne miejsce powodujac zmniejszenie wydajnosci flo¬ tacji.Aby uniknac tych niedogodnosci, zaproponowano zastapienie wirników mieszadlami drgajacymi, któ- 4971549715 rych zuzywanie jest mniejsze niz wirników, i ma mniejszy wplyw na prawidlowosc dzialania urza¬ dzen flotacyjnych. Mieszadla takie napedzano naj¬ pierw w sposób mechaniczny. Ze wzgledu na po¬ trzebne przyspieszenia, które trzeba nadac zawie¬ sinie, nalezalo jednak stonowac tak duze amplitu¬ dy drgan, na skutek których nie mozna bylo osiagnac rozdzialu, gdyz mieszadla powodowaly zbyt silne ruchy zawiesiny w zbiorniku. Aby stwo¬ rzyc strefe uspokojona, w której mozliwe staje sie powstawame piany, wbudowano ruszty uspokaja¬ jace, vv Ruszty tafcie wykazuja jednak te wade, ze zmniej¬ szaja przekrój dla przeplywu mieszaniny zawiesiny i powietrza, a tym samym zmniejszaja wydajnosc flotacji Ponadto konstrukcja urzadzenia jest na skutek, obecnosci rusztów bardziej skomplikowana.Zaproponowano wiec, aby mieszadla-napedzac za pomoca .wibratorów elektromagnetycznych, któ¬ rych czestotliwosc drgan umozliwiala zastosowanie malych amplitud. Dzieki temu strefa uspokojona, w której nastepuje wytworzenie piany, powstawa¬ la juz w bezposrednim sasiedztwie mieszadla. Sto¬ sowalnie rusztów uspokajajacych stawalo sie wiec zbedne. Flotacja zostala ulatwiona a konstrukcja mieszadla i wibratora zostala uproszczona. Ponad¬ to zostala zwiekszona wydajnosc flotacji, gdyz nic nie przeszkadza przeplywowi mieszaniny powie¬ trza i zawiesiny.Znane urzadzenia do flotacji zaopatrzone w takie mieszadla wykazuja jednak jeszcze szereg wad przy mieszaniu powietrza i zawiesiny. Pecherzyki powietrza tworza sie na skutek wyplywu powietrza w strefie cisnieniowej a nastepnie zostaja one roz¬ drobnione przy przeplywie przez mieszadlo. Z uwa¬ gi na to, ze pecherzyki powstaja w strefie cisnie¬ niowej, ich srednica zwieksza sie przy przeplywie w kierunku powierzchni, na skutek czego wydaj¬ nosc flotacji maleje.Ponadto w przypadku gdy zwiekszy sie ilosc do¬ prowadzanej zawiesiny, to zwieksza sie równiez cisnienie tej zawiesiny w tym samym stopniu, a tym samym utrudnione zostaje wprowadzenie powietrza do obiegu. Nastepuje wiec zmniejszenie ilosci doprowadzonego powietrza przy równoczes¬ nym zwiekszeniu doplywu zawiesiny. Kierunek p,rzeplywiu zawiesiny jest taki, ze pecherzyki po¬ wietrza sa w strumieniu zawiesiny prowadzone od razu ku powierzchni Powoduje to dwa niekorzyst¬ ne zjawiska a mianowicie z jednej strony czynna strefa flotacji ograniczona zostaje do strefy za¬ wiesmy znajdujacej sie powyzej mieszadla, a z dru¬ giej strony predkosc wznoszenia sie pecherzyków powietrza zostaje zwiekszona dzieki dodaniu sie do niej predkosci przeplywu zawiesiny plynacej w kierunku powierzchni. Pecherzyki przechodza szybko przez strefe czynna, a mieszanina powietrza i zawiesiny moze sie tworzyc tylko podczas krót¬ kiego okresu czasu w strefie o ograniczonej wiel¬ kosci. . Wynalazek niniejszy ma na celu wyeliminowanie tych niedogodnosci. Wynalazek dotyczy urzadzenia flotacyjnego majacego dcpr owadzenie .powietrza i wibrator elektromagnetyczny polaczony z mie¬ szadlem. Mieszadlo to jest zaopatrzone w otwory tego rodzaju, ze opór przeplywu zawiesiny przez otwory mieszadla jest w jednym kierunku wiek- 5 szy niz w drugim, przy czym przewód doprowadza¬ jacy powietrze ma wylot w poblizu mieszadla po tej jego stronie, gdzie zawiesina napotyka naj¬ wieksze opory przeplywu.W korzystnej postaci wykonawczej przewód do¬ lo projwadzajacy powietrze ma wiele wylotów, z któ¬ rych kazdy znajduje sie przy jednej z pierscienio¬ wych stref okalajacych otwory w mieszadle w miejscii ich najmniejszej srednicy.W urzadzeniu wedlug wynalazku otwory wylo- 15 towe dla powietrza moga byc umieszczone pomie¬ dzy otworami wykonanymi w mieszadle. Korzyst¬ nie jest gdy otwory wylotowe powietrza znajduja siie w poblizu otworów w mieszadle i gdy osie ot¬ worów wylotowych powietrza sa prostopadle do v 20 osi otworów w mieszadle. Korzystnie jest równiez, gdy plaszczyzna otworów mieszadla znajduje sie powyzej plaszczyzny otworów wylotowych po¬ wietrza i ponizej plaszczyzny tarczy mieszadla.Przewody doprowadzajace powietrze moga byc przyspawane promieniowo do powierzchni mie¬ szadla.Najkorzystniej jest, gdy drazek lub rura nape¬ dzajaca mieszadlo od wibratora jest usytuowana 30 pionowo. W przypadku stosowania kilku miesza¬ del mozna je polaczyc z jednym tylko wibrato¬ rem.Mieszadlo wedlug wynalazku uwidoczniono przy¬ kladowo na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia 35 urzadzenie flotacyjne w przekrojoi pionowym, fig. 2 czesc mieszadla w przekroju osiowym, w poA wieksizonej podzialce, a fig. 3 mieszadlo w prze¬ kroju wzdluz linii III—III na fig. 2. Urzadzenie flotacyjne uwidocznione na fig. 1 sklada sie z 40 zbiornika 1 i wibratora elektromagnetycznego 2, który jest polaczony z mieszadlem 4, wykonanym z tloczonej blachy, za posrednictwem rury 3, za¬ opatrzonej w króciec 5 do doprowadzenia sprezo¬ nego powietrza. Jedna z pionowych scian bocz- 45 nych zbiornika jest zaopatrzona w otwór 11, na¬ tomiast w dnie zibiornika jest wykonamy otwpr 9.Jak to wynika z fig. 2 i 3 mieszadlo 4 jest wyko¬ nane z blachy majacej wytloczone wglebienia^ o ksztalcie stozkowym, w których dnie sa wykona- 50 ne otwory 6. Rury 7, zaopatrzone w otwory wy¬ lotowe 8 sa przyspawane pod perforowana blacha w taki sposób, ze jeden z ich konców jest polaczo¬ ny z rura 3, a drugi koniec rur 8 jest zamkniety.Mieszadlo wedlug wynalazku dziala w naste- 55 pujacy sposób: Przerabiana zawiesina doplywa otworem 11 do wnetrza zbiornika. Na skutek drgajacego dzialania mieszadla 4 powstaje w zasadzie podwójny OjjDiieg zawiesiny. Czesc zawiesiny opuszcza zbiornik ot- 60 worem 9, podczas gdy druga czesc krazy we wne¬ trzu zbiornika w sposób zaznaczony na rysunku . strzalkami 10. Zawiesina przeplywa przez otwory 6 mieszadla na skutek czego powstaje pierscieniowa strefa podcisnieniowa po stronie wylotowej kazde- 65 go otworu 6. Sprezone powietrze wtlacza sie ru-5 ra 3 równoczesnie z uruchomieniem wibratora elektromagnetycznego. Powietrze wplywa do wne¬ trza rur 7, z których wyplywa ono otworami 8.Kazdy z tych otworów znajduje sie w jednej z pierscieniowych stref okalajacych otwory mie- 5 szadla., Powietrze wyplywa wiec do strefy podcis¬ nieniowej. Jezeli predkosc przeplywu zawiesiny sie powieksza, a wiec jezeli zwiekszy sie ilosc zawie¬ siny przeplywajacej przez otwory mieszadla, to tym samym zwieksza sie podcisnJienie po stronie 10 wylotowej otworów w mieszadle, a tym samym zwiekszy ^sie ilosc powietrza.Z chwila gdy zostana utworzone pecherzyki po¬ wietrza sa one porywane przez strumien zawiesiny w kierunku pokazanym strzalkami 10. Najpierw 15 plyna one ku dolowi, a nastepnie ku górze w po¬ blizu scian zbiornika. Ich wedrówka koi górze jest hamowana przeplywem zawiesiny ku dolowi w po- blizoi osi zbiornika. Pecherzyki powietrza pozosta¬ ja tym samym dluzej w zawiesinie niz w przy- 20 padikiu gdy mieszadlo powoduje tloczenie zawiesiny ku górze.Ponadto stwierdzono, ze drgania mieszadla sa stosunkowo predko tlumione przez zawiesine na skutek czego w górnej czesci zbiornika powstaje ^ bardzo spokojna strefa.Jest rzecza oczywista, ze mieszadla mozna uksztaltowac w rozmaity sposób. Mozna wiec za¬ miast kolistego mieszadla stosowac mieszadlo o ksztalcie regularnego kwadratu. Mozna równiez 30 stosowac wibrator elektromagnetyczny takiej kon¬ strukcji, która umozliwia zastosowanie dwóch lub wiecej mieszadel w jednym urzadzeniu. PL