Pierwszenstwo: Opublikowano: 27.IX.1966 (P 116 632) 28.IX.1965 Wegry 23.X.1971 63148 KI. 1 c, 6 MKP B 03 d, 1/16 UKD Wlasciciel patentu: Simonacco Limited, Carlisle (Wielka Brytania) Urzadzenie do flotacji powierzchniowej Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do flo¬ tacji powierzchniowej.Znane jest stosowanie flotacji powierzchniowej na przyklad przy wzbogacaniu wegla i wzbogaca¬ niu rud metalicznych. Piane wytwarza sie w za¬ wiesinie materialu, który ma byc rozdzielany, przy czym material zawierajacy duzo czastek hydrofo¬ bowych unosi sie wraz z piana ku powierzchni za¬ wiesiny, a material zawierajacy duza ilosc czastek hydrofilowych opada na dno. W przypadku oddzie¬ lania wegla, czastki wegla sa hydrofobowe, a czast¬ ki zanieczyszczen hydrofilowe.Znane sa juz urzadzenia do flotacji powierzchnio¬ wej, w których spienienie obrabianego materialu osiaga sie przez wprowadzenie do zawiesiny tego materialu czynnika pieniacego i równoczesnie spre¬ zonego powietrza, przy czym zawiesine wprawia sie w ruch wirowy za pomoca komór wirowych róznej konstrukcji. Na skutek zemulgowania czyn¬ nika pieniacego i rozproszenia powietrza w zawie¬ sinie, w zbiorniku flotacyjnym powstaje piana uno¬ szaca ku powierzchni czastki hydrofobowe. Proces przebiega w sposób ciagly, jednak pewna czesc nie rozdzielonej zawiesiny zawraca sie wielokrot¬ nie do opisanego obiegu.Znane urzadzenia do flotacji powierzchniowej sa zaopatrzone w jeden obieg wewnetrzny z jedna pompa, która zasysa lub wyciaga nie rozdzielona zawiesine z wylotu jednej lub wielu komór wiro- 20 30 wych. Konstrukcja ta posiada powazna niedogod¬ nosc, gdyz nie rozdzielona zawiesina w postaci szla¬ mu zostaje rozcienczona na koncu wlotu przez szlam transportowany z konca wylotu. Tym samym efektywnosc rozdzielania lub oczyszczania przez flotacje jest niewielka.Wynalazek ma na celu usuniecie tej niedogod¬ nosci i skonstruowanie urzadzenia, w którym czast¬ ki zawiesiny juz dostatecznie rozdzielone bylyby niezwlocznie usuwane z obiegu badz jako produkt badz jako odpad, a do obiegu bylyby zawracane jedynie czastki wymagajace powtórzenia zabiegu.Dalszym celem wynalazku jest skonstruowanie mieszalnika do wprawiania zawiesiny w ruch wi¬ rowy, który charakteryzowalby sie szczególnie du¬ za efektywnoscia mieszania.Wedlug wynalazku cel ten osiaga sie przez zaopatrzenie urzadzenia w zbiornik, w którym sa umieszczone co najmniej dwa indywidualne lecz zwiazane ze soba funkcjonalnie obiegi, z których jeden jest zaopatrzony w co najmniej jeden u- mieszczony w zbiorniku mieszalnik oraz pompe do zasilania tego mieszalnika lub mieszalników. Pom¬ pa jest polaczona ze zbiornikiem zasilajacym, z którego doplywa wprowadzana do urzadzenia za¬ wiesina, lecz równoczesnie jest polaczona swoim przewodem ssawnym z wnetrzem zbiornika. Drugi obieg jest zaopatrzony w co najmniej jeden umiesz¬ czony w zbiorniku mieszalnik oraz w pompe zasi- 631483 lajaca, której rura ssawna jest polaczona z wnet¬ rzem zbiornika w poblizu mieszalnika lub mieszal¬ ników drugiego obiegu.Przewód ssawny pompy pierwszego obiegu jest polaczony z wnetrzem zbiornika za pomoca rury posiadajacej wlot w poblizu mieszalnika lub mie¬ szalników pierwszego obiegu a ponadto za pomo¬ ca innej rury jest polaczony z rynnami wyladow¬ czymi, odprowadzajacymi piane wytworzona w na¬ stepnym obiegu.Mieszalniki zastosowane zarówno w pierwszym jak i dalszych obiegach sa zaopatrzone w zewnetrz¬ na powloke i wewnetrzna scianke, zas przestrzen utworzona miedzy ta powloka i scianka ma co najmniej jeden otwór do wpuszczania powietrza i pierscieniowy wylot powietrza, który otacza otwór odplywowy mieszalnika.Przedmiot wynalazku jest dokladniej opisany na przykladzie wykonania w zwiazku z rysunkiem, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie urzadze¬ nie w widoku z boku, fig. 2 — widok urzadzenia od strony tylnej sciany, fig 3 — przekrój piono¬ wy mieszalnika nadajacego ruch wirowy, fig. 4 — widok z góry mieszalnika i fig. 5 — schemat od¬ miany urzadzenia wedlug wynalazku.Urzadzenie wedlug wynalazku jest przeznaczone do rozdzielania przez powierzchniowa flotacje ta¬ kich materialów, jak na przyklad wegla od zanie¬ czyszczen lub metalicznej rudy od zloza. Urzadze¬ nie to sklada sie ze zbiornika 20, w którym zacho¬ dzi proces rozdzielania i który miesci w sobie glów¬ na mase zawiesiny rozdzielanego materialu. W zbiorniku 20 znajduje sie szereg mieszalników 5, 18 powodujacych ruch wirowy zawiesiny, z reguly umieszczonych w tym zbiorniku. W sklad urzadze¬ nia wchodza równiez dwie pompy, 2, 15 oraz zbior¬ nik zasilajacy 1. Przeplyw przez zbiornik 20 odby¬ wa sie w sposób ciagly, ogólnie biorac od lewej strony na fig. 1 ku prawej stronie. Urzadzenie obej¬ muje dwa oddzielne uklady przeplywowe, przy czym mieszalniki 5 stanowia czesc jednego ukladu, a mieszalniki 18 — czesc drugiego ukladu.Podczas pracy urzadzenia wodna zawiesine su¬ rowego materialu, który ma byc rozdzielany, wpro¬ wadza sie do zbiornika zasilajacego 1 i za pomoca pompy 2 przez przewód 3 wprowadza do przewo¬ dów zasilajacych 4 mieszalników 5. Czynnik pie¬ niacy i powietrze wprowadza sie równiez do mie¬ szalników 5, w których zachodzi emulgowanie czynnika pieniacego i rozpraszanie powietrza w zawiesinie, przy czym powstaje piana, unoszaca sie ku powierzchni zawiesiny w zbiorniku 20 wraz z materialem izawierajacym liczne czastki hydrofobowe. Zawiesine zawraca sie z dolnej czes¬ ci zbiornika 20 przewodem 11 do wlotu umiesz¬ czonego ogólnie biorac u dolu sasiedniego mie¬ szalnika 5. Przewód 11 i wspomniany wlot daja sie przesuwac pionowo, podluznie i poprzecznie, przy czym przewód 11 przez dajacy sie nastawiac zawór 12 laozy sie z przewodem 3 powyzej pom¬ py 2.Zawiesine kierowana do mieszalników 18 pobiera sie z dolnej czesci zbiornika 20 przewodem 13 ma¬ jacym wlot umieszczony zasadniczo pod spodem 63148 4 mieszalników 18. Przewód 13 i jego wlot daja sie przesuwac pionowo, podluznie i poprzecznie. Prze¬ wód 13 laczy sie przez dajacy sie nastawiac za¬ wór 14 z pompa 15, która pompuje zawiesine prze- 5 wodem 16, prowadzacym do przewodów 17, sluza¬ cych do zasilania mieszalników 18. Do mieszalni¬ ków 18 wprowadza sie równiez czynnik pieniacy i powietrze, przy czym w mieszalnikach tych za¬ chodzi emulgowanie czynnika pieniacego i rozpra- io szanie powietrza w zawiesinie. Powstajaca piana u- nosi sie ku powierzchni zawiesiny w zbiorniku 20 wraz z materialem zawierajacym liczne czastki hydrofobowe. Zawartosc hydrofobowych czastek w materiale unoszonym wraz z piana maleje wy- 15 raznie od lewej strony zbiornika 20 ku jego pra¬ wej stronie (fig. 1).Urzadzenie wedlug wynalazku jest wyposazone po obu stronach zbiornika 20 w rynny wyladowcze 8, 9 oraz w lopatkowe kola 7, które obracajac sie 20 podaja piane wraz z materialem bogatym w czastki hydrofobowe do rynien wyladowczych, przy czym rynny 8 sa umieszczone nad rynnami 9. Piana wraz z materialem jest wprowadzana do rynien 8 prze¬ waznie z lewej strony (fig. 2) mieszalników 18 25 i przeplywa do nie uwidocznionego na rysunku, znanego urzadzenia odwadniajacego, gdzie oddziela sie piane od materialu bogatego w czastki hydro¬ fobowe, po czym material ten opuszcza urzadzenie odwadniajace jako produkt. Piane wraz ze wzbo- 30 gaconym materialem doprowadza sie do rynien wyladowczych 9 z prawej strony mieszalników 5 i przewodem 10 zawraca do przewodu 3 powy¬ zej pompy 2.Odplywajaca zawiesina odpadów, zawierajaca duzo czastek hydrofilowych, odplywa ze zbiornika 20 przewodem 19a, który prowadzi do dna zbior¬ nika 20. Zawiesina ta odplywa równiez przez plyte przelewowa 22, regulujaca poziom w zbiorniku 20 i dalej przez przewór 19b.Kazdy z mieszalników 5, 18 powodujacych ruch wirowy (fig. 3 i 4) sklada sie z pionowej, cylin¬ drycznej sciany wewnetrznej 29, przechodzacej u dolu w zwezajaca sie stozkowo wewnetrzna scia- 45 ne 30, zakonczona osiowo umieszczonym otworem kolowym 28. Górny koniec sciany 29 jest zamknie¬ ty pozioma sciana 40. Sciany 29, 30 i 40 tworza ko¬ more wirowa 43, a otwór 28 stanowi odplyw z tej komory. Wspomniane sciany wewnetrzne 29, 30, 40 50 sa otoczone odpowiednio scianami 31, 33, 42, tak, iz dookola komory 43 powstaje zasadniczo pierscienio¬ wa komora 44, z pierscieniowym wylotem 46 u- mieszczonym osiowo dookola otworu 28. Przewody zasilajace 4 lub 17 mieszalników koncza sie w po- 55 ziomym, stycznym króccu 23, który przechodzi przez sciany 31 i 29 do komory 43. Króciec 23 jest wyposazony w dysze wtryskowa 24, konczaca sie na powierzchni sciany 29.Sciany 29, 30, 40, 31, 33 i 42 sa wykonane z two- 60 rzywa odpornego na scieranie, na przyklad z la¬ nego bazaltu, sztucznego tworzywa lub gumy. Prze¬ wód 26 laczy wnetrze krócca z otaczajaca atmosfe¬ ra, przy czym koncowa czesc 27 przewodu 26 jest pozioma i zakonczona przy wlocie 59 dyszy 24. Ko- 65 mora 44 jest polaczona z atmosfera dwoma przewo- 35 4063148 darni 32. Mieszalnik jest wyposazony w przewód rurowy 25, którego górny koniec laczy sie z atmos¬ fera, a otwarty dolny koniec 48 biegnie pionowo od dolu w strone otworu odplywowego 28 i jest z nim wspólosiowy.Zawiesina jest doprowadzana do komory 43 w sposób ciagly przez króciec 23, przy czym dzieki dzialaniu dyszy 24 wraz z zawiesina przez prze¬ wód 26 jest zasysane powietrze. W komorze 43 za¬ wiesina jest wprawiana w ruch wirowy, przy czym drobne pecherzyki powietrza zostaja w niej rozpro¬ szone. Mieszanine zawiesiny z powietrzem odpro¬ wadza sie z duza predkoscia przez otwór 28 do zbiornika 20 ponizej poziomu cieczy w tym zbior¬ niku. Odplyw mieszaniny przez otwór 28 powodu¬ je tez zasysanie powietrza przez przewody 32, ko¬ more 44 i otwór 46. Powietrze jest tez zasysane przez przewód 25, do którego wprowadza sie sro¬ dek pieniacy. Zawiesina wprowadzana z mieszal¬ nika do zbiornika 20 powoduje mieszanie zawie¬ siny, znajdujacej sie w tym zbiorniku.W odmianie urzadzenia wedlug wynalazku, uwi¬ docznionej schematycznie na fig. 5, zestaw trzech mieszalników wirowych 105 pierwszego ukladu przeplywu jest polaczony równolegle z przewodem zasilajacym 130, a grupa dziewieciu mieszalników 118 drugiego ukladu przeplywowego jest polaczo¬ na równolegle z przewodem zasilajacym 116, przy czym mieszalniki tej grupy sa umieszczone w trzech zestawach 120. Poszczególne mieszalniki 105, 118 zestawów sa umieszczone wzdluz zbiornika 112 w tych samych odleglosciach, ale wszystkie cztery zestawy jako calosc nie sa umieszczone sy¬ metrycznie wzdluz zbiornika. Poza tym urzadzenie to jest wykonane podobnie, jak opisane wyzej w odniesieniu do fig. 1—4.Mozliwe sa liczne modyfikacje urzadzenia wed¬ lug wynalazku i sposobu jego eksploatowania. Na przyklad przy zamknieciu przewodu 10 material bogaty w czastki hydrofobowe odprowadzany w dól rynna 9 jest odwadniany i daje produkt niz¬ szej jakosci lub jest dodawany do materialu odply- 10 15 20 25 30 35 40 6 wajacego rynna 8 tak, iz po odwodnieniu w ca¬ losci otrzymuje sie gotowy produkt Zawiesina od¬ padów odplywajaca przewodem 19a moze byc za¬ wracana do przewodu 3, czynnik pieniacy moze byc podawany przez przewód powietrzny 26 lub 32 kazdego mieszalnika. PL