SE510624C2 - Flotationsmaskin - Google Patents

Description

510 624 2 en flotationscell på 1 kubikrneter, med en fri uppslamningsyta på 1 m2 och en lufttillförselrat på 0,l-O,5 m3 lmin, är skumalstringsraten KB 0,1-0,5 rn/rnin, vilket ger 17-83 rnm/ 10 sekunder.

För åtskilliga mineraler kan skumsönderdelsningsraten KD, vilken har en skumalstringsraten motverkande inverkan på processen, vara väsentligen lika stora.

I stora flotationsceller ökas skumalstringsraten KB per ytenhet, och i exempelvis en flu- tationscell med en volym på 100 m3 och en uppslamningsyta på 25 m2 , luftalstringsraten KB är O,4-2,0 m/min vid en lufttillförselrat på 10-50 m3, dvs bortåt fyra gånger så hög som med rotationscellen på 1 kubikmeter i föregående exempel.

När flotationsmaskinens storlek ökar blir emellertid uppslarrmingsytan hos maskinen bredare och samtidigt ökar avstånden från maskinens centralare delar till skumavloppskanaler- na. Följaktligen blir skumuppehållstiden vid flotationsmaskinens mitt längre än vid kanterna.

Variationen i skummets ytflöden beskrivs i luftningsanordnin gen enligt US-patentskrif- ten 2 182 442, där skumflödet som alstras i apparatens undre del regleras medelst gejdorgan som är så anordnade i apparaten att skumflödet riktas mot de kanter av luftningsanordningen där utloppskanalen för skumrnet är belägen. Vid övre partiet av luftningsapparaten enligt denna US-patentskrift 2 182 442 är ett gejdorgan anordnat väsentligen vid utloppskanalen och som har formen av en styrnpad kil, så att den horisontella bottenytan av ledorganet ligger under luft- ningsanordningens skumyta. Detta ledorgan riktar det alstrade skummet mot de vid två väggar av luftningsanordningen anordnade utloppskanaler, så att skummet hindras att strömma till kring luftningsanordningens rotationsaxel. Ändamålet med ledanordningen är sålunda att skyd- da rotoraxeln mot olämplig inverkan av skurnmet.

Genom FI-patentskriften 78 628 är en flotationsmaslcin känd vid vilken det innanför den alstrade skumbädden föreñnns en nedåt avsmalnande, kil-liknande eller konisk korrek- tionsanordning för reglering av volym och/eller yta hos skumskiktet Denna korrektionsanord- ning hjälper till vid åstadkomrnandet av ett tjockt skumslcikt, samtidigt som skurnmet när det strömmar uppåt riktas mot flotationsrnaskinens väggar och därifrån mot de i väggarna anordna- de utloppskanalerna.

De kil-liknande eller koniska ledorganen enligt de ovan angivna patentskrifterna är belägna åtminstone delvis inom skummet och riktar skurnflödet mot flotationscellens utloppska- naler, men de medför icke någon väsentlig ändring i eller ökning av alstringen av skummet eller dess överföring från uppslamningen till skumbädden. US-patentskriften 4 668 382 beskriver en flotationsmetod vid vilken det vid gränsytan mellan uppslamningen och skumbädden i en flotationsmaskin förefinns ett ledorgan för luftbubblor. Medelst detta ledorgan riktas luftbubblor mot en skumuppsarnlingsaxel som är belägen centralt i förhållande till uppslarrmingens yta inom flotafionsmaskinen. Den transversella tvärsektionsarean hos skumuppsarrilingsaxeln är mindre än flotationsmaskinens fria yta. Genom minskning av ytan ökas skumalstringsraten. På gund av att det i denna US-patentskrift beskrivna ledorganet för luftbubblor är arrangerat blott vid gränsytan mellan uppslamningen och skumbädden, kan de fenomen som försiggår i en flota- tionsrnaskinsslamyta inte väsentligt regleras enligt den metod som US-patentet 4 668 383 avser.

Föremål för den föreliggande uppfinningen är emellertid att åstadkomma en förbättrad 510 624 3 flotationsrnaskin som är säkrare i drift och som har en avsevärt stor volym, vid vilken nackde- larna med flotationsmaskiner enligt tidigare teknik är avsevärt minskade genom ändring och ök- ning av alstringsraten hos det skum som bildas i flotationsmaslcinen samt skurnmets behandling från uppslarnningen till skumbädden, samt genom ytterligare ökning av återvinningen av det skum som föreñnns i skumbädden från flotationsmaskinen. De väsentliga nya kännetecknen på uppfinningen framgår av de bifogade patentkraven.

I uppslamningskarnmaren i flotationsmaskinen enligt denna uppfmning är minst ett in- ställbart ledorgan anordnat väsentligen under den skumbädd som alstras i flotationsmaskinen, varvid detta ledorgan är så utfört och anordnat att den fria ytarean hos uppslamníngen och skum minskas i riktning från botten till toppen i flotationsmaskinen. Till sin form är detta ledorgan företrädesvis kil-liknande, koniskt, en stympad kil eller en stympad kon, så att ledorganet smalnar antingen uppåt eller neråt. [ledorganet är företrädesvis arrangerat så att den tillstrypande effekt som orsakas därav i flotationsmaskínens uppslamningskarrnnare börjar vid en höjd som är 30-50 % av avståndet mellan flotationsmaskínens botten och utloppsstället för skurnrnet, dvs det lägsta stället av bräddöverloppskanten, som rnätt från flotationsmaskínens botten. Ledorga- net är företrädesvis så konstruerat att dess avsmalningsvinkel ändras åtminstone en gång, vilket innebär att ledorganet bildas av ett flertal med varandra förbundna, väsentligen likartade element. Utförandet av ledorganet av ett flertal konstruktionselement är fördelaktigt särskilt när ledorganet har avsevärd utsträckning från uppslamningskamrnaren till skumbäddens inre.

Genom anordnandet av ledorganet enligt uppfinningen ökas alstringsraten hos de luft- bubblor som går från uppslamningskammaren till skumbädden i flotationsmaskinen, dvs alstringsraten hos skummet, på fördelaktigt sätt när ledorganet enligt uppfinningen utnyttjas för minskning av den fria uppslamningsytan i flotationsmaskinen, så att förhållandet mellan den fria uppslamningens ytarea och den fria upptagningsytarean på skumbäddens bottenyta kan vara mellan 1:2-1:20. Sålunda minskas den fria upptagnirtgsarean för de uppstigande luftbubbloma väsentligt medelst ledorganet enligt uppfinningen. Allt eftersom denna area minskas, ökas höj- den hos den alstrade skumbädden, så att skumbäddens bottenyta är belägen vid en höjd mot- svarande 80-90 % av höjden mellan flotationsmaskínens botten och skumutloppsstället, dvs det lägsta stället på bräddöverloppskanten, som mätt från flotationsmaskínens botten.

Volymflödet hos de luftbubblor som innehåller mineralpartiklar per area per enhet växer i och med att den fria arean minskas, och tjockleken på skumbädden ökar väsentligt mycket snabbare än om den fria uppslarnningsytan inte skulle minskas. När man använder ledorganet enligt uppfinningen ökas på fördelaktigt sätt alstringsraten hos det skum som alstras av de mineralpartiklar innehållande luftbubbloma, väsentligen i motsvarighet till förhållandet mellan ytareoma, vilket innebär att alstringsraten i flotationsmaskínens uppslamningskammare, spe- ciellt vid gränsytan mellan uppslamningsytan och skumbädden, i ett optimalt fall kan bli till och med 20 gånger större, i beroende av det mineral som fluteras.

När man enligt uppfinningen använder ett ledorgan i en flotatíonsmaskinen för minsk- ning av den fria uppslamningsytan ökas alstringsraten hos det skum som bildas av luftbubblor innehållande mineralpartiklar väsentligt och kan till och med bli många gånger större än luft- bubblomas sönderdelningsrat. Luftbubblomas uppehållstid i skumbäddarna förkortas avsevärt.

Enligt uppfinningen kan ledorgan i en maskin enligt uppfinningen vara anordnade inställbara, 510 624 4 så att minskningama av ifrågavarande ytareor, dvs minskningen av fri area som uppnås med hjälp av detta ledorgan, regleras separat vid det ledorganselement som är anordnat i uppslarn- ningskammanen respektive vid det element av ledorganet som är anordnat inom skumbädden.

Inställbarheten hos ledorganet kan med fördel utnyttjas exempelvis när kvaliteten hos den malm som skall behandlas i flotationsmaslcinen varierar från tidpunkt till tidpunkt, varvid olika fluta- tionsvillkor krävs. På liknande sätt kan olika inställningsåtgärder på ledorgan tillämpas i olika stadier av behandlingsprocessen exempelvis för flotationsmaskiner i en och samrna flotations- krets.

Uppfinningen beslaivs närmare i det följande med hänvisning till de bifogade ritningar- na, på vilka fig 1 illustrerar arbetsprincipen för den föreliggande uppfinningen och en relevant förklaring av uppträdandet av skum i flotationscellen, vilken visas i en schematisk sidvy; ñg 2 illustrerar ett föredraget utförande enligt uppfinningen i en schematisk sidvy; och fig 3 illustrerar en fördelaktig form på ledorgan enligt uppfinningen för insättning i apparatens uppslarnningskarnmare.

I ñg 1 visas en flotationscell l i vars uppslamningskammare 2 ett ledorgan 3 enligt upp- ñnningen är anordnat, varvid detta ledorgan leder det skum som alstras i flotationscellens bottenpari från uppslamningskammaren 2 till skumbädden 4 och vidare över brädd- överloppskanten 24 till utloppskanalen 5. Avsmalningsvinkeln för ledorganet 3 är lämpligen in- ställbar på sådant sätt att en del 6 av ledorganet 3 som är beläget inom uppslamningskammaren och en del 7 som sträcker sig utmed insidan av skumbädden 7 kan ställas in separat i förhållan- de fill varandra medelst inställare 8 resp. 9. Dessutom är ledorganet inställbart i höjdled i förhål- lande till flotationscellens botten lO. I fig 1 är vidare en storhet DI angiven, vilken representerar hela den fria ytarean hos uppslamningen, och en storhet Dz som representerar arean hos den undre delen av skumbädden 4, minskad med hjälp av ledorganet 3. När de storheter som blivit omnämnda i den ovanstående beskrivningen av den tidigare tekniken tas i betraktande, dvs skumåtervinningsraten KR, skumalstringsraten KB och skumsönderdelningsraten KD, kan man för dessa rater härleda en relation motsvarande ovanstående fomiel (1). Enligt denna upp- fmning utnyttjas ledorganet 3 för minskning av skumbäddens area i förhållandet DzzDl. På grund av att allt skum nu utrnatas genom den mindre arean, dvs arean enligt DZ, ändras formeln (1) enligt följande: Dz KR = KB - ~ï KD (2) Di Den genomsnittliga skumåtervinningsraten ökar och motsvarande mindre tid blir kvar för skumsönderdelnin gen. Det är klart att forrnlerna (1) och (2) är tillämpliga blott med avseende på storleksordningar, men de visar dock väsentligen och klart den fördel som uppnås medelst led- organ enligt uppfinningen vid utmatningen av skum från en flotationsmaskin.

Enligt fig 2 är en stator 12 och en rotor 13 anordnade i undre delen av en flotationscell ll i flotationsmaskinen. För drivning av rotorn är en motor 14 anordnad ovanför flotations- cellen och denna motor är via en ihålig axel 15 ansluten till rotom 13. Det material som skall floteras matas till flotationscellen ll genom inloppet 16. Den luft som erfordras för flotationen 510 624 5 inmatas genom ledningen 17 till inne delen av den ihåliga axeln 15 och vidare till rotom 13. En- ligt uppfinningen är ledorgan 19 anordnade i den uppslarnningskammare 18 som bildas av det material som skall flotationsbehandlas och dessa ledorgan 19 innefattar nedåt avsmalnande ko- niska element för minskning av den fria ytarean hos uppslarnningskamrnaren 18. Ledorganen 19 är anordnade så att delarnas koniska form kan injusteras efter behov så att de kommer närmare eller längre ifrån varandra efter behov, varvid areaförhållandet Dl/Dz som illustrerade i frg 2 kan ändras i beroende av det material som floteras. De av rotorn 13 alstmde luftbubbloma som matas in i flotationscellen 11 och som bär med sig partiklar av det material som skall flote- ras, stiger upp i uppslamningskarnmaren 18 och vidare genom uppslamningsytan 20 in mellan ledorganen 19 och till skumbädden 21 av de ifrågavarande ledorganen 19. Tack vare den fördel- aktiga hastighetsändringen som orsakas av ledorganen 19 enligt uppfinningen, stiger de enslcil- da luftbubblor som bär värdefulla mineral i väsentlig utsträckning snabbt, så att de når kanten 25 på utloppskanalema 22 och utrnatas från flotationscellen 11 för följande behandling. Det värdelösa materialet som tas emot i flotationscellen ll med det tillförda materialet avlägsnas ur flotationscellen 11 genom avfallsutloppet 23.

I ñg 3 är flotationscellen 31 försedd med ett ledorgan 32, vilket innefattar ett flertal ihopkopplade element 33 och 34, vilka har formen av en stympad kil. Det undre elementet 33 i form av en stympad lcil tjänar i flotationscellen 31 som en anordning för minskning av uppslam- ningsarean. Det övre elementet 34 i form av en stympad kil kan företrädesvis vara anordnat som en tryckzon för skumbädden 35 som bildas av de luftbubblor som fås från flotationscellen 31, och till denna zon kan, om så erfordras, anslutas exempelvis den tvättningsanordning för det material som skall floteras som är känd från Fl-patentskrlften 78 628. Från den skumtryckzon som bildas av elementet 34 återvinns skumbädden 35 till utloppskanalema 36 som är anordnade vid elementets 34 kanter 37.

Claims (10)

1. 510 624 6 Patentkrav I. En flotationsmaskin för flotering av mineral eller dylikt ur uppslamningar innehållande partiklar av dessa, varvid denna flotationsmaskin innefattar en flotationscell och en blandarmekanism som är anordnad i flotationscellen, organ för tillförsel av lufi till cellen, organ för inmatning av det material som skall floteras i cellen och för uttagning av detta från cellen och minst ett ledorgan (3, 19, 32) i flotationsmaskinens uppslarnnjngskammare (2, 18), k ä n n e t e c k n a d a v att ledorganet är anordnat väsentligen under skumbädden (4, 21), som bildas i flotationsmaskinen, att ledorganet är anordnat så att den fria arean i flotationsmaskjnen kan minskas i riktning uppåt, väsentligen åtminstone i den del av uppslamningskarnmaren (2, 18) som är belägen under skumbädden (4, 12) och att ledorganet (3, 19, 32) är dessutom anordnat inställbart, så att den areareduktion som kan uppnås medelst ledorganet (3, 19, 32) kan inställas åtminstone vid den del av ledorganet (3, 19, 32) som är anordnad inom uppslarnningskamrnaren.

2. Flotationsmaskin enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att det undre partiet av ledorganet (3, 19, 32) är anordnat vid en höjd som är 30-50 % av avståndet mellan flotationsmaskinens botten (10) och skumutloppsstället (24, 25, 37), som mätt från flotationsmaskinens botten.

3. Flotationsmaskin enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att det arearninskningsförhållande som uppnås medelst ledorganet (3, 19, 32) är mellan 1:2 och 1:20.

4. Flotationsmaskin enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d a v att ledorganet (3, 19, 32) är anordnat inställbart, så den areaminskning som är uppnåelig medelst ledorganet (3, 19, 32) kan inställas åtminstone vid en del av ledorganet (3, 19, 32) som är belägen inom skumbädden.

5. Flotationsmaskin enligt något av de föregående lcraven, k ä n n e t e c k n a d a v att uppslarrmingsarean mellan ledorganen (3, 19, 32) är inställbar.

6. Flotationsmaskin enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d a v att ledorganet (3, 19, 32) har konisk form.

7. Flotationsmaskin enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d a v att ledorganet (3, 19, 32) har kil-liknande forrn.

8. Flotationsmaskin enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d a v att ledorganet (3, 19, 32) avsmalnar nedåt.

9. Flotationsmaskin enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d a v att ledorganet (3, 19, 32) avsmalnar uppåt.

10. Flotationsmaskin enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d a v att ledorganet (3, 19,32) består av ett flertal element