SE521747C2 - Med dubbla utlopp försett nivåreglersystem för snabbflotationsanordningar - Google Patents

Description

25 30 35 < - ~ . .. 521 747 _ 2 _ de stora och ofta taggiga partiklarna. Detta problem förvär- ras när ventilen används för reglerändamål, eftersom ström- ningen år både snabb och turbulent. Följden blir att kläm- ventilernas hylsor ofta måste bytas ut. Fränsett kostnaden för utbyteshylsorna har även den av utbytet föranledda stil- leståndstiden en betydande ogynnsam inverkan på effektivi- teten hos anläggningen som helhet.

Ett ändamål med uppfinningen är därför att övervinna eller avsevärt mildra åtminstone vissa av dessa nackdelar med den kända tekniken.

Sådan den för närvarande betraktas ligger uppfinningen därför i en snabbflotationsanordning med en tank avsedd att innehålla en uppslamning med mineraler som skall utvinnas, ett inmatningsinlopp för införande av en uppslamning i tan- ken, ett omrörningsdon för omrörning av uppslamningen i tan- ken, en luftningsanordning för luftning av uppslamningen så att floterbara mineraler i suspensionsform bildar ett ytskum för bortförande via en skumläpp, ett bottenutlopp för bort- förande av förhållandevis grovkorniga eller tunga komponenter i uppslamningen från tanken, och ett sidoutlopp för reglering av uppslamningsnivån i tanken.

Omrörningsdonet innefattar företrädesvis en rotor som är uppburen för rotation i en omgivande stator och drivbar me- delst en central drivaxel som sträcker sig nedåt i tanken.

Luftningsanordningen omfattar företrädesvis en luftkom- pressor och en fluidledning anordnad att föra luft från kom- pressorn in i omrörningsdonet. Fluidledningen innefattar företrädesvis en axiell kanal som sträcker sig genom driv- axeln för omrörningsdonets rotor.

Företrädesvis innefattar sidoutloppet en första regler- ventil 35, utsignal från en vätskenivågivare för att hålla vätskan i tanken vid en förutbestämd nivå. Alternativt kan sidoutloppet bildas av en överfallströskel, vars effektiva höjd är in- som styrs via en PID-regulator i beroende av en ställbar för reglering av vätskenivàn i tanken. Det första utloppet kan också luta i en vald riktning.

Bottenutloppet innefattar företrädesvis en andra regler- ventil för åstadkommande av sekundärreglering av fluidflödet » - » | .Q 10 15 20 25 30 35 .» H1: 521 747 _ 3 _ genom tanken. Företrädesvis har även den andra reglerventilen formen av en klämventil.

Ett undre parti av tanken har företrädesvis sådan konisk form, att uppslamningens förhållandevis tunga och grovkorniga beståndsdelar leds mot bottenutloppet vid sedimentering ur uppslamningen.

I den föredragna utföringsformen uppsamlas på mineral anrikat, över överfallsläppen vandrande koncentrat i en över- fallsränna för tillvaratagande och ytterligare koncentrering.

En föredragen utföringsform av uppfinningen beskrivs ne- dan genom ett exempel med hänvisning till den bifogade rit- ningen, som är en schematisk vy i vertikalsnitt och visar en i enlighet med uppfinningen utförd snabbflotationscell.

Sådan den visas på ritningen tillhandahåller uppfin- ningen en snabbflotationscell 1 med en tank 2 avsedd att in- nehålla en uppslamning 3 med mineraler som skall utvinnas. konisk Tanken bildas av en generellt cylindrisk sidvägg 4, en bottensektion 5 och en öppen överdel.

Ett omrörningsdon 10 är anordnat att omröra uppslamnin- gen 3 i tanken 2. Omrörningsdonet har en rotor 11 som är upp- buren för rotation i en omgivande stator 12. Rotorn drivs av en central drivaxel 13, som sträcker sig nedåt in i tanken.

Rotationscellen har vidare en luftningsanordning med en luftkompressor och en fluidledning (ej visad) anordnad att föra luft från kompressorn in i omrörningsdonet. Fluidlednin- gen bildas till en del av en axiell kanal som sträcker sig genom drivaxeln 13 för omrörningsdonets 10 rotor 11.

Inkommande uppslamning införs i tanken 2 genom ett in- matningsutlopp 25 utformat i tankens sidvägg 4. Om och när så behövs kan spädvatten också införas samtidigt genom ett till- hörande vatteninlopp 25A eller medelst andra lämpliga medel.

Ett bottenutlopp 26 är anordnat i tankens undre koniska sek- tion 5. Ett sidoutlopp 28 är på liknande sätt anordnat i tan- kens sidvägg 4. Tankens överdel bildas av en skumöverfalls- läpp 29, som leder skummet till en omgivande överfallsränna 30. Överfallsrännan töms i sin tur genom ett 31. En konisk skärmplåt 33 leder fortlöpande skum utåt mot skumöverfallsläppen 29. övre skumutlopp uppåt vandrande 10 l5 20 25 30 35 . . « . , . 521 747 _ 4 _ Strömning genom sidoutloppet 28 regleras av en första reglerventil 35, företrädesvis i form av en klämventil.

Strömning genom bottenutloppet 26 regleras av en andra reg- lerventil 36, som i den föredragna utföringsformen också är en klämventil, men det inses att varje lämplig ventiltyp kan användas i vilket fall som helst. Den första reglerventilen 35 regleras automatiskt via en proportionell integrerande och deriverande regulator, PID-regulator, till gensvar på en ut- signal från en vätskenivågivare 38 för att reglera genomflö- Den andra sätt.

För att nu övergå till att beskriva flotationscellens 1 det och hålla vätskan i tanken vid en förvald nivå. reglerventilen 36 kan om så önskas styras på samma arbetssätt mer detaljerat, inmatas till att börja med upp- slamning i tanken 2 genom inmatningsinloppet 25, Varifrån uppslamningen 3 vandrar i huvudsak nedåt mot omrörningsdonet 10 och som är placerade intill tankens luftningsanordningen, botten. Den kombinerade omrörnings- och luftningseffekten ger upphov till blåsor och skum som vandrar uppåt mot ytan och därvid för med sig i uppslamningen 3 suspenderade mindre och lättare partiklar, inkluderande de önskade mineralerna.

Intill ytan vandrar det pà mineral anrikade skummet fortlö- pande utät längs den lutande skärmplåten 33 och över den pe- rifera överfallsläppen 29 och in i överfallsrännan 30. Från denna tillvaratas det på mineral anrikade överströmmande ma- terialet genom överutloppet 31.

Samtidigt sedimenterar förhållandevis stora och tunga uppslamningskomponenter i tankens 2 undre koniska sektion 5 för att föras bort genom bottenutloppet 26 när och i den män som den tillhörande andra reglerventilen 36 medger detta.

Sidoutloppet 28 medger samtidigt utflöde av mellankomponenter i uppslamningen 3 genom den första reglerventilen 35, som ar- betar i beroende av en återkopplingsslinga från vätskenivå- givaren 38 i tanken via PID-regulatorn. På detta sätt upp- rätthäller den första reglerventilen 35 i sidoutloppet 28 en dynamisk jämvikt mellan de olika inflödena och utflödena, varvid vätskan i tanken 2 hålls vid en förutbestämd nivå.

Det bör observeras att till skillnad från vad som gäller vid konventionella snabbflotationsceller behövs bottenutlop- pet i anordningen enligt uppfinningen ej som ett primärt reg- lO l5 20 25 30 35 » » , . . - 521 747 _ 5 _ lerdon för reglering av utflödet av pulp från tanken för att upprätthålla en stabil vätskenivå, eftersom denna funktion fylls av sidoutloppet och den tillhörande första regler- ventilen. I princip skulle bottenventilen därför kunna vara permanent öppen och nivåkontrollfunktionen ombesörjas helt och hållet av den till sidoutloppet hörande första regler- ventilen. Med bottenreglerventilen öppen kan stora partiklar passera fritt från tanken genom bottenutloppet utan att hindra genomströmningen eller påverka vätskenivån ogynnsamt.

Med denna konfiguration är avnötningshastigheten för den andra reglerventilen vid tankens botten, och därmed flota- tionscellens totala tillgänglighet i anläggningen, väsentligt förbättrad, pressas mot nötande partiklar för reglering av vätskenivån i eftersom bottenventilen ej ständigt behöver hop- tanken. Förslitninghastigheten för den första reglerventilen är också låg, eftersom denna ventil, trots att den fyller de primära reglerings- och niväreglerfunktionerna, ej är utsatt för stora eller grova partiklar, som ju avgår genom botten- utloppet. Eftersom det hydrostatiska trycket vid sidoutloppet vidare är förhållandevis lågt, är strömningshastigheten och turbulensen i den första reglerventilen reducerade i motsva- rande grad, vilket återigen ger längre livslängd för hylsan i klämventilen.

Det bör emellertid också noteras att den andra regler- ventilen skulle kunna användas i förening med den första reg- som en sekundär flödes- lerventilen, sidoutloppsventilen, regleranordning, särskilt i fall där volymströmmen är under- kastad stora variationer. Exempelvis kan den andra ventilen vid tankens botten behöva stängas partiellt då och då eller arbeta i serie med den första ventilen vid sidoutloppet.

Eftersom även i sådana fall en huvudsaklig del av flödes- regleringen utförs av den första reglerventilen vid sidout- loppet och den andra reglerventilen ej behöver stänga helt, uppnås emellertid fortfarande dramatiska förbättringar med avseende på tillförlitlighet och förslitningshastighet.

Uppfinningen representerar sålunda en kommersiellt bety- delsefull förbättring i jämförelse med den kända tekniken. 521 747 ;:3æ;;g;¿çg. _6_ Uppfinningen har visserligen beskrivits med hänvisning till ett särskilt exempel, men fackmannen inser att Ippfin- ningen kan realiseras på många andra sätt.

Claims (8)

W Ü 20 25 30 35 521 747__¿ Patentkrav

1. Snabbflotationsanordning med en tank (2) avsedd att in- nehålla en uppslamning (3) med mineraler som skall utvin- (25) ett omrörningsdon nas, ett inmatningsinlopp för införande av uppslam- (2), (10) ning av uppslamningen i tanken så att floterbara mineraler ningen (3) i tanken för omrör- i suspensionsform bildar ett ytskum för bortförande via en skumläpp (29), ett med en reglerventil (36) försett botten- utlopp (26) för bortförande av relativt grova eller tunga uppslamningsbeståndsdelar från tanken (2), och ett vid en (35) försett sido- för bortförande av uppslamningsbestàndsdelar (2), (28) signal från en givare mellannivà beläget, med en reglerventil (28) från tanken utlopp kännetecknad av en regulator som styr (35) för vätskenivån i tanken för att sidoutloppets reglerventil i beroende av en ut- (38) (2) reglerventil hålla vätskan i tanken vid en förutbestämd nivå, varvid (26) (36) til för åstadkommande av sekundärreglering av fluidflöde (2). bottenutloppets utgör en reglerven- genom tanken kännetecknad (ll) (12) som sträcker sig

2. Flotationsanordning enligt patentkrav l, (10) uppburen för rotation inuti en omgivande stator (13), av att omrörningsdonet omfattar en rotor som är och är drivbar medelst en central drivaxel nedåt in i tanken (2).

3. Flotationsanordning enligt patentkrav 1 eller 2, känne- tecknad av att luftningsanordningen omfattar en luftkom- pressor och en fluidledning anordnad att föra luft från kompressorn in i omrörningsdonet (10).

4. Flotationsanordning enligt patentkrav 3 taget tillsam- mans med patentkrav 2, kännetecknad av att fluidledningen innefattar en axiell kanal, som sträcker sig genom rotorns (ll) drivaxel (13). 10 15 521 747 M

5. Flotationsanordning enligt patentkrav 1, kännetecknad /')6\ \¿' I PID-regulator styrd klämventil. . . Ü . av att sidoutl ppets reglerventil (35) ar en via en

6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, känne- tecknad av att bottenutloppets reglerventil (36) är en andra klämventil.

7. Anordning enligt något av föregående patentkrav, känne- tecknad av att ett undre parti av tanken (2) har sådan ko- nisk form, att uppslamningens relativt tunga och grova be- ståndsdelar leds mot bottenutloppet (26) vid sedimentering ur uppslamningen.

8. Anordning enligt något av föregående patentkrav, känne- tecknad av att på mineral anrikat skum som vandrar över (29) (30) tillvaratagande och ytterligare koncentrering överfallsläppen uppsamlas i en överfallsränna för