WO2009115348A1 - Flotationszelle zur gewinnung von wertstoffpartikeln - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flotationszelle zur Gewinnung von Wertstoffpartikeln, insbesondere Erzpartikeln, aus einer Pulpe (P), mit einem säulenförmigen, eine Mittenachse (M) aufweisenden Behälter (1) zur Aufnahme der Pulpe (P), mit einer Einrichtung (3) zum Aufschäumen der Pulpe, mit einer äußeren Ablaufrinne (2) zur Abführung des Schaums (S), mit wenigstens einer zusätzlichen Ablaufrinne (10, 11, 12, 13, 14, 15) zur Abführung des Schaums (S). Indem die wenigstens eine zusätzliche Ablaufrinne (10, 11, 12, 13, 14, 15) im Wesentlichen angular ausgerichtet um die Mittenachse (M) angeordnet ist, kann eine Flotationszelle mit erhöhter Ausbeute und erhöhtem Durchsatz bereitgestellt werden.

Description

Beschreibung

Flotationszelle zur Gewinnung von Wertstoffpartikeln

Die Erfindung betrifft eine Flotationszelle zur Gewinnung von Wertstoffpartikeln, insbesondere Erzpartikeln, aus einer Pulpe, mit einem säulenförmigen, eine Mittenachse aufweisenden Behälter zur Aufnahme der Pulpe, mit einer Einrichtung zum Aufschäumen der Pulpe, mit einer äußeren Ablaufrinne zur Ab- führung des Schaums, mit wenigstens einer zusätzlichen Ablaufrinne zur Abführung des Schaums.

Flotationszellen werden zur Gewinnung von Wertstoffen, insbesondere Erzen, eingesetzt. Dazu wird ein werthaltiges Gestein gemahlen und in der Regel mit Wasser versetzt. Diese Suspension aus Wasser und gemahlenem werthaltigen Gestein wird Pulpe genannt. Das in der Pulpe vorliegende nicht erzhaltige Gestein wird Gangart genannt. Alle nichtlöslichen Feststoffe in der Pulpe bilden den Feststoffanteil der Pulpe. Die Pulpe wird, ggf. mit entsprechender Vorbehandlung, der Flotationszelle zugeführt.

In der Regel werden die in der Pulpe vorliegenden Wertstoffpartikel durch Zugabe von entsprechenden Chemikalien hydro- phobisiert, damit diese an Gasbläschen anhaften. Ferner wird durch dem Fachmann bekannte Mittel Gas in die Pulpe eingebracht, was zur Ausbildung eines mit Wertstoffpartikeln angereicherten Schaums an der Oberfläche der Pulpe führt. Dieser Schaum wird über Schaumablaufrinnen bzw. Ablaufrinnen aus der Pulpe entfernt und weiterverarbeitet.

Eine derartige Flotationszelle ist bspw. bekannt aus dem US Patent 6,095,336. Die Flotationszelle weist eine äußere Ablaufrinne auf. Ferner weist sie einen Innenzylinder auf. Vom Innenzylinder zur äußeren Ablaufrinne erstrecken sich radiale zusätzliche Ablaufrinnen . Durch das ständige Nachrücken von Schaum aus der Pulpe kommt es dazu, dass der Schaum über die Überlaufkante der äußeren Ablaufrinne und der radialen zu- sätzlichen Ablaufrinnen tritt. Der dann in den Ablaufrinnen befindliche Schaum wird dann zur Weiterverarbeitung aus der jew. Flotationszelle abgeführt und ggf. zur weiteren Anreicherung von Erz weiteren Flotationszellen zugeführt.

Nachteil dieser bekannten Lösung ist es, dass die Dauer, bis der erzreiche Schaum aus dem Behälter in die Ablaufrinnen gelangt, trotz der zusätzlich verwendeten Ablaufrinnen, relativ hoch ist. Dies kann dazu führen, dass an den Luftbläschen an- haftende Erzpartikel durch Wechselwirkungen von Luftbläschen untereinander wieder verloren gehen können. Dadurch wird die Ausbeute der Flotationszelle verringert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flotations- zelle bereitzustellen, welche es erlaubt, die Ausbeute und/oder den Durchsatz einer Flotationszelle zu steigern.

Die Aufgabe wird gelöst mittels einer Flotationszelle der eingangs genannten Art, wobei die wenigstens eine zusätzliche Ablaufrinne im Wesentlichen angular ausgerichtet um die Mittenachse angeordnet ist. Die zusätzliche Ablaufrinne ist länglich ausgebildet, vorzugsweise gerade oder bogenförmig. Ferner ist die Ablaufrinne vorzugsweise halbseitig nach oben geöffnet, so dass Schaum durch Übertritt über eine Überlauf- kante in die Ablaufrinne eintreten kann. Die Länge der Überlaufkante der zusätzlichen Ablaufrinne kann derart gestaltet werden, dass diese eine Mindestlänge aufweist. Dies kann bspw. dadurch erfolgen, dass die Überlaufkante der zusätzlichen Ablaufrinne vorzugsweise in horizontaler Richtung bspw. wellenförmig oder sägezahnartig strukturiert ist. Die Ausrichtung der zusätzlichen Ablaufrinne wird durch die Längsausdehnung der Ablaufrinne definiert. Die Mittenachse ist in der Regel eine vertikale Achse, welche durch den Mittelpunkt des Behälters verläuft und dabei in der Regel die Seitenbe- grenzung des Behälters nicht schneidet. Bei symmetrischen Behältern ist die Mittenachse in der Regel die vertikale Symmetrieachse. Der Behälter ist säulenförmig ausgebildet, so dass dieser zur Aufnahme von Pulpe geeignet ist. Insbesondere kann der Behälter vorzugsweise zylinderförmig oder quaderförmig ausgebildet sein. Vorzugsweise handelt es sich bei der Flotationszelle um eine Flotationszelle zur pneumatischen Flotation. Jedoch erstreckt sich die Erfindung auch auf alle anderen Arten von Flotationszellen, bspw. Rührzellen, bei welchen wertstoffhaltiger Schaum erzeugt und aus der Flotationszelle abzuführen ist. Abhängig von der Art der Flotationszelle ist in der Regel die Einrichtung zum Aufschäumen der Pulpe ausgebildet. Bspw. ist diese als Rührwerk oder Gaszu- führeinrichung ausgebildet. Jedoch kommen auch beliebige andere geeignete Einrichtungen zur Erzeugung von Pulpenschaum aus der Pulpe in Betracht. Die äußere Ablaufrinne ist in der Regel nahe der Begrenzung des Behälters angeordnet. Häufig ist diese in eine Behälter-Wandung integriert oder zumindest nahe der Behälter-Wandung angeordnet. In der Regel ist die wenigstens eine zusätzliche Ablaufrinne zwischen äußerer Ablaufrinne und Mittelachse angeordnet. Mittels der wenigstens einer zusätzlichen Ablaufrinne lässt sich sowohl der Durchsatz der Flotationszelle, als auch die Ausbeute aus der aufgeschäumten Pulpe in der Flotationszelle erhöhen. Insbesondere wird durch die erfindungsgemäße Flotationszelle ein verbesserter Transport von Schaum realisiert, was insbesondere zur Erhöhung der Ausbeute bei großen Wertstoffpartikeln, d.h. ab ca. 200μm Durchmesser, führt. „Im Wesentlichen angu- lar um die Mittenachse ausgerichtet" wird im Rahmen dieser Anmeldung derart verstanden, dass die Ausdehnung der Ablaufrinne in angularer Richtung um die Mittenachse, in der Regel als Länge bezeichnet, insbesondere als Mittenlänge der Ablaufrinne bestimmt, größer ist, als die Ausdehnung der Ablaufrinne in radialer Richtung, in der Regel als Breite der Ablaufrinne bezeichnet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die wenigstens eine zusätzliche Ablaufrinne ringartig um die Mit- tenachse angeordnet. Dies ist dahingehend vorteilhaft, da der Schaum an der Oberfläche in der Regel eine radiale Bewegungsrichtung, d.h. von der Mittenachse in Richtung äußere Ablaufrinne, aufweist. Durch die ringartig um die Mittenachse ange- ordnete zusätzliche Ablaufrinne wird erreicht, dass der sich im Wesentlichen in radialer Richtung bewegende Schaum im Mittel schneller in eine Ablaufrinne gelangt, als dies bspw. im Stand der Technik der Fall ist. Es kann einerseits wenigstens eine einzelne Ablaufrinne ringartig ausgebildet sein, vorzugsweise in sich geschlossen. Andererseits kann eine Mehrzahl von Ablaufrinnen zusammen ringartig um die Mittenachse herum angeordnet sein. Jede einzelne Ablaufrinne kann dann ein Ringsegment bilden. Einzelne solcher Ringsegmente sind vorzugsweise gerade oder bogenförmig ausgebildet.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die wenigstens eine zusätzliche Ablaufrinne kreisringseg- mentartig um die Mittenachse angeordnet. Bei dieser speziel- len Ausgestaltung kann durch die Anordnung, insbesondere einer Mehrzahl, derartiger Ablaufrinnen eine effiziente Abführung des Schaums gewährleistet werden, ohne die radiale Oberflächenströmung durch die zusätzliche Ablaufrinne zu stark zu stoppen. Insbesondere kann eine Mehrzahl von kreisringseg- mentartigen zusätzlichen Ablaufrinnen in radialer Richtung angeordnet und angularer Richtung zueinander versetzt angeordnet werden. Dadurch ergibt sich eine labyrinthartige Anordnung von zusätzlichen Ablaufrinnen, welche eine gute Abführung von Schaum gewährleisten.

In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die wenigstens eine zusätzliche Ablaufrinne vieleckringartig um die Mittenachse angeordnet. Es können also - in Draufsicht auf die Flotationszelle betrachtet - rechteck- artige, quadratartige oder andere irreguläre mehreckartige Anordnungen der wenigstens einen Ablaufrinne um die Mittenachse herum angeordnet werden. Werden eine Mehrzahl von Ablaufrinnen genutzt, so können bspw. vier gerade, gleich lange Ablaufrinnen genutzt werden, welche jew. in rechten Winkeln zu den benachbarten Ablaufrinnen angeordnet werden. Dadurch ergibt sich beispielhaft eine quadratartige Anordnung von Ablaufrinnen, mit welchen vorteilhaft Schaum aus dem Behälter abgeführt werden kann. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die wenigstens eine Ablaufrinne jeweils in sich geschlossen ausgebildet. Dadurch gelangt in radiale Richtung strömender Schaum bereits nach einer kurzen Wegstrecke, und damit kurzer Zeit, in eine Ablaufrinne. Das vom Schaum mitgeführt Erz kann schneller aus der Flotationszelle entfernt werden und gleichzeitig verringern sich die Verluste von verlorenen Erzpartikeln. Zudem kommt es durch von unten nachrückendem Schaum in jedem Bereich der Flotationszelle zu einer radialen Oberflächenströmung des Schaums.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die wenigstens eine zusätzliche Ablaufrinne eine Schaumabführöffnung sowie ein Gefälle in Richtung der Schaumabführöffnung auf. Dadurch kann erreicht werden, dass der Schaum, nachdem er in die Ablaufrinne gelangt ist beschleunigt wird und noch schneller aus der Flotationszelle entfernt werden kann. Derartige Ablaufrinnen erlauben daher einen er- höhten Schaumdurchsatz für die Rinnen und damit einen erhöhten Durchsatz der Flotationszelle.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Einrichtung zum Spülen der wenigstens einen zusätz- liehen Ablaufrinne mit einer Flüssigkeit vorhanden. Die Flüssigkeit kann einerseits zum Reinigen der wenigstens einen Ablaufrinne eingesetzt werden. Andererseits kann diese auch während der Schaumabführung eingesetzt werden, um die Fließgeschwindigkeit des in der wenigstens einen Ablaufrinne be- findlichen Schaums zu erhöhen. Dadurch wird die Abführgeschwindigkeit für den Schaum aus der Flotationszelle weiter erhöht .

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Mehrzahl an zusätzlichen ringartig, konzentrisch zur Mittenachse angeordneten Ablaufrinnen vorhanden. Die konzentrisch angeordneten zusätzlichen Ablaufrinnen führen zu einer weiteren Verkürzung des Weges von an die Oberfläche des auf- gestiegenen Schaums in die Ablaufrinne. Diese sind vorzugsweise in sich geschlossen und kreisförmig ausgebildet. Durch die Mehrzahl an ringartig, um die Mittenachse angeordneten, zusätzlichen Ablaufrinnen wird einerseits der Durchsatz der Zelle weiter gesteigert und auch die Ausbeute von wertstoff- haltigen Partikeln weiter erhöht. Insbesondere bei großen Flotationszellen, bei denen mindestens zwei, vorzugsweise drei oder mehr zusätzliche ringartige, konzentrisch zur Mittenachse angeordnete Ablaufrinnen verwendet werden, ist die für den Schaumübertritt in die Ablaufrinnen effektive Länge der Überlaufkanten deutlich gegenüber der Länge der Überlaufkanten im Stand der Technik erhöht. Je größer die Flotationszelle und je mehr zusätzlicher der vorab erwähnter Ablaufrinnen verwendet werden, desto größer ist die Kapazität an ab- führbarem Schaum im Verhältnis zur Kapazität an abführbarem

Schaum im Stand der Technik. Durch diese Lösung kann also der

Schaum besonders effizient aus dem Behälter abgeführt werden. r

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Mehrzahl an ringartigen Ablaufrinnen in unterschiedlichen, senkrecht zur Mittenachse verlaufenden Ebenen angeordnet. Die Ablaufrinnen sind also in unterschiedlichen Höhen in Richtung der Mittenachse, um diese herum, angeordnet. Mit einer derartigen Anordnung kann bspw. eine Ablaufrinnenkaska- de ermöglicht werden, wodurch die Ausbeute der Flotationszelle weiter erhöht werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein relativ zur äußeren Ablaufrinne wenigstens ein erhöht ange- ordneter Innenbehälter vorhanden, wobei der wenigstens eine Innenbehälter relativ zu wenigstens einer zusätzlichen Ablaufrinne derart angeordnet ist, dass aus dem Innenbehälter austretender Schaum in die wenigstens eine zusätzliche Ablaufrinne gelangt. Indem der Schaum direkt von dem Innenzy- linder in die Ablaufrinne gelangt, wird die Ausbeute der Flotationszelle weiter erhöht, da der Schaum nach Austritt aus dem Innenzylinder angebundene Wertstoffpartikel nicht mehr verlieren kann. Der Innenzylinder kann bspw. Teil einer Se- kundärflotation in der Flotationszelle sein, wie sie häufig genutzt wird, um die Ausbeute aus der Pulpe zu steigern. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass der wenigstens eine Innenbehälter höhenverstellbar ist. Dadurch kann Einfluss auf die Schaumhöhe und die Aufenthaltsdauer der Wertstoffpartikel in der Pulpe genommen werden und damit auf die Anreicherung von Wertstoffpartikeln eingestellt werden. Ferner ist es von Vorteil, dass die wenigstens eine zusätzliche Ablaufrinne höhenverstellbar ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die wenigstens eine zusätzliche Ablaufrinne ein Strömungsprofil auf, welches, in der Regel unterhalb der Ablaufrinne, aufsteigenden Schaum, insbesondere Schaumblasen, in Richtung einer Überlaufkante wenigstens einer der Ablaufrinnen führt. Dies ist besonders dann zweckmäßig, wenn die wenigstens eine zusätzliche Ablaufrinne zumindest teilweise innerhalb des Schaums angeordnet ist. Durch den von unten nachströmenden Schaum treffen Schaumblasen auf die wenigstens ei- ne zusätzliche Ablaufrinne, in der Regel auf deren Unterseite oder einer dem Schaum zugewandten Seite. Ein derartiges Strömungsprofil, d.h. ein Schnitt senkrecht zur Längsrichtung der Ablaufrinne, umfasst in der Regel geneigte, dem aufsteigenden Schaum zugewandte äußere Ablaufrinnenbegrenzungen . Diese len- ken den Schaum an die Oberfläche, insbesondere in die Nähe einer Überlaufkante der Rinne. Vorzugsweise ist das Strömungsprofil der zusätzlichen Ablaufrinne „weich" ausgestaltet, d.h. ohne Ecke und Kanten, um ein Zerplatzen von Wertpartikel tragenden Schaumblasen bei Kontakt mit der Ablauf- rinne beim Aufsteigen zu vermeiden. Durch eine derartige Ausbildung der dem aufsteigenden Schaum zugewandten Ablaufrinnenbegrenzung sammelt sich einerseits kein Schaum unterhalb der Ablaufrinnen an, sondern wird Richtung einer Überlaufkante einer Ablaufrinne geführt. Andererseits wird durch ein derartiges Strömungsprofil vermieden, dass Wertpartikel bindende Schaumblasen bei Kontakt mit der Unterseite der Ablaufrinne die Wertpartikel verlieren, indem die Schaumblasen platzen. Technisch einfach und effizient ist es, wenn ein den Boden der Ablaufrinne bildendes Element dreieckartig ausgebildet ist, wobei die Ecken des Dreiecks abgerundet sind. Jedoch können seitens des Fachmanns auch andere Strömungsprofile für die Ablaufrinne vorgesehen werden.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

FIG 1 eine Schnittdarstellung einer pneumatischen Flotationszelle in einer ersten Ausführungsform, FIG 2 eine Schnittdarstellung einer pneumatischen Flotationszelle in einer zweiten Ausführungsform,

FIG 3 eine Draufsicht auf eine Flotationszelle mit mehreren konzentrisch zur Mittelachse angeordneten zusätzlichen

Ablaufrinnen, FIG 4 eine Draufsicht auf eine Flotationszelle mit einer

Mehrzahl an kreisringsegmentförmigen zusätzlichen Ablaufrinnen, FIG 5 eine Draufsicht auf eine Flotationszelle mit einer Mehrzahl an unterschiedlich ausgebildeten, konzentrisch um die Mittelachse angeordneten Ablaufrinnen .

Die in FIG 1 gezeigte Flotationszelle umfasst einen Behälter 1, welcher als Tank ausgebildet ist, in den Pulpe P, d.h. ein Gemisch aus Wasser und erzhaltigem gemahlenen Gestein, eingeleitet wird. In FIG 1 ist der Behälter 1 der Flotationszelle zylindrisch ausgebildet. Der Behälter 1 weist eine vertikale Mittenachse M auf, welche mit der Symmetrieachse des Behäl- ters 1 zusammenfällt. Ferner umfasst der Behälter 1 eine äußere Ablaufrinne 2, welche als Teil der Behälterwand vom Behälter 1 umfasst ist. Dabei wird die äußere Ablaufrinne 2 durch eine Doppelwand gebildet, in der in die äußere Ablaufrinne 2 eingetretene Schaum S abfließt. Die Anordnung der äu- ßeren Ablaufrinne 2 kann alternativ auch derart vorgesehen werden, dass diese als separate Ablaufrinne, welche am Behälter 1 zusätzlich angeordnet ist, vorgesehen wird. Die Flotationszelle in FIG 1 umfasst ferner einen Innenbehälter 4, welcher zumindest abschnittsweise über die Überlaufkante 6 der äußeren Ablaufrinne 2 hinüberragt. Ferner ist ein Teil des Innenbehälters 4 in der Pulpe P angeordnet.

Die in die Flotationszelle eingeleitete Pulpe P kann bereits derart mit Gas vorbehandelt sein, dass nach Einleiten der Pulpe P in die Flotationszelle ein Pulpenschaum S ausgebildet wird.

Ferner ist in der Flotationszelle in FIG 1 eine zusätzliche Einrichtung 3 zur Zuführung von Gas in die Pulpe P vorgesehen. Diese Einrichtung 3 ist im Wesentlichen unterhalb des Innenbehälters 4 angeordnet.

Der in der Flotationszelle erzeugte erzhaltige Schaum S sammelt sich an der Oberfläche der Pulpe P. Durch ständig nachkommenden Schaum S wandert die von Schaum S gebildete Grenzfläche, gebildet von Schaum und Umgebungsluft, nach oben.

Auf Höhe der äußeren Ablaufkante 2 sind in FIG 1 eine Mehrzahl an zusätzlichen Ablaufrinnen 10 bzw. 11 angeordnet. Die Höhe der Ablaufkanten wird zweckmäßigerweise durch die Höhe der Überlaufkante 6 der jew. Ablaufrinne 10 bzw. 11 defi- niert. D.h., insbesondere sind die Überlaufkanten 6 der äußeren Ablaufrinne 2 sowie der zusätzlichen Ablaufrinne 10 bzw. 11 in gleicher Höhe in Richtung der Mittenachse M angeordnet. Die zusätzlichen Ablaufrinnen 10 bzw. 11 sind als konzentrische Kreisringe um die Mittenachse M angeordnet. Dabei weist die zusätzliche Ablaufrinne 11 einen größeren Abstand von der Mittenachse M auf, als die zusätzliche Ablaufrinne 10.

Die zusätzliche Ablaufrinne 10 ist relativ zum Innenbehälter 4 derart angeordnet, dass Schaum S, welcher über einen vom Innenbehälter 4 aufgewiesenen Überlaufkragen 5 abläuft, direkt in die zusätzliche Ablaufrinne 10 gelangt. Es kann somit nach Übertritt des Schaums S aus dem Innenbehälter 4 über den Überlaufkragen 5 kaum noch zu Verlusten von Erzpartikeln kommen .

Ferner tritt Schaum S aus dem Behälter 1 über die Überlauf- kanten 6 der zusätzlichen Ablaufrinnen 10 bzw. 11. Darüber hinaus tritt ebenfalls Schaum S über die Überlaufkante 6 der äußeren Ablaufrinne 2.

Zur Verbesserung der Abführung des in die zusätzlichen Ab- laufrinnen 10 bzw. 11 eingetretenen Schaums S weisen diese ein Gefälle in Richtung einer Schaumabführöffnung 7 der jeweiligen zusätzlichen Ablaufrinne 10 bzw. 11 auf. Dadurch wird der Schaum S in Richtung der Schaumabführöffnungen 7 beschleunigt, wodurch dieser schneller aus den zusätzlichen Ab- laufrinnen 10 bzw. 11 abgeführt wird. Die zusätzliche Ablaufrinne 10 bzw. die zusätzliche Ablaufrinne 11 weist in FIG 1 jeweils zwei Schaumabführöffnungen 7 auf. Von diesem wird der Schaum S über ein Ablaufrohr 8 in die äußere Ablaufrinne 2 abgeführt. Der Zulauf des Abführrohres 8 in die äußere Ab- laufrinne 2 ist vorzugsweise unterhalb der Grenzfläche, gebildet durch Schaum S und Pulpe P, angeordnet. Dadurch kann ein ausreichend hohes Gefälle des Ablaufrohres 8 sichergestellt werden, wodurch der Schaum S schnell aus der jeweiligen Ablaufrinne 10 bzw. 11 abtransportiert werden kann.

Die zusätzlichen Ablaufrinnen 10 bzw. 11 weisen ferner ein Strömungsprofil auf, welches von unten an die jeweilige Ablaufrinne 10 bzw. 11 strömende Gasblasen bzw. Schaumblasen in Richtung der Grenzfläche Schaum S und Luft umleitet. Da sich die dem Behälter 1 zugewandten Begrenzungen der Ablaufrinnen 10 bzw. 11 während des Betriebs der Flotationszelle zumindest teilweise unterhalb der Grenzfläche, gebildet aus Schaum S und Luft, angeordnet sind, werden diese ständig von von unten nachströmenden Schaum S umströmt. Durch ein derar- tiges Strömungsprofil der jeweiligen Ablaufrinne 10 bzw. 11 wird vermieden, dass sich Schaumblasen unterhalb der zusätzlichen Ablaufrinne 10 bzw. 11 sammeln und ggf. dort ausharren bzw. platzen und ihre gebundenen Erzpartikeln abgeben und wieder in die Pulpe zurückfallen.

Ferner umfasst die Flotationszelle in FIG 1 eine Spüleinrich- tung 9 mit welcher die in FIG 1 dargestellte zusätzliche

Ablaufrinne 11 spülbar ist. Diese kann analog für eine beliebige Anzahl an weiteren Ablaufrinnen vorgesehen werden. Zur Spülung der zusätzlichen Ablaufrinne 11 sind oberhalb der zusätzlichen Ablaufrinne 11 Einrichtungen 9 zur Abgabe von Spülmittel, insbesondere Wasser, angeordnet. Das Spülmittel wird vorzugsweise an einem Ort der Ablaufrinne 11 zugeführt, von welchem das dort zugeführte Spülmittel einen möglichst langen Weg bis zur Schaumabführöffnung 7 fließt. Vorzugsweise ist der Zuführort ein Scheitelbereich der Ablaufrinne 11.

Durch die Zuführung von Spülmittel wird einerseits die Fließgeschwindigkeit des Schaums S in den Ablaufrinnen erhöht, andererseits wird eine „Versandung" der zusätzlichen Ablaufrinnen vermieden. Dadurch werden einerseits die Stillstandszei- ten der Flotationszelle verringert, da weniger Instandhaltungsmaßnahmen an den zusätzlichen Ablaufrinnen erforderlich sind, andererseits wird dadurch der Durchsatz an abzuführendem Schaum S aus der Flotationszelle erhöht.

Der in FIG 1 gezeigte Innenbehälter 4 dient im vorliegenden Ausführungsbeispiel einer Sekundärflotation, um die Ausbeute von Erzpartikeln aus der Pulpe P weiter zu erhöhen.

FIG 2 zeigt eine ähnliche Darstellung wie FIG 1. Die in FIG 2 dargestellte Flotationszelle unterscheidet sich von der in FIG 1 dargestellten Flotationszelle durch die Anordnung und Anzahl der zusätzlichen Ablaufrinnen 11, 14 und 15, die in unterschiedlichen Ebenen El, E2 bzw. E3 senkrecht zur Mittenachse M angeordnet sind. Die Ebene El, E2 bzw. E3 wird durch die niedrigste Überlaufkante 6 der jeweiligen zusätzlichen Ablaufrinne 11 bzw. 14 bzw. 15 definiert. Durch eine derartige Anordnung von Ablaufrinnen ist es möglich, eine kaskadisch aufgebaute Flotationszelle zu ermöglichen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gelangt aus dem Innenbehälter 4 austretender Schaum S direkt in eine relativ zur Überlaufkante 6 der äußeren Ablaufrinne 2 erhöht angeordneten zusätzliche Ablaufrinnen 14 bzw. 15.

Der aus dem Innenbehälter 4 austretende Schaum S wird vollständig durch die in FIG 2 dargestellte innersten Ablaufrin- nen 14 bzw. 15 abgeführt. Dadurch wird die Effizienz der Flotationszelle weiter gesteigert. Die Fallhöhe des Schaums wird im Vergleich zur in FIG 1 dargestellten Ausführungsbeispiel verringert. Dadurch tritt beim Aufprall des Schaums S auf die Ablaufrinne 14 bzw. 15 eine geringere Menge an Schaum durch Spritzer aus der Ablaufrinne 14 bzw. 15 auf, verglichen mit dem anlog in FIG 1 ablaufenden Prozess.

Ein derartiges Konzept kann vorteilhafterweise mit einer wie in FIG 1 dargestellten Anordnung von zusätzlichen Ablaufrin- nen kombiniert werden. Ferner kann auch eine Mehrzahl an Innenbehältern vorgesehen werden, welche jeweils Überlaufkanten 6 aufweisen, welche in unterschiedlichen Höhen längs der Mittenachse M angeordnet sind. Vorzugsweise ist jedem Innenbehälter wenigstens eine zusätzliche Ablaufrinne zugeordnet, welche aus dem jeweiligen Innenbehälter auftretenden Schaum aufnimmt. Dadurch wird die Zeit, in welcher Wertstoffpartikel vom Schaum verloren werden können, minimiert.

FIG 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Anordnung von zusätzli- chen Ablaufrinnen 11 bzw. 10, welche konzentrisch zur Mittenachse M des Behälters 1 angeordnet sind. In FIG 3 sind eine erste zusätzliche Ablaufrinne 10 gezeigt sowie eine zweite zusätzliche Ablaufrinne 11, welche in sich geschlossen, kreisringförmig ausgebildet sind. Beide zusätzlichen Ablauf- rinnen 10 bzw. 11 weisen jeweils zwei Schaumabführöffnungen 7 auf. Diese sind jeweils gegenüberliegend angeordnet. Von den Schaumabführöffnungen 7 gelangt der in die jeweilige zusätz- liehe Ablaufrinne 10 bzw. 11 eingetretene Schaum durch Abführrohre 8 in die äußere Ablaufrinne 2.

Zwischen der zusätzlichen Ablaufrinne 10 und der zusätzlichen Ablaufrinne 11 tritt Schaum S nach oben, welcher dann entweder in die zusätzliche Ablaufrinne 10 oder in die zusätzliche Ablaufrinne 11 eintritt. Ebenso tritt zwischen der zusätzlichen Ablaufrinne 11 und der äußeren Ablaufrinne 2 Schaum S an die Oberfläche, welcher dann ebenfalls entweder in die zu- sätzliche Ablaufrinne 11 oder in die äußere Ablaufrinne 2 eintritt .

In einer alternativen Ausgestaltung der zusätzlichen Ablaufrinnen, dargestellt in FIG 4, sind die zusätzlichen Ablauf- rinnen kreisringabschnittsartig ausgebildet und ringartig um die Mittenachse M angeordnet. Die zusätzlichen kreisringab- schnittsartigen Ablaufrinnen sind in FIG 4 mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet. Jede zusätzliche Ablaufrinne 12 weist eine Schaumabführöffnung 7 auf und ist entweder mit einer wei- teren zusätzlichen Ablaufrinne 12 verbunden oder mit der äußeren Ablaufrinne 2. Dabei kann eine Ablaufrinne auch eine Mehrzahl an Schaumabführöffnungen 7 und Abführrohre 8 aufweisen. Durch eine kreisringsegmentförmige Ausbildung der Ablaufrinnen 12 wird eine labyrinthartige Struktur von Über- laufkanten 6 geschaffen, so dass aus der Flotationszelle abzuführender Schaum nach möglichst kurzen Wegstrecken in eine zusätzliche Ablaufrinne 12 bzw. die äußere Ablaufrinne 2 eintreten kann. Dadurch wird eine radiale Oberflächenströmung des Schaums S nicht vollständig unterdrückt, wodurch der Schaum S schneller in eine Ablaufrinne gelangt.

FIG 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Anordnung von zusätzlichen Ablaufrinnen um die Mittenachse M einer Flotationszelle. Hierbei wird einerseits eine zentrisch um die Mittenachse M angeordnete zusätzliche Ablaufrinne 10 vorgesehen. In diese strömt beispielsweise aus dem erhöht angeordneten Innenbehälter 4 austretender Schaum S, welcher über die Überlaufkante 6 und den sich anschließenden Überlaufkragen 5 direkt in die zusätzliche Ablaufrinne 10 abfließt.

Zusätzlich zu der innersten zusätzlichen Ablaufrinne 10, ist eine Mehrzahl an zusätzlichen Ablaufrinnen 13 vorgesehen, welche quadratringartig um die Mittenachse M angeordnet sind. Jede der in FIG 5 geradlinig ausgebildeten zusätzlichen Ablaufrinnen 13 weist eine Schaumabführöffnung 7 auf sowie ein Ablaufrohr 8, welches den in die Rinne 13 eingetretenen Schaum in die äußere Ablaufrinne 2 abführt.

Die Ablaufrohre 8 von der geradlinig ausgebildeten Ablaufrinne 13 und der kreisringförmigen innersten Ablaufrinne 10 können miteinander derart verbunden werden, dass aus beiden Rin- nen 13 bzw. 10 abzuführender Schaum S zumindest abschnittsweise in einem gemeinsamen Ablaufrohr 8 abgeführt wird. Dies gilt unabhängig von der Ausgestaltung der zusätzlichen Ablaufrinnen. Dadurch kann einerseits Material eingespart werden. Ferner werden Strömungswiderstände, welche das Aufstei- gen von Schaum aus der Pulpe beeinträchtigen, verringert.

Claims

Patentansprüche

1. Flotationszelle zur Gewinnung von Wertstoffpartikeln, insbesondere Erzpartikeln, aus einer Pulpe (P), mit einem säu- lenförmigen, eine Mittenachse (M) aufweisenden Behälter (1) zur Aufnahme der Pulpe (P), mit einer Einrichtung (3) zum Aufschäumen der Pulpe, mit einer äußeren Ablaufrinne (2) zur Abführung des Schaums (S), mit wenigstens einer zusätzlichen Ablaufrinne (10, 11, 12, 13, 14, 15) zur Abführung des Schaums (S) , d a d u r c h g e k e n n z ei c h n e t, dass die wenigstens eine zusätzliche Ablaufrinne (10, 11, 12, 13, 14, 15) im Wesentlichen angular ausgerichtet um die Mittenachse (M) angeordnet ist.

2. Flotationszelle nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z ei c h n e t, dass die wenigstens eine zusätzliche Ablaufrinne (10, 11, 12, 13, 14, 15) ringartig um die Mittenachse (M) angeordnet ist.

3. Flotationszelle nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z ei c h n e t, dass die wenigstens eine zusätzliche Ablaufrinne (10, 11, 12, 13, 14, 15) kreisringsegmentartig um die Mittenachse (M) angeordnet ist.

4. Flotationszelle nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z ei c h n e t, dass die wenigstens eine zusätzliche Ablaufrinne (10, 11, 12, 13, 14, 15) vieleckringartig um die Mittenachse (M) angeordnet ist.

5. Flotationszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z ei c h n e t, dass die wenigstens eine Ablaufrinne (10, 11, 12, 13, 14, 15) jeweils in sich geschlossen ausgebildet ist.

6. Flotationszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z ei c h n e t, dass die wenigstens eine zusätzliche Ablaufrinne (10, 11, 12, 13, 14, 15) eine Schaumabführöffnung (7) sowie ein Gefälle in Richtung der Schaumabführöffnung (7) aufweist.

7. Flotationszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, g e k e n n z ei c h n e t durch eine Einrichtung (9) zum

Spülen der wenigstens einen zusätzlichen Ablaufrinne (10, 11,

12, 13, 14, 15) mit einer Flüssigkeit.

8. Flotationszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Mehrzahl an zusätzlichen ringartig, konzentrisch zur Mittenachse (M) angeordneten Ablaufrinnen (10, 11, 12, 13, 14, 15) .

9. Flotationszelle nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z ei c h n e t, dass die Mehrzahl an zusätzlichen Ablaufrinnen (10, 11, 12, 13, 14, 15) in unterschiedlichen, senkrecht zur Mittenachse (M) verlaufenden Ebenen (El, E2, E3) angeordnet ist.

10. Flotationszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, g e k e n n z e i c h n e t durch wenigstens einen relativ zur äußeren Ablaufrinne (2) erhöht angeordneten Innenbehälter (4), wobei der wenigstens eine Innenbehälter (4) relativ zu wenigstens einer zusätzlichen Ablaufrinne (10, 11, 12, 13, 14, 15) derart angeordnet ist, dass aus dem Innenbehälter (4) austretender Schaum (S) in die wenigstens eine zusätzliche Ablaufrinne (10, 11, 12, 13, 14, 15) gelangt.

11. Flotationszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dass die wenigstens eine zusätzliche Ablaufrinne (10, 11, 12,

13, 14, 15) ein Strömungsprofil aufweist, welches aufsteigenden Schaum (S), insbesondere Schaumblasen, in Richtung einer Überlaufkante (6) wenigstens einer der Ablaufrinnen (2, 10, 11, 12, 13, 14, 15) führt.