WO2010149401A1 - Pneumatische flotationsmaschine und flotationsverfahren - Google Patents

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WO2010149401A1
WO2010149401A1 PCT/EP2010/054395 EP2010054395W WO2010149401A1 WO 2010149401 A1 WO2010149401 A1 WO 2010149401A1 EP 2010054395 W EP2010054395 W EP 2010054395W WO 2010149401 A1 WO2010149401 A1 WO 2010149401A1
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WO
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flotation
arrangement
gassing
pneumatic
suspension
Prior art date
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PCT/EP2010/054395
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English (en)
French (fr)
Inventor
Lilla Grossmann
Wolfgang Krieglstein
Sven Menger
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Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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Priority to RU2012102262/03A priority patent/RU2517246C2/ru
Priority to EP10715150A priority patent/EP2445642A1/de
Priority to CA2766531A priority patent/CA2766531A1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/02—Froth-flotation processes
    • B03D1/028—Control and monitoring of flotation processes; computer models therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/24—Pneumatic
    • B03D1/242—Nozzles for injecting gas into the flotation tank

Definitions

  • the invention relates to a pneumatic flotation machine, comprising a housing with a flotation chamber, at least one nozzle arrangement for supplying gas and a suspension in the flotation and at least one gassing arrangement for further supply of gas into the Flotationskam- mer, in the flotation below the at least one Nozzle arrangement is arranged, and at least one adjusting device for changing a position of the at least one gassing arrangement in the flotation chamber.
  • the invention further relates to a process for the flotation of particles from a suspension to form a foam product by means of such a pneumatic flotation machine.
  • Flotation is a physical separation process for the separation of fine-grained mixtures of solids, such as
  • Ores and gait in an aqueous slurry by means of air bubbles due to a different surface wettability of the particles contained in the suspension. It is used for the treatment of soil values and in the processing of preferably mineral substances with a low to medium content of a useful component or of a valuable substance, for example in the form of non-ferrous metals, iron, metals of rare earths and / or precious metals and non-ferrous metals. see mineral resources.
  • WO 2006/069995 A1 describes a flotation machine with a housing, which comprises a flotation chamber, with at least one nozzle arrangement, here referred to as ejectors, furthermore with at least one gassing device, when using air aeration devices or aerators. called, as well as a collecting container for a formed during the flotation foam product.
  • German Patent No. 726,709 describes a device for the pneumatic foam flotation of ores, coal and other minerals, in which height-adjustable air supply pipes are present.
  • Solid introduced via at least one nozzle assembly in a flotation chamber Solid introduced via at least one nozzle assembly in a flotation chamber.
  • the purpose of the reagents is to ensure that, in particular, the valuable particles, which are preferably to be separated off, are rendered hydrophobic in the suspension.
  • the at least one nozzle arrangement is supplied with gas, in particular with air, which comes into contact with the hydrophobic particles in the suspension.
  • the hydrophobic particles adhere to forming gas bubbles, so that the gas bubble structures, also called aeroflocs, float and form the foam product on the surface of the suspension.
  • the foam product is discharged into a collecting container and usually thickened.
  • the quality of the foam product or the separation efficiency of the pneumatic flotation process depends inter alia on the probability of collision between a hydrophobic particle and a gas bubble.
  • the collision probability is influenced inter alia by the position of the at least one gassing device in the flotation chamber.
  • the optimal position has hitherto been selected depending on the properties of the suspension used, such as a volume concentration of solids, an ore content, a mineral composition, a particle size distribution, etc., and the flow conditions in the flotation chamber and over the service life of the flotation machine - to keep.
  • Foam product or the separation efficiency decreases or fluctuates.
  • the object is for the pneumatic flotation machine, comprising a housing with a flotation chamber, at least one nozzle arrangement for supplying gas and a suspension in the flotation and at least one gassing arrangement for further supply of gas into the flotation, which within the flotation and below the At least one nozzle arrangement is arranged, and at least one adjusting device for changing a position of the at least one gassing arrangement within the flotation chamber, achieved in that at least one further Measuring device for analyzing a foam product formed and / or the suspension is present and at least one arithmetic unit is present, which is connected to the at least one measuring device, wherein the at least one computer unit is set, from an analysis value supplied by the at least one measuring device to a manipulated variable calculate and output, according to which the position of the at least one gassing arrangement is variable by means of the at least one adjusting device.
  • the object is achieved for the method for flotation of particles from a suspension to form a foam product by means of a pneumatic flotation machine according to the invention, wherein a position of the at least one Bega- sungsa Vietnamesesan whatsoever is changed within the flotation by means of at least one adjustment during flotation, solved by means of the at least one measuring device is carried out an analysis of the foam product and / or the suspension and the position of the at least one gassing arrangement in the flotation chamber is changed by means of the at least one adjusting device in dependence on the analysis.
  • the flotation machine according to the invention and the method according to the invention make it possible to continuously change the position of the at least one gassing arrangement during operation of the flotation machine and to flexibly adapt to changing influencing variables, in particular changing properties of the suspension used and flow conditions in the flotation chamber. This allows a
  • the at least one gassing arrangement by means of which gas, but no suspension is introduced into the flotation chamber, the amount of gas can be varied as needed and greatly increased, without a supply amount of suspension would have to be changed in the flotation chamber. This makes the flotation process more uniform and increases the yield to a surprising extent.
  • the monitoring of changes in the suspension and / or the foam product can be automated in a simple manner.
  • there is a permanent monitoring of the foam product and / or the suspension so that rapid changes in the influencing variables can be reacted.
  • the position of the at least one gassing arrangement in the flotation chamber is preferably changed by means of the at least one adjusting device as a function of the analysis such that a maximum separation performance of the flotation machine is achieved at all times.
  • the manipulated variable calculated by the at least one arithmetic unit enables an immediate and particularly rapid optimization of the position of the at least one gassing arrangement, since the adjusting device only has to be adjusted by the amount predetermined by the manipulated variable. This significantly increases the yield overall.
  • the at least one adjusting device is also connected to the at least one arithmetic unit, wherein the position of the at least one gassing arrangement can be automatically changed as a function of the manipulated variable by means of the at least one adjusting device.
  • the at least one adjusting device preferably has a drive motor which changes the position of the at least one gassing device in the flotation chamber in accordance with the manipulated variable.
  • the adjusting device may also be manually operable and, for example, a crank, a lever or the like operatively connected to a linkage, in particular toothed rod, a cable system or the like.
  • the position of the at least one gassing arrangement can be changed in particular vertically and / or horizontally by means of the at least one adjusting device. As a result, the path traveled by the gas bubbles when floating in the direction of the surface in the suspension, changed and thereby extended or shortened.
  • the at least one gassing arrangement preferably comprises a gas supply line, a gas distribution system and at least two Gaseinströmdüsen.
  • the gas in particular air, is guided via the gas supply line into the flotation chamber, fed into the gas distributor system and distributed therein to equal proportions of the individual gas inlet nozzles.
  • a gassing arrangement is formed only from a gas inlet nozzle, which is connected directly to its own gas supply line. On the gas distribution system can be omitted.
  • a gassing arrangement can be arranged, for example, directly movably on the wall of the housing in the region of the flotation chamber.
  • the housing has a cylindrical housing section whose axis of symmetry is arranged vertically, wherein the position of the at least one gassing arrangement within the cylindrical housing section can be changed.
  • the position of the at least one gassing arrangement within the cylindrical housing section in the direction of the symmetry axis is variable by a maximum of 50% of the height of the cylindrical housing section.
  • the gas supply line of the at least one gassing arrangement is in this case preferably arranged along the axis of symmetry and centered on this. This creates an optimal range of motion and allows a particularly simple and uncomplicated position change of the gassing arrangement.
  • the at least one measuring device can be located in or outside the housing. To minimize the reaction time To achieve ten, it has proven useful when the at least one measuring device is disposed within the housing.
  • an analysis of the foam product and / or the suspension is carried out in the method according to the invention and the position of the at least one gassing arrangement in the flotation chamber is changed by means of the at least one adjusting device as a function of the analysis.
  • the continuous monitoring of the influencing variables makes possible a direct and timely adaptation of the position of the at least one gassing arrangement when they are changed.
  • a manipulated variable is calculated and output by means of the at least one arithmetic unit, according to which the position of the at least one gassing arrangement is changed.
  • the position of the at least one gassing arrangement is automatically changed as a function of the manipulated variable.
  • FIGS. 1 and 2 are intended to illustrate, by way of example, a flotation machine according to the invention and its mode of operation. So shows 1 shows schematically a pneumatic flotation machine in a sectional view; and
  • FIG. 2 shows a plan view of the pneumatic flotation machine according to FIG. 1
  • the 1 shows a pneumatic flotation machine 100 with a housing 1, which comprises a flotation chamber 3. Within the flotation chamber 3 is a foam channel 2 with nozzle 7 for discharging the foam product formed.
  • the flotation chamber 3 is equipped with at least one nozzle arrangement 4 for supplying gas, in particular air, and a suspension into the flotation chamber 3.
  • the housing 1 has a cylindrical housing portion Ia, at the lower end of a gassing arrangement 5 is arranged.
  • the housing 1 furthermore has a bottom discharge opening 6.
  • the upper edge of the outer wall of the housing 1 is located above the upper edge of the foam channel 2, whereby an overflow of the foam product on the upper edge of the housing 1 is excluded.
  • Particles of the suspension which are provided, for example, with an insufficiently hydrophobized surface or have not collided with a gas bubble and hydrophilic particles sink in the direction of the bottom discharge opening 6.
  • additional gas in particular air
  • the foam product passes from the flotation chamber 3 into the foam channel 2 and is discharged via the connecting piece 7 and optionally thickened.
  • the gassing device 5 comprises a gas supply line 5a, a gas distributor system 5b and four gas inlet nozzles 5c.
  • a schematically illustrated adjusting device 9 acts here on the gas supply line 5a to the position of the gassing assembly 5 in the flotation chamber 3, in particular by vertical (see double arrow) raising or lowering.
  • a measuring device 10 is arranged, by means of which, for example, an analysis of the
  • Foam height of the foam product in the foam channel 2 or a solids content of the foam product is performed.
  • the measuring device 10 is connected via a data line 8a to a computing unit 11, via which analysis or measured values determined during the analysis are transmitted to the arithmetic unit 11. Comparative values are stored in the arithmetic unit 11, with which the measured values are compared. If an impermissibly large deviation of the measured values from the comparison values is determined, the arithmetic unit 11 calculates and outputs a manipulated variable which specifies a required change in the position of the gassing arrangement 5. The required change in position can now be carried out manually, for example, by means of the adjusting device 9.
  • the manipulated variable can be transmitted to the adjusting device 9 via a further data line 8b and the required change in position can be carried out automatically by means of the adjusting device 9.
  • FIG. 2 shows the pneumatic flotation machine 100 in a top view, although the representation of the adjusting device 9, the measuring device 10 and the arithmetic unit 11 has been omitted here for the sake of clarity.
  • the pneumatic flotation machine shown in FIGS. 1 and 2 is merely one example of a multiplicity of suitable flotation machines which a skilled person can equip according to the invention.
  • suitable flotation machines with respect to the design and arrangement of the foam collector, the number of nozzle arrangements for injecting suspension and gas, the number, arrangement and operation of the adjustment for varying the position of the gassing (s), the number, type and arrangement of measuring devices, the design of the gassing arrangement, etc., without departing from the spirit of the invention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Flotationsmaschine (100), umfassend ein Gehäuse (1) mit einer Flotationskammer (3), mindestens eine Düsenanordnung (4) zur Zuführung von Gas und einer Suspension in die Flotationskammer sowie mindestens eine Begasungsanordnung (5) zur weiteren Zuführung von Gas in die Flotationskammer (3), welche innerhalb der Flotationskammer (3) und unterhalb der mindestens einen Düsenanordnung (4) angeordnet ist, wobei weiterhin mindestens eine Verstelleinrichtung (9) zur Veränderung einer Position der mindestens einen Begasungsanordnung (5) in der Flotationskammer (3) vorhanden ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Flotationsverfahren unter Verwendung einer derartigen Flotationsmaschine.

Description

Beschreibung
Pneumatische Flotationsmaschine und Flotationsverfahren
Die Erfindung betrifft eine pneumatische Flotationsmaschine, umfassend ein Gehäuse mit einer Flotationskammer, mindestens eine Düsenanordnung zur Zuführung von Gas und einer Suspension in die Flotationskammer sowie mindestens eine Begasungsanordnung zur weiteren Zuführung von Gas in die Flotationskam- mer, die in der Flotationskammer unterhalb der mindestens einen Düsenanordnung angeordnet ist, und mindestens eine Verstelleinrichtung zur Veränderung einer Position der mindestens einen Begasungsanordnung in der Flotationskammer. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Flotation von Partikeln aus einer Suspension unter Ausbildung eines Schaumprodukts mittels einer derartigen pneumatischen Flotationsmaschine .
Die Flotation ist ein physikalisches Trennverfahren zur Tren- nung feinkörniger Feststoffgemenge, wie beispielsweise von
Erzen und Gangart, in einer wässrigen Aufschlämmung bzw. Suspension mit Hilfe von Luftbläschen aufgrund einer unterschiedlichen Oberflächenbenetzbarkeit der in der Suspension enthaltenen Partikel. Sie wird zur Aufbereitung von Boden- schätzen und bei der Verarbeitung von vorzugsweise mineralischen Stoffen mit einem niedrigen bis mittleren Gehalt an einer Nutzkomponente bzw. eines Wertstoffs verwendet, beispielsweise in Form von Nichteisenmetallen, Eisen, Metallen der seltenen Erden und/oder Edelmetallen sowie nichtmetalli- sehen Bodenschätzen.
Pneumatische Flotationsmaschinen sind bekannt. Die WO 2006/069995 Al beschreibt eine Flotationsmaschine mit einem Gehäuse, das eine Flotationskammer umfasst, mit mindes- tens einer Düsenanordnung, hier als Ejektoren bezeichnet, weiterhin mit mindestens einer Begasungseinrichtung, bei Verwendung von Luft Belüftungseinrichtungen oder Aeratoren ge- nannt, sowie einem Sammelbehälter für ein bei der Flotation gebildetes Schaumprodukt.
Die DE 33 12 070 Al beschreibt eine Flotationszelle, bei der eine Begasung der Trübe mittels Begasungsvorrichtungen außerhalb der Trübe erfolgt, wobei die Einströmrichtung der begas- ten Trübe in Höhen- und/oder Seitenrichtung veränderbar ist.
Die deutsche Patentschrift mit der Nr. 726 709 beschreibt ei- ne Vorrichtung zur pneumatischen Schaum-Schwimmaufbereitung von Erzen, Kohle und anderen Minerialien, bei der höhenverstellbare Luftzuführungsrohre vorhanden sind.
Bei der pneumatischen Flotation wird generell eine mit Rea- genzien versetzte Suspension aus Wasser und feinkörnigem
Feststoff über mindestens eine Düsenanordnung in eine Flotationskammer eingebracht. Die Reagenzien sollen bewirken, dass insbesondere die wertvollen, bevorzugt abzutrennenden Partikel in der Suspension hydrophob ausgebildet werden. Gleich- zeitig mit der Suspension wird der mindestens einen Düsenanordnung Gas, insbesondere Luft, zugeführt, das mit den hydrophoben Partikeln in der Suspension in Berührung kommt. Die hydrophoben Partikel haften an sich bildenden Gasbläschen an, so dass die Gasbläschen-Gebilde, auch Aeroflocken genannt, aufschwimmen und an der Oberfläche der Suspension das Schaumprodukt bilden. Das Schaumprodukt wird in einen Sammelbehälter ausgetragen und üblicherweise noch eingedickt.
Es hat sich gezeigt, dass die Qualität des Schaumprodukts bzw. der Trennerfolg des Verfahrens der pneumatischen Flotation unter anderem von der Kollisionswahrscheinlichkeit zwischen einem hydrophoben Partikel und einem Gasbläschen abhängt. Je höher die Kollisionswahrscheinlichkeit, desto größer ist die Anzahl an hydrophoben Partikeln, die an einem Gasbläschen anhaften, an die Oberfläche aufsteigen und zusammen mit den Partikeln das Schaumprodukt bilden. Die Kollisionswahrscheinlichkeit wird unter anderem durch die Position der mindestens einen Begasungseinrichtung in der Flotationskammer beeinflusst. Dabei wird die optimale Position bisher in Abhängigkeit von den Eigenschaften der einge- setzten Suspension, wie beispielsweise einer Volumenkonzentration an Feststoff, einem Erzgehalt, einer Mineralienzusammensetzung, einer Partikelgrößenverteilung usw., sowie den Strömungsverhältnissen in der Flotationskammer einmal ausgewählt und über die Betriebsdauer der Flotationsmaschine bei- behalten.
Es hat sich nun gezeigt, dass sich diese Einflussgrößen auch während der Betriebsdauer häufig ändern, so dass die einmal gewählte Position der mindestens einen Begasungseinrichtung nicht mehr dem Optimum entspricht und die Qualität des
Schaumprodukts bzw. die Trennleistung abnimmt oder schwankt.
So wurde bisher unter anderem eine Änderung einer Zugabemenge oder Art an Reagenzien vorgenommen, um einer Änderung der Einflussgrößen entgegenzuwirken. Diese Maßnahmen sind jedoch nur begrenzt geeignet, die Qualität des Schaumprodukts bzw. den Trennerfolg aufrechtzuerhalten.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine pneumatische Flota- tionsmaschine bzw. ein Flotationsverfahren bereitzustellen, welche (s) bei einer Änderung der Einflussgrößen eine verbesserte Trennleistung erzielt.
Die Aufgabe wird für die pneumatische Flotationsmaschine, um- fassend ein Gehäuse mit einer Flotationkammer, mindestens eine Düsenanordnung zur Zuführung von Gas und einer Suspension in die Flotationskammer sowie mindestens eine Begasungsanordnung zur weiteren Zuführung von Gas in die Flotationskammer, welche innerhalb der Flotationskammer und unterhalb der min- destens einen Düsenanordnung angeordnet ist, und mindestens eine Verstelleinrichtung zur Veränderung einer Position der mindestens einen Begasungsanordnung innerhalb der Flotationskammer, dadurch gelöst, dass weiterhin mindestens eine Messeinrichtung zur Analyse eines gebildeten Schaumprodukts und/oder der Suspension vorhanden ist und mindestens eine Recheneinheit vorhanden ist, die mit der mindestens einen Messeinrichtung verbunden ist, wobei die mindestens eine Rechen- einheit eingerichtet ist, aus von der mindestens einen Messeinrichtung gelieferten Analysewerten eine Stellgröße zu errechnen und auszugeben, gemäß welcher die Position der mindestens einen Begasungsanordnung mittels der mindestens einen Verstelleinrichtung veränderbar ist.
Die Aufgabe wird für das Verfahren zur Flotation von Partikeln aus einer Suspension unter Ausbildung eines Schaumprodukts mittels einer erfindungsgemäßen pneumatischen Flotationsmaschine, wobei eine Position der mindestens einen Bega- sungsanordnung innerhalb der Flotationskammer mittels der mindestens einen Verstelleinrichtung während der Flotation verändert wird, gelöst, indem mittels der mindestens einen Messeinrichtung eine Analyse des Schaumprodukts und/oder der Suspension durchgeführt wird und die Position der mindestens einen Begasungsanordnung in der Flotationskammer mittels der mindestens einen Verstelleinrichtung in Abhängigkeit von der Analyse verändert wird.
Die erfindungsgemäße Flotationsmaschine und das erfindungsge- mäße Verfahren ermöglichen es, die Position der mindestens einen Begasungsanordnung während des Betriebs der Flotationsmaschine kontinuierlich zu verändern und an sich ändernde Einflussgrößen, insbesondere sich verändernde Eigenschaften der eingesetzten Suspension und Strömungsverhältnisse in der Flotationskammer, flexibel anzupassen. Dies ermöglicht eine
Positionierung der mindestens einen Begasungseinrichtung derart, dass die Gasbläschen zu jeder Zeit direkt in die Strömungslinie (n) abgegeben werden, die eine erhöhte Anzahl an Partikeln trägt/tragen. Dadurch wird die Kollisionswahr- scheinlichkeit zwischen einem Gasbläschen und einem hydrophoben Partikel kontinuierlich auf einem gleichbleibend hohen Niveau gehalten und dadurch der Trennerfolg trotz sich ändernder Einflussgrößen beibehalten oder sogar noch gestei- gert. Die Trennleistung der Flotationsmaschine kann in Abhängigkeit von den Analysewerten demnach online optimiert werden. Es resultiert eine Erhöhung der Gesamtausbeute bei der Flotation bei optimaler Ausnutzung der Anlagenkapazität.
Durch die mindestens eine Begasungsanordnung, mittels welcher Gas, jedoch keine Suspension in die Flotationskammer eingebracht wird, kann die Menge an Gas nach Bedarf variiert und stark erhöht werden, ohne dass eine Zufuhrmenge an Suspension in die Flotationskammer verändert werden müsste. Dies vergleichmäßigt den Flotationsprozess und erhöht die Ausbeute in überraschendem Maße.
Auf eine Änderung der Zugabemenge an Reagenzien zur Suspensi- on kann gegebenenfalls verzichtet und zusätzliche Kosten für einen übermäßigen Reagenzieneinsatz vermieden werden. Bei einer Änderung der Einflussgrößen kann eine Kombination des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Anpassung der Zugabemenge und/oder Art an Reagenzien die Leistungsfähigkeit der FIo- tationsmaschine aber häufig noch weiter erhöhen.
Bereits bestehende Flotationsmaschinen können in einfacher Weise entsprechend aufgerüstet und dadurch deren Leistungsfähigkeit erhöht werden.
Mittels der mindestens einen Messeinrichtung zur Analyse eines gebildeten Schaumprodukts und/oder der Suspension kann die Überwachung von Veränderungen der Suspension und/oder des Schaumprodukts in einfacher Weise automatisiert werden. Ins- besondere erfolgt eine permanente Überwachung des Schaumprodukts und/oder der Suspension, damit auf schnelle Veränderungen der Einflussgrößen reagiert werden kann.
Die Position der mindestens einen Begasungsanordnung in der Flotationskammer wird mittels der mindestens einen Verstelleinrichtung in Abhängigkeit von der Analyse bevorzugt derart verändert, dass jederzeit eine maximale Trennleistung der Flotationsmaschine erreicht wird. Die von der mindestens einen Recheneinheit errechnete Stellgröße ermöglicht eine unmittelbare und besonders schnelle Optimierung der Position der mindestens einen Begasungsanord- nung, da die Verstelleinrichtung nur noch um das von der Stellgröße vorgegebene Maß verstellt werden muss. Dadurch wird die Ausbeute insgesamt merklich erhöht.
Insgesamt verbessert sich demnach die Ausbringleistung der Flotationsmaschine beträchtlich. Der kontinuierliche Betrieb erfordert keinerlei Bedienpersonal vor Ort und die Vorrichtung ist äußert betriebssicher. Dadurch können Personalkosten eingespart werden.
Bevorzugt ist auch die mindestens eine Verstelleinrichtung mit der mindestens einen Recheneinheit verbunden, wobei mittels der mindestens einen Verstelleinrichtung die Position der mindestens einen Begasungsanordnung in Abhängigkeit von der Stellgröße automatisch veränderbar ist. Dazu weist die mindestens eine Verstelleinrichtung bevorzugt einen Antriebsmotor auf, der gemäß der Stellgröße die Position der mindestens einen Begasungseinrichtung in der Flotationskammer verändert .
Die Verstelleinrichtung kann alternativ auch manuell betätigbar sein und beispielsweise eine Kurbel, einen Hebel oder dergleichen wirkverbunden mit einem Gestänge, insbesondere Zahngestänge, ein Seilzugsystem oder dergleichen umfassen.
Die Position der mindestens einen Begasungsanordnung ist mittels der mindestens einen Verstelleinrichtung insbesondere vertikal und/oder horizontal veränderbar. Dadurch wird der Weg, den die Gasbläschen beim Aufschwimmen in Richtung der Oberfläche in der Suspension zurücklegen, verändert und dabei verlängert oder verkürzt.
Die mindestens eine Begasungsanordnung umfasst bevorzugt eine Gaszufuhrleitung, ein Gasverteilersystem und mindestens zwei Gaseinströmdüsen. Das Gas, insbesondere Luft, wird dabei über die Gaszuführleitung in die Flotationskammer geführt, in das Gasverteilersystem eingespeist und darin zu möglichst gleichen Anteilen an die einzelnen Gaseinströmdüsen verteilt.
Dabei wird auch eine Veränderung lediglich oder im Wesentlichen der Position der Gaseinströmdüsen einer derartigen Begasungsanordnung bereits als eine Veränderung der Position der Begasungsanordnung verstanden. Die Position der Gaszufuhrlei- tung und/oder des Gasverteilersystems bleibt dabei im Wesentlichen gleich.
Alternativ ist es möglich, dass eine Begasungsanordnung lediglich aus einer Gaseinströmdüse gebildet ist, die direkt an eine eigene Gaszufuhrleitung angeschlossen ist. Auf das Gasverteilersystem kann dabei verzichtet werden. Eine derartige Begasungsanordnung kann beispielsweise unmittelbar an der Wandung des Gehäuses im Bereich der Flotationskammer beweglich angeordnet sein.
Das Gehäuse weist in einer bevorzugten Ausführungsform einen zylindrischen Gehäuseabschnitt auf, dessen Symmetrieachse vertikal angeordnet ist, wobei die Position der mindestens einen Begasungsanordnung innerhalb des zylindrischen Gehäuse- abschnitts veränderbar ist. Insbesondere ist dabei die Position der mindestens einen Begasungsanordnung innerhalb des zylindrischen Gehäuseabschnitts in Richtung der Symmetrieachse um maximal 50% der Höhe des zylindrischen Gehäuseabschnitts veränderbar.
Die Gaszufuhrleitung der mindestens einen Begasungsanordnung wird hierbei vorzugsweise entlang der Symmetrieachse und auf dieser zentriert angeordnet. Dies schafft einen optimalen Bewegungsspielraum und ermöglicht eine besonders einfache und unkomplizierte Positionsänderung der Begasungsanordnung.
Die mindestens eine Messeinrichtung kann sich im oder außerhalb des Gehäuses befinden. Um möglichst kurze Reaktionszei- ten zu erzielen, hat es sich bewährt, wenn die mindestens eine Messeinrichtung innerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
Mittels der mindestens einen Messeinrichtung wird bei dem er- findungsgemäßen Verfahren eine Analyse des Schaumprodukts und/oder der Suspension durchgeführt und die Position der mindestens einen Begasungsanordnung in der Flotationskammer mittels der mindestens einen Verstelleinrichtung in Abhängigkeit von der Analyse verändert. Die kontinuierliche Überwa- chung der Einflussgrößen ermöglicht bei deren Änderung eine direkte und zeitnahe Anpassung der Position der mindestens einen Begasungsanordnung.
Aus den, von der mindestens einen Messeinrichtung bereitge- stellten Analysewerten wird mittels der mindestens einen Recheneinheit eine Stellgröße errechnet und ausgegeben, gemäß welcher die Position der mindestens einen Begasungsanordnung verändert wird. Insbesondere wird die Position der mindestens einen Begasungsanordnung in Abhängigkeit von der Stellgröße automatisch verändert.
Es hat sich bewährt, wenn mittels der mindestens einen Messeinrichtung eine Analyse einer Schaumhöhe des Schaumprodukts und/oder eines Feststoffgehalts des Schaumprodukts und/oder eines Wertstoffgehalts des Schaumprodukts und/oder einer Blasengröße an der Oberfläche des Schaumprodukts und/oder eines Feststoffgehalts der Suspension durchgeführt wird. Alternativ können auch die Viskosität der Suspension, deren Wertstoffgehalt, usw. analysiert werden, um einen Rückschluss auf die optimale Position der mindestens einen Begasungseinrichtung, insbesondere deren Gaseinströmdüsen, in der Suspension zu ermöglichen .
Die Figuren 1 und 2 sollen beispielhaft eine erfindungsgemäße Flotationsmaschine und deren Funktionsweise erläutern. So zeigt FIG 1 schematisch eine pneumatische Flotationsmaschine im Schnittbild; und
FIG 2 eine Draufsicht auf die pneumatische Flotationsmaschine gemäß FIG 1.
FIG 1 zeigt eine pneumatische Flotationsmaschine 100 mit einem Gehäuse 1, das eine Flotationskammer 3 umfasst. Innerhalb der Flotationskammer 3 befindet sich eine Schaumrinne 2 mit Stutzen 7 zum Austragen des gebildeten Schaumproduktes. Die Flotationskammer 3 ist mit mindestens einer Düsenanordnung 4 zur Zuführung von Gas, insbesondere Luft, und einer Suspension in die Flotationskammer 3 ausgestattet. Das Gehäuse 1 weist einen zylindrischen Gehäuseabschnitt Ia auf, an dessen unterem Ende eine Begasungsanordnung 5 angeordnet ist. Das Gehäuse 1 weist weiterhin eine Bodenaustragsöffnung 6 auf. Die Oberkante der Aussenwandung des Gehäuses 1 befindet sich oberhalb der Oberkante der Schaumrinne 2, wodurch ein Überlauf des Schaumproduktes über die Oberkante des Gehäuses 1 ausgeschlossen ist. Partikel der Suspension, die beispielsweise mit einer nicht ausreichend hydrophobierten Oberfläche versehen sind oder nicht mit einem Gasbläschen kollidiert sind sowie hydrophile Partikel sinken in Richtung der Bodenaustragsöffnung 6 ab. Mittels der Begasungseinrichtung 5 wird in den zylindrischen Gehäuseabschnitt Ia zusätzliches Gas, insbesondere Luft, eingeblasen, so dass weitere hydrophobe Partikel daran gebunden werden und aufsteigen. Im Idealfall sinken vor allem die hydrophilen Partikel weiter ab und werden über die Bodenaustragsöffnung 6 ausgetragen. Das Schaum- produkt gelangt aus der Flotationskammer 3 in die Schaumrinne 2 und wird über die Stutzen 7 abgeführt und gegebenenfalls eingedickt .
Die Begasungseinrichtung 5 umfasst in dieser Ausführungsform eine Gaszuführleitung 5a, ein Gasverteilersystem 5b und vier Gaseinströmdüsen 5c. Eine schematisch dargestellte Verstelleinrichtung 9 greift hier an der Gaszufuhrleitung 5a an, um die Position der Begasungsanordnung 5 in der Flotationskammer 3 zu verändern, hier insbesondere durch vertikales (siehe Doppelpfeil) Anheben oder Absenken.
Oberhalb der Schaumrinne 2 ist eine Messeinrichtung 10 ange- ordnet, mittels welcher beispielsweise eine Analyse der
Schaumhöhe des Schaumprodukts in der Schaumrinne 2 oder eines Feststoffgehalts des Schaumprodukts durchgeführt wird.
Die Messeinrichtung 10 ist über eine Datenleitung 8a mit ei- ner Recheneinheit 11 verbunden, über welche bei der Analyse ermittelte Analyse- bzw. Messwerte an die Recheneinheit 11 übermittelt werden. In der Recheneinheit 11 sind Vergleichwerte hinterlegt, mit denen die Messwerte verglichen werden. Wird eine unzulässig große Abweichung der Messwerte von den Vergleichswerten ermittelt, wird von der Recheneinheit 11 eine Stellgröße errechnet und ausgegeben, die eine erforderliche Veränderung der Position der Begasungsanordnung 5 vorgibt. Die erforderliche Positionsänderung kann nun beispielsweise manuell mittels der Verstelleinrichtung 9 durchgeführt werden.
Alternativ kann die Stellgröße über eine weitere Datenleitung 8b an die Verstelleinrichtung 9 übermittelt werden und die erforderliche Positionsänderung automatisch mittels der Ver- Stelleinrichtung 9 durchgeführt werden.
FIG 2 zeigt die pneumatische Flotationsmaschine 100 in der Draufsicht, wobei hier allerdings der Übersichtlichkeit halber auf die Darstellung der Verstelleinrichtung 9, der Mess- einrichtung 10 und der Recheneinheit 11 verzichtet wurde.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte pneumatische Flotationsmaschine stellt dabei lediglich ein Beispiel aus einer Vielzahl an geeigneten Flotationsmaschinen dar, die ein Fach- mann erfindungsgemäß ausstatten kann. So können sich geeignete Flotationsmaschinen hinsichtlich der Ausgestaltung und Anordnung des Schaumsammlers, der Anzahl an Düsenanordnungen zum Eindüsen von Suspension und Gas, der Anzahl, Anordnung und Funktionsweise der Verstelleinrichtungen zur Veränderung der Position der Begasungseinrichtung (en) , der Anzahl, Art und Anordnung von Messeinrichtungen, der Ausgestaltung der Begasungsanordnung usw. unterscheiden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Pneumatische Flotationsmaschine (100), umfassend ein Gehäuse (1) mit einer Flotationskammer (3), mindestens eine Du- senanordnung (4) zur Zuführung von Gas und einer Suspension in die Flotationskammer (3) sowie mindestens eine Begasungsanordnung (5) zur weiteren Zuführung von Gas in die Flotationskammer (3), welche innerhalb der Flotationskammer (3) und unterhalb der mindestens einen Düsenanordnung (4) ange- ordnet ist, und weiterhin mindestens eine Verstelleinrichtung (9) zur Veränderung einer Position der mindestens einen Begasungsanordnung (5) in der Flotationskammer (3), wobei weiterhin mindestens eine Messeinrichtung (10) zur Analyse eines gebildeten Schaumprodukts und/oder der Suspension vorhanden ist und mindestens eine Recheneinheit (11) vorhanden ist, die mit der mindestens einen Messeinrichtung (10) verbunden ist, und wobei die mindestens eine Recheneinheit (11) eingerichtet ist, aus von der mindestens einen Messeinrichtung (10) gelieferten Analysewerten eine Stellgröße zu errechnen und aus- zugeben, gemäß welcher die Position der mindestens einen Begasungsanordnung (5) mittels der mindestens einen Verstelleinrichtung (9) veränderbar ist.
2. Pneumatische Flotationsmaschine nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Verstelleinrichtung (9) mit der mindestens einen Recheneinheit (11) verbunden ist, und wobei mittels der mindestens einen Verstelleinrichtung (9) die Position der mindestens einen Begasungsanordnung (5) in Abhängigkeit von der Stellgröße automatisch veränderbar ist.
3. Pneumatische Flotationsmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Position der mindestens einen Begasungsanordnung (5) mittels der mindestens einen Verstelleinrichtung (9) vertikal und/oder horizontal veränderbar ist.
4. Pneumatische Flotationsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die mindestens eine Begasungsanordnung (5) eine Gaszufuhrleitung (5a), ein Gasverteilersystem (5b) und mindestens zwei Gaseinströmdüsen (5c) umfasst.
5. Pneumatische Flotationsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Gehäuse (1) einen zylindrischen Gehäuseabschnitt (Ia) aufweist, dessen Symmetrieachse vertikal angeordnet ist, und wobei die Position der mindestens einen Begasungsanordnung (5) innerhalb des zylindrischen Gehäuseabschnitts (Ia) veränderbar ist.
6. Pneumatische Flotationsmaschine nach Anspruch 5, wobei die Position der mindestens einen Begasungsanordnung (5) innerhalb des zylindrischen Gehäuseabschnitts (Ia) in Richtung der Symmetrieachse um maximal 50% der Höhe des zy- lindrischen Gehäuseabschnitts (Ia) veränderbar ist
7. Pneumatische Flotationsmaschine nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei die Gaszufuhrleitung (5a) entlang der Symmetrieachse und auf dieser zentriert angeordnet ist.
8. Pneumatische Flotationsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die mindestens eine Messeinrichtung (10) sich im Gehäuse (1) befindet.
9. Verfahren zur Flotation von Partikeln aus einer Suspension unter Ausbildung eines Schaumprodukts mittels einer pneumatischen Flotationsmaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Position der mindestens einen Begasungsanordnung (5) innerhalb der Flotationskammer (3) mittels der min- destens einen Verstelleinrichtung (9) während der Flotation verändert wird, und wobei mittels der mindestens einen Messeinrichtung (10) eine Analyse des Schaumprodukts und/oder der Suspension durchgeführt wird und die Position der mindestens einen Begasungsanordnung (5) in der Flotationskammer (3) mit- tels der mindestens einen Verstelleinrichtung (9) in Abhängigkeit von der Analyse verändert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Position der mindestens einen Begasungsanordnung (5) in der Flotationskammer (3) mittels der mindestens einen Verstelleinrichtung (9) in Abhängigkeit von der Analyse derart verändert wird, dass jeder- zeit eine maximale Trennleistung der Flotationsmaschine erreicht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, wobei aus, von der mindestens einen Messeinrichtung (10) bereitgestellten Analysewerten mittels der mindestens einen Recheneinheit (11) eine Stellgröße errechnet und ausgegeben wird, gemäß welcher die Position der mindestens einen Begasungsanordnung (5) verändert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Position der mindestens einen Begasungsanordnung (5) in Abhängigkeit von der Stellgröße automatisch verändert wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei mit- tels der mindestens einen Messeinrichtung (10) eine Analyse einer Schaumhöhe des Schaumprodukts und/oder eines Feststoffgehalts des Schaumprodukts und/oder eines Wertstoffgehalts des Schaumprodukts und/oder einer Blasengröße an der Oberfläche des Schaumprodukts und/oder eines Feststoffgehalts der Suspension durchgeführt wird.
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