DE19915735C2 - Säulen-Flotationsvorrichtung - Google Patents

Säulen-Flotationsvorrichtung

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DE19915735C2 DE1999115735 DE19915735A DE19915735C2 DE 19915735 C2 DE19915735 C2 DE 19915735C2 DE 1999115735 DE1999115735 DE 1999115735 DE 19915735 A DE19915735 A DE 19915735A DE 19915735 C2 DE19915735 C2 DE 19915735C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Flotationsvorrichtung zur Tren­ nung von Stoffen oder Stoffgemischen aus Suspensionen zur Bildung mindestens einer stoffreichen und stoffarmen Fraktion mit einem säulenartigen Separationstank, der unten einen Sus­ pensionseinlaß sowie mehrere übereinander angeordnete schräg angeordnete Lamellen, einen ersten Ausgang für die stoffarme Fraktion sowie einen im oberen Bereich angeordneten zweiten Ausgang für die stoffreiche Fraktion umfaßt.
Eine derartige Flotationsvorrichtung ist aus der Publikation "Wochenblatt für Papierfabrikation", 1998, Heft 13, Seite 660 bekannt. Eine derartige Anordnung besitzt gegenüber herkömm­ lichen Flotationsanordnungen mit im wesentlichen horizontaler Suspensionsströmung den Vorteil eines wesentlich geringeren Flächenbedarfs für die Aufstellung, wohingegen die dafür er­ forderliche erheblich größere Höhe meist unkritisch ist. Bei dieser Anordnung strömt eine Suspension entlang der Außen­ wände eines zylindrischen Behälters nach oben, wobei das Klarwasser zwischen mehreren beabstandeten Trennkonen radial nach innen in eine zentrische Sammelleitung eintritt und ab­ geführt werden kann. Ein Nachteil dieser vorbekannten Anord­ nung besteht allerdings darin, daß die Klarwasserströmung aufgrund der Strömungsrichtung nach innen eine zunehmende Strömungsgeschwindigkeit erfährt, wodurch die eigentlich nach oben strömenden, abzutrennenden Partikel eine Tendenz haben, mitgerissen zu werden. Damit sinkt der Wirkungsgrad der Stofftrennung. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß auf­ einanderfolgende Trennvorgänge, sei es Flotationsvorgänge oder Kopplungen von Flotations- und Filtrationsvorgängen die separate Installation getrennter Baugruppen erfordert, die dann hintereinander geschlossen werden.
Weitere Säulen-Flotationsvorrichtungen sind aus der US 5467876 und der US 5294003 bekannt.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Flotationsvorrichtung zu schaffen, welche die oben genannten Nachteile vermeidet und sich insbesondere durch eine wirksame Trennung der gewünschten Stoffe der Sus­ pension in eine stoffarme und eine stoffreiche Fraktion aus­ zeichnet. Darüber hinaus soll die Anordnung auch die kompakte funktionelle Hintereinanderschaltung mehrerer Trennstufen er­ möglichen.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die wesentlichsten Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß durch die Anordnung der Vertikalströmung nach radial oben und die Anordnung der Lamellen radial außerhalb der Hauptströmung die Strömung der stoffarmen Fraktion nach radial außen ge­ richtet ist und sich damit zunehmend verlangsamt, was eine bessere Abtrennung der Partikel bewirkt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die stoffarme Fraktion am Außenumfang, also hinter den stromabwärtigen Kanten der Lamellen gesammelt wird, wodurch mit geringem Platzbedarf weitere Trennstufen vorgesehen werden können, sei es als weitere Flotations- oder als Filtrationsstufen. Durch eine gezielte kaskadenartige Aufeinanderfolge mehrerer Trennstufen, insbesondere von Flo­ tationsstufen unterschiedlicher Prinzipien, (Druckentspan­ nungs- und physikalische Selektionsverfahren) können mehrere Fraktionen unterschiedlicher Stoffgehalte erzeugt werden. Der damit verbundene zusätzliche Platzbedarf in radialer Richtung ist dabei relativ gering.
Am zweckmäßigsten hat der Separationstank kreisrunden Quer­ schnitt. Bei Bedarf sind allerdings auch andere Querschnitts­ formen möglich, insbesondere ein polygonaler, vor allem drei­ eckiger oder quadratischer Querschnitt.
Der Separationstank wird normalerweise zylindrisch ausgebil­ det sein. Falls sich technisch bedingt eine große Ansammlung der stoffreichen Fraktion im oberen Bereich ergibt, kann eine trichterartige oder konische Ausbildung des Hauptströmungskanals, also eine radiale Zurücksetzung der weiter oben liegen­ den Lamellenvorderkanten zweckmäßig sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist ra­ dial außerhalb des Sammelkanals mindestens eine weitere An­ ordnung mehrerer übereinander vorgesehener zweiter Lamellen kaskadenartig angeordnet, wobei der Sammelkanal zwischen den stromabwärtigen Kanten der erstgenannten Lamellen und den stromaufwärtigen Kanten der zweiten Lamellen gebildet ist. Diese Anordnung ermöglicht eine verbesserte Trennung der Sus­ pension und insbesondere die Ableitung einer ersten Teilfrak­ tion nach dem ersten Flotationsschritt und die Ableitung der Restfraktion nach dem zweiten Flotationsschritt.
Dabei sind vorzugsweise am unteren Ende des Sammelkanals Ein­ strömöffnungen für die Einleitung von Chemikalien und/oder Blasenfluidgemischen vorgesehen, um ein selektives (insbesondere mittels Sammeladsorption oder Hydrophobierung) und/oder ein nicht-selektives Flotationsprinzip zur Anwendung zu bringen.
Alternativ oder zusätzlich ist gemäß einer weiteren vorteil­ haften Ausbildung der Erfindung außerhalb des Sammelkanals ein von diesem beschickter, mit Filtrationspartikeln gefüll­ ter Filtrationsraum vorgesehen. Hierdurch ist eine Stoffab­ trennung auf dem Filtrationsprinzip möglich, was nur einen sehr geringen zusätzlichen radialen Platzbedarf hat. Dabei läßt sich eine besonders wirksame Filtrierung erreichen, wenn ein Filtratauslaß und ein Filtermatieralauslaß vorgesehen sind, wobei die Filtrationspartikel im Gegenstrom zu dem Fil­ tratstrom den Filtrationsraum durchwandern und dabei zur Re­ generation entfernbar und am entgegengesetzten Ende in rege­ nerierten Zustand erneut zugeführt werden.
Bei allen oben beschriebenen Ausführungen können vorteilhaf­ terweise zwischen den einzelnen Flotations- und/oder Filtra­ tionsstufen getrennte Auslässe zur Entfernung von unter­ schiedlichen Fraktionen vorgesehen werden.
Gemäß noch einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung haben die Lamellen die Form geschlossener konischer Ringe. Eine be­ sonders gute Trennung der Fraktionen ergibt sich, wenn die Lamellen einen Neigungswinkel zur Horizontalen von 10°-40°, vorzugsweise 20°-30° aufweisen. Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Länge der Lamellen in Strömungsrichtung der stoffar­ men Fraktion 1 bis 4 mal so groß ist wie die Breite des durch die Innenkanten der Lamellen begrenzten Hauptströmungskanals. Dabei kann der Abstand zwischen benachbarten Lamellen von un­ ten nach oben hin zunehmen, um die unterschiedlichen Strö­ mungs- und Konsistenzverhältnisse im unteren bzw. oberen Be­ reich des Separationstanks zu berücksichtigen.
Dabei kann zweckmäßigerweise zumindest ein Teil der Lamellen wellig ausgebildet sein, wobei die Wellen in Umfangsrichtung verlaufen, so daß hierdurch keine Beeinträchtigung der Strö­ mung der stoffarmen Fraktion verbunden ist. Diese Ausbildung hat den Vorteil einer erheblich höheren Steifigkeit der La­ mellen.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß zumindest ein Teil der Lamellen als mehrlagige, vor­ zugsweise wabenartige Struktur mit zwei Außenlagen und dazwi­ schen angeordneten Verbindungsstrukturen ausgebildet ist, wo­ bei vorzugsweise durchgängige Strömungskanäle zwischen den Außenlagen gebildet sind. Dadurch ergibt sich eine wesentlich höhere Festigkeit der Lamellen.
Noch eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Sus­ pensionseinlaß eine Zuführleitung umfaßt, die mit einer Ra­ dialaustrittseinrichtung zur Erzeugung einer Ausströmung in radialer Richtung verbunden ist und diese von einem mit einem zentrischen Durchlaß versehenen, vorzugsweise kegeligen Dom bedeckt ist, so daß die Suspension über den Durchlaß mittig in den Separationstank eintritt. Auf diese Weise wird eine günstige Einleitung der Suspension in den unteren Bereich des Separationstanks bewirkt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeich­ nungen weiter erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1: eine schematische Längsschnittansicht durch eine erste Ausführungsform der Erfindung mit einer Flo­ tations- und einer Filtrationstufe;
Fig. 2: eine schematische Längsschnittansicht durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit zwei auf­ einanderfolgenden Flotationsstufen;
Fig. 3: schematisch zwei alternative Formen für die Lamel­ len; und
Fig. 4: schematisch eine Anordnung mit drei aufeinanderfol­ genden Flotationsschritten.
In Fig. 1 ist schematisch im axialen Längsschnitt eine erste Ausführungsform der Erfindung dargestellt, mithin eine Flota­ tionsvorrichtung 10a. Diese umfaßt baugruppenmäßig im wesent­ lichen eine Einströmeinheit 12, eine Stofftrenneinheit 14, eine Abführeinheit 16 für die stoffreiche Fraktion und einen erster Sammelbereich 18 für die stoffarme Fraktion. Ferner ist noch ein zweiter Sammelbereich 20 für feste Partikel vor­ gesehen.
In der Einströmeinheit 12 führt eine Zuführleitung 22 für die zu trennende Suspension, die in der gezeigten Ausführung in mehrere separate oder einen ringförmigen Auslaß 24 führen, die mit Prallplatten 26 versehen sind. In der Zuführleitung 22 oder dem Bereich der Auslässe 24 ist vorzugsweise eine nicht dargestellte Zuleitung für eine gasblasenversetzte Flüssigkeit für eine nicht-selektive Flotation und/oder chemische Stoffe für eine selektive Flotation vorgesehen.
Die Stofftrenneinheit 14 wird im wesentlichen durch einen zy­ lindrischen Separationstank 28 gebildet, in dessen Zentralbe­ reich ein vertikaler Hauptströmungskanal 30 ausgebildet ist, der von der Einströmeinheit 12 bis zur Abführeinheit 16 führt. Radial außerhalb des Hauptströmungskanals 30 sind darin übereinander eine Anzahl axial beabstandeter Lamellen 32 vorgesehen, die ringförmig konisch ausgebildet sind und führt. Radial außerhalb des Hauptströmungskanals 30 sind darin übereinander eine Anzahl axial beabstandeter Lamellen 32 vorgesehen, die ringförmig konisch ausgebildet sind und zwischen sich eine radial nach außen und schräg unten verlau­ fende Strömung für die stoffarme Fraktion zum ersten Sammel­ bereich 18 hin definieren. Dieser ringförmige erste Sammelbe­ reich 18, der zwischen der Wandung des Separationstanks 28 und den stromabwärtigen Kanten der Lamellen 32 gebildet ist, führt zu einem oberhalb der obersten Lamelle 32 angeordneten Sammelraum 34 für eine erste stoffarme Fraktion, in dem ein erstes Sammelrohr 36 für diese erste stoffarme Fraktion vor­ gesehen ist.
Eine einfache einstufige Ausführung der Erfindung würde mit den bisher dargestellten Baugruppen auskommen, wobei das er­ ste Sammelrohr 36 bei einer derartigen einfachen Ausführungs­ form nicht notwendigerweise oben sondern auch an anderer Stelle, z. B. unten vorgesehen sein kann.
Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform umfaßt neben der bisher diskutierten Flotations- eine Filtrationsstufe, die nunmehr beschrieben wird.
Radial außerhalb konzentrisch der Wand des Separationstanks 28 ist in einem gewissen Abstand eine Filteraußenwand 38 vor­ gesehen, so daß zwischen beiden ein ringförmiger im wesentli­ chen zylindrischer Filterraum 40 ausgebildet ist. Der Filter­ raum ist mit einem Filtermaterial gefüllt, vorzugsweise Sand bestimmter Konsistenz oder anderer Filterstoffe wie Aktiv­ kohle oder Mischungen davon.
Dieser Filterraum 40 umfaßt in seinem oberen Endbereich ein zweites Sammelrohr 42 für eine zweite stoffarme Fraktion, die nach einem Flotations- und einem darauffolgenden Filtrations­ schritt erhalten wird. Oberhalb des Filterraumes 40 ist eine nicht näher dargestellte Filtermaterial-Regenerationseinheit 44 vorgesehen, welche die Aufgabe hat, Filtermaterial zu reinigen bzw. zu regenerieren und das regeneriert Filtermaterial in den Filteraum 40 fördert. Das Filtermaterial durchläuft dabei den Filterraum 40 und gelangt in einen Ableitungskanal 46, von wo dieses im verbrauchten Zustand über die schema­ tisch angedeutete Leitung 48 wieder der Filtermaterial-Rege­ nerationseinheit 44 zugeführt wird. Die Filtermaterial-Rege­ nerationseinheit 44 umfaßt mindestens eine Abführleitung 47 für eine zweite stoffreiche Fraktion, die durch die Stoff­ trennung an dem im Filterraum 40 befindlichen Filtermaterial bei dessen Regenerierung anfällt.
Der Filterraum 40 steht über eine oder mehrere Verbindungs­ öffnungen 50 mit dem ersten Sammelbereich 18 in Verbindung, über welche die Fraktion in den Filterbereich eintritt, die den Flotationsbereich bereits durchlaufen hat und nicht über das erste Sammelrohr 36 abgeleitet wird.
Die Abführeinheit 16 besteht im wesentlichen aus einem sich verbreiternden Sammelkanal 52 für die stoffreiche Fraktion, der zu einer oder mehreren Sammelrinnen oder -rohren 54 führt. Um die stoffreiche, meist schlammförmige Fraktion bes­ ser aus dem Sammelkanal 52 in die Sammelrinne 54 zu beför­ dern, ist ein oder mehrere Fördereinrichtungen 56, als rotie­ rende Paddelanordnungen dargestellt, vorgesehen.
Unterhalb der Stofftrenneinheit 14, vorzugsweise funktions­ vereint mit der Einströmeinheit 12 ist eine Sammeleinrichtung 58 für die Sedimentation schwerer Partikel vorgesehen, die in einen Sedimentauslaß 60 mündet.
Nunmehr wird die Arbeitsweise dieser ersten Ausführungsform der Erfindung weiter dargestellt.
Über die Zuführleitung 20 strömt eine Suspension, der chemi­ sche Stoffe und/oder Gasbläschen zugesetzt sein können zu den Auslässen 24 und wird mittels der Prallplatten 26 derart um­ gelenkt, daß beim Eintritt in die Einströmeinheit 12 zunächst eine horizontale Strömung entsteht, die beim Eintritt in den Hauptströmungskanal 30 in eine radiale Hauptströmung über­ geht. Dieser Vorgang wird durch die konische Form der unter­ sten Lamelle 32 unterstützt. Die Art der Generierung und der Ort der Einleitung von Gasbläschen bzw. die Bläschenzahl und Größe bestimmen dabei die Art der Flotation (Druckentspan­ nungs- bzw. Dispersionsflotation).
Die erwünschten Stoffe aus der Suspension trennen sich unter Einwirkung der zugeführten Gasbläschen und/oder chemischen Stoffe auf dem Weg nach oben in eine nach oben weiter strö­ mende stoffreiche Fraktion und eine durch die Lamellen 32 ra­ dial strömende stoffarme Fraktion. Die stoffreiche Fraktion, die meist schlammförmig ist, kann nach Sammlung in der Abführeinheit mittels der Fördereinrichtungen 56 über die Sammelrinnen 54 abgeleitet werden. Diese stoffreiche Fraktion kann entweder unerwünschte Stoffe enthalten wie z. B. Asche oder Tintenpartikel, bei der Altpapierstoffaufbereitung (wird dann meist als Rejekt-Fraktion bezeichnet) oder aber Wert­ stoffe, z. B. bei der Erz- oder Mineraliengewinnung.
Die von der Hauptströmung im Hauptströmungskanal 30 radial außen abgezweigte stoffärmere Fraktion gelangt nach Durch­ strömen der zwischen den Lamellen 32 gebildeten Ringräume in den ersten Sammelbereich 18. Sofern sich - anders als bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform - kein weiterer Fil­ trationsprozeß anschließt - ist dies die gewünschte stoffarme Fraktion, die über das erste Sammelrohr 36 entfernt wird.
Sofern allerdings eine wirksamere Stoffabtrennung zumindest für einen Teil der im ersten Sammelbereich 18 befindlichen Fraktion gewünscht wird, strömt diese Teilfraktion über die Verbindungsöffnungen 50 in den Filterraum 40 und von dort in vertikaler Richtung nach oben, im Gegenstrom zu dem Filter­ materialstrom, der von oben nach unten verläuft. Über das zweite Sammelrohr 42 läßt sich dann eine zweite stoffarme Fraktion entnehmen, von der gegenüber der über das erste Sammelrohr 36 ableitbaren Fraktion die ausgefilterten Stoffe entfernt sind, die wiederum über die Abführleitung 47 aus dem System entfernt werden. Dabei zirkuliert das Filtermaterial zwischen Filterraum 40 und Filtermaterial-Regenerationsein­ heit 44. Die bei der Trennung anfallenden schweren Partikel, z. B. Eisenteile, fallen in die Sedimant-Sammeleinrichtung 58 und anschließend in den Sedimentauslaß 60.
In Fig. 2 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung in Form einer Flotationsvorrichtung 10b dargestellt, die sich von der Ausführung gemäß Fig. 1 dadurch unterscheidet, daß zwei Flotationsstufen hintereinander angeordnet sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dabei gleiche Bauteile. Insoweit wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die oben genannte Beschreibung verwiesen, soweit diese in ersten Flotations­ schritt betrifft.
Die Ausführung von Fig. 2 unterscheidet sich dadurch von der von Fig. 1, daß radial außerhalb des ersten Sammelbereichs 18 eine zweite Gruppe von Lamellen 62 angeordnet ist, radial außerhalb derer ein dritter Sammelbereich 64 vorgesehen ist. Wenngleich in der dargestellten Ausführung die ersten Lamel­ len 32 und die zweiten Lamellen 62 gleiche Abstände und Nei­ gungen aufweisen, ist nicht notwendig. Vielmehr kann die An­ zahl, Form, Neigung etc. der zweiten Lamellen 62 unabhängig von derjenigen der ersten Lamellen 32 abhängig von den spezi­ fischen Bedingungen gewählt werden.
Am unteren Ende des ersten ringförmigen Sammelbereichs 18 ist bei dieser Ausführung ein Zuleitungsrohr 66 vorgesehen, über das eine gasblasenversetzte Flüssigkeit oder chemische Stoffe zugeführt werden, um bestimmte Flotationsbedingungen im er­ sten Sammelbereich 18 zu erreichen.
Oberhalb des dritten Sammelbereichs 64 ist ein drittes Sam­ melrohr 68 zum Sammeln einer zweiten stoffarmen Fraktion an­ geordnet, das im Gegensatz zu der über das erste Sammelrohr 36 entnehmbaren Fraktion weiter von abzutrennenden Stoffen befreit ist.
Sofern in diesem Zusammenhang von Sammelrohren 36, 42, 68 die Rede ist, soll damit jede Form einer Sammeleinrichtung ver­ standen werden. Es kann sich insbesondere auch um mehrere Rohre handeln oder um Öffnungen, die in Wandungen vorgesehen sind und erst außerhalb der Wandung in Sammelrohre münden.
In den Fig. 3a und 3b sind zwei Formen für Lamellen 32, 62 dargestellt, die anstelle einfacher flacher Formen zweckmäßig sind. In Fig. 3a ist eine waabenartige Struktur mit zwei Au­ ßenflächen 70a und 70b zu sehen, zwischen denen Verbindungs­ streben 72 vorgesehen sind, wobei die grauen Bereiche Schat­ ten darstellen sollen. Vorzugsweise bilden die zwischen be­ nachbarten Verbindungsstreben 72 gebildeten Hohlräume durch­ gängige Leitungen, über die ebenfalls ein Teil der Strömung stattfinden kann. In Fig. 3b ist eine wellenartige Ausbil­ dung der Lamellen 32, 62 dargestellt, wobei die Strömungs­ richtung mit einem Pfeil angedeutet ist, also parallel zur Wellenfront verläuft.
In Fig. 4 ist schematisch eine Anordnung von drei aufeinan­ derfolgenden Flotationsstufen dargestellt, die ähnlich der Ausführung von Fig. 2 aussehen würde, nur daß radial außer­ halb des dritten Sammelbereichs 64 weitere Lamellen wären. Die in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellte Mittelachse a zeigt, daß hier eine Seite nicht komplett dargestellt ist. Außerhalb des dritten Sammelbereichs 64 sind bei dieser Aus­ führungsform weitere Lamellen 74 einer weiteren Flotations­ stufe vorgesehen, die vorzugsweise einen anderen Abstand be­ nachbarter Lamellen aufweisen. Radial außerhalb der Lamellen 74 ist dann ein vierter nur noch schematisch angedeuteter vierter Sammelraum 76 für eine noch stoffärmere Fraktion vor­ gesehen.

Claims (32)

1. Flotationsvorrichtung zur Trennung von Stoffen oder Stoffgemischen aus Suspensionen zur Bildung mindestens einer stoffreichen und stoffarmen Fraktion mit einem säulenartigen Separationstank, der unten einen Suspen­ sionseinlaß sowie mehrere übereinander angeordnete schräg angeordnete Lamellen, einen ersten Ausgang für die stoffarme Fraktion sowie einen im oberen Bereich angeord­ neten zweiten Ausgang für die stoffreiche Fraktion um­ faßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspensionseinlaß eine mittige, vertikal gerichtete Hauptströmung bewirkt, wobei die Lamellen radial außerhalb der Hauptströmung an­ geordnet sind und für die stoffarme Fraktion eine nach außen und schräg unten gerichtete Strömung bewirken, und radial außerhalb der Lamellen ein ringartiger Sammelkanal für die stoffarme Fraktion gebildet ist.
2. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Separationstank kreis- oder polygonför­ migen Querschnitt aufweist.
3. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Separationstank trichterartig mit sich nach oben hin erweiterendem Querschnitt ausgebildet ist.
4. Flotationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß radial außerhalb des Sammelkanals mindestens eine weitere Anordnung mehrerer übereinander vorgesehener zweiter Lamellen kaskadenartig angeordnet ist, wobei der Sammelkanal zwischen den strom­ abwärtigen Kanten der erstgenannten Lamellen und den stromaufwärtigen Kanten der zweiten Lamellen gebildet ist.
5. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am unteren Ende des Sammelkanals Einströmöffnungen für die Einleitung von Chemikalien und/oder Blasenfluidgemischen vorgesehen sind.
6. Flotationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß radial außerhalb des Sammelkanals ein von diesem beschickter, mit Filtrations­ partikeln gefüllter Filtrationsraum vorgesehen ist.
7. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Filtratauslaß und ein Filtermaterial­ auslaß vorgesehen ist, wobei die Filtrationspartikel im Gegenstrom zu dem Filtratstrom den Filtrationsraum durch­ wandern und dabei zur Regeneration entfernbar und am ent­ gegengesetzten Ende in regeneriertem Zustand erneut zu­ führbar sind.
8. Flotationsvorrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere La­ mellenflotationsanordnungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 und/oder Filtrationsanordnungen nach Anspruch 6 konzentrisch zueinander angeordnet sind.
9. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen den einzelnen Flotations- und/oder Filtrationsstufen getrennte Auslässe zur Entfernung von unterschiedlichen Fraktionen vorgesehen sind.
10. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei oder drei Lamellenflotationsanordnun­ gen schalenartig konzentrisch zueinander angeordnet sind.
11. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß radial außerhalb einer Lamellenflota­ tionsanordnungen zwei oder drei Filtrationsanordnungen vorgesehen sind.
12. Flotationsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen die Form geschlossener konischer Ringe aufweisen.
13. Flotationsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen einen Nei­ gungswinkel zur Horizontalen von 10°-40° aufweisen.
14. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen einen Neigungswinkel zur Horizontalen von 20°-30° aufweisen.
15. Flotationsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Lamellen in Strömungsrichtung der stoffarmen Fraktion 1 bis 4 mal so groß ist wie die Breite des durch die Innenkanten der Lamellen begrenzten Hauptströmungskanals.
16. Flotationsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen be­ nachbarten Lamellen von unten nach oben hin zunimmt.
17. Flotationsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Lamellen wellig ausgebildet sind.
18. Flotationsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Lamellen als mehrlagige Struktur mit zwei Außenlagen und dazwischen angeordneten Verbindungsstrukturen ausgebildet ist.
19. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Lamallen als wabenartige Struktur ausgebildet ist.
20. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß durchgängige Strömungskanäle zwischen den Außenlagen gebildet sind.
21. Flotationsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Lamellen als mikroporöse Membran ausgebildet sind.
22. Flotationsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Lamellen gewölbt sind.
23. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Suspensionseinlaß eine Zuführleitung umfaßt, die mit einer Radialaustrittseinrichtung zur Er­ zeugung einer Ausströmung in radialer Richtung verbunden ist und diese von einem mit einem zentrischen Durchlaß versehenen Dom bedeckt ist, so daß die Suspension über den Durchlaß mittig in den Separationstank eintritt.
24. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Radialaustrittseinrichtung ein horizon­ tales Prallblech umfaßt, um die dagegen anströmende Sus­ pension in radialer Richtung umzulenken.
25. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Radialaustrittseinrichtung mehrere dis­ krete am Umfang verteilte radial gerichtete Austrittsöff­ nungen umfaßt.
26. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß oberhalb des Separationstanks eine Abführeinheit für die stoffreiche Fraktion vorgesehen ist, die einen mittigen mit der Hauptströmung im wesentlichen fluchtenden Durchlaß für die stoffreiche Fraktion sowie mindestens eine Fördereinrichtung umfaßt, um die stoffreiche Fraktion einem Rejektauslaß zu­ zuführen.
27. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fördereinrichtung eine rotierende För­ derschnecke umfaßt.
28. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fördereinrichtung mindestens einen im wesentlichen horizontal verlaufenden Kanal mit rotieren­ den Räumpaddeln umfaßt.
29. Flotationsvorrichtung nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie für eine nichtselektive Flotation eingerichtet ist.
30. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Flotation als Druckentspan­ nungsflotation ausgeführt ist und im Bereich des Suspen­ sionseinlasses ein Einlaß für eine gasblasenversetzte Flüssigkeit vorgesehen ist.
31. Flotationsvorrichtung nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie für eine selektive Flotation eingerichtet ist.
32. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 31, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Bereich des Suspensionseinlasses ein Einlaß für chemische Zusatzstoffe vorgesehen ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10214457C1 (de) * 2002-03-30 2003-08-21 Upt Ges Fuer Umweltkompatible Verfahren und Vorrichtung zur membranunterstützten Flotation
CN110354544A (zh) * 2019-07-24 2019-10-22 萍乡市华星环保工程技术有限公司 脱硫废液制酸用增沫型硫泡沫槽

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2214203T3 (es) * 2000-09-27 2004-09-16 Meri Entsorgungstechnik Fur Die Papierindustrie Gmbh Dispositivo para flotacion en columna.
AU2006209789B2 (en) * 2005-02-01 2011-12-15 Newcastle Innovation Limited Method and apparatus for contacting bubbles and particles in a flotation separation system
CA2656212C (en) 2006-07-12 2016-06-21 Newcastle Innovation Limited Flotation cell

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1916020A (en) * 1930-01-23 1933-06-27 Sheeler Walter Leon Low pressure flotation cell
DE2147916B2 (de) * 1970-09-28 1975-07-24 Kurita Water Industries Ltd., Osaka (Japan) Flotationsvorrichtung
DE4128665C1 (de) * 1991-08-29 1993-03-04 K-Pack Systems International, Neede, Nl
US5294003A (en) * 1990-09-26 1994-03-15 Hollingsworth Clinton A Process for concentration of minerals
US5467876A (en) * 1995-04-04 1995-11-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Method and apparatus for concentration of minerals by froth flotation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1916020A (en) * 1930-01-23 1933-06-27 Sheeler Walter Leon Low pressure flotation cell
DE2147916B2 (de) * 1970-09-28 1975-07-24 Kurita Water Industries Ltd., Osaka (Japan) Flotationsvorrichtung
US5294003A (en) * 1990-09-26 1994-03-15 Hollingsworth Clinton A Process for concentration of minerals
DE4128665C1 (de) * 1991-08-29 1993-03-04 K-Pack Systems International, Neede, Nl
US5467876A (en) * 1995-04-04 1995-11-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Method and apparatus for concentration of minerals by froth flotation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Wochenblatt für Papierfabrikation 1998, H.13, S.660 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10214457C1 (de) * 2002-03-30 2003-08-21 Upt Ges Fuer Umweltkompatible Verfahren und Vorrichtung zur membranunterstützten Flotation
CN110354544A (zh) * 2019-07-24 2019-10-22 萍乡市华星环保工程技术有限公司 脱硫废液制酸用增沫型硫泡沫槽
CN110354544B (zh) * 2019-07-24 2021-08-10 萍乡市华星环保工程技术有限公司 脱硫废液制酸用增沫型硫泡沫槽

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