DE2701305C2 - Vorrichtung zur flotativen Aufbereitung von Feststoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur flotativen Aufbereitung von Feststoffen, insbesondere von Mineralien.

Zur selektiven Trennung einzelner Komponenten aus feinkörnigen Feststoffgemischen werden sowohl mit Rührwerk ausgestattete als auch rührerlose Flotationszellen eingesetzt Bei den rührerlosen Zyklonflotationszellen wird die mit Flotationsmedien vermischte Flotationstrübe tangential in den oberen Bereich der Zelle eingeführt, in der sie die Zelle von oben nach unten durchströmt Die flotative Trennung der jeweils gewählten Feststaffkomponente von den übrigen Feststoffen erfolgt hierbei unter Einwirkung der in der Flotationszelle herrschenden Zentrifugalkräfte. Die zu notierenden, mit Gas- oder Luftbläschen behafteten Feststoffpartikel werden in der Flotationszelle zentral nach oben aufgeschwommen und durch ein zentral angeordnetes Schaumaustragsrohr nach außen abgeführt, während die übrigen in der Flotationstrübe vorhandenen Feststoffkomponenten zusammen mit der Flüssigkeit aus der Zelle nach unten austreten. Die Trennung der zu notierenden Feststoffe von den übrigen in der Flotationstrübe vorhandenen Feststoffe wird hierbei durch die Einwirkung der Zentrifugalkräfte wirksam unterstützt. Mit diesen an sich bekannten Zyklonflotationszellen wird daher eine verhältnismäßig hohe Durchsatzleistung pro Zeiteinheit erreicht. Jedoch konnten sich diese Zyklonflotationszellen in der Praxis bister nicht durchsetzen, da die für eine erfolgreiche Flotation erforderlichen Einflußgrößen, wie die Strömung*-, Druck- und Füllungsverhtltnisse, nicht beherrscht werden können und erhebliche Schwierigkejten bereiten.

Ausgehend von dieser bekannten rührerlosen Zy-Wonflotationszelle besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung zur flotativen Aufbereitung von Feststoffen, insbesondere von Mineralien, zn.schaffen, ίο die unter Vermeidung der obigen Nachteile eine erfolgreiche Flotation in einem Zentrifugalfeld ermöglicht Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Flotation in einem im wesentlichen zylindrisch- und/oder konisch ausgebildeten, rotierenden Behälter erfolgt, der mit wenigstens einer Zuleitung für die Flotationstrübe und Flotationsmedien sowie mit getrennten Austrägen für das Konzentrat und das übrige Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch versehen ist

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß man durch einfache Änderung der Drehzahl des rotierenden Behälters die auftretende Zentrifugalbeschleunigung und somit die Strömungs- und Druckverhältnisse im Behälter unmittelbar beeinflussen kann. Auch der Füllungsgrad des erfindungsgemäßen rotierenden Behälters kann sehr leicht durch einen einfachen Oberlauf konstant gehalten werden, so daß auch die Abtrennung der zu notierenden Feststoffkomponente von den übrigen Feststoffen keine Schwierigkeiten bereitet

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der rotierende Behälter im wesentlichen horizontal angeordnet in welchen zwecks Zuführung der Flotationstrübe mit den Flotationsreagenzien ein Rohr axial hineinragt Ferner ist im Behälter eine separat angetriebene Förderschnecke für den getrennten Austrag des Konzentrates und der Berge vorgesehen, wobei für die Zufuhr der gasförmigen Medien entweder außen um den Behälter eine geteilte Ringleitung herumgeführt ist, die über Öffnungen in der Wandung des Behälters mit dem Innenraum des Behälters in Verbindung steht, Wer wobei für die Zufuhr der gasförmigen Medien eine als Hohlwelle ausgebildete Förderschneckenamriebswelle mit daran angeordneten rohrförmigen Elementen mit Öffnungen vorgesehen ist In einem derartig ausgebildeten rotierenden Behälter können nicht nur die Strömungsund Füllungsverhältnisse sondern auch die flotativen Trennvorgänge gut beherrscht werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeber, sich aus der nachfolgenden Erläuterung einer in der Zeichnung im Längsschnitt schema tisch dargestellten Vorrichtung zur flotativen Aufbereitung von Feststoffen, insbesondere von Mineralien, gemäß der Erfindung.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung zur flotativen Aufbereitung von Feststoffen, insbesondere von Mineralien, besteht aus einem horizontal angeordneten zylindrisch-konischen Behälter 1, der zu beiden Seiten Hohlwellen 2,3 aufweist die in Lagern 4,5 und 6 drehbeweglich gehalten sind. Auf der Hohlwelle 3 ist für den Antrieb des Behälters eine Riemenscheibe 7 vorgesehen. Für die Zuführung der Flotationstrübe mit den Flotationsreagenzien in den Behälter 1 ist auf der rechten Seite ein feststehendes Rohr 8 angeordnet, das zentral durch die Hohlwelle 3 hindurchgeführt ist und etwa in der Mitte des Behälters endet. Dieses zentral in den Behälter 1 hineinragende Rohr 8 ist am Ende abgeschlossen und in der Rohrwandung mit Öffnungen versehen. Außen am Rohr 8 befindet sich eine

Ringscheibe 10, Ferner sind in der Wandung der Hohlwelle 3 öffnungen 1Ϊ ffir den Austrag des Feststoff-Flüssigkeits-Gemisehes aus dem Behälter vorgesehen. An der Außenwandung der Hohlwelle 3 sind zu beiden Seiten der öffnungen 11* Ringscheiben 12 und 13 angeordnet Auch an der Innenwandung der Hohlwelle 3 ist in diesem Bereich eine Ringscheibe 14 vorgesehen. Sowohl die Öffnungen 11 in der Hohlwelle 3 als auch die Ringscheiben 12,13 und 14 befinden sich innerhalb eines Gehäuses 15 für den Feststoff-Flüssigkeitsaustrag.

Auf der linken Seite des Behälters 1 ist eine weitere, zentral in den Behälter hineinragende Welle 16 angeordnet, die mit einer Riemenscheibe 17 versehen und in Lagern 18 und 19 geführt ist. Der im Behälter 1 befindliche Teil der Welle 16 ist mit einer Förderschnekke versehen, die sehr vorteilhaft aus schmalen, in radialer Richtung versetzten, gegenläufigen Schneckengängen 20 und 21 besteht Die inneren Schneckengänge 20 sind mit der Welle 16 durch stab- oder rohrförmige Elemente 22 fest verbunden, während die äußeren Schneckengänge 21 über in der Zeichnung nicht näher dargestellte Arme an den inneren Schneckenfeängen 20 befestigt sind. Im übrigen ist die am Behälter 1 auf der linken Seite befestigte Hohlwelle 2 innerhalb eines Gehäuses 23 angeordnet und mit Öffnungen 24 für den Schaumaustrag versehen. Ferner ist außen am Behälter 1 eine Ringleitung 25 für die Zufuhr der gasförmigen Medien in den Behälter vorgesehen, die aus zwei Teilen besteht nämlich aus einem feststehenden Teil 26 und einem mit dem Behälter umlaufenden Teil 27. Zwischen den beiden Teilen 26 und 27 der Ringleitung 25 befinden sich in der Zeichnung nicht näher dargestellte elastische Dichtungen 28. Diese Ringleitung 25 steht über in der Wandung des Behälters angeordnete Öffnungen 29 mit dem Innenraum des Behälters in Verbindung.

Im Betrieb der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung werden der Behälter 1 über Riemenscheibe 7 und Hohlwelle 3 und die Förderschnecke über die Riemenscheibe 17 und Welle 16 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben bzw. in Rotation versetzt Gleichzeitig wird das mit Flotationsreagenzien versetzte Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch durch das Rohr 8 und über die in der Rohrwandung angeordneten öffnungen 9 radial in den Behälter 1 eingeleitet Durch die im Behälter 1 wirkenden Zentrifugalkräfte wird das mit den Flotationsreagenzien versetzte Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch an die Innenwandung des Behälters gedruckt und mit in Rotation versetzt Von außen werden die gasförmigen Medien, vorzugsweise Druckluft über die Ringleitung 25 durch die in der Behälterwandung angeordneten öffnungen 29 in das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch eingeblasen. Von den Luftbläschen werden die zu notierenden Feststoffpartikel erfaßt und mit nach oben bzw. nach innen in radialer Richtung aufgeschwommen und in Pfeilrichtung 30 durch die in der Hohlwelle 2 vorgesehenen Öffnungen 24 in das Schaumaustragsgehäuse 23 ausgetragen. Der Austrag des Schaumes bzw. der notierenden Feststoffpartikel wird sehr vorteilhaft durch die inneren Schneckengänge 20 der Förderschnecke, die nur zum Teil in das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch eintauchen.

wirksam untersffitst, Die übrigen als Rückstand in der Flotationstrübe vorhandenen Feststoffkomponenten werden unter Einwirkung der Zentrifugalkräfte zur inneren Trommelwandung hin abgedrängt wo sie von den äußeren Schneckengängen 21 erfaßt und in entgegengesetzter Richtung zum Schaumaustrag aus dem Behälter durch die in der Hohlwelle 3 angeordneten Öffnungen 11 (Pfeilrichtung 31) ausgetragen werden. Um zu vermeiden, daß Anteile von der im Behälter 1 in Form einer zylindrischen Schaumschicht aufgeschwommenen Feststoffkomponente mit den in Pfeilrichtung 31 abgeführten Feststoffrückständen ausgetragen werden, ist sehr vorteilhaft die am Rohr 8 angeordnete Ringscheibe 10 vorgesehen,

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht sehr vorteilhaft durch Änderung der Umlaufgeschwindigkeiten des Behälters und der Förderschnecke eine unmittelbare Einflußnahme auf die Zentrifugalbeschleunigung und die jeweils erforderlichen Trennungs- und

Strömungsverhältnisse im Behälter. Auf diese Weise kann bei hoher Durchsatzleistung eir £uter Flotationswirkungsgrad erzielt werden.

Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt

So kann je nach den Flotationseigenschaften des Aufgabegutes der Einlauf auch an das andere Ende des Behälters verlegt werden. Ferner ist es möglich das Schaumprodukt in gleicher Richtung wie die Suspension der nicht entnetzten Teilchen auszutragen, d. h. die Vorrichtung im Gleichstrom zu betreiben. Auch besteht die Möglichkeit sowohl den Rotationsbehälter als auch die Förderschnecke mit Hilfe entsprechend ausgebildeter Hohlwellen und Differenzialgetriebe von einer Seite aus zu betreiben. Ferner kann die Belüftung der

Flotationstrübe auch über eine hohl ausgebildete Förderschneckenwelle mit daran angeschlossenen hohlen Schneckenwendeln und/oder rohrförmigen Elementen mit entsprechenden düsenförmigen öffnungen erfolgen. Zur besseren Verteilung der mit Flo.atiorwreagenzien versetzten Feststoff-Flüssigkeits-Mischung kann das Gutzulaufrohr 8 auch rotationsbeweglich angeordnet sein. Weiterhin kann auch sehr vorteilhaft die mit Flotationsreagenzien und Luft versetzte Flotationstrübe durch eine Zuleitung in den rotierenden Behälter gemäß der Erfindung erfolgen. Die für die Flotation erforderliche Menge an Luft wird der Flotationstrübe unter Druck zugesetzt und über am Ende des Rohres 8 angeordnete Düsen in das Innere des Behälters 1 eingebracht. Dies ist insbesondere dann sehr vorteilhaft, wenn man die für die Flotation notwendige Menge an Luft ganz oder teilweise vor dem Eintritt in den rotierenden Behälter unter Druck in der Flüssigkeit lösen und innerhalb des Behälters durch Entspannung wieder freisetzen will. Darüber hinaus kann der rotierende Behälter gemäß der Erfindung auch vorteilhaft im wesentlichen senkrecht angeordnet -jnd mit wenigstens einem zentral von oben in den Behälter hineinragenden Zulaufrohr für die Flotationstrübe und die Flotationsmedien sowie mit an sich bekannten Austragen für den Scnaum und den Rückstand versehen sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche?

   1, Vorrichtung zur kontinuierlichen fknativeu Aufbereitung von Feststoffen, insbesondere von Mineralien, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen zylindrisch und/oder kpnisch ausgebildeten, rotierenden Behälter (1), der mit wenigstens einer Zuleitung (8) für die Flotationstrübe und Flotationsmedien sowie mit getrennten Austragen für das Schaumprodukt (24) und das übrige Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch (11) versehen ist

   2, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Behälter (1) im wesentlichen horizontal angeordnet ist, in welchen zwecks Zuführung der Flotationstrübe mit den Flotationsreagenzien ein Rohr (8) axial hineinragt und indem eine separat angetriebene Förderschnekke (20, 21) für den getrennten Austrag des Konzentrates und der Berge vorgesehen ist, und daß für die Zufuhr der gasförmigen Medien entweder außen um den Behälter eine geteilte Ringleitung (25) herumgeführt ist, die über öffnungen (2S) in der Wandung des Behälters mit dem Innenraum des Behälters in Verbindung steht, oder daß für die Zufuhr der gasförmigen Medien eine als Hohlwelle ausgebildete Förderschneckenantriebswelle (16) mit daran angeordneten rohrförmigen Elementen (22) mit öffnungen vorgesehen ist

   3, Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckengänge (20, 21) der Förderschnecke gegenläufig angeordnet sind und aus schma^n, in radialer Richtung gegeneinander versetzten Wendeln bestehe", von denen die inneren (20) nur zum Teil von oben in das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch eintauchen, während die äußeren (21) in der Nähe der Behälterinnenwandung verlaufen.