DE2839758C2

DE2839758C2 - Rührwerk für ein Flotationssystem

Info

Publication number: DE2839758C2
Application number: DE2839758A
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl.-Ing. 4330 Mülheim Nebe
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1978-09-13
Filing date: 1978-09-13
Publication date: 1982-05-06
Also published as: ZA794846B; AU530136B2; DE2839758B1; US4311240A; AU5054279A

Description

Die Erfindung betrifft ein Rührwerk für ein aus mindestens einer Zelle bestehendes Flotationssystem mit einem am unteren Ende eines antreibbaren Rohres befestigten und mit einer Scheibe versehenen Rotor und mit einer Vielzahl von gleichmäßig um den Rotor verteilten und sich im wesentlichen bis zur Zellenwand bzw. — bei Flotationströgen — bis zur nächsten Zelleneinheit erstreckenden Stabilisatorblechen.

Derartige Rührwerke werden bei der Aufbereitung von Erzen, Salzen und Kohle eingesetzt. Dem Rotor fällt dabei die Aufgabe zu, die Feststoffe in dem flüssigen Dispersionsmittel zu suspendieren. Meist wird der

ίο Rotor außerdem auch dazu benutzt, die zum Auftrieb der hydrophobierten Feststoffteilchen notwendige Luft in die Trübe einzusaugen. Die um den Rotor angeordneten Stabilisatorbleche sollen die Mineralisation der Luftblasen ermöglichen und gleichzeitig die

:5 durch den Rotor erzeugte Turbulenz in der Trübe wieder abbauen und die Trübeströmungi>eruhigen.

Bei einer bekannten Rührwerkskonstruktion besteht der Rotor aus einer Scheibe mit einer Vielzahl von gleichmäßig am Umfang verteilten, nach unten gerichteten Fingern. Der Stator dieser Rührwerkskonstruktion weist eine Vielzahl gleichmäßig um den Rotor angeordneter, senkrechter Stabiiisatorbieche auf, die sich bis zur Zellenwand erstrecken.

Bei dieser bekannten Konstruktion wird die Luft durch eine hohle Rotorwelle in die Trübe eingepreßt. Die mit der Luft dispergierte Trübe wird dann radial in den Stator gedrückt, wobei die Luftblasen und die mit Luft angereicherten hydrophoben Schwebestoffe der Trübe in den Bereich über den Stator aufsteigen. Bei dieser bekannten Konstruktion ergibt sich im Betrieb eine sehr ungleichmäßige Verteilung des Luftdurchsatzes je Oberflächeneinheit über der Zellenbreite, und zwar so, daß der Luftdurchsatz über dem Rotor wesentlich größer ist als am Zellenrand. Dies führt dazu, daß die hydrophoben Schwebestoffe am Zellenrand nicht genügend mit Luft angereichert werden und die Flotationseinheit somit nicht optimal genutzt wird. Außerdem erzeugen die Finger des Rotors eine sehr starke Turbulenz, wodurch die Gefahr gegeben ist, daß die an einem Feststoffteilchen angelagerten Luftblasen wieder abgerissen werden.

Desweiteren ist aus der US-PS 37 00 103 ein Rührwerk für ein Flotationssystem bekannt, bei dem um den Rotor sich radial erstreckende Prallbleche angeordnet sind, die einen — in einer Tangentialebene zur Rotorachse gelegen — kreisbogenförmigen Querschnitt aufweisen, wobei die konkave Fläche des Prallblechs der Drehrichtung des Rotors entgegensteht und somit das obere und das untpre Ende des Kreisbogens jeweils eine in Drehrichtung des Rotors weisende Richtungskomponente hat. Durch die Ausgestaltung dieser bekannten Prallbleche wird die Trübe im oberen Bereich des Prallblechs nach oben und im unteren Bereich nach unten abgelenkt. Die nach unten abgelenkten Teilströme der Trübe führen zu einer Verlängerung der durchschnittlichen Verweilzeit der Trübe im Bereich des Rotors und damit zu einem, auf die Ausbringung der aufzubereitenden Feststoffteilchen bezogen, höheren Leistungsbedarf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rührwerk der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem die Ausbringung der aufzubereitenden hydrophoben Feststoffteilchen einer Trübe erhöht und der Leistungsbedarf gesenkt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stabilisatorbleche mindestens in Höhe des Rotors jeweils um eine Senkrechte zur Drehachse des Rotors geneigt sind.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Stabilisatorbleche mit Löchern versehen. Mit den in der angegebenen Weise mit Löchern versehenen, geneigten Stabilisatorblechen ist es in vorteilhafter Weise möglich, sowohl Luftblasen als auch konglomerierte Feststoff- i teilchen zu zerkleinern bzw. dispergieren und zu verteilen. Mit dem in Anspruch 6 angegebenen Merkmal wird erreicht, daß der durch die Neigung der Stabilisatorbleche erzeugte Drall der Trübe abgebaut und die Trübe beruhigt wird. Auch die Ausbildung des ι ο Rotors nach den Ansprüchen 7 und 10 sind geeignet, eine zu große Turbulenz zu verhindern.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der is Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g 1 ein Rührwerk nach der Erfindung im Längsschnitt,

F i g. 2 das Rührwerk in der Draufsicht, F i g. 3 ein Stabilisatorblech in der Seitenansicht

An einem nicht dargesteiiten Antriebskopf ist die Hohlwelle 1 eingespannt Am unteren Ende der Hohlwelle ist der Rotor 2 befestigt, der im wesentlichen aus einer Scheibe 3 und an der Unterseite der Scheibe angebrachten Schlagleisten 4 besteht Am Ausgang der Hohlwelle ist ein Luftleitkegel 5 angebracht, der z. B. über Stege 5' an den Schlagleisten 4 befestigt ist

Um den Rotor ist eine Vielzahl von Stabilisatorblechen 6, 7 angeordnet Je nach Lage und Form der Flotationszelle können die einzelnen Stabilisatorbleche unterschiedlich ausgebildet sein. In Höhe des Rotors sind die Stabilisatorbleche 6,7 in einem unteren Bereich 6', T um eine Senkrechte 8 bzw. 9 zur Drehachse 10 der Hohlwelle 1 geneigt Der obere Teil 6" bzw. 7" der Stabilisatorbleche 6, 7 ist senkrecht geführt Die Lochbleche sind mit einer Vielzahl von Löchern 11 versehen. Vorteilhafterweise können die Stabilisatorbleche 6, 7 aus Lochblech hergestellt werden. Der Durchmesser der Löcher du liegt zweckmäßigerweise im Bereich zwischen 8 und 16 mm.

Beim Drehen des Rotors 2 in Drehrichtung U wird Luft durch die Hohlwelle 1 in die Trübe angesaugt und dort dispergiert. Gleichzeitig wird die Trübe infolge der durch die Schlagleisten 4 erzeugten Zentrifugalkräfte in den Bereich der Stabilisatorbleche 6, 7 gepumpt. Dabei entstehen insbesondere im Bereich zwischen den Stabilisatorblechen 6, 7 Kleinwirbelzonen, in denen die Luft feinblasig in die Trübe verteilt wird, so daß für die hydrophoben Feststoffteilchen große Chancen bestehen, in Kontakt mit den Luftblasen zu kommen. Die zwischen die Stabilisatorbleche gepumpte Trübe hat zunächs' sowohl eine radiale als auch eine Umfargskomponente. Größere Luftblasen oder konglomerierte Schwebeteilflocken werden beim Aufprall insbesondere an den Rändern der Löcher 11 zerkleinert bzw. aufgelöst. Durch die geneigte Anordnung der Stabilisatorbleche 6,7 in deren unteren Bereich 6' und T gelangt ein Teil der zerkleinerten Luftblasen bzw. der aufgelösten Schwebeteilflocken durch die Löcher 11 in den Bereich hinter die Stabilisatorbleche während ein Teil nach oben abgeleitet wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Stabilisatorbleche wird somit eine optimale Berührung zwischen Luft und Schwebeteilchen und ein hoher Suspendierungsgrad erreicht. Durch die senkrechte Anordnung der oberen Bereiche 6", 7" der Stabilisatorbleche 6,7 wird die Trübe beruhigt und in dem vorgenannten Zustand erhallen.

Es sind Versuche mit Rührwerken gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel unternommen worden, wobei Rührwerke mit verschi ..renen Abmessungen verwendet wurden. Bei diesen Versuchen hat sich eine hohe Gleichmäßigkeit des Luftdurchsatzes je Oberflächeneinheit ergeben. Außerdem ergab sich insbesondere bei höheren Drehzahlen eine wesentlich geringere Leistungsaufnahme als bei einem gleich großen Rührwerk mit einem Fingerrührer und senkrechten Stabilisatorblechen. Außerdem konnte mit dem Rührwerk gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Ausbringung an Erz bei gegebenem Erzgehalt wesentlich gesteigert werden.

In F i g. 3 ist ein Stabilisatorblech 6 dargestellt, das in Umfangsrichtung i/geneigt ist. Der Winkel χ beträgt im Beispiel nach F i g. 3 30° gegenüber der Senkrechten. Es hat sich ergeben, daß der Winkel « vorteilhafterweise im Bereich zwischen 30 und 60° liegt. Die dargestellte Neigung in Rotordrehrichtung U hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Gefahr besteht, daß die Flotationszelle — bzw. der Flotationstrog — bei dei Flotation von Körnungen mit großem Grobanteil versandet. Wenn, umgekehrt, sehr feinkörnige Materialien, die zum Fiocken neigen, flotiert werden sollen, so hat sich eine Neigung der Stabilisatorbleche gegen die Rotordrehrichtung als zweckmäßig erwiesen.

Bei den erprobten Rührwerken gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel haben sich diejenigen besonders bewährt, bei denen der Rotor einen Durchmesser «4 von '/4 bis V2des Zellendurchmessers B hat und bei denen die Höhe Zi₄ der Schlagleisten 4 V₃₀ bis ¹ /io des Durchmessers di der Scheibe 3 entspricht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ruhrwerk für ein aus mindestens einer Zelle bestehendes Flotationssystem mit einem am unteren Ende eines antreibbaren Rohres befestigten und mit einer Scheibe versehenen Rotor und mit einer Vielzahl von gleichmäßig um den Rotor verteilten und sich im wesentlichen bis zur Zellenwand bzw. — bei Flotationströgen — bis zur nächsten Zelleneinheit erstreckenden Stabilisatorblechen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisatorbleche (6, 7) mindestens in Höhe des Rotors (2) jeweils um eine Senkrechte (8, 9) zur Drehachse (10) des Rotors (2) geneigt sind.

2. Rührwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisatorbleche (6, 7) um einen Winkel (λ) von 30 bis 60° gegen die Senkrechte geneigt sind.

3. Rührwerk nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisatorbleche (6, 7) ge?en die Drehrichtung (U) des Rotors (2) geneigt sind.

4. Rührwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisatorbleche (6,7) mit Löchern (11) versehen sind.

5. Rührwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (il) einen Durchmesser (d\ i) von 8 bis 16 mm aufweisen.

6. Rührwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisatorbleche (6, 7) in ihrem oberen Bereich (6", 7") aus dem geneigten Zustand in die Senkrechte übergehen.

7. Rührwerk nacb einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (3) des Rotors (2) an ihrer Unterseite rnit an sich bekannten Schlagleisten (4) versehen ist.

8. Rührwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (3) des Rotors (2) einen Durchmesser (di) von V* bis 'Λ des Zellendurchmessers (B) aufweist.

9. Rührwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (Iu) der .Schlagleisten (4) Vj₀ bis Vio des Durchmessers (di) der Scheibe (3) entspricht.

10. Rührwerk nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) an seiner Unterseite mit einem mitumlaufenden Kegel (5) versehen ist, dessen Durchmesser mit der Entfernung von der Scheibe zunimmt.

11. Rührwerk nach einem der Ansprüche I bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Senkrechten (8, 9) zur Drehachse (10) des Rotors (2), um die die Stabilisatorbleche (6, 7) geneigt sind, im wesentlichen in Höhe der Schlagleisten (4) liegen.

12. Rührwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (bt, bj) der Stabilisatorbleche (6, 7) V₃ bis ²/₃ des Rotordurchmessers (di) entspricht.

13. Rührwerk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (H₆) der Stabilisatorbleche V₄ bis Vj der Zellenhöhe entspricht,