DE2840797C2 - Flotationsmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flotationsmaschine mit einer Anzahl hintereinander angeordneter Kammern mit Aufnahme- und Entladetaschen für die Trübe, mit Belüftern, die oberhalb von Zentralöffnungen von horizontalen Ständerplatten mit einem Abstand zu diesen angeordnet sind, welche Ständerplatten vertikale, tangential zum Belüfter verlaufende Leitplatten aufweisen und mit Schaumentfernungsvorrichtungen. Eine solche Flotationsmaschine ist aus der DE-AS 15 33 570 bekannt.

Flotationsmaschinen dieser Art werden im Erzbergbau, in der Kokerei- und Kohlenindustrie und in anderen Industriezweigen zur Verarbeitung von Schlämmen verwendet. Dabei geht die Tendenz zur Erhöhung der Durchsatzvolumina und zur Flotation von verdünnten Trüben, was entsprechende Flotationsmaschinen erfordert.

Maschinen mit Durchsatzleistungen von mindestens 800 m³/h erfordern einen vergrößerten Kammerraum von 8 -r 11 m³ und sogar von 17 m³. Während solch große Kammerräume zwar die Möglichkeit geben, die Leistung zu erhöhen und den Stromverbrauch sowie die Investitions- und Betriebskosten zu senken, haben sie jedoch auch den Nachteil einer ungleichmäßigen Belüftung der Trübe im gesamten Kammerraum, eines ungenügenden Rückumlaufs, eines nur wenig festliegenden Verlaufs der Trübeströme sowie einer ungenügenden Schaumbeseitigung, insbesondere im mittleren Kammerteil.

Diese Nachteile sind auch der eingangs genannten bekannten Flotationsmaschine eigen, bei der nur die genannten, hier allerdings nicht tangential, sondern radial verlaufenden Leitplatten vorhanden sind, sonst aber keine strömungsleiter.den Vorrichtungen, um bestimmte gewünschte Zirkulationsbedingungen zu schaffen. Dabei hat diese Fiotationsmaschine eine Reihe nacheinander angeordneter Kammern, die in Blocksätze zusammengefaßt sind, in jedem von denen zwei oder vier Belüfter streng symmetrisch in bezug auf die Wände jeder der Kammern aufgestellt werden können.

Ein weiterer Nachteil dieser Fiotationsmaschine ist

ein bedeutendes Brodeln der Trübe an der Oberfläche der Kammer, was eine Deminei alisation des Schaums zur Folge hat Das ist dadurch zu erklären, daß bei zwei Laufrädern in einer Kammer, die quer zum Trübestrom aufgestellt sind, bzw. bei vier Laufrädern, die quer und längs des Stroms aufgestellt sind, die Ströme der

ίο einzelnen Laufräder sich vereinigen können. Dabei entstehen in der Regel Ströme, die zum Kammerboden und zu der Schaumschicht gerichtet sind. Der zur Schaumschicht gerichtete Strom führt zur Zerstörung derselben.

is Ein weiterer Nachteil dieser Maschine ist schließlich ein unzureichender und ungeregelter Rückumlauf der Trübe.

Es ist bekannt, daß von der Häufigkeit des Trübeumlaufs die Jechnologischen Endkennziffern des Flotationsprozesses abhängen. Je größer die Trübebelastung ist, um so höher muß die Häufigkeit des Umlaufs sein. Eine optimale Führung von Flotationsprozessen, bei denen sich die Art der Trübe und der Gehalt an festem Stoff ändert, setzt voraus, daß die Häufigkeit des Umlaufs in einem breiten Bereich geregelt werden kann. Dabei sollen die Richtung und Größe der Umlaufströme streng aufeinander abgestimmt sein. In der bekannten Maschine lassen sich diese Werte nicht steuern und der Vorlauf der Trübeströme in der Kammer dieser Maschine hat einen chaotischen Charakter.

Aus der DE-PS 8 54 781 ist eine Fiotationsmaschine mit einer einstellbaren Klappe 7 bekannt, deren Schwenkachse parallel zur Rotationsachse des Belüftungsrührwerks verläuft, und die am Rand der Kammer so angeordnet ist, daß sie eine radial äußere Schicht des zirkulierenden Trübestroms in ein Austrittsgefäß gelangen läßt. Hierbei geht es jedoch nicht um die Einstellung der Stärke der Zirkulation im Inneren der Kammer um die Ränder der Ständerplatten herum, und zwar getrennt in Längs- und Querrichtung, und dies jeweils in Abhängigkeit von der Kornzusammensetzung des zu notierenden Materials.

Aus der US-PS 17 44 785 ist eine Ausbildung bekannt, bei der Prallbretter die Aufgabe haben, die Richtung des aufsteigenden Pulpestroms zu beeinflussen und damit die Totwasserzonen. Mit ihnen kann wohl die Verteilung der Durchlüftung der Pulpe an der Oberfläche der Kammer geändert werden, nicht aber die Intensität von Zirkulationsströmungen, schon gar nicht individuell in Längs- und Querrichtung und die Größe der zirkulierenden Pulpeteilchen.

Somit können die bekannten Maschinen wegen der genannten Nachteile keine effektive Flotation der Trübe mit einem großen Volumen gewährleisten und haben keine ausreichende Leistung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fiotationsmaschine zu schaffen, bei der in jeder Kammer eine gerichtete Bewegung des Trübestroms unter Steuerung der Größe der Rückumlaufströme der Trübe in breiten Bereichen zur Anpassung an die Eigenschaften der zu behandelnden Trübe möglich ist.

Ausgehend von der eingangs genannten Ausbildung gelingt die Lösung der gestellten Aufgabe erfindungsgemaß dadurch, daß unter jeder Ständerplatte koaxial zu ihrer Zentralöffnung mit einem Zwischenraum bezüglich des Bodens der Kammer eine kreuzförmige Scheidewand befestigt ist und zwischen den Ständer-

platten in der Richtung des Trübestroms Umlenkplatten zur Beeinflussung der Längszirkulation sowie zwischen den Seitenwänden der Kammer und den Ständerplatten Umlenkplatten zur Beeinflussung der Querzirkulation angeordnet sind, wobei im oberen Teil der Kammer unter ihrer Abflußschwelle ein horizontaler Beruhigungsrost in Form von Lamellen angeordnet ist, die unter einem Winkel von 25 bis 35^C symmetrisch zur Längsachse der Kammer verlaufen und deren Neigungswinkel zur Senkrechten einstellbar ist

Durch die Erfindung wird eine wesentliche Leistungssteigerung der Flotationsmaschine und Intensivierung des Flotationsprozesses erreicht Die Umlenkplatten geben die Möglichkeit in Abhängigkeit von der Kornzusammensetzung des Ausgangsstoffes, seiner Dichte und der Belastung der Maschine die Größe und Richtung dieser Ströme in Längs- und Querrichtung zu ändern sowie auch die Häufigkeit des Umlaufs der Ströme zu steuern.

Die kreuzförmige Scheidewand fördert den Ausgleich der Wirbelströme der Trübe, die um^r der Ständerplatte bei der Drehung des Belüfters entsiehen. Außerdem vergrößert sich die relative Drehgeschwindigkeit des Belüfters und der ihn umgebenden Trübe, wodurch auch große Teilchen, zum Beispiel Kohlestücke, aus dem unteren Kammerteil in die Zone des aktiven Rührens gefördert werden können.

Der im oberen Teil der Kammer unter ihrer Abflußschwelle angeordnete Beruhigungsrost in Form von einstellbaren Lamellen ermöglicht die Beseitigung der Schaumstauung auf dem gesamten Trübespiegel. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, die Laufgeschwindigkeit des Schaums zu den Schaumtreibern in Abhängigkeit vom Gehalt an festem Stoff in der Trübe und der Durchlaufgeschwindigkeit der Trübe durch die Maschine zu steuern.

Die Erfindung wird nachstehend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt der Flotationsmaschine; F i g. 2 den Schnitt nach der Linie 11-11 der F i g. 1;

Fi g. 3 den Schnitt nach der Linie IH-111 der F i g. 1;

F i g. 4 den Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 1.

Die Flotationsmaschine besteht aus einer Reihe hintereinander angeordneter Kammern 1 mit allmählich von unten nach oben zunehmender Querschnittsfläche, weiche miteinander durch Entladetaschen 2 verbunden sind, die mit Schiebern 3 versehen sind. Belüfter 4 sind in einer Reihe die Längsachse der Kammer 1 entlang je zwei in jeder Kammer angeordnet. Jeder der Belüfter 4 ist bezüglich der Querachse der Kammer 1 zu ihren Stirnwänden versetzt, wie es in F i g. 3 gezeigt ist, und befindet sich mit einem Abstand über einer Zentralöffnung 6 der Ständerplatte 5. Zwischen den Ständerplatten 5 der Nachbarbelüfter 4 bleibt in Richtung des Trübestroms ein Zwischenraum 7.

Auf jeder Ständerplatte 5 sind unter einem Winkel « =57 bis 63° zur die Belüfterachse einschließenden vertikalen Ebene Ständerlamellen 8 befestigt und unter der Ständerplatte 5 ist eine kreuzförmige Scheidewand «> 9 mit Abstand zum Boden der Kammer 1 befestigt. Dabei sind Ständerlamellen so gerichtet, daß der absolute Austrittswinkel der Trübe aus dem Belüfter 4 mit dem Winkel dieser Lamellen 8 zusammenfällt. Die Länge der Ständerlamellen 8 gewährleistet die Möglichkeit der Ausdehnung der austretenden Trübeströme bis zu den Seitenwänden der Kammer 1, so daß es nicht zur Bildung von Totwassergebieten im Querschnitt der Kammer 1 auf der Ebene der Ständerplatte 5 kommt

In Schlitzen 10 zwischen den Ständerplatten 5 und den Seitenwänden der Kammer 1 sind Umlenkplatten 11 zur Beeinflussung der Querzirkulation der Trübe vorgesehen. In dem zwischen den Platten 5 befindlichen Zwischenraum 7 sind Umlenkpiatten 12 zur Beeinflussung der Längszirkulation der Trübe vorgesehen. Zwischen der Platte 5 und der Stirnwand der Kammer 1 sind keine Umlenkplatten vorgesehen, da sämtliche große Kohleteilchen, die die Kammer 1 passiert haben und von der Flotation nicht erfaßt wurden, unter die Platte 5 durch die öffnung 6 in die Belüftungszone zurückkehren müssen.

Über der Ständerplatte 5 ist im oberen Teil der Kammer 1 unter ihrer Abflußschwelle ein Beruhigungsrost in Form von Lamellen Ϊ3 mit einstellbarem Neigungswinkel zur Senkrechten angeordnet Die Lamellen 13 sind gleichmäßig im gesamten Querschnitt der Kammer 1 verteilt Jede Lamelle 13 verläuft unter einem Winkel von 25 bis 35° zur Längsachse der Kammer 1. Auf diese Weise ist jede der Lamellen 13 unter einem bestimmten Winkel zu der Bewegungsrichtung des Längsstroms der Trübe (siehe Pfeile in F i g. 4) längs der Maschine schräggestellt sowie auch in der Richtung der Entladung des Konzentrats geneigt Der Divergenzwink.el der Lamellen 13 wird in Abhängigkeit von Feststoffgehalt der zu behandelnden Trübe und von der Größe der Durchsatzbelastung eingesteht.

Die Lamellen 13 ändern auch die Richtung der vertikal aufsteigenden Ströme (siehe Pfeile a in F i g. 2) der belüfteten Trübe in der Richtung zu den Rinnen 14 der Entladevorrichtung. Diese Anordnung der Lamellen 13 verhindert Stauungen des Schaums auf dem gesamten Trübespiegel und beschleunigt seine Beförderung in Richtung zu den Schaumtreibern 15.

Am Ausgang aus jeder Kammer 1 ist eine Begrenzungsscheidewand 16 mit Doppel-T-Querschnittsform angeordnet. Diese ist oben abgedeckt und von Seiten der Schaumtreiber 15 und des Bodens der Kammer 1 offen. Dort befinden sich auch Ausgangsöffnungen 17 in der Stirnwand der Kammer 1.

Die Maschine hat schließlich eine Aufnahmetasche 18, die mit der Kammer 1 durch eine Öffnung 19 verbunden ist.

Der Betrieb der beschriebenen Flotationsmaschine verläuft wie folgt:

Die Trübe läuft in die Aufnahmetasche 18 und von hier durch die Öffnung 19 unter die Ständerplatte 5. Danach wird sie durch die Zentralöffnung 6 vom Belüfter 4 angesaugt, belüftet und zu den Wänden der Kammer 1 weggeschleudert. Die kreuzförmige Scheidewand 9 wirkt Verwirbelungen in der dem Belüfter zuströmende Trübe entgegen und die Leitplatten 8 verhindern Verwirbelungen in der abströmenden Trübe. Die kreuzförmige Scheidewand 9 begünstigt dabei auch das Ansaugen großer Kohleteilchen und verhindert deren Ablagerung unter der Ständerplatte 5.

Die belüftete Trübe tritt mit großer Geschwindigkeit stoßfrei längs der Leitplatten 8 aus und verliert in den divergenten Zwischenplattenkanälen ihre Geschwindigkeit. Dies gewährleistet einen geringen Widerstand gegenüber dem austretenden Trübestrom und verhindert ein Rotieren der Trübe um den Belüfter 4 herum; auch ist die Beförderung großer Kohleteilchen verbesser' Der Teil des Trübestroms, der die Seitenwände der Kammer 1 erreicht hat, jedoch eine ungenügende Belüftung besitzt, wird durch regelbare Schlitze 10 unter die Ständerplatte 5 zurückgeführt.

In Abhängigkeit von der Kornzusammensetzung des Stoffes, der Dichte der zu behandelnden Trübe und der Belastung der Maschine werden die Größe und die Richtung des Stroms durch die Umlenkplatten U so geändert, daß man einen Rückumlaufstrom mit beliebiger Größe und Richtung erhalten kann. Wenn zum Beispiel in der Ausgangstrübe eine große Menge grobkörniger Kohle vorhanden ist, werden die Umlenkplatten 11 so eingestellt, daß ein großer Teil der Kohlestücke nach Passieren der Ständerplatte 5 mit dem Rückumlaufstrom zusammen durch den Schlitz 10 unter diese Platte zurückkehrt. Die Teilchen aber, die in die Schaumschicht gelangt sind und sich unter der Einwirkung der Schaumtreiber 15 von den Bläschen losgelöst haben, sinken an den Wänden der Kammer 1 nach unten und gelangen ebenfalls durch die Schlitze 10 unter die Platte 5, d. h. es erfolgt der geschilderte Rückumlauf der Trübe.

Ströme der belüfteten Trübe, die in der aufgeschäumten Schicht vertikal aufsteigen, werden von den Lamellen 13 des Beruhigungsrostes zu den Rinnen 14 für das Konzentrat geleitet In Abhängigkeit von der Belastung durch die zuströmende Trübe und der Menge des festen Stoffes ändert man den Einstellwinkel der Lamellen 13. Bei Verringerung der Menge des festen Stoffes in der Trübe nach der Maschinenlänge reduziert man den Einstellwinkel der Lamellen 13.

Während der Bewegung des Trübestroms längs der Maschine sammeln sich in seinem unteren Teil auf der Ständerplatte 5 große Kohleteilchen an, die der Flotation nicht ausgesetzt wurden. Um diese Teilchen nicht in die Abfälle gelangen zu lassen und den Rückumlauf des Längsstroms der Trübe zu verstärken, wird ein Teil dieses Stroms durch Änderung des Zwischenraums 7 mittels der Umlenkplatten 12 entnommen. Außerdem verhindern die Umlenkplatten 12 eine Vereinigung der aus den Belüftern 4 austretenden Trübeströme. Da die Belüfter 4 in der Kammer 1 zu ihren Stirnwänden versetzt sind, wodurch die Zone der Schaumablagerung vergrößert wird, sind die aus ihnen austretenden Trübeströme bei Erreichen der Kammermitte stark gedämpft und die Umlenkplatten 12 dienen im wesentlichen zur Änderung ihrer Richtung zu der Schaumschicht.

Am Ausgang aus der Kammer 1 erreicht die Trübe die Scheidewand 16, ändert ihre Richtung zu den Rinnen 14 und gelangt durch die Öffnungen 17 in die Entladetasche 2. Die Öffnungen 17 in Kombination mit der Scheidewand 16 schließen den Eintritt der belüfteten Trübe in die Entladetasche 2 aus und verbessern die technologischen Kennziffern des Flotationsprozesses.

Die beschriebene Flotationsmaschine erreicht eine Leistung von bis zu 1000 mVh Trübedurchsatz.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Fiotationsmaschine mit einer Anzahl hintereinander angeordneter Kammern mit Aufnahme- und Entladetaschen für die Trübe, mit Belüftern, die oberhalb von Zentralöffnungen von horizontalen Ständerplatten mit einem Abstand zu diesen angeordnet sind, welche Ständerplatten vertikale, tangential zum Belüfter verlaufende Leitplatten (8) aufweisen und mit Schaumentfernungsvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß unter jeder Ständerplatte (5) koaxial zu ihrer Zentralöffnung (6) mit einem Zwischenraum bezüglich des Bodens der Kammer (1) eine kreuzförmige Scheidewand (9) befestigt ist und zwischen den Ständerplatten (5) in der Richtung des Trübestroms Umlenkplatten (12) zur Beeinflussung der Längszirkulation sowie zwischen den Seitenwänden der Kammer (1) und den Ständerplatten (5) Umlenkplatten (11) zur Beeinflussung der Querzirkulation angeordnet sind, wobei im oberen Teil der Kammer (1) unter ihrer Abflußschwelle ein horizontaler Beruhigungsrost in Form von Lamellen (13) angeordnet ist, die unter einem Winkel von 25 bis 35° symmetrisch zur Längsachse der Kammer (1) verlaufen und deren Neigungswinkel zur Senkrechten einstellbar ist