FI117546B - Vaahdotuskone - Google Patents

Description

., · i 117546

VAAHDOTUSKONE

Tämä keksintö kohdistuu vaahdotuskoneeseen, jota käytetään lietteen vaahdo-tuksessa erottamaan arvokomponentit jätemateriaalista, jossa koneessa on 5 kennon vaahtovyöhykkeen yläosaan asennettu laite niin, että ainakin osa pyöritettävästä laitteesta on osittain upotettu vaahtoon parantamaan vaahdon saantia vaahdotuskoneesta.

Arvomineraalipartikkelien talteensaantiin käytettävässä vaahdotuskoneessa on 10 tavallisesti tankin muotoinen vaahdotuskenno, jonka sivuseinämässä on läpivienti vaahdotettavan lietteen syöttämiseksi samoin kuin läpivienti kennon alaosassa jätemateriaalin poistamiseksi. Vaahdon aikaansaamiseksi tarvittava ilma syötetään onton ja pyöritettävän akselin kautta, joka on yhdistetty sekoitti-meen, joka sekoittaa lietettä lietteen pitämiseksi suspensiossa. Kun sekoitin 15 pyörii ilmaa syötetään lietteeseen ja kuplat hajaantuvat. Prosessiin lisätään .... myös sopivia reagensseja, joilla reagensseilla saadaan arvomineraalipartikkeli- • * ..... en pinnat päällystettyä niin, että pinnat muuttuvat hydrofobisiksi ja niin edesaut-

• I

v, tavat kupla / partikkeli kiinnittymistä. Kun arvomineraalipartikkelit ovat kiinnitty- • * * neet ilmakuplaan, ne nousevat hitaasti kennon pinnalle muodostamaan stabiilin • * · · .*··. 20 vaahtovyöhykkeen. Tämä vaahtokerros on liikkeessä ja kulkee pitkin kennon • · · .···. pintaa ja kerätään rikasteränniin, joka usein ympäröi vaahdotuskennon yläosaa.

* * *

Kun kennokokoa suurennetaan, etäisyys vaahdotuskennon keskiosan ja rikas- :*·.· terännin välillä kasvaa myös. Tämä tarkoittaa, että vaahdon poisto vaahdotus- * · ·*": kennosta ei ole kovin tehokasta, koska pidempi kuljetusmatka tarkoittaa, että • · φ 25 todennäköisyys kuplien yhtymiseen ja partikkelin takaisinputoamiseen kasvaa.

• · .**·. Siksi erilaisia laitteita on asennettu vaahdotuskennoon vaahdon poistamisen • · • · · tehostamiseksi.

• · · • * * * • · • f·'1'· US-patentti 5039400 kuvaa vaahdotuskoneessa olevaa vaahdon säätöelintä. 30 Tämä säätöelin on kartio, jonka yläosa on upotettu vaahdon sisään. Täten vaahdon vapaa alue pienenee ylöspäin ja vaahto joutuu menemään lähem- 2 117546 mäksi ja lähemmäksi vaahdotuskennon seinämää ja näin lähemmäksi vaahdo-tuskennon yläosaa ympäröivää rikasteränniä.

US-patentti 4913805 kohdistuu laitteeseen ja menetelmään lietteen kompo-5 nenttien erottamiseen vaahdottamalla, erityisesti hiilen hyödyntämisessä. Tässä järjestelyssä spraysuutin on asetettu vaahdotustankin yläpuolelle ja spraytoi-minnolla muodostetaan vaahtoa vesipinnalle. Vaahdon poistamiseksi, joka vaahto sisältää olennaisen määrän hiilipartikkeleita, jatkuvatoiminen harjoilla varustettu kuorimislaite kuorii vaahdon vesipinnalta puhdistettuna tai hyödyn-10 nettynä tuotteena.

US-patentissa 4913805 kuvattu kuorimislaite on käytännöllinen vaahdotustan-kissa, jossa on vaahtoränni vain sillä alueella, jossa kuorimislaite liikkuu rikaste-tankin keksiosasta kohti reunan sitä osaa, joka on varustettu rännillä.

15 US-patentin 5039400 säätöelin pienentää etäisyyttä vaahdotuskennon keski- • · .···. osasta vaahdotuskennon reunaan. Lisäksi, säätöelintä voidaan käyttää vaahdo- • · • · · ·.·. tuskennoa ympäröivän rikasterännin kanssa ja täten vaahto voidaan poistaa • · * • · .·. : vaahdotuskennosta vapaasti riippumatta suunnista kohti vaahdotuskennon ri- • · · * · ;***; 20 kastereunaa. Vaikka tämä säätöelin on tehokas pienentämään kuljetusmatkaa, • · · se tulee tehottomaksi, kun kennokoko kasvaa yli 50 kuutiometrin. Säätöelin ··· pienentää myös merkittävästi vaahdotuskennon aktiivista nettotilavuutta, kun kennokoko kasvaa.

• · • * · • · ♦ ··· 25 Esilläolevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tekniikan tason haittapuolia ja • · .**·. aikaansaa laite vaahdon poistamisen tehostamiseksi vaahdotuskoneen yläosan ·#« vapaalta alueelta. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit selviävät oheisista pa- • · *. *. tenttivaatimuksista.

• · · .

• · # • · 30 Keksinnön mukaisesti ainakin yksi laite parantamaan vaahdon poistamista olennaisesti koko vaahdon vapaalta alueelta on asennettu vaahdotuskoneen yläosaan, joka vaahdotuskone sisältää vaahdotuskennon, jossa on elimiä liet 3 117546 teen syöttämiseksi vaahdotuskennoon, elimiä vaahdon tuottamiseksi, elimiä vaahdon poistamiseksi vaahdotuskennosta ja elimiä jätemateriaalin poistamiseksi vaahdotuskennosta. Vaahdon poistamisen parantamiseen tarkoitettu laite on asennettu siten, että laite on osittain upotettu vaahdon pinnan alapuolelle.

5 Vaahdon poistamislaitetta käytetään käyttömekanismilla, ja kun vaahdon pois-tamislaite on toiminnassa, vaahdotuskennon pinnalle tuotettu vaahto poistetaan kennosta ilman, että vaahtorikasteen tarvitsee kulkea vaakasuuntaisesti, jotta vaahtorikaste saadaan talteen ränniin, joka on yhdistetty vaahdotuskennon reunaan. Tämä siksi, että vaahdon poistamislaite muotoillan niin, että toimin-10 nassa ollessaan laite poistaa ennalta määrätyllä korkeudella olevan vaahdon.

Keksinnön mukaisessa vaahdon poistamislaitteessa on leikkausreuna, joka on ' -j osittain upotettu vaahdon pinnan alapuolelle ennalta määrätylle korkeudelle. Leikkausreuna leikkaa vaahtopintaa kaltevassa tai vaakasuorassa asennossa 15 vaahtopintaan nähden niin, että ainakin suurin osa vaahtovyöhykkeen vaahto-kuplista jää hajoamatta tai murtumatta. Kuplat sisältävät pinnallaan arvokom- » · ,···. ponentit, jotka muodostavat ainakin osan vaahdotuskennosta talteensaatavasta • · v. vaahtorikasteesta. Vaahdosta leikatut kuplat liukuvat pitkin vaahdon poistamis- * 1 · • · : laitteen pintaa laitteen leikkausreunaan yhdistettyyn vaahdon poistoelimeen.

• · .1··. 20 Vaahdon poistamiselin on asennettu niin, että vaahdon poistamislaitteen ala- t 1 1 ·"1. pinta on olennaisesti samalla tasolla kuin rännin ja vaahtovyöhykkeen välisen reunan yläosa. Tämä tarkoittaa, että keskipakoisvoima, joka aikaansaadaan, :2.· kun vaahdon poistamislaitetta pyöritetään, pakottaa vaahdon ylös kaltevalle • · 1 leikkausreunalle. Kun vaahto saavuttaa pyörivän vaahdon poistamiselimen ala-25 pinnan, vaahdon kuplat ainakin osittain hajoavat takaisin lietteeseen ja liete vir- • 1 .1·. taa vaahdon poistamiselimessä vaahdotuskennon reunaa ja edelleen vaahdo- * 1 1 tuskennoa ympäröivään ränniin.

• · • · · ·1♦.· 2 • 1 ·

Kun keksinnön mukaista vaahdon poistamislaitetta käytetään, on edullista va~ 30 rustaa vaahdotuskenno vaahdon stabilisointielimillä. Vaahdon stabilisointielimet ovat tasaisen välimatkan päässä toisistaan niin, että useita vaahdon stabilisoin-tielimiä toimii olennaisesti koko vaahdotuskennon vapaalla vaahtoalueella.

117546

Vaahdon stabilisointielimien lukumäärä on edullisesti ainakin kahdeksan ja vaahdon stabilisointielimet on asennettu vaahtovyöhykkeeseen lähelle vaahdon poistamislaitetta ehkäisemään mahdollista vaahdon hajoamista vaahdon pois-tamislaitteen liikkeen aikana. Tämä vaahdon hajoaminen johtuu vähäisestä ali-5 paineesta vaahdon poistamislaitteen takana, kun vaahdon poistamislaite liikkuu vaahtopinnan poikki.

Käyttämällä keksinnön mukaista vaahdon poistamislaitetta lietefaasiin takaisin putoavien partikkelin määrää pienennetään ja siten arvokomponenttien talteen-10 saanti kasvaa kaikkialla ja paljon nopeammassa tahdissa kuin tekniikan tasossa. Lisäksi keksinnön mukainen vaahdon poistamislaite sallii vaahdotusken-nossa tarvittavan reunapituuden määrän vaihdella muuttamalla sekä laitteiden lukumäärää että toimintanopeutta reunaan nähden. Näin se säätää myös vaah-torikasteen poiston nopeutta ja näin myös sen astetta.

15 . Keksinnön mukainen vaahdon poistamislaite auttaa parantamaan erityisesti • lf t ...# karkeiden partikkelien talteensaantia vaahdotuskennosta, koska vaahdon pois- > » tamislaite rajoittaa aikaa, jonka karkea partikkeli tarvitsee kuluttaa vaahtofaa- • * « sissa, ennen kuin se poistuu ränniin. Vaahdon poistamislaite poistaa tarpeen * * * .···. 20 monimutkaisille sisäisille ränneille ja myös pienentää vaahdon vapaalle alueelle · ··· .··. tarpeellisen kerääntymisen määrää.

• ·· .

Koska vaahdon poistamislaite ainakin osittain hajottaa talteensaadun vaahtori- • · kasteen, kehällä olevan rännin koko pienenee. Myös jälkijättöinen putkittuminen ·· * 25 pienenee olennaisesti kooltaan ilman, että suorituskykyä rajoitetaan.

* * * · · ··· • · • * ·

Keksintöä selostetaan lähemmin seuraavissa piirustuksissa, joissa • * · • · *. kuvio 1 esittää yhtä keksinnön edullista sovellutusmuotoa kaavamaisena ja osit- • · * » * * * : ; tain poikkileikattuna sivukuvantona, 30 kuvio 2 esittää kuvion 1 leikkausta A-A kaavamaisesti suurennettuna, kuvio 3 esittää toista keksinnön edullista sovellutusmuotoa kaavamaisena ja osittain poikkileikattuna sivukuvantona.

5 117546

Kuviossa 1 vaahdotuskennossa 1 on seinämässä aukko 2 vaahdotettavaa lietettä varten samoin kuin ränni 3 kennossa 1 tuotettua rikastetta varten on kiinnitetty seinämään. Vaahdotuskennossa 1 on alaosassa aukko 4 jätemateriaalia 5 varten. Vaahdotuskennossa 1 on myös sen alaosassa staattorin 6 ympäröimä roottori 5. Roottori 5 on kiinnitetty akseliin 7, jota pyöritetään moottorilla 17. Akseli 7 on ontto ja vaahdotusta varten tarvittava ilma syötetään onton akselin 7 kautta roottoriin 5. Vaahdon poistamislaite 8 on asennettu akselin 7 kanssa samakeskisesti mutta erillään akselista vaahdotuskennon 1 yläosaan korkeu-10 delle, jossa vaahdon poistamislaite 8 on ainakin osittain upotettu vaahdotuskennossa 1 tuotettuun vaahtoon 9. Vaahdon stabilisointielimet 18 on asennettu vaahtoon 9 vaahdon poistamislaitteen 8 alapuolelle vaahdon säätämiselimeen 13 nähden säteettäisesti kohden vaahdotuskennon 1 seinämää.

15 Vaahdon poistamislaitetta 8 käytetään käyttömekanismilla 10. Vaahdon pois-tamislaitteen 8 akselista 7 eroava pää 11 on muotoiltu siten, että vaahdon pois- • · t...t tamislaitteen 8 pää 11 ulottuu rännin 3 ja vaahdotuskennossa 1 olevan vaahto- V. vyöhykkeen välisen reunan 12 yli. Vaahdotuskennossa 1 vaahdon säätämiselin • » · 13 ympäröi akselia 7. Vaahdon poistamislaite 8 on asennettu siten, että olen- • * * • · .···. 20 naisesti koko vapaa vaahtopinta on vaahdon poistamislaitteen 8 saavutettavis- * · · .*·*. sa toimiessaan.

• · «·· ;*·.· Kuvio 2 esittää vaahdon poistamislaitetta 8 lähemmin. Leikkausreuna 14 on ai- • * nakin osittain upotettu vaahdon 9 sisältämiin ja poistettaviin kupliin 15. Leikka- « φ » „!.· 25 usreuna 14 on kaltevassa asennossa kupliin 15 nähden niin, että ainakin suurin • · ,···, osa kuplista 15 pysyy hajoamatta, kun kuplia poistetaan vaahdosta 9 leikkaus- * · · * reunan 14 pinnalle ja edelleen vaahdon poistamislaitteen 8 vaahdon poista- • t · • · \\ miselimen 16 alapinnalle. Vaahdon poistamiselin 16 on asennettu siten, että vaahdon poistamiselimen alapinta on olennaisesti rännin 3 ja vaahdotuskennon 30 1 vaahtovyöhykkeen välisen reunan 12 tasolla. Vaahdon poistamislaitteen 8 vaahdon poistamiselimessä 16 kuplat 15 hajoavat. Vaahto nestemuodossa virtaa kohti ränniä 3 ja siten ulos vaahdotuskennosta 1.

6 117546

Kuvioiden 1 ja 2 sovellutusmuotoa käytetään niin, että vaahdon poistamislaitet-ta 8 pyöritetään samakeskeisesti akselin 7 kanssa käyttömekanismilla 10. Pyöriessään keskipakoisvoima pumppaa vaahdon poistamislaitteessa 8 hajonneen 5 vaahdon kohti ränniä 3 ja täten ulos vaahdotuskennosta 1.

Kuviossa 3 vaahdotuskennossa 21 on sisääntulo 22 lietteelle ja ränni 23 vaahdolle ja ulosmeno 24 jätemateriaalille. Siinä on myös elimet 25 ilman syöttämiseksi vaahdotuskennoon 21. Vaahdon poistamislaite 26 on asennettu vaahto-10 vyöhykkeelle 27 niin, että vaahdon poistamislaitteen 26 leikkausreuna 28 on osittain upotettu vaahtoon 27. Vaahdon poistamislaitetta 26 pyöritetään käyttö-mekanismilla 29. Lisäksi vaahdon stabilisointielimet 30 on asennettu leikkaus-reunan 28 alapuolelle vaahtovyöhykkeeseen 27. Vaahdon poistamislaitteen 26 toiminta ja rakenne on samanlainen kuvion 1 sovellutusmuodon vaahdon pois-15 tamislaitteen kanssa. Tämä tarkoittaa, että pyöriessään keskipakoisvoima .... pumppaa vaahdon poistamislaitteessa 26 hajonneen vaahdon kohti ränniä 23

II

,···, ja täten ulos vaahdotuskennosta 21.

a • aa « · • « * * a • · • a • a a • aa • · • · a * » . .... • * ! *·· • •a f * • « «•a • 4 • * 4 • aa • · a*· • · a a a • · • aa • a * · • · · a · a .

• · • · • * * · a aa • ·

Claims (10)

117546

1. Vaahdotuskone, joka käsittää ainakin vaahdotuskennon, jossa on elimiä lietteen syöttämiseksi vaahdotuskennoon, elimiä ilman syöttämiseksi lietteeseen ja 5 vaahdon tuottamiseksi, elimiä vaahdon poistamiseksi vaahdotuskennosta ja elimiä jätemateriaalin poistamiseksi vaahdotuskennosta, tunnettu siitä, että vaahdotuskennossa (1,21) on ainakin yksi pyörivä vaahdon poistolaite (8,26), joka on osittain upotettu vaahtoon (9,27) ja niin muotoiltu, että vaahdon poisto-laitteen (8,26) toinen pää ulottuu vaahdotuskennoon (1) kiinnitetyn rännin (12) 10 yläpuolelle vaahdon (9,27) saamiseksi talteen vaahdotuskennosta (1,21) käyttäen hyväksi vaahdon poistolaitteella (8,26) aikaansaatua keskipakoisvoimaa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaahdotuskone, tunnettu siitä, että vaahdon poistolaitteessa (8,26) on leikkauspinta (14,28), joka on osittain upotettu 15 vaahtoon (9).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen vaahdotuskone, tunnettu siitä, että leikkauspinta (14,28) on asennettu kaltevaan asentoon vaahdon (9,27) pintaan nähden. ··· • · _ _ *...* 20 • · *.v

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen vaahdotuskone, tunnettu siitä, että • · ** ” leikkauspinta (14,28) on asennettu vaakasuoraan asentoon vaahdon (9,27) pin- 0 • ·· m · * *♦· . . 25

5. Patenttivaatimusten 1-4 mukainen vaahdotuskone, tunnettu siitä, että • *^· vaahdon poistolaitteessa (8,26) on vaahdon poistoelin (16) poistamaan vaah- • · ‘I* dossa (9,27) mukana oleva materiaali pois vaahdotuskennosta (1,21), ··*«; * t

• · *·;·* 6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen vaahdotuskone, tunnet- * * *