MX2013010527A - Dispositivo de flotacion con un elemento distribuidor de fluido para generar una corriente dirigida hacia el dispositivo colector de espuma. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo de flotación (1) y a su uso, que comprende una carcasa (2) con una cámara de flotación (2a) para recibir una suspensión y con al menos una entrada para la suspensión (5a), así como al menos un dispositivo colector de espuma (3) para recibir y evacuar un producto de espuma (SP), que está dispuesto en un lado superior de la carcasa (2), y en el que existe además al menos un elemento distribuidor de fluido (4) para generar una corriente dirigida en dirección hacia el al menos un dispositivo colector de espuma (3), por encima de la al menos una entrada en la cámara de flotación, cuya posición vertical (4a) por encima de la entrada (5a) en la cámara de flotación (2) puede ajustarse.

Description

La invención se refiere a un dispositivo de flotación que comprende una carcasa con una cámar'a de flotación para recibir una suspensión y con al menos . una entrada para la suspensión, así como al menos un dispositivo colector de espuma para recibir y evacuar un producto de espuma, que está dispuesto en un lado superior de la carcasa. Asimismo, la invención se refiere a un procedimiento «para evacuar un producto de espuma formado en dicho dispositivo de flotación, en el que la cámara de flotación se llena' de suspensión, al menos en parte, y en el que la suspensión se gasea y el producto de espuma se forma a partir de burbu^jitas de gas y de partículas sólidas adheridas a estas, qu'e; se acumula en una superficie de la suspensión y se evacúa a través del al menos un dispositivo colector de espuma.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN ' La flotación es un procedimiento de separación física para separar cantidades de sólidos de grano fino, ¡.corno por ejemplo minerales y ganga, en una suspensión acuosa!' con la ayuda de burbujitas de gas por la diferente humectabil¡i;d¡=id superficial de las partículas contenidas en la suspensión. Se usa para el tratamiento de recursos del subsuelo "y el procesamiento de materias preferentemente minerales con un contenido bajo a medio de un componente útil o dé una sustancia valiosa, por e emplo en forma de metales no férricos, hierro, metales o tierras raras y/o metales preciosos, así como de recursos no metálicos del subsuelo.

En la flotación neumática, generalmente, una suspensión de agua y sólidos de gran fino mezclada con reactivos se introduce en una cámara de flotación a través de al menos una disposición de tobera. Los reactivos deben hacer que la partículas valiosas o partículas de sustancias valiosos que han de separarse preferentemente se vuelvan hidrófobas en la suspensión. Generalmente, como reactivos se usan xantatos, especialmente para hidrofobizar de forma selectiva partículas minerales sulfurosas. Al mismo tiempo que la suspensión, a la al menos una disposición de tobera se suministra gas, especialmente aire, que entra en contactó con las partículas hidrófobas en la suspensión. Las partículas hidrófobas se adhieren a las burbujitas de gas que s¾ van formando, de modo que las formaciones de burbujitas de :gas, que también se llaman aeroflóculos , flotan hacia arriba formando el producto de espuma en la superficie dé la suspensión. El producto de espuma se descarga a un depósito colector y habitualmente se concentra.

La calidad del producto de espuma, es decir, el éxito de separación del procedimiento de flotación depende entre otros factores de la probabilidad de colisión entre una partícula hidrófoba y una burbujita de gas. Cuanto más alta es la probabilidad de colisión, tanto mayor es el número de partículas hidrófobas adheridas a una burbu ita de gas que suben a la superficie formando, junto con las partículas, el producto de espuma. ' Un diámetro preferible de las burbujitas de gás es inferior a aprox. 5 mm situándose especialmente en el intervalo entre 1 y 5 mm. Las burbujitas de gas tan pequeñas presentan una elevada superficie específica y, por tanto, son capaces de ligar y arrastrar sensiblemente más partículas de sustancias valiosas, especialmente partículas minerales, por cantidad empleada de gas, que las burbujitas de gas, más grandes . ' Generalmente, las burbujitas de gas con un diámetro más grande suben más rápidamente que las burbujitas de gas de diámetro más pequeño. Las burbujitas de gas más pequeñas son recogidas por burbujitas de gas más grandes y se reúnen con estas formando burbujas de gas aún más grandes. De "esta forma, se reduce la superficie específica disponible de: las burbujitas de gas en la suspensión, a la que pueden ligarse partículas de sustancias valiosas.

En las celdas de flotación en las que un. diámetro de la cámara de flotación mide un múltiplo menos que su altura, es especialmente grande el trayecto que ha de recorrer una burbujita de gas en la suspensión o la cámara de flotación para llegar a la superficie de la suspensión. A causa del trayecto especialmente largo, en la suspensión se originan burbujas de gas especialmente grandes. Esto hace que disminuya la descarga específica de partículas de sustahcias valiosas de la suspensión y, por tanto, también el grado de eficacia de la cámara de flotación.

En las llamadas celdas de flotación híbridas que constituyen una combinación de una celda de flotación neumática con una celda de flotación realizada en forma de columna, especialmente las partículas de sustancias valiosas más grandes con diámetros de partícula del orden de 50 µ?t?, no se ligan completamente a las burbujitas de gas presentes y, por tanto, se pueden separar sólo en parte de la suspensión. En cambio, las partículas finas con diámetros del orden de 20 µ?? e inferior se separan especialmente bien. ° El rendimiento de un dispositivo de flotación depende también de la eficiencia de la evacuación del producto de espuma de la superficie de la suspensión. Así, en los dispositivos de flotación frecuentemente se forman zonas muertas en las que sólo se producen procesos de transporte verticales entre la suspensión y el producto de espuma que flota sobre la misma. La evacuación de partículas de sustancias valiosas que han de separarse se reduce en las zonas muertas, ya que en estas las burbuj itas del producto de espuma permanecen demasiado tiempo y revientan ya in situ. Por lo tanto, las partículas de sustancias valiosas previamente ligadas a una de estas burbuj itas reventadas vuelven a hundirse a la suspensión y no pueden descargarse como producto de espuma.

El documento WO2006/ 069995A1 describe una celda de flotación neumática con una carcasa que comprende una cámara de flotación, con al menos una disposición de toberas para suministrar una suspensión a la cámara de flotación, que aquí se denominan eyectores, y con al menos una disposición de suministro para suministrar gas a la cámara de flotación, usando dispositivos de aireación, también llamados aireadores, y un dispositivo colector para un producto de espuma formado durante la flotación. En el caso ideal, el producto de espuma es desplazado por la espuma llega después y pasa a un canalón colector de espuma.

Los documentos US6, 095,336 y WOl 993/2094 SAI describen celdas de flotación con una red de canalones colectores de espuma instalados fijamente, previstos para evacuar el producto de espuma lo más rápido posible de cualquier punto de la superficie de la suspensión. ; Para mejorar la evacuación del producto de espuma, i en el documento EP613725A2 y en la publicación j para información de solicitud de patente DE2057195 ya se propuso la aspiración activa del producto de espuma formado. ¡ , Los documentos RU2397818C1, US4 , 61s[, 430, US1,374,447 ó US1, 952,727 describen dispositivos de floración en las que una corriente de gas o una corriente de gas y líquido se sopla a la superficie de la suspensión en I dirección hacia un canalón colector de espuma para desplazar el producto de espuma de forma acelerada en dirección 'hacia el canalón colector de espuma. ¡ El documento US6, 926, 154B2 describe una máquiña de flotación que comprende un dispositivo rotatorio par<a' la eliminación del producto de espuma, que se sumerge al menos en parte en la espuma empujándola mecánicamente en dirección hacia el canalón colector de espuma. .

En los sistemas activos mencionados en último lugar, para la aceleración de la evacuación del produ.c^q ;de espuma, sobre el producto de espuma generalmente actúan "unas fuerzas de cizallamiento tan altas que se produce un reventón anticipado de burbujitas y, por tanto, igualmente !' una evacuación más reducida de producto de espuma. i1' 1 SUMARIO DE LA INVENCIÓN Por lo tanto, la invención tiene el objetivo de proporcionar un dispositivo de flotación con una descarga mejorada de espuma y un procedimiento para la evacuación de un producto de espuma formado en un dispositivo de flotación de este tipo.

El objetivo se consigue para el dispositivo' de flotación, porque está realizado comprendiendo una carcasa con una cámara de flotación para recibir una suspensión y al menos una entrada para la suspensión, asi como al menos un dispositivo colector de espuma para recibir y evacuar un producto de espuma, que está dispuesto en un lado superior de la carcasa, estando presente además al menos un elemento distribuidor de fluido para emitir un fluido y generar una corriente dirigida en dirección hacia el al menos un dispositivo colector de espuma, por encima de la al menoá Una entrada en la cámara de flotación, cuya posición vertical por encima de la entrada en la cámara de flotación puede ajustarse de tal forma que al menos una parte de un fluido emitido por el al menos un elemento distribuidor de fluiojo se introduce directamente en la suspensión, en corriente contigua a la superficie de la suspensión.

En cuanto al procedimiento para la evacuación dje un producto de espuma formado en un dispositivo de flotación según la invención, en el que la cámara de flotación se llena de suspensión al menos en parte y se gasea la suspensión y el producto de espuma queda formado por burbuj itas de gas y partículas sólidas adheridas a estas y se acumula en una superficie de la suspensión y se evacúa a través del al menos un dispositivo colector de espuma, el objetivo se consigue porque mediante el al menos un elemento distribuidor de fluido se ajusta una corriente en dirección hacia el al menos un dispositivo colector de espuma y la posición vertical del al menos un elemento distribuidor de fluido en la cámara de flotación se ajusta en función de un nivel de llenado de la cámara de flotación con la suspensión, de tal forma que al menos una parte del fluido emitido por el al menos un elemento distribuidor de fluido circula directamente a la suspensión, en corriente adyacente a la superficie de la suspensión.

El dispositivo de flotación según la invención ofrece la ventaja de que la posición vertical del al menos un elemento distribuidor de fluido por encima de la entrada : a la cámara de flotación es variable y, por tanto, se puede ajustar a un nivel de llenado de suspensión en la parte superior de la cámara de flotación. De esta manera,;, un elemento distribuidor de fluido puede actuar de forma óptima en la superficie limite o a través de la superficie limite entre la espuma y la suspensión, lo que permite; una aceleración especialmente cuidadosa del producto de espuma en dirección hacia el dispositivo colector de espuma. Por el fluido que sale de un elemento distribuidor de fluido por debajo de la superficie de la suspensión, la espuma y/o la suspensión quedan desplazadas y empujadas en dirección hacia un dispositivo colector de espuma. Esto puede realizarse a velocidades de salida relativamente bajas del fluido " para evitar el reventón anticipado de burbujitas.

Generalmente, los elementos distribuidores de fluido pueden estar dispuestos completamente por debajo de la superficie de la suspensión de forma contigua a la superficie, de modo que el fluido completo emitido por ellos circule directamente a la suspensión.

Un elemento distribuidor de fluido se dispone especialmente de forma contigua a una zona en la cámara de flotación, en la que sin el elemento distribuidor de fluido habría una zona muerta en la que se producirían sólo procesos de transporte , verticales entre la suspensión y el producto de espuma que flota sobre esta.

Como fluido se puede usar o bien gas, especialícente aire, o un líquido, especialmente agua.

Según la invención, la posición vertical del al menos un elemento distribuidor de fluido está ajustada de tal forma que al menos una parte del fluido emitido por el al menos un elemento distribuidor de fluido circule directamente a la suspensión, en corriente contigua a la superficie de la suspensión.

En caso de usar gas, este se emite en la zona de la espuma y/o en. la zona de la suspensión. Durante ello se forman burbujitas adicionales que absorben partículas sólidas hidrófobas que se están hundiendo y las vuelven a llevar hacia arriba. En caso de usar un líquido, este se intrbduce en corriente preferentemente sólo en la zona de la suspensión, ya que una aplicación de líquido sobré el producto de espuma puede causar un reventón no deseado de burbu itas .

En una forma de realización preferible de la invención, al mismo tiempo pueden existir elementos distribuidores de fluido para introducir un gas y/f un líquido.

Se ha acreditado que la cámara de flotación presente un eje central vertical y que al menos' un dispositivo colector de espuma esté realizado de forma anular y dispuesto de forma concéntrica con respecto al eje central, y que el al menos un elemento distribuidor de fluido es.té preparado para generar una corriente dirigida en diredción contraria al eje central, hacia el al menos un dispositivo colector de espuma anular. Pueden existir varios dispositivos colectores de espuma anulares, dispuestos de ¡forma concéntrica unos respecto a otros, a los que esté asignado i , respectivamente al menos un elemento distribuidor de fl;uido.

El contorno de la cámara de flotación puede pres; ntar diferentes formas como la de un rectángulo, de un circuid;, de una elipse etc., siendo preferible en este caso sin embargo la forma de circulo. " Preferentemente, la máquina de flotación es.¦ una celda de flotación neumática, una celda de flotación en 'forma de columna o una cámara de flotación híbrida que reúna ambos tipos . I" ' i 1 ' Preferentemente, el al menos un elemento distribuidor de fluido está preparado para generar !¦¦ una corriente dirigida radialmente en dirección contraria al e e central de la cámara de flotación. De esta manera), se minimiza el trayecto que tiene que recorrer una burbuj ita ' del producto de espuma. También se reduce el tiempo que tarda .en alcanzar el dispositivo colector de espuma y, por tantci,' -el peligro de que una burbujita pueda reventar durante ello." Sin i embargo, alternativamente se puede generar también ¡, una corriente dirigida oblicuamente con respecto a un canto' de separación entre la cámara de flotación y el dispositivo colector de espuma.

El dispositivo de flotación presenta especialmente al menos un dispositivo de posicionamiento preparado para variar la posición vertical del al menos un elemento distribuidor de fluido automáticamente en función de un ;nivel de llenado de la cámara de flotación con la suspensión. Así, en cualquier momento queda garantizado que se produzca un suministro local óptimo de fluido en dirección hacia el producto de espuma y/o hacia una suspensión. Por ello, por una parte, se entiende una disposición con un flotador como dispositivo de posicionamiento que flota sobre la superficie de la suspensión y que garantiza un posicionamiento automático constante del elemento distribuidor de fluidp con respecto a la superficie de la suspensión. Sin embargo, alternativamente también se puede realizar un ajuste vertical de altura a través de un dispositivo de posicionamiento con un accionamiento eléctrico, lo que permite también variár la profundidad a la que un elemento distribuidor de fluido ha de sumergirse en la suspensión con un nivel de llenado determinado. De esta manera, para diferentes niveles de llenado pueden realizarse diferentes profundidades- de inmersión de un elemento distribuidor de fluido en la suspensión.

Especialmente, existe al menos un dispositivo de control o de regulación para controlar o regular una velocidad de salida del fluido del al menos un elemento distribuidor de fluido y/o la posición vertical del al menos un elemento distribuidor de fluido. La velocidad de salida del fluido se puede ajustar a través del caudal de fluido y/o a través de la presión del fluido.

Asimismo, preferentemente, existe al menos un primer sensor para determinar al menos una característica del producto de espuma del grupo que abarca: un color del producto de espuma, un tamaño de burbujas del producto de espuma, una forma de burbujas del producto de espuma, una velocidad de descomposición de las burbujas del producto de espuma, una velocidad de transporte de las burbujas del producto de espuma. Para ello, el primer séns'or preferentemente está realizado como sensor óptico. " Una vigilancia online de estas características que dan información sobre la calidad del producto de espuma, permite una optimización selectiva de la posición vertical de un elemento distribuidor de fluido o de la velocidad de salida del fluido. En particular, el primer sensor se instala en un área que permite vigilar un comportamiento de la espuma en una zona que sin el elemento distribuidor de fluido tendría que considerarse zona muerta. ¡; Si se detecta por ejemplo que demasiadas burbujas revientan ya en el trayecto hacia el dispositivo colectjor de espuma, se reduce la velocidad de salida del fluido y/o la cantidad de fluido y se genera una corriente aún más ¡suave para tratar las burbujas con más cuidado y prolongar su durabilidad.

El objetivo de la regulación es ajusfar la corriente de fluido de tal forma que se consiga una elevada evacuación de producto de espuma con la máxima calidad del producto de espuma. Este aspecto se denomina "optimum froth recovery" o "peak air recovery" . !' ' El color del producto de espuma, por ejemplq,, da una información sobre el grado de carga de las burbujitas de gas con partículas de sustancias valiosas que han de evacuarse. Cuanto mayor es la carga de las burbujitas dé gas con partículas de sustancias valiosas, tanto más intensiü 'es el color del producto de espuma. En caso de un color claro del producto de espuma, por ejemplo en el caso de minerales sulfurosos, hay que suponer que es alta la velocidad de salida del fluido o de la corriente de fluido y, por tanto, que es baja la concent ación en partículas de sustancias valiosas que han de evacuarse, por e emplo de sulfuro^ de cobre o sulfuros de molibdeno, en el producto de espuma!:.' Al producto de espuma se incorpora una cantidad no deseada de material de ganga, por lo que su calidad adopta valores inadmisiblemente bajos.

Por consiguiente, en un producto de espuma de color demasiado claro, la corriente de fluido y/o su velocidad de salida se reducen hasta que se vuelva a alcanzar el grado de color requerido del producto de espuma y, por tanto, la calidad requerida.

Viceversa, en este caso, con un producto de espuma de color intenso se incrementarían la cantidad de fluido y/o su velocidad de salida para obtener el mayor rendimiento posible de partículas de sustancias valiosas a descargar.

De forma análoga, las burbujas grandes en el producto de espuma indican que el tiempo de espera de las burbujas en el producto de espuma es demasiado largo y que a partir de burbujas pequeñas se han formado por coalescencia burbujas más grandes de pequeña superficie específica, por lo que se ha reducido el rendimiento. Por consiguiente, en caso de existir burbujas relativamente grandes en el producto de espuma aumenta la cantidad de fluido y/o la velocidad de salida del fluido para reducir el tiempo de espera de" las burbujas en el producto de espuma y, por tanto, ; una coalescencia de burbujas, y al revés.

En función del proceso de flotación correspondiente, también la forma de burbujitas individuales en el producto de espuma puede usarse para controlar la cantidad de fluido y/o la velocidad de salida del fluido y, por tanto, los parámetros decisivos del proceso!,: el rendimiento y la calidad. Mientras que en algunos proceros es preferible una forma redonda de las burbujas en la espuma, en otros procesos de flotación también puede resultar cjptima para el proceso una estructura poligonal de las burbujas!.' Por lo tanto, en función del respectivo proceso, la cantidad de fluido y/o su velocidad de salida se regula de tal forma que resulta respectivamente la forma de burbujas más favorable con vistas al rendimiento y la calidad.

Además, se ha acreditado que exista al menqs un segundo sensor para determinar un nivel de llenado cié la cámara de flotación con la suspensión. También mediante una medición online del nivel de llenado es posible ,;! , ..una optimización selectiva de la posición vertical de un elémérito distribuidor de fluido o de la velocidad de salida; del fluido. j Preferentemente, el al menos un primer sensoiji . y/o el al menos un segundo sensor está conectado con el al frenos un dispositivo de control y de regulación. Esto permite ;un funcionamiento económico, totalmente automático '. del dispositivo de flotación con un alto rendimiento de espurriá".

Preferentemente, se controla o se regula una velocidad de salida de un fluido emitido por el al menos un elemento distribuidor de fluido y/o su cantidad, sobre la base de al menos una característica del producto de espuma del grupo gue abarca: un color del producto de espuma, un tamaño de burbujas del producto de espuma, una forma de burbujas del producto de espuma, una velocidad de descomposición de las burbujas del producto de espuma, una velocidad de transporte de las burbujas del producto de espuma.

Además, preferentemente, se controla o se regula una posición vertical del al menos un elemento distribyidor de fluido, sobre la base de al menos una carácter!sticá del producto de espuma del grupo que abarca: un color del producto de espuma, un tamaño de burbujas del producto de espuma, una forma de burbujas del producto de espuma, n una velocidad de descomposición de las burbujas del producto de espuma, una velocidad de transporte de las burbujas' del producto de espuma.

Por lo tanto, el dispositivo de control y de regulación hace posible en todo momento un rendimiento óptimo de espuma con parámetros de entrada variables en cuanto al nivel de llenado de la cámara de flotación y la calidad, del producto de espuma. ; En una forma de realización preferible, el al menos un elemento distribuidor de fluido comprende un componente de poros abiertos, a través del que se emite el fluido. El componente de poros abiertos está formado especialmenté por un material de espuma de metal o de plástico. Alternativamente, ' el elemento distribuidor de fluido puede comprender también un tubo o un tubo flexible con orificios de salida de fluido, por ejemplo en forma de ranuras, agujeros o membranas permeables al fluido.

Preferentemente, el al menos un elemento distribuidor de fluido está realizado de tal forma qqe se genera una corriente laminar en dirección hacia el al menos un dispositivo colector de espuma. La formación de remolinos se evita a ser posible, ya que estos alargan innecesariamente el tiempo de permanencia del producto de espuma sobre ...la superficie de la suspensión y suponen una solicitación mecánica más fuerte para las burbujas haciendo que más burbujas revienten anticipadamente y que en total se pueda descargar menos producto de espuma.

Resulta preferible el uso de un dispositivo de flotación según la invención para la flotación de partículas sólidas de una materia valiosa, especialmente un mineral, de una suspensión con un contenido en sólidos comprendido en el intervalo de 20 a 50 %, formando un producto de espuma. Bajo estas condiciones, la eficiencia de un dispositivo de flotación se puede incrementar considerablemente median e al menos un elemento distribuidor de fluido.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Con la ayuda de las figuras 1 a 7 se describen esquemáticamente a titulo de ejemplo dispositivos de flotación según la invención y su modo de funcionamiento. Muestran : la figura 1 un primer dispositivo de flotación; la figura 2 un segundo dispositivo de flotación; 't¡ la figura 3 un tercer dispositivo de flotación en sección longitudinal; . la figura 4 el tercer dispositivo de flotación en vista en planta desde arriba; la figura 5 un detalle de un dispositivo de flotéción similar a la figura 2, con zonas muertas representadas; la figura 6 el detalle de la figura 5, con' dos elementos distribuidores de fluido; la figura 7 un cuarto dispositivo de flotación en sección longitudinal.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La figura 1 muestra esquemáticamente un " primer dispositivo de flotación que comprende una carcasa 2 con una cámara de flotación 2a para recibir una suspensión S, asi como al menos un dispositivo colector de espuma 3 anular; para recibir y evacuar un producto de espuma SP, que ' está dispuesto en un lado superior de la carcasa 2. Para mayor claridad, la carcasa 2 está representada en sección longitudinal. La suspensión S se introduce en la cámara de flotación 2a a través de una entrada 5a, opcionalmente con la adición de gas, y se mezcla con burbujitas de gas, especialmente burbujitas de aire, que suben desde el fondo de la cámara de flotación 2a. Las burbujitas de gas en la suspensión S son originadas por un elemento de gaseado 6;. Las partículas sólidas hidrófobas de la suspensión S se adhieren a las burbujitas de gas, de modo que las formaciones de burbujitas de gas, que también se denominan aeroflócalos , flotan hacia arriba formando en la superficie SO dé la suspensión S el producto de espuma SP. El producto de espuma fluye a través del borde de la carcasa (véanse las flechas) al dispositivo colector de espuma 3. El líquido denso residual R sale de la cámara de flotación 2a a tj avés de una salida 5b. ¡ Asimismo, en la cámara de flotación 2a existe un elemento distribuidor de fluido 4 para generar una corriente dirigida sustancialmente en dirección hacia el dispositivo I colector de espuma 3, cuya posición vertical en la cámara de flotación 2a se puede variar mediante un dispositivo de posicionamiento 7. Aquí, el elemento distribuidor de flu do 4 i: ' ¦ está dispuesto tanto por encima como por debajo d!,e, la superficie límite o la superficie SO entre la suspensión S y el producto de espuma SP. El elemento distribuidor de fluido 4 está formado por una espuma metálica de poros abiertos y comprende un conducto de alimentación 4a, por el qué se transporta el fluido y en el que ataca el dispositivo de i' < < posicionamiento 7. El elemento distribuidor de fluido 4 está preparado para generar una corriente dirigida radialmentté„ en sentido contrario al eje central M de la cámara de flotación 2a. .,„ Un dispositivo de control o de regulación 8 * está conectado con un primer sensor 9 para la determinación óptica de la velocidad de descomposición de las burbuj itas j; ;del producto de espuma SP y con un segundo sensor 10 l'pá'ra determinar el nivel de llenado de suspensión S en la cámara de flotación 2a. Además, el dispositivo de control y; de i i regulación 8 está conectado con una disposición de válvula 11, a través de la que se puede ajustar el caudal y/o la presión del fluido F y, por consiguiente, influir én : la velocidad de salida del fluido F del elemento distribuidor de fluido 4 en función de la velocidad de descomposición de las burbujitas del producto de espuma SP. : i; : La posición vertical teórica del ele'ménto distribuidor de fluido 4 se transmite en función del ni el de llenado y/o de la velocidad de descomposición a travéjs del dispositivo de control o de regulación del dispositivo de posicionamiento 7 que ajusta la posición vertical teórica de manera correspondiente. ! i Se puede evitar eficazmente la formación de zonas muertas y lograr un alto rendimiento de espuma. j La figura 2 muestra un segundo dispositivo de flotación 1. Los mismos signos de referencia que en la figura 1 caracterizan los mismos elementos. A diferencia de la figura 1, aquí existe un elemento distribuidor de fluido! 4. en I1' forma de un tubo flexible dispuesto de forma anular,| que presenta ranuras en su lado orientado hacia la carcasa;: 2, para dejar pasar el fluido F en dirección hacia la carcasa" 2.

Para adaptar la posición vertical del elemento distribuidor de fluido 4 automáticamente en cuanto al nivel de llenacdo de la cámara de flotación 2a, está previsto un cuerpo flojtador 12 que se mueve hacia arriba o abajo unto con la superficie SO de la suspensión S.

También en este caso, el dispositivo de control y de regulación 8 está conectado con una disposición de válvula 11, a través de la que se pueden ajustar el caudal y/o la presión del fluido F y, por consiguiente, se puede influir en la velocidad de salida del fluido F del elemento distribuidor de fluido 4 en función de la velocidad de descomposición de las burbujitas del producto de espuma SP.

Se puede evitar eficazmente la formación de zonas muertas y lograr un alto rendimiento de espuma.

La figura 3 muestra esquemáticamente un tercer dispositivo de flotación l1' en sección longitudinal. Se trata de una celda de flotación en forma de columna que en caso de funcionar con aire para gasear la suspensión se denomina celda de flotación híbrida. Los mismos signos de referencia que en las figuras 1 y 2 designan los mismos elementos. La carcasa 2 está ensanchada en la parte supérior y se produce una introducción por tobera de la suspensión S y del gas G a través de la entrada 5a. En la parte sup 'rior ensanchada de la carcasa 2 existe un inserto 20 cilindrico que separa una etapa de flotación neumática, situada fuera del inserto 20, de otra etapa de flotación situada en el interior del inserto 20. 24 i; ,. , La suspensión S enriquecida con gas G se introduce por tobera, bajo alta presión, en la cámara de flotación 2a.

Por la caída de presión en la cámara de flotación '2a; se forman burbujas de gas que entonces se usan paria la flotación. Este mecanismo se denomina flotación! ; por distensión . !' " ' En el ejemplo de realización, la etapa de flotación i adicional trabaja como llamada flotación de columna . j' 'Para I l! ' ello, en la parte inferior de la cámara de flotación 2a |donde (!. está prevista también una salida 5b para liquido ¡denso residual R, está dispuesto un elemento de gaseado 6 para el suministro de gas G, que está realizado por ejemplo j como aireador. Este produce burbujas de gas aptas de 'ligar i partículas de sustancias valiosas en la parte inferior, del dispositivo de flotación l1'. ¡,. , , , Mediante la combinación de estas dos etapas - de i j, , . , flotación se consigue un mayor rendimiento que en muchos I otros tipos de celda de flotación que trabajan sólo co una i- ! etapa de flotación dentro de un dispositivo de flotación.;1 Un primer elemento distribuidor de fluido '4a realizado en forma de barra está dispuesto centralmente en el inserto 20 y sirve para introducir fluido F en la zona de;;la superficie SO de la suspensión S, y el fluido F ;:sale radialmente en sentido contrario al eje central M. ¡ Un elemento distribuidor de fluido 4b realizado de forma anular circunda el inserto 20 y sirve para introducir fluido F en la zona de la superficie SO de la suspensión S, y el fluido F sale radialmente en dirección hacia el recipiente 2. La posición vertical de los elementos dist ibuidores de fluido 4a, 4b es variable, lo que aquí se indica sólo pór las dobles flechas. Para mayor claridad, no está representado el dispositivo de control y de regulación 8 al que están conectados el primer sensor 9, el segundo sensor 10, la disposición de válvula 11 asi como el dispositivo de posicionamiento 7 que tampoco está representado. A este respecto, se remite a las figuras 1 y 2.

La figura 4 muestra el tercer dispositivo de flotación l1' en vista en planta desde arriba en la que se puede ver mejor la realización del dispositivo colector de espuma 3 anular, del inserto 20 y del segundo elemento distribuidor de fluido 4b anular. El dispositivo colectpr de espuma 3 presenta dos zonas de descarga 3a, 3b para evacuar el producto de espuma SP.

La figura 5 muestra un detalle de una sepción longitudinal de un dispositivo de flotación convencional sin elemento distribuidor de fluido, en principio similar 'a la figura 3 en la zona superior, en el que se encuentra el inserto 20, entre la linea central M y la carcasa 2. Los mismos signos de referencia que · en las figuras 1 a 4 designan los mismos elementos. Se muestran las relacionéis de circulación estimadas en el producto de espuma SP. En' la parte representada de la cámara de flotación se forman dos I zonas muertas TZi, TZ2 en las que se producen solamente procesos de transporte verticales entre la suspensión sj y el producto de espuma SP que flota sobre este. La primera de las dos zonas muertas ??? se encuentra en el área del eje central M. La segunda de las dos zonas muertas TZ2 está dispuesjta de forma anular alrededor del inserto 20. La evacuación de i' partículas sólidas que han de separarse se reduce eiji ' las zonas muertas TZi, TZ2, ya que en estas las burbujitas, del i ' producto de espuma SP permanecen demasiado tiempo y revi¡e,ntan ya in situ. Por lo tanto, las partículas sólidas previamente ligadas a una de estas burbujitas reventadas vuelven a bajar a la suspensión S y no pueden descargarse como producto;:1 de espuma SP. En zonas de elevación HZi, HZ2 en cambio,! una burbujita sube hacia arriba y llega a una zona de transporte TR1, TR2 y en esta se evacúa en dirección haciá' el I dispositivo colector de espuma 3 que no está representado aquí . !' La figura 6 muestra el detalle de la figura 5 dónde sin embargo existen dos elementos distribuidores de fluido 4a, 4b, similares a la figura 3. Un primer elerjiento distribuidor de fluido 4a está realizado en forma de barra y dispuesto en la zona del eje central M donde se sumerge en parte en la suspensión S. Un segundo elemento distribuidor de fluido 4b está realizado de forma anular y circunda el inserto 20 sumergiéndose completamente en la suspensión S. Los mismos signos de referencia que en las figuras 1 a 5 designan los mismos elementos. Se muestran las relacionas de circulación estimadas en el producto de espuma SP. Én la parte representada de la cámara de flotación, a causa del fluido distribuido por los elementos distribuidores de fluido 4a, 4b ya no se forman zonas muertas en las que se produzcan sólo procesos de transporte verticales entre la suspensión S y el producto de espuma SP que flota sobre esta. Las zonas muertas existentes antes se han convertido ahora también en zonas de elevación HZi, HZ2, de modo que ahora se puede descargar considerablemente más producto de espuma SP que hasta ahora. La evacuación de partículas sólidas que se han de separar es notablemente más alta.

La figura 1 muestra un cuarto dispositivo ,de flotación l'1 1 en sección longitudinal. Se trata de una celda de flotación en forma de columna como en la figura 3, qüe en caso del funcionamiento con aire para gasear la suspensión S se denomina celda de flotación híbrida. Los mismos signos de de referencia que en las figuras 1 a 6 designan los mismos elementos .

Un elemento distribuidor de fluido 4 realizado de forma anular circunda el inserto 20 y sirve para introducir fluido F en el área de la superficie SO de la suspensión S, yt el fluido F sale radialmente en la dirección del recipiente 2. La posición vertical de los elementos distribuidores de fluido 4 es variable, lo que aquí se indica sólo mediante dobles flechas. Para mayor claridad, no' está representado el dispositivo de control y de regulación 8 al que están conectados el primer sensor 9, el segundo sensor 10, la disposición de válvula 11 asi como el dispositivo de posicionamiento 7 para el ajuste de posición vertical del elemento distribuidor de fluido 4, que tampoco está representado. A este respecto, se remite a las figuras 1 y 2.

Generalmente, los elementos distribuidores de fluido pueden estar dispuestos totalmente por debajo de la superficis de la suspensión, de forma contigua a la superficie, de modo que el fluido completo emitido a tfavés de ellos entre directamente en la suspensión.

Las figuras 1 a 7 muestran sólo ejemplos de un dispositivo de flotación según la invención. Pueden existir sin problemas otras formas en cuanto al recipiente, el elemento distribuidor de fluido, el elemento de gaseado', el dispositivo colector de espuma, el inserto etc.. También se puede variar el número de entradas, salidas, elementos distribuidores de fluido, primeros, y/o segundos sensores, elementos de gaseado, dispositivos de control regulación, dispositivos de posicionamiento etc. |:; : sin abandonar la idea básica de la invención. ;

Claims (14)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención,, se considera corno novedad y por lo tanto, se reclama, como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES 1. - Dispositivo de flotación (1, 1', l1', l1 1') que comprende una carcasa (2) con una cámara de flotación (2a) para recibir una suspensión (S) y con al menos una entrada (5a) para la suspensión (S), asi como al menos un dispositivo colector de espuma (3) para recibir y evacuar un producto de espuma (SP), que está dispuesto en un lado superior cié la carcasa (2), estando presente además al menos un elérnento distribuidor de fluido (4, 4a, 4b) para emitir un fluido (F) y generar una corriente dirigida en dirección hacia el al menos un dispositivo colector de espuma (3), por encima de la al menos una entrada (5a) en la cámara de flotación (2a), cuya posición vertical por encima de la entrada (5a) en la cámara de flotación (2a) puede ajustarse de tal forma que , al menos una parte de un fluido (F) emitido por el al menos. , un elemento distribuidor de fluido (4, 4a, 4b) se introduce directamente en la suspensión (S), en corriente contigua! a la superficie (SO) de la suspensión (S). 2. - Dispositivo de flotación según la reivindicación 1, caracterizado por que la cámara de flotación (2a) presenta un eje central (M) vertical y al menos un dispositivo colector de espuma (3) está realizado de forma anular y dispuesto de forma concéntrica con respecto al eje central (M) , y pg,r que el al menos un elemento distribuidor de fluido (4, 4a¡,> '4b) está preparado para generar una corriente dirigida! en dirección contraria al eje central (M) , en dirección hacia el al menos un dispositivo colector de espuma (3) anular. j; : 3. - Dispositivo de flotación según la reivindicación 2, caracterizado por que el al menos un elemento distribuidb' de fluido (4, 4a, 4b) está preparado para generar una corr"iénte dirigida radialmente en dirección contraria al eje central (M) . ¡' ' 4. - Dispositivo de flotación según una de ' ' las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que existe al irrienos un dispositivo de posicionamiento (7) preparado para variar la posición vertical del al menos un elemento distribuidb'r. de fluido (4, 4a, 4b) automáticamente en función de un nivjel::de llenado de la cámara de flotación (2a) con la suspensión (2a). ! "¦ 5.- Dispositivo de flotación según una de '> las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que existe al menos un dispositivo de control o de regulación (8) para controlar o regular una velocidad de salida de un fluido (F) dé! al menos un elemento distribuidor de fluido (4, 4a, 4b) y ó. la posición vertical del al menos un elemento distribuidor de fluido (4, 4a, 4b). 6. - Dispositivo de flotación según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que existe además al menos un primer sensor (9) para determinar al menos, una característica del producto de espuma (SP) del grupo que abarca : un color del producto de espuma (SP), un tamaño de burbujas del producto de espuma ( S i? )' , una forma de burbujas del producto de espuma (SP), una velocidad de descomposición de las burbujas del producto de espuma (SP), una velocidad de transporte de las burbujas del producto de espuma (SP). 7. - Dispositivo de flotación según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que existe además al menos un segundo sensor (10) para determinar un nivel de llenado de la cámara de flotación (2a) con la suspensión (S) . 8. - Dispositivo de flotación según la reivindicación 6 o 7, caracterizado por que el al menos un primer sensor (9) y/o el al menos un segundo sensor (10) está conectado con el al menos un dispositivo de control y de regulación (8) según la reivindicación 5. 9. - Procedimiento para evacuar un producto de espuma (SP) formado en un dispositivo de flotación (1, 1', 1' ', 1' 1 ') según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la cámara de flotación (2a) se llena de suspensión (S), al ómenos en parte, y en el que la suspensión' (S) se gasea y el producto de espuma (SP) se forma a partir de burbujitas de gas y de partículas sólidas adheridas a estas, que se acumula en una superficie (SO) de la suspensión (S) y se evacúa a través del al menos un dispositivo colector de espuma (3), y mediante el al menos un elemento distribuidor de fluido (4, 4a, 4b) se ajusta una corriente en dirección hacia el al menos un dispositivo colector de espuma (3) y la posición vertical del al menos un elemento distribuidor de fluido (4, 4a, 4b) en la cámara de flotación (2a) se ajusta en función de un nivel de llenado de la cámara de flotación (2a) con la suspensión (S), de tal forma que al menos una parte del fluido (F) emitido por el al menos un elemento distribuidor de fluido (4, 4a, 4b) circula directamente a la suspensión (S), en corriente adyacente a la superficie (SO) d;e la suspensión (S) . . : 10. - Procedimiento según la reivindicación, 9, caracterizado por que el al menos un elemento distribuidór de fluido (4, 4a, 4b) se dispone en la cámara de flotación (2a) de tal forma que se evita la formación de una zona muerta (TZ1, TZ2) en la que se producen sólo procesos de transporte verticales entre la suspensión (S) y el producto de spurna (SP) que flota sobre este. 11. - Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado por que por el al menos un elemento distribuidor de fluido (4, 4a, 4b) se genera una corriente laminar en dirección hacia el al menos un dispositivo colector de espuma (3). 12. - Procedimiento según una de las reivindicacione 9 a 11, caracterizado por que se controla o' se regula una velocidad de salida de un fluido (F) emitido por el al menos un elemento distribuidor de fluido (4, 4a, 4b) y/o su cantidad, sobre la base de al menos una característica del producto de espuma (SP) del grupo que abarca: - un color del producto de espuma (SP), un tamaño de burbujas del producto de espuma (SP), una forma de burbujas del producto de espuma ($P), una velocidad de descomposición de las burbujas del producto de espuma (SP), - . una velocidad de transporte de las burbujas del producto de espuma (SP) . !' ' 13. - Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado por que se controla o se regula una posición vertical del al menos un elemento distribuidor de fluido (4, 4a, 4b), sobre la base de al menos una característica del producto de espuma (SP) del grup6 que abarca: un color del producto de espuma (SP), un tamaño de burbujas del producto de espuma (SP), una forma de burbujas del producto de espuma (SP), una velocidad de descomposición de las burbuj a,s del producto de espuma' (SP), " '' una velocidad de transporte de las burbuj aá del producto de espuma (SP). 14.- Uso de un dispositivo de flotación (1, 1', ¦ 1'', 1''') según una de las reivindicaciones 1 a 8 para la flotación de partículas sólidas de una materia valiosa, especialmente un mineral, de una suspensión (S) con un contenido en sólidos comprendido en el intervalo de 20 a 50 %, formando un producto de espuma (SP) . i