DE1167761B

DE1167761B - Flotations-Setzmaschine

Info

Publication number: DE1167761B
Application number: DEC29035A
Authority: DE
Inventors: Dmitrij S Jemeljanow; Wilhelm I Chwan; Walerij A Schebanow; Alexander A Solotko; Wladimir A Kinariewskij; Viktor I Gontscharow
Original assignee: KH GORNIJ I
Current assignee: KH GORNIJ I
Priority date: 1963-01-30
Filing date: 1963-01-30
Publication date: 1964-04-16

Description

Flotations-Setzmaschine Die Eifindung betrifft Maschinen zur Aufbereitung von Bodenschätzen, die als Flotations-Setzmaschinen bezeichnet werden und bei denen der Flotationsvorgang mit nasser Setzarbeit verbunden ist.
Es sind bereits Flotations-Setzmaschinen bekannt, die ein im Unterteil der Flotationskammer angeordnetes festes Setzsieb und eine Einrichtung zum Belüften des Anreicherungsmediums mit pulsierender Druckluft aufweisen (s. russische Patentschrift 63 430).
Diese Maschinen fanden aber keinen Zuspruch, da bei denselben der gleichmäßige Ablauf für Pulsung und Lüftung der Trübe und die zuverlässige Abscheidung der Aufbereitungsprodukte nicht gewährleistet wurden.
Bei den Versuchen, die erwähnten und noch andere Mängel der Flotatitons-Setzmaschinen zu beseitigen, wurden keine positiven Ergebnisse erzielt, und erst nach der gründlichen Änderung der Maschinenbauart wurde die erfolgreiche Lösung der Aufgabe für den gemeinsamen Ablauf des Flotationsvorganges und der Setzarbeit gefunden. An dem Beispiel einer Maschine für gemeinsame Anreicherung von Feinkohle und von Kohlenschlamm durch gleichzeitige Setzarbeit und Flotation wird eine erfolgreiche Lösung im folgenden gezeigt.
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Entwicklung einer zuverlässigen und wirtschaftlichen Aufbereitungsmaschine einfacher Bauart, die durch gemeinsame Flotation und Setzarbeit die Arbeitsgängezahl für die Aufbereitung vermindert und eine Vereinfachung des Aufbereitungsstammbaumes zuläßt.
Als zweite Aufgabe der Erfindung gilt die Entwicklung einer Flotations-Setzmaschine mit kontinuierlicher und auf dem ganzen Setzgutträger der Maschine gleichmäßiger Pulsung und Belüftung des Mediums.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung einer Flotations-Setzmaschine, die eine zuverlässige Trennung der Aufbereitungsprodukte gewährleistet (Schaumkonzentrat, Flotationsabgänge, Schwerbestandteile, Zwischenprodukt).
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Entwicklung einer Flotations-Setzmaschine mit weitgehender und verschiedenartiger Regelung der verschiedenen Einflußfaktoren, in erster Linie der Pulsung und der Lüftung.
Die Erfindung bezweckt schließlich auch die Entwicklung einer Flotations-Setzmaschine, die wirtschaftlich arbeitet in bezug auf den Verbrauch an Druckluft, welche sowohl zur Pulsung des Mediums (durch kolbenartige Verschiebung der Membran innerhalb des Maschinengehäuses) als auch zur Lüftung des aufbereitenden Stoffes benutzt wird.
Die Lösung sämtlicher Aufgaben wird durch die erfindungsgemäße Flotations-Setzmaschine gewährleistet, die nachfolgend an Hand der Zeichnungen beschrieben wird. In F i g. 1 ist der senkrechte Längsschnitt der Flotations-Setzmaschine dargestellt; in -F i g. 2 sind der senkrechte Querschnitt (rechts und die Seitenansicht (links) der Maschine zusammengestellt; in F i g. 3 ist der Grundriß der Maschine gezeigt. Die Hauptteile der Flotations-Setzmaschine sind: Die Arbeitskammer 1 mit dem unten angeordneten Setzgutträger 2, die zweite Arbeitskammer 3, die Luftkammer 4, die Luftrohrleitung 5 von der Druckluftqunlle (die in den Zeichnungen nicht dargestellt ist), der Drehschieber 6, welcher die Druckluftzufuhr in die Kammer 4 abschließt und freigibt, und das poröse Diaphragma 7, das im Rahmen 8 sitzt.
An der Vorderwand der oberen Arbeitskammer 1 ist die Beschickungsrinne montiert, die aus zwei Einläufen 9 und 10 besteht. Der Einlauf 9 dient zur Beschickung der Arbeitskammer 1 mit körnigem Material, wobei die kleinste Wassermenge gebraucht wird.
Der Einlauf 10 dient zur Beschickung des Hohlraumes über dem auf das Setzsieb 2 aufgelegten Kunstbett 11 mit Schlamm, der durch das Schwimmmittel vorbehandelt wurde. Der Rahmen 8 mit dem in seinem Umfang angeordneten Diaphragma 7 ist aus den Wänden 12 mit I-Querschnitt gebildet, wobei der Oberflansch derselben mit den Auflagerteilen des Setzsiebes 2 durch elastische senkrecht ausrückbare und dehnbare Wände (Faltenbalg) 13, z. B. durch gewellte Gummiwände, verbunden ist. Dadurch entsteht zwischen dem Diaphragma 7, dem Setzsieb 2 und den ausrückbaren Wänden 13 eine Arbeitskammer 3 wechselnden Rauminhaltes.
Der Unterflansch der Wände 12 am Rahmen 8 ist dem Fundament 14 der Maschine durch ausrückbare Wände 15 verbunden. Dadurch entsteht zwischen dem Diaphragma 7, dem Fundament 14 und den ausrückbaren Wänden 15 die Luftkammer 4 wechselnden Rauminhaltes. Falls durch die Rohrleitung 5 in diese Kammer Druckluft gepreßt wird, steigt das Diaphragma in der Kammer 3 hoch. Der Unterflansch des Rahmens 8 ist durch einstellbare Rückholfedern 16 abgefangen, die auf die Auflagerteile des Setzsiebes 2 abgestützt sind und die Rückgangsbeschleunigung des Diaphragmas in seine untere Stellung gewährleisten.
Quer über dem Trübespiegel der oberen Arbeitskammer 1 sind Schaumabstreifer angeordnet, die als endlose Ketten 17 mit lose aufgehängten Kleinkrampen 18 und Antrieb 19 ausgebildet sind und die zum Abstreifen der Schaumkonzentratschicht 20 zur Abfuhrrinne 21 bestimmt sind, die an der tiefliegenden Schwelle der Seitenwand der Kammer 1 angeordnet ist.
An der Hinterwand der Kammer 1 wird ein schaufelförmiger Verschluß 22 montiert, der für den Austritt aus der Arbeitskammer der aus der Trübeschicht 23 abgeschiedenen Leichtbestandteile (Kohlenkonzentrat) 24 bestimmt ist.
An den Wändeausschnitten des Rahmens 8 werden Austragsschurren 26 mit Zellenradschleusen 27 angeordnet, die zum Abwurf der Schwerbestandteile aus dem Zwischenprodukt und dem Gestein bestimmt sind. Diese Schwerbestandteile scheiden aus der Schwerfraktionsschicht 25 ab, durchlaufen die Schicht des Kunstbettes 11 und das Setzsieb 2 und rutschen auf der Satteloberfläche des Diaphragmas 7.
In den unten folgenden Ausführungen wird der Betrieb der Flotations-Setzmaschine beschrieben. Der Ausgangsstoff, z. B. körnige Kohle, Korngröße bis 13 mm, wird mittels kleinster Transportwassermengen durch den Einlauf 9 der Maschinenarbeitskammer zugeführt, und der Kohlenschlamm, Korngröße etwa 1 mm, mit Schwimmittel vorbehandelt, wird durch den Einlauf 10 der Rinne dem über dem Setzsieb 2 und Setzbett 11 liegenden Hohlraum zugeleitet.
Bei offenem Drehschieber 6 wird Druckluft durch die Luftrohrleitung 5 der Luftkammer 4 zugeführt. Nachdem die Luftkammer 4 mit Druckluft gefüllt ist und das Diaphragma 7 mit dem Rahmen 8 dadurch die obere Stellung eingenommen haben, wird die Kammer 4 durch die Schiebervorrichtung von der Druckluftquelle abgeschlossen.
Beim Durchgang durch die Diaphragmaporen wird die abgesperrte Druckluft intensiv und ununterbrochen dispergiert, wobei nach oben strömende Luftblasen entstehen. Das Dispergieren der Luft erfolgt sowohl beim Hochgang des Diaphragmas als auch beim Rückgang desselben in seine untere Ausgangsstellung. Den gestellten Aufgaben entsprechend erfolgen Druckluftzuführung und Diaphragmahub kontinuierlich.
Beim Hub haften die Luftblasen an der Oberfläche der Teilchen und reißen dieselben mit nach oben zur Trübeoberfläche in der Arbeitskammer, wodurch die Konzentratschaumschicht 20 gebildet wird.
Die an den schwereren Teilchen haftenden Luftblasen vergrößern die Differenz der Endfallgeschwindigkeiten von Kohlen- und Gesteinsteilchen, womit der Ablauf des Massenkraftsetzarbeit und die Fraktionstrennung gefördert werden.
Durch die kontinuierliche senkrechte Hin- und Herbewegung des Diaphragmas, die einer Kolbenbewegung ähnlich ist, wird die intensive Pulsung der Trübe in der Zusatzarbeitskammer 3, das überströmen derselben durch das Setzsieb 2 und das Kunstbett 11 gewährleistet, wobei das Bett intermittierend auf dem Sieb aufgelockert wird. Beim Durchgang der dispergierten Blasen gemeinsam mit den Teilchen, an denen sie haften, durch das aufgelockerte Bett wird das Durchdringen einiger Teilchen nach oben zur Konzentratschaumschicht sowie anderer Teilchen nach unten bewirkt, wie auch der schwersten Teilchen zur Oberfläche des Diaphragmas gefördert und die Zuverlässigkeit der Fraktionstrennung gewährleistet.
Somit wird durch die Pulsung des Mediums die Flotationslüftung gefördert, das verstärkte Dispergieren aber und die Lüftung begünstigen die Setzvorgänge, deren Vereinigung eben den Hauptgedanken darstellt, auf dem die erfindungsgemäße Maschine aufgebaut ist.
Die Regelung des hydraulischen Ablaufs für Pulsung und Lüftungsgrad erfolgt durch die Änderung des Preßluftdruckes und -verbrauchs und mittels Programmschaltung für den Betrieb des Drehschiebers 6 sowie durch die Änderung der Elastizität der (ausrückbaren) Rückholfedern 16, die den Rückgang des Diaphragmas in die untere Stellung beschleunigen, falls das Diaphragmagewicht und der Druck des Gesamtinhaltes in den Arbeitskammern ungenügend sind.
Außerdem wird die Regelung auch durch Änderung der Beschickung mit Kohle und Trübe, durch die Bettdicke und den Reagenzablauf bewerkstelligt.
Mit der Maschine können folgende Produktarten erhalten werden: Schaumkonzentrat, Flotationsabgänge, leichte Konzentratfraktionen, schwere Gesteinsfraktionen und Zwischenfraktionen (Zwischenprodukte).
Nötigenfalls kann, durch Teilung der Aufnahmerinne 21 in Sektionen der Maschine entlang, das Flotationskonzentrat nach Sorten getrennt werden.
Die Qualitätsregelung der leichten Fraktion aus anreichender Kohle (Kohlenkonzentrat) kann auch durch Stärkeänderung des Gesteinskunstbettes 11 ausgeführt werden.
Falls die Qualität des Ausgangsstoffes (Kohle) die Erzeugung von Endprodukten in einer Stufe nicht ermöglicht, kann das vierte Produkt (Betriebsprodukt oder Mischprodukt) abgesondert werden, das in diesem Falle in der zweiten Hälfte der Arbeitskammer unter das Sieb abgeschieden wird.
Der Austritt der Flotationsabgänge erfolgt durch das Kunstbett gemeinsam mit den Schwerbestandteilen. Falls in der unter dem Schaumkonzentrat liegenden Schicht erhebliche Mengen von Flotationsabgängen enthalten sind, kann der Austritt derselben getrennt von anderen Produkten durch einen Zusatzverschluß zur Abgängeumleitung für Nachaufbereitung ausgeführt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Flotations-Setzmaschine mit Arbeitskammer und einem im Unterteil derselben angeordneten Setzsieb, mit Einrichtung für die Zuführung von pulsierender Druckluft unter das Sieb, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Einrichtung für die Zuführung von pulsierender Druckluft als waagerechtes poröses Diaphragma (7) ausgeführt ist, das auf dem Umfang eines senkrecht beweglichen Rahmens (8) sitzt und das mit den Arbeitskammerwänden und dem Maschinenfundament durch senkrecht ausrückbare Wände (13) verbunden ist, wobei zwischen Diaphragma (7) und Setzsieb (2) eine zweite Arbeitskammer (3) wechselnden Rauminhaltes, ebenfalls zwischen Diaphragma (7) und Fundament (14) eine Luftkammer (4) wechselnden Rauminhaltes gebildet werden, die durch einen Drehschieber (6) von der Druckluftquelle abgeschlossen ist.
2. Flotations-Setzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (8), in dem das Diaphragma (7) sitzt, mit I-artigen Wänden (12) ausgeführt und mit einstellbaren Rückholfedem (16) versehen ist, die auf das Setzsieb (2) abgestützt sind.
3. Flotations-Setzmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Diaphragma (7) sattelartig mit Abfall zum Vor- und Hinterteil der Maschine ausgeführt ist, der Rahmen (8) aber, in dem das Diaphragma sitzt, mit Rinnen (26) und Zellenradverschlüssen (27) an den Sattelenden versehen ist.
4. Flotations-Setzmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Diaphragma (7) aus porösen metallkeramischen Platten gefertigt ist.
5. Flotations-Setzmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht ausrückbaren Wände (13) auch dehnbar ausgeführt sind, z. B. aus gewelltem Gummi.
6. Flotations-Setzmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine mit einer an der Vorderwand der oberen Arbeitskammer (1) angeordneten geneigten Beschickungsrinne versehen ist, die aus zwei Einläufen (9) und (10) besteht.
7. Flotations-Setzmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine zum Abnehmen des Schaumkonzentrates mit angetriebenen Schaumabstreifern aus endlosen Ketten (17) mit lose angehängten Kleinscharren (18), die quer zur Maschine verschiebbar sind, und mit einer Rinne (21) zur Aufnahme und zum Austritt des Konzentrates ausgerüstet ist. B. Flotations-Setzmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zellenradverschluß (22) zum Austritt der Leichtbestandteile des Konzentrates an der Hinterwand der Arbeitskammer vorgesehen ist, der höher als das Gesteinskunstbett (11) auf dem Setzsieb liegt.