DE1922610A1

DE1922610A1 - Verfahren und Anlage zur Flotation von feinkoernigen Stoffgemischen,insbesondere von Mineralien

Info

Publication number: DE1922610A1
Application number: DE19691922610
Authority: DE
Inventors: Kalthoff Dipl-Ing Carl-Heinz; Wilhelm Freis; Wilczynski Dipl-Ing Peter
Original assignee: ALTENBERGS BERGBAU
Current assignee: ALTENBERGS BERGBAU
Priority date: 1969-05-03
Filing date: 1969-05-03
Publication date: 1971-02-04
Also published as: US3747757A; OA03512A; GB1322249A; FR2108893B1; DE1922610B2; FR2108893A1; SE348119B; BE757993A

Description

Aktiengesellschaft des Altenbergs für Bergbau und Zinkhüttenbe trieb, Bensberg-Untereschbaoh

Verfahren und Anlage zur Flotation von feinkörnigen Stoffgemischen,

insbesondere von Mineralien

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Flotation von feinkörnigen Stoffgemischen, insbesondere von Mineralien, aus einer mit Flotationsmitteln versetzten Trübe, bei dem die Trübe mittels Druckluft in eine, vorzugsweise mehrere, hintereinandergesehaltete Flotationszellen gefördert sowie belüftet wird und dann Jeweils in einem nach oben hin geschlossenen, eine Schaumaustragskammer umschließenden Ringraum der jeweiligen Flotationszelle zyklonartig geführt wird und der entstehende, den auszuflotierenden Stoff bzw. das Mineral enthaltende Schaum im oberen Bereich der Schaumaustragskammer abgezogen wird.

Bei einem bekannten Flotationsverfahren dieser Art wird die Trübe in einem den Flotationszellen vorgeschalteten Behälter, der mit einem Rührer versehen ist, hergestellt und mit Flotationsmitteln versetzt. Die in dieser Weise vorbereitete Trübe wird über Zuflußrohre mehreren, in Reihe hintereinandergesGhalteten Zentrifugal-Flotationszellen zugeführt. Diese sind, um den Transport der Trübe von einer Zelle zur anderen zu erleichtern, in unterschiedlicher Höhe angeordnet, und zwar derart, daß die in Strömungsrichtung der Trübe dem Aufbereitungsbehälter am nächsten liegende Flotationszelle das höchste und die in Strömungsrichtung der Trüb· letzte Flotationszelle das niedrigste Niveau besitzt. Infolgedessen ist die in Strömungsrichtung der Trübe erste Flotationszelle verhältnismäßig hoch angeordnet, so daß die Trübe vom Aufbereitungsbehälter bis zur ersten Flotationszelle einen erheblichen Höhenunterschied überwinden muß. Zur Überwindung dieses großen Höhenunterschiedes benutzt man bei dem bekannten Verfahren einen Luftheber, welcher mit Druckluft arbeitet und durch Einblasen derselben

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in die Trübe diese über eine Steigeleitung in einen Ausgleichsbehälter fördert, der oberhalb der ersten Flotationszelle angeord-. net ist. Dieser Ausgleichsbehälter ist oben offen, so daß die zum Fördern der Trübe benutzte Druckluft entweichen kann. Aus dem Ausgleichsbehälter fließt die Trübe dann in die tiefer gelegene, in Strömungsrichtung der Trübe erste Flotationszelle. In das Zuflußrohr kurz vor der Flotationszelle ist ein Injektor eingebaut, mit dem die zufließende Trübe belüftet wird. Die belüftete Trübe gelangt dann in die erste Flotationszelle, und zwar zunächst in

Jk einen Ringraum, der nach oben hin völlig geschlossen ist und der eine Schaumaustragskammer umschließt, die eine .etwa zylindrische Form besitzt. Die Trübe wird innerhalb des Ringraumes zyklonartig geführt, wobei sie durch die naehströmende Trübe sowie durch ihr Eigengewicht, nach unten strömt und von dort in das Innere der unten mit dem Ringraum verbundenen Schaumaustragskammer gelangt. Durch die zyklonartige Führung der Trübe und die dabei entstehende Verwirbelung der mitgeführten, vom Injektor angesaugten Luft mit der Trübe sowie unter Einwirkung der in der Trübe enthaltenen Flotationsmittel entstehen Luftbläschen, welche an den auszuflotierenden Stoff- oder Mineralteilchen anhaften und diese durch die Schaumaustragskammer nach oben befördern. An der Oberseite ~ der Schaumaustragskammer wird der den auszuflotierenden Stoff

" bzw. das Mineral enthaltende Schaum abgezogen. Die restliche Trübe strömt durch ein Abflußrohr, das in dem etwa trichterförmig ausgebildeten Boden der Flotationszelle angeordnet ist, zur nächsten tiefer gelegenen Flotationszelle. Bevor die Trübe in diese zweite Flotationszelle einströmt, passiert sie wiederum einen Injektor, der sie erneut mit Luft beaufschlagt.

Dieses bekannte Verfahren besitzt den wesentlichen Nachteil, daß die Belüftung der Trübe durch den Injektor unzureichend ist, weil hierbei die Luft von außen durch die mittels einer Schnecke auf eine höhere Strömungsgeschwindigkeit gebrachte Trübe von außen angesaugt werden muß. Die durch den Luftheber zum Fördern in die Trübe hineingepreßte Druckluft wird dagegen bei dem

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bekannten Verfahren wieder aus der Trübe herausgelassen, was in dem oberhalb der in Strömungsrichtung ersten Flotationszelle angeordneten, oben offenen Ausgleichsbehälter geschieht. Infolge dieser unzureichenden Belüftung der Trübe ist naturgemäß auch die Flotationswirkung entsprechend niedrig, so daß eine Vielzahl von Flotationszellen hintereinandergeschaltet werden müssen, um mit dem bekannten Verfahren den auszuflotierenden Stoff bzw. das Mineral bis auf einen wirtschaftlich tragbaren Rest aus der Trübe herauszuholen. Die hierdurch bedingte große Anzahl der Flotationszellen erfordert naturgemäß auch einen entsprechend großen Platz für die nach dem bekannten Verfahren arbeitende Flotationsanlage. Aus dem gleichen Grund ist auch der Aufwand an Material und Arbeitszeit bei der Erstellung einer solchen Anlage groß, was durch entsprechend hohe Anschaffungskosten zum Ausdruck kommt. Außer den vorgenannten Gründen ist das bekannte Verfahren auch deshalb unwirtschaftlich, weil hierbei eine verhältnismäßig große Menge an Druckluft verbraucht wird, die bekanntlich teuer erzeugt werden muß. Diese Druckluft wird bei dem bekannten Verfahren sogar nur zum Fördern der Trübe in den oberhalb der in Strömungsrichtung ersten Flotationszelle angeordneten Ausgleichsbehälter benutzt, wo sie dann einfach nach außen abgelassen wird. Die eigentliche Belüftung der Trübe erfolgt durch die von dieser im Injektor von außen angesaugte Luft. Noch höher wäre der Druckluftverbrauch, wenn man auch die Injektoren vor den Flotationszellen der Anlage ebenfalls mit Druckluft beaufschlagen würde. In jedem Fall geht jedoch bei dem bekannten Verfahren die Druckluft verloren, welche von dem Luftheber zum Fördern gebraucht wird und die aus dem Ausgleichsbehälter und damit aus der Trübe entweicht. Diese Druckluftmenge ist besonders groß, weil erstens zum Fördern ohnehin mehr Luft benötigt wird als zum Belüften und weil zweitens die Trübe bei dem bekannten Verfahren auf eine sehr große Höhe mit dem Luftheber gefördert werden muß. Diese große Höhe ist deshalb erforderlich, um möglichst viele Flotationszellen in Reihe hintereinander und stufenförmig untereinander anordnen zu können. Nur so ist es möglich, Luftheber einzusparen bzw. die Zahl der

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Luftheber und damit den Druckluftverbrauch möglichst gering zu halten. Trotzdem wird man bei dem bekannten Verfahren nicht vermeiden können, daß mehrere Luftheber eingesetzt werden müssen, da bei der erforderlichen, relativ großen Anzahl der Flotationszellen sonst eine zu große Anlagenhöhe notwendig wäre, die wiederum erhöhte Anschaffungskosten verursacht. Auch aus bautechnischen und wirtschaftlichen Gründen ist die Bauhöhe begrenzt. Außerdem kann die"Luftmenge zur Belüftung der Trübe nicht geregelt und damit auch die Selektivität der Flotation nicht beeinflußt werden.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine Anlage zur Flotation von feinkörnigen Stoffgemischen, insbesondere von Mineralien, zu schaffen, dem bzw. der die vorstehend behandelten Nachteile nicht anhaften und die vor allem ein wirtschaftlicheres Flotieren ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Trübe mittels eines Lufthebers ohne vorgeschalteten Injektor direkt in den Ringraum der jeweiligen Flotationszelle gefördert und dabei gleichzeitig belüftet wird, so daß die gleiche, an einer Stelle jedes Zuflußrohres zugeführte Druckluft zum Fördern und zum Belüften der Trübe benutzt wird. Hierdurch erreicht man zunächst, daß die von dem Luftheber in die Trübe eingebrachte Druckluft bis in die Flotationszellen hinein in der Trübe bleibt. Ein Abströmen der Druckluft aus der Trübe, bevor diese in die Flotationszellen gelangt, ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht möglich. Somit dient die Druckluft des Lufthebers gleichzeitig zur Förderung der Trübe und zu ihrer Belüftung. Da für die Förderung der Trübe wesentlich mehr Druckluft benötigt wird als für den eigentlichen Flotationsvorgang, ist die Trübe selber im Augenblick ihres Eintretens in die Flotationszellen mehr als notwendig belüftet, so daß aus diesem Grund ein optimaler Flotationswirkungsgrad erreichbar ist. Infolgedessen benötigt man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich weniger Flotationszellen gleicher Größe als bei dem bekannten Verfahren, um den auszuflotierenden Stoff bzw. das Mineral bis auf einen wirtschaftlich noch tragbaren Rest aus der Trübe herauszuholen und dabei die gleiche Trübenmenge zu verarbeiten. Aufgrund der geringeren Anzahl der

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erforderlichen Flotationszellen ergibt sich auch naturgemäß ein geringerer Platzbedarf für eine Anlage, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet. Ferner ergibt sich hieraus ein geringerer Aufwand an Material, Arbeitszeit und Anschaffungskosten. Darüber hinaus benötigt man eine kleinere Fläche für die Anlage, so daß diese besser den örtlichen Gegebenheiten angepaßt werden kann. Die geringere Anzahl an Flotationszellen verringert naturgemäß auch den Druckluftverbrauch, so daß dieser neben den weiter oben genannten Gründen auch aus diesem Grunde niedriger gehalten werden kann. Auch spart man bei Anwendung des erfindungsgemäßen Λ Verfahrens einen Behälter ein, weil ein Entlüften der Trübe nach dem Fördern und bevor diese in die Flotationszelle gelangt, nicht mehr erforderlich ist. Somit kann auch die Förderhöhe und damit der Druckluftverbrauch verringert werden.

Gemäß einem besonders wesentlichen Merkmal der Erfindung wird der zum Fördern der Trübe notwendige, für den eigentlichen FlotationsVorgang überschüssige Anteil der Druckluft oberhalb des zyklonartig geführten Trübestromes aus dem Ringraum der Flotationszelle abgelassen. Dies ist notwendig, um die Trübe im Innern der Schaumaus tragskamm er zu beruhigen und auf diese Weise eine einwandfreie Schaumbildung zu erreichen. Die Menge der aus dem Ringraum der Flotationszelle abgelassenen Luft wird nach ■ " einem weiteren Merkmal der Erfindung geregelt. Dies geschieht zweckmäßigerweise derart, daß innerhalb des Ringraumes der Flotationszelle oberhalb des zyklonartig geführten Trübestromes ein Luftpolster mit einem Überdruck von vorzugsweise etwa 0,6 bis 1 atü aufrechterhalten wird. Der Druck in dem Ringraum der Flotationszelle kann durchaus noch etwas unterhalb, vor allem aber oberhalb der vorzugsweise angewandten, Vorgenannten Werte liegen, was sich sowohl nach der Art der zu verarbeitenden Trübe als auch nach der Bauart und den Abmessungsverhältnissen der betreffenden Flotationszelle richtet.

Das vorstehend erwähnte Ablassen des für den eigent-

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lichen Plotatlonsvorgang überschüssigen Anteils der Druckluft läßt sich nicht mit dem Ablassen der zum Fördern benutzten Druckluft aus dem Ausgleichsgefäß bei dem bekannten Verfahren vergleichen, weil bei diesem nahezu die gesamte, in der Trübe enthaltene Druckluft entweicht und später durch einen Injektor wieder zugeführt werden muß. Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird dagegen nur die Luft, welche die Trübe trotz der zyklonartigen Strömung innerhalb des Ringraumes nicht mehr aufnehmen kann, abgelassen, und zwar erst aus dem Ringraum und nicht schon vor dem Einlauf in die Flotationszelle. Die Trübe wird daher bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einmal durch die Verwendung eines Lufthebers zum Fördern der Trübe und zweitens durch das Verhindern des Abströmens der beim Fördern benutzten Druckluft vor dem Eintritt der Trübe in die Flotationszelle sowie drittens durch die Nachbelüftung der Trübe innerhalb des Ringraumes der Flotationszelle mit der dort vorhandenen, unter einem Überdruck stehenden Luft derart angereichert, daß eine Art Sättigungszustand eintritt, der Voraussetzung zur Erreichung des bestmöglichen Plotationswirkungsgrades ist.

Ferner wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die aus dem Ringraum der Flotationszelle oberhalb des zyklonartig geführten Trübestromes abgelassene Luft in einen Überlaufkasten geleitet und dort der ablaufenden Trübe wieder zugeführt. Auf diese Weise findet selbst die aus dem Ringraum der Flotationszelle abgelassene dort überschüssige Druckluft wieder Verwendung und geht infolgedessen nicht verloren. Sie dient vielmehr zur erneuten Belüftung der abströmenden Trübe und bereitet diese für den nächsten Plotationsvorgang in der nachgeschalteten FIo- . tationszelle vor. In aller Regel ist die aus dem Ringraum der ersten Flotationszelle abgelassene Luft nicht ausreichend, um de abfließende Trübe für den nächsten Plotationsvorgang zu belüften. Dies geschieht zweckmäßigerweise mit einem weiteren Luftheber.

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Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Flotationsanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit ' mindestens einer, vorzugsweise mehreren, Zentrifugal-Flotationszellen, welche einen im Querschnitt kreisrunden, im wesentlichen senkrecht stehenden, oben geschlossenen Ringraum besitzen, in den tangential mindestens ein Zuflußrohr für die zu flotierende Trübe mündet und welcher eine ebenfalls etwa senkrecht stehende, zylindrische Schaumaustragskammer koaxial umschließt, mit welcher der Ringraum im Bereich des vorzugsweise etwa trichterförmig ausgebildeten unteren Endabschnittes der Zelle verbunden ist und welche sich dadurch kennzeichnet, daß der Ringraum jeder Flotationszelle oberhalb der Mündung des oder der Zuflußrohre für die zu flotierende Trübe einen Sammelraum für die überschüssige Luft aufweist, welcher eine oder mehrere verschließbare bzw. regelbare Entlüftungsöffnungen, vorzugsweise Entlüftungsrohre, besitzt. Dieser Sammelraum für die überschüssige Luft kann sowohl ein gesondert ausgebildeter Raum oberhalb des eigentlichen Ringraumes sein als auch lediglich durch den von der Trübe nicht ausgefüllten oberen Abschnitt des Ringraumes gebildet sein. Zum Abführen der überschüssigen Luft genügt es unter Umständen, lediglich Entlüftungsöffnungen vorzusehen, die verschließbar bzw. deren Öffnungsquerschnitte regelbar sind. In aller Regel ist es jedoch vorteilhaft Entlüftungsrohre zu verwenden. Sowohl die Entlüftungsöffnungen als auch die Entlüftungsrohre jeder Flotationszelle lassen sich mit Ventilen, Schiebern od. dgl. zum Regeln der abströmenden Luftmenge versehen. Mit der Regelung der abströmenden Luftmenge regelt man gleichzeitig auch den Druck im Ringraum.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung münden die Entlüftungsrohre jeder Flotationszelle in einen an sich bekannten, der jeweiligen Flotationszelle zugeordneten Überlaufkasten des Abflußrohres. Auch die Entlüftungsöffnungen können gegebenenfalls über einen Kanal od. dgl. in den eventuell direkt angebauten Überlaufkasten führen.

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Ferner ist es ratsam, die Mündungen der Entlüftungsrohre bzw. die Entlüftungsöffnungen mindestens etwa 50 mm, vorzugsweise 100 mm und mehr, oberhalb der Mittelachse der Zuflußrohre anzuordnen. Hierdurch wird vermieden, daß die Trübe in die Entlüftungsrohre bzw. durch die Entlüftungsöffnungen hindurch von der entweichenden Luft mitgerissen wird. Außerdem ist es empfehlenswert, die Entlüftungsrohre so auszubilden, daß sie sich bis oberhalb des höchstmöglichen Standes der Trübe bzw. des abzuziehenden Schaumes in der Schaumaustragskammer im wesentlichen senkrecht nach oben erstrecken und daß sie erst oberhalb davon in eine andere Richtung verlaufen sowie mit einem Ventil, Schieber od. dgl. ausgerüstet sind. Ein Eindringen der Trübe aus der Ringkammer in die Entlüftungsrohre oder ein Entweichen durch die Entlüftungsöffnungen direkt nach außen bzw. in den Überlaufkasten wird auf diese Weise zuverlässig vermieden.

Ferner ist es vorteilhaft, den unteren Randabschnitt der Trennwand zwischen Ringraum und Schaumaustragskammer mit einer Vielzahl von Bohrungen, Schlitzen od. dgl. zu versehen. Dabei ist es ratsam, die lichte Weite der Bohrungen, Schlitze od. dgl. um ein Vielfaches größer als die Korngröße der in der Trübe enthaltenen Stoffe bzw. Mineralien zu bemessen. Durch die Anordnung derartiger Bohrungen, Schlitze od. dgl. am unteren Randabschnitt der Trennwand zwischen Ringraum und Schaumaustragskammer werden die in der Trübe enthaltenen Luftblasen beim Passieren nochmals zerteilt, um einen möglichst feinblasigen Schaum zu erhalten, der einen besonders hohen Anteil an auszuflotierendem Stoff bzw. Mineral enthält. Auch hierdurch wird der Flotationswirkungsgrad verbessert. Die Wirkung der Bohrungen, Schlitze od. dgl. ist aufgrund ihrer Anordnung im unteren Randabschnitt der Trennwand zwischen Ringraum und Schaumaustragskammer besonders wirksam. Wegen ihrer gegenüber der Korngröße der in der Trübe enthaltenen Feststoffe um ein Vielfaches größeren lichten Weite werden hierdurch die auszuflotierenden Stoffe und Mineralien nicht zurückgehalten, sondern lediglich das vorteilhafte Zerteilen größerer Luftblasen erreicht.

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Nach einem weiteren, besonders vorteilhaften Merkmal der Erfindung sind die einzelnen Flotationszellen der gesamten Flotationsanlage, zumindest jedoch einer Batterie derselben, im wesentlichen auf gleicher Höhe angeordnet. Der wesentliche Vorteil einer solchen Anordnung der Flotationszellen zueinander ist der, daß der große Mehraufwand an Material, Arbeitszeit und Herstellungskosten eingespart wird, der mit einer stufenförmigen, in Strömungsrichtung abfallenden Anordnung der einzelnen Flotationszellen verbunden ist. Außer den geringeren Herstellungskosten bringt eine solche Anordnung aber auch niedrigere Betriebskosten mit sich, weil im Gegensatz zu Zyklonflotationsanlagen bekannter Bauart die Förderhöhen der Trübe allenfalls zwei bis drei Meter beträgt und somit nur eine geringe Förderleistung aufzubringen ist. Bei der Verwendung von Lufthebern bedeutet dies einen entsprechend geringeren Druckluftverbrauch.

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-ΙΟ-In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Flotationsanlage in

schematischer Darstellung in der Seitenansicht;

Fig. 2 eine einzelne Flotationszelle mit Überlaufkasten im Längsschnitt;

Fig. J die Flotationszelle mit Überlaufkasten nach ■ Fig. 2 in der Draufsicht.

In Fig. 1 ist eine Flotationsanlage bzw. eine Batterie derselben dargestellt, die aus drei Zentrifugal-Flotationszellen 1 besteht. Die in diesen Flotationszellen 1 zu verarbeitende Trübe befindet sich mit Flotationsmitteln versetzt in einem Behälter 2, der gleichzeitig als Ausgleichsgefäß dient. Über Rohrleitungen j5 und ^a fließt die Trübe jeweils einem Luftheber k zu, der über einen Ansohlußstutzen 5 aus einer nicht dargestellten Druckluftleitung mit Druckluft beaufschlagt wird. Der Luftheber 5 fördert die Trübe über Zuflußleitungen 6 und 6a zu der ersten dem Behälter 2 am nächsten liegenden Flotationszelle 1.

Die Zuflußrohre 6 und 6a münden tangential in einen im Querschnitt kreisrunden, im wesentlichen senkrecht stehenden, oben geschlossenen Ringraum, der in Fig. 1 nicht zu erkennen ist und der eine ebenfalls senkrecht stehende, zylindrische Schaumaustragskammer koaxial umschließt, welche mit 7 bezeichnet ist. Der sich bei der Flotation bildende Schaum tritt oben aus der Schaumaustragskammer 7 über und gelangt in zwei seitliche Auffangrinnen 8, aus welchen der Schaum bzw. das Konzentrat abgeführt wird.

Die ausflotierte Trübe verläßt die erste Flotationszelle 1 über Abflußrohre 9 bzw. 9a und fließt wiederum zwei Lufthebern 4 zu, welche die Trübe der mittleren Flotationszelle 1 zuführen.

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Diese ist in gleicher Weise ausgebildet, wie die erste. Sie
besitzt ebenfalls zwei seitliche Auffangrinnen 8, aus denen der Schaum bzw. das Konzentrat abgezogen wird und wiederum zwei Abflußrohre 9 und 9a, die zu der letzten wiederum in gleicher
Weise ausgebildeten Flotationszelle 1 führen. Auf diese Weise
können zahlreiche Flotationszellen 1 hintereinandergeschaltet
werden, die dann eine gesamte Flotationsanlage oder nur eine
Batterie einer solchen Anlage bilden. Mehrere solcher Batterien können dann wieder sowohl parallel als auch in Reihe hintereinandergeschaltet sein. A

Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, sind die einzelnen
Flotationszellen 1 in einer gemeinsamen Ebene mit gleicher Höhe angeordnet, so daß die einzelnen Luftheber 4 immer nur die Aufgabe haben, die Trübe von der Unterseite der Flotationszellen 1 wieder hinauf in den Ringraum der nächsten Flotationszelle 1 zu fördern. Der Höhenunterschied, den der Luftheber 4 dabei zu überwinden hat, ist in der schematischen Darstellung von Fig. 1 übertrieben groß dargestellt, um den Verlauf der Rohrleitungen klarer veranschaulichen zu können. In Wirklichkeit beträgt der Höhenunterschied allenfalls zwei bis drei Meter.

Fig. 2 zeigt die Flotationszelle 1 in vergrößertem Maß- % stab. Hier ist deutlich der senkrecht stehende, im Querschnitt
kreisrunde und nach oben hin geschlossene Ringraum zu erkennen, der mit 10 bezeichnet ist. In den Ringraum 10 wird die Trübe in tangentialer Richtung hineingedrückt, so daß diese zyklonartig
innerhalb des Ringraumes 10 kreist. Der in Fig. 2 sichtbare
Einlaufstutzen für die Trübe ist mit 11 bezeichnet und in nicht dargestellter Weise an eins der Zuflußrohre 6 oder 6a angeschlossen.

Die infolge der Förderung mittels Luftheber 4 in den
Ringraum 10 gedrückte Trübe ist sehr stark mit Luft durchsetzt, die sich zum Teil noch in großen Luftblasen innerhalb der Trübe

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befindet. Durch die zyklonartige Strömung im Ringraum 10 werden zahlreiche dieser großen Luftblasen zu einer Vielzahl von kleineren Luftblasen zerteilt, die sich dann innerhalb der Trübe befinden und von dieser mitgerissen werden. Da jedoch aufgrund der Förderung mittels Druckluft wesentlich mehr Luft in die Trübe eingeblaßen worden ist als diese in möglichst fein verteilter Form aufnehmen kann, sammelt sich die übrige Luft oberhalb der Trübe innerhalb des Ringraumes 10 an.. Sie bildet dort ein Luftpolster. Dieses würde im Laufe der Zeit immer größer werden und die Trübe immer mehr aus dem Ringraum 10 verdrängen. Um dies zu vermeiden, ist an mindestens einer Stelle des Ringraumes 10 ein Entlüftungsrohr 12 angeordnet, das sich etwa senkrecht nach oben erstreckt und oberhalb der obersten Kante der Flotationszelle ein Ventil Y$ besitzt, mit dem die abströmende Luftmenge geregelt werden kann. Auf diese Weise läßt sich oberhalb der Trübe im Ringraum 10 ein gleichbleibendes Luftpolster aufrechterhalten, das einen Druck von etwa 0,6 bis 1 atü aufweist.

Die Trübe gelangt aus dem Ringraum 10 dann, angetrieben durch die nachgedrückte Trübe sowie durch ihr Eigengewicht, in den etwa trichterförmig ausgebildeten und mit 14 bezeichneten Bodenteil der Flotationszelle, in dem mit Bohrungen versehene Beruhigungsbleche I5 angeordnet sind. Die in der Trübe enthaltenen Luftbläschen lagern sich durch die Wirkung der zugesetzten Flotationsmittel an den auszuflotierenden Stoffteilchen bzw. Mineralteilchen an, so daß diese zusammen mit den Luftbläschen innerhalb der Trübe nach oben steigen. Sie gelangen dabei in die Schaumaustragskammer J, wobei sie eine Siebplatte Ja. passieren müssen. Auch der untere Randabschnitt der mit 16 bezeichneten Trennwand zwischen der Ringkammer 10 und der Schaumaustragskammer 7 ist mit einer Vielzahl von Bohrungen 16a versehen, deren lichte Weite ebenso wie die lichte Weite der übrigen in der Siebplatte 7a und den Beruhigungsblechen I5 enthaltenen Bohrungen um ein Vielfaches größer bemessen ist als die Korngröße der in der Trübe enthaltenen Stoffe bzw. Mineralien. Diese werden somit nicht daran gehindert, in die Schaumaustragskammer 7 aufzusteigen.

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Der den ausflotierten Stoff bzw. das Mineral enthaltende Schaum strömt über die mit I7 bezeichneten Oberkanten der Schaumaustragskammer 7 in die seitlich daneben liegenden Auffangrinnen 8, aus denen der Schaum bzw. das Konzentrat dann über Rohrleitungen 18 abgezogen wird.

Die auf diese Weise ausflotierte Trübe strömt durch die Leitung Sh in einen Überlaufkasten 19* der im Innern ein höhenverstellbares Wehr 20 besitzt, mit dem der Trübenstand im Innern der Flotationszelle 1 geregelt werden kann. In diesen Überlaufkasten 19 mündet das Entlüftungsrohr 12, wodurch die aus dem Ringraum 10 abgelassene Druckluft der abfließenden Trübe wieder zugeführt wird.

In Fig. 3 ist aufgrund der Draufsicht zu erkennen, daß die im unteren Bereich zylindrische Schaumaustragskammer 7 oberhalb des Ringraumes 10 in eine im Querschnitt rechteckige Schaumaustragskammer übergeht. Der Grund hierfür ist, daß man eine möglichst gerade Kante I7 für den Austrag des Schaums erhalten will, um eine möglichst saubere Trennung von Schaum und Trübe zu erreichen. Ferner ist in Fig. 3 gezeigt, daß die Trübe über zwei Zuflußleitungen bzw. deren Anschlußstutzen 11 in den Ringraum 10 gelangt. Ferner kann man erkennen, daß die ausflotierte Trübe die Flotationszelle 1 über nur eine Leitung 9b verläßt, welche in den Überlaufkasten I9 mündet und daß die Trübe aus dem Überlaufkasten I9 durch die Abflußrohre 9 und 9^a beispielsweise der nächsten Flotationszelle 1 zuströmt.

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Claims

Aktiengesellschaft des - AIXß und Zinkhüttenbetrieb, Bensberg-Unteresohbach Patentansprüche t

1. Verfahren zur Flotation von feinkörnigen Stoffgemischen, insbesondere von Mineralien, aus einer mit Flotationsmitteln versetzten Trübe, bei dem die Trübe mittels Druckluft in eine, vorzugsweise mehrere, hintereinandergeschaltete Flota-

) tionszellen gefördert sowie belüftet wird und dann jeweils in einem nach oben hin geschlossenen, eine Schaumaustragskammer umschließenden Ringraum der jeweiligen Flotationszelle zyklonartig geführt wird und der entstehende, den auszuflotierenden Stoff bzw. das Mineral enthaltende Schaum im oberen Bereich der Schaumaustragskammer abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Trübe mittels eines Lufthebers (4) ohne vorgeschalteten Injektor direkt in den Ringraum (10) der jeweiligen Flotationszelle (1) gefördert und dabei gleichzeitig belüftet wird, so daß die gleiche, an einer Stelle jedes Zuflußrohres (6, 6a) zugeführte Druckluft zum Fördern und zum Belüften der Trübe benutzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Fördern der Trübe notwendige, für den eigentlichen Flotationsvorgang überschüssige Anteil der Druckluft oberhalb des zyklonartig geführten Trübestromes aus dem Ringraum (10) der Flotationszelle (1) abgelassen wird.

J>. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der aus dem Ringraum (10) der Flotationszelle (1) abgelassenen Luft geregelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des

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Ringraumes (10) der Flotationszelle (1) oberhalb des zyklonartig geführten Trübestromes ein Luftpolster mit einem Überdruck von vorzugsweise etwa 0,6 bis 1 atü aufrechterhalten wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Ringraum (lo) der Flotationszelle (1) oberhalb des zyklonartig geführten Trübestromes abgelassene Luft in einen Überlaufkasten (19) geleitet und dort der ablaufenden Trübe wieder zugeführt wird.

6. Flotationsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden mit mindestens einer, vorzugsweise mehreren, Zentrifugal-Flotationszellen, welche einen im Querschnitt kreisrunden, im wesentlichen senkrecht stehenden, oben geschlossenen Rir^raum besitzen, in den tangential mindestens ein Zuflußrohr für die zu flotierende Trübe mündet und welcher eine ebenfalls etwa senk: ^¹It stehende, zylindrische Schaumaustragskammer koaxial umschließt, mit welcher der Ringraum im Bereich des vorzugsweise etwa trichterförmig ausgebildeten unteren Endabschnittes der Zelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (10) jeder Flotationszelle (1) oberhalb der Mündung (11) des oder der Zuflußrohre (6, 6a) für die zu flotierende Trübe einen Sammelraum für die überschüssige Luft aufweist, welcher eine oder mehrere verschließbare bzw. regelbare Entlüftungsöffnungen, vorzugsweise Entlüftungsrohre (12), besitzt.

7. Flotationsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennze ichnet, daß die Entlüftungsöffnungen oder -rohre (12) jeder Flotationszelle (1) mit Ventilen, Schiebern od. dgl. (15) zum Regeln der abströmenden Luftmenge versehen sind.

8. Flotationsanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennze ic hnet, daß die Entlüftungsrohre

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(12) jeder Flotationszelle (1) in einen an sich bekannten, der jeweiligen Flotationszelle (1) zugeordneten Überlaufkasten (19) des Abflußrohres (9, 9&) münden.

9· Flotationsanlage nach Anspruch 6 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Entlüftungsrohre (12) bzw. die Entlüftungsöffnungen mindestens etwa 50 mm, vorzugsweise 100 mm und mehr, oberhalb der Mittelachse der Zuflußrohre (6, 6a) angeordnet sind.

10. Flotationsanlage nach Anspruch 6 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsrohre (12) bis oberhalb des höchstmöglichen Standes der Trübe bzw. des abzuziehenden Schaumes in der Schaumaustragskammer (7) sich im wesentlichen senkrecht nach oben erstrecken und erst oberhalb davon in eine andere Richtung verlaufen sowie mit einem Ventil, Schieber od. dgl. (13) ausgerüstet sind.

11. Flotationsanlage nach Anspruch 6 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Randabschnitt der Trennwand (16) zwischen Ringraum (10) und Schaumaustragskammer (7) mit einer Vielzahl von Bohrungen, " Schlitzen od. dgl. (16a) versehen ist.

12. Flotationsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite der Bohrungen, Schlitze od. dgl. (z.B. 16a) um ein Vielfaches größer als die Korngröße der in der Trübe enthaltenen Stoffe bzw. Mineralien bemessen ist.

13. Flotationsanlage nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Flotationszellen (1) der gesamten Flotationsanlage, zumindest jedoch einer Batterie derselben, im wesentlichen auf gleicher Höhe angeordnet sind.

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