EP0581196A2 - Regelung einer Flotationsanlage mit Primär- und Sekundärstufe - Google Patents

Regelung einer Flotationsanlage mit Primär- und Sekundärstufe Download PDF

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EP0581196A2 EP93111761A EP93111761A EP0581196A2 EP 0581196 A2 EP0581196 A2 EP 0581196A2 EP 93111761 A EP93111761 A EP 93111761A EP 93111761 A EP93111761 A EP 93111761A EP 0581196 A2 EP0581196 A2 EP 0581196A2
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    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/1443—Feed or discharge mechanisms for flotation tanks
    • B03D1/1462—Discharge mechanisms for the froth

Definitions

  • the invention relates to the control of a flotation plant according to the preamble of the claim.
  • there is a difficulty in controlling the two flotation stages because of the amount of foam generated and the air-containing suspension to be floated.
  • the following principle of regulation results: regulation of the primary cell overflow quantity by measuring the primary foam channel level and an indirect level regulation of the primary foam channel by changing the amount of accepting material (primary cell level) with a fixed inflow quantity for flotation (flow regulation).
  • the constant accumulation height also means a constant overflow amount due to the measuring weir in or at the end of the foam channel.
  • the measurement of the primary cell level only serves as an additional control display.
  • the advantages are:
  • the foam channel level (small volume) is sensitive to changes in the primary overflow quantity, which is why the primary overflow quantity can be set very precisely and reproducibly using the bypass valve.
  • the secondary stage is always charged with a constant amount due to the constant level of the foam channel, which means that the secondary overflow and the amount of return material are largely constant.
  • the inflow amount to the secondary stage is constant, but the air content in the secondary stage can change, whereby the overflow amount can vary despite the unchanged level transmitter display.
  • the secondary cell overflow quantity is controlled by measuring the secondary foam channel level in front of an outlet weir (vertical slot approx. 15 mm wide) and an indirect level control of the secondary foam channel by changing the amount of return material.
  • the foam channel level (small volume) is so sensitive to changes in the overflow volume that the influence of different air contents in the overflow material is negligible and there is a reproducible relationship between the foam channel level and the overflow volume.
  • primary stage 1 essentially consists of the individual flotation cells 20, 20 ', etc., which are connected in series and each of which is assigned an injector 22, 22' or another supply apparatus for the suspension to be flotated.
  • the supply lines to the injectors are labeled 21, 21 'etc.
  • a foam channel 12 is common to all flotation cells, and the cleaned suspension flows to the flotation cell via a weir.
  • the primary flotation stage has a measuring weir 28 in the foam channel or at the end of the foam channel.
  • the secondary stage 2 is constructed similarly with individual cells 61, 61 ', injectors 62 and 62', the conduction between the two cells being carried out by line 63.
  • a foam channel 61 is provided, which is also preceded by a weir.
  • a measuring weir 29 at the end or inside the foam channel.
  • the levels are preferably measured by pressure transmitters 51 and 53, respectively.
  • controllers 52 and 54 control the quantity of accepted material in the primary stage via valve 47 and the return flow to the primary stage from the secondary stage of flotation via valve 49.
  • the amount of foam or overflow of the primary stage is fed via line 36 to a hydrocyclone 10, which carries out the deaeration of the foam-containing suspension. With its conical end, it dips into a container 38 located deep, for example in the basement, from which a pump 44 conveys the suspension to line 46. To keep the level in the container 38 constant, a pressure transducer 45 and a regulator 56 and valve 45 in line 42 are used, via which a circulation quantity (in the bypass) is led to the secondary flotation stage 2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Regelung einer aus mit jeweils Schaumüberlauf ausgestatteten Primärzellen (20,20' usw.) einer Primärstufe (1) und diesen für die Überlaufmengen nachgeschalteten Sekundärzellen (61,61').
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die Merkmale:
  • a) Einstellen der dann unverändert gelassenen Überlaufhöhe zur Schaumrinne (12) in der Flotationszelle oder Primärstufe (1);
  • b) Anstauen des Schaums und Messung der Stauhöhe in der Schaumrinne (12) der Primärstufe (1);
  • c) von diesem Meßsignal abhängige Steuerung der Gutstoffmenge der Primärstufe (1) auf möglichst bzw. annähernd konstante Stauhöhe der Schaumrinne (12) der Primärstufe (1);
  • d) Ausscheiden von Luft aus der Überlaufmenge der Primärstufe (1) unter Leiten derselben zu einem tief gelegenen Sammelbehälter (38);
  • e) Rückleiten der Gutstoffmenge der Sekundärstufe (2), teils zur Primärstufe (1) und teils als Bypassmenge zur Sekundärstufe (2) vor die aus dem Sammelbehälter (38) für die Primärstufe (1) zur Sekundärstufe (2) fördernde Pumpe (44) und nach diesem Sammelbehälter (38);
  • f) Regelung des Niveaus in dem Sammelbehälter (38) für die Überlaufmenge der Primärstufe (1) über die Bypassmenge zur Sekundärstufe (2);
  • g) Messen der Niveauhöhe in der Schaumrinne (61) der Sekundärstufe (2) vor einem Ablaufwehr (29) derselben und Regelung des Verhältnisses von zur Primärstufe (1) geführten Rückmenge und zur Sekundärstufe (2) gehenden Bypassmenge abhängig von diesem Meßsignal.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Regelung einer Flotationsanlage entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs. Bei solchen Anlagen besteht eine Schwierigkeit in der Regelung der beiden Flotationsstufen wegen der erzeugten Schaummenge und der zu flotierenden lufthaltigen Suspension. Bei bisherigen Regelungsverfahren war es nötig, laufend eine Überprüfung der Überlaufmengen an den Zellen vor Ort und eine Korrektur der Niveau-Sollwerte vorzunehmen.
  • Eine weitgehend automatische Regelung wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs erzielt.
  • Es ergibt sich folgendes Regelungsprinzip: Regelung der Primärzellenüberlaufmenge durch Messung des Primärschaumrinnenniveaus und einer indirekten Niveauregelung der Primärschaumrinne durch Veränderung der Gutstoffmenge (Primärzellenniveau) bei festgehaltener Zulaufmenge zur Flotation (Flow-Regelung).
  • Die konstante Stauhöhe bedeutet auch eine konstante Überlaufmenge wegen des Meßwehrs in oder am Ende der Schaumrinne.
  • Die Messung des Primärzellenniveaus dient nur als zusätzliche Kontrollanzeige.
  • Die Vorteile sind:
    Das Schaumrinnenniveau (kleines Volumen) reagiert empfindlich auf Änderungen der Primäruberlaufmenge, weshalb sich sehr genau und reproduzierbar die Primäruberlaufmenge über das Bypaßventil einstellen läßt. Die Sekundärstufe wird wegen des gleichbleibenden Schaumrinnenniveaus immer mit einer konstanten Menge beschickt, wodurch die Sekundär-Überlaufmenge und die Rückstoffmenge weitgehend konstant sind.
  • Durch die "Schaumrinnenregelung" der Primärstufe ist zwar die Zulaufmenge zur Sekundärstufe konstant, aber der Luftgehalt in der Sekundärstufe kann sich verändern, wodurch die Überlaufmenge trotz unveränderter Niveautransmitteranzeige variieren kann.
  • Durch die "Schaumrinnenregelung" an der Sekundärstufe kann dieser Effekt weitgehend eliminiert werden.
  • Es erfolgt die Regelung der Sekundärzellen-Überlaufmenge durch Messung des Sekundär-Schaumrinnenniveaus vor einem Auslaufwehr (vertikaler Schlitz ca. 15 mm breit) und eine indirekte Niveauregelung der Sekundär-Schaumrinne durch Veränderungen der Rückstoffmenge.
  • Zwischen der Stauhöhe (Schaumrinnenniveau) vor einem Wehr und der Durchlaufmenge am Wehr besteht ein direkter und reproduzierbarer Zusammenhang (freier Abfluß nach dem Wehr), weshalb durch die Einstellung des Schaumrinnenniveaus die Sekundär-Überlaufmenge festgelegt werden kann.
  • Das Schaumrinnenniveau (kleines Volumen) reagiert so empfindlich auf Veränderungen der Überlaufmenge, daß der Einfluß unterschiedlicher Luftgehalte im Überlaufstoff vernachlässigbar klein ist und sich ein reproduzierbarer Zusammenhang zwischen Schaumrinnenniveau und Überlaufmenge ergibt.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figur der Zeichnung erläutert, die ein Prinzipschema darstellt.
  • Die Primärstufe 1 besteht im wesentlichen nach der Mischkammer aus den einzelnen in Reihe geschalteten Flotationszellen 20, 20' usw., denen jeweils ein Injektor 22, 22' oder ein sonstiger Zufuhrapparat für die zu flotierende Suspension zugeordnet ist. Die Zufuhrleitungen zu den Injektoren sind mit 21, 21' usw. bezeichnet. Allen Flotationszellen ist hier eine Schaumrinne 12 gemeinsam, der die gereinigte Suspension jeweils über ein Wehr der Flotationszelle zufließt. Ferner weist die Flotations-Primärstufe in der Schaumrinne oder am Ende der Schaumrinne ein Meßwehr 28 auf. Ähnlich ist die Sekundärstufe 2 aufgebaut mit einzelnen Zellen 61, 61', Injektoren 62 und 62', wobei die Überleitung zwischen den beiden Zellen durch Leitung 63 erfolgt. Es ist auch hier eine Schaumrinne 61 vorgesehen, deren auch jeweils ein Wehr vorgeschaltet ist. Auch hier befindet sich am Ende bzw. innerhalb der Schaumrinne ein Meßwehr 29. Vor den Meßwehren werden jeweils die Niveaus vorzugsweise durch Drucktransmitter 51 bzw. 53 gemessen. Regler 52 bzw. 54 steuern einerseits die Gutstoffmenge der Primärstufe über Ventil 47 und die Rücklaufmenge zur Primärstufe von der Sekundärstufe der Flotation über Ventil 49.
  • Die Schaummenge bzw. Überlaufmenge der Primärstufe wird über Leitung 36 zu einem Hydrozyklon 10 geführt, der die Entlüftung der schaumhaltigen Suspension vornimmt. Mit seinem konischen Ende taucht er in einen tief - z.B. im Keller - gelegenen Behälter 38 ein, aus dem eine Pumpe 44 die Suspension zur Leitung 46 fördert. Zur Konstanthaltung des Niveaus in dem Behälter 38 dient ein Druckaufnehmer 45 sowie Regler 56 und Ventil 45 in Leitung 42, über welche eine Kreislaufmenge (im Bypaß) zur Sekundär-Flotationsstufe 2 geführt wird.
  • Im wesentlichen bleibt die Einstellung der Wehre in den bzw. an den einzelnen Flotationszellen konstant und entsprechend der verlangten Produktionsmenge werden die von den Reglern gesteuerten Mengen allein geändert. Dies ergibt einfache und klare Regelungsverhältnisse.

Claims (1)

  1. Regelung einer aus mit jeweils Schaumüberlauf sowie jeweils gemeinsamer Überlaufrinne aller Zellen ausgestatteten Primärzellen einer Primärstufe und diesen für die Überlaufmengen nachgeschalteten Sekundärzellen mit Überlaufrinne einer Sekundärstufe bestehenden Flotationsanlage mit Einstellung der Zulaufmenge entsprechend Produktionsvorgabe, gekennzeichnet durch die Merkmale:
    a) Einstellen der dann unverändert gelassenen Überlaufhöhe (entsprechend Stauhöhe) zur Schaumrinne in der Flotationszelle oder Primärstufe;
    b) Anstauen des Schaums und Messung der Stauhöhe in der Schaumrinne der Primärstufe;
    c) von diesem Meßsignal abhängige Steuerung der Gutstoffmenge der Primärstufe auf möglichst bzw. annähernd konstante Stauhöhe der Schaumrinne der Primärstufe;
    d) Ausscheiden von Luft aus der Überlaufmenge der Primärstufe unter Leiten derselben zu einem tiefer bzw. (im Keller) tief gelegenen Sammelbehälter;
    e) Rückleiten der Gutstoffmenge der Sekundärstufe, teils zur Primärstufe und teils als Bypassmenge zur Sekundärstufe vor die aus dem Sammelbehälter für die Primärstufe zur Sekundärstufe fördernde Pumpe und nach diesem Sammelbehälter;
    f) Regelung des Niveaus in dem Sammelbehälter für die Überlaufmenge der Primärstufe über die Bypassmenge zur Sekundärstufe;
    g) Messen der Niveauhöhe in der Schaumrinne der Sekundärstufe vor einem Ablaufwehr derselben und Regelung des Verhältnisses von zur Primärstufe geführten Rückmenge und zur Sekundärstufe gehenden Bypassmenge abhängig von diesem Meßsignal.
EP93111761A 1992-07-30 1993-07-22 Regelung einer Flotationsanlage mit Primär- und Sekundärstufe Expired - Lifetime EP0581196B1 (de)

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