PL167874B1

PL167874B1 - Pneumatic flotation apparatus

Info

Publication number: PL167874B1
Application number: PL92294649A
Authority: PL
Inventors: Rainer Imhof
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz Ag
Priority date: 1991-05-22
Filing date: 1992-05-22
Publication date: 1995-11-30
Also published as: EP0514800A3; ATE140882T1; HU211098B; HU9201693D0; ES2090409T3; CS154592A3; EP0514800B1; PL294649A1; HUT62827A; DE59206835D1; EP0514800A2; DE4116645A1

Abstract

1. Urzadzenie do przeprowadzania flota- cji pneumatycznej, zlozone ze zbiornika oddzie- lajacego z wylotem dla odpadów flotacyjnych i z rynna przelewowa wciagajaca piane, wypo- sazona w ujscie, jak równiez z urzadzenia nagazowywujacego zawiesine ulegajaca flota- cji, umieszczonego poza zbiornikiem oddziela- jacym, znamienne tym, ze przewód rurowy (16) dla nagazowanej zawiesiny polaczony jest ze znajdujacym sie w dolnej czesci zbiornika oddzielajacego (10) zespolu wylotowego (13) dla zawiesiny, który jest skonstruowany jako dysza cisnieniowa (19) z nastepujaca po niej komora cisnieniowa (21) posiadajaca co naj- mniej dwie dysze wylotowe (22) dla zawiesiny. F IG 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do przeprowadzania flotacji pneumatycznej, złożone ze zbiornika oddzielającego z wylotem dla odpadów flotacyjnych i z rynną przelewową wciągającą pianę wyposażoną w ujście oraz z urządzenia nagazowywującego zawiesinę ulegającą flotacji, umieszczonego poza zbiornikiem oddzielającym, a połączonego z nim przewodem rurowym.

Przy flotacji pneumatycznej urządzenie nagazowywujące wytwarza pęcherzyki gazu, które w określonych warunkach gromadzą się na mających się wytrącić ciałach stałych. W ten sposób powstają w zawiesinie kompleksy „pęcherzyki gazu - ciało stałe, które w zbiorniku rozdzielającym przybierają postać piany. Przez odpowiednią budowę zbiornika oddzielającego mającą na celu zapobieżenie niepożądanym turbulencjom oraz przez ilość i wielkość pęcherzyków gazu dzięki specjalnej konstrukcji urządzenia nagazowywującego, próbuje się osiągnąć wpływ na gromadzenie się pęcherzyków gazu na mających się wytrącić ciałach stałych i tym samym na tworzenie się zdolnych do wpływania kompleksów „pęcherzyki gazu - ciało stałe tworzących pianę.

W niemieckim opisie patentowym nr DE 31 11506 opisane zostało urządzenie do przeprowadzania flotacji pneumatycznej, w którym zawiesina ulegająca flotacji doprowadzana jest do urządzeń nagazowywujących umieszczonych wokół zbiornika oddzielającego, a następnie połączona z pęcherzykami gazu doprowadzana jest do dołu do zbiornika oddzielającego przez liczne wloty rozmieszczone w dnie zbiornika mającego u dołu formę stożka.

Rozmieszczenie wielu wlotów dla zawiesiny w zbiorniku oddzielającym prowadzi do wzajemnych oddziaływań przepływów wewnątrz zbiornika, co uniemożliwia optymalną flotację. Ponadto wskutek niekontrolowanego wpływu zawiesiny do zbiornika oddzielającego utrzymuje się

167 874 3 widmo na pęcherzykach gazu w związku z ich wielkością, co może jednocześnie - w zależności od cech jakościowych ciał stałych ulegających flotacji - wpływać niekorzystnie na jej wynik.

Celem wynalazku jest stworzenie urządzenia do przeprowadzania flotacji pneumatycznej, które przy uniknięciu istniejących niekorzystnych czynników, usprawnia proces gromadzenia się pęcherzyków gazu na mających się wytrącić ciałach stałych i stanowi zarazem - dzięki uniknięciu dużej liczby urządzeń nagazowywujących i wlotów zawiesiny do zbiornika rozdzielającego rozwiązanie konstrukcyjnie proste i tanie.

Rozwiązanie postawionego zadania przez urządzenie do przeprowadzania flotacji pneumatycznej opisanego na wstępie rodzaju możliwe jest dzięki temu, że przewód rurowy dla nagazowanej zawiesiny połączony jest ze znajdującym się w dolnej części zbiornika oddzielającego zespołu wylotowego dla zawiesiny, który jest skonstruowany jako dysza ciśnieniowa z następującą po niej komorą ciśnieniową posiadającą co najmniej dwie dysze wylotowe dla zawiesiny.

Korzystnie zespób wylotowy dla zawiesiny z jego dyszą ciśnieniową i komorą ciśnieniową umieszczony jest w środku zbiornika oddzielającego i jest przesuwny w kierunku pionowym.

Korzystnie dysza ciśnieniowa i dysze wylotowe dla zawiesiny usytuowane są przemiennie i mają zmienny przekrój.

Korzystnie przekrój użyteczny dyszy ciśnieniowej i dysz wylotowych dla zawiesiny pozostają do siebie w stosunku co najmniej 1:2.

Korzystnie urządzenie nagazowywujące dla zawiesiny ulegającej flotacji umieszczone jest centrycznie ponad zbiornikiem oddzielającym.

Korzystnie dla opadających ku dołowi odpadów flotacyjnych ma otwór wylotowy umieszczony centrycznie i poniżej zespołu wylotowego dla zawiesiny w dnie zbiornika oddzielającego.

Korzystnie centrycznie w górnej części zbiornika oddzielającego umieszczony jest stożkowaty i przesuwny w kierunku pionowym element tłoczący, dla ograniczenia w formie pierścienia kołowego powierzchni piany.

W zgodnym z wynalazkiem urządzeniu do przeprowadzenia flotacji pneumatycznej nagazowana zawiesina jest najpierw z urządzenia nagazowywującego prowadzona przewodem rurowym w dolnej części zbiornika oddzielającego do urządzenia wylotowego dla zawiesiny z dyszą ciśnieniową, która przez zmniejszenie swojego przekroju wytwarza ciśnienie w przewodzie rurowym. W następstwie podwyższonego ciśnienia w urządzeniu nagazowywującym wytwarzane są niewielkie pęcherzyki gazu, tzn. specyficzna powierzchnia pęcherzyków gazu następnie się powiększa i tym samym uaktywnia się proces gromadzenia pęcherzyków gazu na mających się wytrącić ciałach stałych. Długi czas kontaktowy zapewniony dzięki odpowiedniej długości przewodu rurowego umożliwia pęcherzykom gazu większą zdolność do osadzania się na ciele stałym, i tym samym wywiera korzystny wpływ na wyniki flotacji.

Ponieważ zmniejszenie przekroju dyszy ciśnieniowej zwiększa szybkość przepływu przez dyszę w stosunku do szybkości przepływu wewnątrz przewodu rurowego, co może prowadzić do niepożądanych turbulencji w zbiorniku oddzielającym, zawiesina wypływa najpierw do komory ciśnieniowej, przy czym wytwarzane jest ciśnienie, a dopiero potem w kierunku przeciwnym przez liczne dysze wylotowe do zbiornika oddzielającego.

Wielkość komory ciśnieniowej, jak również liczba i wielkość dysz wylotowych dla zawiesiny, są tak dobrane, że w komorze ciśnieniowej następuje najpierw uspokojenie zawiesiny, która potem wolno i stopniowo wpływa do zbiornika oddzielającego ku górze, przy czym zwiększa się wielkość pęcherzyków gazu na skutek ciśnienia.

Przez zgodne z wynalazkiem wykonanie wylotu zawiesiny do zbiornika oddzielającego z następującym w międzyczasie podwyższeniem ciśnienia, możliwe jest regulowanie wielkością pęcherzyków gazu stosownie do mającego się wytrącić ciała stałego, bez konieczności wpływania na szybkość wlotu zawiesiny do zbiornika oddzielającego. Możliwe jest również regulowanie prędkości wlotu zawiesiny do zbiornika oddzielającego przez odpowiedni dobór liczby i wielkości dysz wylotowych, bez konieczności zmian proporcji w urządzeniu nagazowywującym. Możliwe jest tym samym dostosowanie przebiegu flotacji penumatycznej do właściwości mających się wytrącić ciał stałych i optymalizacja tego przebiegu.

Inną zaletą wykonania urządzenia do flotacji jest to, że dzięki centrycznemu umieszczeniu urządzenia nagazowywującego, konieczne jest tylko jedno takie urządzenie. Wykonanie zbiornika

167 874 oddzielającego w taki sposób, że ujście dla odpadów flotacyjnych umieszczone jest centrycznie w dnie zbiornika, upraszcza dodatkowo konstrukcję i produkcję zbiornika.

Przy flotacji pneumatycznej takich ciał stałych, przy których powstaje względnie dużo odpadów flotacyjnych i zarazem wytrąca się mało ciała stałego w formie piany, może być zastosowana zgodnie z wynalazkiem dysza wylotowa dla zawiesiny w celu zapobieżenia zderzeniu się płynącej ku górze nagazowanej zawiesiny z osadzającymi się na dole odpadami flotacyjnymi, i następnie powierzchnia piany może być tak ograniczana do formy pierścienia kołowego przez element tłoczący, że nie przekracza się określonej pożądanej prędkości przepływu piany (w kierunku rynny przepływowej).

Przedmiot wynalazkujest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do flotacji w przekroju podłużnym, fig. 2 - przekrój częściowy fragmentu z fig. 1, w powiększeniu.

Urządzenie do flotacji składa się z cylindrycznego zbiornika oddzielającego 10 mającego u dołu formę stożka, z przepływem dla piany w górnym końcu cylindrycznej części zbiornika, z rynną 29 przepływową dla piany, z umieszczonym z boku wylotem 11 dla piany oraz z cylindrycznie umieszczonym wylotem 12 dla odpadów flotacyjnych w dolnym końcu stożkowatej części zbiornika oddzielającego. W górnym końcu zbiornika oddzielającego 10 umieszczony jest stożkowaty i przesuwny pionowo element tłoczący 17. Wewnątrz zbiornika oddzielającego 10 w dolnej części znajduje się krótka, cylindryczna, zakończona stożkowato ku górze rura wewnętrzna 14 z otworem wylotowym 18 dla odpadów flotacyjnych w dolnym końcu części stożkowatej. W tej rurze wewnętrznej 14 znajduje się przesuwny pionowo zespół wylotowy dla zawiesiny, który jest połączony przewodem rurowym 16 z układem nagazowywującym 15 umieszczonym centrycznie ponad zbiornikiem oddzielającym 10.

Jak przedstawia fig. 2 w powiększeniu, przewód rurowy 16 uchodzi do zespołu wylotowego 13 dla zawiesiny w dyszy ciśnieniowej 19, która jest połączona z komorą ciśnieniową 21, a ta z kolei poprzez dyszę wylotową 22 dla zawiesiny połączona jest ze zbiornikiem oddzielającym 10.

Zgodnie z wynalazkiem zawiesina ulegająca flotacji 23 jest nagazowywana w układzie nagazowywującym 15 i dostaje się przez przewód rurowy 16 do dyszy ciśnieniowej 19, która przez zwężenie swojego przekroju wytwarza określone ciśnienie wewnątrz przewodu rurowego 16. Pozostająca pod ciśnieniem nagazowana zawiesina dostaje się z dużą prędkością przepływową do komory ciśnieniowej 21, gdzie w związku z określoną objętością komory w połączeniu z dyszami wylotowymi dla zawiesiny 22, których przekrój zwiększa się co najmniej dwukrotnie i jest tak duży, jak przekrój dysz ciśnieniowych 19 - wytwarzane jest ciśnienie, tak że zawiesina może przepływać do zbiornika oddzielającego 10 z dysz wylotowych 22 z niewielką prędkością i bez turbulencji. Duże cząsteczki odpadów flotacyjnych 26, które natychmiast po wyjściu z dysz wylotowych dla zawiesiny osiadają na dole, prowadzone są przez stożkowato zakończoną część rury wewnętrznej 14 do otworu wylotowego 18, i stamtąd dostają się do wspólnego wylotu 12 dla odpadów flotacyjnych. Ziarna drobnych odpadów flotacyjnych 24 są najpierw zabierane ze strumieniem zawiesiny skierowanym do góry i osiadają najpierw na górnych partiach zbiornika oddzielającego 10 ku dołowi. Przez stożkowaty dolny koniec zbiornika oddzielającego 10 odapdy flotacyjne dostają się do wspólnego wylotu 12.

Obciążone pęcherzykami gazu cząsteczki ciała stałego wędrują wraz ze strumieniem zawiesiny dalej w górę ku górnemu końcowi zbiornika oddzielającego 10 i dostają się w postaci piany 27 przez rynnę przepływową 29 do wylotu 11 dla piany. Przesuwny pionowo stożkowaty element tłoczący 17 ogranicza w formie pierścienia kołowego 25 powierzchnię zbiornika oddzielającego przeznaczoną do przepływu w taki sposób, że osiąga się pożądaną/wymaganą prędkość przepływu piany.

Dzięki odpowiednim proporcjom przekroju dyszy ciśnieniowej 19 i dysz wylotowych 22 dla zawiesiny, pionowemu położeniu zespołu wylotowego 13 dla zawiesiny i pionowemu położeniu elementu tłoczącego 17, możliwe jest również optymalne dopasowanie flotacji pneumatycznej do właściwości ciała stałego podlegającego flotacji.

FIG.2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,50 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do przeprowadzania flotacji pneumatycznej, złożone ze zbiornika oddzielającego z wylotem dla odpadów flotacyjnych i z rynną przelewową wciągającą pianę, wyposażoną w ujście, jak również z urządzenia nagazowywującego zawiesinę ulegającą flotacji, umieszczonego poza zbiornikiem oddzielającym, znamienne tym, że przewód rurowy (16) dla nagazowanej zawiesiny połączony jest ze znajdującym się w dolnej części zbiornika oddzielającego (10) zespołu wylotowego (13) dla zawiesiny, któryjest skonstruowanyjako dysza ciśnieniowa (19) z następującą po niej komorą ciśnieniową (21) posiadającą co najmniej dwie dysze wylotowe (22) dla zawiesiny.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespół wylotowy (13) dla zawiesiny z jego dyszą ciśnieniową (19) i komorą ciśnieniową (21) umieszczony jest w środku zbiornika oddzielającego (19) i jest przesuwny w kierunku pionowym.
3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że dysza ciśnieniowa (19) i dysze wylotowe (22) dla zawiesiny usytuowane są przemiennie i mają zmienny przekrój.
4. Urządzenie według zatrz. 3, znamienne tym, że przekrój użyteczny dyszy ciśnieniowej (19) i dysz wylotowych (22) dla zawiesiny pozostają do siebie w stosunku co najmniej 1:2.
5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że urządzenie nagazowywujące (15) dla zawiesiny ulegającej flotacji (23) umieszczone jest centrycznie ponad zbiornikiem oddzielającym (10).
6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że dla odpadających ku dołowi odpadów flotacyjnych (23, 24) ma otwór wylotowy (12) umieszczony centrycznie i poniżej zespołu wylotowego (13) dla zawiesiny w dnie zbiornika oddzielającego (10).
7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że centrycznie w górnej części zbiornika oddzielającego (10) umieszczony jest stożkowaty i przesuwny w kierunku pionowym element tłoczący (17), dla ograniczenia w formie pierścienia kołowego (25) powierzchni piany.