具有用于产生指向泡沫收集装置的流动的流体分配件的浮选装置

申请号 CN201280013047.0 申请日 2012-03-01 公开(公告)号 CN103429352B 公开(公告)日 2016-02-03
申请人 西门子公司; 发明人 斯特凡·布伦丁格; 罗伯特·弗莱克; 杰罗尔德·弗兰克; 利拉·格罗斯曼; 维尔纳·哈特曼;
摘要 本 发明 涉及一种浮选装置(1)及其应用,包括:具有用于容纳悬浮液的浮选腔(2a)和至少一个用于所述悬浮液的入口(5a)的壳体(2);以及至少一个用于容纳和排出 泡沫 产物(SP)的泡沫收集装置(3),该泡沫收集装置布置在壳体(2)的顶侧处,其中在浮选腔中还存在至少一个 流体 分配件(4),用于产生在至少一个入口上方的至少一个泡沫收集装置(3)的方向上指向的流动,其在入口(5a)上方的垂直 位置 (4a)在浮选腔(2)中能改变。
权利要求

1.一种浮选装置(1,1',1”,1”'),包括:具有用于容纳悬浮液(S)的浮选腔(2a)和至少一个用于所述悬浮液(S)的入口(5a)的壳体(2);以及用于容纳和排出泡沫产物(SP)的至少一个泡沫收集装置(3),所述泡沫收集装置布置在所述壳体(2)的顶侧处,其中在所述浮选腔(2a)中还存在至少一个流体分配件(4,4a,4b),用于输出流体(F)和产生在至少一个所述入口(5a)上方的所述至少一个泡沫收集装置(3)的方向上指向的流动,其特征在于,存在至少一个定位装置(7),所述定位装置配置成,所述至少一个流体分配件(4,4a,
4b)的在所述入口(5a)上方的垂直位置能在所述浮选腔(2a)中取决于具有所述悬浮液(S)的所述浮选腔(2a)的液位自动地这样设定,即,由所述至少一个流体分配件(4,4a,4b)输出的所述流体(F)的至少一部分邻接所述悬浮液(S)的表面(SO)地直接流入所述悬浮液(S)中,并且因此在所述悬浮液(S)的所述表面(SO)以下流入到所述悬浮液中。
2.根据权利要求1所述的浮选装置,其特征在于,所述浮选腔(2a)具有垂直的中心轴线(M),并且所述至少一个泡沫收集装置(3)设计为环形并且与所述中心轴线(M)同中心地布置,并且所述至少一个流体分配件(4,4a,4b)配置用于产生远离所述中心轴线(M)在环形的所述至少一个泡沫收集装置(3)的方向上指向的流动。
3.根据权利要求2所述的浮选装置,其特征在于,所述至少一个流体分配件(4,4a,4b)配置用于产生径向地远离所述中心轴线(M)指向的流动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的浮选装置,其特征在于,存在至少一个控制或调节装置(8),用于控制或调节流体(F)从所述至少一个流体分配件(4,4a,4b)的流出速度和/或所述至少一个流体分配件(4,4a,4b)的所述垂直位置。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的浮选装置,其特征在与,还存在用于确定所述泡沫产物(SP)的包括以下内容的组中的至少一个特性的至少一个第一传感器(9):
-所述泡沫产物(SP)的颜色
-所述泡沫产物(SP)的气泡的气泡尺寸,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的气泡形状,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的裂减速度,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的运输速度。
6.根据权利要求4所述的浮选装置,其特征在与,还存在用于确定所述泡沫产物(SP)的包括以下内容的组中的至少一个特性的至少一个第一传感器(9):
-所述泡沫产物(SP)的颜色,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的气泡尺寸,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的气泡形状,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的裂减速度,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的运输速度。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的浮选装置,其特征在于,还存在用于确定具有所述悬浮液(S)的所述浮选腔(2a)的液位的至少一个第二传感器(10)。
8.根据权利要求6所述的浮选装置,其特征在于,还存在用于确定具有所述悬浮液(S)的所述浮选腔(2a)的液位的至少一个第二传感器(10)。
9.根据权利要求8所述的浮选装置,其特征在于,所述至少一个第一传感器(9)和所述至少一个第二传感器(10)与所述至少一个控制或调节装置(8)连接。
10.一种用于排出在根据权利要求1至9中任一项所述的浮选装置(1,1',1”,1”')中形成的泡沫产物(SP)的方法,其中,所述浮选腔(2a)至少部分地填充悬浮液(S),其中,给所述悬浮液(S)供气,并且由气泡和附着在所述气泡上的固体颗粒形成所述泡沫产物(SP),在所述悬浮液(S)的表面(SO)处收集所述泡沫产物,并且通过所述至少一个泡沫收集装置(3)将所述泡沫产物排出,其中,借助所述至少一个流体分配件(4,4a,4b)产生在所述至少一个泡沫收集装置(3)的方向上的流动,其特征在于,所述至少一个流体分配件(4,
4a,4b)在所述浮选腔(2a)中的所述垂直位置取决于具有所述悬浮液(S)的所述浮选腔(2a)的液位自动地这样设定,即,从所述至少一个流体分配件(4,4a,4b)输出的流体(F)的至少一部分邻接所述悬浮液(S)的所述表面(SO)地直接流入所述悬浮液(S)中,并且因此在所述悬浮液(S)的所述表面(SO)以下流入到所述悬浮液中。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述至少一个流体分配件(4,4a,4b)这样布置在所述浮选腔(2a)中,即,避免死区(TZ1,TZ2)的形成,在所述死区中在所述悬浮液(S)和漂浮在所述悬浮液上的所述泡沫产物(SP)之间仅仅进行垂直的运输过程。
12.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,通过所述至少一个流体分配件(4,4a,4b)产生在所述至少一个泡沫收集装置(3)的方向上的层流
13.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,从所述至少一个流体分配件(4,
4a,4b)输出的流体(F)的流出速度和/或所述流体的量基于所述泡沫产物(SP)的包括下列内容的组中的至少一个特性来控制或调节:
-所述泡沫产物(SP)的颜色,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的气泡尺寸,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的气泡形状,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的裂减速度,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的运输速度。
14.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,从所述至少一个流体分配件(4,4a,4b)输出的流体(F)的流出速度和/或所述流体的量基于所述泡沫产物(SP)的包括下列内容的组中的至少一个特性来控制或调节:
-所述泡沫产物(SP)的颜色,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的气泡尺寸,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的气泡形状,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的裂减速度,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的运输速度。
15.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述至少一个流体分配件(4,4a,
4b)的垂直位置基于所述泡沫产物(SP)的包括下列内容的组中的至少一个特性来控制或调节:
-所述泡沫产物(SP)的颜色,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的气泡尺寸,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的气泡形状,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的裂减速度,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的运输速度。
16.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述至少一个流体分配件(4,4a,4b)的垂直位置基于所述泡沫产物(SP)的包括下列内容的组中的至少一个特性来控制或调节:
-所述泡沫产物(SP)的颜色,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的气泡尺寸,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的气泡形状,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的裂减速度,
-所述泡沫产物(SP)的气泡的运输速度。
17.一种根据权利要求1至9中任一项所述的浮选装置(1,1',1”,1”')的应用,在形成泡沫产物(SP)的情况下,用于从具有固体含量从20至50%的范围中的悬浮液(S)中浮选由有价值材料构成的固体颗粒。
18.根据权利要求17所述的应用,其特征在于,所述固体颗粒是矿物。

说明书全文

具有用于产生指向泡沫收集装置的流动的流体分配件的浮

选装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种浮选装置,包括:具有用于容纳悬浮液的浮选腔和至少一个用于悬浮液的入口的壳体;以及至少一个用于容纳和排出泡沫产物的泡沫收集装置,泡沫收集装置布置在壳体的顶侧处。本发明还涉及一种用于排出在这种浮选装置中形成的泡沫产物的方法,其中,浮选腔至少部分地由悬浮液填充,其中,给该悬浮液供气,并且泡沫产物由气泡和在气泡上附着的固体颗粒形成,在悬浮液的表面处收集泡沫产物,并且通过至少一个泡沫收集装置将其排出。

背景技术

[0002] 浮选是一种物理的分离方法,用于在含的悬浮体或者说悬浮液中借助气泡,基于悬浮液中所包含的颗粒的不同湿润性,对例如像矿砂和脉石那样的细颗粒固体混合物进行分离。其用于处理矿藏,并且用于在处理具有低至中度含量的有效成分或有价值材料的优选的矿物质材料时,例如有效成分或有价值材料是非金属、铁、稀土类金属和/或贵重金属以及非金属矿藏的形式。
[0003] 在气动的浮选中,一般情况下,由水和细颗粒的固体材料构成的掺有试剂的悬浮液通过至少一个喷嘴装置引至悬浮室内。该试剂应使得,特别是有价值的、优选为待离析的颗粒或有价值颗粒在悬浮液中疏水地形成。在大多数情况下,使用黄酸盐(Xanthate)作为试剂,特别是以便选择性地使含硫的矿砂颗粒疏水。气体、特别是空气同时随着悬浮液一起输送给至少一个喷嘴装置,该气体与悬浮液中的疏水颗粒接触。疏水颗粒附着在形成的气泡上,使得也称为气凝物(Aeroflocken)的气泡形成物浮起,并且在悬浮液的表面处形成泡沫产物。泡沫产物散布在收集容器中,并且通常情况下还会浓缩。
[0004] 此外,泡沫产物的质量或者说浮选方法的分离成功取决于疏水颗粒和气泡之间的碰撞概率。碰撞概率越高,附着在气泡上的、上升到表面并且与颗粒共同形成泡沫产物的疏水颗粒的数量就越多。
[0005] 在此,所述气泡的优选直径大约小于5mm,并且特别是在1mm和5mm的范围内。这种小气泡具有非常特别的表面,并且与较大气泡相比,这种小气泡能够对于每种所使用的气体量进行约束并携带明显更多的有价值颗粒、特别是矿石颗粒。
[0006] 通常具有较大直径的气泡上升得比具有较小直径的气泡更快。在此,较小的气泡由较大的气泡聚集并且与其结合成为更加大的气泡。由此气泡的可供支配的特定表面在悬浮液中减少,有价值颗粒可以受该表面约束。
[0007] 在柱状设计的浮选单元中,其中浮选腔的直径大约比其高度小很多倍,将气泡必须经过悬浮液或浮选腔内的路径特别大,以便达到悬浮液的表面。由于这条特别长的路径,在悬浮液中形成了特别大的气泡。由此,从悬浮液中有价值颗粒的特定排出就会减少,并且由此浮选单元的效率也会减小。
[0008] 在所谓混合浮选单元中,特别是,具有颗粒直径在50μm和更大的范围内的较大的有价值颗粒并没有完全附着在现有的气泡上,并且因此可能只有部分有价值颗粒会与悬浮液分离,混合浮选单元是气动的浮选单元与柱状设计的浮选单元的组合。与之相反地是,颗粒直径在20μm和更小范围内的细小部分可以特别好地离析。
[0009] 在此,浮选装置的功率也取决于将形成的泡沫产物从悬浮液的表面运走的效率。于是在浮选装置中通常形成所谓的死区,在死区中,在悬浮液和漂浮在悬浮液上的泡沫产物之间仅仅发生垂直的运输过程。待离析的固体颗粒的提取在死区中减少,这是因为泡沫产物的气泡在那里停留了太长时间,并且已经立刻破裂。先前受这种已经破裂的气泡约束的固体颗粒由此再次下降到悬浮液中,并且不会作为泡沫产物而被排出。
[0010] WO2006/069995A1中描述了一种具有气动的、包括浮选腔的壳体的浮选单元,其具有:至少一个这里称之为喷射器的喷嘴装置;另外,还具有至少一个将气体输送至浮选腔中的输送装置,在使用空气时可以将其称为换气装置或通装置;以及一个用于在浮选中形成的泡沫产物的收集容器。泡沫产物在理想情况下由后来的泡沫挤压开并且进入泡沫收集槽中。
[0011] US6,095,336和WO1993/20945A1描述了具有由固定安装的泡沫收集槽构成的网络的浮选单元,其应该尽可能快速地在悬浮液的表面的每一个位置处将泡沫产物排出。
[0012] 为了改善泡沫产物的移走,在EP613725A2以及DE2057195的专利申请文件中已经提出,主动地抽吸形成的泡沫产物。
[0013] RU2397818C1,US4,618,430,US1,374,447或US1,952,727描述了一种浮选装置,其中,气流或气体-液体流在泡沫收集槽的方向上被吹向悬浮液的表面,以便加速地在泡沫收集槽的方向上驱动泡沫产物。
[0014] US6,926,154B2描述了一种浮选机器,其具有用于去除泡沫产物的旋转装置,该装置至少部分地浸入泡沫中,并且机械地在泡沫收集槽方向上使泡沫移动。
[0015] 在那些最后提到的主动系统中,为了加速移走泡沫产物,大多将这样大的剪切作用在泡沫产物上,即这导致气泡的提前破裂并且进而同样地导致泡沫产物的提取减少。

发明内容

[0016] 本发明的目的由此在于,提出一种具有改善的泡沫排出效果的浮选装置和一种用于排出在这样的浮选装置中形成的泡沫产物的方法。
[0017] 该目的对于这种浮选装置而言由此得以实现,即该浮选装置包括:具有用于容纳悬浮液的浮选腔和至少一个用于悬浮液的入口的壳体;以及至少一个用于容纳和排出泡沫产物的泡沫收集装置,泡沫收集装置布置在壳体的顶侧处,其中在浮选腔中还存在至少一个流体分配件,用于输出流体和产生在至少一个入口上方的至少一个泡沫收集装置的方向上指向的流动,流体分配件的在入口上方的垂直位置能在浮选腔中这样设定,即,由至少一个流体分配件输出的流体的至少一部分邻接在悬浮液的表面地直接流入悬浮液中。
[0018] 该目的对于这种方法而言由此得以解决,即,该方法用于排出在根据本发明的浮选装置中形成的泡沫产物,其中,浮选腔至少部分地填充悬浮液,其中,给悬浮液供气,并且由气泡和在气泡上附着的固体颗粒形成泡沫产物,在悬浮液的表面处收集泡沫产物,并且通过至少一个泡沫收集装置将其排出,通过借助至少一个流体分配件产生在至少一个泡沫收集装置的方向上的流动,并且至少一个流体分配件在浮选腔中的垂直位置取决于具有悬浮液的浮选腔的液位这样设定,即,由至少一个流体分配件输出的流体的至少一部分邻接悬浮液的表面地直接流入悬浮液中。
[0019] 根据本发明的浮选装置具有这样的优点,即至少一个流体分配件的在入口上方的垂直位置能改变地进入到浮选腔中,并且由此能设定在浮选腔的上部中的悬浮液的液位。由此流体分配件在接触面处或越过在泡沫和悬浮液之间的接触面最佳地起作用,由此能实现泡沫产物在泡沫收集装置方向上特别安全的加速。由于从在悬浮液表面以下的流体分配件中流出的流体对泡沫和/或悬浮液排挤,并且使其在泡沫收集装置的方向上移动。这可以在流体的流出速度相对较少时实现,从而没有气泡提前破裂。
[0020] 在此,流体分配件通常完全可以在悬浮液的表面以下邻接于表面地布置,从而使完全通过流体分配件输出的流体直接流入悬浮液中。
[0021] 在此,流体分配件特别是邻接于在浮选腔中的区域地布置,在该区域中存在没有流体分配件的死区,在该死区在悬浮液和漂浮在悬浮液上的泡沫产物之间仅仅发生垂直的运输过程。
[0022] 作为流体可以或者应用气体、特别是空气,或者是使用可以流入的液体、特别是水。
[0023] 根据本发明,至少一个流体分配件这样配置,即从至少一个流体分配件输出的流体的至少一部分邻接悬浮液的表面地直接流入悬浮液中。
[0024] 在气体应用中,在泡沫区域中和/或在悬浮液区域中排出气体。在此,形成附加的气泡,这些气泡容纳下降的疏水固体颗粒并且将其再次向上运输。在应用液体时,液体优选地仅仅流入悬浮液的区域中,这是因为液体流到泡沫产物上可以导致气泡的不期望的破裂。
[0025] 在本发明的优选的设计方案中同时可以存在流体分配件,用于引入气体和/或用于引入液体。
[0026] 已经证明的是,即浮选腔具有垂直的中心轴线并且至少一个泡沫收集装置设计为环状并且与中心轴线同中心地布置,其中,配置有至少一个流体分配件,用于产生远离中心轴线在至少一个环形的泡沫收集装置方向上指向的流动。在此可以存在多个彼此同中心地布置的、环状的泡沫收集装置,其分别分配有至少一个泡沫收集件。浮选腔的周向在此可以具有不同的形状,例如矩形、圆形、椭圆形等等,其中当然在此圆形形状是优选的。
[0027] 优选地,浮选机器是气动的浮选单元、柱状的浮选单元或其中两种形式相联合的混合浮选单元。
[0028] 至少一个流体分配件配置用于产生径向地远离浮选腔的中心轴线指向的流动。由此泡沫产物的气泡必须经过的路径得以最小化。直至泡沫产物到达的时间和由此气泡在此期间可能破裂的风险同样得以最小化。但是可替换地也可以产生相对于在浮选腔和泡沫收集装置之间的分离边缘倾斜指向的流动。
[0029] 特别是浮选装置具有至少一个定位装置,定位装置配置用于取决于具有悬浮液的浮选腔的液位自动地改变至少一个流体分配件的垂直位置。由此在任意时刻确保在泡沫产物和/或悬浮液的方向上进行局部最佳的流体输送。由此一方面可以理解为具有浮标的装置作为定位装置,该浮标漂浮在悬浮液的表面上,并且保证相对于悬浮液的表面不变的自动的流体分配件。可替换地但是也可以通过利用电驱动的定位装置来进行垂直的高度调节,由此也可能变化的是,流体分配件在确定的液位时应浸入液位中多深。由此随着不同的液位能实现流体分配件在液位中不同的浸入深度。
[0030] 特别是存在至少一个控制或调节装置,用于控制或调节来自至少一个流体分配件的流体的流出速度和/或至少一个流体分配件的垂直位置。在此,流体的流出速度能通过流体的体积流和/或流体压力来设定。
[0031] 优选地,还存在至少一个用于确定泡沫产物的包括以下内容的组中的至少一个特性的第一传感器
[0032] -泡沫产物的颜色
[0033] -泡沫产物的气泡的气泡尺寸,
[0034] -泡沫产物的气泡的气泡形状,
[0035] -泡沫产物的气泡的裂减速度(Zerfallgeschwindigkeit),
[0036] -泡沫产物的气泡的运输速度。为此第一传感器优选地设计为光学传感器。在线监控这些给出了关于泡沫产物质量的消息的特性,能实现对流体分配件的垂直位置或者说流体的流出速度的有目的优化。特别是第一传感器安装在一个区域中,即泡沫特性在一个-没有流体分配件被视为死区的-范围中能被监控。
[0037] 例如如果确定,过多的泡沫已经在通往泡沫收集装置的路径上破裂,那么减小流体的流出速度和/或流体量并且还产生更加平缓的流动,以便更加小心地处理气泡并且延长其持久性。
[0038] 在此调节的目的在于这样设定流体流动,即在泡沫产物性能最佳时实现高度提取泡沫产物。这个点称为“optimum froth recovery”或也称为“peak air recovery”。
[0039] 泡沫产物的颜色例如对此得出结论,即气泡具有待提取的有价值颗粒的载荷是多大。气泡具有有价值颗粒的载荷越高,泡沫产物的颜色越浓厚。在泡沫产物的颜色淡时,例如在矿石含硫的情况下,认为流体或流体流的流出速度过大,并且进而例如由硫化物或钼硫化物构成的待排出的有价值颗粒的浓度在泡沫产物中是非常低的。不期望的矿脉材料量被引入至泡沫产物中,由此其性能呈现不允许的低值。
[0040] 相应地在泡沫产物颜色太淡太淡时,流体流和/或其流出速度一直减少,直到再次达到泡沫产物的要求的色度(Farbgrad)并且进而要求的性能。
[0041] 相反地在这种情况下在着色过于浓厚的泡沫产物中,流体量和/或其流出速度得以提高,以便获得尽可能高的待排出的有价值颗粒的产量。
[0042] 类似地在泡沫产物中大的气泡由此指出,气泡的停留时间在泡沫产物中是很长的,并且由小气泡通过气泡合并形成具有较小的特定表面的更大的气泡,由此减少了产量。相应地,在在泡沫产物中存在相对较大的气泡时,流体的流体量和/或流出速度得以提高,以便减少在泡沫产物中的气泡的停留时间并且进而减少气泡合并,并且反之亦然。
[0043] 取决于相应的浮选过程,使用在泡沫产物中单个气泡的气泡形状,用于控制流体的流体量和/或流出速度并且进而控制决定性的过程参数产量和性能。在某些过程中在泡沫中拉出气泡的圆形形状,在其它的浮选过程中也可能将多边形的气泡结构最佳地用于这些过程。取决于相应的过程,在此这样调节流体量和/或其流出速度,即考虑到排出物和性能得到分别较为有利的气泡形状。
[0044] 此外证明的是,还存在至少一个用于确定具有悬浮液的浮选腔的液位的第二传感器。通过在线液位测量同样能实现对流体分配件的垂直位置或者说流体的流出速度的有目的的优化。
[0045] 优选地,至少一个第一传感器和至少一个第二传感器与至少一个所述控制和调节装置连接。这能实现在高泡沫排出时浮选装置的成本低廉的、全自动的运行。
[0046] 优选地由至少一个流体分配件输出的流体的流出速度和/或其量基于泡沫产物的包括以下内容的组中的至少一个特性来控制或调节:
[0047] -泡沫产物的颜色,
[0048] -泡沫产物的气泡的气泡尺寸,
[0049] -泡沫产物的气泡的气泡形状,
[0050] -泡沫产物的气泡的裂减速度,
[0051] -泡沫产物的气泡的运输速度。
[0052] 此外优选地至少一个流体分配件的垂直位置基于泡沫产物的包括以下内容的组中的至少一个特性来控制或调节:
[0053] -泡沫产物的颜色,
[0054] -泡沫产物的气泡的气泡尺寸,
[0055] -泡沫产物的气泡的气泡形状,
[0056] -泡沫产物的气泡的裂减速度,
[0057] -泡沫产物的气泡的运输速度。
[0058] 因此在考虑到浮选腔的液位和泡沫产物的质量或者说性能方面改变的输入参数时,控制或调节装置能实现随时最佳的泡沫排出。
[0059] 在优选的实施方式中,至少一个浮选分配件包括开孔的( )部件,通过该部件将流体送出。开孔的部件特别是通过由金属或塑料构成的泡沫原料形成。可替换地,流体分配件也可以包括具有例如缝隙、孔或能通过流体的膜片形式的流体流出开口的管或软管。
[0060] 在此至少一个流体分配件优选地这样设计,即产生在至少一个泡沫收集装置的方向上的层流。尽可能地避免涡流形成,这是因为涡流形成不必要地延长了泡沫产物在悬浮液的表面上的停留时间,并且这些气泡受到机械上更强的载荷,使得很多气泡提前破裂并且会排出总体上更少的泡沫产物。
[0061] 根据本发明的浮选装置的应用,在形成泡沫产物的情况下,优选地用于从具有固体含量从20至50%的范围中的悬浮液中浮选由有价值材料构成的固体颗粒、特别是矿物。在这种条件下浮选装置的效率借助至少一个流体分配件而显著地增加。
附图说明
[0062] 附图1至7应该示意性地举例示出根据本发明的浮选装置以及其工作原理。附图示出:
[0063] 图1是第一浮选装置;
[0064] 图2是第二浮选装置;
[0065] 图3以纵截面示出第三浮选装置;
[0066] 图4以俯视图示出第三浮选装置;
[0067] 图5是与图3类似的具有示出的死区的浮选装置的局部图;
[0068] 图6是图5的具有两个流体分配件的局部图;
[0069] 图7以纵截面图示出第四浮选装置。

具体实施方式

[0070] 图1示意性地示出了第一浮选装置,其包括具有用于容纳悬浮液S的浮选腔2a的壳体2以及至少一个用于容纳和排出泡沫产物SP的环形的泡沫收集装置3,该泡沫收集装置布置在壳体2的顶侧处。为了清楚起见,在纵截面图中示出壳体2。悬浮液S可选地在附加有气体的情况下通过入口5a引入浮选腔2a中,并且与从浮选腔2a的底部上升的气泡、特别是空气气泡混合。在悬浮液S中的气泡经过供气件(Begasungselement)6形成。来自悬浮液S的疏水的固体颗粒附着在气泡上,使得气泡形成物、也称为气凝物上浮,并且在悬浮液S的表面S0处形成泡沫产物SP。泡沫产物SP经过壳体边缘(见箭头)流入泡沫收集装置3中。剩余的残留混浊物R通过出口5b从浮选腔2a排出。
[0071] 此外在浮选腔2a中存在一个流体分配件,用于产生基本上在泡沫收集装置3的方向上指向的流动,该流体分配件在浮选腔2a中的垂直位置能借助定位装置7改变。在这里,流体分配件4布置在悬浮液S和泡沫产物SP之间的分界面或者说表面S0的上方和下方。流体分配件4由开孔的金属泡沫体形成,并且包括供给管道4a,通过该供给管道运输流体并且定位装置7啮合在该供给管道上。流体分配件4配置用于产生径向地远离浮选腔2a的中心轴线M指向的流动。
[0072] 控制或调节装置8与用于光学地确定泡沫产物SP的气泡的裂减速度第一传感器9连接,并且与用于确定在浮选腔2a中的悬浮液S的液位的第二传感器连接10。此外控制或调节装置8与装置11连接,通过该阀装置设定流体F的体积流和/或压力,并且因此取决于泡沫产物SP的气泡的裂减速度影响流体F从流体分配件4中的流出速度。
[0073] 流体分配件4的垂直额定位置取决于液位和/或裂减速度通过定位装置7的控制或调节装置来传输,该定位装置相应地设定垂直额定位置。
[0074] 可以可靠地防止形成死区,并且能实现高泡沫排出。
[0075] 图2示出了第二浮选装置1'。与图1相同的参考标号示出相同的元件。与图1不同的是,在这里存在环形布置的软管形式的流体分配件4,其在其朝向壳体2的一侧上具有缝隙,以便流体F可以在壳体2的方向上穿过。为了参照浮选腔2a的液位自动地调整流体分配件4的垂直位置,设置有浮体12,该浮体与悬浮液S的表面SO一起向上或向下运动。
[0076] 控制或调节装置8在此也与阀装置11连接,通过该阀装置设定流体F的体积流和/或压力,并且由此取决于泡沫产物SP的气泡的裂减速度影响流体F从流体分配件4的流出速度。
[0077] 可以可靠地防止死区的形成并且能实现高泡沫排出。
[0078] 图3以纵截面图示意性地示出了第三浮选装置1''。涉及的是柱状的浮选单元,其在运行时将空气供给悬浮液,被称为混合浮选单元。与在图1和2中相同的参考标号表示相同的元件。壳体2在上部分中扩展并且实现将悬浮液S和气体G通过入口5a喷入。在壳体2的扩展的上部分中存在圆柱形的插入件20,其将在插入件20的外部的气动的浮选级与在插入件20的内部的另一个的浮选级分开。
[0079] 积聚有气体G的悬浮液S在高压下喷入悬浮腔2a中。经过压力下降在浮选腔2a中形成气泡,气泡然后用于浮选。这个机制也称为所谓的减压浮选。
[0080] 在实施例中其它的浮选级作为所谓的柱式浮选工作。为此在浮选腔2a的下部分中,在那里设有用于残留混浊物R的出口5b,布置有用于输送气体G的供气单元6,该供气单元例如设计为充气装置(Aerator)。其产生气泡,气泡适用于使在浮选装置1''的下部分中的有价值的颗粒受约束。
[0081] 经过这两个浮选级的组合获得比大量其它的浮选单元类型中更高的产量,这些其他的浮选单元类型仅仅利用一个浮选级在浮选装置内部工作。
[0082] 棒状设计的流体分配件4布置在插入件20的中心,并且用于将流体F引入悬浮液S的表面SO的范围中,其中,流体F径向地远离中心轴线M流走。
[0083] 环状设计的第二流体分配件4b围绕插入件20,并且用于将流体F引入至悬浮液S的表面SO的范围中,其中,流体F径向地在容器2的方向上流走。流体分配件4a,4b的垂直位置是变化的,这在此仅仅通过双箭头来表示。在此为了清晰起见,省略了对控制和调节装置8的描述,其与第一传感器9、第二传感器10、阀装置11和同样未示出的定位装置7连接。这也可以参阅图1和图2。
[0084] 图4以俯视图示出了第三浮选装置1'',其中更好地示出了环形的泡沫收集装置3、插入件20、环形的第二流体分配件4b的设计方案。泡沫收集装置3具有两个用于排出泡沫产物SP的流出区域3a,3b。
[0085] 图5示出没有流体分配件的传统的浮选装置的纵截面图的局部图,原则上与图3在上部区域中类似,插入件20位于该上部区域中,在中心轴线M和壳体2之间。与在图1至图4中相同的参考标号表示相同的元件。在泡沫产物SP中的设想的流动关系也被绘出。在浮选腔的示出的部分中形成了两个死区TZ1,TZ2,其中在悬浮液S和漂浮在其上的泡沫产物SP之间仅仅进行垂直的运输过程。这两个死区中的第一死区TZ1位于中心轴线M的区域中。这两个死区中的第二死区TZ2围绕插入件20环形地设计。待离析的有价值颗粒的提取在死区TZ1,TZ2中减少,这是因为泡沫产物SP的气泡在那里过久地停留并且已经在那里破裂。先前受这种破裂的气泡约束的有价值颗粒由此再次下降到悬浮液S中,并且不会作为泡沫产物SP而排出。在升起区HZ1,HZ2中,气泡相反地向上升,到达输送区TR1,TR2中,并且在这些区域中,在此处未示出的泡沫收集装置3的方向上运走。
[0086] 图6示出图5的局部图,其中,现在当然存在两个流体分配件4a,4b,类似于图3中那样。第一流体分配件4a设计为棒状,并且布置在中心轴线M的区域中,其中,其部分地浸入悬浮液S中。第二流体分配件4b设计为环形并且围绕插入件20,其中,其完全地浸入悬浮液S中。与在图1至图5中相同的参考标号表示相同的元件。在泡沫产物SP中的设想的流动关系也被绘出。在示出的浮选腔的部分中,由于经过流体分配件4a,4b流出的流体不再形成死区,其中在悬浮液S和漂浮在其上的泡沫产物SP之间仅仅进行垂直的运输过程。之前存在的死区现在同样地变为升起区HZ1,HZ2,使得基本上可以排出比迄今更多的泡沫产物SP。待离析的有价值颗粒的提取明显地提高了。
[0087] 图7在纵截面图中示出了浮选装置1'''。这涉及如在图3中的柱状的浮选单元,其在运行时将空气供给悬浮液S,被称为混合浮选单元。与在图1至6中相同的参考标号表示相同的元件。
[0088] 环形设计的流体分配件4包围插入件20,并且用于将流体F引入至浮选液S的表面SO的范围中,其中,流体F径向地在容器2的方向上流出。流体分配件4的垂直位置是可变化的,这在此仅仅通过双箭头示出。在这里为了清晰起见省略了对控制和调节装置8的描述,其与第一传感器9、第二传感器10、阀装置11和同样未示出的定位装置7连接,用于流体分配件4的垂直的位置调整。同样地可以参阅图1和2。
[0089] 在此流体分配件通常完全在悬浮液的表面的下方邻接表面地布置,使得完全通过其输出的流体直接流入悬浮液中。
[0090] 在此,图1至7仅仅示出用于本发明的浮选装置的实例。那么无问题地可以存在关于容器、流体分配件、供气件、泡沫收集装置、插入件等等的其他形式。入口、出口、流体分配件、第一和/或第二传感器、供气件、控制或调节装置、定位装置等等的数量也可以变化,而不脱离本发明的基本思路。
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