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Vorrichtung zur Schwimmaufbereitung von Erzen, Kohle und sonstigen schwimmfähigen Stoffen.
Bei Vorrichtungen, welche zur Schwimmaufbereitung von Erzen, Kohle u. dgl. dienen, ist es erforderlich, dass denjenigen Teilchen des Gutes, welche in den Schaum gehen sollen, möglichst oft Gelegenheit gegeben wird, mit der Luft in Berührung zu treten. Die Vorrichtungen zeigen daher meistens eine grössere Anzahl hintereinandergeschalteter Belüftungszellen, die seitlich mit ihren zugehörigen Schaumbildungszellen in Verbindung stehen, in welche durch Schlitze an irgendeiner Stelle unterhalb der Trübeoberfläche die durchlüftete Trübe eintritt. Die Trübe fliesst dann von der ersten Schaumbilde- zelle zu der nächsten Rühr-oder Belüftungszelle und sodann von der zweiten Schaumbildezelle zur dritten Rührzelle usw.
Teilweise stehen die Schaumbildezellen mit ihren eigenen Rührzellen auch noch durch Schlitze am Boden in Verbindung, wodurch ein Teil der Trübe im Kreislauf wieder zur eigenen Rührzelle zurückgebracht wird.
Bei den Vorrichtungen, in welchen die Belüftung durch das Einblasen von Druekluft hervorgerufen "nord, ist man in letzter Zeit dazu übergegangen, in ein und dieselbe Rührzelle die Luft durch mehrere verhältnismässig eng nebeneinanderliegende Düsenrohre einzuführen, um eine möglichst häufige Durchlüftung der Trübe zu erzielen. Man hat ferner erkannt, dass es von Vorteil ist, die Rührzellen möglichst eng zu halten, um die gesamte in der Rührzelle befindliehe Trübe mit der eingepressten Luft in Berührung bringen zu können.
In der Rührzelle werden die in den Schaum zu bringenden Teilchen mit der Luft in Berührung gebracht und die Luftblasen bleiben an diesen Teilchen haften. Die auf die Weise mit grösseren und kleineren Luftblasen behafteten Teilchen treten in die sehaumbildende Kammer über. Aber auch die tauben Teilchen, an welchen die Luftblasen nicht anhaften, werden durch die Transportkraft der ein-
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liehung der Sehaumbildung durch bekannte Mittel Ruhe eintreten lässt, fallen die tauben Teilchen zu Boden und treten in die eigene Rührzelle zurück. Die hältigen Teilchen, die sich an genügend tragfähige Luftbläschen anhaften konnten, treten in den Schaum und werden aus dem Schaumbilderaum ausgetragen.
Ein Teil dieser zu gewinnenden Teilchen ist jedoch nur mangelhaft mit Luft in Berührung gekommen und die ihnen anhaftenden Luftbläsehen sind noch zu schwach, um sie ganz in den Schaum zu bringen. Diese Teilchen sinken nun ebenfalls zu Boden, aber erheblich langsamer als die Bergeteilchen, und folgen infolgedessen hauptsächlich dem Trübestrom, der von der ersten Schaumbildekammer zur nächsten Rührkammer geht. Es ergibt sich somit, dass gerade diejenigen Teilchen, die man oft belüften will, schneller in die nächste Rührzelle gebracht werden, d. h. also schneller die Vorrichtung durchfliessen als die Bergeteilchen.
Es tritt also im Verlauf des Durchströmens der Trübe durch die ganze Vorrichtung ein Voreilen der hältigen Bestandteile gegenüber den niehthältigen tauben Bestandteilen ein, ein Vorgang, der natürlich gänzlich unerwünscht ist.
Ein gleiches Voreilen tritt auch bei solchen Vorrichtungen ein, bei welchen die aufeinanderfolgenden Riihr- und Schaum zellen untereinander in Form eines offenen Troges in Verbindung stehen, die also keine Unterteilung sowohl der Rührzellen als auch der Sehaumbildezellen haben. Auch in diesem Falle werden die langsam sinkenden, noch nicht ganz belüfteten, hältigen Teilchen von der Trübeströmung schneller nach der nächsten Rührstelle getragen werden als die schneller absinkenden, überhaupt nicht mit Luftbläschen behafteten Bergeteilchen.
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Die Erfindung betrifft nun eine Verbesserung der bekannten Vorrichtungen, bei welchen die Riihrluft in jeder Rührzelle durch feststehende Rohre eingeführt wird. Sie geht hier von dem bei andern Vorrichtungen mit einem mechanischen Rührwerk bekannten Gedanken aus, zwecks Rückführung des nicht ausgeschäumten Gutes aus der Sehaumzelle in die zugehörige Rührzelle jede Schaumzelle nur mit der eigenen Rührzelle in Verbindung zu bringen, so dass also eine Verbindung der Schaumzelle mit der benachbarten Riihrzelle nicht besteht.
Dieser Gedanke wird erfindungsgemäss so durchgeführt, dass die in den lotrechten Längswänden der Rührzelle vorgesehenen Rücktrittssehlitze aus der Sehaumzelle in die entsprechende Rührzelle und auch die in den Querwänden vorgesehenen Öffnungen zur Verbindung der einzelnen hintereinandergeschalteten Rührzellen in möglichster Nähe der Mündungen der Düsenrohre angeordnet werden. Auf diese Weise wird zunächst die bei den früheren Bauarten unvermeidliche und zu Verstopfungen führende Ansammlung des nicht benetzbaren Materials in den einzelnen Rührzellen vermieden und es wird das zu schwach benetzte und belüftete Material beim Niederfallen wieder vor die Mündung der Düsen derselben Rührkammer zurückgeleitet, so dass die an sich benetzbaren Teilchen von der gleichen Belüftungstelle wiederholt bearbeitet werden.
Es ergibt sich hiedurch eine wirtschaftliche Ausnutzung der Luftmenge jeder einzelnen Rührzelle.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das nicht benetzbare Material, also die Berge, infolge der nahe der Düsenmündung also unmittelbar am Boden vorhandenen Verbindung zu der benachbarten Rührzelle möglichst schnell seinen Weg durch die hintereinanderliegenden Rührzellen des Apparates nehmen kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass derartiges Material in die Schaumzelle hineingetragen wird. Die letztere wird also entlastet und wesentlich besser ausgenutzt als bei den früheren Konstruktionen.
Wie bereits erwähnt, ist es bei andern Vorrichtungen, bei welchen das Rühren durch ein spiralförmig gewundenes Rohr erfolgt, bekannt, das nicht ausgeschäumt Gut aus der Schaumzelle in die zugehörige Rührzelle zurückzuführen. Abgesehen davon, dass bei dieser Bauart die erfindungsgemässe Beziehung der Verbindungsöffnungen zwischen Sehaumzelle und zugehöriger Rührzelle einerseits und zwischen den benachbarten Rührzellen anderseits zu den Diisenmündungen fehlt, werden die Vorteile der Erfindung bei dieser bekannten Einrichtung nicht erzielt.
Wenn zunächst bei dieser Einrichtung die Trübe aus der Schaumkammer in die zugehörige Rührkammer zurüekgeleitet wird, so war dies bei einer derartigen Einrichtung deshalb ohne weiteres geboten, m eil der durch das spiralförmig gewundene Rohr herbeigeführte zusätzliche Vorwärtstransport der Trübe aufgehoben bzw. wieder abgeschwächt werden sollte, während bei der Konstruktion gemäss der Erfindung, bei welcher die Belüftung durch feststehende Düsenrohre erfolgt, die normale Durchlaufgeschwindigkeit zu ungunsten des hältigen Materials verzögert wird.
Es ist bei dieser bekannten Bauart infolge des mechanischen Rührwerkes nicht zu vermeiden, dass die nicht benetzbaren Materialteilehen in die zugehörige Schaumkammer mitgerissen werden, wo sie niederfallen und dann schon benetzte mit Luftblasen behaftete Teilchen beim Fallen mitreissen, wodurch der Trennungsvorgang beeinträchtigt wird. Im Gegensatz zu der Erfindung findet also hier eine schnelle, möglichst widerstandslose Abführung der Berge auf dem kürzesten Wege nicht statt. Insgesamt wird also durch die Bauart gemäss der Erfindung eine wesentliche Leistungserhöhung unter Erzielung eines grösseren Reinheitsgrades des in die Schaumkammer ausgetragenen Materials erzielt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll jede Rührkammer in zwei Kammern unterteilt werden und hiebei sowohl die inneren als auch die äusseren Seitenwände in der Nähe des Bodens und der Mündungen der Düsenrohre mit Schlitzen versehen werden, derart, dass in der inneren, der Luftzuführung dienenden Kammer die durchlüftete Trübe hochsteigt und oberhalb des Wasserspiegels in die äussere Kammer der Rührzelle übertritt, welche ihrerseits in an sich bekannter Weise durch Schlitze in den äusseren Seitenwänden mit der oder den zugehörigen Schaumzellen in Verbindung steht. Auf diese Weise wird den etwa noch von der Luft hochgetragenen nicht benetzten Materialteilehen die Möglichkeit gegeben, noch innerhalb der Rührzelle wiederholt zu Boden zu fallen, ohne erst in die Sehaumzelle zu gelangen.
Es ist bekannt, den Wänden der Rührzelle noch besondere, in Abständen angeordnete, in das Bad etwas hineinreichende Leitplatten zuzuordnen, die hauptsächlich dem Zwecke dienen, die durch das Aufschlagen der hochgehobenen Trübe auf die Trübeoberfläche erzeugten Wirbel nicht auf den Schaumbilderaum zu übertragen. Durch diese Bauart wird der Zweck der Erfindung, die nicht benetzbaren Teilchen zwangläufig innerhalb der Rührzelle wieder vor die Düsenmündung zu bringen, nicht erreicht.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in zwei Ausführungsformen veranschaulicht.
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Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht der Vorrichtung mit einem teilweisen Schnitt durch die Schaumzellen. Durch die Rücktrittsschlitze 3 tritt die Trübe aus den Schaumzellen 5 wieder zu den eigenen
Rührzellen zurück, während durch die Schlitze 6 die belüftete Trübe aus der Rührzelle in die Sehaum- zelle übertritt. Fig. 2 zeigt, dass eine Verbindung durch Schlitze od. dgl. zwischen den einzelnen Schaum-
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zellen untereinander bzw. eine Verbindung zwischen Schaumzellen und den ihnen nicht zugehörigen Rührzellen nicht besteht. Die nicht im Schaum ausgetragenen Teilchen müssen aus der Schaumzelle 5 durch die Schlitze 3 immer in die zugehörige Rührzelle 1 zurücktreten und können nur durch die Öffnungen 4 zur nächsten Rührzelle gelangen.
Fig. 3 zeigt den Querschnitt durch eine Ausführungsform der Vorrichtung gemäss der Erfindung.
Die Rührzelle 1 ist in zwei Kammern unterteilt. In die innere enge Kammer ragen die Düsenrohre 2, durch welche die Druckluft eingeführt wird ; die Trübe tritt oben aus der inneren Rührzelle in die äussere Kammer der Rührzelle über, wobei die überschüssige Druckluft entweichen kann. Die in die äussere Abteilung der Rührzelle übertretende Trübe enthält nur die bereits fein verteilte Luft, wodurch eine ruhige Schaumbildung in der Schaumzelle 5, in welche die Trübe durch die Öffnungen 6 gelangt, ermöglicht wird. In der äusseren Rührzellenabteilung fallen mitgerissene Bergeteilehen bereits zu Boden und können durch die Öffnungen 4 in die nächste Riihrzelle übertreten. In der Schaumzelle 5 entwickelt sich der Schaum, der durch beliebige Vorrichtungen, z.
B. sich drehende Abstreicher, ausgetragen wird. Die in der Schaumzelle 5 zu Boden sinkenden Teilchen treten durch die Öffnungen 3 zur eigenen Rührzelle zurück.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen sind sowohl die in den lotrechten Längswänden der Rührzelle vorgesehenen Rlicktrittsschlitze 3 als auch die in den Querwänden vorgesehenen Öffnungen 4 zur Verbindung der einzelnen Rührzellen in möglichster Nähe der Mündungen der Düsenrohre 2 vorgesehen, so dass die niederfallenden Teilchen von neuem durch die Druckluft wieder in der Rührzelle hochgeführt werden.
An Stelle der spitzkastenartig ausgebildeten Schaumzelle kann man die Vorrichtung auch mit rechtwinkligen verhältnismässig engen Schaumzellen ausführen, wenn man an Stelle einer Schaumdecke eine Sehaumsäule erzeugen will. Auch kann man die Vorrichtung so ausführen, dass nur auf einer Seite der Rührzellen Schaumzellen angeordnet werden, was für kleine Leistungen und insbesondere für die Nachreinigung von Produkten in Frage kommt.
Fig. 3 zeigt ferner die hoehgeführten Zwischenwände 7, die durch den Deckel 8 abgedeckt werden, wodurch die Trübeübertrittsstelle 9 vollkommen verkleidet ist. Durch die Öffnungen 10 kann die über- schlüssige Luft nach aussen entweichen.
Die Ausführungsformen der Fig. 1, 2 und 3 stellen nur Beispiele dar, wie die Vorrichtung gemäss der Erfindung ausgeführt werden kann. Man kann dieselbe auch in jeder andern beliebigen Weise ausführen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Schwimmaufbereitung von Erzen, Kohle und sonstigen schwimmfähigen Stoffen, welche aus mehreren hintereinandergeschalteten Einheiten von Rührzellen und zugehörigen seitlich angeordneten Sehaumzellen besteht und bei welcher jede Schaumzelle nur mit der zugehörigen Rührzelle in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die in den lotrechten Längswänden der Rührzelle vorgesehenen Rücktrittsschlitze (. 3) aus der Schaumzelle in die zugehörige Rührzelle als auch die in den Querwänden vorgesehenen Öffnungen (4) zur Verbindung der einzelnen hintereinandergeschalteten Rührzellen in möglichster Nähe der Mündungen der die Riihrluft zufÜhrenden lotrechten Düsenrohre (2) angeordnet sind.
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Device for the floating treatment of ores, coal and other floating substances.
In devices that are used for the floating treatment of ores, coal and. Like. Serve, it is necessary that those particles of the material, which should go into the foam, are given the opportunity as often as possible to come into contact with the air. The devices therefore mostly have a larger number of aeration cells connected in series, which are laterally connected to their associated foam-forming cells, into which the aerated pulp enters through slits at any point below the pulp surface. The slurry then flows from the first foaming cell to the next stirring or ventilation cell and then from the second foaming cell to the third stirring cell, etc.
In some cases, the foaming cells are also connected to their own stirring cells through slits in the bottom, which means that part of the sludge is returned to its own stirring cell in the circuit.
In the case of the devices in which the ventilation is caused by blowing in Druekluft "north", one has recently switched to introducing the air into one and the same stirring cell through several relatively closely spaced nozzle pipes in order to achieve the most frequent aeration of the slurry. It has also been recognized that it is advantageous to keep the stirring cells as close as possible in order to be able to bring the entire sludge in the stirring cell into contact with the air that is forced in.
In the stirring cell, the particles to be brought into the foam are brought into contact with the air and the air bubbles adhere to these particles. The particles, which are afflicted with larger and smaller air bubbles in this way, pass over into the hemispherical chamber. But also the deaf particles to which the air bubbles do not adhere are caused by the transport force of the
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If the hemorrhage is allowed to calm down by known means, the deaf particles fall to the ground and step back into their own stirring cell. The particles contained, which could adhere to sufficiently stable air bubbles, enter the foam and are discharged from the foam-forming space.
However, some of these particles to be recovered have only inadequately come into contact with air and the air bubbles attached to them are still too weak to bring them completely into the foam. These particles now also sink to the bottom, but much more slowly than the mountain particles, and as a result mainly follow the turbidity flow that goes from the first foaming chamber to the next stirring chamber. The result is that precisely those particles that you want to ventilate often are brought into the next stirring cell faster, i.e. H. thus flow through the device faster than the mountain particles.
Thus, in the course of the flow of the sludge through the entire device, the constituents contained in it advance over the deaf constituents that do not contain, a process which is of course entirely undesirable.
The same advance also occurs in those devices in which the successive stirring and foam cells are connected to one another in the form of an open trough, which means that neither the stirring cells nor the foam forming cells are subdivided. In this case, too, the slowly sinking, not yet fully aerated, containing particles will be carried by the turbid flow faster to the next stirring point than the more rapidly sinking, mountain particles not at all affected by air bubbles.
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The invention now relates to an improvement of the known devices in which the stirring air is introduced into each stirring cell through fixed pipes. It is based on the idea known from other devices with a mechanical agitator, to bring each foam cell into connection only with its own mixing cell in order to return the non-foamed material from the Sehaum cell into the associated stirring cell, so that a connection of the foam cell with the neighboring stirred cell does not exist.
According to the invention, this idea is carried out in such a way that the stepping-back strands from the Sehaumzelle into the corresponding stirring cell and also the openings provided in the transverse walls for connecting the individual stirring cells connected in series are arranged as close as possible to the mouths of the nozzle pipes. In this way, the unavoidable accumulation of the non-wettable material in the individual stirring cells and leading to blockages in the earlier designs is avoided and the too weakly wetted and aerated material is returned to the mouth of the nozzles of the same stirring chamber when it falls down, so that the wettable particles are processed repeatedly from the same ventilation point.
This results in an economical use of the amount of air in each individual stirring cell.
Another advantage of the invention is that the non-wettable material, i.e. the mountains, as a result of the connection to the adjacent stirring cell that is located close to the nozzle orifice, can make its way as quickly as possible through the successive stirring cells of the apparatus without the danger consists that such material is carried into the foam cell. The load on the latter is thus relieved and used much better than in the earlier designs.
As already mentioned, it is known in other devices in which the stirring takes place through a spiral-shaped pipe to return the not foamed material from the foam cell to the associated stirring cell. Apart from the fact that the relationship according to the invention of the connection openings between the Sehaumzelle and associated stirring cell on the one hand and between the adjacent stirring cells on the other hand to the nozzle mouths is missing in this design, the advantages of the invention are not achieved with this known device.
If, with this device, the pulp is first fed back from the foam chamber into the associated stirring chamber, then this was absolutely necessary with such a device, so that the additional forward transport of the pulp brought about by the spiral-shaped pipe should be canceled or weakened again, while in the construction according to the invention, in which the ventilation takes place through fixed nozzle pipes, the normal passage speed is delayed to the detriment of the material contained.
With this known design, due to the mechanical agitator, it is unavoidable that the non-wettable material parts are carried along into the associated foam chamber, where they fall and then carry away particles that are already wetted with air bubbles when they fall, thereby impairing the separation process. In contrast to the invention, there is no rapid removal of the mountains over the shortest possible route with as little resistance as possible. Overall, the design according to the invention achieves a significant increase in performance while achieving a greater degree of purity of the material discharged into the foam chamber.
In a further embodiment of the invention, each agitation chamber is to be divided into two chambers and both the inner and the outer side walls near the bottom and the mouths of the nozzle pipes are provided with slots, such that in the inner chamber serving for air supply the aerated slurry rises and passes above the water level into the outer chamber of the stirred cell, which in turn is connected in a known manner through slots in the outer side walls with the associated foam cell or cells. In this way, the non-wetted parts of the material carried up by the air, for example, are given the opportunity to repeatedly fall to the ground while still inside the stirring cell, without first reaching the sehaum cell.
It is known to assign the walls of the stirring cell to special, spaced guide plates that extend somewhat into the bath and that mainly serve the purpose of not transferring the eddies generated by the impact of the raised sludge on the sludge surface to the foaming chamber. This design does not achieve the purpose of the invention of inevitably bringing the non-wettable particles within the stirring cell in front of the nozzle orifice.
In the drawing, the subject matter of the invention is illustrated in two embodiments.
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Fig. 2 shows a front view of the device with a partial section through the foam cells. The pulp from the foam cells 5 returns to its own through the withdrawal slots 3
Stirring cells back, while the aerated slurry passes through the slots 6 from the stirring cell into the Sehaum- cell. Fig. 2 shows that a connection through slots or the like between the individual foam
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cells with each other or a connection between foam cells and the stirring cells that do not belong to them does not exist. The particles not carried out in the foam must always step back from the foam cell 5 through the slots 3 into the associated stirring cell 1 and can only reach the next stirring cell through the openings 4.
Fig. 3 shows the cross section through an embodiment of the device according to the invention.
The stirred cell 1 is divided into two chambers. The nozzle pipes 2, through which the compressed air is introduced, protrude into the inner narrow chamber; the pulp passes from the top of the inner stirring cell into the outer chamber of the stirring cell, whereby the excess compressed air can escape. The slurry that passes into the outer compartment of the stirred cell contains only the air that is already finely distributed, which enables a steady foam formation in the foam cell 5, into which the slurry passes through the openings 6. In the outer stirred cell compartment, carried over parts of the mountain fall to the ground and can pass through the openings 4 into the next stirred cell. In the foam cell 5, the foam develops, which is produced by any device, e.g.
B. rotating scraper is discharged. The particles sinking to the bottom in the foam cell 5 return through the openings 3 to their own stirring cell.
In the embodiments described, both the backlash slots 3 provided in the vertical longitudinal walls of the stirring cell and the openings 4 provided in the transverse walls for connecting the individual stirring cells are provided as close as possible to the mouths of the nozzle pipes 2, so that the particles falling again through the compressed air be brought up again in the stirred cell.
Instead of the pointed box-like foam cell, the device can also be designed with right-angled, relatively narrow foam cells if one wants to produce a foam column instead of a foam cover. The device can also be designed in such a way that foam cells are arranged only on one side of the stirring cells, which is possible for small outputs and in particular for the subsequent cleaning of products.
Fig. 3 also shows the elevated partition walls 7 which are covered by the cover 8, whereby the pulp transfer point 9 is completely covered. The excess air can escape to the outside through the openings 10.
The embodiments of FIGS. 1, 2 and 3 represent only examples of how the device according to the invention can be implemented. It can also be done in any other way.
PATENT CLAIMS:
1. A device for the flotation of ores, coal and other buoyant substances, which consists of several series-connected units of stirring cells and associated laterally arranged Sehaum cells and in which each foam cell is only connected to the associated stirring cell, characterized in that both the vertical Longitudinal walls of the stirring cell, withdrawal slots (. 3) from the foam cell into the associated stirring cell and the openings (4) provided in the transverse walls for connecting the individual stirring cells connected in series are arranged as close as possible to the mouths of the vertical nozzle pipes (2) supplying the stirring air.