DE617295C

DE617295C - Method and device for foam swimming preparation of minerals, in particular graphite

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Publication number: DE617295C
Application number: DEE39424D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-03-29
Filing date: 1929-06-18
Publication date: 1935-08-16

Description

Bei bekannten Schwimmaufbereitungsanlagen zum Anreichern und Ausscheiden von Mineralien mit Hilfe des Schaumschwimmverfahrens werden gleichzeitig die Mineralien und die Emulsionsflüssigkeit, bestehend z. B. aus Wasser und einem emulgierenden Mittel (Kresyl oder anderen Schäumern), unter heftiger Umrührung zusammengemischt. Es ist hiermit einerseits eine große mechanische Arbeit und andererseits eine starke Abnutzung der Apparate verbunden, weil die Mineralien gewöhnlich sehr hart sind. Handelt es sich um zerreibliche Mineralien, so zerfallen diese leicht. Dieser Zer- fall erschwert häufig den Schwimmvorgang, weil bestimmte Mineralien und deren Gangmassen kolloidale Teilchen bilden, die die Schaumbildung erschweren. Man kann sie in diesem Falle endgültig nur verarbeiten, wennIn known swimming pool treatment systems for enrichment and excretion of minerals with the help of the foam swimming process are simultaneously the Minerals and the emulsion liquid consisting e.g. B. of water and an emulsifying agent Medium (cresyl or other frothers), mixed together with vigorous stirring. It is, on the one hand, a great mechanical work and, on the other hand, a severe wear and tear associated with the apparatus because the minerals are usually very hard are. If the minerals are friable, they disintegrate easily. This dis- fall often makes swimming more difficult because of certain minerals and their gangue masses form colloidal particles that make foaming difficult. In this case it can only be finally processed if

ao man sie einem Vorprozeß unterwirft.ao they are subjected to a preliminary trial.

Es sind auch Anlagen bekannt, in denen die Mineralien ebenfalls unter heftiger Umrührung zunächst mit öl, Wasser und Luft zusammengemischt werden und dann, erst unter Zuführung von einem Schaumbildner in den Flotationsapparat gelangen.There are also systems known in which the minerals are also stirred vigorously first mixed with oil, water and air and then, only under A foaming agent is fed into the flotation apparatus.

Weiter kennt man auch Anlagen, in denen das Emulsionsmittel und die Mineralien im Gegenstrom in die Flotationsmaschine eingeführt werden.We also know systems in which the emulsifier and the minerals in the Countercurrent can be introduced into the flotation machine.

Schließlich ist auch ein Verfahren zur Schaumschwimmaufbereitung, von Graphit und sonstigen Mineralien bekannt, bei dem ein Vermischen des Flotationswassers mit einem Teil der Zusatzmittel und mit Luft unter Druck getrennt für sich in einer besonderen Vorrichtung erfolgt, wobei dieses Gemisch die eigentliche Schwimmaschine nach oben dem Aufgabegut entgegen durchströmt. Die Erfindung liegt hauptsächlich darin, daß bei einem solchen Verfahren nur die Schaumbildner dieser besonderen Mischvorrichtung zugesetzt werden, während die Sammler davon getrennt nur zusammen mit dem Gut, in bekannter Weise diesem vor seiner Aufgabe in die Schwimmaschine zugesetzt, eingeführt werden.Finally, there is also a process for foam floating treatment, from graphite and other minerals known, in which a mixing of the flotation water with part of the additives and with air under pressure separated for themselves in a special Device takes place, with this mixture flowing through the actual floating machine upwards towards the feed material. The invention lies mainly in the fact that in such a process only the foaming agents this particular mixing device can be added, while the collector is separated from it only together with the goods in known way this added before its task in the swimming machine, introduced will.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wandert die Trübe bekannterweise in einem geschlossenen Kreise, wird jedoch vor der Wiederbenutzung zur Bildung einer Gasemulsion von festen Bestandteilen, beispielsweise durch Absetzen, getrennt.According to a further feature of the invention, the pulp is known to migrate into a closed circle, but before reuse it forms a gas emulsion separated from solid components, for example by settling.

Weitere Merkmale ergeben sich aus nachstehender Beschreibung:Further features result from the following description:

Auf beiliegender Zeichnung stelltOn the accompanying drawing

Abb. ι einen senkrechten Schnitt einer Anlage aus nur einem Apparat dar.Fig. Ι a vertical section of a plant from just one device.

Abb. 2. ist eine Draufsicht,Fig. 2. is a top view,

Abb. 3 ein Schnitt durch eine Ausführungsform, Fig. 3 is a section through an embodiment,

Abb. 4 eine Draufsicht eines Apparates, dessen oberer Teil, der zum Sammeln des Schaumes dient, viereckig gestaltet ist.Fig. 4 is a plan view of an apparatus, the upper part of which is used for collecting the Foam is used, is square.

Abb·. S zeigt in seitlicher Ansicht eine Anlage mit mehreren in Batterie angeordneten Apparaten. . /Fig. S shows a side view of a system with several batteries arranged in a battery Apparatus. . /

.Abb. 6 ist eine seitliche Ansicht einer anderen Batterie voneinander unabhängigen Apparaten, in welchen die Emulsionsflüssigkeit in geschlossenem Kreislauf fließt.Fig. 6 is a side view of another battery independent apparatus; in which the emulsion liquid flows in a closed circuit.

Abb. 7 ist eine Draufsicht auf Abb. 6. Entsprechend der Ausführüngsform der ίο Abb. ι und 2 besteht der Apparat aus einem zylindrischen Metallbehälter ϊ runden Querschnittes. Der Behälter ι läuft an seinem unteren Ende in einen Kegel 2 aus, in dessen Spitze ein Ventil- oder Entleerungshahn eingesetzt ist, in dem eine Flüssigkeitsleitung 3 mündet, um mittels des Hahnes 4 das taube Gestein aus dem Apparate zu entfernen. Das obere Ende des Zylinders 1 bildet einen sich nach oben erweiternden Kegelstumpf 5 zum Ansammeln des Schaumes. Um -'das obere Ende dieser kegelstutnpfförmigen Erweiterung legt sich eine ringförmig gestaltete Rinne 6, die leicht schräg steht -und sich in einen geneigten Teil 7 fortsetzt, weleher schraubenförmig den Behälter I₁ umschließt. Fig. 7 is a top view of Fig. 6. According to the embodiment of the ίο Fig. Ι and 2, the apparatus consists of a cylindrical metal container ϊ round cross-section. The container ι runs out at its lower end in a cone 2, in the tip of which a valve or drain cock is inserted, in which a liquid line 3 opens, in order to remove the dead rock from the apparatus by means of the cock 4. The upper end of the cylinder 1 forms an upwardly widening truncated cone 5 for collecting the foam. Around -'das the upper end of this conical stub-shaped extension lies a ring-shaped channel 6, which is slightly inclined -and continues in an inclined part 7, which helically surrounds the container I ₁ .

In den oberen Teil des Gefäßes 1 ist ein geschlossener Zylinder 8 konzentrisch eingesetzt. Beide Zylinder 1 und 8 könnten auch durch zwei koaxiale Kegelstumpfe mit parallelen Mänteln ersetzt werden. Zwischen beiden Wandungen der Zylinder 1 und 8 besteht ein freier Ringraum mit gegenständigen Vorsprängen aAzur Bildung eines Zickzackweges. Auf den inneren Zylinder 8 ist ein Kegel 10 aufgesetzt, dessen Spitze sieh in eine senkrechte Achse 11 verlängert, auf welche ein Trichter 12 aufgesetzt ist. Der Trichter verlängert sich nach unten in einen Kegel 13, dessen Wand sich.in geringem Abstand über das Kegelende 10 des Zylinders 8 legt und mit demselben einen Ringraum 14 bildet, durch welchen das in den Trichter 12 aufgegebene Mineral hindurchgeht.In the upper part of the vessel 1 is a closed one Cylinder 8 inserted concentrically. Both cylinders 1 and 8 could also replaced by two coaxial truncated cones with parallel shells. Between the two Walls of the cylinders 1 and 8 are a free annular space with opposing projections aA to form a zigzag path. On the inner cylinder 8 there is a cone 10 placed, the tip of which see extended into a vertical axis 11, on which a Funnel 12 is attached. The funnel extends down into a cone 13, the Wand sich.in a small distance over the cone end 10 of the cylinder 8 and with the same forms an annular space 14 through which the discharged into the funnel 12 Mineral passes through.

Das untere Ende des mittleren Zylinders 8 setzt sich in einen Kegel 15 fort, dessen- Scheitel 16 ungefähr in der Mitte der. Höhe des Außenzylinders 1 liegt. Unterhalb der Spitze dieses Kegels, in geringem Abstand desselben, befindet sich eine Leitung 17, durch welche das Emulsionsmit'tel (Emulsion von Wasser und Kresyl mit Luft oder Gas) eingeleitet wird, welches in einem Schläger 18 bereitet wird. Der Schläger liegt außerhalb des Apparates und arbeitet z. B. nach Art einer Zentrifugalpumpe. Unterhalb des Zuleitungsrohres 17 liegt ■ ein zweites Rohr 19, welches die Flüssigkeit (Wasser) und die Emulsionssubstanz ansaugt und in den Schläger 16 führt. In dieses Rohr 19 mündet in Richtung des Pfeiles Z₁ ein kleines Rohr 20, durch das nach Bedarf Emulsionssubstanz (Kresyl, Kresol, Terpentin, Carbonyl, Benzin usw.) sowie durch den Schläger von außen angesaugte Luft eingeführt wird. Man kann Kompressionsdruckluft oder ein besonderes Gas benutzen und in diesem Falle durch die Leitung 20 dieselbe nebst der Emulsionssubstanz nach Bedarf in die Leitung 19 durch eine zweite Leitung 21 einführen.The lower end of the middle cylinder 8 continues into a cone 15, the apex 16 of which is approximately in the middle of the. Height of the outer cylinder 1 is. Below the tip of this cone, at a short distance from it, there is a line 17 through which the emulsifying agent (emulsion of water and cresyl with air or gas), which is prepared in a club 18, is introduced. The racket is outside the device and works z. B. in the manner of a centrifugal pump. Below the supply pipe 17 is a second pipe 19 which sucks in the liquid (water) and the emulsion substance and leads it into the racket 16. A small tube 20 opens into this tube 19 in the direction of arrow Z ₁ , through which emulsion substance (cresyl, cresol, turpentine, carbonyl, gasoline, etc.) and air sucked in from the outside by the racket is introduced as required. Compression air or a special gas can be used and in this case introduced through line 20, along with the emulsion substance, into line 19 through a second line 21 as required.

Die Einrichtung wird durch eine bestimmte Anzahl von Zickzackwegen ergänzt zu dem weiter unten angeführten Zwecke. Ein eingesetzter kegelstumpfartiger Mantel 22 teilt den oberen Teil, in welchem sich der Schaum ansammelt, in zwei Abteile, einen inneren, 23, in Verbindung mit dem senkrechten Ringraum 9 und einen äußeren, 24, welcher am oberen Ende mit dem inneren, 23, in Verbindung steht.The facility is complemented by a certain number of zigzag paths to that purposes listed below. An inserted frustoconical jacket 22 divides the upper part, in which the foam accumulates, in two compartments, an inner one, 23, in connection with the vertical annular space 9 and an outer, 24, which at the upper end with the inner, 23, in connection stands.

Unterhalb des Kegelbodens 15 des inneren Zylinders 8, in Höhe der Ausmündung des Druckrohres 17 für das Emulsionsmittel, liegen zwei "weitere kegelstumpf artige Mantel 25, 26 koaxial zueinander. In geringem Abstände oberhalb des Saugrohres 19 ist über dessen Mündung ein Kegel 27 aufgesetzt, der mit der Wandung des Gefäßes 1 einen äußeren Ringkanal 28 bildet. Sämtliche Kegel werden durch Beschläge in passender Weise festgehalten.Below the cone bottom 15 of the inner cylinder 8, at the level of the mouth of the Pressure tube 17 for the emulsifier, there are two "more truncated cone-like jacket 25, 26 coaxial with one another. At a short distance above the suction pipe 19 is over the mouth of which a cone 27 is placed, which with the wall of the vessel 1 a outer ring channel 28 forms. All cones become more suitable with fittings Way.

Zum besseren Verständnis der nachstehend beschriebenen Arbeitsweise der Anlage ist dieselbe entsprechend Abb. 1 in vier Zonen A₃ B, C, D zerlegt gedacht, die durch vjer waagerecht übereinander angeordnete Ebenen voneinander getrennt sind.For a better understanding of the method of operation of the system described below, the same is intended to be divided into four zones A ₃ B, C, D according to Fig. 1, which are separated from one another by levels arranged horizontally one above the other.

Der Schläger, welcher das Emulsionsmittel bereitet, wird in Gang gesetzt; Luft oder Gas wird eingesaugt und durch die Leitung 20 iod unter Druck eingeleitet. Wenn nötig, setzt man Schaumbildner zu. Der Schläger bildet eine Emulsion z. B. des Wassers mit dem Schaumbildner (Kresyl usw.) und mit Luft oder Gas. Diese Emulsion wird durch die Leitung 17 in den oberen Teil der Zone C gedrückt. Der Konus 25 bildet einen Zickzackweg und» leitet die Emulsion unter den Kegelboden 15 (Pfeil/₂). Die unter hohem Druck in dem Schläger gebildeten Emulsionsbläs- ω chen steigen durch den Ringraum 9 (Zone B) auf, während die mit den nicht schwimmfähigen Teilen beladene Trübe zwischen den Kegeln 25 und 26 nach unten geht und durch Kegel 27 an die Peripherie des Behälters 1 gelangt, worauf sie nach Absetzen der Festteile durch die Leitung 19 wieder angesaugt und in den Schläger zurückgeführt wird. Die Trübe mit Resten des Emulsionsmittels wandert somit in geschlossenem Kreislauf. Am Kegel 27 erfolgt das Ansaugen an der Peripherie ohne große Geschwindigkeit, wodurchThe beater preparing the emulsifier is started; Air or gas is sucked in and introduced through line 20 iodine under pressure. If necessary, foaming agents are added. The racket forms an emulsion e.g. B. the water with the foaming agent (cresyl, etc.) and with air or gas. This emulsion is forced through line 17 into the upper part of zone C. The cone 25 forms a zigzag path and »guides the emulsion under the cone bottom 15 (arrow / ₂ ). The emulsion bubbles formed in the racket under high pressure rise through the annular space 9 (zone B) , while the sludge laden with the non-buoyant parts goes down between the cones 25 and 26 and through cones 27 to the periphery of the container 1 arrives, whereupon it is sucked in again through the line 19 after the fixed parts have been set down and returned to the racket. The turbidity with residues of the emulsifier thus moves in a closed circuit. At the cone 27 the suction takes place at the periphery without great speed, whereby

. ein Mitreißen des emulgierten Minerals in den Schläger verhindert wird.. an entrainment of the emulsified mineral in the bat is prevented.

Das Mineral tritt bei 12 ein, nachdem es mit. Petroleum oder Öl leicht vermischt worden ist. Es gleitet zwischen den Kegelmänteln 10 und 13 nach unten und gelangt in die Zone B, d.h. in den Ringkanal 9. Beim Durchgang von oben nach unten durch diese Zone trifft es auf die aufsteigenden Luft- oder Gasbläschen. Es entsteht in der Flüssigkeit eine Suspension aus dem Mineral und Öl sowie der Luft oder dem Gas. Die Bildung dieser Suspension wird wesentlich begünstigt durch die Zickzackwege g^a, welche eine Wirbelbewegung erzeugen. Die Höhe der Zone B richtet sich nach dem zu behandelnden Mineral, und ebenso kann man den Durchmesser der Zylinder 1 und 8 vermindern oder erhöhen, um die Leistung des Apparates zu verändern. Durch Verengerung des Durchlasses 9 kann man die Dichte der aufsteigenden Luft- oder Gasbläschen vermehren. Der Druck dieser Bläschen wird durch den Schläger geregelt und gegebenenfalls durch den "Druck des Gases und durch das Mengenverhältnis der der Flüssigkeit zugesetzten Emulsionssubstanz.The mineral occurs at 12 after it is with. Petroleum or oil has been mixed slightly. It slides down between the conical shells 10 and 13 and arrives in zone B, ie in the annular channel 9. When passing through this zone from top to bottom, it encounters the rising air or gas bubbles. A suspension of the mineral and oil as well as the air or the gas is created in the liquid. The formation of this suspension is significantly promoted by the zigzag paths g ^a , which generate a vortex movement. The height of zone B depends on the mineral to be treated, and the diameter of cylinders 1 and 8 can also be reduced or increased in order to vary the performance of the apparatus. By narrowing the passage 9, the density of the rising air or gas bubbles can be increased. The pressure of these bubbles is regulated by the club and, if necessary, by the "pressure of the gas and by the proportion of the emulsion substance added to the liquid.

Der Schaum des Minerals sammelt sich im oberen Teil, in der Zone A Der kegelstumpfförmige Einsatz 22 zwingt die aufsteigende Emulsionsflüssigkeit, nach der Mitte zu zu fließen und vermindert dadurch Wirbelbewegungen des Schaumes und dessen Vermischung mit dem bei 14 neu aufgegebenen Mineral. Der Schaum wird dadurch entfernt, daß man eine bestimmte Menge Flüssigkeit in den Kanal 23 einführt, wodurch ein Überlaufen des Schaumes entsteht, ohne daß dabei die Zone C in Mitleidenschaft gezogen wird.The foam of the mineral collects in the upper part, in the zone A the frustoconical Insert 22 forces the rising emulsion liquid to flow towards the center, thereby reducing vortex movements of the foam and its mixing with the newly abandoned at 14 Mineral. The foam is removed by adding a certain amount of liquid introduces into the channel 23, whereby an overflow of the foam occurs without it Zone C is affected.

Der Schaum wird hierauf in der Rinne 6 gesammelt. Die Entfernung desselben kann auch mit beliebigen anderen mechanischen Mitteln oder von Hand geschehen. Es muß in diesem Falle ein Überschäumen verhindert werden, und zwar bei einem etwas tiefer liegenden Stand als da, wo der obere Teil ausmündet. Das taube schwere Mineral geht längs des Zickzackweges 26 nach unten und fällt in den Kegel 2, aus dem es kontinuierlich oder absatzweise entfernt wird, indem es entweder von selbst austritt oder unter Anwendung eines durch das Rohr 3 geleiteten Flüssigkeitsstrahles herausgefördert wird. Die Rückstände werden direkt unterhalb des Apparates gesammelt oder können mittels einer Aufzugsvorrichtung, einer Archimedesschen Schraube o. dgl. nach oben gehoben werden.The foam is then collected in the channel 6. The removal of the same can also done by any other mechanical means or by hand. It must be in this one If foaming over can be prevented, namely with a slightly lower lying one Stood where the upper part ends. The numb, heavy mineral goes along the Zigzag path 26 down and falls into the cone 2, from which it is continuous or intermittent is removed by either exiting by itself or using a jet of liquid directed through the tube 3 is promoted. The residues are just below the apparatus collected or can by means of a winding device, an Archimedes screw or the like. Be lifted upwards.

Sollen Mineralien behandelt werden, deren Auflösung in Wasser eine schlammartige Flüssigkeit bildet, so läßt man das Saugrohr 19 in einen Scheidebehälter ausmünden, aus dem der Schläger 18 die klare Flüssigkeit absaugt.If minerals are to be treated, their dissolution in water is muddy If liquid forms, the suction tube 19 is allowed to open into a separating container which the bat 18 sucks the clear liquid.

In Abb. 3 ist eine ähnliche Anlage dargestellt, bei der der Schläger in Wegfall kommt. Die Flüssigkeit (Wasser z. B.) und die Emulsionssubstanz verbleibt ständig in dem Zylinder i. Ein Rohr 30 führt je nach Bedarf frische Emulsionssubstanz zu. In der Mitte des Apparates, unterhalb des Kegelmantels 27, ist eine Emulgiervorrichtung angeordnet, bestehend aus einem senkrechten mittleren Rohr 31, in welchem axial unterhalb einer Einschnürung 32 ein mit kleinen öffnungen versehenes Rohr 34 steht, durch welches in Richtung von unten nach oben Druckluft oder Druckgas aus der Leitung 33 austritt. Die Flüssigkeit und die Emulsionssubstanz werden in dem Rohr 31 nach oben gesaugt und bilden mit der Luft die Emulsion zum selben Zwecke, wie oben angegeben.In Fig. 3 a similar system is shown, in which the racket is omitted. The liquid (water for example) and the emulsion substance remain in the cylinder at all times i. A pipe 30 supplies fresh emulsion substance as required. In the middle of the apparatus, below the conical shell 27, an emulsifying device is arranged, consisting of a vertical central tube 31, in which axially below a Constriction 32 is a tube 34 provided with small openings, through which in Direction from bottom to top compressed air or compressed gas emerges from the line 33. the Liquid and the emulsion substance are sucked up in the pipe 31 and form the emulsion with the air for the same purpose as stated above.

Handelt es sich um die Behandlung von Substanzen, welche mit der Emulsionsflüssigkeit einen Schlamm bilden, so braucht man lediglich zwischen die untere Saugstelle des Rohres 31 und dem Emulgierapparat Abschneider, wie oben angegeben, einzuschalten.It is about the treatment of substances with the emulsion liquid form a sludge, you only need between the lower suction point of the Turn on the pipe 31 and the emulsifier cutter as indicated above.

Selbstverständlich ist die Gestalt der Apparate nicht an die in den Abb. 1 bis 3 dargestellte gebunden. Der obere Teil zum Sammeln des Schaumes kann auch, entsprechend Abb. 4, vier- oder rechteckig gestaltet sein, um das Entfernen des Schaumes zu erleichtern.Of course, the design of the apparatus does not match that shown in FIGS. 1 to 3 bound. The upper part for collecting the foam can also, accordingly Fig. 4, four or rectangular in shape to facilitate removal of the foam.

Ferner können mehrere Apparate X₁, X₂, X₃ und Xi (Abb. 6 und 7) zu einer Batterie vereinigt werden, und sie können einen gemeinschaftlichen Emulgierapparat 18 besitzen.Furthermore, several apparatuses X ₁ , X ₂ , X ₃ and Xi (FIGS. 6 and 7) can be combined to form a battery, and they can have a common emulsifying apparatus 18.

Die gemeinschaftlich gespeisten Apparate können in Kaskadenform (Abb. 5) angeordnet io° werden; man kann darin die Trennung- verschiedener Substanzen vornehmen oder einen reineren Schaum erhalten.The jointly fed devices can be arranged in a cascade form (Fig. 5) will; one can separate different substances in it or one get purer foam.

Claims

Patent claims:

1. Process for foam floating processing of graphite and others Minerals, in which a mixing of the flotation water with some of the additives and separated with air under pressure in a special device takes place, with this mixture the actual swimming machine upwards flows through against the feed material, characterized in that only the foaming agents of this particular mixing device are added, while the collector separated from it only together with the'Gut, in a known manner this added before its task in the swimming machine, introduced.

2. Device for executing the

Method according to claim I with. a ring formed by the eljient dew body; space as a swimming chamber, in which the foam from the rising emulsion forms, characterized by the arrangement of the task of the oiled material in such a way that this from above -in the annular space entry.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the swimming chamber (9) down through two funnel-shaped conical shells (25, 26) is limited.

4. Apparatus according to claim 2 and 3, characterized in that the intake port (19) the pump (18) intended for the circulation of the emulsifier is arranged in a settling room which is shielded at the top (27).

5. Apparatus according to claim 2 and 3, characterized in that the bottom of the immersion body (8) designed as an inverted cone (15) and concentric is surrounded by the two funnel-shaped conical shells (25, 26) delimiting the swimming chamber at the bottom.

6. Apparatus according to claim 5 ,. characterized in that the upper part (10) of the immersion body (8) is conical and that it is for the purpose of formation an annular space (14) is surrounded by an inverted funnel (13), which with related to the funnel (12) for giving up the work item.

7. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 with a die Mixing air lifters that generate gas emulsion inside and are operated with compressed gas, which is fed with the sludge that collects in the sedimentation chamber, thereby characterized in that the suction pipe (31) of the mixed air lifter (31, 34) with his lower end in the shielded settling chamber and with its upper end opens into the interior of the conical shell (25) arranged under the bottom of the immersion body (8).

1 sheet of drawings