具有用于產(chǎn)生指向泡沫收集裝置的流動(dòng)的流體分配件的浮選裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種浮選裝置（1）及其應(yīng)用，包括：具有用于容納懸浮液的浮選腔（2a）和至少一個(gè)用于所述懸浮液的入口（5a）的殼體（2）；以及至少一個(gè)用于容納和排出泡沫產(chǎn)物（SP）的泡沫收集裝置（3），該泡沫收集裝置布置在殼體（2）的頂側(cè)處，其中，其中在浮選腔中還存在至少一個(gè)流體分配件（4），用于產(chǎn)生在至少一個(gè)入口上方的至少一個(gè)泡沫收集裝置（3）的方向上指向的流動(dòng)，其在入口（5a）上方的垂直位置（4a）在浮選腔（2）中能改變。
【專利說(shuō)明】具有用于產(chǎn)生指向泡沬收集裝置的流動(dòng)的流體分配件的浮選裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種浮選裝置，包括:具有用于容納懸浮液的浮選腔和至少一個(gè)用于懸浮液的入口的殼體；以及至少一個(gè)用于容納和排出泡沫產(chǎn)物的泡沫收集裝置，泡沫收集裝置布置在殼體的頂側(cè)處。本發(fā)明還涉及一種用于排出在這種浮選裝置中形成的泡沫產(chǎn)物的方法，其中，浮選腔至少部分地由懸浮液填充，其中，給該懸浮液供氣，并且泡沫產(chǎn)物由氣泡和在氣泡上附著的固體顆粒形成，在懸浮液的表面處收集泡沫產(chǎn)物，并且通過(guò)至少一個(gè)泡沫收集裝置將其排出。
【背景技術(shù)】
[0002]浮選是一種物理的分離方法，用于在含水的懸浮體或者說(shuō)懸浮液中借助氣泡，基于懸浮液中所包含的顆粒的不同濕潤(rùn)性，對(duì)例如像礦砂和脈石那樣的細(xì)顆粒固體混合物進(jìn)行分離。其用于處理礦藏，并且用于在處理具有低至中度含量的有效成分或有價(jià)值材料的優(yōu)選的礦物質(zhì)材料時(shí)，例如有效成分或有價(jià)值材料是非鐵金屬、鐵、稀土類金屬和/或貴重金屬以及非金屬礦藏的形式。
[0003]在氣動(dòng)的浮選中，一般情況下，由水和細(xì)顆粒的固體材料構(gòu)成的摻有試劑的懸浮液通過(guò)至少一個(gè)噴嘴裝置引至懸浮室內(nèi)。該試劑應(yīng)使得，特別是有價(jià)值的、優(yōu)選為待離析的顆?；蛴袃r(jià)值顆粒在懸浮液中疏水地形成。在大多數(shù)情況下，使用黃酸鹽(Xanthate)作為試劑，特別是以便選擇性地使含硫的礦砂顆粒疏水。氣體、特別是空氣同時(shí)隨著懸浮液一起輸送給至少一個(gè)噴嘴裝置，該氣體與懸浮液中的疏水顆粒接觸。疏水顆粒附著在形成的氣泡上，使得也稱為氣凝物(Aeroflocken)的氣泡形成物浮起，并且在懸浮液的表面處形成泡沫產(chǎn)物。泡沫產(chǎn)物散布在收集容器中，并且通常情況下還會(huì)濃縮。
[0004]此外，泡沫產(chǎn)物的質(zhì)量或者說(shuō)浮選方法的分離成功取決于疏水顆粒和氣泡之間的碰撞概率。碰撞概率越高，附著在氣泡上的、上升到表面并且與顆粒共同形成泡沫產(chǎn)物的疏水顆粒的數(shù)量就越多。
[0005]在此,所述氣泡的優(yōu)選直徑大約小于5mm,并且特別是在Imm和5mm的范圍內(nèi)。這種小氣泡具有非常特別的表面，并且與較大氣泡相比，這種小氣泡能夠?qū)τ诿糠N所使用的氣體量進(jìn)行約束并攜帶明顯更多的有價(jià)值顆粒、特別是礦石顆粒。
[0006]通常具有較大直徑的氣泡上升得比具有較小直徑的氣泡更快。在此，較小的氣泡由較大的氣泡聚集并且與其結(jié)合成為更加大的氣泡。由此氣泡的可供支配的特定表面在懸浮液中減少，有價(jià)值顆?？梢允茉摫砻婕s束。
[0007]在柱狀設(shè)計(jì)的浮選單元中，其中浮選腔的直徑大約比其高度小很多倍，將氣泡必須經(jīng)過(guò)懸浮液或浮選腔內(nèi)的路徑特別大，以便達(dá)到懸浮液的表面。由于這條特別長(zhǎng)的路徑，在懸浮液中形成了特別大的氣泡。由此，從懸浮液中有價(jià)值顆粒的特定排出就會(huì)減少，并且由此浮選單元的效率也會(huì)減小。
[0008]在所謂混合浮選單元中，特別是，具有顆粒直徑在50 μ m和更大的范圍內(nèi)的較大的有價(jià)值顆粒并沒(méi)有完全附著在現(xiàn)有的氣泡上，并且因此可能只有部分有價(jià)值顆粒會(huì)與懸浮液分離，混合浮選單元是氣動(dòng)的浮選單元與柱狀設(shè)計(jì)的浮選單元的組合。與之相反地是，顆粒直徑在20 μ m和更小范圍內(nèi)的細(xì)小部分可以特別好地離析。
[0009]在此，浮選裝置的功率也取決于將形成的泡沫產(chǎn)物從懸浮液的表面運(yùn)走的效率。于是在浮選裝置中通常形成所謂的死區(qū)，在死區(qū)中，在懸浮液和漂浮在懸浮液上的泡沫產(chǎn)物之間僅僅發(fā)生垂直的運(yùn)輸過(guò)程。待離析的固體顆粒的提取在死區(qū)中減少，這是因?yàn)榕菽a(chǎn)物的氣泡在那里停留了太長(zhǎng)時(shí)間，并且已經(jīng)立刻破裂。先前受這種已經(jīng)破裂的氣泡約束的固體顆粒由此再次下降到懸浮液中，并且不會(huì)作為泡沫產(chǎn)物而被排出。
[0010]W02006/069995A1中描述了一種具有氣動(dòng)的、包括浮選腔的殼體的浮選單元，其具有:至少一個(gè)這里稱之為噴射器的噴嘴裝置；另外，還具有至少一個(gè)將氣體輸送至浮選腔中的輸送裝置，在使用空氣時(shí)可以將其稱為換氣裝置或通風(fēng)裝置；以及一個(gè)用于在浮選中形成的泡沫產(chǎn)物的收集容器。泡沫產(chǎn)物在理想情況下由后來(lái)的泡沫擠壓開(kāi)并且進(jìn)入泡沫收集槽中。
[0011 ] US6, 095, 336和W01993/20945A1描述了具有由固定安裝的泡沫收集槽構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)的浮選單元，其應(yīng)該盡可能快速地在懸浮液的表面的每一個(gè)位置處將泡沫產(chǎn)物排出。
[0012]為了改善泡沫產(chǎn)物的移走，在EP613725A2以及DE2057195的專利申請(qǐng)文件中已經(jīng)提出，主動(dòng)地抽吸形成的泡沫產(chǎn)物。
[0013]RU2397818C1, US4, 618，430，USl, 374，447 或 USl, 952，727 描述了一種浮選裝置，其中，氣流或氣體-液體流在泡沫收集槽的方向上被吹向懸浮液的表面，以便加速地在泡沫收集槽的方向上驅(qū)動(dòng)泡沫產(chǎn)物。
[0014]US6, 926，154B2描述了 一種浮選機(jī)器，其具有用于去除泡沫產(chǎn)物的旋轉(zhuǎn)裝置，該裝置至少部分地浸入泡沫中，并且機(jī)械地在泡沫收集槽方向上使泡沫移動(dòng)。
[0015]在那些最后提到的主動(dòng)系統(tǒng)中，為了加速移走泡沫產(chǎn)物，大多將這樣大的剪切力作用在泡沫產(chǎn)物上，即這導(dǎo)致氣泡的提前破裂并且進(jìn)而同樣地導(dǎo)致泡沫產(chǎn)物的提取減少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的目的由此在于，提出一種具有改善的泡沫排出效果的浮選裝置和一種用于排出在這樣的浮選裝置中形成的泡沫產(chǎn)物的方法。
[0017]該目的對(duì)于這種浮選裝置而言由此得以實(shí)現(xiàn)，即該浮選裝置包括:具有用于容納懸浮液的浮選腔和至少一個(gè)用于懸浮液的入口的殼體；以及至少一個(gè)用于容納和排出泡沫產(chǎn)物的泡沫收集裝置，泡沫收集裝置布置在殼體的頂側(cè)處，其中在浮選腔中還存在至少一個(gè)流體分配件，用于輸出流體和產(chǎn)生在至少一個(gè)入口上方的至少一個(gè)泡沫收集裝置的方向上指向的流動(dòng)，流體分配件的在入口上方的垂直位置能在浮選腔中這樣設(shè)定，即，由至少一個(gè)流體分配件輸出的流體的至少一部分鄰接在懸浮液的表面地直接流入懸浮液中。
[0018]該目的對(duì)于這種方法而言由此得以解決，S卩，該方法用于排出在根據(jù)本發(fā)明的浮選裝置中形成的泡沫產(chǎn)物，其中，浮選腔至少部分地填充懸浮液，其中，給懸浮液供氣，并且由氣泡和在氣泡上附著的固體顆粒形成泡沫產(chǎn)物，在懸浮液的表面處收集泡沫產(chǎn)物，并且通過(guò)至少一個(gè)泡沫收集裝置將其排出，通過(guò)借助至少一個(gè)流體分配件產(chǎn)生在至少一個(gè)泡沫收集裝置的方向上的流動(dòng)，并且至少一個(gè)流體分配件在浮選腔中的垂直位置取決于具有懸浮液的浮選腔的液位這樣設(shè)定，即，由至少一個(gè)流體分配件輸出的流體的至少一部分鄰接懸浮液的表面地直接流入懸浮液中。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的浮選裝置具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即至少一個(gè)流體分配件的在入口上方的垂直位置能改變地進(jìn)入到浮選腔中，并且由此能設(shè)定在浮選腔的上部中的懸浮液的液位。由此流體分配件在接觸面處或越過(guò)在泡沫和懸浮液之間的接觸面最佳地起作用，由此能實(shí)現(xiàn)泡沫產(chǎn)物在泡沫收集裝置方向上特別安全的加速。由于從在懸浮液表面以下的流體分配件中流出的流體對(duì)泡沫和/或懸浮液排擠，并且使其在泡沫收集裝置的方向上移動(dòng)。這可以在流體的流出速度相對(duì)較少時(shí)實(shí)現(xiàn)，從而沒(méi)有氣泡提前破裂。
[0020]在此，流體分配件通常完全可以在懸浮液的表面以下鄰接于表面地布置，從而使完全通過(guò)流體分配件輸出的流體直接流入懸浮液中。
[0021]在此，流體分配件特別是鄰接于在浮選腔中的區(qū)域地布置，在該區(qū)域中存在沒(méi)有流體分配件的死區(qū)，在該死區(qū)在懸浮液和漂浮在懸浮液上的泡沫產(chǎn)物之間僅僅發(fā)生垂直的運(yùn)輸過(guò)程。
[0022]作為流體可以或者應(yīng)用氣體、特別是空氣，或者是使用可以流入的液體、特別是水。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，至少一個(gè)流體分配件這樣配置，即從至少一個(gè)流體分配件輸出的流體的至少一部分鄰接懸浮液的表面地直接流入懸浮液中。
[0024]在氣體應(yīng)用中，在泡沫區(qū)域中和/或在懸浮液區(qū)域中排出氣體。在此，形成附加的氣泡，這些氣泡容納下降的疏水固體顆粒并且將其再次向上運(yùn)輸。在應(yīng)用液體時(shí)，液體優(yōu)選地僅僅流入懸浮液的區(qū)域中，這是因?yàn)橐后w流到泡沫產(chǎn)物上可以導(dǎo)致氣泡的不期望的破
? ο
.[0025]在本發(fā)明的優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中同時(shí)可以存在流體分配件，用于引入氣體和/或用于引入液體。
[0026]已經(jīng)證明的是，即浮選腔具有垂直的中心軸線并且至少一個(gè)泡沫收集裝置設(shè)計(jì)為環(huán)狀并且與中心軸線同中心地布置，其中，配置有至少一個(gè)流體分配件，用于產(chǎn)生遠(yuǎn)離中心軸線在至少一個(gè)環(huán)形的泡沫收集裝置方向上指向的流動(dòng)。在此可以存在多個(gè)彼此同中心地布置的、環(huán)狀的泡沫收集裝置，其分別分配有至少一個(gè)泡沫收集件。浮選腔的周向在此可以具有不同的形狀，例如矩形、圓形、橢圓形等等，其中當(dāng)然在此圓形形狀是優(yōu)選的。
[0027]優(yōu)選地，浮選機(jī)器是氣動(dòng)的浮選單元、柱狀的浮選單元或其中兩種形式相聯(lián)合的混合浮選單元。
[0028]至少一個(gè)流體分配件配置用于產(chǎn)生徑向地遠(yuǎn)離浮選腔的中心軸線指向的流動(dòng)。由此泡沫產(chǎn)物的氣泡必須經(jīng)過(guò)的路徑得以最小化。直至泡沫產(chǎn)物到達(dá)的時(shí)間和由此氣泡在此期間可能破裂的風(fēng)險(xiǎn)同樣得以最小化。但是可替換地也可以產(chǎn)生相對(duì)于在浮選腔和泡沫收集裝置之間的分離邊緣傾斜指向的流動(dòng)。
[0029]特別是浮選裝置具有至少一個(gè)定位裝置，定位裝置配置用于取決于具有懸浮液的浮選腔的液位自動(dòng)地改變至少一個(gè)流體分配件的垂直位置。由此在任意時(shí)刻確保在泡沫產(chǎn)物和/或懸浮液的方向上進(jìn)行局部最佳的流體輸送。由此一方面可以理解為具有浮標(biāo)的裝置作為定位裝置，該浮標(biāo)漂浮在懸浮液的表面上，并且保證相對(duì)于懸浮液的表面不變的自動(dòng)的流體分配件。可替換地但是也可以通過(guò)利用電驅(qū)動(dòng)的定位裝置來(lái)進(jìn)行垂直的高度調(diào)節(jié)，由此也可能變化的是，流體分配件在確定的液位時(shí)應(yīng)浸入液位中多深。由此隨著不同的液位能實(shí)現(xiàn)流體分配件在液位中不同的浸入深度。
[0030]特別是存在至少一個(gè)控制或調(diào)節(jié)裝置，用于控制或調(diào)節(jié)來(lái)自至少一個(gè)流體分配件的流體的流出速度和/或至少一個(gè)流體分配件的垂直位置。在此，流體的流出速度能通過(guò)流體的體積流和/或流體壓力來(lái)設(shè)定。
[0031 ] 優(yōu)選地，還存在至少一個(gè)用于確定泡沫產(chǎn)物的包括以下內(nèi)容的組中的至少一個(gè)特性的第一傳感器:
[0032]-泡沫產(chǎn)物的顏色，
[0033]-泡沫產(chǎn)物的氣泡的氣泡尺寸，
[0034]-泡沫產(chǎn)物的氣泡的氣泡形狀，
[0035]-泡沫產(chǎn)物的氣泡的裂減速度(Zerfallgeschwindigkeit),
[0036]-泡沫產(chǎn)物的氣泡的運(yùn)輸速度。為此第一傳感器優(yōu)選地設(shè)計(jì)為光學(xué)傳感器。在線監(jiān)控這些給出了關(guān)于泡沫產(chǎn)物質(zhì)量的消息的特性，能實(shí)現(xiàn)對(duì)流體分配件的垂直位置或者說(shuō)流體的流出速度的有目的優(yōu)化。特別是第一傳感器安裝在一個(gè)區(qū)域中，即泡沫特性在一個(gè)-沒(méi)有流體分配件被視為死區(qū)的-范圍中能被監(jiān)控。
[0037]例如如果確定，過(guò)多的泡沫已經(jīng)在通往泡沫收集裝置的路徑上破裂，那么減小流體的流出速度和/或流體量并且還產(chǎn)生更加平緩的流動(dòng)，以便更加小心地處理氣泡并且延長(zhǎng)其持久性。
[0038]在此調(diào)節(jié)的目的在于這樣設(shè)定流體流動(dòng)，即在泡沫產(chǎn)物性能最佳時(shí)實(shí)現(xiàn)高度提取泡沫產(chǎn)物。這個(gè)點(diǎn)稱為 “optimum froth recovery” 或也稱為 “peak air recovery”。
[0039]泡沫產(chǎn)物的顏色例如對(duì)此得出結(jié)論，即氣泡具有待提取的有價(jià)值顆粒的載荷是多大。氣泡具有有價(jià)值顆粒的載荷越高，泡沫產(chǎn)物的顏色越濃厚。在泡沫產(chǎn)物的顏色淡時(shí)，例如在礦石含硫的情況下，認(rèn)為流體或流體流的流出速度過(guò)大，并且進(jìn)而例如由銅硫化物或鑰硫化物構(gòu)成的待排出的有價(jià)值顆粒的濃度在泡沫產(chǎn)物中是非常低的。不期望的礦脈材料量被引入至泡沫產(chǎn)物中，由此其性能呈現(xiàn)不允許的低值。
[0040]相應(yīng)地在泡沫產(chǎn)物顏色太淡太淡時(shí)，流體流和/或其流出速度一直減少，直到再次達(dá)到泡沫產(chǎn)物的要求的色度(Farbgrad)并且進(jìn)而要求的性能。
[0041]相反地在這種情況下在著色過(guò)于濃厚的泡沫產(chǎn)物中，流體量和/或其流出速度得以提高，以便獲得盡可能高的待排出的有價(jià)值顆粒的產(chǎn)量。
[0042]類似地在泡沫產(chǎn)物中大的氣泡由此指出，氣泡的停留時(shí)間在泡沫產(chǎn)物中是很長(zhǎng)的，并且由小氣泡通過(guò)氣泡合并形成具有較小的特定表面的更大的氣泡，由此減少了產(chǎn)量。相應(yīng)地，在在泡沫產(chǎn)物中存在相對(duì)較大的氣泡時(shí)，流體的流體量和/或流出速度得以提高，以便減少在泡沫產(chǎn)物中的氣泡的停留時(shí)間并且進(jìn)而減少氣泡合并，并且反之亦然。
[0043]取決于相應(yīng)的浮選過(guò)程，使用在泡沫產(chǎn)物中單個(gè)氣泡的氣泡形狀，用于控制流體的流體量和/或流出速度并且進(jìn)而控制決定性的過(guò)程參數(shù)產(chǎn)量和性能。在某些過(guò)程中在泡沫中拉出氣泡的圓形形狀，在其它的浮選過(guò)程中也可能將多邊形的氣泡結(jié)構(gòu)最佳地用于這些過(guò)程。取決于相應(yīng)的過(guò)程，在此這樣調(diào)節(jié)流體量和/或其流出速度，即考慮到排出物和性能得到分別較為有利的氣泡形狀。
[0044]此外證明的是，還存在至少一個(gè)用于確定具有懸浮液的浮選腔的液位的第二傳感器。通過(guò)在線液位測(cè)量同樣能實(shí)現(xiàn)對(duì)流體分配件的垂直位置或者說(shuō)流體的流出速度的有目的的優(yōu)化。
[0045]優(yōu)選地，至少一個(gè)第一傳感器和至少一個(gè)第二傳感器與至少一個(gè)所述控制和調(diào)節(jié)裝置連接。這能實(shí)現(xiàn)在高泡沫排出時(shí)浮選裝置的成本低廉的、全自動(dòng)的運(yùn)行。
[0046]優(yōu)選地由至少一個(gè)流體分配件輸出的流體的流出速度和/或其量基于泡沫產(chǎn)物的包括以下內(nèi)容的組中的至少一個(gè)特性來(lái)控制或調(diào)節(jié):
[0047]-泡沫產(chǎn)物的顏色，
[0048]-泡沫產(chǎn)物的氣泡的氣泡尺寸，
[0049]-泡沫產(chǎn)物的氣泡的氣泡形狀，
[0050]-泡沫產(chǎn)物的氣泡的裂減速度，
[0051]-泡沫產(chǎn)物的氣泡的運(yùn)輸速度。
[0052]此外優(yōu)選地至少一個(gè)流體分配件的垂直位置基于泡沫產(chǎn)物的包括以下內(nèi)容的組中的至少一個(gè)特性來(lái)控制或調(diào)節(jié):
[0053]-泡沫產(chǎn)物的顏色，
[0054]-泡沫產(chǎn)物的氣泡的氣泡尺寸，
[0055]-泡沫產(chǎn)物的氣泡的氣泡形狀，
[0056]-泡沫產(chǎn)物的氣泡的裂減速度，
[0057]-泡沫產(chǎn)物的氣泡的運(yùn)輸速度。
[0058]因此在考慮到浮選腔的液位和泡沫產(chǎn)物的質(zhì)量或者說(shuō)性能方面改變的輸入?yún)?shù)時(shí)，控制或調(diào)節(jié)裝置能實(shí)現(xiàn)隨時(shí)最佳的泡沫排出。
[0059]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，至少一個(gè)浮選分配件包括開(kāi)孔的(offenpordses)部件，通過(guò)該部件將流體送出。開(kāi)孔的部件特別是通過(guò)由金屬或塑料構(gòu)成的泡沫原料形成?？商鎿Q地，流體分配件也可以包括具有例如縫隙、孔或能通過(guò)流體的膜片形式的流體流出開(kāi)口的
管或軟管。
[0060]在此至少一個(gè)流體分配件優(yōu)選地這樣設(shè)計(jì)，即產(chǎn)生在至少一個(gè)泡沫收集裝置的方向上的層流。盡可能地避免渦流形成，這是因?yàn)闇u流形成不必要地延長(zhǎng)了泡沫產(chǎn)物在懸浮液的表面上的停留時(shí)間，并且這些氣泡受到機(jī)械上更強(qiáng)的載荷，使得很多氣泡提前破裂并且會(huì)排出總體上更少的泡沫產(chǎn)物。
[0061]根據(jù)本發(fā)明的浮選裝置的應(yīng)用，在形成泡沫產(chǎn)物的情況下，優(yōu)選地用于從具有固體含量從20至50%的范圍中的懸浮液中浮選由有價(jià)值材料構(gòu)成的固體顆粒、特別是礦物。在這種條件下浮選裝置的效率借助至少一個(gè)流體分配件而顯著地增加。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0062]附圖1至7應(yīng)該示意性地舉例示出根據(jù)本發(fā)明的浮選裝置以及其工作原理。附圖示出:
[0063]圖1是第一浮選裝置；
[0064]圖2是第二浮選裝置；
[0065]圖3以縱截面示出第三浮選裝置；
[0066]圖4以俯視圖示出第三浮選裝置；[0067]圖5是與圖3類似的具有示出的死區(qū)的浮選裝置的局部圖；
[0068]圖6是圖5的具有兩個(gè)流體分配件的局部圖；
[0069]圖7以縱截面圖示出第四浮選裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0070]圖1示意性地示出了第一浮選裝置，其包括具有用于容納懸浮液S的浮選腔2a的殼體2以及至少一個(gè)用于容納和排出泡沫產(chǎn)物SP的環(huán)形的泡沫收集裝置3，該泡沫收集裝置布置在殼體2的頂側(cè)處。為了清楚起見(jiàn)，在縱截面圖中示出殼體2。懸浮液S可選地在附加有氣體的情況下通過(guò)入口 5a引入浮選腔2a中，并且與從浮選腔2a的底部上升的氣泡、特別是空氣氣泡混合。在懸浮液S中的氣泡經(jīng)過(guò)供氣件(Begasungselement)6形成。來(lái)自懸浮液S的疏水的固體顆粒附著在氣泡上，使得氣泡形成物、也稱為氣凝物上浮，并且在懸浮液S的表面SO處形成泡沫產(chǎn)物SP。泡沫產(chǎn)物SP經(jīng)過(guò)殼體邊緣(見(jiàn)箭頭)流入泡沫收集裝置3中。剩余的殘留混濁物R通過(guò)出口 5b從浮選腔2a排出。
[0071]此外在浮選腔2a中存在一個(gè)流體分配件，用于產(chǎn)生基本上在泡沫收集裝置3的方向上指向的流動(dòng)，該流體分配件在浮選腔2a中的垂直位置能借助定位裝置7改變。在這里，流體分配件4布置在懸浮液S和泡沫產(chǎn)物SP之間的分界面或者說(shuō)表面SO的上方和下方。流體分配件4由開(kāi)孔的金屬泡沫體形成，并且包括供給管道4a，通過(guò)該供給管道運(yùn)輸流體并且定位裝置7嚙合在該供給管道上。流體分配件4配置用于產(chǎn)生徑向地遠(yuǎn)離浮選腔2a的中心軸線M指向的流動(dòng)。
[0072]控制或調(diào)節(jié)裝置8與用于光學(xué)地確定泡沫產(chǎn)物SP的氣泡的裂減速度第一傳感器9連接，并且與用于確定在浮選腔2a中的懸浮液S的液位的第二傳感器連接10。此外控制或調(diào)節(jié)裝置8與閥裝置11連接，通過(guò)該閥裝置設(shè)定流體F的體積流和/或壓力，并且因此取決于泡沫產(chǎn)物SP的氣泡的裂減速度影響流體F從流體分配件4中的流出速度。
[0073]流體分配件4的垂直額定位置取決于液位和/或裂減速度通過(guò)定位裝置7的控制或調(diào)節(jié)裝置來(lái)傳輸，該定位裝置相應(yīng)地設(shè)定垂直額定位置。
[0074]可以可靠地防止形成死區(qū)，并且能實(shí)現(xiàn)高泡沫排出。
[0075]圖2示出了第二浮選裝置I’。與圖1相同的參考標(biāo)號(hào)示出相同的元件。與圖1不同的是，在這里存在環(huán)形布置的軟管形式的流體分配件4，其在其朝向殼體2的一側(cè)上具有縫隙，以便流體F可以在殼體2的方向上穿過(guò)。為了參照浮選腔2a的液位自動(dòng)地調(diào)整流體分配件4的垂直位置，設(shè)置有浮體12，該浮體與懸浮液S的表面SO —起向上或向下運(yùn)動(dòng)。
[0076]控制或調(diào)節(jié)裝置8在此也與閥裝置11連接，通過(guò)該閥裝置設(shè)定流體F的體積流和/或壓力，并且由此取決于泡沫產(chǎn)物SP的氣泡的裂減速度影響流體F從流體分配件4的流出速度。
[0077]可以可靠地防止死區(qū)的形成并且能實(shí)現(xiàn)高泡沫排出。
[0078]圖3以縱截面圖示意性地示出了第三浮選裝置I’ ’。涉及的是柱狀的浮選單元，其在運(yùn)行時(shí)將空氣供給懸浮液，被稱為混合浮選單元。與在圖1和2中相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的元件。殼體2在上部分中擴(kuò)展并且實(shí)現(xiàn)將懸浮液S和氣體G通過(guò)入口 5a噴入。在殼體2的擴(kuò)展的上部分中存在圓柱形的插入件20，其將在插入件20的外部的氣動(dòng)的浮選級(jí)與在插入件20的內(nèi)部的另一個(gè)的浮選級(jí)分開(kāi)。[0079]積聚有氣體G的懸浮液S在高壓下噴入懸浮腔2a中。經(jīng)過(guò)壓力下降在浮選腔2a中形成氣泡，氣泡然后用于浮選。這個(gè)機(jī)制也稱為所謂的減壓浮選。
[0080]在實(shí)施例中其它的浮選級(jí)作為所謂的柱式浮選工作。為此在浮選腔2a的下部分中，在那里設(shè)有用于殘留混濁物R的出口 5b，布置有用于輸送氣體G的供氣單元6，該供氣單元例如設(shè)計(jì)為充氣裝置(Aerator)。其產(chǎn)生氣泡，氣泡適用于使在浮選裝置I’ ’的下部分中的有價(jià)值的顆粒受約束。
[0081]經(jīng)過(guò)這兩個(gè)浮選級(jí)的組合獲得比大量其它的浮選單元類型中更高的產(chǎn)量，這些其他的浮選單元類型僅僅利用一個(gè)浮選級(jí)在浮選裝置內(nèi)部工作。
[0082]棒狀設(shè)計(jì)的流體分配件4布置在插入件20的中心，并且用于將流體F引入懸浮液S的表面SO的范圍中，其中，流體F徑向地遠(yuǎn)離中心軸線M流走。
[0083]環(huán)狀設(shè)計(jì)的第二流體分配件4b圍繞插入件20，并且用于將流體F引入至懸浮液S的表面SO的范圍中，其中，流體F徑向地在容器2的方向上流走。流體分配件4a，4b的垂直位置是變化的，這在此僅僅通過(guò)雙箭頭來(lái)表示。在此為了清晰起見(jiàn)，省略了對(duì)控制和調(diào)節(jié)裝置8的描述，其與第一傳感器9、第二傳感器10、閥裝置11和同樣未示出的定位裝置7連接。這也可以參閱圖1和圖2。
[0084]圖4以俯視圖示出了第三浮選裝置I’ ’，其中更好地示出了環(huán)形的泡沫收集裝置
3、插入件20、環(huán)形的第二流體分配件4b的設(shè)計(jì)方案。泡沫收集裝置3具有兩個(gè)用于排出泡沫產(chǎn)物SP的流出區(qū)域3a，3b。
[0085]圖5示出沒(méi)有流體分配件的傳統(tǒng)的浮選裝置的縱截面圖的局部圖，原則上與圖3在上部區(qū)域中類似，插入件20位于該上部區(qū)域中，在中心軸線M和殼體2之間。與在圖1至圖4中相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的元件。在泡沫產(chǎn)物SP中的設(shè)想的流動(dòng)關(guān)系也被繪出。在浮選腔的示出的部分中形成了兩個(gè)死區(qū)TZ1, TZ2，其中在懸浮液S和漂浮在其上的泡沫產(chǎn)物SP之間僅僅進(jìn)行垂直的運(yùn)輸過(guò)程。這兩個(gè)死區(qū)中的第一死區(qū)TZ1位于中心軸線M的區(qū)域中。這兩個(gè)死區(qū)中的第二死區(qū)TZ2圍繞插入件20環(huán)形地設(shè)計(jì)。待離析的有價(jià)值顆粒的提取在死區(qū)TZ1, TZ2中減少，這是因?yàn)榕菽a(chǎn)物SP的氣泡在那里過(guò)久地停留并且已經(jīng)在那里破裂。先前受這種破裂的氣泡約束的有價(jià)值顆粒由此再次下降到懸浮液S中，并且不會(huì)作為泡沫產(chǎn)物SP而排出。在升起區(qū)HZ1, HZ2中，氣泡相反地向上升，到達(dá)輸送區(qū)TR1，TR2中，并且在這些區(qū)域中，在此處未示出的泡沫收集裝置3的方向上運(yùn)走。
[0086]圖6示出圖5的局部圖，其中，現(xiàn)在當(dāng)然存在兩個(gè)流體分配件4a，4b，類似于圖3中那樣。第一流體分配件4a設(shè)計(jì)為棒狀，并且布置在中心軸線M的區(qū)域中，其中，其部分地浸入懸浮液S中。第二流體分配件4b設(shè)計(jì)為環(huán)形并且圍繞插入件20，其中，其完全地浸入懸浮液S中。與在圖1至圖5中相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的元件。在泡沫產(chǎn)物SP中的設(shè)想的流動(dòng)關(guān)系也被繪出。在示出的浮選腔的部分中，由于經(jīng)過(guò)流體分配件4a，4b流出的流體不再形成死區(qū)，其中在懸浮液S和漂浮在其上的泡沫產(chǎn)物SP之間僅僅進(jìn)行垂直的運(yùn)輸過(guò)程。之前存在的死區(qū)現(xiàn)在同樣地變?yōu)樯饏^(qū)HZ1,HZ2，使得基本上可以排出比迄今更多的泡沫產(chǎn)物SP。待離析的有價(jià)值顆粒的提取明顯地提高了。
[0087]圖7在縱截面圖中示出了浮選裝置I’ ’ ’。這涉及如在圖3中的柱狀的浮選單元，其在運(yùn)行時(shí)將空氣供給懸浮液S，被稱為混合浮選單元。與在圖1至6中相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的元件。[0088]環(huán)形設(shè)計(jì)的流體分配件4包圍插入件20，并且用于將流體F引入至浮選液S的表面SO的范圍中，其中，流體F徑向地在容器2的方向上流出。流體分配件4的垂直位置是可變化的，這在此僅僅通過(guò)雙箭頭示出。在這里為了清晰起見(jiàn)省略了對(duì)控制和調(diào)節(jié)裝置8的描述，其與第一傳感器9、第二傳感器10、閥裝置11和同樣未示出的定位裝置7連接，用于流體分配件4的垂直的位置調(diào)整。同樣地可以參閱圖1和2。
[0089]在此流體分配件通常完全在懸浮液的表面的下方鄰接表面地布置，使得完全通過(guò)其輸出的流體直接流入懸浮液中。
[0090]在此，圖1至7僅僅示出用于本發(fā)明的浮選裝置的實(shí)例。那么無(wú)問(wèn)題地可以存在關(guān)于容器、流體分配件、供氣件、泡沫收集裝置、插入件等等的其他形式。入口、出口、流體分配件、第一和/或第二傳感器、供氣件、控制或調(diào)節(jié)裝置、定位裝置等等的數(shù)量也可以變化，而不脫離本發(fā)明的基本思路。
【權(quán)利要求】
1.一種浮選裝置(1，I’，I’ ’，I’ ’ ’)，包括:具有用于容納懸浮液(S)的浮選腔(2a)和至少一個(gè)用于所述懸浮液(S)的入口(5a)的殼體(2);以及用于容納和排出泡沫產(chǎn)物(SP)的至少一個(gè)泡沫收集裝置(3)，所述泡沫收集裝置布置在所述殼體(2)的頂側(cè)處，其中在所述浮選腔(2a)中還存在至少一個(gè)流體分配件(4，4a，4b)，用于輸出流體(F)和產(chǎn)生在至少一個(gè)所述入口(5a)上方的所述至少一個(gè)泡沫收集裝置(3)的方向上指向的流動(dòng)，所述流體分配件在所述入口(5a)上方的垂直位置能在所述浮選腔(2a)中這樣設(shè)定，S卩，由所述至少一個(gè)流體分配件(4，4a，4b)輸出的所述流體(F)的至少一部分鄰接所述懸浮液(S)的所述表面(SO)地直接流入所述懸浮液(S)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮選裝置，其特征在于，所述浮選腔(2a)具有垂直的中心軸線(M)，并且所述至少一個(gè)泡沫收集裝置(3)設(shè)計(jì)為環(huán)形并且與所述中心軸線(M)同中心地布置，并且所述至少一個(gè)流體分配件(4，4a，4b)配置用于產(chǎn)生遠(yuǎn)離所述中心軸線(M)在環(huán)形的所述至少一個(gè)泡沫收集裝置(3 )的方向上指向的流動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的浮選裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)流體分配件(4，4a，4b)配置用于產(chǎn)生徑向地遠(yuǎn)離所述中心軸線(M)指向的流動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的浮選裝置，其特征在于，存在至少一個(gè)定位裝置(7)，所述定位裝置配置用于取決于具有所述懸浮液(2a)的所述浮選腔(2a)的液位自動(dòng)地改變所述至少一個(gè)流體分配件(4，4a, 4b)的所述垂直位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的浮選裝置，其特征在于，存在至少一個(gè)控制或調(diào)節(jié)裝置(8)，用于控制或調(diào)節(jié)流體(F)從所述至少一個(gè)流體分配件(4，4a，4b)的流出速度和/或所述至少一個(gè)流體分配件 (4，4a，4b)的所述垂直位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的浮選裝置，其特征在與，還存在用于確定所述泡沫產(chǎn)物(SP)的包括以下內(nèi)容的組中的至少一個(gè)特性的至少一個(gè)第一傳感器(9): -所述泡沫產(chǎn)物(SP)的顏色， -所述泡沫產(chǎn)物(SP)的氣泡的氣泡尺寸， -所述泡沫產(chǎn)物(SP)的氣泡的氣泡形狀， -所述泡沫產(chǎn)物(SP)的氣泡的裂減速度， -所述泡沫產(chǎn)物(SP)的氣泡的運(yùn)輸速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的浮選裝置，其特征在于，還存在用于確定具有所述懸浮液(S)的所述浮選腔(2a)的液位的至少一個(gè)第二傳感器(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或權(quán)利要求7所述的浮選裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)第一傳感器(9)和所述至少一個(gè)第二傳感器(10)與根據(jù)權(quán)利要求5所述的至少一個(gè)控制或調(diào)節(jié)裝置(8)連接。
9.一種用于排出在根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的浮選裝置(1，I’，I’ ’，I’ ’ ’)中形成的泡沫產(chǎn)物(SP)的方法，其中，所述浮選腔(2a)至少部分地填充懸浮液(S)，其中，給所述懸浮液(S)供氣，并且由氣泡和附著在所述氣泡上的固體顆粒形成所述泡沫產(chǎn)物，在所述懸浮液(S)的表面(SO)處收集所述泡沫產(chǎn)物，并且通過(guò)所述至少一個(gè)泡沫收集裝置(3)將所述泡沫產(chǎn)物排出，其中，借助所述至少一個(gè)流體分配件(4，4a，4b)產(chǎn)生在所述至少一個(gè)泡沫收集裝置(3)的方向上的流動(dòng)，并且所述至少一個(gè)流體分配件(4，4a，4b)在所述浮選腔(2a)中的所述垂直位置取決于具有所述懸浮液(S)的所述浮選腔(2a)的液位這樣設(shè)定，即，從所述至少一個(gè)流體分配件(4，4a，4b)輸出的流體(F)的至少一部分鄰接所述懸浮液(S)的所述表面(SO)地直接流入所述懸浮液(S)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)流體分配件(4，4a，4b)這樣布置在所述浮選腔(2a)中，S卩，避免死區(qū)(TZ1, TZ2)的形成，在所述死區(qū)中在所述懸浮液(S)和漂浮在所述懸浮液上的所述泡沫產(chǎn)物(SP)之間僅僅進(jìn)行垂直的運(yùn)輸過(guò)程。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，通過(guò)所述至少一個(gè)流體分配件(4，4a，4b)產(chǎn)生在所述至少一個(gè)泡沫收集裝置(3)的方向上的層流。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，從所述至少一個(gè)流體分配件(4，4a，4b )輸出的流體(F)的流出速度和/或所述流體的量基于所述泡沫產(chǎn)物(SP )的包括下列內(nèi)容的組中的至少一個(gè)特性來(lái)控制或調(diào)節(jié): -所述泡沫 產(chǎn)物(SP)的顏色， -所述泡沫產(chǎn)物(SP)的氣泡的氣泡尺寸， -所述泡沫產(chǎn)物(SP)的氣泡的氣泡形狀， -所述泡沫產(chǎn)物(SP)的氣泡的裂減速度， -所述泡沫產(chǎn)物(SP)的氣泡的運(yùn)輸速度。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)流體分配件(4，4a，4b)的垂直位置基于所述泡沫產(chǎn)物(SP)的包括下列內(nèi)容的組中的至少一個(gè)特性來(lái)控制或調(diào)節(jié): -所述泡沫產(chǎn)物(SP)的顏色， -所述泡沫產(chǎn)物(SP)的氣泡的氣泡尺寸， -所述泡沫產(chǎn)物(SP)的氣泡的氣泡形狀， -所述泡沫產(chǎn)物(SP)的氣泡的裂減速度， -所述泡沫產(chǎn)物(SP)的氣泡的運(yùn)輸速度。
14.一種根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的浮選裝置(1，I’，I’ ’，I’ ’ ’)的應(yīng)用，在形成泡沫產(chǎn)物(SP)的情況下，用于從具有固體含量從20至50%的范圍中的懸浮液(S)中浮選由有價(jià)值材料構(gòu)成的固體顆粒、特別是礦物。
【文檔編號(hào)】B03D1/02GK103429352SQ201280013047
【公開(kāi)日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月15日
【發(fā)明者】斯特凡·布倫丁格, 羅伯特·弗萊克, 杰羅爾德·弗蘭克, 利拉·格羅斯曼, 維爾納·哈特曼 申請(qǐng)人:西門子公司