Die Erfindung betrifft einen Flotationsbehälter entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Flotationsbehälter ist bekannt aus DE-A-31 20 202.
Es sind bereits auch ähnliche Flotationsbehälter bekanntgeworden, bei welchen ebenfalls die Injektormündung sehr dicht oberhalb des Bodens des Flotationsbehälters angeordnet ist (US-A-42 55 262). Hier ist ein eckiger Behälter verwendet worden mit Schaumabzug zu beiden Längsseiten, während die Weiterleitung der Flüssigkeit (Suspension) von der einen zur benachbarten Zelle über am Zellenboden befindliche, schmale Öffnungen in den Trennwänden, die zwischen den einzelnen Zellen angeordnet sind, erfolgt.
Ferner ist ein Flotationsbehälter mit Injektoreinrichtung bekanntgeworden (US-A-41 10 210), bei welcher die Injektormündung etwa auf halbem Wege zwischen Suspensionsspiegel und Boden des Behälters angeordnet ist. Auch hier ist ein eckiger Behälter vorhanden, dessen Seitenwände unten abgeschrägt sind, jedoch ist der Schaumabzug an der anderen Seite, nämlich an der geraden Längswand des Flotationsbehälters vorgesehen, und die Ausströmrichtung des Injektors ist im wesentlichen vertikal, wobei eine Mischstrecke oder ein Mischrohr fehlen. Bei allen diesen Flotationsbehältern mit einzigem Injektorzufluß ist es schwierig, geeignete Strömungsbedingungen zu schaffen, um trotz des verhältnismäßig geringen Aufwandes, beruhend auf der Verwendung nur eines einzigen Injektors, einen guten Flotationseffekt und auch einen guten Schaumabzug zu erreichen. Im letzten Falle ist versucht worden, durch spezielle Ausbildung eines nach dem Venturi-Prinzip arbeitenden Injektors mit Zuführung einer Luft-Wasser-Mischung, den Flotationseffekt zu verbessern. Dies hat den Nachteil, daß bei einer Hintereinanderschaltung von mehreren Flotationszellen von Zelle zu Zelle eine Verdünnung der zu flotierenden Suspension erfolgt. Ferner ergibt das Venturi-Prinzip keine geeignete Bläschengröße.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, trotz der Einfachheit eines wie eben beschrieben aufgebauten Flotationsbehälters einen verbesserten Flotationseffekt bei gutem Schaumabzug zu erzielen.
Die Aufgabe wird mit dem kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert, wobei
Das Mischrohr 1 taucht im wesentlichen senkrecht von oben, nachdem es durch die Mantelwandung des Behälters hindurchgeführt ist, in die Suspension ein. Die Mündung 2, die als Radialdiffusor ausgeführt ist, befindet sich ein erhebliches Stück oberhalb des Bodens des Behälters, wobei die Distanz zwischen der Suspensionsoberfläche bzw. der Überlaufkante 7 der Schaumabzugsöffnung erheblich kleimer als die Distanz zwischen der Mündung 2 und dem Behälterboden ist. Das Verhältnis der Distanzen f₁/f₂ beträgt etwa zwischen 0,3 und 0,5, vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,4. Die Schaumabzugsöffnung 6 führt den Schaum zu einer sich axial längs des Mantels des Behälters erstreckenden Schaumrinne 8. Auf der gleichen Seite wie die Schaumrinne 8 befindet sich auch die Flüssigkeitsabzugsöffnung 9 mit Abzugsflansch 10. Diese Abzugsöffnung 9 befindet sich sehr weit unten, praktisch am Behälterboden. Die Mittelachse des Mischrohrs 1, durch welches die gesamte jeder Flotationszelle zugeführte Suspensionsmenge eingeleitet wird, befindet sich in der Behälterhälfte, die auf der anderen Seite von Schaumrinne 8 und Abzugsöffnung 9 liegt. Die Entfernung 1₁ von der Mittelachse (senkrechter Durchmesser) des Flotationsbehälters beträgt vorzugsweise zwischen dem 0,15- und dem 0,25-fachen, am günstigsten zwischen dem 0,18- und dem 0,22-fachen des Durchmessers D der gezeigten Querschnittsfläche der Flotationszelle. Diese Zelle bzw. der Behälter ist als liegender Zylinder ausgebildet, weist also einen Grundkörper mit im wesentlichen kreisrunden Querschnitt auf. Auch eine liegende Ellipse als Querschnitt kommt in Betracht. Dann bezieht sich das eben angegebene Verhältnis der Distanz 1₁ auf den horizontalen Durchmesser der Ellipse.
Wichtig ist das Abdeckblech 11, das die Abzugsöffnung 9 abdeckt und einen Abzugskanal 12 schafft, der sich längs des Behältermantels erstreckt, und zwar vorzugsweise von einer Begrenzungswand 19 jeder Flotationszelle zur anderen Begrenzungswand 20. Im Bereich des Mantels des Flotationsbehälters sind Abzugsschlitze 13 und 14 vorgesehen, wobei der obere Abzugsschlitz 14 eine Spaltweite hat, die zwischen dem 0,1- und dem 0,3-fachen, vorzugsweise zwischen dem 0,2- und dem 0,3-fachen beträgt, und der untere Abzugsschlitz eine Spaltweite, die zwischen dem 0,1- und dem 0,2-fachen des Innendurchmessers des Mischrohrs 1 beträgt, aufweist. Dabei hat die Abdeckwand vorzugsweise einen bogenförmigen Verlauf, der auch - wie dargestellt - etwa polygonförmig sein kann, so daß seine obere Fläche schräg nach oben geneigt ist, um ein Festsetzen von Luft im Abzugskanal 12 zu verhindern.
Der Injektor weist vorzugsweise dicht über der Oberfläche der Suspension eine Blende 3 auf, der Luftansaugschlitze 5 im Mantel des Mischrohrs 1 nachgeschaltet sind. Es kann auch, wie strichpunktiert dargestellt, noch ein zentrales Luftansaugrohr 21 durch die Blende hindurchgeführt werden.
Mit der dargestellten Anordnung ergibt sich ein bestmöglicher Flotationseffekt unter größtmöglicher Ausnutzung des gesamten Behälterquerschnitts. Bezogen auf den Querschnittsanteil, der von der Suspension ausgefüllt ist, wird der Behälterquerschnitt weitestgehend ausgenutzt, wobei es möglich ist, den Durchsatz der Suspension erheblich zu erhöhen, ohne daß der Flotationseffekt beeinträchtigt wird; sondern im Gegenteil, der Flotationseffekt wird noch erheblich verbessert, so daß die Anzahl der hintereinandergeschalteten Flotationszellen noch herabgesetzt werden kann. Es muß hier berücksichtigt werden, daß die Vertikalkomponente der nach unten abströmenden Suspension kleiner sein muß als die Aufstiegsgeschwindigkeit der Luftbläschen mit angelagerten Schmutzteilchen. Es dürfen weder diese noch überhaupt Luftbläschen im wesentlichen Maße in die Abzugsöffnung 9 gelangen.
Somit ist es auf die dargestellte Weise möglich, mit einfachen Mitteln und nur einem einzigen Injektor einen hohen Flotationseffekt zu erreichen. Günstig ist dabei weiter, daß sich durch die exzentrische Anordnung des Mischrohres 1 eine starke Abzugskomponente der Geschwindigkeit des Schaumes in Richtung der Schaumabzugsöffnung 6 einstellt.
So waren bei einer Anordnung nach der anfangs genannten Offenlegungsschrift bei einer für einen Durchsatz von 11000 l/min konzipierten Flotationszelle sieben bis acht Zellen nötig, während bei gleichen Volumen bei einem jetzigen Durchsatz von 15000 bis 16000 l/min nur fünf bis sechs Zellen erforderlich sind.