Regelung einer Flotationsanlage mit Primär- und Sekundärstufe

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft die Regelung einer Flotationsanlage entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs. Bei solchen Anlagen besteht eine Schwierigkeit in der Regelung der beiden Flotationsstufen wegen der erzeugten Schaummenge und der zu flotierenden lufthaltigen Suspension. Aus der EP 0391042 ist eine Regelung einer Flotationsanlage bekannt, bei der zwar durch Rückführen gereinigter Suspension von der Sekundär- zur Primärflotation die Schaummenge der Primärflotation geregelt wird. Die Einstellung der Schaummenge in der Sekundärflotation erfolgt jedoch nicht durch eine Regelung der in die Sekundärstufe eingebrachten Suspension, sondern durch Schaumaustrag über ein direkt an der Zelle angebrachtes Ventil. Bei diesem Regelungsverfahren war es nötig, laufend eine Überprüfung der Überlaufmengen an der Sekundärstufe vor Ort und eine Korrektur der Niveau-Sollwerte vorzunehmen.

[0002] Eine weitgehend automatische Regelung wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs erzielt.

[0003] Es ergibt sich folgendes Regelungsprinzip:
Regelung der Primärzellenüberlaufmenge durch Messung des Primärschaumrinnenniveaus und einer indirekten Niveauregelung der Primärschaumrinne durch Veränderung der Gutstoffmenge (Primärzellenniveau) bei festgehaltener Zulaufmenge zur Flotation (Flow-Regelung).

[0004] Die konstante Stauhöhe bedeutet auch eine konstante Überlaufmenge wegen des Meßwehrs in oder am Ende der Schaumrinne.

[0005] Die Messung des Primärzellenniveaus dient nur als zusätzliche Kontrollanzeige.

[0006] Die Vorteile sind:

[0007] Das Schaumrinnenniveau (kleines Volumen) reagiert empfindlich auf Änderungen der Primärüberlaufmenge, weshalb sich sehr genau und reproduzierbar die Primärüberlaufmenge über das Bypaßventll einstellen läßt.

[0008] Die Sekundärstufe wird wegen des gleichbleibenden Schaumrinnenniveaus immer mit einer konstanten Menge beschickt, wodurch die Sekundär-Überlaufmenge und die Rückstoffmenge weitgehend konstant sind.

[0009] Durch die "Schaumrinnenregelung" der Primärstufe ist zwar die Zulaufmenge zur Sekundärstufe konstant, aber der Luftgehalt in der Sekundärstufe kann sich verändern, wodurch die Überlaufmenge trotz unveränderter Niveautransmitteranzeige variieren kann.

[0010] Durch die "Schaumrinnenregelung" an der Sekundärstufe kann dieser Effekt weitgehend eliminiert werden.

[0011] Es erfolgt die Regelung der Sekundärzellen-Überlaufmenge durch Messung des Sekundär-Schaumrinnenniveaus vor einem Auslaufwehr (vertikaler Schlitz ca. 15 mm breit) und eine indirekte Niveauregelung der Sekundär-Schaumrinne durch Veränderungen der Rückstoffmenge.

[0012] Zwischen der Stauhöhe (Schaumrinnenniveau) vor einem Wehr und der Durchlaufmenge am Wehr besteht ein direkter und reproduzierbarer Zusammenhang (freier Abfluß nach dem Wehr), weshalb durch die Einstellung des Schaumrinnenniveaus die Sekundär-Überlaufmenge festgelegt werden kann.

[0013] Das Schaumrinnenniveau (kleines Volumen) reagiert so empfindlich auf Veränderungen der Überlaufmenge, daß der Einfluß unterschiedlicher Luftgehalte im Überlaufstoff vernachlässigbar klein ist und sich ein reproduzierbarer Zusammenhang zwischen Schaumrinnenniveau und Überlaufmenge ergibt.

[0014] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figur der Zeichnung erläutert, die ein Prinzipschema darstellt.

[0015] Die Primärstufe 1 besteht im wesentlichen nach der Mischkammer aus den einzelnen in Reihe geschalteten Flotationszellen 20, 20' usw., denen jeweils ein Injektor 22, 22' oder ein sonstiger Zufuhrapparat für die zu flotierende Suspension zugeordnet ist. Die Zufuhrleitungen zu den Injektoren sind mit 21, 21' usw. bezeichnet. Allen Flotationszellen ist hier eine Schaumrinne 12 gemeinsam, der die gereinigte Suspension jeweils über ein Wehr der Flotationszelle zufließt. Ferner weist die Flotations-Primärstufe in der Schaumrinne oder am Ende der Schaumrinne ein Meßwehr 28 auf. Ähnlich ist die Sekundärstufe 2 aufgebaut mit einzelnen Zellen 61, 61', Injektoren 62 und 62', wobei die Überleitung zwischen den beiden Zellen durch Leitung 63 erfolgt. Es ist auch hier eine Schaumrinne 72 vorgesehen, deren auch jeweils ein Wehr 78 vorgeschaltet ist. Auch hier befindet sich am Ende bzw. innerhalb der Schaumrinne ein Meßwehr 29. Vor den Meßwehren werden jeweils die Niveaus vorzugsweise durch Drucktransmitter 51 bzw. 53 gemessen. Regler 52 bzw. 54 steuern einerseits die Gutstoffmenge der Primärstufe über Ventil 47 und die Rücklaufmenge zur Primärstufe von der Sekundärstufe der Flotation über Ventil 49.

[0016] Die Schaummenge bzw. Überlaufmenge der Primärstufe wird über Leitung 36 zu einem Hydrozyklon 10 geführt, mit dessen Hilfe die Entlüftung der schaumhaltigen Suspension vorgenommen wird, wie aus der EP 0447887 bekannt. Mit seinem konischen Ende taucht er in einen tief - z.B. im Keller - gelegenen Behälter 38 ein, aus dem eine Pumpe 44 die Suspension zur Leitung 46 fördert. Zur Konstanthaltung des Niveaus in dem Behälter 38 dient ein Druckaufnehmer 45 sowie Regler 56 und Ventil 45 in Leitung 42, über welche eine Kreislaufmenge (im Bypaß) zur Sekundär-Flotationsstufe 2 geführt wird.

[0017] Im wesentlichen bleibt die Einstellung der Wehre in den bzw. an den einzelnen Flotationszellen konstant, und entsprechend der verlangten Produktionsmenge werden die von den Reglern gesteuerten Mengen allein geändert. Dies ergibt einfache und klare Regelungsverhältnisse.

Ansprüche

1. Regelung einer aus mit jeweils Schaumüberlauf sowie jeweils gemeinsamer Überlaufrinne aller Zellen ausgestatteten Primärzellen einer Primärstufe (1) und diesen für die Überlaufmengen nachgeschalteten Sekundärzellen mit Überlaufrinne einer Sekundärstufe (2) bestehenden Flotationsanlage mit Einstellung der Zulaufmenge entsprechend Produktionsvorgabe, wobei die Regelung umfaßt:

a) Einstellen der dann unverändert gelassenen Überlaufhöhe zur Schaumrinne (12) in der Primärstufe (1);

b) Anstauen des Schaums und Messung der Stauhöhe in der Schaumrinne (12) der Primärstufe (1), ergebend ein erstes Meßsignal;

c) von diesem ersten Meßsignal abhängige Steuerung der Gutstoffmenge der Primärstufe (1) auf möglichst bzw. annähernd konstante Stauhöhe der Schaumrinne (12) der Primärstufe;
und durch folgende weitere Merkmale gekennzeichnet ist:

d) Ausscheiden von Luft aus der Überlaufmenge der Primärstufe (1) unter Leiten derselben zu einem tiefer gelegenen Sammelbehälter (38);

e) Rückleiten der Gutstoffmenge der Sekundärstufe (2), teils zur Primärstufe (1) und teils als Bypassmenge zur Sekundärstufe (2) vor die aus dem Sammelbehälter (38) für die Primärstufe (1) zur Sekundärstufe (2) fördernde Pumpe (44) und nach diesem Sammelbehälter (38);

f) Regelung des Niveaus in dem Sammelbehälter (38) für die Überlaufmenge der Primärstufe (1) über die Bypassmenge zur Sekundärstufe (2);

g) Messen der Niveauhöhe in der Schaumrinne (72) der Sekundärstufe (2) vor einem Ablaufwehr (78) derselben ergebend ein zweites Meßsignal und Regelung des Verhältnisses von zur Primärstufe (1) geführten Rückmenge und zur Sekundärstufe (2) gehenden Bypassmenge abhängig von diesem zweiten Meßsignal.

Claims

1. Control for a primary stage (1) comprising primary cells fitted with a respective foam overflow as well as a respective communal overflow channel for all cells, and downstream of the latter for a flotation plant comprising secondary cells for the overflow volumes with overflow channel of a secondary stage (2), with the feed volume being set according to the production input, and the control includes:

a) setting a then unchanged overflow height to the foam channel (12) in the primary stage (1);

b) stowing the foam and measuring the stowing height in the foam channel (12) of the primary stage (1), offering a first measuring signal;

c) control in dependence of the first measuring signal of the substance volume of the primary stage (1) to an as near as possible or virtually constant stowing height of the foam channel (12) in the primary stage;
and characterised by the following additional features:

d) discharge of air from the overflow volume of the primary stage (1) whilst ducting it to a container (38) in a lower position;

e) feedback of the substance of the secondary stage (2), partially to the primary stage (1) and partially as a bypass volume to the secondary stage (2) to in front of the pump (44) which conveys from the collecting container (38) for the primary stage (1) to the secondary stage (2) and to this collecting container (38);

f) level control in the container (38) for the overflow volume of the primary stage (1) via the bypass volume to the secondary stage (2);

g) measuring the level height in the foam channel (72) of the secondary stage (2) in front of a drainage weir (78) of the latter, offering a second measuring signal and control of the ratio of feedback volume ducted from the primary stage (1) and of the bypass volume going to the secondary stage (2) in dependence of said second measuring signal.

Revendications

1. Régulation d'une installation de flottation constituée de cellules primaires d'un étage primaire (1), pourvues chacune d'un débordement de mousse et chacune d'une gouttière de débordement gui est commune à toutes les cellules, et, disposées en aval de ces cellules primaires pour les débits de débordement, des cellules secondaires à gouttière de débordement d'un étage secondaire (2), avec réglage du débit d'apport en fonction de la valeur exigée de production, la régulation comprenant :

a) un réglage de la hauteur de débordement vers la gouttière de mousse (12) prévue dans l'étage primaire (1), cette hauteur de débordement étant alors laissée inchangée,

b) une retenue de la mousse et une mesure de la hauteur de retenue dans la gouttière de mousse (12) de l'étage primaire (1), cette mesure fournissant un premier signal de mesure,

c) une commande du débit de matière de l'étage primaire (1) à une hauteur de retenue le plus possible ou approximativement constante de la gouttière de mousse (12) de l'étage primaire, cette commande dépendant du premier signal de mesure,
   caractérisée par les particularités supplémentaires suivantes :

d) une séparation de l'air à partir du débit de débordement de l'étage primaire (1) en conduisant ce débit de débordement à un réservoir collecteur (38) disposé plus bas,

e) un renvoi du débit de matière de l'étage secondaire (2) en partie vers l'étage primaire (1) et en partie sous forme d'un débit de dérivation vers l'étage secondaire (2), en amont de la pompe (44) refoulant du réservoir collecteur (38) prévu pour l'étage primaire (1) vers l'étage secondaire (2) et en aval de ce réservoir collecteur (38),

f) une régulation du niveau dans le réservoir collecteur (38), prévu pour le débit de débordement de l'étage primaire (1), au moyen du débit de dérivation envoyé à l'étage secondaire (2),

g) une mesure de la hauteur de niveau dans la gouttière de mousse (72) de l'étage secondaire (2) en amont d'un barrage de sortie (78) de cette gouttière de mousse, cette mesure fournissant un second signal de mesure, et une régulation du rapport du débit de retour envoyé à l'étage primaire (1) et du débit de dérivation parvenant à l'étage secondaire (2), en fonction de ce second signal de mesure.

Zeichnung