專利名稱：通過浮選法從懸浮液中分離雜質的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用浮選法使雜質與懸浮液分離的方法，該方法包括向液體充氣直到飽和，接著使有飽和氣體的液體膨脹，膨脹過程中形成氣泡；本發明還涉及用浮選法使雜質與懸浮液分離的裝置，該裝置至少包括向液體充氣直到飽和的設備，被氣體飽和的液體進行膨脹同時形成氣泡的設備，及將有氣泡的液體加到懸浮液并送到浮選槽的設備，還有在被氣體飽和的液體中產生氣泡的設備。
背景技術：
泡沫浮選法是一種從懸浮液中排除雜質的物理方法。此方法要求產生的氣泡在數量和大小上合理分布。疏水或防水的物質被附于其上的氣泡帶到液面并和泡沫一起被排除。這種方法從DE 41 16 916 C2中就可知道且已達到高的技術水平。不灌水自起動噴射器常被用來產生氣泡并將氣泡混入懸浮液中。在此，由噴管排出的有雜質的懸浮液的流動會產生負壓并吸入氣體，由于氣體和液體間的沖量交換該氣體便與懸浮液混合。這種設備的詳細說明見DE 34 12 431 A1。
DE 198 45 536描述紙漿精化方法，其中在氣體飽和的懸浮液中產生漂浮氣泡，隨后漂浮氣泡膨脹，粘著的纖維在以后工序中被分離出來。此法采用的壓力為0.6-1.2巴，產生的氣泡大小很難調節。
還知道一種方法，氣體飽和的加壓水噴射到浮選槽中從而形成氣泡。WO 90/10502 A1描述一種供此目的用的噴管，其中流道和流向可以調節，便于噴管的清洗。
本發明的目的是要提供一種浮選方法和應用此方法的裝置，它能提供良好條件，對懸浮液中氣泡的大小和數量優化調節，因而使本方法更有效。
為了實現此目的，本發明規定在含氣泡的液體加到有雜質的懸浮液中之前使氣體飽和的液體獨自膨脹，作為上述方法的部分內容。因此，氣泡的生成可以與輸入到浮選槽及當時狀況分開，并能獨立地選擇最佳參數。
在本方法的一個有利的實現方式中，如果充氣后的液體也單獨進行膨脹則可獲得另外的改進。
在一經過試驗檢驗的方法中，液體通過噴射氣體飽和的液體進行膨脹。
根據本發明的又一特征，如果通過將氣體飽和的液體噴到一個封閉空間作推進噴射使液流擴散來實現膨脹則是有利的。用這種方法，釋放氣泡所需壓差容易形成，還非常有效。
為了實現本發明的目的，根據本發明用浮選法將雜質與懸浮液分離的裝置，其特征還在于，液體膨脹裝置與將有氣泡的液體加到懸浮液中的裝置分開設置，并且與浮選槽分開設置。
為了提供在膨脹時調節壓力損失的方法以便為所述用途產生氣泡進行最優化，還為了最優化給定的或期望的條件，本發明的另一特征是提供橫截面可調的，最好是橫截面積可調的噴管。這種裝置可用于所有浮選裝置和浮選槽中，即使含氣泡的液體，特別是懸浮液本身直接噴入浮選槽的情況。
如果根據一優選結構，該噴管有環形開口，則是有利的。
通過一種噴管的外邊界是拉伐爾噴管的形狀的結構，可獲得從該噴管出來的液體噴射的特別好的流動特性和良好的散布。
如果有環形開口的噴管的中心段由一向封閉區收斂的錐體構成則也是有利的，這樣對液體射流射出后的流動特性有利。
如果根據本發明另一特征，該錐體可沿軸向移動和/或繞其自身軸線轉動，則開口橫截面容易調節，因此，可設定可獲得的壓力損失且推進噴射噴管在堵塞時可清洗或沖洗。
此外，就改進流動特性而言，由設計成主要是等截面脈沖管構成的封閉區和最好還有相連的其橫截面從噴管向外增大的擴散器如此構成的裝置幫助優選的氣泡的形成。
現在參照示出優選實施例的附圖將在下文中對本發明作詳細解釋。在此，圖1是本發明浮選裝置的簡圖；圖2是圖1中的裝置優選采用的氣泡噴射器的簡圖；圖3是一不同構造的氣泡噴射器和相配的徑向擴散器的簡圖；圖4是本發明有特殊形狀中心錐的氣泡噴射器的開端部分的簡圖；和圖5是圖4簡圖上有一拉伐爾形推進噴射噴管的簡圖。
具體實施例方式
圖1是浮選裝置的簡圖，該裝置具有本發明的使已被氣體飽和的液體發生膨脹的設備，它做成氣泡噴射器4的形式，在此設備中浮選法所需氣泡在液體中形成。浮選槽6本身大部分充滿懸浮液5，其液面上形成的泡沫7包含氣泡且該懸浮液5含盡可能多的用浮選法去除的固體顆粒。此泡沫用除沫器16帶到泡沫溝槽8并作為漂浮物F排出。
來自再循環液流的部分凈化水K用增壓泵1加壓到要求的飽和壓力3-10巴并被送到飽和罐2。來自周圍區域的空氣用壓縮機3加壓到要求的飽和壓力，此后也送到飽和罐2并通過強烈的質量傳遞溶解在液體中。壓力增至飽和點的液體于是進入特別為產生極小氣泡而設計的氣泡噴射器4，以降低壓力并再與含固體、還可能含加入的浮選劑C的流量Z一起送到浮選槽6，在其中發生浮選過程。壓力膨脹形成的氣泡附著在疏水固體上并將其帶到液面。用浮選法已清潔的懸浮液作為凈化水K離開浮選槽。
圖2示出本發明降壓并產生極小氣泡的裝置4。來自飽和罐的壓力達到飽和點的液流D進入推進噴射噴管10前面的氣泡噴射器4。改變推進噴射噴管10和具有中央共軸固定件的錐體9之間的環形間隙的橫截面可對推進噴射噴管10中的必要壓降進行調節。為此，可將錐體9沿軸向推向或離開推進噴射噴管10。上述最好通過轉動裝在螺桿15上的錐體9而實現，螺桿15在螺紋線中轉動。由于這一旋轉運動，任何可能存在的固體顆粒或絮狀沉淀會受到附加力的作用，這對推進噴射噴管10有清洗作用。離開推進噴射噴管10并經過突然膨脹的液流，由于在脈沖管12中作為自由射流11散開而產生真空，因而形成較多，特別是較細的氣泡。在通過接在脈沖管12后的擴散器13之后，微氣泡分散相M便離開氣泡噴射器4。
如圖3所示，本發明的裝置4直接位于浮選槽6的上游。在此，浮選槽6中有一徑向擴散器17，用于改善氣泡噴射器4的脈沖管12后面氣泡分散相的分布狀況，這里的脈沖管12最好安裝到浮選槽6上。
在圖4的氣泡噴射器4中，通過自身的軸向位移調節推進噴射噴管10的環形間隙大小的中心錐體9上有附加的細槽18。因此，可進一步提高轉動錐體9所帶來的清洗作用。
圖5所示氣泡噴射器4設計有一拉伐爾形的推進噴射噴管19，用于更好地散布含復雜介質(如纖維)的液體射流11，還可大大提高在這些介質中所能產生的真空度，因此形成較細的氣泡。
權利要求
1.用浮選法將雜質與懸浮液分開的方法，包括向液體充氣到飽和狀態，接著將氣體飽和的液體進行膨脹同時形成氣泡，其特征在于氣體飽和的液體單獨地并在含氣泡液體加到有雜質的懸浮液中之前進行膨脹。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于液體在充氣后才單獨膨脹。
3.根據權利要求1或2的方法，其特征在于氣體飽和的液體用噴射方法進行膨脹。
4.根據權利要求3的方法，其特征在于用氣體飽和的液體的推進射流方法進行膨脹的液體噴射到封閉空間中，使液流擴散。
5.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于氣體飽和的液體在膨脹前的壓力為3-10巴。
6.用浮選法將雜質與懸浮液分開的裝置，至少包括向液體充氣直到飽和的設備，接著使氣體飽和的液體發生膨脹并形成氣泡的設備，及將有氣泡的液體加入到懸浮液中并送到浮選槽的設備，其特征在于使液體膨脹的設備(4)與將有氣泡的液體加以懸浮液中的設備(2)分開布置，并與浮選槽(6)分開布置。
7.在氣體飽和的液體中產生氣泡的設備，其特征在于橫截面可調的噴管(10)最好還可調節橫截面積。
8.根據權利要求6的裝置，其特征在于噴管(10)有環形開口。
9.根據權利要求6或7的裝置，其特征在于噴管(19)的外邊界是拉伐爾噴管的形狀。
10.根據權利要求6、7或8任一項所述的裝置，其特征在于噴管(10)有錐體(9)構成的中心段，它向封閉區(12)收斂。
11.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于錐體(9)能沿軸向移動及/或繞其自身軸線轉動。
12.根據權利要求6至10任一項所述的裝置，其特征在于封閉區是由基本上呈等截面的脈沖管(12)構成，最好還接一擴散管(13)，其橫截面隨遠離噴管而增大。
全文摘要
用浮選法使雜質與懸浮液分開的方法包括向液體充氣直到飽和，隨后將氣體飽和的液體膨脹并形成氣泡。為了在懸浮液中為創造最佳的氣泡大小和數量提供良好條件并使本方法更有效，氣體飽和的液體單獨地并在含氣泡的液體加到有雜質的懸浮液中之前進行膨脹。用浮選法使雜質與懸浮液分開的裝置至少包括向液體充氣直到飽和的設備，氣體飽和的液體進行膨脹并產生氣泡的設備，和將有氣泡的液體加到懸浮液中并送到浮選槽的設備，其特征在于液體膨脹設備(4)與將有氣泡液體加到懸浮液的設備分開布置，且與浮選槽(6)分開布置。
文檔編號B01F3/04GK1408480SQ0214316
公開日2003年4月9日 申請日期2002年9月16日 優先權日2001年9月17日
發明者B·舍爾青格, H·加布爾 申請人:安德里茨有限公司