Untersuchung des Einflusses der Zellengeometrie auf den Flotationsprozess

Zusammenfassung Der Trend in der Entwicklung der Flotationstechnologie geht weiterhin in Richtung sehr großer Zellen. Ein Scale-up von Flotationszellen wird zumeist unter Beibehaltung ähnlicher geometrischer Proportionen vorgenommen, d. h. das Verhältnis von Durchmesser zu Höhe wird bei Vergrößerung des Volumens häufig konstant gehalten. Zudem werden bei dem Entwurf von Flotationsanlagen zumeist mehrere Zellen mit identischer Geometrie innerhalb einer Flotationsbank verwendet. Die Verwendung weniger Standardgrößen in einer Flotationsanlage vereinfacht einerseits Entwurf, Herstellung und Wartung der Flotationsapparate. Andererseits werden hierdurch Leistungsfähigkeit und Selektivität des Flotationsprozesses nicht notwendigerweise sichergestellt. Der Geometrieparameter, der bei gegebenem Zellenvolumen die Leistungsfähigkeit bestimmt, ist die Zellenhöhe. Sie hat Einfluss auf den hydrostatischen Druck und die Hydrodynamik der Trübe, die Wegstrecke, die Partikel-Blase-Agglomerate zurücklegen müssen, sowie die Homogenität der Durchmischung. Auch die Dicke der Schaumschicht hängt vom Durchmesser-Höhe-Verhältnis ab. Ziel der Forschungsarbeiten ist es, ein besseres Verständnis der Materialverteilung und der Suspensionseigenschaften innerhalb einer Flotationszelle zu erlangen und anhand dieser Informationen aufzuklären, wie Veränderungen der Zellengeometrie die Trennleistung beeinflussen können. Zu diesem Zweck wurden erste systematische Messungen und Analysen der räumlichen Verteilung der verschiedenen Phasen innerhalb einer 160 m 3 Flotationszelle im Rahmen der industriellen Anreicherung eines armen Kupfererzes durchgeführt. Die Konzepte für die Probenahme an verschiedenen vertikalen und seitlichen Positionen der Flotationszelle werden vorgestellt. Die Ergebnisse der experimentellen Arbeiten geben einen Einblick in die räumliche Verteilung der Trübe innerhalb der Flotationszelle. Auf der Grundlage der gemessenen Phasenverteilung und Konzentrationen sowie der Partikeleigenschaften an verschiedenen Positionen innerhalb der Zelle werden Implikationen für einen optimierten Entwurf von Flotationszelle und -anlage diskutiert.