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 m3 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.
1 Einleitung
Die Schaumflotation ist eine der wichtigsten Grundoperationen in der Aufbereitung von mineralischen Rohstoffen. Sie beruht auf unterschiedlichen Oberflächeneigenschaften von Mineralen, genauer auf Unterschieden in der Benetzbarkeit von Partikeloberflächen, und deren Nutzung im Rahmen einer physikalisch-chemischen selektiven Trennung. Zur gezielten Beeinflussung der Benetzbarkeit kommen in der Regel mehrere verschiedene Reagenzien zum Einsatz.
Bei der Flotation lassen sich eine Reihe von Teilprozessen unterscheiden. Dies umfasst die Kollision mit und Haftung von hydrophoben Partikeln an Luftblasen, den aufwärtsgerichteten Transport der Blase-Partikel-Agglomerate zur Schaumschicht, das Drainieren des Flotationsschaums, gefolgt von Ablösung von Feststoffpartikeln und deren Mitnahme („entrainment“). Der Feststoff wird schließlich zur Überlaufrinne transportiert und als Konzentrat ausgebracht [1, 2]. Es ist bekannt, dass die Partikelgröße eine wichtige Rolle bei der Flotation spielt, wobei ein optimaler Größenbereich üblicherweise im Bereich von 10–100 μm liegt. Kleine und leichte Partikel neigen dazu, der Fluidphase zu folgen, während die unzureichende Haftung von großen, schweren Partikeln an Luftblasen verhindern kann, dass sie zum Schaum transportiert werden [3‐5].
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Um die einzelnen Mechanismen zu untersuchen, die in diesen Teilprozessen auftreten, haben sich verschiedene Richtungen in der Flotationsforschung herausgebildet. Aus chemischer Sicht widmen sich die Arbeiten beispielsweise der Auswahl oder Anpassung von Sammlern, Schäumern und anderen Reagenzien, die die Oberflächeneigenschaften der Mineralpartikel, die Schaumstabilität usw. beeinflussen [2, 6]. Mechanische Aspekte, wie beispielsweise Dispersions- oder Mischwirkung, Blase-Partikel-Kollisionsraten usw. sind sowohl experimentell als auch theoretisch untersucht worden, beispielsweise mit Hilfe von Computational Fluid Dynamics (CFD) oder anderen Modellierungsansätzen jeweils mit dem Ziel der Prozessoptimierung, siehe z. B. [7‐10].
Zur Steigerung der Kapazität bei gleichzeitig niedrigeren Metallgehalten in den Erzen geht der Trend hin zu Aufbereitungsanlagen mit zunehmend größeren Flotationszellen. Während der industrielle Maßstab von Flotationszellen in den 1980er-Jahren bei etwa 50 m3 lag, können heutige Zellen Volumina von 700 m3 und mehr annehmen [11, 12]. Große Zellen sind üblicherweise maßstabsvergrößerte Versionen kleinerer Ausfertigungen, bei denen das Durchmesser-Höhe-Verhältnis ähnlich bleibt. Vergleichsweise wenige Publikationen beschäftigen sich speziell mit der systematischen Untersuchung der Feststoffverteilung innerhalb unterschiedlicher Teile der Trübe und in der Schaumschicht [13‐15]. Dies steht im Gegensatz zur Relevanz des Themas im Hinblick auf eine richtige Dimensionierung von Flotationszellen und die Beeinflussung der Trennergebnisse.
Die vorliegende Untersuchung hat zum Ziel, das Verständnis der Materialverteilung in einer Flotationszelle zu verbessern, was im Gegenzug wichtige Hinweise auf die in der Zelle ablaufenden Prozesse liefern kann. Unter Materialverteilung sind hier die Phasenverteilung, die Partikelgrößenverteilungen und die Verteilung der Minerale in Abhängigkeit der vertikalen und horizontalen Zellkoordinaten zu verstehen. Ein besseres Verständnis dieser Verteilungen kann im Weiteren hilfreiche Vorgaben für die Auslegung der Zellen und optimale Proportionen liefern, unter anderem für die Verbesserung der Trennleistung je nach Lage der Zelle in einer Flotationsanlage. Die hier vorgestellten Ergebnisse wurden durch Probenahmen an 160 m3-Zellen sowie in Versuchen mit einer Laborflotationszelle mit anpassbarer Höhe gewonnen.
2 Methodische Vorgehensweisen
2.1 Probenahme an Zellen im industriellen Maßstab
Die Untersuchungen an industriellen Flotationszellen wurden in der Aufbereitungsanlage von Bolidens Kupfertagebau Aitik in der Nähe von Gällivare in Nordschweden durchgeführt. Die derzeitige Aufbereitungsanlage ist seit 2010 in Betrieb und hat seitdem jährlich über 36 Mio. t eines armen Kupfererzes angereichert.
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Die Flotationsanlage hat zwei parallele Produktionslinien mit jeweils 160 m3 großen Zellen („tank cell“ mit „FloatForce 1500 Agitator“) von der Firma Outotec Oyj. Jede der beiden Linien umfasst vier Grundflotationszellen, fünf Nachflotationszellen sowie vier Zellen für die Pyrit-Flotation. Die ersten beiden Zellen der Pyrit-Flotation lassen sich zur Verlängerung der Nachflotation einsetzen. Das Konzentrat aus der Grundflotation beider Linien wird der Nachmahlung in einer Pebble-Mühle zugeführt und anschließend in Hydrozyklonen klassiert. Der Hydrozyklon-Überlauf wird der Reinigungsflotation 2 aufgegeben, der Hydrozyklon-Unterlauf zur Pebble-Mühle zurückgeführt. Das Konzentrat der Nachflotation beider Linien wird zu einer separaten Pebble-Mühle gepumpt, nachgemahlen und ebenfalls in Hydrozyklonen klassiert. Der Hydrozyklon-Überlauf wird der Reinigungsflotation 1 aufgegeben, der Hydrozyklon-Unterlauf zur Pebble-Mühle zurückgeführt. Das Fließbild der Flotationsanlage ist in Abb. 1 dargestellt.
Abb. 1
Fließbild der Flotationsanlage in Aitik
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Um die Materialverteilung in den 160 m3-Zellen besser zu verstehen, wurden mit Hilfe eines verschließbaren Probenahmegerätes Proben innerhalb der Zellen genommen. Hierzu wurde das Probenahmegerät von oben auf die entsprechende Höhe abgesenkt und geöffnet, um die Trübeprobe einströmen zu lassen. Die Probenahmekampagne, die im April 2015 durchgeführt wurde, umfasste die Beprobung der ersten und letzten Zelle von jeweils Grund- und Nachflotation. Zu diesem Zeitpunkt war die erste Zelle der Grundoperation nicht in Betrieb, so dass die eigentlich zweite Zelle als erste Zelle beprobt wurde, vergleiche hierzu Abb. 1. Am Tag der Beprobung hatte der Aufgabestrom einen Cu-Gehalt von 0,14 %, d. h. etwas geringer als der durchschnittliche Gehalt von 0,2 %, und einen Feststoffgehalt von 44 %.
Es wurden Proben an drei Positionen genommen, um die Variationen innerhalb der Zelle zu untersuchen(vgl. Abb. 2). Die erste Position lag in der Nähe der Rührerwelle (B), die zweite nahe dem Austrag (C) und die dritte näher zur Aufgabe zwischen Mitte und Rand der Zelle (A). Zusätzlich wurden Proben von der oberen Schaumschicht in Abständen von 20 cm zwischen Mitte und Rand der Zelle genommen, um die Gehalte zu bestimmen. Dies geschah mit Hilfe eines einfachen Bechers, der in den Schaum abgesenkt wurde.
Abb. 2
Probenahmepositionen. a 1. Zelle Grundflotation. b Obere Schaumschicht
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Die Zellen wurden nacheinander beprobt und sämtliche Proben für eine Zelle wurden genommen, bevor die nächste Zelle beprobt wurde. Lediglich die erste Zelle der Grundflotation wurde in allen drei Positionen A, B und C, bei allen anderen Zellen wurde nur die Position A beprobt. Proben der oberen Schaumschicht wurden für alle Zellen genommen. Die Proben je Position wurden, ausgehend von einer maximalen Tiefe von 3,5 m hinauf zu 0,5 m, in Intervallen von 0,5 m genommen. Zusätzlich wurde die Suspension in einer Tiefe von 0,3 m sowie direkt unter der Schaumschicht beprobt. Für die Beprobung der Aufgabe und der Berge einer Zelle gibt es in der Flotationsanlage von Aitik leicht zugängliche Probenahmestellen. Die Proben wurden hier mit Hilfe eines 6 m langen Rohres, welches mit einer Pumpe verbunden war, dicht an Ein- und Austritt genommen.
Für die Entnahme aus den großen Zellen wurde von Boliden ein Probenahmegerät entworfen und gefertigt. Abb. 3 zeigt diesen sogenannten „Widmatic-Sampler“. Im Betrieb kann das Gerät seitlich oder vertikal ausgerichtet werden. In der vorliegenden Untersuchung wurde es jedoch nur in der vertikalen Stellung genutzt. Das Probenahmegerät hat ein Füllvolumen von einem Liter. Die beiden Öffnungen können mit Hilfe einer pneumatischen Vorrichtung gleichzeitig geschlossen werden.
Abb. 3
Boliden „Widmatic“ Probenahmegerät
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Um die Repräsentativität der Probenahme beurteilen zu können und um die Verlässlichkeit der Ergebnisse in Bezug auf Gas-Holdup und Partikelgrößenverteilungen zu überprüfen, wurden zusätzlich Proben mit einem kommerziell verfügbaren Probenahmegerät der Firma Heath & Sherwood Limited genommen (siehe Abb. 4). In den tieferen Ebenen wurde ein Modell mit einem Liter Volumen verwendet, für den Bereich 1–2 m Tiefe ein kleineres Modell mit einem Volumen von 3 dl. Im Gegensatz zum Boliden-Gerät muss dieses Probenahmegerät jedoch mit Hilfe einer Stange mechanisch geöffnet und geschlossen werden, was nach der Beprobung der ersten Zelle aufgrund von Verschmutzung nicht weiter möglich war.
Abb. 4
Heath & Sherwood Probenahmegerät im Einsatz
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Insgesamt wurden etwa 100 Proben während der Kampagne genommen. Alle Proben wurden gewogen und hinsichtlich ihres Feststoffmassenanteils analysiert. Nach Fraktionierung in fünf Siebfraktionen wurde für jede Fraktion die Zusammensetzung über eine energiedispersive Röntgenfluoreszenzspektroskopie (ED-XRF) bestimmt. Die Proben wurden hierfür als Pulver unter Verwendung eines vorkalibrierten Modells gemessen.
2.2 Laborversuche
Zur Ergänzung der Beprobung von Zellen im industriellen Maßstab wurde eine Reihe von Laborversuchen vorgenommen. Ziel hierbei war die Untersuchung der Fragestellung, inwieweit die Zellenhöhe sowie Luftmenge und Rührerumfangsgeschwindigkeit im Verhältnis zum Zellvolumen das Trennergebnis beeinflussen. Zu diesem Zweck wurde eine Magotteaux-Laborflotationsmaschine, bei der der Rührer von unten montiert ist, mit einer speziell angefertigten Flotationszelle versehen (siehe Abb. 5). Die Flotationszelle mit einem runden Querschnitt lässt sich schrittweise in der Höhe ändern, indem Ringe hinzugefügt bzw. entfernt werden. Für die Probenahme wurden spezielle Geräte entwickelt, die eine einfache, einzelne Probenahme (12 ml) oder eine gleichzeitige Probenahme von mehreren Höhen (je 20 ml) ermöglichen.
Abb. 5
Magottaux-Laborflotationszelle
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3 Ergebnisse der Versuche und Diskussion
3.1 Grund- und Nachflotation
Der Feststoffgehalt über der Höhe innerhalb der verschiedenen Flotationszellen ist in Abb. 6 dargestellt. Von der unteren beprobten Höhe hinauf zu 2 m unterhalb der Oberfläche liegt eine nahezu konstante Verteilung der festen Phase mit einem Gehalt von etwa 42 % vor. In der Ruhezone darüber nimmt der Feststoffanteil schrittweise ab, bis der niedrigste Wert gerade unterhalb der Grenzlinie zwischen Trübe und Schaum erreicht wird. Die absoluten Werte für die einzelnen Zellen variieren hierbei.
Abb. 6
Feststoffgehalt über Zellenhöhe
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Die Mineralgehalte innerhalb der Flotationszellen zeigen einen ähnlichen Trend in allen Zellen mit nur geringen Abweichungen. Abb. 7 beschreibt exemplarisch die Ergebnisse für die erste Zelle der Nachflotation und die Größenfraktion 20–45 µm. Der Quarzgehalt in der Zelle ist über einen Großteil der Höhe nahezu gleich. Unterhalb der Grenzfläche zwischen Schaum und Trübe sinkt er deutlich ab bei einem gleichzeitigen, entsprechenden Anstieg der Gehalte der sulfidischen Minerale. Es ist anzumerken, dass der Chalkopyrit-Gehalt in der ersten Zelle der Nachflotation in allen Größenfraktionen höher war als in der letzten Zelle der Grundflotation, d. h. hier lag eine bessere Trennung vor. Anhand der gemessenen Partikelgrößenverteilungen der Flotationskonzentrate ließ sich zudem erkennen, dass das Konzentrat von der ersten Nachflotation im Vergleich zu den anderen Zellen die meisten feinen Partikel (kleiner 60 µm) enthielt (siehe Abb. 8). Die Proben, die von der oberen Schaumschicht genommen wurden, zeigten einen grundsätzlichen Anstieg des Chalkopyrit-Gehaltes von der Mitte zum Rand in allen untersuchten Zellen mit einem Maximum bei einem Abstand von 20 cm vom Rand. Auch hier ist der Trend für Quarz umgekehrt.
Abb. 7
Mineralgehalte über Zellenhöhe
Abb. 8
Partikelgrößenverteilungen Grund- u. Nachflotation
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×
3.2 Reinigungsflotation
Eine wichtige Erkenntnis aus der Beprobung der Reinigungsflotation ist die, dass die in der Aufgabe enthaltenen, groben Partikel problemlos flotiert werden. In der ersten Reinigungsstufe traten allerdings, wie oben beschrieben, vorzugsweise feine Partikel aus dem Konzentrat der Nachflotation auf, d. h. über 40 % der Aufgabe zur Reinigungsflotation 1 war feiner als 10 µm und 75 % waren feiner als 45 µm, siehe hierzu Tab. 1.
TABELLE 1
Daten der Reinigung 1
Partikelgröße in µm
Aufgabe Zelle 1
Berge Zelle 3
Berge Zelle 7
Gew.%
% Cu
Gew.%
% Cu
Gew.%
% Cu
+125
2,50
0,62
5,32
0,13
4,73
0,09
90
2,95
1,11
6,56
0,11
4,68
0,07
63
6,77
1,29
14,19
0,10
10,27
0,08
45
10,36
1,87
14,25
0,07
10,71
0,07
20
21,02
1,74
16,97
0,05
16,65
0,07
10
12,50
1,91
9,05
0,07
12,39
0,07
<10
41,96
3,11
31,37
0,39
38,30
0,24
Das Ausbringen von Partikeln kleiner 20 µm sank während des Flotationsprozesses. Insbesondere Partikel kleiner 10 µm waren erwartungsgemäß schwer anzureichern. Die Untersuchung zeigte eine Abnahme des Cu-Gehaltes in der Fraktion <10 µm in der ersten Stufe der Reinigung 1 von 3,11 % Cu in der Aufgabe auf 0,24 % Cu in den Bergen. In den gröberen Fraktionen lag der Cu-Gehalt der Berge hingegen bei lediglich 0,07 and 0,09 % Cu.
Der Trend der Verteilung des Feststoffgehaltes innerhalb der Zellen der Reinigungsflotation war umgekehrt, verglichen mit den vertikalen Profilen der Grundflotation. Am Boden der Zellen war der Feststoffgehalt etwa 10 %. In einer Tiefe von einem Meter unter der Oberfläche begann der Feststoffgehalt anzusteigen, um unterhalb der Grenzfläche Trübe-Schaumschicht Werte zwischen 40 und 50 % anzunehmen.
Die letzten Zellen der Reinigungsflotation hatten denselben Cu-Gehalt über die 1 m starke Schaumschicht, d. h. hier fand keine weitere Anreicherung statt. Die Partikelgrößenverteilung war feiner am Boden der letzten Zelle, verglichen mit dem Flotationsschaum und dem abschließenden Konzentrat der Anlage.
3.3 Laborversuche
Erste Batch-Flotationsversuche wurden mit Hilfe der angepassten Magotteaux-Laborzelle durchgeführt. Hierbei wurden die Zellenhöhen 20, 30 und 40 cm untersucht, wobei mit steigender Höhe eine Anpassung der Rotordrehzahl erforderlich war, um die Dispergierung in der Trübe aufrecht zu erhalten. Eine mögliche Beeinflussung der Blasengrößenverteilung wurde hierbei vernachlässigt.
Die Flotationsversuche erfolgten ohne Zeitverzug in den Produktionslabors in Aitik unter Verwendung der Aufgabe zur Grundflotation in der Aufbereitungsanlage und dem Reagenzregime des industriellen Prozesses. Über einen Zeitraum von 7 und 15 min wurde das Konzentrat in mehreren Schritten abgezogen und so das kumulierte Cu-Ausbringen über der Zeit ermittelt (siehe Abb. 9). Mit einer höheren Flotationszelle stieg der Cu-Gehalt im Konzentrat, jedoch auf Kosten des Cu-Ausbringens. Das Konzentrat der höheren Zelle hatte zudem einen größeren Anteil feiner Partikel, verglichen mit dem Konzentrat der niedrigeren Zelle. Die kinetische Konstante, die sich aus dem Verlauf der Kurven ablesen lässt, wurde geringer, wenn die Zellenhöhe vergrößert wurde.
Abb. 9
Laborflotation – Ergebnisse bei veränderlicher Zellenhöhe
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Die Erfahrungen aus diesen ersten Laborversuchen, mit teils starken Schwankungen des Feststoffgehaltes innerhalb der Zelle und einem geringeren Ausbringen als erwartet, deuten darauf hin, dass mehrere Faktoren weiter optimiert werden müssen, wie beispielsweise der Zusammenhang zwischen höherem Energieeintrag und resultierender Blasengröße. In den Versuchen wurden zunächst keine weiteren Reagenzien hinzugegeben, was womöglich das geringe Ausbringen erklärt. Hier wäre ebenfalls Potential für eine Optimierung durch eine weitere Sammlerzugabe. Weitere Laborversuche sind zudem mit anderen Aufgabeströmen vorgesehen, um auch die andere Zellen in die Betrachtung einzubeziehen.
4 Schlussfolgerungen und Ausblick
Die Ergebnisse der Beprobung der verschiedenen Flotationszellen lassen sich wie folgt zusammenfassen:
Es bestehen deutliche Unterschiede in der Trübedichte an verschiedenen Höhen. Der Feststoffgehalt in den Zellen der Grund- und Nachflotation ist aufgrund der guten Durchmischung gleichmäßig bis zu einem Niveau etwa 2 m unterhalb der Oberfläche. In der Ruhezone darüber lässt die Rührerwirkung nach. Die geringere Durchmischung, in Kombination mit Blasenaufstieg und womöglich Sedimentation, bestimmt hier die Phasenverteilung.
Die Information über die räumliche Verteilung der Partikelgrößenverteilungen in Kombination mit den Mineralgehalten in den Konzentrat- und Bergefraktionen ist wesentlich für die nachfolgende Aufbereitung. Die vorliegende Untersuchung hat gezeigt, dass die Zellen der Nachflotation vorzugsweise große Mengen an feinen Partikeln austragen. Der Grund hierfür dürfte darin liegen, dass die groben Partikel mit entsprechenden Oberflächeneigenschaften bereits in der Grundflotation flotiert wurden. Die Messungen in der ersten Zelle der Reinigungsflotation, d. h. der Zelle, die das Konzentrat der Nachflotation anreichert, zeigten sogar noch feinere Partikel in der Aufgabe aufgrund des Einsatzes einer Nachmahlung. Es wurde daraufhin im Betrieb geprüft, ob auf die Nachmahlung verzichtet werden kann. Dies ist jedoch nur eingeschränkt möglich, da für den Fall hoher Schwefelgehalte eine Nachmahlung mit Kalk erforderlich ist, um den Pyrit drücken zu können.
Die Entmischung nach der Partikelgröße, die in den Zellen der Nachflotation zu beobachten war, erschwert für einen Teil der sulfidischen Minerale das Erreichen der Schaumphase. Eine bessere Durchmischung würde voraussichtlich die Flotation grober, nicht aufgeschlossener Partikel unterstützen. Dies kann durch die Installation eines zusätzlichen Rührerelements auf dem oberen Teil der Welle erzielt werden.
Die Beprobung der ersten Zelle der Grundflotation bestätigt das gute Ausbringen aller Fraktionen, trotz der Unterschiede in der Feststoffverteilung über der Zellenhöhe. Dies deutet darauf hin, dass die geometrischen Abmessungen von geringerer Bedeutung für die ersten Zellen der Grundflotation sind. Die Ergebnisse von Versuchen im Labormaßstab zeigen eine Verringerung der kinetischen Konstante der Flotation für höhere Zellen. Hier sind jedoch weitere Versuche erforderlich, um entsprechende Schlüsse ziehen zu können.
Hinsichtlich der Probenahmegeräte kann festgestellt werden, dass die unterschiedlichen Systeme keine Unterschiede hinsichtlich der Partikelgrößenverteilungen zeigten. Bei der Bestimmung des Gas-Holdup ergaben sich hingegen höhere Werte mit dem H&S-Gerät im Vergleich zum Widmatic-Probenahmegerät, was an der unterschiedlichen Konstruktion oder an Leckagen liegen kann. Die Ergebnisse zum Verweilvolumen wurden daher noch nicht in die vorliegende Auswertung einbezogen.
Die internen Trübeverteilungen in den Zellen der Grundflotation, der Nachflotation und der Reinigungsflotation in Aitik wurden bestimmt. Die Ergebnisse aus der Anlagenbeprobung liefern Informationen zur Mineralverteilung innerhalb der Zellen und zur Feststoffverteilung in der Trübe. Die Analyse hat bereits zu verschiedenen Hinweisen für betriebliche Verbesserungen geführt. Beispielsweise zeigte die Untersuchung, dass in der Nachflotation, die eigentlich für die Flotation von nicht aufgeschlossenen Erzpartikeln vorgesehen ist, nur wenige gröbere, verwachsene Partikel flotiert werden. Stattdessen werden mehr feine Partikel flotiert. Zur Verbesserung der Durchmischung mit dem Ziel, dass auch grobe Partikel flotiert werden, ist zwischenzeitlich in einer der beiden Produktionslinien in Aitik ein sogenannter Outotec „FlowBooster“ installiert worden. Weitere Probenahmen sind vorgesehen, um die erzielten Effekte zu analysieren.
Vor dem Hintergrund, dass die ersten Zellen der Grundflotation den Großteil der groben Partikel flotieren, kann angenommen werden, dass diese flotierten Partikel aufgeschlossen sind, während die nicht-flotierten groben Partikel als nicht aufgeschlossen zu betrachten sind. Die geometrischen Verhältnisse der ersten Zelle der Grundflotation scheinen nicht von Bedeutung zu sein, da hier die am leichtesten flotierbaren Partikel in allen Größenfraktionen abgetrennt werden. Die geometrischen Dimensionen spielen hingegen eine größere Rolle für die Nach- und Reinigungsflotation, da hier die weniger einfach zu flotierenden Partikel getrennt werden müssen.
In der weiteren Bearbeitung des Projektes sind zwischenzeitlich auch Versuche mit Zellen unterschiedlicher Geometrie im Pilotmaßstab durchgeführt worden. Hierzu wurde eine von zwei Outotec 1 m3-Zellen in der Zellenhöhe um 50 % vergrößert. Die beiden Pilot-Zellen wurden in der Flotationsanlage in Aitik installiert und parallel zur Produktion betrieben. Die Ergebnisse der Versuchskampagne werden derzeit ausgewertet. Des Weiteren sind systematische Versuche im Labormaßstab vorgesehen. Neben den praktischen Arbeiten wird parallel an einer modellbasierten Entwurfsmethodik gearbeitet, die die unterschiedlichen Maßstäbe miteinander in Beziehung setzt.
Danksagung
Die Durchführung der Probenahmekampagne wäre ohne die Hilfe von Bolidens Personal in Aitik nicht möglich gewesen.
Förderung
Die Autoren danken für die finanzielle Unterstützung der Arbeiten durch das schwedische Strategische Innovationsprogramm für die Bergbau- und metallproduzierende Industrie SIP-STRIM, gefördert durch VINNOVA, Schwedens Innovationsbehörde.
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Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.
