DISPOSITIVO DE FLOTACIÓN PARA LA SEPARACIÓN POR TAMAÑOS.

La presente invención se refiere a dispositivos de flotación del tipo usado en la separación de minerales y se describirá en lo sucesivo en este documento en referencia a esta aplicación. Sin embargo, se entenderá que la invención no está limitada a este campo de uso particular. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La siguiente descripción de la técnica anterior pretende situar a la invención en un contexto técnico apropiado y permitir que se aprecien completamente sus beneficios. Los dispositivos de flotación convencionales, como se muestran por ejemplo en los documentos US 5.909.022 y US 5.923.012, incluyen típicamente un depósito para recibir y contener suspensión de un molino triturador, un separador ciclónico, o similares. Un agitador, que comprende un rotor alojado dentro de un estator, está dispuesto normalmente dentro del depósito, y se activa mediante un motor y un árbol motor para agitar la suspensión. También se proporciona un sistema de aireación para dirigir aire a presión al interior del agitador a través de un conducto central formado dentro del árbol motor. También se añaden reactivos adecuados, que recubren las superficies de las partículas minerales dentro de la suspensión para hacer a las partículas hidrófobas y, de este modo, para promover preferentemente la unión de burbujas a las partículas. A medida que las burbujas dispersadas por el rotor ascienden hacia la superficie del depósito, llevan con ellas partículas minerales flotantes valiosas, que forman una espuma superficial enriquecida en minerales. La espuma migra a continuación sobre un borde y al interior de un canal, con lo que las partículas minerales valiosas suspendidas en la espuma son recuperadas del depósito en forma de un concentrado de minerales. Las partículas de la ganga que quedan suspendidas en la suspensión, junto con aquellas partículas minerales que no se retiraron por flotación, se descargan de forma continua desde el depósito a través de una salida de la parte inferior. La salida de la parte inferior a menudo incorpora una válvula de dardo o de pinza, que se abre para permitir que la suspensión restante avance mediante alimentación por gravedad a procesos de tratamiento aguas abajo. Es una práctica normal controlar el nivel de pasta en cada dispositivo usando un controlador PID, una sonda que indica el nivel y una válvula de control en forma de un dardo, pinza u otro tipo de válvula adecuado. En cuanto a la regulación del nivel de la suspensión en el depósito, una salida lateral está provista en el depósito, que también está controlada por una válvula. La suspensión que es transferida a través de la salida de la parte inferior incluye tanto partículas relativamente gruesas o densas como un gran número de partículas relativamente finas, incluyendo lodos de ganga tales como minerales de arcilla, no retirados por flotación. Los lodos están constituidos por partículas muy finas y por consiguiente, tienen un área superficial total mucho mayor que la de las partículas gruesas. Por consiguiente, cuando se añade un reactivo de flotación al flujo de salida del depósito, la mayoría tiende a ser adsorbido por los lodos, que no son flotantes, haciendo al proceso de flotación no selectivo. Por consiguiente, la mayor parte de las partículas valiosas más gruesas no reciben suficiente reactivo de flotación para hacerlas hidrófobas, incluso cuando se dan tiempos de acondicionamiento prolongados. El proceso de flotación puede hacerse más eficaz cuando las partículas gruesas y finas se tratan por separado y en el pasado, dispositivos tales como hidrociclones e hidroclasificadores se han usado para separar un flujo de alimentación de flotación en dos flujos discretos para un procesamiento por separado. Sin embargo, el coste capital de este equipo es elevado, lo que hace a los métodos de la técnica anterior costosos para todos excepto los más valiosos cuerpos de mineral. El documento US-4612113-A describe una salida lateral que se extiende a partir de un cono de desvío que no está adaptado, sin embargo, para retirar la fracción fina sino la espuma. Es un objeto de la presente invención superar o mejorar sustancialmente una o más desventajas de la técnica anterior, o al menos proporciona una alternativa útil. SUMARIO DE LA INVENCIÓN ES 2 367 571 T3 Por consiguiente, el dispositivo de flotación de la invención se describe en la reivindicación adjunta 1. Varias realizaciones apropiadas surgen de las reivindicaciones dependientes, respectivamente. Preferentemente, la salida lateral está adaptada para retirar suspensión que contiene una proporción relativamente alta de lodos de ganga desde la mitad superior del depósito, entre una zona de mezclado del rotor y una zona de 2 ES 2 367 571 T3 espuma cerca de la superficie del depósito. Más preferentemente, la salida lateral está adaptada para retirar suspensión del tercio superior del depósito. De acuerdo con la invención, la salida lateral incluye un conducto de fluido que se extiende hacia el interior desde la pared lateral del depósito y termina cerca del centro del depósito, generalmente proximal con respecto a un eje vertical del depósito. La salida lateral dirige los componentes de densidad más baja a una unidad de procesamiento de suspensión diferente configurada para el tratamiento óptimo de partículas relativamente finas. Además, el dispositivo de flotación de la invención incluye un cono de desvío sustancialmente hueco superior fijo con respecto al depósito y que se extiende generalmente alrededor del árbol motor. Además, el conducto de fluido se extiende a través de una pared lateral del cono de acuerdo con la invención para facilitar la transferencia de fluido desde dentro del cono superior a la salida lateral. Además, el dispositivo de flotación incluye adicionalmente un cono de desvío sustancialmente hueco inferior, que también se extiende generalmente alrededor del árbol motor, en una posición por debajo del cono superior. Más preferentemente, el cono inferior es móvil axialmente con respecto al árbol motor para permitir que se ajuste el área de una abertura anular entre los conos. Preferentemente, en una configuración seleccionada, el extremo inferior del cono superior está encajado al menos parcialmente en el extremo superior del cono inferior. El cono superior incluye una abertura en su extremo más inferior y preferentemente está truncado. Preferentemente también, el extremo más inferior del cono inferior se ajusta de forma relativamente estrecha alrededor del árbol motor, sustancialmente para prohibir el flujo de suspensión a través de una región entre el extremo más inferior del cono inferior y el árbol motor. Preferentemente, el medio de agitación incluye un rotor soportado para rotación dentro de un estator circundante, y accionable por medio de un árbol motor central que se extiende hacia abajo en el depósito. El medio de aireación incluye preferentemente un ventilador y un conducto de fluido para dirigir aire desde el ventilador al agitador. El conducto incluye preferentemente un orificio axial que se extiende a través del árbol motor del rotor. El depósito es preferentemente cilíndrico recto y la salida de la parte inferior está definida por una abertura en la mitad inferior del depósito. Preferentemente, la abertura está en la pared lateral del depósito adyacente al suelo del depósito. Como alternativa, la salida de la parte inferior está en el suelo del depósito adyacente a la pared lateral del depósito. En otra realización, una parte inferior del depósito tiene forma cónica, de modo que los componentes relativamente densos y gruesos de la suspensión son dirigidos hacia la salida de la parte inferior después de sedimentar desde la solución o la suspensión. Preferentemente, el dispositivo incluye una pluralidad de depósitos, teniendo cada uno una entrada conectada a la salida de su depósito adyacente aguas arriba. En una realización, todos los depósitos son sustancialmente idénticos, con cada depósito incluyendo una salida lateral para la extracción de componentes de densidad relativamente más baja de la suspensión del depósito. Preferentemente, cada salida lateral dirige los componentes de densidad más baja a una unidad de procesamiento de suspensión diferente configurada para el tratamiento óptimo de partículas relativamente finas. Como alternativa, solamente el tercero y los posteriores depósitos en la serie incluyen una salida lateral. Preferentemente, la pluralidad de depósitos se disponen por pares. Más preferentemente, el nivel de la base de cada par de depósitos sucesivos es inferior al de la base de su par adyacente aguas arriba, de modo que la suspensión fluye por influencia de la gravedad de un par de depósitos al siguiente. Como alternativa, los depósitos se disponen en grupos de más de dos, en... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo de flotación para una separación de minerales, que incluye: un depósito aguas arriba (1) para recibir suspensión que incorpora partículas finas y gruesas que contienen minerales a extraer; una entrada de alimentación (13) para la admisión de suspensión en el depósito aguas arriba; un medio de agitación para agitar la suspensión en el depósito aguas arriba; un medio de aireación para airear la suspensión en el depósito aguas arriba (1), con lo que los minerales flotantes en suspensión flotan hacia arriba para formar una espuma superficial para la retirada mediante un canal rebosadero (4); una salida lateral (15) para la extracción de componentes finos o de menor densidad de la suspensión del depósito; una salida de la parte inferior (14) para la extracción de componentes gruesos o densos de la suspensión del depósito aguas arriba; en el que hay un cono de desvío sustancialmente hueco superior (9) fijo con respecto al depósito (1) y que se extiende alrededor del árbol motor (6) incluyendo una abertura (11) en su extremo más inferior y un cono de desvío sustancialmente hueco inferior (10) que también se extiende alrededor del árbol motor (6) en una posición por debajo del cono superior (9), en el que cada cono está orientado de modo que su diámetro más pequeño esté ubicado en su extremo más inferior, dejando de este modo una abertura (12) entre los conos de desvío, con lo que la salida lateral (15) incluye un conducto de fluido (16) que se extiende hacia el interior desde una pared lateral del depósito (3) a través de la pared lateral del cono inferior y terminando proximal respecto a un eje vertical del depósito, extendiéndose de este modo a través de una pared lateral del cono superior (9) para facilitar la transferencia de fluido desde dentro del cono superior (9) a la salida lateral (15). 2. Un dispositivo de flotación de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende una pluralidad de depósitos aguas abajo del depósito aguas arriba conectados en serie, teniendo cada uno una salida y una entrada que está conectada a la salida de la parte inferior de su depósito adyacente en dirección aguas arriba. 3. Un dispositivo de flotación de acuerdo con la reivindicación 2, en el que cada uno de dichos depósitos incluye una salida lateral (15). 4. Un dispositivo de flotación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que la salida lateral (15) está adaptada para retirar suspensión de la mitad superior del depósito (1). 5. Un dispositivo de flotación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que la salida lateral (15) está adaptada para retirar suspensión del tercio superior del depósito (1). 6. Un dispositivo de flotación de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el cono inferior (10) es móvil axialmente con respecto al árbol motor (6) para permitir que se ajuste el área de una abertura anular (12) entre los conos (9, 10). 7. Un dispositivo de flotación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el extremo inferior del cono superior (9) está encajado al menos parcialmente en el extremo superior del cono inferior (10). 8. Un dispositivo de flotación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el extremo más inferior del cono inferior (10) se ajusta estrechamente alrededor del árbol motor (6) para impedir que fluya suspensión a través de una región entre el extremo más inferior del cono inferior (10) y el árbol motor (6). 9. Un dispositivo de flotación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el medio de aireación incluye un ventilador y un conducto de fluido para dirigir aire desde el ventilador al agitador. 10. Un dispositivo de flotación de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el conducto del medio de aireación incluye un orificio axial que se extiende a través del árbol motor (6) de un rotor (5) del agitador. 11. Un dispositivo de flotación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 10, en el que la pluralidad de depósitos (11) se disponen por pares, en el que el nivel de la base de cada par de depósitos sucesivos es inferior al de la base de su par adyacente aguas arriba, de modo que la suspensión fluye por influencia de la gravedad desde un par de depósitos al siguiente. 12. Un dispositivo de flotación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11, en el que la pluralidad de depósitos (11) se disponen en grupos de más de dos depósitos, en el que el nivel de la base de cada grupo de depósitos sucesivos es inferior al de la base de su grupo adyacente aguas arriba, de modo que la suspensión fluye por influencia de la gravedad desde un grupo de depósitos al siguiente. 7 ES 2 367 571 T3 13. Un dispositivo de flotación de acuerdo con las reivindicaciones 11 a 12, en el que la salida desde un par de depósitos al par de depósitos adyacente aguas arriba incluye una válvula (17) para permitir una descarga de los componentes relativamente gruesos o densos de la suspensión. 8 ES 2 367 571 T3 9 ES 2 367 571 T3 ES 2 367 571 T3 11 REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN Esta lista de referencias citadas por el solicitante únicamente es para comodidad del lector. Dicha lista no forma parte del documento de patente Europea. Aunque se ha tenido gran cuidado en la recopilación de las referencias, no se pueden excluir errores u omisiones y la EPO rechaza toda responsabilidad a este respecto. Documentos de patentes citados en la descripción ES 2 367 571 T3 US 5909022 A [0003] US 4612113 A [0006] US 5923012 A [0003] 12