[发明专利]浮选方法以及实施该方法的设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于从待处理的材料流中消除疏水颗粒的串行多级浮选方法，以及用于实施所述方法的设备。

该发明尤其可应用于回收旧纸的脱墨或者去除来自从空白纸浆或类似物(棉等)的特定流中或源自实施工业过程的水中出现的疏水性物质。

背景技术

尤其是，使用设备可以洗刷旧纸，可将旧的或回收的纸循环为新的纸。

通常，由这些设备实现的工艺首先包括将旧纸与水在碎浆机中混合，同时加入适当的化学药剂。然后，在进行旨在释放不同污染物的操作之前，机械分解纸，并且纤维素纤维置于含水悬浮液中。从而，应用密度差分离原理将重的成分从轻的成分中分离。同样地，过滤装置经常用来根据颗粒的尺寸将颗粒分离。于是，例如，加压净化器可以与具有开口或孔的筛或帆布垫圈一起使用来执行该功能。最后，分散的空气浮选单元利用成分所呈现的不同疏水性来分离它们。

前述各个操作通常沿设定为处理纸浆的总体流量的处理线一个接一个的执行。

在回收具有油墨的纸(报纸、杂志、办公纸等)的一个更具体的情形中，去除作为污染物的油墨具有高优先级：这是“脱墨”过程。油墨在印刷的过程中沉积在纸的表面。如果纸的表面仅仅由纤维制成，油墨将沉积其上。相反，如果纸的表面包括一层填料(碳酸钙、高岭土等)，油墨将沉积在填料上而不是直接沉积在纤维上。

虽然各种纸媒上存在多种印刷工艺(胶印、平版印刷、柔性版印刷等)，但是在纸的回收过程中都会涉及脱墨操作。

无论什么情形，在回收纸制浆的过程中，通过水合作用和机械撞击分离纸的成分。在这些成分中，有可能区分：纤维素纤维(无论长、中或短)、基本上由太小而不能形成纤维的碎片组成的粉末、矿物填料和污染物，例如为各种分馏的或再附聚残物的塑料、锯屑、油墨和粘胶的颗粒，以及在原材料中出现的和/或制造该处理材料的工艺过程中加入的化学成分。

油墨不能被完全碎裂，并且根据不同的情况，改变操作模式。

分解为小颗粒的油墨可以通过浮选或洗涤容易的去除。然而，对于称为黑点的大颗粒形式的油墨或者微粒化或者甚至溶解形式的油墨，浮选的作用不大。文档FR 2,963,627公开了一种预处理方案，可以自并行工艺过程中减少油墨，然后在同一浮选工艺中重聚整个过程。

当前实施不同的技术通过浮选来去除油墨颗粒。在这个方面，从关于纸浆脱墨工艺的文档EP0,674,040中可知，纸浆流从顶至底循环，气泡流在相反方向从底至顶循环，知道许多纸浆在同一单元中一个接一个的经历上述一级的连续循环步骤。

简而言之，在单元的底部注入的诸如气泡流，在每一级连续穿过纸浆，气泡通过入口进入一级，在出口下面从纸浆移除，从而在位于紧接该一级之下的随后一级的入口上重新注入。

泵在每一级执行纸浆的回收，如果必要，空气的新的注入也可以发生在这一级。

在单元的上部，回收已经形成的并去除包括油墨的疏水颗粒泡沫。

相较于包括用于每一浮选级的并排安装的分离的处理单元的设备，这样的浮选单元被证明是特别有效的并具有高性能。

文档FR 2,963,627进一步公开了装置中的类似浮选过程，该装置不再是循环的，而是延长的矩形形状，我们称之为相对于循环工艺的线性工艺，包括被细分成多个水平级的平行六面壳体，使用具有开口的分离器，通过该分离器来自较低级的气泡可以穿透较高级，从而穿过在较高级中循环的材料流。

具体来说，在每一级，材料流在浮选单元的一个侧端穿透进料口，并在相对侧端的出料口离开，并在相同侧通过进料口到达下一级，等等。

为了优化去除疏水颗粒的能力，有必要执行材料的连续通气，例如使用文丘里效应(Venturi effect)注射器，如果在注射之前材料中存在残留空气，那么注射器所加入的空气量会大大减少。

发明内容

由于实施优化的处理工艺，本发明旨在改进去除待处理材料流中存在的疏水物质的设备，该材料流尤其是旧纸流。

于是，在本发明的创造性方法中，处理工艺在一级的每个处理步骤的最后提供一个排气的步骤，而不需要待处理的材料的随后级另外的通气。

该附加的步骤的目的在于，尽力防止一些气泡穿透在一级待处理的材料层，并防止陷入待处理的材料中的其余气泡通过穿过注射器返回较低一级。实际上，由于气泡在各级中上升，气泡越来越多地充满油墨，导致其俘获另外的油墨的有效性降低。与之相反，待处理的材料在各级下降的过程中变得越来越干净。这样，由待处理的材料向下驱动的气泡将污染较低级，从而降低整体性能。