DE1483726A1 - Verfahren zum Aufbereiten und Entwaessern von Feinkohle - Google Patents

Description

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dotting. AMTHOK FHANKFUBT AM MAIN

β FHANKFUHX A. M.

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Council of Scientific & Industrial Research, Rafi Marg, New Dehli, India

Verfahren zum Aufbereiten und Entwässern von Feinkohle

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbereiten und Entwässern von Peinkohle.

Zum Stande der Technik, gehört das sogenannte Convertol-Verfahren zum gleichzeitigen Aufbereiten und Entwässern von Kohlenschlamm. Bei dem Verfahren wird der Kohlenschlamm (ca. 400 - 600 g Peststoffe pro 1) dispergiert, indem er mit 3 - 10% Schweröl in einer besonders konstruierten Anlage

vermischt wird. Der ölhaltige Kohlenschlamm wird dann durch ™

einen Schleudertrockner mit einem Siebkorb von 0.2 - 0.5 mm Öffnungsweite geleitet, wobei das Kohle-Ö]-Genrisch im Korb zurückgehalten und konzentriert ausgetragen wird, während die Schmutzteilchen als Zentrifugenabfluß abgeschleudert werden.

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Zum Stand der Technik gehört weiterhin das sogenannte Phasentrennungsverfahren, das die selektive Benetzung und Zusammenballung von Kohle durch Erdöl fraktionen beinhaltet und zum Reinigen von Kohlen mit hohen Aschegehalten angewandt wird. Die Zusammenballung der benetzten Teilchen kann zum Trennen der Öl-Kohle-Phase von der Wasser-Mineral Phase ausgenutzt werden, indem man Großentrennungsverfahren anwendet:

Die auf dem 2. Internationalen Kohleaufbereitungskongress, Essen A 54, vorgelegte Arbeit Nr. A IV 8 behandelt ein Verfahren zur Aufbereitung von Kohlenschlamm durch selektives Ausflocken und anschließendes Schwemmen und Entwässern durch Schleudern. Die Mischanlage für öl und Kohlenschlamm ist du^ch einen Rührapparat ersetzt und geringere Ölanteile werden zum selektiven Ausflocken verwendet. Die ?ur Zurückgew^nnurg des Konzentrates in Schaumform angewandte Zelle war besonders konstruiert und die Reaktionsmittel, unterscheiden sich von den normalerweise bei der Schwemrrauf bereitung angewandten Mitteln.

Die deutsche Patentschrift Nr. 1 118 744 beschreibt ein Verfahren zur Vorbehandlung von Kokskohle mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ca. 10% zur Erhöhung des Schüttgewichtes und Verbesserung der Fließeigenschaften für den Verkokungsvorgang, indem den gewaschenen Kokskohlen zunächst bekannterweise ca. 0.5 bis 2% Öl zugesetzt werden, worauf die mit öl vermengte

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Kohle mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 6 - 8% durch mechanische Mittel entwässert wird.

Die deutsche Patentschrift Nr. 1 120 993 beschreibt ein Verfahren zum Aufbereiten von Feinlcohlen und Kohlengrus in Naßaufbereitungsarlagen, wie Waschanlagen, Schwerf"¹UsSigkeitjabscheidern, Waschzyklonen, Flotationszellen i^nd ähnlichen Anlagen. Vor dem Aufgeben in diese Anlagen werden die Kohleteilchen in der feingemahlenen Rohkohler.masse. eine^ Benetz-ongsbehandlung mit öl und/oder ähnlicher. K eager ζ i en unterzogen, um sie zusammenzuballen und hydrophob zu machen.

Die deutsche Patentschrift Nr. 1 134 942 beschreibt ein Verfahren zum Entwässern eines beliebigen, normalerweise auf geschwemmten, feinverteilten Flotationskonzpntrats, wonach das Konzentrat vor dem einbringen in die Entwässerungsvorrichtung einer BenetZungsbehandlung mit einem dünnflüssigen Öl unterworfen wird, das in sehr geringen Mengen von 0.2 bis 3.0%, bezogen auf den Feststoffgehalt des Konzentrats, eingesetzt wird.

Pie britisch« Patentschrift Er». 941 POO beschreibt eine Methode zum Anreichern oder Abscheiden von erz, die darin besteht, daß eine Erztrübe mit einer Trennflüssigkeit zusammengebracht wird, die derart bescreffen ist, daß zumindest einer der Bestandteile des Erzes -"orzugswei°.e an der Grenzfläche haftet. Eine

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geeignete Trennflüssigkeit zur Behandlung einer Erztrübe, deren Festbestandteile hauptsächlich Scheelit, Eisenoxyd und Quarz sind, ist von Verunreinigungen freies Paraffinö.1, wobei das Eisenoxyd und der Quarz in der Wasserphase verbleiben und der Scheelit am Öl haftet.

Es wurde jedoch gefunden, daß der Ölverbrauch sowohl beim Convertol- als auch beim Phasentrennungsverfahren hoch ist. Die Verfahren neigen daher zur Unwirtschaftlichkeit bei technischer Anwendung. " ■

Ein weiterer Nachteil, der den zum Stand der Technik gehörenden Verfahren anhaftet, besteht darin, daß die Aufbereitung nur dann wirksam wird, wenn die Schmutzteilchen klein sind und hohe Aschegehalte haben.

Es ist weiterhin als ein Nachteil des Standes der Technik, besonders des Convertol-Verfahrens, anzusehen, daß eine Anlage besonderer Art, eine sogenannte Pallman-Mühle, zum innigen Mischen des Öls mit den Kohleteilchen erforderlich ist. Die Notwendigkeit der Verwendung dieser Anlage gestaltet nicht nur das System kompliziert, sondern verteuert auch den Prozess.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur gleichzeitigen Aufbereitung und Entwässerung von Peinkohle zu schaffen, durch das die Nachteile des Standes der Technik behoben werden.

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Eine weitere Aufgäbe der Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur gleichzeitigen Aufbereitung und Entwässerung von Kohle, das Feinkohle mit nicht mehr als 12% freier Feuchtigkeit liefert.

Die Aufgabe der Erfindung ist es schließlich auch, ein Verfahren zur gleichzeitigen Entwässerung und Aufbereitung von Kohle zu schaffen, das wirtschaftlich ist.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Aufbereitimg und Entwässerung von Feinkohle vorgeschlagen, das darin besteht, daß eine Trübe durch Eindicken eines klassierten Kohlenschlammes mit einer Teilchengröße von nicht mehr als 1 mm hergestellt wird, worauf die Trübe mit Öl vermengt, die ölhaltige Trübe zu einer Feststoff konsistenz von nicht mehr als 20?^ verdünnt und einer Flößoder Flotationsstufe zugeführt wird, um einen Rückstand und Flocken zu gewinnen, wobei die Flocken teilweise entwässert und mit gereinigten übergroßen Teilchen vermi seht werden und das Produkt dann schließlich, wenn notwendig, der Entwässerungsstufe zugeführt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden folgende Schritte unternommen:

1. Herstellung einer Trübe mit einem Feststoffgehalt von 35 - 40% durch Eindicken eines Kohlenschlamms mit einer Korngröße von

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1 mm oder 0.5 mm Durchmesser.

2. Mischen der Trübe mit einem relativ hohen Anteil von Ölen, und zwar 1.0 - 1.5 Prozent Dieselöl oder einem ähnlichen Paraffinöl und 0.05 - 0.2 Prozent Teerölen spezifischer Art (gewonnen durch Schwelung von Kohle bei niederen oder mittleren Temperaturen), bezogen auf das Gewicht-der trockenen Kohle.

3. Verdünnen der ölhaltigen Trübe mit Wasser zu einer Feststoffkonsistenz von 20% und Aufflößen oder Aufschwemmen der ölbefeuchteten Flocken durch Einführung von Luft in eine Zelle.

4. Entfernung der ölbefeuchteten Flocken und teilweise Entwässerung auf einem geeigneten gekrümmten feststehenden Drahtsieb mit keilförmigen Maschen.

5. Mischen des Produkts mit dem gereinigten Überkorn (plus 0.5 mm) in einem Schaufelmischer, einem Mischkollergang oder einem Schraubenmischer (bei minus 0.5 mm) und Entwässern des Produkts in einer kontinuierlichen Korbzentrifuge. Bei Kohlenschlamm in Korngrößen unter 1 mm wird dag teilweise entwässerte Produkt direkt zum Zwecke der endgültigen Entwässerung ausgeschleudert.

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Zerkleinerte Kohle oder natürliche Feinkohle kann also bei 1.0 oder 0.5 mm, je nach Bedarf, naß gesiebt werden. Der beim Naßsieben erhaltene schlammige Siebdurchgang wird in einem feststehenden Eindicker mit einem "Rührscheit, in einem Absetzkegel oder durch irgendeine andere tecihn.i sehe Eindickmethode, wie z.B. in HydroZyklonen, zu einem Feststoffgehalt von 35 bis 40% eingedickt- Der eingedickte Kohlenschlamm wird dann mit 1-5 Gewichtsprozent eines ölgemisches (einer Kombination von Diesel- und Teeröl) behandelt. Normalerweise % kommt man mit 1 ~ 2% des Ölgemisches aus.

Infolge der auftretenden Oberflächenkräfte "and der Beschaffenheit der verwendeten Öle bilden die stark wasserabweisenden (hydrophoben) reineren Anteile der Kohle Flocken und der Schmutz oder die schmutzigeren Anteile der Kohle verbleiben weitgehend in Form freien Schlammes. Die auf diese VJeise gebildeten Flocken werden mechanisch durch Zuführung von Luft in einer herkömmlichen Flotationszelle aufwärts geschwemmt _Λ oder, treffender, geflößt. Zur Flotation wird die Feststoffkonsistenz der Trübe bei ca. 20% gehalten anstatt der bei der normalen Schaumflotation üblichen 6 bis 10%. Die flotierten Flocken der Größenbereiche ^. 1 mm bis 0 oder ^0.5 mm bis 0 werden auf einem feststehenden gekrümmten Keildrahtsieb teilweise entwässert und mittels Schwerkraft zu einem Mischkollergang, einem Kehraubenmischer oder einer ähnlichen Vorrichtung zum Pückvormisehen mit gereinigtem Überkorn (>1.0 mm bzw.

)o,5 ram) gefördert. Liegt die Korngröße der Trübe im Bereich

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von<1 mm oder darüber, so hat das Rückvermischen mit gröberer Kohle zu erfolgen. Das rückvermischte Produkt bzw, ■

(<1 mm) ■ ,

z.T. die entwässerte Trübe wird danneiner kontinuierlichen Kornzentrifuge herkömmlicher Bauart zum Entwässern· zugeführt. Ein schematischer Arbeitsplan des Verfahrens ist in der Zeichnung dargestellt.

Es ist offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung gegenüber dem Stand der Technik gewisse eindeutige Vorteile aufweist, die im folgenden bestehen:

1. Beim Convertol-Verfahren ist die zulässige Korngröße auf 0.5 mm beschränkt, während sie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bei 1 mm liegt.

2. Gemäß der Erfindung wird die ölhaltige Trübe vorzugsweise zu einem Feststoffgehalt von 20% verdünnt und in einer Flotationszelle flotiert. Diese Verdünnung weicht vor» der bei der herkömmlichen Flotation üblichen Verdünnung ab, wo eine, relativ stark verdünnte Trübe (5 - 10% Feststoffgehalt) verwendet wird. Eine Verdünnung zu einem Feststoffgehalt von 20% gestattet es, den Hauptanteil des Öls an den flotierten Flocken zu halten und erleichtert somit die Entwässerung und Handhabung der Kohle und ermöglicht eine Verbesserung des Schüttgewichts der Keksofenbeschickung.

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3. Nach dem Stand der Technik wird der ölhaltige Kohlenschlamm direkt zum Zwecke der Aufbereitung geschleudert. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nur das flotierte Konzentrat aus der Zelle nach einer Vorentwässerung auf einem feststehenden Sieb in der Schleuder entwässert, so daß man mit einer Schleuder geringerer Leistung auskommt .

4. Die flotierten Flocken werden auf einem feststehenden Keildrahtsieb entwässert. Dieser Arbeitsgang ist bei keinem der bekannten Verfahren vorgesehen.

5. (a) Die teilweise entwässerten Flocken werden in einem Mischer mit dem gereinigten Überkorn (^0.5 mm) vermischt und zusammen in einer kontinuierlichen Korbzentrifuge zur Erzielung des Endprodukts entwässert. Die Beimischung von gröberer Kohle gestattet eine erhöhte Entwässerung auch solchen Kohlenschlammes, der eine Korngröße von 0.5 ■ aufweist.

(b) Im Falle von Kohlengrus (Schlamm), dessen größte Körner 1 mm dick sind, v/erden die teilweise entwässerten Flocken unvermischt in einer herkömmlichen Korbzentrifuge geschleudert und das entwässerte Produkt wird dann mit dem

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entwässerten, sauberen Überkorn ("7 ¹ mm) zur Erzeugung des Bndproduktes vermischt. Im Gegensatz zum Convertol-Verfahren, wo die Zentrifuge sowohl zur Aufbereitung (durch Absonderung kleinster Teilchen mit einem hohen Aschegehalt) als auch zur Entwässerung verwendet wird, benutzt das er— findungsgemäße Verfahren die Zentrifuge nur zur Entwässerung des aufbereiteten Konzentrats.

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Claims (8)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Aufbereitung \xnä Entwässerung von Peinkohlen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trübe durch Eindicken eines klassierten Kohlenschlam- mes mit einer Teilchengröße von nicht mehr als 1 mm hergestellt wird, worauf die Trübe mit öl vermengt, die ölhaltige Trübe zu einer Feststoffkonsistenz von nicht mehr als 20% verdünnt und einer Flöß- oder Flotationsstufe zugeführt wird, um einen Rückstand und Flocken zu gewinnen, wobei die Flocken teilweise entwässert und gegebenenfalls geschleudert werden und danach mit gereinigtem überkorn von mehr als 1 mm Durchmesser vermischt werden.

2. Verfahren nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet , daß eine Trübe durch Eindicken eines klassierten Kohlenschlammes mit einer Teilchengröße von nicht mehr als 0.5 mm hergestellt wird, worauf die Trübe mit Öl vermengt, die ölhaltige Trübe zu einer Feststoff— konsistenz von nicht mehr als 20/£ verdünnt und danach einer Floß- oder Flotationsstufe zugeführt wird, um einen Rückstand und Flocken zu gewinnen, wobei die Flocken teilweise entwässert und mit gereinigtem Überkorn von mehr als 0.? mm Durchmesser vermischt werden und das Produkt dann schließlich der Entwässerungsstufe zugeführt wird.

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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die entstehenden Flocken zuerst teilweise entwässert und danach in einer herkömmlichen Korbzentrifuge geschleudert werden und daß die entwässerten Flocken schließlich mit Überkorn von mehr als 1 mm ' Durchmesser vermischt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der eingedickte Kohlenschlamm einen Feststoffgehalt von 35 - 40% hat.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Öl im Kohlenschlamm 1-5 Gewichtsprozent, bezogen auf die trockene Kohle, beträgt .

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß man 1-2% eines Ölgemisches von Diesel und/oder ähnlichem Paraffine1 und Teeröl bezogen auf trockene Kohle zur Behandlung des Kohlenschlammes anwendet .

7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Trübe mit Ölen vermischt wird, die aus 1.0 - 1.5 ;< Dieselöl oder einem ähnlichen Paraffinöl

und 0.05 - 0.2 '< Teeröl, bezogen auf das Gewicht der trockenen Kohle, bestehen.

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8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Flocken auf einem gekrümmten feststehenden Drahtsieb mit keilförmigen Maschen teilweise entwässert werden.

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