DE2220047A1 - Waschwassererklaerung bei aufbereitungsanlagen - Google Patents

Description

• Waschwasserklärung bei Aufbereitungsanlagen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Klären von Waschwasser einer Aufbereitungsanlage. Bisher ist bekannt, das Waschwasser in Eindickern, Pressen 9 Schleudern oder Zentrifugen zu entachläminen. Diese Maschinen sind verhältnismäßig aufwendig und wirtschaftlich nicht in jedem Falle zu vertreten. Es wurde deshalb auch schon vorgeschlagen, Blüssigkeitszyklone zur Klärung des Waschwassers einzusetzen. Ein befriedigender Reinheitsgrad des abfließenden Wassers ließ sich aber in Zyklonen nicht erreichen.
• Aufgabe der Erfindung ist es, die Klärung des Waschwassers in möglichst wenigen Verfahrensschritten durchzuführen und dabei den Reinheitsgrad des gewonnenen Wassers anzuheben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Waschwasser zur Klärung Flockungsinittel zugeführt werden und daß die Abtrennung der Feststoffe in einem Zyklon erfolgt, wobei die Einlaufgeschwindigkeit des Waschwassers in den Zyklon so niedrig gehalten ist, daß die von den Flockungsmitteln gebildeten Agglomerate nicht zerstört werden. Das Flockungsmittel wird dem Waschwasser vor Eintritt in den Zyklon zugegeben. Es kann aber auch vorzugsweise bei hoher Agglomerationsgeschwindigkeit der Feststoffe direkt in den Zyklon eingeführt und erst hier mit dem Waschwasser vermischt werden. Durch Agglomeration der vorhandenen Feststoffe mit Hilfe des Blockungsmittels wird der Abscheidewirkungsgrad des Zyklons (berechnet aus Feststoffgehalt des Zulaufwassers bezogen auf Feststoffgehalt des abfließenden Wassers) erhöht. Mit Begrenzung der Einlaufgeschwindigkeit des Waschwassers in den Zyklon bleiben die Agglomerate stabil.
• Zweckmäßig wird bei vorgegebenen geometrischen Abmessungen des Zyklons die Einlaufgeschwindigkeit des Waschwassers durch Regulierung des Zulauf druckes des Waschwassers über regelbare Strömungswiderstände in Zulaufleitung, Feststoffaustrag und Klarwasserabzug des Zyklons eingestellt.
• Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Zyklon mit einem Zulaufdruck bis 1 atü zu betreiben. Eine optimale Wirkung in Bezug auf Stabilität der Agglomerate und hinsichtlich des Abscheidewirkungsgrades des Zyklons wird erfindungsgemäß dann erzielt, wenn der Zulaufdruck etwa 0,7 atü beträgt.
• Um die Reaktion der Slockungsmittel im Waschwasser möglichst günstig zur Wirkung kommen zu lassen, wird das Waschwasser zweckmäßig vor Zugabe der Flockungsmittel durch einen Vorabscheidezyklon geleitet, um das Waschwasser von mitgeführtem gröberen Gutteilchen zu befreien. In Abhängigkeit von der Kornzusammensetzung des zu verarbeitenden Produktes kann es aber ohne Verwendung eines Vorabscheidezyklons in gleicher Weise zweckmäßig sein, daß aus dem Zyklon strömende Klärwasser in einen Eindicker zu leiten und hinter dessen Überlauf als Reinwasser abzuziehen.
• In Ausgestaltung der erfindung ist vorgesehen, daß die feststoffe aus dem Zyklon auf eine Entwässerungseinrichtung ausgetragen werden und daß das sich im Eindicker absetzende Feingut auf die von den Feststoffen des Zyklons in der Ent wässerungseinrichtung gebildete ganz oder teilweise entwässerte Schicht aufgegeben werden. Bei der Entwässerung macht sich die durch Zugabe des Flockungsinittels erreichte Agglomeration der Fest stoffe hinsichtlich der zur Entwässerung der Feststoffe benötigten Zeit sehr vorteilhaft bemerkbar. Erfindungsgemäß werden die Feststoffteilchen der Entwässerungseinrichtung so zugeführt, daß das grobere Out als Filterschicht für das zu entwässernde Feingut wirken kann. Die Aufgabe des Feingutes erfolgt deshalb erst dann, wenn die von den groberen Feinstoffen gebildete Schicht ganz, zumindestens aber teilweise entwässert ist.
• Bei Verwendung eines Vorabscheidezyklons in der Anlage ist es mit gleichem Ziel bei der Entwässerung wreckmäßig das im Vorabscheidezyklon abgeschiedene Grobgut auf das Entwässerungssieb vor den Feststoffen aus dem Zyklon aufzugeben.
• Auch in diesem Falle wirkt das vorentwässerte gröbere Gut als Filter für die feineren Feststoffe.
• Zur Entlastung der Entwässerungseinrichtung wird in weiterer Ausgestaltung der erfindung vorgeschlagen, daß das aus dem Eindicker abgezogene Feingut vor Aufgabe in die Entwässerungseinrichtung einem Zyklon zugeführt wird.
• Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in einer Finrichtung vorgesehen, die einen Flüssigkeitszyklon aufweist, an den eine Zulaufleitung für Waschwasser tangential angeschlossen ist und der mit einem regulierbaren Feststoffaustrag in der Zyklonsitze und einem regulierbaren Klarwasserabzug in der Decke des Zyklons versehen ist, wobei in die Zulaufleitung oder in den Zyklon ein Förderrohr für Flockungsinittel mündet und vor der Mündungsstelle eine Druck-Reguliereinrichtung eingesetzt ist. Durch Regelung des Zulaufdruckes wird die Einlaufgeschwindigkeit des Taschwassers in den Zyklon gesteuert. Als Druck-Reguliereinrichtung ist z.B. ein xrosselventil Zwe ckmäßig, durch dessen Einstellung in Abhängigkeit von den Strömungswiderständen in Klarwasserabzug und Feststoffoustrag die w.inlaufgeschwindigkeit des Waschwassers gedrosselt wird. Um die von den Flockungsmitteln gebildeten Agglomerate stabil zu halten, wird der Zulaufuck vorteilhaft so abgestimmt, daß er in Grenzen bis 1 atü bleibt und optimal etwa 0,7 atü beträgt. Der Druck in der Zulaufleitung kann aber auch durch Einstellen der Druckhöhe zwischen 5:faschwasserpumpe und Zykloneinlauf in Verbindung mit regulierbarem Festatoffaustrag und regulierbarem Klarwasserabzug geregelt werden.
• Vorteilhaft ist zur Vorreinigung des Waschwassers in die Zulaufleitung vor der Mündungsstelle des Förderrohres ein Vorabscheidezyklon eingesetzt, in den eine an der Waschwasserpumpe angeschlossene Druckleitung tangential mündet. Je nach Feststoffzusammensetzung im Waschwasser kann es aber auch zweckmäßig sein, daß der Klarwasserabzug des Zyklons mit dem Einlauf eines Eindickers verbunden ist.
• Es ist in weiterer Ausgestaltung erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Feststoffaustrag des Zyklons mit einer Aufgabe öffnung einer Entwässerungseinri-chtung verbunden ist und daß der Feingutabzug des Eindickers in der ntwässerungseinrichtung oberhalb der von den Feststoffen des Zyklons gebildetenganz oder teilweise entwässerten Schicht mündet. Ist ein Vorabscheidezyklon in der Anlage eingebaut, so mündet vorteilhaft der Grobgutaustrag dieses Zyklons in der Entwässerungseinrichtung in GutstromrichXtung vor der Aufgabeöffnung für den Feststoffaustrag des Flüssigkeitszyklons.
• Eine weitere Ausgestaltung der Finrichtung-zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gegeben, daß der Feingutaustrag des ;eindickers tangential an einen Zyklon angeschlossen ist und der Feststoffaustrag des Zyklons in der Entwässerungseinrichtung oberhalb der von den Feststoffen des Flüssigkeitszyklons gebildeten ganz oder teilweise entwässerten Schicht mündet.
• Die bevorzugte Ausbildung der erfinderischen Einrichtung wird anhand schematischer Beispiele näher erläutert.
• Die Figuren zeigen im einzelnen: Fig. 1 : eine Einrichtueg gemäß der Erfindung mit Zyklon und vorgeschaltetem Vorabsche iderzyklon Fig. 2 : eine Einrichtung mit Zyklon und nachgeschaltetem Eindicker Fig. 3 : eine kombinierte Einrichtung Die Einrichtung gemäß Fig. 1 weist einen ersten Flüssigkeitszyklon 1 und einen Vorabscheidezyklon 2 auf, In den Vorabscheidezyklon 2 mündet tangential eine Druckleitung 3 einer Waschwasserpumpe 4, die das Waschwasser aus einem Sumpfbehälter 5 absaugt. Der Einlauf des Waschwassers in den Sumpfbehälter 5 ist in der Figur 1 mit 6 bezeichnet kus dem Vorabscheidezyklon 2 ist zentral nach oben eine Zulaufleitung 7 herausgeführt, die tangential an den Flüssigkeitszyklon 1 angeschlossen ist. Die Zulaufleitung ist mit einer Druck-Reguliereinrichtung 8 versehen. Vor Eintritt des Waschwassers in den Flüssigkeitazyklon 1 mündet in die Zulaufleitung 7 ein Förderrohr 9 für Blockungsmittel. Von der Mündungsstelle des Förderrohres aus wird d Wasser intensiv mit Flockungsmittel durchmischt, so daß die im Waschwasser vorhandenen Feststoffe agglomerieren. Abweichend vom gezeigten Beispiel kann bei hoher Agglomerationsgeschwindigkeit der Feststoffe das Förderrohr auch direkt in den Flüssigkeitszyklon 1 eingeführt werden. Um die Agglomerate im Waschwasser stabil zu halten, ist mit der Druck-Reguliereiurichtung 8 in Verbindung mit einer Regelung der Strömungswiderstände in Klarwasserabzug 10 und Feststoffsustrag 13 des Flüssigkeitszyklons 1 die Zulaufgeschwindigkeit des Waschwassers in den Zyklon 1 auf niedrige Werte einstellbar.
• Im Flüssigkeitszyklon 1 werden die Agglomerationsprodukte an den Wänden des Zyklons abgeschieden und nach unten ausgetragen. Das Klarwasser sammelt sich im Zentrum des Zyklonwirbels und strömt nach oben über den Klarwasserabzug 10 aus dem Zyklon 1 ab.
• Die in beiden Zyklonen abgeschiedenen Feststoffe werden auf ein hatwässerungssieb 11 aufgegeben. Dabei mündet ein Grobgutsustrag 12 des Vorabscheidezyklons 2 soweit vor dem eststoffaustrag 13 des Flüssigkeitszyklons 1, daß das Grobgut für die aus dem Flüssigkeitszyklon 1 ausgeschiedenen Feststoffe eine breits vorentwässerte Filterschicht bildet.
• Das entwässerte Material wird vom Entwässerungssieb auf eine Halde 14 abgeworfen. Die Lauge fließt zurück in den Sumpfbehälter 5.
• Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Hierbei ist der Klarwassersfbzug 10 des Flüssigkeitszyklons 1 mit dem einlauf eines Eindickers 15 verbunden. Das gereinigte Wasser fließt hinter dem Überlauf des Eindickers in einer Leitung 16 ab. Um einen besseren Trenneffekt im Eindicker zu erreichen, ist vorgesehen, außer der Flockungßmittelzugobe vor dem Flüssigkeitzyklon 1 auch hinter dem Flüssigkeitezyklon in den Klarwasserabzug 10 über eine Förderleitung 17 Flockungamittel einzuleiten.
• Die Entwässerung der im Flüssigkeitszyklon 1 und Sindicker 15 abgeschiedenen Feststoffe geschieht in gleicher Weise, wie bereits im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 geschildert. In der Einrichtung müssen allerdings im Sinne der Erfindung zuerst die vom Zyklon 1 über den Beststoffaustrag 13 abgezogenen Feststoffe auf das Entwässerungssieb 11 aufgegehen werden. Das feinere Material aus dem Eindicker 15 wird über einen Feingutaustrag 18 des eindickers in das Entwässerungssieb 11 eingeführt und auf der von den Feststoffen des Zyklons 1 gebildeten ganz oder teilweise entwässerten Schicht abgeworfen.
• Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich zunächst vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 lediglich dadurch, daß an den Feingutaustrag 18 des Eindickers 15 ein weiterer Zyklon 19 angeschlossen ist, von dem die abgeschiedenen Feststoffe in gleicher weise wie vorher vom Eindickc r 15 ?uf die von den Fnststoffen des Flüssigkeitszyklons 1 auf dem Intwässerungssieb 11 gebildete Schicht aufgebrecht werden. Die Zwischenschaltung des Zyklons 19 entlastet vorteilhaft das Entwässerungssieb 11. Bei gleicher Aufgabenmenge auf das Entwässerungssieb 11 kann das Gut trockener abgeführt werden.
• Wahlweise ist aber bei dieser Anlage zusätzlich vorgesehen, das im Eindicker 15 abgeschiedene Feingut zunächst in einen Sumpfbehälter 20 zu leiten und von hier aus in den Zyklon 19 zu drücken. In einer Zuleitung 21 zum Zyklon 19 ist wieder eine Reguliereinrichtung 22 eingesetzt, mit deren Hilfe der Zulaufdruck zum Zyklon 19 gesteuert werden kann.
• In die Zulaufleitung 21 mündet auch eine Förderleitung 23 für die Zugabe von Blockungsmitteln. Mit dieser Maßnahme läßt sich erreichen, daß das vom Zyklon 19 abströmende Wasser nicht in den Sumpfbehälter 5, sondern in den Klarwasserabzug 10, unter Umständen sogar in die Reinwasserleitung 16 fließen kann. Die Mündungsstelle eines entsprechend angelegten Abwasserkanals vom Zyklon 19 in den vom Flüssigkeitszyklon 1 kommenden Klarwasserabzug 10 liegt zweckmäßig vor der Mündungsstelle des Förderrohres 17 für die Zugabe von Flockungsmitteln.
• Falls sich die Kornzusammensetzung der Feststoffe in den Beststoffausträgen des Flüssigkeitszyklons 1 und des Vorabscheidezyklons 2 (Fig. 1), bzw. des Flüssigkeitszyklons 1 und der Findickerspitze 15 (Fig. 2), bzw. des Flüssigkeits-Zyklons 1, der Eindickerspitze 15 und des Zyklons 19 (Fig.3) wesentlich voneinander unterscheidet, kann eine getrennte Entwässerflng der abgeschiedenen Feststoffe erfolgen. ind die Feststoffe sehr feinkörnig, ist es zweckmäßig, statt eines Entwässerungssiebes eine Schlazirnizentrifuge zur Entwässerung einzusetzen.

Claims (15)

Patentanspräche

1. Verfahren zum Klären von Waschwasser einer Aufbereitungsanlage, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß dem Waschwasser Plockungsmittel zugeführt werden, und daß die Äbtrennung der Feststoffe in einem Zyklon erfolgt, wobei die Einlaufgeschwindigkeit des Waschwassers in den Zyklon so niedrig gehalten ist, daß die von den Flockungsmitteln gebildeten Agglomerate nicht zerstört werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e t c hn e tr daß die Einlauige schwinitigkeit des Waschwassers durch Regulierung dea Zulaufdruckes dea Waschwassers über die Strömungswiderstände in Zulaufleitung, Feststoffaus trag und Klarwasserabzug des Zyklons eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e a fl n z | i c hv n e t daß der Zyklon mit einem Zulaufdruck brrr 1 atü betrieben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n s e i c h -n e t, daß der Zulaufdruck etwa 0,7 atü beträgt.

5. Verfahren nach einem der Vorhergehonden Ansprüche, dadurch g e k r, n n z e 1 c h n e t, daß das Wasohwas@er Tor Zugabe der Flockungamittel duroh einen Vorabscheide syklon geleitet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das im Zyklon gewonnene Klerwasser in einen Eindicker geleitet und von desgen Überlauf als Reinwasser abgezogen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die Bestatoffe aus dem Zyklon auf eine Entwässerungseinrichtung ausgetragen werden und daß das sich im Eindicker absetzende Feingut auf die von den Feststoffen des Zyklons in der Entwässerungseinrichtung gebildete ganz oder teilweise entwässerte Schicht aufgegeben wird.

8, Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i o h n e t, daß das im Vorabscheide zyklon abgeschiedene Grobgut auf das Entwä@@erungssieb vor den Feststoffen aus dem Zyklon aufgegeben wird.

9. Verfahran naoh einem der vorhergahenden Ansprüche, daurch g n L e ia n z fl i o h n o t, daß das aus dem Eindicker abgesogene Feingut ver Aufgabe in die Entwässerungseinriohtung eines Zyklon sugeführt wird.

10. Rinriohtung sur Durchführung des Verfehrens nech Anspruch 1 bis 9, g e k e n n s e i c h n e t durch einen Flüssigkeitssyklon (1), as dem eine Zploufleitung (7) für Waschwasser tongontial angeschlo@@en ist und der mit einem regulierbaren Festateffanstrag (13) in der Zyklonspitse und einem regulierbaren Klarw@@@erabsug (10) in der Decke des Zyklons vereshen ist, wobei in die Dul@ufleit@@g (7) oder in den Zyklon (1) ein @@rderzohr (9) für Flockungsmittel mündet und in Strömungsrichtung des Waschwassers gesehen vor der Mündungs stelle des Förderrohre s eine Druck-Regul ier einrichtung (8) eingesetzt ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß in die Zulaufleitung (7)-vor der Mündungsstelle des Förderrohres (9) ein Vorabscheidezyklon (2) eingesetzt ist, in den eine an einer Waschwasserpumpe (4) angeschlossene Druckleitung (3) tangential mündet.

12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß der Klarwasserabzug (10) des Zyklons (1) mit dem Einlauf eines Eindickers (15) verbunden ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß der Beststoffaustrag (13) des Zyklons (1) mit einer Aufgabeöffnung einer Entwässerungseinrichtung (11) verbunden ist und daß der Feingutabzug (18) des Eindickers in der Entwässerungseinrichtung (11) oberhalb der von den Feststoffen des Zyklons gebildeten ganz oder teilweise entwässerten Schicht mündet.

14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Anæprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Grobgutaustrag (12) des Vorabscheiderzyklons (2) an der Entwässerungseinrichtung (11) in Gutstromrichtung vor der Aufgabeöffnung für den Feststoffaustrag (13) des Zyklons (1) angeschlossen ist.

15. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Feingutaustrag (18) des Eindickers tangential an einen Zyklon (19) angeschlossen ist und der Feststoffaustrag des Zyklons (19) in der EntwEsserungseinrichtung ( oberhalb der von den Feststoffen des Zyklons gebildeten ganz oder teilweise entwässerten Schicht mündet.

L e e r s e i t e