DE2318517A1

DE2318517A1 - METHOD OF SEPARATION OF CONTAMINANT SUBSTANCES

Info

Publication number: DE2318517A1
Application number: DE2318517A
Authority: DE
Inventors: Eke Verschuur
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1972-04-14
Filing date: 1973-04-12
Publication date: 1973-10-31
Also published as: JPS4920003A; AU476532B2; JPS5543393B2; CA978142A; GB1388371A; AU5445873A; ZA732536B; DE2318517C2

Description

Verfahren zur Abtrennung verunreinigender SubstanzenProcess for the separation of contaminating substances

Die Abtrennung von festen, verunreinigenden Substanzen aus Materialien diverser Art wird in der Praxis in großem Umfang durchgeführt, Beispiele dafür sind die Abtrennung von Gangart von Kohle, von Überkorn von Kohlefeinem für Hochöfen, sowie Konzentration von Erzen. Dafür werden die verschiedensten ürennmethoden angewandt, in der Hauptsache beruhend auf Unterschieden im spezifischen Gewicht und/oder in den Oberflächeneigenschaften der aufzutrennenden Materialien. Bach einem bekannten Verfahren geschieht die Auftrennung durch selektive Agglomerierung mit einem Bindemittel aus einer Suspension von feinteiligen Feststoffgemischen in einer Flüssigkeit, Die selektive Agglomerierung wird erreicht durch entsprechende Auswahl des Bindemittels und gegebenenfalls dem Zusatz von Konditionierungsmittel wie oberflächenaktiven Substanzen. Das Bindemittel sollte vorzugsweise die OberflächeThe separation of solid, contaminating substances from materials of various kinds is carried out on a large scale in practice Extent carried out, examples of this are the separation of gangue from coal, from oversized grain from coal fines for blast furnaces, as well as concentration of ores. The most varied of training methods are used for this, mainly based on differences in the specific weight and / or in the surface properties of the materials to be separated. Bach a known process happens the separation by selective agglomeration with a binder from a Suspension of finely divided solid mixtures in a liquid, The selective agglomeration is achieved by appropriate selection of the binder and, if necessary, the Addition of conditioning agents such as surface-active substances. The binder should preferably be the surface

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der suspendierten Teilchen benetzen und sie zusammenbinden, zu- ' mindest zeitweise, zu Agglomeraten, die sich leicht aus der Flüssigkeit abtrennen lassen. Diese Flüssigkeit enthält das verunreinigende Material, welches nicht gebunden wird durch das Bindemittel, Im Falle der Aufarbeitung von Kohlefraktionen von der Gangart werden die Feststoffe in Wasser suspendiert^ wenn erforderlich nach dem Aufmahlen auf entsprechende Korngröße, z.B. bis zu 1 mm. Diese Suspension wird unter turbulenten Strömungsbedingungen mit einem öligen Material,' wie Heizöl, Bitumen, Naphtha, Kohlenteer und dergleichen, in Berührung gebracht. Diese Stoffe verdrängen das Wasser von den Kohleteilchen, nicht jedoch von der Gangart, Abhängig von den Konzentrationen, dem Bindemittel und den Fließbedingungen, kann man verschiedene Arten von Agglomeraten erhalten und zwar zwischen lose gebundenen, voluminösen Stoffen, bis zu harten Pellets. Es wurde experimentell festgestellt, daß eine vollständige Abtrennung der Feststoffe aus dem verunreinigten Material oder zumindest die Abtrennung eines gewünschten Ausmaßes für die angestrebte Reinheit nicht.immer erreicht werden kann, insbesondere in Fällen, wo ein hoher Anteil an verunreinigenden Substanzen vorhanden ist» So führt beispielsweise ein hoher Aschengehalt in Kohlen zu einer mäßigen Agglomerierung und die gebildeten Agglomerate enthalten noch ungebührliche Anteile an Asche. Die Erfindung betrifft nun die Lösung der damit zusammenhängenden Probleme.of the suspended particles and bind them together to- ' at least temporarily, to agglomerates that can easily be separated from the liquid. This liquid contains that contaminating material, which is not bound by the binding agent, in the case of the processing of coal fractions the solids of the gangue are suspended in water if necessary after grinding to the appropriate grain size, e.g. up to 1 mm. This suspension is under turbulent Flow conditions brought into contact with an oily material such as fuel oil, bitumen, naphtha, coal tar and the like. These substances displace the water from the coal particles, but not from the gangue, depending on the concentrations, the binder and the flow conditions, different types of agglomerates can be obtained, between loosely bound, voluminous materials, up to hard pellets. It got experimental found that a complete separation of the solids from the contaminated material or at least the Separation of a desired extent for the desired purity cannot always be achieved, especially in cases where there is a high proportion of polluting substances »For example, a high ash content in coals leads to this to moderate agglomeration and the agglomerates formed still contain undue proportions of ash. The invention relates to now the solution to the related problems.

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Abtrennung von Feststoffen aus verunreinigtem Material durch selektive Agglomerierung mit einem Bindemittel aus einer Suspension der feinteiligen Feststoffgemische in einer Flüssigkeit, wobeiThe invention thus relates to a method for separating solids from contaminated material by selective means Agglomeration with a binder from a suspension of the finely divided solid mixture in a liquid, wherein

a) die Suspension durch eine Zone unter turbulenter Strömung mit dem Bindemittel geführt wird,a) the suspension is passed through a zone under turbulent flow with the binding agent,

b) die gebildeten Agglomerate von der restlichen Suspension des feinverteilten verunreinigten Materials abgetrennt undb) the agglomerates formed from the remaining suspension separated the finely divided contaminated material and

c) ein Teil der abgetrennten Agglomerate wieder aufgemahlen und in· die Zone a rückgeführt wird.c) some of the agglomerates which have been separated off are ground up again and returned to zone a.

'Die Agglomerierzone kann ein gerührter Behälter oder eine'The agglomeration zone can be a stirred container or a

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Pelletisiervorrichtung mit rotierendem Zylinder bekannter Art sein. In letzterem Fall erhält man Pellets mehr oder weniger gleichmäßiger Größe.Pelletizing device with rotating cylinder of known type be. In the latter case, pellets of a more or less uniform size are obtained.

Wegen des großen Anteils von verunreinigendem Material . oder dessen Art werden in erster Linie mäßige Agglomerate erhalten, wenn nicht spezielle Maßnahmen angewandt werden. Die Bildung von Agglomeraten besserer Art wird begünstigt, wenn kleine Agglomerate oder Stückchen der Agglomerate der gewünschten Struktur in der Agglomerierzone anwesend sind, die als Keime für den Agglomerierprozess wirken können. Bindemittel und Feststoffe werden an diesen Keimen abgeschieden. Das Agglomerierverfahren schreitet fort in geregelterer Weise und führt zu festen Pellets mit niederen Gehalten an Verunreinigungen.Because of the large amount of contaminating material. or its type, primarily moderate agglomerates are obtained, unless special measures are applied. The formation of agglomerates of a better kind is favored when small agglomerates or pieces of agglomerates of the desired structure are present in the agglomerating zone, which act as seeds can act for the agglomeration process. Binding agents and solids are deposited on these germs. The agglomeration process progresses in a more regulated manner and results in solid pellets with low levels of impurities.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsg-emäßen Verfahrens ist die Verringerung des Anteils an verunreinigendem Material in der Suspension innerhalb der Agglomerierzone aufgrund der Tatsache, daß das rückgeleitete Material im wesentlichen frei von verunreinigendem Material ist. Es wurde darauf bereits hingewiesen, daß die Hauptursache für schlechte Agglomeration die Anwesenheit von verunreinigendem Material ist. Es hängt ab von dem Mengenanteil und/oder dem Anteil an verunreinigendem Material, welchen Teil der Agglomerate man zurückführt. Ein Anteil zwischen -10$ und 5O°/o wird im allgemeinen bevorzugt. Das aufgemahlene Material, welches rückgeleitet werden soll, kann eine Korngröße zwischen 0,01 und. 0,5 mm besitzen. Das Fließen des rückzuleitenden Materials wird verbessert durch Zugabe von etwas Flüssigkeit.Another advantage of the method according to the invention is the reduction in the proportion of contaminating material in the suspension within the agglomeration zone due to the fact that the returned material is essentially free of contaminating material. It has already been pointed out that the main cause of poor agglomeration is the presence of contaminating material. It depends on the proportion and / or the proportion of contaminating material which part of the agglomerates is returned. An amount between $ -10 and 50% is generally preferred. The ground material that is to be returned can have a grain size between 0.01 and. 0.5 mm. The flow of the material to be returned is improved by adding some liquid.

Das erfindungsgemäße Verfahren last sich besonders anwenden auf die Auftrennung von Kohle aus einer wässrigen Suspension enthaltend Gangart als Verunreinigung und zwar mit einem Kohlenwasserstoff oder einem Gemisch von-Kohlenwasserstoffen als Bindemittel. Im Bergbau erhält man große Mengen an feinen Kohlenfraktionen, verunreinigt mit Gangart und sehr oft auch mit Ton«The method according to the invention can be used in particular on the separation of coal from an aqueous suspension containing gangue as an impurity, namely with a hydrocarbon or a mixture of hydrocarbons as binders. In mining, large amounts of fine coal fractions are obtained, contaminated with gait and very often with clay "

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Die Anwendung des .erfindungsgemäßen Verfahrens führt zu einer wesentlichen Anreicherung der Kohle· Darüberhinaus sind die sehr feinen Kohlenteilchen zu größeren Teilchen zusammengebunden und lassen sich daher leichter handhaben. Darüberhinaus ist das erfindungsgemäße Verfahren auch anwendbar auf verunreinigte Kohlen in Form von Stückgut mit größeren Abmessungen, wie man es z.B. erhält aus der Flotation zur Entfernung von grober Gangart. Die stückige Kohle wirft zuerst aufgemahlen und die feinen leuchen dann in Viasser suspensiert. .The application of the method according to the invention leads to a substantial enrichment of the coal · In addition, the very fine coal particles are bound together to form larger particles and are therefore easier to handle. In addition, the method according to the invention can also be used on contaminated coals in the form of piece goods with larger dimensions, as obtained e.g. from flotation to remove coarse gait. The lumpy coal is first ground up and thrown the fine glow is then suspended in Viasser. .

Das erfindungsgemäße Vorfahren ist für die verschiedensten' Trennverfahren für feinteilige Feststoffe von verunreinigenden Materialien anwendbar, z.B. für die Wiedergewinnung von Koks aus "Dolochar", für die Anreicherung von Koks für Anwendung in Blashochöfen, für die Herstellung von schwefelarmen Kohlensorten, für die Anreicherung von Erzen und die Auftrennung von Eisenteilchen aus Staub, v/ie sie in Stahlverhütungsverfahren anfallen.The inventive method is suitable for a wide variety of ' Separation process for finely divided solids from contaminating materials can be used, e.g. for the recovery of coke from "Dolochar", for the enrichment of coke for use in Blow blast furnaces, for the production of low-sulfur types of coal, for the enrichment of ores and the separation of iron particles from dust, v / ie them in steel prevention processes attack.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand des Fließschemas weiter erläutert.The method according to the invention is explained further on the basis of the flow diagram.

/ Die Agglomerierζone 1 kann, wie bereits erwähnt, ein mit Rührer versehenes Gefäß oder ein drehender Pelletisiersylinder oder dergleichen sein. Die Einspeisung von Suspension und Bindemittel erfolgt bei 2 bzw. 3, ausgetragen wird über 4 eine Masse enthaltend Agglomerate in der Flüssigkeit mit suspendiex*"'· tem, verunreinigendem Material. Diese Masse gelangt in den Abscheider 7, aus dem Flüssigkeit 6 mit suspendiertem, verunreinigendem Material und Agglomerat 7 .ausgetragen werden. Der Agglomeratstrom 7 wird aufgeteilt in die Agglomerate 9 und den Nebenstrom 8, der über die Zerkleinerungsvorrichtung 11, gegebenenfalls unter Zusatz von etwas■gereinigter Flüssigkeit 10 zur Erleichterung des Transports, rückgespeist wird 12./ The Agglomerierζone 1 can, as already mentioned, a with A vessel equipped with a stirrer or a rotating pelletizing cylinder or the like. The suspension and binding agent are fed in at 2 and 3, respectively, and are discharged via 4 one Mass containing agglomerates in the liquid with suspendiex * "'· tem, contaminating material. This mass gets into the separator 7, from which liquid 6 with suspended, contaminating material and agglomerate 7. Are discharged. Of the Agglomerate stream 7 is divided into agglomerates 9 and the Bypass stream 8, which via the comminution device 11, if necessary with the addition of some ■ purified liquid 10 to facilitate transport, it is fed back 12.

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Beispiel; 200 g "Dolochar¹¹ (das ist ein 1:1-G-emisch von Koka und Gangart oder Asche) wurde aufgemahlen in Gegenwart' von 500 g Wasser in einer Kugelmühle während 1/2 h. Die Masse wurde dann einem Pelletisierer zugeführt und zusammen mit 100 g Bindemittel (Bunkerö'l C) weiterverarbeitet, lfach Rühren während 15 min erhielt man lose Agglomerate, die von dem aschehaltigen V/asser abgesiebt, werden können - Siebgröße 0,25mm Etwa 400 g feuchte Agglomerate wurden erhalten, enthaltend 36 Gew.-^ Asche (berechnet auf öl- und v/asserfrei). 100 g dieser feuchten Agglomerate wurden mit 200 g gemahlenen Dolochar in 500 g Wasser und 100 g Bindemittel pelletisiert, Bach 15 min Rühren erhielt man nach dem Absieben 320 g kleine Pellets (1-2 mm),, enthaltend 24 Gew.-^ Asche und 5 Gew.-$ Wasser. 160 g dieser Pellets wurden aufgemahlen mit 200 g Dolochar in 100 g Wasser während 1,5 h. Die Masse wurde mit 100 g Bindemittel pelletisiert. Nach 15 min Rühren erhielt man'.nach dem Absieben Pellets,3-5 mm, enthaltend 16 Gew«-?& Asche und 3 Gew.-^ Wasser, Example; 200 g of "Dolochar ¹¹ (that is a 1: 1 mixture of coca and gangue or ash) was ground up in the presence of 500 g of water in a ball mill for 1/2 hour. The mass was then fed to a pelletizer and combined further processed with 100 g of binder (bunker oil C), stirring once for 15 min. loose agglomerates were obtained, which can be sieved from the ash-containing water - sieve size 0.25 mm. Approx. 400 g of moist agglomerates were obtained, containing 36% by weight. - ^ Ash (calculated to be oil and water-free). 100 g of these moist agglomerates were pelletized with 200 g of ground Dolochar in 500 g of water and 100 g of binding agent, after stirring for 15 minutes, 320 g of small pellets were obtained after sieving (1 -2 mm), containing 24% by weight of ash and 5% by weight of water. 160 g of these pellets were ground with 200 g of Dolochar in 100 g of water for 1.5 hours. The mass was pelletized with 100 g of binder. After stirring for 15 minutes, pellets containing 3-5 mm were obtained after sieving 16% by weight of ash and 3% by weight of water,

Wenn man keine Pellets in obigem Versuch zusetzt, so werden keine Pellets oder Agglomerate gebildet, die sich von dem aschehaltigen Wasser durch Sieben abtrennen ließen.If no pellets are added in the above experiment, no pellets or agglomerates are formed from the ash-containing material Let the water separate by sieving.

Claims

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Claims

1. Process for separating solid contaminating material from valuable material by selective agglomeration with a binder consisting of a suspension of the fine mixture of solids in a liquid, thereby characterized in that the suspension is under turbulent Flow conditions with a binder passed through an agglomeration zone, the agglomerates formed from the rest The suspension of the fine, contaminating substances is separated and a rope of the separated agglomerates is ground up and again is returned to the agglomeration zone,.

2. Method according to claim 1, characterized in that 10 $ - 50% of the agglomerates formed are returned.

Method according to claim 1 or 2. characterized

g e

draws that one is a material with a grain

0.01-0.5mm applies.

k e η η -

4. Application of the method according to claim 1 «4 for the Concentration of dangerous ores or coals under application of a hydrocarbon or hydrocarbon mixture as a binder,

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