DE2600674A1

DE2600674A1 - Verfahren zur rueckgewinnung von wasser und kohle aus einer waessrigen aufschlaemmung von kohle- und aschepartikeln

Info

Publication number: DE2600674A1
Application number: DE19762600674
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: American Minechem Corp
Current assignee: American Minechem Corp
Priority date: 1975-01-13
Filing date: 1976-01-09
Publication date: 1976-07-15
Also published as: CA1050179A; AU1010476A; GB1507601A

Description

DIPL.-ING. PETER-C. SROKA
PATENTANWALT

4 DÜSSELDORF 11 dominikanerstr.37, postfach728

Telefon (0211)574022

telegr. patentbrydges düsseldorf

7. Januar 1976 1-4619 - 14/13

American Minechem Corporation Coraopolis, Pennsylvania 1510B

Verfahren zur Rückgewinnung von Wasser und Kohle aus einer wässrigen Aufschlämmung von Kohle- und Aschepartikeln

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung von -.fässer und Kohle aus einer wässrigen Aufschlämmung von feinen und feinsten Kohle- und Aschepartikeln, und zwar insbesondere zur Rückgewinnung von Wasser und Kohle aus dem Unterwasser eines Kohlewaschprozesses, um z.B. das zurückgewonnene Wasser wieder dem Kohlewaschprozeß zuführen zu können.

Anlagen zur Herstellung oder Aufbereitung von Kohle benötigen große Wassermengen, um feine und feinste Kohlepartikel aus der Kohle zu entfernen. Die Abwässer oder Unterwässer enthalten nach der Waschbehandlung üblicherweise 5 - 15% Feststoffe (Kohle und Asche) mit einer Partikelgröße im Bereich von 150 Mikron und weniger (entsprechend 100 Mesh-Tyler). Das Unterwasser wird üblicherweise durch Zusatz von beispielsweise Stärke oder Polyakrylamid in einem Eindicker einer Ausflockbehandlung unterworfen. In dem Eindicker wird der Feststoff-

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gehalt des Unterwassers üblicherweise auf etwa 50% erhöht, und es wird Wasser zur Rückführung in den Kohlewaschprozeß zurückgewonnen.

Das eingedickte Unterwasser wird dann im allgemeinen einem Absetzbecken oder Schlammteich zugeführt, in dem sich die Feststoffe absetzen, so daß das gereinigte Oberwasser wieder dem Kohlewaschprozeß zugeführt werden kann. Derartige Absetzbecken oder Schlämmt eiche sind ,jedoch relativ aufwendig in der Konstruktion und Unterhaltung. Häufig steht im Bereich der Kohlewaschanlage nicht genug Land bzw. Raum zur Verfügung, so daß das Unterwasser z.B. über größere Distanzen zu einem Absetzbecken oder Schlammteich gepumpt werden muß, was sowohl in konstruktiver als auch in wirtschaftlicher Hinsicht außerordentlich aufwendig ist. Aber auch dann, wenn im Bereich der Kohlenwaschanlage genügend Raum zur Verfügung steht, ist es häufig aufgrund bestehender Gesetze zur Verhinderung der Umweltverschmutzung schwierig und aufwendig, derartige Absetzbecken oder Schlammteiche anzulegen und unter Berücksichtigung der jeweiligen gesetzlichen Erfordernisse zu betreiben. Eine permanente Benutzung derartiger Absetzbecken oder Schlammteiche führt jedoch zu weiteren technischen und wirtschaftlichen Problemen hinsichtlich der Weiterbehandlung der Ablagerungen bzw. des Sediments. Derartige Sahlammteiche oder Absetzbecken führen auch dazu, daß die in dem eingedickten Unterwasser vorhandene Kohle verlorengeht.

In neuerer Zeit sind verschiedene Verfahren zur Wiedergewinnung der Kohle aus einem derartigen Unterwasser vorgeschlagen worden. Eines dieser Verfa-hren zur Kohlerückgewinnung ist in der US-PS 3 665 066 beschrieben. Anstatt einer Ausflockungsbehandlung in einem Eindicker wird ein Kohlenwasserstoff, beispielsweise Kerosin oder leichtes Brennöl, dem Unterwasser in Mengen von etwa 2-10 Gew.-% zugesetzt, und zwar bezogen auf den Feststoffgehalt in dem Unterwasser. Das Gemisch wird dann mittels üblicher Anlagen bzw. Apparate umgerührt. Die Kohlenstoff partikel, die gegenüber Wasser lyophob und gegenüber dem Kohlenwasserstoff lyophil sind, werden bevorzugt

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von dem Kohlenwasserstoff benetzt und verbinden sich zu entwässerten größeren Aggloineraten, die im allgemeinen Durchmesser bis zu einem Millimeter haben, während die anderen Feststoffe, die gegenüber Wasser Ιλ^ορΜΙ sind, im Wasser in Suspension bleiben. Die Kohlenstoffagglomerate werden dann von dem Wasser und der Asche in einem üblichen Abscheider, beispielsweise Elutriator, Zyklon oder Spiralabscheider, abgeschieden und die abgetrennten Agglomerate werden dann in einem geeigneten Gerät agglomeriert, wobei größere Kohlepartikel als Impf partikel benutzt werden. Die diesem bekannten Verfahren anhaftende Schwierigkeit bestellt darin, daß das behandelte Wasser anschließend noch etwa 1. - 5% Feststoffe enthält und daher nicht erneut in der Kohlenwaschanlage eingesetzt werden kann. Das Abwasser oder Unterwasser wird daher weiterhin dem Schlammteich oder Absetzbecken zugeführt, wo die Feststoffe sich absetzen, so daß erst anschließend das Wasser wieder verwendet oder alternativ, unter Berücksichtigung der jeweiligen gesetzlichen Bestimmungen, in Flüsse oder Kanäle abgelassen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber den bekannten Verfahren verbessertes Verfahren zu schaffen, wobei es insbesondere darum geht, das Verfahren so zu gestalten, daß auf Schlammteiche oder Absetzbecken vollständig verzichtet werden kann, und daß das wiedergewonnene Wasser trotz Fehlens derartiger Schlammteiche oder Absetzbecken wieder in einer Kohlenwaschanlage verwendet werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren soll weiterhin die Möglichkeit eröffnen, feine und feinste Kohlepartikeln aus bereits vorhandenen Schlammteichen oder Absetzbecken wiederzugewinnen, wobei es darum geht, den Rückgewinnungsprozeß zu optimieren und die die Umgebung belastenden und sonstige Risikofälle darstellenden Umstände der zahlreichen vorhandenen Schlammteiche oder Absetzbecken auszuschalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß

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a) der wässrigen Aufschlämmung von Kohle- und Aschepartikeln zur Bildung eines ersten Gemisches eine gegenüber Wasser und Asche lyophobe und gegenüber Kohle lyophile Flüssigkeit zugesetzt wird,

b) daß dieses erste Gemisch zum Zwecke der Agglomerierung der Kohlepartikel umgerührt wird,

c) daß die agglomerierten Kohlepartikel aus diesem ersten Gemisch abgeschieden werden, um einen im wesentlichen Nichtkohlen-Schlamm zu bilden,

d) daß anschließend diesem Nichtkohlen-Schlamm zur Eildung eines zweiten Gemisches ein gegenüber Wasser lyophobes und gegenüber Asche lyophiles Flockungsmittel zugesetzt wird,

e) daß man die aus diesem zweiten Gemisch ausgeflockten Feststoffe ausfällt, um aus diesem zweiten Gemisch das V/asser abzuscheiden, und

f) daß die ausgeflockten Feststoffe aus dem zweiten Gemisch abgetrennt werden, um eine im wesentlichen feststofffreie wässrige Lösung zu erhalten.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Rückgewinnung' von Wasser als auch von Kohle aus einer wässrigen Aufschlämmung von feinen und feinsten Kohle- und Aschepartikel wird somit zur Bildung eines ersten Gemisches eine gegenüber Wasser und Asche lyophobe und gegenüber Kohle lyophile Flüssigkeit zugesetzt, und dieses erste Gemisch wird in Bewegung gesetzt bzw. umgerührt, um die feinen Kohlepartikel zu gröberen Partikeln zu agglomerieren. Die agglomerierte Kohle wird dann aus dem ersten Gemisch abgeschieden, um einen wässrigen Nichtkohlen-Schlamm zu erhalten, der im wesentlichen frei von Kohlepartikeln und lyophober Flüssigkeit ist.

Diesem wässrigen Nichtkohlen-Schlamm wird dann zur Bildung eines zweiten Gemisches ein Flockungsmittel zugesetzt, das gegenüber Wasser lyophob und gegenüber Asche lyophil ist. Dieses lyophobe Flockungsmittel hat vorzugsweise ein Molekulargewicht über 100 000, vorzugsweise über'1 000 000 und insbesondere zwischen 3 000 000 und 15 000 000. Die aus dem zweiten

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Gemisch ausgeflockten Feststoffe werden dann ausgefällt bzw. niedergeschlagen, um das in diesem zweiten Gemisch vorhandene Wasser abzuscheiden und wieder einer Kohlenwaschanlage zuführen zu können. Die ausgeflockten Feststoffe werden dann aus der zweiten Mischung abgeschieden, um eine im wesentlichen feststoffreie wässrige Lösung zu erhalten. Daraufhin werden die abgeschiedenen ausgeflockten Feststoffe vorzugsweise entwässert und in der im folgenden beschriebenen Weise pelletisiert.

Das erfindungsgemäße Verfahren gibt in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, eine Kohlenwaschanlage in einem geschlossenen System zu betreiben, so daß nur verhältnismäßig kleine Mengen an zusätzlichem Frischwasser für den kontinuierlichen Betrieb der Kohlenwaschanlage benötigt werden. Dieser Vorteil läßt sich dadurch erreichen, daß erfindungsgemäß das aus dem wässrigen Nichtkohlen-Schlamm abgeschiedene Vasser wieder der Kohlenwaschanlage zugeführt wird, wobei vorzugsweise auch die feststoffreie wässrige Lösung dem zweiten Gemisch oder der Kohlenwaschanlage selbst wieder zugeführt v/erden kann. Wenn die feststoffreie wässrige Lösung größere Mengen Flockungsmittel enthält, wird dieses Flockungsmittel vorzugsweise in der Ausfällstufe wieder verwendet; das von der feststofffreien wässrigen Lösung stammende Wasser wird während dieses Ausflockungs- bzw. Ausfällprozesses gereinigt, von dem zweiten Gemisch getrennt und wieder der Kohlenwaschanlage zugeführt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich optimale Ergebnisse auch dann erzielen, wenn Kohle aus bereits vorhandenen Schlammteichen bzw. Absetzbecken wiedergewonnen werden soll. Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren Aufschlämmungen, deren Feststoff konzentrat ion einen sehr weiten Bereich umfaßt zu guten Ergebnissen führt, lassen sich ausgezeichnete Wirkungsgrade bei Feststoffgehalten von 5-40 Gew.-%, insbesondere 20 - 25 Gew.-%, erzielen. Eine von einer Kohlenwaschanlage kommende wässrige Aufschlämmung hat üblicherweise einen

relativ niedrigen Feststoffgehalt von beispielsweise 5 Andererseits steht in vorhandenen Schlammteichen oder Absetzbecken eine wässrige Aufschlämmung von feinen Kohle- und Aschepartikel mit einem verhältnismäßig hohen Feststoffgehalt, d.h. mindestens etwa 50 Gew.-/£, zur Verfügung. Durch Vermischen dieser wässrigen Aufschlämmung mit hohem Feststoffgehalt mit einer wässrigen Aufschlämmung mit niedrigerem Feststoffgehalt in den geeigneten Verhältnissen, läßt sich der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Verfahrens optimieren, so daß einerseits vorhandene Schlammteiche oder Absetzbecken beseitigt und andererseits die in diesen Schlammteichen oder Absetzbecken vorhandenen Kohlepartikel wiedergewonnen werden können.

Die aus dem ersten Gemisch abgeschiedene Kohle läßt sich in bestimmten Fällen direkt in dieser Form weiterverwenden. Die agglomerierten Kohlepartikel v/erden jedoch vorzugsweise zu größeren und dichteren Kohlepartikel pelletisiert, die einer allgemeineren Verwendung zugeführt werden können. Der Pelletisierprozeß kann beispielsweise in der in der US-PS 3 665 beschriebenen Weise erfolgen. Der Pelletesierprozeß findet jedoch vorzugsweise in der Weise statt, daß den abgeschiedenen agglomerierten Kohlepartikeln ein Bindemittel, etwa ein schwerer Kohlenwasserstoff, zugeführt wird, der gegenüber Wasser lyophob und gegenüber Kohle lyophil ist, so daß ein drittes Gemisch entsteht, welches zur Entwässerung und Pelletisierung der agglomerierten Kohlepartikel umgerührt wird.

Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von zwei bevorzugten Ausführungsformen für die Durchführung des Verfahrens.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Arbeitsschaubild des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Rückgewinnung von

' Wasser und Kohle aus einem Kohlebehandlungsunterwasser mittels Zweistufen-Feststoffabtrennung, und

Fig. 2 in schematischer Darstellung ein Arbeitsschaubild einer abgewandelten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Rückgewinnung von Wasser und Kohle aus einem Kohlebehandlungsunterwasser mittels Zweistufen-Feststoffabtrennung.

Fig. 1 zeigt in Form eines Arbeitsschaubildes eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Rückgewinnung von Wasser und Kohle aus dem Unterwasser bzw. Unterlauf einer Kohlenwaschanlage. Eine in typischer Weise einen verhältnismäßig geringen Feststoffgehalt, beispielsweise 5 - 15% Feststoffe, enthaltende wässrige Aufschlämmung von feinen und feinsten Kohlepartikeln und Aschepartikeln strömt, von einer Kohlenwaschanlage kommend, durch eine Leitung. Bei den Aschepartikeln handelt es sich um feinste Teilchen aus im wesentlichen nicht kohlestoffhaltigem Material, welches in Kohle vorhanden ist, und zwar um ein Material, das beim Verbrennen von Kohle im allgemeinen als Asche und nicht als volatile Substanz anfällt. Die wässrige Kohleaufschlämmung wird vorzugsweise mit einer Kohle und Kichtkohle-Substanzen enthaltenden wässrigen Aufschlämmung 11 gemischt, die einen verhältnismäßig hohen Feststoffgehalt von mindestens etwa 50% Feststoffen hat, wobei es sich bei diesen Feststoffen um die Ablagerung eines vorhandenen Absetzbeckens handelt, das sich in der Nähe der Kohlenwaschanlage befindet. Das Gemisch aus den beiden Aufschlämmungen 10 und 11 bildet eine aufbereitbare wässrige Aufschlämmung 12, die vorzugsweise zwischen etwa 5-50 Gew.-9a, insbesondere 20 - 25 Gew.-%, Kohle- und Aschepartikel enthält.

Der wässrigen Aufschlämmung 12 wird zur Bildung eines ersten Gemisches am Einlaß zu dem Rührwerk 13 eine Flüssigkeit 14 zugesetzt, die gegenüber Wasser und den Aschepartikeln lyophob und gegenüber den Kohlepartikeln lyophil ist. Der Begriff "lyophob" bedeutet in diesem Zusammenhang, daß in einem disper-

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sen System eine ausgeprägte Affinität (Benetzbarkeit) zwischen einer dispersen Komponente und dem Dispersionsmedium und/oder einer anderen dispersen Komponente vorhanden ist. Beispiele dafür sind Leim und Wasser, Gummi und Benzol. Der Begriff "lyophil" hat in diesem Zusammenhang die Bedeutung, daß in einem dispersen System im wesentlichen keine Affinität (Benetzbarkeit) zwischen einer dispersen Komponente und dem Dispersionsmedium und/oder einer anderen dispersen Komponente vorhanden ist. Beispiele dafür sind kolloidale "Lösungen" von Metallen.

Als lyophobe Flüssigkeit 14 sind insbesondere Kohlenwasserstoff zusammensetzungen wie leichtes Brennöl und Kerosin geeignet. Andere geeignete Stoffe sind Kreosot, gefiltertes Anthrazenöl, hydriertes gefiltertes Anthrazenöl, Schmieröl, beispielsweise SAE-20, und chloriertes Biphenyl. Schwerere Kohlenwasserstofflüssigkeiten wie etwa schweres Petroleum und Steinkohlenteer lassen sich in bestimmten Fällen auch verwenden, obwohl derartige schwerere Kohlenwasserstoffe weniger geeignet sind. Schwere Kohlenwasserstofflüssigkeiten enthalten üblicherweise auch Gruppen, die sowohl gegenüber. Aschepartikeln als auch gegenüber Kohlenstoff partikel lyophil sind, so daß der Umfang der Trennung von Kohlepartikeln und Aschepartikeln nicht in der erfindungsgemäß bevorzugten Größenordnung liegt.

Die lyophobe Flüssigkeit 14 wird in abgemessenen Mengen zugesetzt, um die Agglomeration der Kohlepartikeln in der im folgenden beschriebenen Weise zu steuern. Die Flüssigkeit 14 wird vorzugsweise in Mengen von etwa 2-10 Gew.-?6, insbesondere etwa 3-7 Gew.-%, zugesetzt, und zwar bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der wässrigen Aufschlämmung 12, um eine hohe Ausbeute bzw. Rückgewinnung beispielsweise in der Größe von 88 - 98?a zu erhalten. Geringere Mengen von beispielsweise 1 Qev.-% und größere Mengen bis zu 30 Gew.~% oder mehr können unter bestimmten Umständen zugesetzt werden, obwohl derartige geringere oder größere Zusätze einerseits nicht zu einer

ausreichenden Agglomeration und Bindung der Kohlepartikeln .und andererseits zu einer Verschwendung von hoch raffiniertem Petroleum oder Steinkohlenteer führen.

Das erste Gemisch aus der wässrigen Aufschlämmung 12 und der lyophoben Flüssigkeit 14 wird in dem Rührwerk 13 umgerührt. Bei dem Rührwerk 13 kann es sich um irgendeine geeignete Rühranlage handeln, beispielsweise um einen modifizierten Turbinen-, Platten- oder Flügelradmischer. Bei der Rühranlage 13 handelt es sich vorzugsweise um einen insbesondere zylindrischen Behälter, der mit einem am Boden des Behälters angeordneten Flügelrad 13A versehen ist, beispielsweise eine Premier Mill.

Die Kohlepartikel werden während des Umrührens in dem Rührwerk

13 von der lyophoben Flüssigkeit 14 benetzt, die vorzugsweise nicht mischbar mit Wasser ist und die feinen Kohlepartikeln werden zu größeren Partikeln agglomeriert. Die Größe dieser Agglomerate hängt in erster Linie von dem Anteil der der wässrigen Aufschlämmung 12 zugesetzten lyophoben Flüssigkeit

14 ab; bei den bevorzugten Zusatzmengen von 2-10 Gew.-^ haben die Agglomerate typische Größen von etwa 1-2 mm. Die für die Agglomeration benötigte Zeit hängt im allgemeinen von dem Ausmaß der Turbulenz oder des Umrührens ab, wobei kürzere Agglomerationszeiten Hand in Hand gehen mit höheren Rührwerksgeschwindigkeiten. Während des Umrührens verändert sich das Gemisch von einer schwarzen Farbe, die einer wässrigen Aufschlämmung von Kohle zugeordnet ist, zu einer helleren Farbe, die einer wässrigen Ascheaufschlämmung zugeordnet ist. Die Farbänderung erfolgt etwa bei der Hälfte der Zeit, die für eine wirksame Agglomeration der Kohlenstoffpartikel benötigt wird. Die Kohleagglomerate, die mit der lyophoben Flüssigkeit imprägniert sind, die im allgemeinen eine geringere Dichte hat als Wasser, haben die Neigung, in dem ersten Gemisch zur Oberfläche zu flotieren.

Das agglomerierte erste Gemisch 15 wird dann in einen Abschei-

- ίο -

der 15 gepumpt, in dem die Kohleagglomerate von dem Wasser und den Aschepartikeln aufgrund unterschiedlicher Größe und/oder Dichte abgetrennt werden. Bei dem Abscheider 16 handelt es sich vorzugsweise um ein Sieb geeigneter Masctengröße, beispielsweise 100 - 200 Mesli-Tyler, wie es von DSM NV Vedernaldse Staatsmijnen hergestellt wird. Es lassen sich jedoch auch andere im Har.r3.el befindliche Sortiergeräte verwenden, wie beispielsweise Schlämmapparate, Zyklone oder Schneckentrieure. Die Agglomerate können alternativ auch in einem Flotier -Sinkbehälter abgetrennt werden, aus dem die Kohleagglomerate, die die Neigung zum Flotieren haben, mittels eines rotierenden Paddels über einen Überlauf abgestreift werden, während das Wasser und die nicht agglomerierten Aschepartikel, welche die Neigung haben sich abzusetzen, durch den Boden des Behälters in Form eines nicht kohlehaltigen Schlammes 24 entfernt werden, der im wesentlichen frei von Kohlepartikeln und lyophoter Jlüssigkeit ist.

Die abgetrennten, aus den Kohlenpartikeln entstandenen Agglomerate 17 können dann in einer Entwässerungsanlage 18, beispielsweise einer Zentrifuge, v/eiterbehandelt werden, um das an den Agglomeraten absorbierte Wasser abzuscheiden. Das abgetrennte Wasser 19 kann dann vorzugsweise wieder zurückgeführt und mit der lyophoben flüssigkeit vermischt werden. Die Entwässerungsanlage 18 ist jedoch dann nicht notv/endig, wenn die Agglomerate getrocknet und in einer solchen Form verwendet werden; die Entwässerungsanlage 18 ist im allgemeinen auch dann nicht unbedingt notwendig, wenn die Agglomerate in der im folgenden beschriebenen Weise pelletisiert werden.

Die Kohleagglomerate 17 oder 20 können in der dann jeweils vorliegenden Form verwendet v/erden. Die Kohleagglomerate 17 oder 20 werden jedoch vorzugsweise zu einer Teilchengröße von 1,27 - 19 mm Durchmesser pelletisiert, so daß sie einer allgemeineren Verwendung zugeführt werden können. Das Pelletisieren wird vorzugsweise in der Weise durchgeführt, daß die Kohleagglomerate 20 einem Pelletizer 21 zugeführt werden,

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beispielsweise einer von der Firma Dravo hergestellten 39-Inch-Pelletisieranlage. Eine Bindeflüssigkeit 22 wird den Kohleagglomeraten 20 entweder vorher zugemischt oder direkt der Pelletisieranlage oder einer Mischtrommel zugeführt. Als Bindeflüssigkeiten eignen sich für diesen Zweck insbesondere schwere Kohlenwasserstoffe wie Koksofenteer, Ölschieferrohöl, Rohöl oder schweres Brennöl, z.B. Bunker G, das zur Erhöhung der Fließfähigkeit vorzugsweise auf eine Temperatur von beispielsweise 100° C vorerwärmt wird. Die Bindeflüssigkeit muß in der Lage sein, ein koherentes Pelletisierprodukt zu schaffen, in dem die Kohleagglomerate mit ausreichender Festigkeit miteinander verbunden sind, um eine weitere mechanische Aufbereitung und Behandlung dieser Kohlestücke ohne \tfesehtliches Zerbröckeln dieser Stücke zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, das Pelletisierprodukt 23 anschließend beispielsweise bei etwa 100° C in einem Ofen zu trocknen, um das Bindemittel an und innerhalb der Agglomerate abbinden zu lassen bzw. zu verfestigen. Der Bindeflüssigkeit 22 kann vorzugsweise ein Beschleuniger zugesetzt sein, um das Abbinden des Bindemittels zu beschleunigen und/ oder bei niedrigeren Temperaturen durchzuführen.

Die Stückgröße des pelletisieren Kohlenproduktes 23 wird in erster Linie durch die Menge des zugesetzten Bindemittels 22 bestimmt, durch die Rotationsgeschwindigkeit der Pelletisier, scheibe und die Verweilzeit der einzelnen Partikel innerhalb des Pelletisieren. Die Bindeflüssigkeit wird vorzugsweise in Mengen von 5-25 Gew.-%, bezogen auf die Kohlenagglomerate 20, zugesetzt, wobei bei den höheren Zusätzen bessere Pelletisiereffekte auftreten.' Die Verweilzeit innerhalb des Pelletisiergerätes 21 beträgt vorzugsweise 10 min. bei einer Rotationsgeschwindigkeit zwischen etwa 10 und 2o U/min.. Die Größe und die Dichte der Pellets kann durch Zugabe von Kristallisationskernen gesteuert werden, und zwar in der in der US-PS 3 665 066 beschriebenen Weise. Ein derartiges Impfen ist jedoch nicht besonders vorteilhaft, da die Kohlenkerne im allgemeinen einen höheren Aschegehalt haben als die Kohleagglome-

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merate, so daß dadurch der Kohlenstoffgehalt des resultierenden Pelletisierproduktes 23 reduziert wird. Durch den Pelletisiervorgang wird ein Pelletisierprodukt im wesentlichen in der Größenordnung von 1,27 - 19,0 mm Durchmesser erhalten.

In der Zwischenzeit wird der von dem Abscheider 16 stammende Nichtkohlen-Schlamm 24 durch eine geeignete Leitung einem Eindicker 25 zugeführt. Der Schlamm 24 ist ein im wesentlichen von Kohlenpartikel und lyophober Flüssigkeit 14 freier wässriger Schlamm, der jedoch noch etwa 10 Gew.-?o Feststoffe meistens in Form von Aschepartikeln enthält.

Der Nichtkohlen-Schlamm 24 wird am Einlaß des Eindickers 25 zur Bildung eines zweiten Gemisches mit einer Flockungsmittellösung 26 vermischt, deren Flockungsmittel gegenüber Wasser lyophob und gegenüber Asche lyophil ist. Für diesen Zweck geeignete Flockungsmittel sind hochmolekulare Polyakrylamide (CH₂CH CONH₂) , Polyäthylenoxyde (OCH₂CH₂) , Polyäthylenimine (CH₂ CH₂ NH)_n, Polyvinylprolidone (C₆H₉ NO)_n, Polysaccharide (CgH^₀Of-)n und Copolymere und Mischungen dieser Polymere mit verschiedenen Seiten- und Endgruppen, mit einem Molekulargewicht über 100 000. Derartige hochmolekulare Polymere haben vorzugsweise ein Molekulargewicht über 1 000 000, insbesondere zwischen 3 000 000 und 15 000 000, wobei ein Molekulargewicht von 9 000 000 das Optimum darstellt. Es können jedoch auch hochmolekulare Polymere mit einem Molekulargewicht bis zu . 20 000 000 oder mehr benutzt werden; Polymere mit derartig übermäßig hohen Molekulargewichten sind jedoch nicht besonders vorteilhaft, da sie teuer in der Herstellung sind und bei der Flockung auch nicht zu Verweilzeiten führen, die zu einem zurückgewonnenen Wasser hoher Klarheit führen. Zur Herstellung der Flockungsmittellösung 26 können die in der folgenden Tabelle 1 aufgeführten, im Handel erhältlichen Flockungsmittel benutzt werden.

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- 13 Tabelle 1

Hersteller

Allied Colloids Allied Colloids Allied Colloids Allied Colloids Allied Colloids Allied Colloids Allied Colloids Allied Colloids Allied Colloids Allied Colloids Allied Colloids Allied Colloids Allied Colloids Allied Colloids Badisehe-Anilin-Badische-Anilin-Badische-Anilin-Stockhausen Stockhausen Stockhausen Stockhausen Hercules Powder Hercules Powder Hercules Powder NaI c ο NaI c ο NaIc ο Nalco Nalco Nalco Nalco Nalco American Cyanamid American Cj^anamid American Cyanamid American Cyanamid Dow Chemical Dow Chemical Dow Chemical I.

I.

.C · L.

Soda Soda Soda

B
B
B
B

,T, .T, .T₁ .T₁ Warenname des Flockungsmittels

Grade) Polyflok 91APA Grade) Polyflok 93APA Grade) Polyflok 95APA Grade) Polyflok 63 AP/W Grade) Polyflok 13CL

Filtaflok 25 AP

Magnafloc R155

Magnafloc R156

Magnafloc R270

Magnafloc R140

Magnafloc LT22

Magnafloc LT24

Magnafloc LT

Magnafloc LT26 Fabrik AG Sedipur TF Fabrik AG Sedipur LK4O11 Fabrik AG Sedipur LK4034

Praestol 444K

Praestol 114

Praestol 115

Praestol 2850

Hercofloc

Hereofloc

Hercofloc

Nalfloc N603

NaIfloc N610

Nalfloc N671

Nalfloc N672

Nalfloc N673

Nalfloc A373

Nalfloc Δ375

Nalfloc A378

Superfloc 500 Series

Superfloc 800 Series

Superfloc

Superfloc 521

Purifloc C31

Purifloc C32

Separan AP273

C.110

B.T, B.T. B.T, B.T, B.T.I.

A.110	PWG
A. 130	PViG
Ac 150	PWG
A.100	PWG
A.110	PWG)
A. 130
A.150
N. 100

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Derartige lyophobe Flockungsmittel sind meistens anionisch; es stehen jedoch auch kationische Flockungsmittel zur Verfügung, die in bestimmten Fällen vorzugsweise als Alternative oder als Ergänzung zu anionischen Flockungsmittel verwendet werden können. Anionische Flockungsmittel sind im allgemeinen nicht zum Ausflocken von sehr kleinen Partikeln geeignet, die im allgemeinen eine negative Oberflächenladung tragen, während kationische oder positiv geladene Flockungsmittel in der Lage sind, die Oberflächenladung derartiger kleinster Partikel zu neutralisieren, so daß sich höhere Ablagerungsraten erreichen lassen und auch Wasser höherer Klarheit wiedergewonnen wird. Kationische Flockungsmittel sind jedoch im allgemeinen sehr ■Leuer, el ε die Substanzen, die άεζν. "benötigt werden, das Poljmier kationisch zu machen, im allgemeinen kostspieliger sind. Kationische Flockungsmittel scheinen auch nicht so wirkungsvoll beim Ausflocken von größeren Partikeln zu sein, da ketioKische Flockungsmittel im allgemeinen ein niedrigeres Molekulargewicht haben als anionische Flockungsmittel. Kationische Flockungsmittel lassen sich auch schlechter lösen, so daß die Herstellung der Flockungsmittellösung erschwert wird. Darüber hinaus können auch in bestimmten E'ällen nichtionische Flockungsmittel mit hohen Molekulargewicht verwendet werden, wenn die Zusammensetzung und die Art der Aschepartikeln es erlaubt.

Das lyophobe Flockungsmittel 26 wird vorzugsweise unter Anwendung bekannter Verfahren in verdünnter Lösung hergestellt,, Bei der Herstellung geht es darum, das lyophobe Flockungsmittel, das in Form eines trockenen Pulvers vorliegt, in Wasser zu dispergieren, ohne daß Pulveragglomerate gebildet werden und ohne Degradation der hochmolekularen Polymere, die gegen Scherkräfte empfindlich sind. Ein Mischen von Hand ist nicht vorteilhaft, da dafür viel Zeit und Sorgfalt aufgewandt werden muß, um die Bildung von gelatinösen Klumpen oder Agglomeraten zu verhindern, die für das weitere Verfahren unwirksam und Ausschuß sind,, Die Flockungsmittelösung wird vorzugsweise mechanisch cnsrgenweise in großen Misch- und

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Lagertanks, hergestellt. Die Flockungsmittellösung wird in den Mischtank unter Verwendung einer Mutterdispersion hergestellt. Die Herstellung erfolgt vorzugsweise in der Weise, daß in den Mischtank zuerst solange Wasser eingefüllt wird, bis das eigentliche Rührwerk bedeckt ist. Danach werden das Wasser und das Flockungsmittelpulver gleichzeitig dispergiert und dem Mischtank durch ein Dispergiergerät, beispielsweise einen Bretby Autex Disperser, zugeführt, der das Flockungsmittelpulver zu einem gut strömungsfähigen dünnen Wasserstroni dispergiert. Wenn dem Kischtank durch das Dispergiergerät eine bestimmte Menge Flockungsmittelpulver zugeführt worden ist, wird der Mischtank weiter mit Wasser gefüllt, bis die erwünschte Verdünnung des Flockungsmittels in der Lösung erreicht ist'. Danach wird das Umrühren mit dem Rührwerk fortgesetzt bis das Flockungsmittelpulver ausreichend in dem Wasser gelöst ist. Wenn von dem Tank ein Signal kommt, welches anzeigt, daß sich in dem Vorratstank nur noch eine geringere Menge der Flockungsmittelösung befindet, wird die vorbereitete Charge aus dem Mischtank in den Vorratstank entleert, und der Herstellungszyklus kann wieder in dem Mischtank durchgeführt \tferden. Die Verdünnung des Flockungsmittels in der Lösung wird dadurch automatisch gesteuert, und es braucht nur darauf geachtet zv. v^rerden, daß sich in einem dem Mischtank zugeordneten Vorratsbehälter stets eine ausreichende Menge des Flockungsmittelpulvers befindet.

Die loyphobe Flockungsmittellösung wird dem im wesentlichen Nichtkohlen-Schlamm 24 in abgemessenen Mengen von weniger als 0,2 Gew.-$> zugeführt, vorzugsweise in Mengen zwischen 0,001 - 0,1 Gew.-%, und zwar bezogen auf den Feststoffgehalt (Trockengewicht) in dem Schlamm 24. Um eine Ablagerung der ausgeflockten Feststoffe zu erhalten, ist ein gründliches Vermischen der Flockungsmittellösung mit dem Nichtkohlen-Schlamm erforderlich, wobei jedoch das Vermischen gewöhnlich das Ausüben von Scherkräften auf die Polymermoleküle mittels eines ' Rührwerkes erfördert, wodurch das Polymer gebrochen oder abgebaut werden. Das lyophobe Flockungsmittel wird dem

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Nichtkohlen-Gchlamm 24 daher vorzugsweise am Einlaß des E'indickers 25 zugeführt, wo ohne Verwendung eines Rührwerkes eine hohe Turbulenz herrscht. Der turbulente Zustand bewirkt eine bessere Verteilung des Flockungsmittels innerhalb des Schlamms und führt zu einem maximalen Oberflächenkontakt mit den in dem Schlamm vorhandenen Feinstoffen. Das gründliche Vermischen des Flockungsmittels kann dadurch erreicht werden, daß die Flockungsmittellösung dem Nichtkohlen-Schlamm 24 durch mehrere gleichmäßig verteilte Einlasse zugesetzt wird, und zwar, falls möglich, insbesondere an verschiedenen Punkten entlang der Leitung, durch die der Schlamm 24 dem Eindicker 25 zugeführt wird. Ein gründliches Durchmischen kann auch dadurch erreicht werden, daß die Flockungsmittellösung in einen kaskadenförmig geführten Nichtkohlen-Schlamm eingesprüht wird, oder indem die Flockungsmittellösung in den Nichtkohlen-Schlamm an verschiedenen Punkten eingespritzt wird, wenn der Schlamm durch einen mit Umlenk- oder Staublechen versehenen Waschbehälter strömt.

Die Menge des dem Nichtkohlen-Schlamm 24 zugeführten lyophoben Flockungsmittels wird einmal durch den Umfang der Verdünnung des Flockungsmitteipulvers in der Lösung und zum anderen durch die Menge der dem Schlamm zugesetzten Flockungsmittellösung gesteuert. Das Flockungsmittel muß den Schlamm in einer ausreichenden Menge zugesetzt werden, so daß lyophobe Flocken gebildet werden können, ohne daß es jedoch zu einer unwirtschaftlichen Überdosierung kommt; der Flockungsmittelzusatz in einem bestimmten Umfang und mit einer bestimmten Geschwindigkeit ist direkt abhängig von der Feststoffkonzentration in dem Nichtkohlen-Schlamm 24, wobei diese Konzentration sich während des Verfahrensablaufes in größerem Umfang verändern kann. Das Flockungsmittel wird demgemäß mit einer hohen Verdünnung in Wasser gelöst (üblicherweise 0,05 Gew.-%) und dem Schlamm werden große Mengen der Flockungsmittellösung zugeführt (0,4 1 je Tonne Trockengewicht) an aufzubereitenden Feststoffen, so daß die Dosierung mit großer Genauigkeit in Abhängigkeit von Veränderungen der Feststoffkonzentration in dem

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Schlamm 24 gesteuert und. angepaßt werden kann.

Um den Flockungsmittelsusatz genau zu steuern, müssen sowohl die Strömungsgeschwindigkeit als auch die Feststoffkonzentration des Schlamms 24 gemessen werden, und das Ausmaß der Feststoffzufuhr vom Eindicker 25 muß kontinuierlich berechnet werden. Die Strömungsgeschwindigkeit des Schlamms wird vorzugsweise automatisch und kontinuierlich mit einem üblichen Magnetflußmesser gemessen, und die Feststoffkonzentration des Schlamms wird vorzugsweise automatisch und kontinuierlich mit einem Dichtemesser gemessen, der kontinuierlich das spezifische Gewicht des Schlamms ermittelt. Da davon ausgegangen werden kann, daß das spezifische Gewicht des Wassers und der Feststoffe konstant bleibt, läßt sich die Feststoffkonzentration des Schlammes und damit auch die dem Eindicker 25 zuströmende Feststoffmenge berechnen. Die lyophobe Flockungsmittellösung 26 kann dann mit unterschiedlichen Mengen automatisch dem Nichtkohlen-Schlamm 24 zugemessen werden, indem eine in der Leistung veränderliche Pumpe benutzt wird, die von einem elektrischen Signal gesteuert wird, das proportional der errechneten, dem Eindicker zufließenden Feststoffmenge ist, oder indem ein Servoventil geöffnet oder geschlossen wird, das von einem elektrischen Signal gesteuert wird, .das proportional der Differenz zwischen der gemessenen Strömungsgeschwindigkeit der Flockungsmittellösung und der notwendigen Strömungsgeschwindigkeit ist, und zwar in Abhängigkeit von der errechneten Feststoffströmung in den Eindicker.

Nachdem die lyophobe Flockungsmittellösung 26 gleichmäßig zur Bildung eines zweiten Gemisches in dem Nichtkohlen-Schlamm verteilt worden ist, wird dieses zweite Gemisch vorzugsweise zentral einem üblichen Eindicker 25 zugeführt. Die ausgeflockten Feststoffe lagern sich am Boden des Eindickers 25 ab, während die ausgeflockten Partikel, die gegenüber Wasser lyophob sind, kontinuierlich Wasser ausschwitzen. Das Ausmaß und die Geschwindigkeit des Niederschlages bzw. der Ablagerung

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:.zl in erster Linie abhängig von dem Molekulargewicht des riockungspolymers und von dem prozentualen Verhältnis von Flockungsmittel zu vorhandenen Feststoffen. Das Gemisch irird vorzugsweise von einem motorgetriebenen Rührwerk 25A, beispielsweise mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 1 oder 2 U/min., umgerührt, um absorbiertes Wasser um und zwischen den ausgeflockten Feststoffen freizusetzen und die Freisetzung von Wasser aus den lyophoben Flocken zu unterstützen, indem der Druck der Flocken gegeneinander erhöht wird. Auf diese Weise wird am Kopf des Eindickers 25 eine im wesentliche klare Wasserschicht gebildet, die über den Überlauf 27 von dem zweiten Gemisch abgetrennt wird. Dieses wiedergewonnene Wasser 28 wird dann zum Zwecke einer weiteren Verwendung durch ein geeignetes Leitungssystem wieder einer Kohlenwaschanlage zugeführt. Obwohl das Wasser 28 in bestimmten Fällen noch trübe sein kann, ist es dennoch ausreichend sauber und klar, um als Aufbereitungsvrasser in einer Kohlenwaschanlage benutzt zu werden, da es beispielsweise weniger als Λ% Feststoffe enthält.

Die lyophoben ausgeflockten Feststoffe setzen sich am Boden des Eindickers 2.5 ab, von wo sie als ausgeflockte Feststoffe oder Schlämme 29 ausgetragen werden, die üblicherweise zwischen 35 und 37%i insbesondere 55 - &5%_f Feststoffe enthalten. Die ausgeflockten Feststoffe 29 führen im allgemeinen Wasser mit sich, das auf diese Weise verlorengeht. Der Feststoffgehalt der ausgeflockten Feststoffe oder Schlämme 29 ist direkt abhängig von dem Druck der Feststoffe über und um die Flocken, wenn sie von dem Boden des Eindickers 25 ausgetragen werden, und dieser Feststoffgehalt wird nur in geringem Umfang von anderen Variablen beeinflußt. Der Feststoffgehalt der ausgeflockten Schlämme 29 kann somit im wesentlichen konstant gehalten werden, indem am Auslaß von dem Boden des Eindickers 25 ein Servoventil angeordnet wird, das von einem elektrischen Signal gesteuert wird, welches proportional dem Druck des zweiten Gemisches in dem Eindicker ist. Der Druck des zweiten Gemisches wird vorzugsweise von einem üblichen Druckmeßgerät

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geraessen, das seitlich in den Eindicker 25 eingeführt ist.

Die ausgeflockten Schlämme 29 bilden im allgemeinen ein Feststoffgemisch gleichmäßiger Zusammensetzung und können in dieser Form weiterbehandelt werden. Die ausgeflockten Schlämme 29 können vorzugsweise sowohl in fester als auch in aufgeschlämrnter Form einem Pelletiser 30 zugeführt werden, in dem die Feststoffe entwässert und gleichzeitig pelletisiert werden. Bei dem Pelletiser 30 kann es sich um jedes im Handel erhältliche und für den vorliegenden Zweck geeignete Pelletisiergerät handeln. Bei dem Pelletiser 30 handelt es sich vorzugsweise um einen horizontalen Trommelpelletiser wie beispielsweise einem Y-Pelletiser, oder um einen zylindrischen Pelletiser. In dem Pelletiser werden die ausgeflockten Feststoffe zu lyophoben Pellets geformt, die leicht handhabbar sind und die den Anforderungen genügen, die beim Bau von Abfallbeseitigungsanlagen gefordert werden. Die Pellets und das Wasser verlassen den Pelletiser über ein Sieb 31, durch das die Pellets von dem Wasser abgeschieden werden, welches eine von Feststoffen im wesentlichen freie wässrige Lösung 33 bildet. Die pelletisieren Abgänge 32 haben im wesentlichen die Form von kugelförmigen Pellets mit einem Feuchtigkeitsgehalt von gewöhnlich 20 - 35 Gew.-% und einer Größe zwischen 6,35 - 19,0 mm.

In bestimmten Fällen ist die wässrige Lösung 33 ausreichend klar und frei von Feststoffen und Flockungsmittel, so daß die Lösung 33 als zurückgewonnenes Wasser wieder zu der Kohlenwaschanlage zurückgeleitet werden kann. Selbst dann, wenn die Dosierung des lyophoben Flockungsmittels 36 sehr genau gesteuert wird, kann es der Fall sein, daß der Anteil des Flockungsmittelüberschusses zur Lösung 33 hoch sein kann. Sowohl aus wirtschaftlichen Gründen als auch zu dem Zweck, den Betrieb der Kohlenwaschanlage möglichst effizient zu gestalten, ist es wünschenswert, dieses Wasser, welches Flockungsmittel enthält, in dem Eindicker wieder zu verwenden. Die wässrige Lösung 33 wird daher vorzugsweise zurück-

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geleitet und mit dem Nichtlcohlen-Sclilamm 24 und/oder der lyophoben Flockungsmittellösung 26 gemischt. Das aus dem zweiten Gemisch in dem Eindicker 25 als Überlaufwasser wiedergewonnene Wasser kann ebenfalls dem weiteren erneuten Betrieb zugeführt werden.

Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform können der Ausflockungsprozeß und der Pelletisierprozeß gleichzeitig in einem Naßpelletisierabscheider oder "Aquapelletiser" durchgeführt werden, wie er beispielsweise von der Firma Ebara-Iiifilco Company Limited, Tokyo/Japan, unter dem Warenzeichen "Dehydrum" vertrieben wird. Der "Dehydrum"-Pelletiser umfaßt einen verhältnismäßig großen horizontalen Drehzylinder mit einem Durchmesser von beispielsweise 2,4 m und einer Länge von 6,7m oder einem Durchmesser von 3,4 m und einer Länge von 9 m, der zwischen 7 und 10 Minuten etwa eine Umdrehung macht. Der Inrienraum eines "Dehydrum"-Pelletisers umfaßt drei Funktionsabschnitte, die als Pelletisier-, Abscheide- und Entwässerungsabschnitte bezeichnet werden. In dem Pelletisierabschnitt wird der Nichtkohlen-Schlamm in der oben beschriebenen Weise durch Zusatz eines lyophoben Flockungsmittels ausgeflockt, und die ausgeflockten Feststoffe werden gleichzeitig durch die mechanische Tauruelaktion, die auf das Gemisch einwirkt, niedergeschlagen, um Pellets aus ausgeflockten Feststoffen in einer Was s er Suspension zu erzeug-ii. Die resultierenden verdichteten kugelförmigen Pellets aus ausgeflocktem Feststoff sind in einer im wesentlichen feststoffreien wässrigen Lösung suspendiert. Im Abscheideabschnitt wird die im wesentlichen klare Wasserlösung intermittierend durch eine in der Zylinderwand der rotierenden Tromriel angeordnete Löcher ausgetragen, und die klare Wasserlösung kann wieder unter den oben beschriebenen Bedingungen der Kohlenwaschanlage oder dem wässrigen Nichtkohlen-Schlamm 24 zugeleitet werden. Die lyophoben Pellets werden durch einen internen Schneckenförderer dem abschließenden Entwässerungsabschnitt zugeführt. In dem Entwässerungsabschnitt werden die lyophoben Pellets weiter entwässert und verlassen den ⁿDehydrum"-Pelletiser als Kuchen-

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pellets mit einem niedrigen Wassergehalt, beispielsweise einem Wassergehalt von 35 Gew.-$. Bei einem "Dehydrum"-Pelletiser v/erden somit in einer zylinderförmigen Vorrichtung gleichzeitig das lyophobe Flockungsmittel zugeführt, die au?- geflockten Peststoffe niedergeschlagen und die ausgeflockten Feststoffe abgetrennt.

Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Wiedergewinnung von Wasser und Kohle aus einem Kohlebehandlungsunterwasser. Die Verfahrensweise gemäß Fig. 2 entspricht der an Hand von Fig. 1 beschriebenen Verfahrensweise soweit es das Abscheiden und das Pelletisieren der Kohlepartikel und den Zusatz der lyophoben Flockungsmittellösung 26 zu dem Ni entkohl en- Schlamm 24 betrifft, um das .?,weite Gemisch zu bilden. Dieses zweite Gemisch wird jedoch einem tiefen konusförmigen Eindicker 25' an Stelle eines üblichen Eindickers 25 mit Rührwerk 25A zugeführt. Der konische Eindicker 25' ist ein Absetzbehälter mit konischer Form von beispielsweise 4 m im Durchmesser und einer wesentlich geringeren Absetzfläche als ein üblicher Eindicker. Die Form und die Tiefe des konischen Eindickers 25' führt zu einem größeren hydrostatischen Druck auf die von dem Boden des Eindickers ausgetragenen ausgeflockten Feststoffe, so daß der Feststoffgehalt der ausgeflockten Schlämme oder Abgänge erhöht wird, so daß eine folgende Entwässerungsanlage fortfallen kann. In dem konischen Eindicker 25' wird ein Rührwerk 25A¹ verwendet, um die ausgeflockten Feststoffe langsam umzurühren, wodurch die lyophobe Aktion der Flocken unterstützt wird, und wodurch das absorbierte Wasser in die Lage versetzt wird, aus dem Raum um die Flocken und zwischen den Flocken zu entweichen.

Die ausgeflockten Feststoffe werden von dem konischen Eindicker 25' vorzugsweise direkt einem Flüssigkeitsauslauf 34 zugeführt, in dem das von den ausgeflockten Feststoffen mitgeführte freie Wasser abgeschieden werden kann. Ein derartiger Flüssigkeitsauslauf 34 ist in der US-PS 3 423 313 beschrieben. Der Auslauf hat einen durchlässigen oder perforierten Leitungs-

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abschnitt, durch dessen durchlässige Wand freies Wasser austreten kann. Der durchlässige Leitungsabschnitt ist vorzugsweise von einem Schwingungserzeuger umgeben, durch den die diesen Leitungsabschnitt passierenden Feststoffe in Schwingungen versetzt werden, wodurch das Ausscheiden von mitgeführtem Wasser unterstützt wird. Die hauptsächlich aus Wasser bestehende feststoffreie Lösung 33', die vorzugsweise frei von Flockungsmittel und Feinstpartikeln ist, wird von dein Flüssigkeitsauslauf 34 zur Wiederbenutzung der Kohlenwaschanlage zugeführt. Die Lösung 33 kann alternativ in der oben beschriebenen Weise auch wieder dem Nichtkolben-Schlamm 24 und/oder der lyophoben Flockungsmittellösung 26 zugeführt werden, werm die Lösung 33' größere Mengen Flockungsmittel und/oder Feststoffe enthält.

Beim Austreten aus dem mechanischen Eindicker 34 liegen die ausgeflockter Feststoffe 29' gewöhnlich als kuchenähnlicher Festkörper mit einen: ausreichend niedrigen Feuchtigkeitsgehalt von beispielsweise weniger als 40 Gew.-% und einer konstanten Konsistenz vor. Obwohl es nicht notwendig ist, können die ausgeflockten Feststoffe 29' weiter entwässert und in einem Pelletiser 30' aufbereitet werden, um leichter handhab-ar f.· -*^η0£:ΐΏ.£-: 3^?.' "χι fir}.f.l"l'f.r: :.xC vjt rod weiteres Wasser für das gesamte System zurückzugewinnen. Bei dem Pelletiser 30· kann es sich um jeden üblichen für diesen Zweck geeigneten Pelletiser handeln. Der Pelletiser 30' hat vorzugsweise die Form einer horizontalen Trommel, wie sie schematisch in Fig. 2 dargestellt ist. Das aus dem Pelletiser 30' stammende Wasser wird wieder dem zweiten Gemisch in dem Eindicker 25^! zugeführt (wenn das Wasser wesentliche Mengen an Flockungsmittel und/oder Feststoffen enthält) oder der Kohlenwaschanlage (wenn das Wasser im wesentlichen frei von Flockungsmittel und Feststoffen ist).

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Rückgewinnung von Wasser und Kohle aus einer wässrigen Aufschlämmung von Kohle- und Aschepartikeln,
dadurch gekennzeichnet, daß

b) daß dieses erste Gemisch zum-Zwecke der Agglomerierung der Kohlepartikel umgerührt wird,

d) daß anschließend diesem Nichtkohlen-Schlamm zur Bildung eines zweiten Gemisches ein gegenüber Wasser lyophobes und gegenüber Asche lyophiles Flockungsmittel zugesetzt wird,

e) daß man die aus oiesem zweiten Gemisch ausgeflockten
Feststoffe ausfällt, um aus diesem zweiten Gemisch das Wasser abzuscheiden, und

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Flockungsmittel ein Molekulargewicht von mindestens
etwa 100 000 hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Flockungsmittel ein Molekulargewicht von mindestens
etwa 1 000 000 hat.

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4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem zweiten Gemisch abgeschiedene Wasser wieder einem Kohlenwaschprozeß zugeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die feststoffreie wässrige Lösung in das zweite Gemisch zurückgeleitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feststoffreie Wasser wieder dem zweiten Gemisch zugeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Ms 6, dadurch gekennzeichnet, daß den abgeschiedenen agglomerierten Kohlestücken zur Bildung eines dritten Gemisches eine gegenüber Wasser lyophobe und gegenüber Kohle lyophile Bindemittelflüssigkeit zugeführt v/ird, und das dieses dritte Gemisch zur Entwässerung und Pelletisierung der agglomerierten Kohlepartikel umgerührt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die ausgeflockten Feststoffe pelletisiert.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Pelletisieren der ausgeflockten Feststoffe zumindest teilweise gleichzeitig mit dem Ausfällen der ausgeflockten Feststoffe und dem Abscheiden der ausgeflockten Feststoffe in ein und demselben Apparat durchgeführt wird.

10.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausfällen der ausgeflockten Feststoffe zumindest teilweise gleichzeitig mit dem Abscheiden der ausgeflockten Feststoffe in ein und demselben Gerät durchgeführt wird.

11.Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Aufschlämmung aus Kohle- und Aschepartikeln mit einem verhältnismäßig hohen Feststoff-

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gehalt vor Durchführung der weiteren Verfahrensschritte mit einer wässrigen Aufschlämmung aus Kohle- und Aschepartikeln mit einem verhältnismäßig niedrigen Feststoffgehalt vermischt wird.

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