DE2629797A1

DE2629797A1 - Verfahren zum befoerdern bzw. transportieren von kohle

Info

Publication number: DE2629797A1
Application number: DE19762629797
Authority: DE
Inventors: Leonard Messer
Original assignee: American Minechem Corp
Current assignee: American Minechem Corp
Priority date: 1975-07-03
Filing date: 1976-07-02
Publication date: 1977-01-27
Also published as: DE2629797B2; AU499255B2; JPS5215072A; AU1560076A; DE2629797C3; JPS5615379B2; ZA763874B; GB1504234A

Description

American Minechem Corporation Corao-polis, Pennsylvania / USA

Verfahren zum Befördern bzw. Transportieren von Kohle

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Transportieren bzw. Fördern von Kohle in einer flüssigen Aufschlämmung.

Kohle wird üblicherweise in einer trockenen partikelförmigen Form gehandhabt und transportiert. Es besteht jedoch ein Bedürfnis, Kohle über große Entfernungen in einfacherer und wirtschaftlicherer Weise zu transportieren. Dieses ist insbesondere dann notwendig, wenn die Kohle von den einsLnen Kohleminen über weite Entfernungen beispielsweise zu Aufbereitungsstatten oder den Verbrauchern gefördert werden müssen.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, verschiedenste Feststoffe in Form von Aufschlämmungen durch Pipelines zu transportieren bzw, zu befördern, siehe beispielsweise ifö-PS'en 3 745 121, 3 7o7 476, 3 264 ό38, 3 2o6 256, 3 19o 7o1, 2 128 913 und 2 o42 428. Das Transportieren von Kohle in Form einer Aufschlämmung ist jedoch bisher in wirtschaftlicher ¥eise nicht durchführbar gewesen. Die Kosten für das erforderliche Malen bzw. Zerkleinern der Kohle in feine Partikel, für das Pumpen der Aufschlämmung über gros-

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se Entfernungen durch Pipelines und für das Wiederaufbereiten der Kohle in ein technisch und wirtschaftlich wiedereinsetzbares Produkt beim Verbraucher, haben dabei im wesentlichen das größte Hindernis dargestellt.

Auch der in verschiedenen Gebieten herrschende Wassermangel hat die Möglichkeit des Transportes der Kohle in Form einer Aufschlämmung beschränkt, da die benötigten Wassermengen ausserordentlich groß sind. So wird im allgemeinen 1 kg Wasser benötigt, um 1 kg Kohle in Form einer Aufschlämmung zu transportieren bzw. zu bewegen. Wenn in Gebiete, in denen Wassermangel herrscht, erst einmal Wasser, beispielsweise ebenfalls durch Pipelines, gefördert werden muß, erhöht dieses den konstruktiven und wirtschaftlichen Aufwand für die Förderung der Kohle in Form einer Aufschlämmung. Es ist bereits vorgeschlagen worden, Erdöl als die Förderflüssigkeit und gegebenenfalls bereits vorhandene Erdöl-Pipelines zu benutzen, aber auch diese Vorschläge haben ihre Grenzen.

Unabhängig davon, ob eine Förderflüssigkeit auf Erdölbasis oder aus Wasser benutzt wird, bestehen beträchtliche Probleme hinsichtlich des Umrührens und der notwendigen Zusätze, durch die eine Ausscheidung bzw. Abtrennung und ein Absetzen verhindert werden sollen; weitere Probleme bestehen hinsichtlich des Transportes der Aufschlämmung. Kohle hat eine größere Dichte als die typischen Träger- bzw. FördeifLüssigkeiten, wie Wasser und Erdöl bzw. Petroleum, und die Kohle hat daher die Neigung, sich am Boden der Pipeline abzusetzen. Um diesem Absetzbestreben entgegenzuwirken, muß die Strömungsgeschwindigkeit ausreichend hoch sein. Alternativ müssen Emulgierungs-, Stabilisierungsoder Agglomerierungsmittel zugesetzt werden, um die Beständigkeit der Suspension beispielsweise durch Herabsetzen der Schüttdichte der Feststoffe zu verbessern. Diese Erfordernisse erhöhen ebenfalls den technischen und wirtschaftlichen Aufwand beim Transport der Kohle. Die Verwendung von Zusätzen kompliziert auch den Prozeß bei der Wiederaufbereitung der Kohle an ihrem

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Bestimmungsort, wobei dadurch auch die aufzubringenden Kosten erhöht werden.

Ein weiteres Problem beim Transport von Kohle in Form einer Aufschlämmung tritt dann auf, wenn die Kohle einen hohen Aschegehalt hat und damit einen relativ niedrigen Heizwert. Bei einem hohen Aschegehalt müssen größere Kohlemengen transportiert werden, um beim Verbraucher eine bestimmte Energiemenge zur Verfügung zu stellen. Hohe Aschegehalte führen auch beim Verbraucher zu hohen Abfallmengen und einer entsprechenden Umweltverschmutzung. Wenn die Kohle einen hohen Feuchtigkeitsgehalt hat, erhöht sich weiterhin der Aufwand beim Transport, wenn Erdöl bzw. Petroleum als Träger- bzw. FörderfLüssigle.t verwendet wird.

Ein weiteres Problem beim Transport von Kohle in Form einer Aufschlämmung besteht darin, daß die Kohleaufschlämmungen durch die Pipeline mit einer Geschwindigkeit gepumpt werden müssen, die über der kritischen Geschwindigkeit liegt, bei der eine Seperation bzw. Abtrennung und ein Absetzen stattfinden. Die spezifische Geschwindigkeit wird durch die vorhandene Pumpkraft bzw. Pumpenergie bestimmt und demzufolge durch den während des Pumpens erzeugten Druckgradienten. Der Druckgradient ist infolge der rauhen, unregelmäßigen Form und die Korngröße der Kohlefeinstoffe im allgemeinen sehr hoch. Je höher der Druckgradient ist, um so geringer ist die Strömungsgeschwindigkeit und die geförderte Kohlemenge bei einer bestimmten eingesetzten Pumpenergiemenge.

Eih weiteres kritisches Problem besteht hinsichtlich des Abriebes und der Abnutzung der Pipelines beim Transport einer Kohleauf schlämmung. Kohleaufsßhlämmungen sind bekannt für ihre abrasiven Eigenschaften. Die Abrasion bzw. der Abrieb resultieren von den scharfen Ecken und Kanten der Kohle- und Nichtkohlepartikel, wobei dieser Abrieb mit erhöhten Strömungsgeschwindigkeiten der Aufschlämmung zunimmt. Nach einer bestimmten

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Zeitdauer macht dieser Abrieb somit einen Austausch der Pipeline erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Schwierigkeiten beim Transport von Kohle in einer flüssigen Aufschlämmung auszuschalten und einen derartigen Kohlentransport in wirtschaftlicher Hinsicht durchführbar zu gestalten.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren sollen die Ausrüstungsund Energiekosten auf ein Minimum gebracht werden, die zum Pumpen von Kohle über große Entfernungen aufgebracht werden müssen. Es besteht weiterhin die Aufgabe, die Transportgeschwindigkeiten zu erhöhen, wobei gleichzeitig die Abrasions- bzw. Abriebswirkungen im Bereich der Pipelinewandungen wesentlich herabgesetzt werden sollen.

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

A) feine Kohle- und Aschepartikel in V/asser dispergiert, um eine erste wässrige Aufschlämmung zu bilden;

B) zur Bildung einer Mischung der wässrigen Aufschlämmung aus feinen Kohle- und Aschepartikeln eine Flüssigkeit zusetzt, die gegenüber Wasser und Asche lyophob und gegenüber Kohle lyophil ist;

C) die rüschung zum Agglomerieren der feinen Kohlepartikel umrührt;

D) die agglomerierten feinen Kohlepartikel aus der Mischung ausscheidet;

E) die agglomerierten ausgeschiedenen feinen Kohlepartikel in einer Förderflüssigkeit dispergiert, um eine zweite beförderbare Aufschlämmung zu bilden;

P) einen Strom dieser zweiten Aufschlämmung einer Pumpaktion aussetzt, um die Kohle von einer Stelle zu einer anderen Stelle zu transportieren; und

Ci) anschließend die agglomerierten feinen Kohlepartikel von der zweiten Aufschlämmung abtrennt.

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Das erfindungsgemäße Verfahren ist in optimaler föeise zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe geeignet. ;Jo wird für das erfindungsgemäße Transport- bzw. Beförderungsverfahren eine beträchtlich reduzierte Pumpleistung benötigt, wobei auch die Abrasion bzw. der Abrieb irn Bereich der Pipelines wesentlich herabgesetzt wird. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Aufbereitung wird auch die Menge, die transportiert werden muß, um bei einem bestimmten Verbraucher eine bestimmte Energiemenge (BTUs) zu Verfügung zu stellen, beträchtlich reduziert.

Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zuerst die feinen Kohle- und Aschepartikel in Masser dispergiert, um eine erste wässrige Aufschlämmung zu bilden. Die Aufschlämmung kann dadurch gebildet werden, daß von einer Kohlengrube bzw. -mine kommende Kohle und Asche in einer geeigneten Zerkleinerungsanlage zerkleinert werden, und die zerkleinerten feinen Kohle- und Aachepartikel mit ΐ/asser gemischt werden. Bei der wässrigen Aufschlämmung kann es sich alternativ auch um den Unterlauf einer üblichen Kohlenwaschanlage handeln, wobei der Feststoffgehalt dieser wässrigen Aufschlämmung vorzugsweise durch Zusätze von Sediment und Material von einer vorhandenen Setzanlage bzw. einem vorhandenen öchlammteich erhöht werden kann, die bzw. der in der Hähe der Kohlenwaschanlage installiert ist.

Der wässrigen'Aufschlämmung wird eine Flüssigkeit zugesetzt, die gegenüber Wasser und Asche lyophop und gegenüber Kohle lyophil ist, um eine Mischung zu bilden, und diese Mischung wird umgerührt, um insbesondere die feinen Kohlepartikel zu agglomerieren, während die feinen As&hcpr.ri-il:"¹! ϊγλ ^eirontlichen in nicht agglomerierter Form in der Mischung verbleiben. Die agglomerierten feinen Kohlepartikel werden dann von der Mischung abgetrennt, und die agglomerierten feinen Kohlepartikel werden in einer Träger- bzw. Förderflüssigkeit, vorzugsweise Wasser oder ein Petroleum- bzw. Erdölkohlenwasserstoff, dispergiert, um eine zweite, transportfähige Aufschlämmung zu bilden. Die

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transprotfähige Aufschlämmung wird dann in einem Strom üblicherweise durch eine Pipeline, gepumpt, um die Kohle gewöhnlich über eine größere Entfernung von einer Stelle zu einer anderen otelle zu transportieren. Danach werden die agglomerierten feinen Kohlepartikel von der zweiten transportfähigen Aufschlämmung abgetrennt, und/die agglomerierten feinen Kohlepartikel werdern vorzugsweise durch Zusatz eines Bindemittels pelletisiert, das lyophob gegenüber Wasser und lyophil gegenüber Kohle ist, wobei die resultierende Mischung umgerührt wird.

Las erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden in Verbindung mit der in der Zeichnung abgebildeten Anlage näher beschrieben.

Gemäß der Zeichnung wird die Kohle in der Weise in eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Form gebracht, daß feine Kohle- und Äschepartikel zuerst in Wasser dispergiert werden, um eine erste wässrige Aufschlämmung zu bilden. Bei den feinen Partikeln handelt es sich im allgemeinen um kleine Partikel mit einei/Jröße von weniger als 0,600 mm (28 Mesh Tyler) und vorzugsweise mit einer Größe zwischen o,15o mm und o,o25 mm (2oo und 625 Mesh Tyler). Bei den feinen Aschepartikeln handelt es sich um kleine Partikel aus im wesentlichen nicht kohlenstoffhaltigem Material, das in der Grubenkohle vorhanden ist, und zwar beispielsweise um Ton und Schiefer, die beim Verbrennen der Kohle hauptsächlich als Asche nnd nicht als verflüchtigte Stoffe auftreten.

Diese erste wässrige Aufschlämmung kann auf verschiedene Weise erzeugt werden. So kann beispielsweise Stückkohle 1o direkt von eine*¹ ftrube einer Zerkleinerungsanlage 11 zugeführt werden. Bei der ^ö^Isi^r·:.::-■".-. j,e kann es sich vorzugsweise um eine im Handel befindliche Zerkleinerungsanlage, beispielsweise eine Kugelmühle, handeln. Die Zerkleinerungsanlage soll vorzugsweise so arbeiten, daß feine Partikel mit gleichmäßiger Korngröße erhalten werden, um daraus wiederum in der Form und Dichte gleichmäßige Agglomerate der feinen Kohlepartikel herstellen zu können. Während des Zerkleinerns bzw. Mahlens in

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der Zerkleinerungsanlage 11 wird Wasser 12 zugesetzt, um die feinen Kohle- und Aschepartikel unter Bilding einer ersten Aufschlämmung 13 zu dispergieren. Die wässrige Aufschlämmung 13 enthält vorzugsweise etwa 5 - 4o %, insbesondere etwa 2o 25 %y Feststoffe aus feinen Kohle- und Aschepartikeln.

Alternativ kann die wässrige Aufschlämmung 13 durch den Unterlauf 14 einer üblichen Kohlenwaschanlage ersetzt sein, wobei dieser Unterlauf typischerweise einen verhältnismäßig niedrigen Feststoffgehalt von etwa 5-15/0 Feststoffe in Wasser hat. Der Unterlauf 14 kann mit dem von einem Setzbecken bzw. Schlammteich kommenden Ablaufschlamm mit einem verhältnismäßig hohen Feststoffgehalt, mindestens etwa 5o % Feststoffe, gemischt werden, wobei man diesen Ablaufschlamm dadurch erhält, daß man das Sediment eines vorhandenen Setzbeckens bzw. Schlammteiches mit Wasser mischt. Die Mischung aus dem Unterlauf 14 und dem Ablaufschlamm 15 führt zu einer gut aufbereitbaren wässrigen Aufschlämmung 13 mit etwa 5 - 4o %, insbesondere 2o - 25 %, Feststoffen aus feinen Kohle- und Aschepartikeln.

Die erste Aufschlämmung 13 wird in einem Rührapparat 17 behandelt, um insbesondere die feinen Kohlepartikel zu agglomerieren, während die feinen Aschepartikel im wesentlichen nicht agglomeriert in der Mischung verbleiben. Am Einlaß zu dem Rührapparat 17 wird der wässrigen Aufschlämmung 13 eine Agglomerierflüssigkeit 16 zugesetzt, die gegenüber Wasser un den feinen Aschepartikeln lyophob und gegenüber den feinen Kohlepartikeln lyophil ist, um eine Mischung zu ergeben. Der Ausdruck "lyophil¹¹ bedeutet in diesem Zusammenhang, daß in einem dispersen System eine bestimmte Affinität (Benetzbarkeit) zwischen einer dispersen Komponente und dem Dispersionsmedium und/oder einer weiteren dispersen Komponente ist. Einige Beispiele dafür sind beispielsweise Klebstoff und Wasser, Gummi und Benzol. Der Ausdruck "lyophob" bedeutet in diesem Zusammenhang, daß in einem dispersen System im wesentlichen keine Affinität (Benetzbarkeit) zwischen der dispersen Komponente und dem Dispersionsmedium und/oder einer anderen dispersen Kompo-

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nente ist. Beispiele dafür sind koloidale "Lösungen" von Metallen.

Verbindungen, die insbesondere als Agglomerierflüssigkeit geeignet sind, sind Kohlenwasserstoffe, wie Leichtöl, Heizöl und Kerosin. Es eignen sich jedoch auch Kreosot, gefiltertes Anthrazitöl, hydriertes gefiltertes Anthrazitöl, Schmieröl, beispielsweise SAE-20, und chlorierte Diphenyle. Schwerde Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise schweres Rohpetroleum, Ölschief errohmaterial und Koksofen- und Holzteer und Peche, können unter bestimmten Umständen auch verwendet werden, obwohl derartige schwerere Kohlenwasserstoffe nicht zu bevorzugen sind. Schwere Kohlenwasserstoffflüssigkeiten enthalten typischerweise molekulare Gruppen, die lyophil sowohl gegen feine Aschepartikel als auch gegen feine Kohlenstoffpartikel sind, so daß sie nicht den erwünschten hohen Trenngrad zwischen feinen Kohlepartikeln und feinen Aschepartikeln liefern, wie es für das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt wird.

Die Agglomerierflüssigkeit 16 wird in abgemessenen Mengen zugesetzt, um das Agglomerieren der feinen Kohlepartikel in der im folgenden beschriebenen Weise zu steuern, Die Flüssigkeit 16 wird vorzugsweise in Mengen von 2 - 1o Gew.-^, insbesondere zwischen 3 und 7 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Feststoffmenge in der wässrigen Aufschlämmung, zugesetzt, um eine hohe Ausbeute, beispielsweise 88 - 98 Gew.-^, zu erhalten. Es können auch kleinere Zusätze in der Größenordnung von 1 Gew.-^ und größere Zusätze bis zu 3o Gew.-?& und mehr zugesetzt werden. Derartige größere und auch kleinere Zusätze sind Jedoch nicht vorzuziehen, da es dabei nicht zu einer besseren Agglomerierung und Bindung der feinen Kohlepartikel auf der einen Seite kommt, während andererseits daraus ein Abfall aus Petroleumoder Kohlenteerderivaten resultiert.

Die Mischung aus der wässrigen Aufschlämmung 13 und der Agglomerierflüssigkeit 16 wird in dem Rührapparat 17 umgerührt. Der Rührapparat 17 kann ein übliches Rührgerät, beispielsweise ein

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modifizierter Turbinen-, Scheiben- oder Konusmixer, sein. Bei dem Rührapparat 17 handelt es sich vorzugsweise um einen Behälter, der mit einem motorgetriebenen Propellerrührwerk 17A ausgestattet ist, wobei sich der Prppeller bis zum Boden des Behälters erstreckt, wie es bei einer Premier Hill der Fall ist.

Während des Umrührens in dem Rührapparat 17 werden die feinen Kohlepartikel vorzugsweise durch die Agglomerierflüssigkeiü 16 benetzt, die vorzugsweise mit Ivasser unmischbar ist, und die feinen Kohlepartikel werden zu größeren Einheiten agglomeriert.

Die Größe dieser Agglomerate ist direkt abhängig von der Zusammensetzung der Agglomerierflüssigkeit 16 und dem prozentualen Anteil der der wässrigen Aufschlämmung 13 zugesetzten Mene der Agglomerierflüssigkeit 16. Bei dem bevorzugten Anteil der Agglomerierflüssigkeit 16 von 2 - 1o Gew.-/o haben die Ag— glomerate eine typische Korngröße von etwa 1-2 mm. Die Grösse und Güte der Agglomerate hängt auch von der Intensität und Dauer des Umrührens in dem Rührapparat 17 ab. Die für einen bestimmten Agglomeriereffekt benötigte Zeit hängt im wesentlichen von dem Grad der Turbulenz des Umrührens ab, wobei kürzere Agglomerierzeiten Hand in Hand gehen mit höheren Rührgeschwindigkeiten. Während des Umrührens ändert die Mischung ihr Aussehen von einer schwarzen Farbe, die einer wässrigen Aufschlämmung von Kohle zugeordnet ist, zu einer helleren Farbe, die einer wässrigen Aufschlämmung von Asche zugeordnet ist. Diese Farbveränderung findet, grob gerechnet, bei der halfte der Zeit statt, die für ein zufriedenstellendes Agglomerieren der feinen Kohlenstoffpartikel erforderlich ist. Die Kohlenagglomerate, die mit der Agglomerierflüssig;: eit 16 imprägniert sind, und an deren Oberxiächenbereichen Agglomerierflüssigkeit adsorbiert ist, die im wesentlichen weniger dicht ist als Wasser, haben die Neigung, zur Oberseite der Mischung zu schwimmen bzw. zu flotieren.

Die erste agglomerierte Mischung 18 wird dann von der Oberseite des Rührapparates 17 zu einem Seperator 19 gepumpt, in dem die

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Agglomerate aus feinen Kohlepartikel von dem Wasser und nicht agglomerierten feinen Aschepartikel nach Größe und/oder Dichte abgeschieden v/erden. Bei dem Seperator 19 handelt es sich vorzugsweise um ein Sieb mit einer geeigneten Maschengröße, beispielsweise 1oo oder 2oo Mesh Tyler, wie es vom DSN NV Vedernaldse otaatsmijnen hergestellt und vertrieben wird. Es können alternativ jedoch auch andere auf der Basis der Korngröße arbeitende Seperatoren verwendet werden, wie beispielsweise ein Schlämmapparat oder ein Zyklon- oder Spiralseperator, wobei in diesem Zusammenhang handelsübliche Geräte verwendet werden können. Die feinen Kohleagglomerate können jedoch auch in einem Schwimm- und Sinktank abgeschieden v/erden, in dem die Kohleagglomerate, die zum Flotieren neigen, durch einen Überlauf mit einem rotierenden Paddel abgestreift werden, während das Wasser und nicht agglomerierte feine Aschepartikel, die die Neigung zum Sinken haben, von dem Boden des Tanks als eine keine Kohle enthaltende wässrige Aufschlämmung 2o abgezogen v/erden, die die feinen Aschepartikel enthält und im wesentlichen frei von feinen Kohlepartikeln und lyophober Flüssigkeit ist.

Die abgeschiedsnen agglomerierten feinen Kohlenstoff partikel 21, die etwa 7 - 12 % Feuchtigkeit enthalten, werden durch Rohrleitungen od.dgl. einem Mischapparat 22 zugeführt, in dem eine zweite transportfähige Aufschlämmung gebildet wird.

Bei dem Mischapparat 22 kann es sich um jeden beliebigen Rührapparat handeln. Bei dem Mischapparat 22 handelt es sich vorzugsweise um einen zylindrischen Tank, der mit einem motorbetriebenen Propeller 23 ausgestattet ist, der sich im wesentlichen bis zum Boden des Tanks erstreckt, wie beispielsweise eine Premier I-Iill. Dem Mischapparat 22 wird eine Träger- bzw. Förderflüssigkeit 24 zugeführt, in der die abgeschiedenen agglomerierten feinen Kohlepartikel 21 dispergiert werden.

Die Träger- bzw. Förderflüssigkeit 24 ist jede beliebige Flüssigkeit, z.B. Wasser, in der bzw. in die die agglomerierten

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feinen Kohlepartikel 21 leicht dispergiert werden können, tun eine Aufschlämmung zu bilden, in der die Agglomerate gut suspendiert sind. Die Förderflüssigkeit ist vorzugsweise ein flüssiger Kohlenwasserstoff und insbesondere ein Petroleumkohlenwasserstoff. Unter "Petroleumkohlenwasserstoff" wird in diesem Zusammenhang ein Petroleum verstanden, wie beispielsweise Rohöl, rohes Schieferöl und davon abgeleitete Franktionen wie etwa Gasolin, Heizöl und Kerosin. Petroleum- bzw. Erdölkohlenwasserstoffe werden bevorzugt, da die bereits vorhandenen Überland-Pipelines für den Transport derartiger Petroleumbzw. Erdölkohlenwasserstoffe ausgelegt sind. Derartige Kohlenstoff- bzw. Erdölkohlenwasserstoffe sind weiterhin selbst brennfähig und lyophil gegenüber den Kohleagglomeraten und führen damit zu einer Verbesserung der agglomerierten Kohle während des Transportes, so daß die Kohle, wenn sie an ihrem Bestimmungsort eintrifft, einen höheren Heizwert hat als die agglomerierten feinen Kohlepartikel 21. Infolge dieser Verbesserung während des Transportes ist es von außerordentlichem Vorteil, wenn als* Träger- bzw. Förderflüssigkeit ein relativ billiger Petroleum- bzw. Erdölkohlenwasserstoff wie beispielsweise Rohöl bzw. Schieferöl verwendet wird.

Die gebildete transportfähige Kohleaufschlämmung 25 enthält vorzugsweise 5 - 4o % Feststoffe, insbesondere 1o - 3o % Feststoffe, und als besonders bevorzugten Wert 2o - 25 % Feststoffe. Der genaue Prozentsatz an Feststoffen hängt von der Viskosität der Förderflüssigkeit ab. Im allgemeinen gilt, daß bei niedrigerer Viskosität der Förderflüssigkeit der Feststoffanteil höher sein kann, der der Förderflüssigkeit zugesetzt wird und in dieser in Form einer Aufschlämmung verbleibt, die in wirtschaftlicher Weise über große Entfernungen gepumpt werden kann. Üblicherweise ist der höchste Feststoffgehalt für die Aufschlämmung 25 wünschenswert, solange die Aufschlämmung als so'lche in wirtschaftlich vertretbarer Weise gefördert bzw. transportiert werden kann.

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Die transportfähige Kohlenaufschlämmung 25 wird mittels einer Pumpe 26 in eine über eine große Entfernung gehende Pipeline 27 eingespeist.

Infolge der Form der agglomerierten feinen Kohlenstoff partikel 21 findet innerhalb der Pipeline nicht die sonst übliche hohe Abrasion bzw. der hohe Abrieb statt, wie es bisher beim Transport einer Kohleaufschlämmung der Fall gewesen ist. Es wird weiterhin eins niedrigere Pumpenleistung bzw. ein niedrigerer Energieverbrauch beim Pumpen bzw. Transportieren der Aufschlämmung 25 benötigt als bisher, da die agglomerierten feinen Kohlepartikel 21 eine geringere Dichte haben und sich demzufolge nicht abscheiden und schnell absetzen und weil die Aufschlämmung frei von feinen Aschepartikel ist und demzufolge eine niedrigere Viskosität hat.

An dem Bestimmungsort wird die Kohleaufschlämmung 25 einem Kohleabscheider 28 zugeführt, in dem die agglomerierten feinen Kohlepartikel (die vorzugsweise durch die Förderflüssigkeit verbessert worden sind), nach Korngröße und/oder Dichte von der Förderflüssigkeit abgeschieden werden. Der Kohleabscheider 28 umfaßt vorzugsweise ein Sieb mit geeigneter Maschengröße, beispielsweise 1oo Mesh Tyler, wie es von DSW NV Vedernaldse Staatsmijnen hergestellt und vertrieben wird. Alternativ können andere Abscheider eingesetzt werden, beispielsweise ein Sdiämmapparat, ein Zyklon- oder Spiralabscheider od.dgl.. Die Kohleagglomerate können alternativ auch in einer Schwimm-Sink-Apparatur abgeschieden werden, in der die Kohleagglomerate, die die Neigung zum Flotieren haben, durch einen Überlauf mittels eines rotierenden Paddels abgestreift werden, während die Förderflüssigkeit 29 vom Boden des Behälters als ein von Kohle und anderen Feststoffen im wesentlichen freier Unterlauf abgezogen wird.

Die abgeschiedenen Agglomerate 3o aus feinen Kohlepartikeln können dann mittels zusätzlicher Apparaturen weiter aufbereitet werden, beispielsweise einer Zentrifuge, um an der Oberfläche

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der Agglomerate absorbierte Förderflüssigkeit abzutrennen. Die abgeschiedenen Kohleagglomerate 3o können in der verschiedensten Weise benutzt v/erden, beispielsweise so wie es in der auf den gleichen Erfinder zurückgehenden US-PS 3 775 o7o beschrieben ist.

Die abgeschiedenen Kohleagglomerate 3o werden jedoch vorteilhafterweise auf Korngrößen von 1,27 bis 19,o5 mm Durchmesser pelletisiert, um sie einer allgemeineren Nutzung zuführen zu können. Der Pelletisierprozeß erfolgt vorzugsweise in der Weise, daß die Kohleagglomerate 3o einem Pelletisierer 31 zugeführt werden, beispielsweise einer üblichen Pelletisiertrommel oder einer Pelletisierscheibe, wie sie von Dravo hergestellt wird. Mit den Kohleagglomeraten 3o wird eine Binderflüssigkeit 33 gemischt, wöbe eine Vormischung hergestellt werden kann oder wobei diese Bindeflüssigkeit direkt der Pelletisierscheibe oder -trommel zugeführt wird. Für diesen Zweck geeignete Bindeflüssigkeiten sind insbesondere schwere Kohlenwasserstoffe, wie Koksofenkohleteer, rohes Schieferöl, rohres Petroleum oder Erdöl, oder schweres Heizöl, beispielsweise Bunker C, das zur Erhöhung der Floidität vorzugsweise auf 1oo°C erhitzt wird. Die Bindeflüssigkeit muß in der Lage sein, ein zusammenhängendes pelletisiertes Produkt 33 zu erzeugen, bei dem die Kohleagglomerate mit ausreichender Festigkeit miteinander verbunden sind, um die mechanische Handhabung dieser Agglomerate ohne Zerbrökkeln derselben zu gewährleisten. In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, daß das pelletisierte Produkt 33 anschliessend bei beispielsweise 1oo°C im Ofen getrocknet wird, um das Bindemittel an und innerhalb der Agglomerate zu verfestigen. Die Bindeflüssigkeit 33 enthält vorzugsweise auch einen Beschleunigerzusatz, um das Abbinden des Bindemittels innerhaLb kürzerer Zeiten und/üer bei niedrigeren Temperaturen zu ermöglichen.

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Claims

- 14 Patentansprüche

1. ^erfahren zui-i Befördern dzv/. Transportieren von Kohle, da-V_..-^ö.urch gekennzeichnet, daß man

A) !"eine Kohle- und Aschepartikel in Wasser dispergiert, um eine erste wässrige Aufschlämmung zu bilden;

C) die Mischung zum Agglomerieren der feinen Kohlepartikel umrührt;

D) die agglomerierten feinen Kohlepartikel aus der Mischung ausscheidet;

F) einen .Strom dieser zweiten Aufschlämmung einer Purnpaktion aussetzt, um die Kohle von einer Stelle zu einer anderen Stelle zu transportieren; und

G) anschließend die agglomerierten feinen Kohlepartikel von der zweiten Aufschlämmung abtrennt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die ausgeschiedenen agglomerierten feinen Kohlepartikel in einer Förderflüssigkeit auf Erdöl- bzw. Petroleumbasis dispergiert.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die ausgeschiedenen agglomerierten feinen Kohlepartikel in einer Förderflüssigkeit aus Wasser dispergiert.

4. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den agglomerierten feinen Kohlepartikeln, die aus der zweiten Aufschlämmung ausgeechieden worden sind, zur Bildung einer zweiten Mischung ein Bindemittel zusetzt,

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das gegenüber Wasser lyophob und gegenüber Kohle lyophil ist, und daß man diese zweite Mischung umrührt, um die agglomerierten feinen Kohlepartikel zu pelletisieren.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeiclinet, daß man das Zusetzen des Bindemittels und das die PeHetisierung herbeiführende Umrühren gleichzeitig durchführt.

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