DE2629797B2 - Verfahren zum Transportieren von Kohle - Google Patents

Description

A) man bereitet eine erste Aufschlämmung aus Kohlepartikeln, den in der Kohle vorhandenen Aschepartikeln und Wasser.

B) Man bildet eine Mischung, in dem man der ersten Aufschlämmung eine Flüssigkeit zusetzt die gegenüber Wasser und Asche lyophob, gegenüber Kohle lyophil ist

C) Zum Agglomerieren der Kohlepartikel setzt man die Mischung einem Rührvorgang aus.

D) Man schneidet die agglomerierten Kohlepartikel aus der Mischung aus.

E) Man stellt eine zweite pumpbare Aufschlämmung her, indem man die ausgeschiedenen Kohleagglomerate in einer Trägerflüssigkeit dispergiert

F) Man pumpt die zweite Aufschlämmung vom Aufbereitungsort zum Bestimmungsort.

G) Man trennt die Kohleagglomerate aus der zweiten Aufschlämmung ab.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß man die im .Verfahrensschritt D) ausgeschiedenen, agglomerierten Kohlepartikel in einer Trägerflüssigkeit auf Erdöl- oder Petroleumbasis dispergiert.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß man die im Verfahrensschritt D) ausgeschiedenen, agglomerierten Kohlepartikel in Wasser als Trägerflüssigkeit dispergiert.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß man den im Verfahrensschritt G) aus der zweiten Aufschlämmung abgetrennten Kohleagglomeraten ein gegenüber Wasser lyophobes und gegenüber Kohle lyophiles Bindemittel zusetzt und die erhaltene Mischung umrührt, um die Kohleagglomerate zu pelletisieren.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Pellitisierung zumindest teilweise gleichzeitig mit dem Abtrennen der Kohleagglomerate aus der zweiten Aufschlämmung im Verfahrensschritt G) vornimmt.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Transportieren von Kohle, bei dem aus Kohlepartikeln und einer Trägerflüssigkeit eine Aufschlämmung hergestellt und die Aufschlämmung durch eine Rohrleitung vom Aufbereitungsori zum Bestimmungsort gepumpt wird.

Um Kohle über größere Entfernungen zu transportieren, ist es bereits vorgeschlagen worden, die Kohle nicht als Schüttgut zu befördern, sondern eine Aufschlämmung herzustellen, die Aufschlämmung durch eine Rohrleitung zu pumpen und die Kohlepartikel am Bestimmungsort aus der Aufschlämmung abzutrennen.

Gemäß einem aus der US-PS 37 07 476 bekanntgewordenen Verfahren wird eine pumpbare Aufschlämmung aus Feststoffpartikeln, unter anderem auch Kohle, und öl hergestellt die sich für den Transport in einer Pipeline eignet Um eine gleichmäßige Verteilung der Feststoffpartikeln im öl zu erreichen, wird zunächst wesentlich mehr öl in den Mischer eingeleitet als zur Herstellung der pumpbaren Mischung erforderlich ist Durch hierbei auftretende Turbulenzen werden die Feststoffpartikel gleichmäSig im Trägermedium ver-

teilt Das überschüssige Öl wird dann wieder abgetrennt bevor die Aufschlämmung in die zum Bestimmungsort führende Pipeline eintritt

Die gleichmäßige Verteilung der Feststoffpartikel im Trägermedium erfordert die Zugabe einer beträchtli-

chen Menge öl, von dem ein erheblicher Anteil wieder abgepumpt wird, bevor der Transport der Aufschlämmung in der Pipeline beginnt Dies ist in wirtschaftlicher Hinsicht von Nachteil. Ein erheblicher Nachteil technischer Art besteht ferner darin, daß die durch die Pipeline gepumpten Kohlepartikel sowie auch die in der Kohle stets vorhandenen Aschepartikel scharfkantig sind, so daß an den Rohrwandungen ein relativ starker Verschleiß auftritt

In dieser Hinsicht etwas günstiger ist ein aus der US-PS 32 06 256 bekanntgewordenes Verfahren, wonach einer wäßrigen Kohleaufschlämmung ein Bindemittel zugegeben wird, das eine Agglomerierung der Kohlepartikel bewirkt wodurch sich die Reibung an den Rohrwandungen verringert

Nach einem in der US-PS 31 90 701 beschriebenen Verfahren werden Feststoffpartikel, unter anderem Kohle, mit Wasser zu einer Paste angerührt und portionsweise in durch eine Pipeline strömendes Öl eingegeben. Das Wasser bildet eine Einschlußflüssigkeit,

das öl die Trägerflüssigkeit.

Der Vollständigkeit halber seien noch weitere Druckschriften genannt, die sich mit dem Transport von Aufschlämmungen aus Feststoffpartikeln durch eine Pipeline befassen.

Gegenstand der US-PS 37 45 121 ist eine Schwefel-Aufschlämmung, der man unraffiniertes Rohöl zusetzt, um während des Transportes ein Absetzen und Anbacken der Mischung zu verhindern.

Die US-PS 32 64 038 behandelt den Transport von Aufschlämmungen aus Ammoniumnitrat, Ammoniumsulfat, Natriumsulfat, Borax usw. in Pipelines. Die Feststoffe, die sich in der Trägerflüssigkeit lösen oder mit dieser reagieren würden, werden mit Wachs überzogen. Am Bestimmungsort wird erst die Trägerflüssigkeit, dann das Wachs abgetrennt.

Bei einem aus der US-PS 2128 913 bekannten Verfahren wird gemahlene Kohle mit Wasser als Trägerflüssigkeit vermischt. Dieser pumpbaren Aufschlämmung wird eine wasserlösliche Seife zugesetzt, welche die Kohlepartikel während des Transportes in Suspension halten soll. Am Bestimmungsort wird die Seife durch Zugabe von Ton gebunden, so daß die Kohle abgetrennt werden kann.

Gemäß der US-PS 20 42 428 schließlich werden Erz, Kies usw. mit Wasser vermischt und in einer Rohrleitung transportiert. Dem Wasser wird etwas öl beigegeben, das mit dem Wasser emulgiert und das Gemisch fließfähiger macht, wodurch Verschleiß und Korrosion an den Leitungen verringert werden sollen.

Wie eingangs erwähnt, geht es bei der Erfindung um den Transport von Kohle in Form einer Aufschlämmung durch eine Rohrleitung. Eine wirklich zufriedenstellende Lösung für den in dieser Weise erfolgenden Kohletrans-

port wurde bisher noch nicht gefunden.

Ein Hindernis für den Transport von Kohle in Form einer wäßrigen Aufschlämmung bildet beispielsweise der in vielen Gebieten vorhandene Wassermangel. Die benötigten Wassermengen sind außerordentlich groß. Im allgemeinen wird ein Kilogramm Wasser benötigt, um ein Kilogramm Kohle in Form einer Aufschlämmung durch eine Pipeline an einen weit entfernt liegenden Bestimmungsort zu transportieren. Muß das Wasser selbst erst durch eine Pipeline herangeführt )o werden, so ist das Verfahren vom wirtschaftlichen Standpunkt aus betrachtet uninteressant Wenig bewährt haben sich ferner Vorschläge, for den Transport von Kohle bereits vorhandene Erdöl-Pipelines heranzuziehen.

Ungeachtet dessen, ob ein Transportmedium auf Erdölbasis oder Wasser als Transportmedium benutzt wird, bestehen beträchtliche Schwierigkeiten hinsichtlich der gleichmäßigen Verteilung der Feststoffpartikel im Trägermedium sowie hinsichtlich der Zusätze, die eine Ausscheidung bzw. ein Absetzen der Feststoffpartikel verhindern sollen. Kohle hat eine größere Dichte als die üblichen Trägerflüssigkeiten wie Wasser und Erdöl bzw. Petroleum. Die Kohle neigt daher dazu, sich am Boden der Pipeline abzusetzen. Um dem entgegenzuwirken, muß die Strömungsgeschwindigkeit relativ hoch sein; alternativ können auch Emulgierungs-, Stabilisierungs- oder Agglomerierungsmittel zugesetzt werden, um die Beständigkeit der Suspension beispielsweise durch Herabsetzen der Schüttdichte der Feststoffe zu verbessern. Auch dies führt zu einer Erhöhung des technischen und wirtschaftlichen Aufwandes. Die Verwendung von Zusätzen erschwert ferner den Prozeß bei der Wiederaufbereitung der Kohle an ihrem Bestimmungsort J5

Eine weitere Schwierigkeit beim Transport von Kohle in Form einer Aufschlämmung tritt dann auf, wenn die Kohle einen hohen Ascheanteil und somit einen relativ niedrigen Heizwert aufweist. Bei hohem Ascheanteil müssen größere Kohlemnengen transportiert werden, um beim Verbraucher eine bestimmte Energiemenge zur Verfügung zu stellen. Hohe Ascheanteile führen auch am Bestimmungsort zu einer entsprechenden Umweltbelastung. Weist die Kohle einen hohen Feuchtigkeitsgehalt auf, so erhöht sich der Aufwand beim Transport, wenn Erdöl oder Petroleum als Trägermedium verwendet werden.

Beim Transport von Kohle in Form einer Aufschlämmung muß die Fördergeschwindigkeit über der kritischen Geschwindigkeit liegen, bei der sich die Kohlepartikel abzusetzen beginnen. Die Fördergeschwindigkeit wird durch die vorhandene Pumpleistung bestimmt und demzufolge durch den während des Pumpens erzeugten Druckabfall. Der Druckabfall ist in Folge der rauhen, unregelmäßigen Form und der Korngröße der Kohlefeinstoffe im allgemeinen sehr hoch. Je höher der Druckabfall ist, um so geringer sind auch die Fördergeschwindigkeit und die Menge der geförderten Kohle bei vorgegebener Pumpleistung.

Ein weiteres, sehr kritisches Problem ist in dem 6u Verschleiß bzw. der Abnutzung der Rohrleitung beim Transport einer Kohleaufschlämmung zu sehen. Die Kohleaufschlämmungen sind bekannt für ihre abrasiven Eigenschaften. Der Abrieb geht auf die scharfen Ecken und Kanten der Kohle- und Nichtkohlepartike! zurück und nimmt mit erhöhter Fördergeschwindigkeit zu. Mit der Zeit macht der Abrieb einen Austausch der Pipeline erforderlich.

Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung eines Verfahrens, daß von den geschilderten Nachteilen weitgehend frei ist Das Verfahren soll es ermöglichen, beim Transport von Kohle in Pipelines über größere Entfernungen hinweg die Förderleistung bei gleichbleibener Energieaufnahme zu erhöhen und die Standzeit der Anlage durch Verringerung des an den Rohrwandungen auftretenden Verschleißes zu verlängern.

Der Lösung der Aufgabe dient die im Kennzeichen des ersten Anspruches angeführte Kombination der Verfahrensschritte A) bis G), die als Einzelschritte weitgehend zum Stand der Technik gehören, in ihrer Kombination aber einen wesentlichen technischen Fortschritt mit sich bringen.

Der entscheidende Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß es sich über zwei Stunden erstreckt Am Gewinnungsort der Kohle bzw. in dessen Nähe wird aus Kohle und Wasser eine erste Aufschlämmung bereitet, aus der man die Kohle in Form von Kohleagglomeraten abtrennt Dies geschieht durch Zugabe einer Flüssigkeit die gegenüber Kohle lyophil, gegen Wasser und, was sehr wichtig ist, auch gegenüber den in der Kohle vorhandenen Aschepartikeln lyophob ist Dies hat zur Folge, daß sich Agglomerate aus fast reiner Kohle bilden, während nicht agglomerierte Aschepartikel im Wasser verbleiben und zusammen mit diesem weggeleitet werden.

Aus den Kohleagglomeraten und einer Trägerflüssigkeit wird jetzt eine zweite Aufschlämmung bereitet, die über eine Pipeline zum Bestimmungsort gepumpt wird. Hierbei bestehen gegenüber den bisher bekannten Verfahren mehrere Vorteile:

1. Da die Kohle in Form der zweiten Aufschlämmung fast rein, d. h. ohne Ascheteilchen, zum Bestimmungsort gepumpt wird, ist die Ausbeute bei gleicher Pumpleistung größer als dann, wenn die Aufschlämmung auch Aschepartikel enthält.

2. Die Kohleagglomerate sind wesentlich weniger scharfkantig als nicht agglomerierte Kohlepartikel, so daß auch der an den Rohrleitungen auftretende Verschleiß wesentlich geringer ist.

3. Der Verschleiß an den Rohrleitungen wird ferner dadurch verringert daß in der zweiten Aufschlämmung keine scharfkantigen Aschepartikel vorhanden sind.

4. Da die Kohleagglomerate wesentlich glatter als unregelmäßig geformte, nicht agglomerierte Kohiepartikel sind, verringert sich auch der Druckabfall in den Rohrleitungen erheblich. Dies wiederum führt zu einer entsprechend höheren Strömungsgeschwindigkeit, so daß bei vorgegebener Pumpleistung mehr Kohle pro Zeiteinheit gefördert wird.

5. Da die Kohle am Bestimmungsort in fast reiner Form ankommt, ist ihre Abscheidung aus der Trägerflüssigkeit technisch einfacher und billiger durchführbar als dann, wenn in der Trägerfiüssigkeit auch Fremdstoffe zum Bestimmungsort gepumpt werden.

Die erste wäßrige Aufschlämmung wird dadurch gebildet, daß man die in einer Mine abgebaute Kohle, die einen gewissen Aschenanteil aufweist, in einer Zerkleinerungsanlage zerkleinert und die anfallenden feinen Kohle- und Aschepartikel mit Wasser mischt. Bei ^er wäßrigen Aufschlämmung kann es sich beispielsweise aber auch um den Unterlauf einer Kohlenwaschanlage handeln, wobei der Feststoffanteil dieser wäßrigen Aufschlämmung gegebenenfalls durch Zusätze von

Material erhöht werden kann, das sich in einer vorhandenen Setzanlage bzw. in einem in der Nähe der Kohlenwaschanlage vorhandenen Schlammteich abgesetzt hat.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Besonders geeignet für den Transport in einer Rohrleitung ist eine gemäß Anspruch 2 hergestellte Aufschlämmung.

Eine gemäß Anspruch 3 hergestellte Aufschlämmung kommt dann in Frage, wenn am Aufgabeort reichlich Wasser vorhanden ist.

Die Maßnahmen des Anspruches 4 dienen dazu, am Bestimmungsort ein für den Gerbrauch geeignetes, leicht zu handhabendes Erzeugnis herzustellen.

Durch die Maßnahme des Anspruches S läßt sich bei der Herstellung des Enderzeugnisses ein Verfahrensschritt einsparen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben.

Die Kohle wird zunächst in eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Form gebracht, und zwar dadurch, daß feine Kohle- und Aschepartikel in Wasser dispergiert werden, um eine erste wäßrige Aufschlämmung herzustellen. Die feinen Partikel haben eine Größe von weniger als 0,6 mm (28 Mesh Tyler), vorzugsweise eine Größe zwischen 0,15 und 0,025 mm (200 und 625 Mesh Tyler). Bei den Aschepartikeln handelt es sich um kleine Partikel aus im wesentlichen kohlenstofffreiem Material, das in der Grubenkohle vorhanden ist, beispielsweise um Ton und Schiefer, die beim Verbrennen der Kohle als Asche und nicht als verflüchtigte Stoffe auftreten.

Die erste wäßrige Aufschlämmung kann auf verschiedene Weise hergestellt werden. Beispielsweise kann Stückkohle 10 von der Grube direkt einer Zerkleinerungsanlage 11 zugeführt werden. Bei der Zerkleinerungsanlage kann es sich um eine im Handel erhältliche Vorrichtung, z.B. eine Kugelmühle, handela Die Zerkleinerungsanlage soll vorzugsweise so arbeiten, daß man feine Partikel mit gleichmäßiger Korngröße ertiE.lt, um daraus wiederum hinsichtlich der Form und der Dichte gleichmäßige Agglomerate der feinen Kohiepartikel herstellen zu können. Während des Zerkleinerns bzw. Mahlens in der Zerkleinerungsanlage 11 wird Wasser 12 zugesetzt, um die feinen Kohle- und Aschepartikel unter Bildung einer ersten Aufschlämmung 13 zu dispergieren. Die wäßrige Aufschlämmung 13 enthält vorzugsweise etwa 5—40%, insbesondere etwa 20-25%, Feststoffe aus feinen Kohle- und Aschepartikeln.

Al'ternativ 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% Feststoffe in Wasser hat. Der Unterlauf 14 kann mit dem von einem Setzbecken bzw. Schlammteich kommenden Ablaufschlamm mit einem verhältnismäßig hohen Feststoffgehalt, mindestens etwa 50% 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 mh etwa 5—40%, insbesondere 20—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 agglomerisiert in der Mischung verbleiben. Am Einlaß zu dem Rührapparat 17 wird der wäßrigen Aufschlämmung 13 eine Agglomerierflüssgkeit 16 zugesetzt, die gegenüber Wasser und den feinen Aschepartikeln lyophob und gegenüber den feinen Kohlepartikeln lyophil ist, um eine Mischung zu ergeben. Der Ausdruck »lyophil« ίο 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 beispiels weise Klebstoff und Wasser, Gummi und Benzol. Der Ausdruck »lyophob« bedeutet ir· diesem Zusammenhang, daß in einem dispersen System im wesentlichen keine Affinität (Benetzbarkeit) zwischen der dispersen Komponente und dem Dispersionsmedium und/oder einer anderen dispersen Komponente 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. Schwere Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise schweres Rohpetroleum, ölschieferrohmaterial 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 lyophii 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—10 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 30 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 Petroleum- oder 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 modifizierter Turbinen-, Scheiben- oder Konusmixer, sein. Bei dem Rührapparat 17 handelt es sich um einen Behälter, der mit einem motorgetriebenen Propellerrührwerk 17^4 ausgestattet ist wobei sich der Propeller bis zum Boden des Behälters erstreckt

Während des Umrührens in dem Rührapparat 17 werden die feinen Kohlepartikel durch die Agglomerierflüssigkeit 16 benetzt, die mit Wasser 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 Menge der Agglomerierflüssigkeit 16. Bei dem bevorzugten Anteil der Agglomerierflüssigkeit 16 von 2—10 Gew.-°/o haben die Agglomerate eine typische Korngröße von etwa 1 —2 mm. Die Größe und Güte der Agglomerate hängt iu 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 Hälfte der Zeit statt, die für ein zufriedenstellendes Agglomerieren der feinen Kohlenstoffpartikel erforderlich ist. Die Kohlenagglomerate, die mit der Agglomerierflüssigkeit 16 imprägniert sind, und an deren Oberflächenbereichen Agglomerierflüssigkeit adsorbiert ist, {lie 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 Separator 19 gepumpt, in dem die Agglomerate aus feinen Kohlepartikel von dem Wasser und nicht agglomerierten feinen Aschepartikel nach Größe und/oder Dichte abgeschieden werden. Bei dem Separator 19 handelt es sich vorzugsweise um ein Sieb mit einer geeigneten Maschengröße, beispielsweise 100 oder 200 Mesh Tyler, wie es vom DSN NV Vedernaldse Staatsmijnen hergestellt und vertrieben wird. Es können alternativ jedoch auch andere auf der Basis der Korngröße -to arbeitende Separatoren 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 werden, 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 20 abgezogen werden, die die feinen Aschepartikel enthält und im wesentlichen frei von feinen Kohlepartikeln und lyophober Flüssigkeit ist.

Die abgeschiedenen agglomerierten feinen Kohlenstoffpartikel 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 um einen zylindrischen Tank, der mit einem motorbetriebenen Propeller 23 ausgestattet ist, der sich im wesentlichen bis zum Boden des Tanks f>s erstreckt. Dem Mischapparat 22 wird eine Träger- bzw. Förderflüssgkeit 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 feinen Kohlepartikel 21 leicht dispergiert werden können, um 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 Fraktionen 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 agglomeriertem 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—40% Feststoffe, insbesondere 10—30% Feststoffe, und als besonders bevorzugten Wert 10—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 •vünschenswert, solange die Aufschlämmung als solche in wirtschaftlich vertretbarer Weise gefördert bzw. transportiert werden kann.

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

Infolge der Form der agglomerierten feinen Kohlenstoffpartikel 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 eine 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 Aschepartike! ist und demzufolge eine niedrigere Viskosität hat

An dem Bestimmungsort wird die Kohleaufschlämmung 25 einem Kohleab:>cheider 28 zugeführt, in dem die agglomerierten feinen Kohlepartikel (die vorzugsweise durch die Förderilüssigkeit verbessert worden sind), nach Korngröße und/oder Dichte von der Förderflüssigkeit abgeschieden werden. Der Kohleabscheider 28 umfaßt vorzugsweise ein Sieb mit geeigneter Maschengrötle, beispielsweise 100 Mesh Tyler, wie es von DSN MV Vedernaldse Staatsmijnen

hergestellt und vertrieben wird. Alternativ können andere Abscheider eingesetzt werden, beispielsweise ein Schlämmapparat, ein Zyklon- oder Spiralabscheider. 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 Fördei flüssigkeit 29 vom Boden des Behälters als ein von Kohle und anderen Stoffen im wesentlichen freier Unterlauf abgezogen wird.

Die abgeschiedenen Agglomerate 30 aus feinen Kohlepartikeln können dann mittels zusätzlicher Apparaturen weiter aufbereitet werden, beispielsweise einer Zentrifuge, um an der Oberfläche der Agglomerate absorbierte Förderflüssigkeit abzutrennen. Die abgeschiedenen Kohleagglomerate 30 können in der verschiedensten Weise benutzt werden.

Die abgeschiedenen Kohleagglomerate 30 werden jedoch vorteilhafterweise auf Korngrößen von 1,27 bis 19,05 mm Durchmesser pelletisiert, um sie einer allgemeineren Nutzung zuführen zu können. Der Pelletisierprozeß erfolgt vorzugsweise in der Weise, daß die Kohleagglomerate 30 einem Pelletisierer 31 zugeführt werden, beispielsweise einer üblichen Pelletisiertrommel oder einer Pelletisierscheibe. Mit den Kohleagglomeraten 30 wird eine Binderflüssigkeit 33 gemischt, wobei eine Vormischung hergestellt werden kann oder wobei diese Bindeflüssigkeit direkt der Pelletisierscheibe oder -trommel zugeführt wird. Für diesen Zweck geeignete Bindeflüssigkeiten sind insbesodere schwere Kohlenwasserstoffe, wie Koksofenkohleteer, rohes Sehieferöl, rohes Petroleum oder Erdöl, oder schweres Heizöl, beispielsweise Bunker C, das zur Erhöhung der Floidität vorzugsweise auf 100°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 Zerbröckeln derselben zu gewährleisten. In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, daß das pelletisierte Produkt 33 anschließend bei beispielsweise 100°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/oder bei niedrigeren Temperaturen zu ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Transportieren von Kohle, bei dem aus Kohlepartikeln und einer Trägerflüssigkeit eine Aufschlämmung hergestellt und die Aufschlämmung durch eine Rohrleitung vom Aufbereitungsort zum Bestimmungsort gepumpt wird, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: