DE3205385A1

DE3205385A1 - Verfahren zur abtrennung von kohleteilchen aus flugasche durch flotation

Info

Publication number: DE3205385A1
Application number: DE19823205385
Authority: DE
Inventors: Knud Erik Hald 4000 Roskilde Aunsholt
Original assignee: OERESUND KRYOLIT; Kryolitselskabet Oresund AS
Current assignee: OERESUND KRYOLIT; Kryolitselskabet Oresund AS
Priority date: 1981-02-16
Filing date: 1982-02-16
Publication date: 1982-09-16
Also published as: SE429501B; ES8302482A1; US4426282A; DK146216B; DK66481A; FR2499873B1; GB2092918A; DE3205385C2; DK146216C; SE8200853L; BE892066A; AU545591B2; FR2499873A1; AU8052482A; GB2092918B; ES509667A0; JPS57150458A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von Kohleteilchen aus Flugasche durch Flotation in Sammler und Schäumer enthaltendem Wasser.

Flugasche wird in großen Mengen durch Verbrennung in Kraftwerken und Heizwerken, insbesondere in Kohle-Verbrennungsanlagen erzeugt. Etwa 99 % der erzeugten Flugasche wird in den Verbrennungsgasfiltern bzw. Rauchgasfiltern der Anlagen gesammelt* Die Erzeugung von Flugasche aus Kohle verbrennenden Energieanlagen in Dänemark betrug im Jahr 1980 etwa 1 Million Tonnen mit zunehmendem Trend, und die jährliche Produktion an Flugasche aus Kraftwerken in den USA liegt in der Größenordnung von 35-40 Millionen Tonnen.

Die Flugasche, insbesondere von Kohleverbrennungsanlagen, enthält ziemlich große Mengen an nicht verbrannter Kohle, so von modereneri Kohlenstaub-Verbrennungsanlagen in der Größenordnung von 10 bis 20 %, und von den heute seltener verwendeten älteren Rost-Ofenanlagen, bis zu etwa 50 %. Bisher wurde diese Kohlemenge nicht verwertet, sondern die Kohleteilchen

verblieben in der Flugasche zur technischen Verwertung oder Abscheidung daraus. Große Mengen an Flugasche werden für technische Zwecke verwendet, beispielsweise als Straßenmaterial, in der Zement- und Beton-Industrie und als Füllstoffmaterial, z.B. in Dämmen und Lärmschutz-Wänden. Die Brauchbarkeit der Flugasche wäre größer und vielseitiger, wenn sie im. wesentlichen von Kohleteilchen befreit werden könnte; zieht man zudem die steigenden Kohlepreise in Betracht, so ist es wirtschaftlich nicht gerechtfertigt, die großen Kohlemengen in der Flugasche zu verschwenden.

Es ist bekannt, Kohle beim Kohlebergbau durch Flotation abzutrennen, vgl. beispielsweise Gaudin, "Flotation",

2. Auflage, McGraw Hill, New York 1957, S. 532-543.

Auch die Patentliteratur enthält verschiedene Angaben zur Abtrennung von Kohle aus begleitenden Mineralien durch Flotation, beispielsweise die GB-PSen 450 044 und 741 085 und in jüngerer Zeit die DE-Patentveröffent lichungen 27 40 548, 28 27 929, 28 53 410, 28 50 988 . und 29 14 050. Es hat sich gezeigt, daß es nicht möglich ist ,dieser Literatur Angaben über die Flotation von Flugasche zu entnehmen.

Die DE-PS 890 032 empfiehlt die Trennung von Flugasche in eine kohlereiche Fraktion und eine andere kohlearme Fraktion, entweder in einem Schüttelherd, oder durch Flotation, über die Bedingungen der Flotation werden keine genaueren Angaben gemacht, wie über geeignete

pH- oder Temperaturbereiche, den Belüftungsgrad und die Art der Reagentien, wie Sammler und Schäumer.

In der US-PS 1 984 386 wird ein Verfahren zur Behandlung von Hochofenstaub oder Rauchstaub bzw. Verbren-

nungsgasstaub, der kohlenhaltige Materialien, metall-

haltige Materialien und Gangart enthält, beschrieben, und in diesem Verfahren wird das Staub-Ausgangsmaterial einer Blasen-Flotationsbehandlung unterzogen zur Erzielung eines kohlehaltigen Konzentrats und einer Gangart, die Metallmaterialien enthält, wonach das kohlehaltige Konzentrat einer Blasen-Flotationsbehandlung unterzogen wird zur Bildung eines relativ reinen kohlehaltigen Materials und in gleicher Weise die Gangart, die die metallhaltigen Materialien enthält, einer weiteren Blasen-Flotation unterzogen wird. Die Beschreibung enthält keine genauen Angaben über den Säuregrad der Aufschlämmung für die Blasen-Flotation, sondern empfiehlt die Durchführung der Reinigung des kohlenstoffhaltigen Konzentrats in einer oder mehreren Blasen-Flotationen in einem oder mehreren Bädern, das ein gasförmiges Medium enthält, das stark und steuerbar mit elektrischen Ionen beladen ist. Die Beschreibung gibt auch keine Beispiele, die die Bewertung des Reinheitsgrades der kohlehaltigen Fraktion und der erzielbaren Gangart-Fraktion ermöglichen.

Die BE-PS 633 634 beschreibt die Gewinnung von Kohle aus FlugaschedumhFlotation, und die beschriebene Verfahrensweise wird weiter in einer Veröffentlichung ^ von P. Moiset "Flotation von Flugasche aus Kraftwerken" in einem Report vom Fifth International Coal Preparation Congress (Aachen), Sektion A, Papier I, 1967, erläutert. Weder die Patentbeschreibung noch der Artikel enthalten genauere Information über die technischen Bedingungen

einer erfolgreichen Durchführung der Flotation; so wird beispielsweise nichts über den Säuregehalt oder die Temperatur der Flotationsaufschläiranung ausgesagt. Die Veröffentlichung berichtet über eine Reihe von Versuchen. Durch Flotation einer.Flugasche aus einem Bergwerkskraftwerk mit einem Aschegehalt von 64,25 %

konnte eine Kohlefraktion mit einem Gehalt von 98,2 % des Kohlegehalts der Flugasche, jedqph mit einem Aschegehalt von 46 % erzielt werden.- Als Sammler/Schaumer wurden 90 Gew.-% eines nicht näher.definierten Brennstofföls und 10 % Äthylisobutylcarbinol verwendet. Diese Flugasche enthielt etwa 50 % Teilchen mit einer Teilchengröße über 100 um bzw. ρ und 16 % mit einer Teilchengröße unter 10 um bzw. u. Durch Versuche mit etwas feinkörnigerer Flugasche aus verschiedenen Kraftwerken erzielte man eine Gewinnung von 70 bis 93 % des Kohlegehalts der Asche als Kohlefraktionen, die 50 bis 77 % Asche enthielten, d.h. als sehr unreine Kohlefraktionen. Bei einigen der Versuche wurde die Kohlefraktion erneut flotiert. Dies bewirkte einen weiteren beträchtlichen Kohleverlust, und dennoch war es nicht möglich, einen Aschegehalt in der Kohlefraktion unter 26,6 % zu erzielen. Soweit bekannt, wurde die vorstehende Methode niemals in der Praxis

angewendet. .

Daher bestand ein Bedürfnis zur Bereitstellung eines Flotationsverfahrens, durch das es einerseits möglich ist, einen hohen Anteil des Kohlegehalts selbst von feinkörniger Flugasche wiederzugewinnen und andererseits diesen Kohlegehalt als eine vergleichsweise reine Kohlefraktion, d.h. als eine Kohlefraktion mit einem geringen Aschegehalt, zu erhalten. Es wurde festgestellt, daß die Qualität der Kohle,aus der die Flugasche stammt, eine Grenze für die Reinheit der

Kohlefraktion darstellt, selbst wenn die genaue Lage dieser Grenze nicht bekannt ist.

Flugasche besteht aus diskreten Teilchen, deren Teilchengröße in Flugasche aus Kohlestaub-Verbrennungsanlagen hauptsächlich 3 bis 300 um bzw. ρ und aus

Rost-Ofen-Anlagen (stoker plants) 5-500 pm bzw. u beträgt; in der Terminologie der Straßentechnik erstrecken sich dementsprechend die Fraktionen von der feinen SiIt- bzw. Feinsandfraktion bis zu Zwischenfraktionen bzw. Grobsandfraktionen.

Die Flugascheteilchen sind hauptsächlich sphärisch, jedoch oft hohl. Die Kohleteilchen weisen eine unregelmäßigere Form auf und enthalten im wesentlichen nur Kohle, die Teilchen anderer im wesentlichen Nicht-Kohle Bestandteile ,auch können gemischte Teilchen auftreten.

Die Flugasche auf Kohlebrennern ist ziemlich stark alkalisch.

Die erwähnten Veröffentlichungen enthalten teilweise Informationen über beispielsweise Schäumer und Sammler für die Flotation von Flugasche und Schäumer, Sammler und Flotationspromotoren für die Flotation von Kohle vom Tagebau und Untertagebau, jedoch keinerlei Angaben, aus denen es möglich wäre, darauf zu schließen, welche Maßnahmen zu treffen sind, um in Flugasche enthaltene Kohle wirksam zu flotieren. Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Untersuchungen zeigten, daß der pH-Wert einen entscheidenden Faktor darstellt, und, zieht man dies in Betracht, so kann der Literatur keine andere Information entnommen werden, als daß einige Patentveröffentlichungen am Rande erwähnen, daß ein möglicher Flotationszusatz ein pH-Wert-Regulator ist, ohne den pH-Wert zu nennen, auf den eingestellt werden soll. So stellt dies lediglich ein Stück allgemeiner Information dar, die allgemein auf die Flotation anwendbar ist.

Im Rahmen der Erfindung hat sich gezeigt, daß die FIotation durchgeführt werden kann, unter Gewinnung eines

sehr guten Anteils des Kohlegehalts in der Flugasche, der auch eine tolerierbare Qualität aufweist, d.h. ohne übermäßige Mengen an Begleitsubstanzen, wenn der pH-Wert der Flotationsflüssigkeit im Bereich von 3 bis 8 gehalten wird. Die Reinheit der Kohle ist jedoch nicht ganz zufriedenstellend,wenn man im oberen Teil des Bereichs (pH 6 bis 8) arbeitet, und führt man die Flotation im unteren Teil des pH-Wert-Bereichs durch, so wird der Säureverbrauch sehr hoch, wodurch in erster Linie die Verfahrenswirtschaftlichkeit verringert wird und in zweiter Linie eine Auflösung eines beträchtlichen Teils der anderen Bestandteile der Flugasche bewirkt wird, was zu Umweltverschmutzungsproblemen führt und das Recyclisieren des Verfahrens-

*^ wassers unmöglich macht- In einer Reihe von Untersuchungen, die teilweise im folgenden berichtet werden, hat es sich gezeigt, daß das Problem gelöst werden kann, wenn die Flotation in mindestens zwei Stufen durchgeführt wird, wobei der pH-Wert in der ersten

Stufe um den Neutraipunkt herum und in der zweiten • Stufe in mäßig-saurem Bereich gehalten wird.

übereinstimmend damit ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch charakterisiert, daß die Flotation

unter kräftigem Belüften, und in mindestens zwei Stufen durchgeführt wird, wobei der pH-Wert in der ersten Stufe auf einen Wert zwischen 6 und 8 eingestellt wird und in der zweiten Stufe auf einen Wert

unter dem in der ersten Stufe verwendeten Wert ein-30

gestellt wird, wobei dieser niedrigere pH-Wert 6,5 oder darunter beträgt.

Bis zu einem gewissen Ausmaß hängt der pH-Wert in der

letzten Stufe davon ab, wie alkalisch (oder sauer) die 35

Ausgangs-Flugasche ist, jedoch besteht ein Hauptge-

*■ Sichtspunkt bei der Bestimmung des pH-Werts in der letzten Stufe in der zu dessen Erzielung zu verwendenden Säuremenge, und ein anderer liegt in der Wirkung auf das Wasser, in dem die Flugasche aufgeschlämmt ist. Erfindungsgemäß ist es gewöhnlich bevorzugt, die letzte Flotationsstufe im pH-Wert-Bereich von 3 bis 5 durchzuführen.

Auf diese Weise erzielt man ein Verfahren, das kostengünstig durchgeführt werden kann, da die Anwendung von Säure zur Neutralisation und zum Ansäuern der Flugasche-Aufschlämmung gering wird, und das zu einer besonders wirksamen Abtrennung der Kohlefraktion und der Mineralfraktion führt, wobei sehr wenig Kohle in ¹^ der Mineralfraktion zurückbleibt, und eine geringe Menge an Mineralverunreinigungen in der Kohlefraktion zurückbleibt. Der geringe Säureverbrauch führt dazu, daß nur eine geringe Menge der mineralischen Substanzen gelöst wird und daher das Wasser erneut verwendet wer-

den kann, d.h. für die erneute Anwendung in dem Flotationsverfahren recyclisiert werden kann, was sehr wichtig ist, um eine optimale Verfahrenswirtschaftlichkeit zu erzielen.

Im folgenden werden verschiedene.Ausführungsformen . der Erfindung beschrieben. Die erste Stufe kann gegebenenfalls in mehrere in Reihe durchgeführte Unterstufen unterteilt werden und in diesen kann man, falls gewünscht, den pH-Wert der Flotationsaufschlämmung '

in dem angegebenen Bereich von 6 bis 8 variieren-Wenn der pH-Wert über 8 liegt, so wird die Abtrennung zu schlecht und zuviel Kohle begleitet die Mineralfraktion, falls sie nicht erneut flotiert wird. Wenn

der pH-Wert über 8 ist, so kann die erneute Flotation 36

im ρΉ-Wertbereich von 6 bis 8 daher notwendig werden,

ι wodurch die in der ersten Stufe erzielte Säureeinsparung aufgrund des hohen pH-Werts durch die Notwendigkeit der erneuten Flotation mehr als ausgeglichen wird.
. . ·

Ist die erste Stufe abgeschlossen und der Hauptteil der Mineralfraktion als eine Bodenfraktion abgetrennt, die in bekannter Weise zu einem Eindicker geführt und anschließend für die technische Verwertung oder Abscheidung wiedergewonnen wird, so wird die geschäumte obere Fraktion der zweiten Stufe zugeführt, die in gleicher Weise gegebenenfalls in mehrere in Reihe durchgeführte Unterstufen aufgeteilt werden kann. Da der Hauptanteil der alkalischen Mineralien nunmehr entfernt wurde, ist der Säureverbrauch zur Erzielung eines günstigen, vergleichsweise niedrigen pH-Werts mäßig, und die verringerte Menge an mineralischem Material stellt sicher, daß nur eine geringe Menge gelöst wird, wodurch das Wasser nicht so sehr verun- · reinigt wird, daß es nicht mehr für die erneute Anwendung als Flotationsflüssigkeit recyclisiert oder zu einem Rezipienten abgeführt werden kann.

Es wurde gefunden, daß der pH-Wert in der letzten Stufe bis zu 6,5 betragen kann, vorausgesetzt, daß er geringer ist als in der ersten Stufe, d.h. wenn die erste Stufe bei einem pH-Wert über 6,5 und vorzugsweise nahe 8 durchgeführt wurde. Jedoch ist es normalerweise nicht vorteilhaft, die letzte Stufe bei einem derart hohen pH-Wert durchzuführen, im Hinblick auf die Reinheit und daher den Verbrennungswert der wiedergewonnenen Kohlefraktion. Daher wird erfindungsgemäß die letzte Stufe vorteilhaft bei einem pH-Wert im Bereich von 3 bis 5 durchgeführt, der nor-

malerweise eine vernünftig hohe Reinheit und damit

einen vernünftig hohen wärmeerzeugenden Wert der Kohlefraktion sicherstellt. Es kann häufig vorteilhaft sein, die letzte Stufe in Unterstufen aufzuteilen (vgl. die nachfolgenden Versuche) und in diesem Falle kann man gegebenenfalls den pH-Wert allmählich von einer Stufe zur anderen senken. Die erste dieser Unterstufen kann in einigen Fällen vorteilhaft eine Art von Ubergangsstufe sein, die bei einem pH-Wert nahe der oberen Grenze vom pH 6,5 arbeitet. Die untere Grenze vom pH-Wert 3 ist lediglich in dem Sinne kritisch, daß man darunter keine weiter verbesserte Reinheit der Kohle erzielt, so daß der Säureverbrauch zu hoch wird, ohne daß damit irgendein Vorteil erzielt wird.

Im Prinzip kann der gewünschte pH-Wert mittels jeglicher Säure erzielt werden, wodurch die Wahl der Säure zuerst und in erster Linie im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erfolgt. Jedoch ist Chlorwasserstoffsäure ungünstig, wegen ihrer vergleichsweise hohen Flüchtigkeit, und eine Anzahl von Säuren ist aus Umweltgründen ungünstig, da sie beispielsweise ungünstige Auswirkungen in dem Rezipienten haben, in dem die Säuren letztlich enden. In der Praxis ist Schwefelsäure erfindungsgemäß bevorzugt, da sie in den meisten Fällen die kostengünstigste Säure, berechnet pro Säureäquivalent, ist und vom Umweltgesichtspunkt her nicht sehr kritisch ist. In einigen Fällen, beispielsweise in der Nähe von Papier- und Cellulosefabriken, können Sulfonsäuren in großen

° Mengen erhältlich und geeignet sein.

In der Praxis ist es besonders zweckmäßig, wenn die zur Einstellung des pH-Werts in der ersten Stufe benötigte Säure in einem Mischgefäß zugesetzt wird, worin die Flugasche mit dem Wasser zur Verwendung in

der Flotation vermischt wird, wohingegen die Säure zur Einstellung des pH-Werts in der letzten Stufe direkt in das Gefäß oder die in Frage kommenden Gefäße gefügt wird.

Erfindungsgemäß kann es vorteilhaft sein, den gewünschten pH-Wert durch Leiten von sauren Rauchgasen bzw. sauren Verbrennungsabgasen durch die Aufschlämmung völlig oder teilweise zu erzielen. Dies kann die Verfahrenswirtschaftlichkeit weiter verbessern, insbesondere wenn die Flotationsanlage bei der in Frage kommenden Brenneranlage liegt.

Die Temperatur der Flotation kann bei Umgebungstemperatür liegen, selbst im Winter, wenn nur das Wasser nicht friert, jedoch beträgt sie häufig mindestens 15°C, da der Chemikalienverbrauch (Schäumer und Sammler) ansonsten zu groß wird und das Flotationsverfahren zu

langsam wird.
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Zur Durchführung der Erfindung ist es jedoch bevorzugt, wenn die Temperatur während der Flotation bei 30 bis 6O°C liegt. Es kann besonders günstig sein, nahe dem oberen Ende dieses Bereichs zu arbeiten, da hierdurch

nc ·

Einsparungen beim Chemikalienverbrauch erzielt werden können. Dies ist jedoch nicht der einzige Parameter zur Bestimmung der Betriebstemperatur, da ein Erwärmen des Flotationsmaterials wegen der Verfahrenswirtschaftlichkeit vorzugsweise vermieden werden sollte. Normalerweise führt es zu keinen Problemen, die Tempera^- tur bei einem günstigen Niveau zu halten. Die Flotationsanlage, die keine großen Kapitalinvestitionen im Vergleich mit dem möglichen Gewinn erfordert, sollte

direkt an dem Kraftwerk oder anderen Werken liegen, 35

deren Flugasche flotiert werden soll, da zu große

Transportkosten die Gesamtwirtschaftlichkeit des Verfahrens verringern. Die Flugasche wird aus den Rauchgasfiltern bzw. Verbrennungsabgasfiltern bei einer Temperatur von 100 bis 120°C entfernt und kann so die für das Flotationswasser gewünschte Wärme zuführen.

Es ist wichtig, ein gutes Rühren und eine gute Belüftung in dem Flotationsgefäß sicherzustellen, da auch hierdurch eine gewisse Einsparung des Chemikalienverbrauchs erzielt werden kann. Der Zusatz von Luft und das Rühren oder eine andere aktive Bewegung der Flotationsflüssigkeit sind nahe miteinander verbundene Faktoren, so daß ein gutes Rühren, das wirksam für das Gesamtvolumen des Flotationsgefäßes ist, das benötigte Belüftungsausmaß etwas verringern kann. Als Hauptregel ist es erfindungsgemäß günstig, mit einer Luftmenge pro min zu belüften, von mindestens dem gleichen Volumen, wie das Volumen der Flotationsflüssigkeit.

Als Sammler kann man verschiedene Sammler auf Ölbasis, die üblicherweise in Flotationen verwendet werden, verwenden. Es ist besonders zweckmäßig, Mineralölfraktionen zu verwenden, die vorwiegend C,-.,,-^Kohlenwasserstoffe, sowohl aliphatische als auch aromatische, enthalten. In der Praxis ist es bevorzugt, erfindungsgemäß Gasöl zu verwenden. Die Menge des Sammlers ist nicht sehr kritisch, jedoch sollte sie im Interesse der Gesamtwirtschaftlichkeit so nierig wie möglich gehalten werden. In der Praxis liegt die Menge des Sammlers in der Größenordnung von 5-151 pro Tonne Flugasche.

Als Schäumer können verschiedene der in der Flotations-

~yr-45-

technik bekannten verwendet werden. Besonders brauchbar sind verschiedene Terpenöle (Terpenalkohole), es können jedoch auch Cresylsäuren und ähnliche Verbindungen verwendet werden. Erfindungsgemäß hat sich Pineöl bzw. Kiefern- oder Fichtenöl als besonders geeignet erweisen. Pineöl ist handelsüblich, sowohl als natürliches pflanzliches Pineöl >als auch als synthetisches Pineöl. Ersteres hat den Vorteil, daß es bis zu einem gewissen Ausmaß auch als ein Sammler wirkt und in leicht geringerer Menge als das synthetische Pineöl benötigt wird, welches andererseits etwas kostengünstiger ist. Erfindungsgemäß liegt die Menge des Schäumers zweckmäßig bei etwa 4 Gew.-% der Menge des Sammlers.

Gewöhnlich werden andere Chemikalien für die Flotation nicht benötigt, jedoch kann es zweckmäßig sein, eine geringe Menge an Dispergiermittel, vorzugsweise eines Polyglykoläthers zuzusetzen; dies kann insbesondere günstig sein, wenn abgeschiedene Flugasche flotiert werden soll. Ein echter Emulgator zur Sicherung ..einer guten Dispersion des Sammlers in dem Flotationswasser kann zweckmäßig sein, wird jedoch aufgrund der günstigen kräftigen Belüftung und des Rührens

gewöhnlich nicht benötigt.
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Andere Steuerungsmittel, die bei der Flotationstechnik bekannt bzw. üblich sind, können je nach Bedarf zugesetzt werden, sind jedoch gewöhnlich nicht notwendig.

So ist es normalerweise nicht notwendig, Aktivatoren,

wie Kupfersulfat oder Drücker, wie Eisen-II-Verbindungen oder Natriumcyanid zuzusetzen. Ausflockungsmittel sind überflüssig.

Die Chemikalien werden der Flotationsflüssigkeit für 35

die erste Stufe zugesetzt, wenn die Flotation bei dem

höheren pH-Wert durchgeführt wird, und es werden keine weiteren Reagentien (Sammler, Schäumer usw.), abgesehen von der Säure, zu der letzten Stufe zugesetzt, wo das Verfahren bei dem niedrigeren pH-Wert betrieben wird. Jedoch hat es sich andererseits als zweckmäßig erwiesen, etwa die Hälfte der Chemikalien (mit Ausnahme der Säure für die Einstellung des pH-Werts) in einem Konditioniergefäß zuzusetzen, wo die Flotationsauf schlämmung eine, kurze Verweilzeit erfährt, vor dem Beginn der Flotation, während der Rest während der Flotation in der ersten Flotationsstufe zugesetzt wird. Man erzielt hierdurch, daß die Flotation wirksam startet, sobald die Aufschlämmung in das Rotationsgefäß eingetreten ist. Wurde die erste

¹^ Stufe in verschiedene Teilstufen unterteilt, die in Gefäßen durchgeführt werden, die in Reihe nacheinander angeordnet sind, so kann es zweckmäßig sein, den Zusatz der letzten Hälfte zwischen einigen oder allen dieser Teilstufen aufzuteilen. Andererseits werden

^v keine weiteren Chemikalien in der letzten Flotationsstufe (beim niedrigeren pH-Wert) zugesetzt.

Das Sammlerreagens folgt der Kohlefraktion und erhöht den Wärmeyerbrennungswert der Kohle.

Die Menge der Flugasche, die in dem Flotationswasser aufgeschlämmt ist, die sogenannte Breidichte bzw. Pulpendichte, ist nicht besonders wesentlich. In einer Reihe von Versuchen wurde erfolgreich bei einer Breidichte teilweise von 10 %, teilweise von 15 % gearbeitet, wobei es in industriellem Maßstab möglicher weise vorteilhaft sein kann, bei etwas geringeren Werten zu arbeiten, jedoch in Abhängigkeit von der Temperatur, da höhere Temperaturen eine höhere Breidichte als niedrigere Temperaturen ermöglichen. Erfin-

dungsgemäß wird zweckmäßig mit einer Flugaschemenge von 5 bis 16 Gew.-% der in der Flotation verwendeten Wassermenge gearbeitet. - .

Im folgenden werden die Figuren kurz beschrieben.

^Die Fig. 1 stellt ein Fließschema des praktischen Betriebs des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, und die Fig. 2 stellt eine bekannte Flotationsvorrichtung dar, in der eine Reihe von Laboruntersuchungen durchgeführt wurden. -

Im folgenden wird die Erfindung genauer beschrieben. Hierzu wird auf die Fig. 1 Bezug genommen.

Wasser aus der Leitung 1Ö und Schwefelsäure (oder eine andere gewünschte Säure) aus der Leitung 12 werden in einem Mischgefäß 14 in derartigen Mengen vermischt, daß eine Aufschlämmung von Flugasche darin in der Pumpe 22 und in späteren Teilen/ einen pH-Wert im Bereich von 6 bis 8 erhält. Aus dem Mischgefäß 14 gelangt das saure Wasser über die Leitung 16 in den Wärmeaustauscher 18, und das Strömungsmeßgerät 20 zur Pumpe 22, in der die Flugasche, die vorzugsweise noch von dem Rauchgas her heiß ist, von dem Rauchgasfilter oder einem Silo über eine (nicht dargestellte) Dosierungsschnecke und eine Fördereinrichtung 24 beigemischt wird.

Die Flugaschemenge liegt zweckmäßig bei etwa 10 Gew.-% des sauren Wassers, das in dem Mischgefäß vermischt wird, und die gebildete Aufschlämmung wird die Leitung 26 zu einem Konditioniergefäß 28 geführt, in dem etwa die Hälfte der gewünschten Menge des Sammlers, Schäumers und gegebenenfalls Dispergiermittels und anderer Chemikalien zugesetzt, wird. Es ist bevorzugt, 4 % synthetisches Pineöl (wie "Dertol") in Gasöl, gegebenenfalls

vermischt mit etwa 1 % Poly-(glykoläther) als Dispergiermittel, zu verwenden. In dem Konditioniergefäß hat die Aufschlämmung zweckmäßig eine Verweilzeit von 5 bis 10 min und wird anschließend üder die Leitung 32 zu dem Flotationsaggregat geführt, das in dem Fließschema 5 Flotationszellen 34, 36, 38, 40 und 42 Aufweist. Von diesen stellen die Zellen 34, 36 und 38 die erste Flotationsstufe dar, die dementsprechend in drei Teilstufen aufgeteilt ist; und die Zelle 42 stellt die letzte Stufe dar, da die Einstellung des pH-Werts unter 6,5 und vorzugsweise auf 3 bis 5 direkt in der Zelle 42 erfolgt. Es ist gerechtfertigt, die Zelle 4 0 als eine Zwischenstufe zwischen der ersten und der letzten Flotationsstufe anzusehen, da der pH-Wert in der Zelle 40

¹^ nicht viel niedriger ist als der pH-Wert der Aufschlämmung in der Zelle 34. Jedoch kann Inder Zelle 40 Säure zugesetzt werden, wodurch die letzte Flotatiönsstufe (niedriger pH-Wert) in zwei Stufen aufgeteilt wird.

*/ in Reihe
^Λν> ' In der Zelle 34 erfolgt eine Anfangsflotation unter dem Einfluß der in dem Konditioniergefäß 28 zugesetzten Chemikalien. Die flotierte (geschäumte) kohlehaltige Phase, d.h. die obere Phase, die durch einen Pfeil angedeutet wird, wird zur Zelle 40 geführt, die, wie ersichtlich, einen übergang zwischen der ersten (pH 6 bis 8) und der letzten (pH 3,5) Flotationsstufe darstellt. Die Wirkung des Säoirezusatzes in der Zelle 42· kommt in der Zelle 40 nur schwach zum Ausdruck. Die vorwiegend aschehaltige Bodenphase aus der Zelle 34, ebenfalls

durch einen Pfeil bezeichnet, fließt zur zweiten Teilstufe der ersten Flotationsstufe, d.h. der Zelle 36. In der dargestellten Ausführungsform wird der Rest der Chemikalien (Sammler, Schäumer, Dispergiermittel) in der

Zelle 36 über die Leitung 43 zugestzt. Die in der Zelle 35

36 geschäumte Kohlephase gelangt zur Zelle 34 und von

dort durch Flotation weiter zur Zelle 40, wohingegen die Aschephase von der Flotationszelle 36 zur Zelle 38 gelangt. Die geschäumte kohlehaltige obere Phase von der Zelle 38 geht direkt zur Zelle 34 zusammen mit der von der ® Zelle 36/ wohingegen die Aschephase über die Leitung 44 entfernt und zu einem Eindicker 46 geführt wird. Dort wird eine Aschefraktion abgetrennt, die für die technische Verwertung oder als Abfall entleert wird, und Recyclisierungswasser wird vorzugsweise über die Leitung 48 zur Pumpe 22 geführt, kann jedoch, falls gewünscht, alternativ zum Mischgefäß 14 oder zu einem Rezipienten geführt werden.

Aus der Zelle 40 wird die obere Fraktion, d.h. der kohlehaltige flotierte Schaum, zu der letzten Flotationsstufe geführt, die durch die Zelle 42 dargestellt wird. Darin erfolgt die letzte Trennung der Kohle und der Asche und um sie so wirksam wie möglich zu machen und dadurch den gering möglichsten Aschegehalt in

der Kohlefraktion sicherzustellen, wird weitere Schwefelsäure (oder eine andere gewählte Säure) in die Zelle 42 über die Leitung 50 zugesetzt, um einen pH-Wert in der Zelle 42 im Bereich von 3 bis 5 zu erzielen. Die flüssige Phase wird zur Zelle 40 zurückgeführt, und die Kohle-Schaum-Fraktion gelangt über die Leitung 52 zu einem Vakuumfilter 54, wo sie als filtrierte Kohlefraktion 56 abgetrennt wird.

Die Zellen 34 bis 42 können bekannter bzw. üblicher 30

Art sein, und jede von ihnen ist in bekannter Weise mit einem Rühraggregat und Zufuhreinrichtungen für Luft versehen. Jede Zelle kann eine Größe von beispielsweise 1,5 m aufweisen, so daß sie leicht 1 m Flugaschenaufschlämmung aufnehmen, kann. Unter dieser Voraussetzung wird zweckmäßig in jeder Zelle mit

einer Luftmenge von 1OOO bis 1400 1 pro min belüftet. Bei einer derartigen Belüftungsmenge beträgt die typische Verweilzeit für die Aufschlämmung in jeder Zelle 3 bis 5 min. Manchmal werden eine kürzere oder eine län gere Verweilzeit angewendet, beispielsweide im Bereich von 2 bis 15 min.

Das dargestellte Aggregat kann sowohl für die kontinuierliche als auch für die dikontinuierliche Flotation verwendet werden. Die Anzahl der Zellen kann innerhalb weiter Grenzen variieren. In der Praxis liegen zweckmäßig 2 bis 4 .Teilstufen in der ersten und 1 bis 3 Teilstufen in der letzten Plotationsstufe vor.

im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren an einigen Beispielen genauer erläutert.

*Q Untersuchungsreihe 1

Es wurden verschiedene Versuche in einer handelsüblichen Flotationsvorrichtung für die Laborverwendung

_₅ (Handelsprocukt der Westfalia Dinnendahl Gröppen AG, Bochum, Deutschland), schematisch in der Fig. 2 dargestellt, durchgeführt. Im wesentlichen besteht • sie aus einer Flotationszelle 60, in die ein Rotationsbelüfter 62 eintaucht, durch den Luft

QQ zugesetzt wird, und der auch als Rührer wirkt. Der kohlehaltige Schaum wird über einen Auslauf oder eine Lippe 64 entleert, und die Aschenphase wird nur aus der verbleibenden Flüssigkeit gesammelt. Die Zelle 60 weist eine derartige Größe auf, daß sie zur Flotation von 3 1 Aufschlämmung von Flugasche auf einmal geeignet ist. Bei den Untersuchungen enthielt

die Aufschlämmung entweder 3Ö0 oder 450 g Flugasche (10 oder 15 %). Der pH-Wert kann durch pH-Regulatoren 66 eingestellt werden, die nicht genauer dargestellt sind, die die Zugabe von Schwefelsäure bewirken.

.

Die Versuche wurden mit Flugasche von einem Kohiebrennrost-Ofen der Saksktfbing Sugar Factory, Dänemark, durchgeführt. Der Kohlegehalt der Flugasche betrug etwa 50 %. Alle Bestimmungen des Kohlegehalts erfolgten als Messungen des Brennverlusts. Der pH-Wert wurde automatisch mit' 50 % Schwefelsäure eingestellt. Bei allen Untersuchungen wurden 0,5 ml synthetisches Pineöl ("Dertol") als Schäumer, unabhängig von der Flugaschemenge und 6 bis 12 ml Gasöl als Sammler verwendet; der Schäumer wurde vorher zugesetzt, der Sammler nach dem Beginn der Belüftung. Der Schaum wurde mittels einer manuellen Schabevorrichtung bei jedem Versuch abgekratzt, und es wurde aufgehört, wenn visuell deutlich eine Aufteilung in eine Aschefraktion (hell)

und eine Kohlefraktion (dunkel) festgestellt werden konnte. Die Dauer der einzelnen Versuche betrug 5 bis 12 min. ·

Die Ergebnisse sind in der Tabelle I aufgeführt. 25

' Tabelle I
Untersuchungsreihe im Labormaßstab ohne erneutes Flötieren

Vers. Nr.	Plugasche Gew. Kohle- g gehalt	51,5 %	Plot. Temp. °C	pH	Kohlefraktion ■ Gew. Kohle- g gehalt	69,1 %	Aschefraktion Gew. Kohle- g gehalt	26,4 %
1	450	53,9 %	28	8-9	254	88,8 %	179	4,4 %
2	3OO	48,8 %	40	6	2O4	87,5 %	79	3,1 %
3	300	52,3 %	50	6	199	88,1 %	85	5,4 %
4	3OO	46,5 %	33	6	197	88,3 %	91	7,1 %
5	450	51,7 %	32	5	284	90,3 %	148	5,7 %
6	450	30	5	284	147

Wenn die Summe des Gewichts der Kohlefraktion und der Aschefraktion nicht dem Gewicht des Ausgangsmaterials entspricht, so kommt dies daher, daß etwas festes Material in dem säurehaltigen Wasser gelöst wurde. Dies unterbindet die erneute Verwendung des Wassers zur Flotation und stellt einen Nachteil bei der Entleerung des Wasser in einen Rezipienten dar.

Der Versuch Nr. 1 zeigt, daß das Ergebnis des Betriebs bei einem pH-Wert über 8 unzufriedenstellend ist. Die Abtrennung ist schlecht, so daß zuviel Asche in der Kohlefraktion vorhanden ist und zuviel Kohle in der ³^ Aschefraktion vorliegt. Die anderen Versuche zeigen eine Tendenz zur verbesserten Reinheit der Kohlefraktion bei verringertem pH-Wert. Ein Vergleich der Versuche 2 bis 4 zeigt die Neigung zu einem verringerten Kohlegehalt in der Aschefraktion bei erhöhter Tempera-

tür, innerhalb des untersuchten Bereichs. Der Unter-

^320538S

schied zwischen den Versuchen 5 und 6 liegt darin, daß 12 ml Gasül im erstgenannten, 6 im letztgenannten verwendet wurden; es kann so die Tendenz zu einer verbesserten Abscheidung bei verringertem Chemikalienverbrauch innerhalb wirksamer Chemikalienmengen vorliegen.

Bei allen Versuchen war der Verbrauch an Reagentien und an Säuren vergleichsweise hoch, so hoch, daß eine relativ unzufriedenstellende Verfahrenswirtschaftlichkeit bei Übertragung auf eine Arbeitsweise im technischen Maßstab bewirkt wurde. Daher wurden Versuche im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit durchgeführt.

Untersuchungsreihe 2

Bei diesen Untersuchungen wurde Flugasche aus einem 20

Kohlestaub-Brennkraftwerk, Asnae s Works in Western Zealand, Dänemark, flotiert. Sie enthielt etwa 11,5 % Kohlenstoff, gemessen als Brennverlust nach 1Ominütigem Verbrennen bei 1200°C.

Die Tellchengrößen-Verteilungskurve für die Flugasche

der Asnee s Works zeigt, daß etwa 50 bis 90 % eine Teilchengröße unter 50 pm bzw. u und 10 bis 35 % eine ■Teilchengröße unter 10 pm bzw. ρ aufweisen. Die Teil_ori chengröße ist im wesentlichen kleiner als die

Teilchengröße der Flugasche, die in der Testreihe 1 verwendet wurde, obwohl von dieser keine Siebanalyse durchgeführt wurde.

Der Zweck lag darin, zuerst die pH-Wertänderungen bei zwei verschiedenen Breidichten von 10 % und 15 % zu

untersuchen.

Man verwendete die in der Fig. 2 dargestellte Testvorrichtung mit einem Fassungsvermögen von 3 1. Das Belüftungsausmaß betrug 4 l/min, die Geschwindigkeit

des Rührers betrug 1800 UpM, die Temperatur betrug 35°C, die Flotationsdauer 12 min und die Reagensmenge war 3 ml, bestehend aus 2,5 ml Gasöl und 0,5 ml synthetischem Pineöl. Die Wassermenge betrug 3 1, die Flugaschemenge entweder 45Og oder 300 g.

Die Ergebnisse sind in der Tabelle II aufgeführt. ¹¹ % gewonnene Kohle" bedeutet den Anteil des Kohlegehalts der Flugasche, der in der Kohlefraktion, die durch Flotation erhalten wurde, wiedergewonnen wurde.

Tabelle II
20

Änderung des pH-Werts der Flotation ohne erneute

Flotation der Flugasche, die eine geringe Kohlemenge enthielt

Vers.	Flug	■pH	ver	Kohlefraktion Aschefraktion	Kohle-	ge	Gew.	Kohle
Nr.	asche		brauchte	Gew.	gehalt	wonnene	g	gehalt
	g		Säure	g	%	Kohle		%
			ml 4n			%
		6	^H2^SO4		47,2	89,5	35O	1,2
A-I	450	8	6	98	40,8	88,2	335	1,8
A-2	45O	4	2,5	112	60	89,2	359	1,3
A-3	450	4	22	77	6O,5	93,0	239	1,2
A-4	3OO	8	18	53	48	87,5	235	1,8
A-5	300	1	63

Die Flugasche von. den Kohlestaub-Verbrennungsanlagen weist wesentlich feinere Teilchen auf als die Flugasche in der Testreihe 1 und die Α-Tests in der Testreihe 2 zeigen, daß durch Flotation einer feinkörnigen Flugasche mit vergleichsweise niedrigem Kohlegehalt ein sehr niedriger Kohlegehalt in der Flugaschefraktion erzielt werden kann, wohingegen der Aschegehalt in der Kohlefraktion ungünstig hoch ist, so daß eine erneute Flotation günstig ist; aus dieser Testreihe 1 ist ersichtlich, daß der Aschegehält durch Flotation von Flugasche mit einem Kohlegehalt von etwa 50 % sehr wesentlich verringert werden kann.

Ein Vergleich der Versuche A-2 mit A-5 und von A-3 mit A-4 zeigt, daß unter den gewählten Betriebsbedingungen kein Unterschied besteht, wenn die Pulpendichte 10 % oder 15 % beträgt. Die Versuche beim pH-Wert 4 ergaben die beste Qualität der Kohlefraktion, wohingegen die Qualität in den Versuchen mit dem pH-Wert 6 und 8

schlecht war. Die Addition der Menge an gewonnenem Material (Summe der Kohlefraktion und der Aschefraktion) zeigt, daß der Materialverlust in den Versuchen mit dem pH-Wert 6 und 8 sehr gering war. Dies bedeutet, daß nur sehr wenig Material in dem Flotationswasser gelöst wurde, das daher erneut für die erneute Flotation oder zur Flotation einer anderen Charge verwendet werden kann, oder ohne Bedenken in einen Rezipienten nach der Entfernung des Sammler- und Schäumerreagens entleert werden kann. In den Versuchen beim 30

pH-Wert 4 war der Materialverlust beträchtlich größer; 14 g und 8 g (3,1 % und 2,7 %), hauptsächlich durch gelöste Calciumverbindungen. Dieses Wasser ist nicht geeignet zum Recyclisieren, da dadurch eine weitere Konzentration erfolgt. Bei einem Versuch, mit einer _o .

Flotation bei pH-Wert 6 und 16 C wurden im wesentlichen

die gleichen Ergebnisse erzielt wie beim Versuch A-I.

Anschließend wurden Versuche mit einer einzigen erneuten Flotation des die Kohlefraktion enthaltenden Schaums durchgeführt. Zur Erzielung einer brauchbaren Menge an kohlehaltigem Schaum zur erneuten Flotation wurde die erste Flotation bei diesen Versuchen in Form von zwei parallelen Flotationen durchgeführt, von denen der flotierte Schaum, der die Kohlefraktion enthielt, zur ¹^ erneuten Flotation vereint wurde.

Diese Versuche werden als B-1, B-2 und B-3 bezeichnet. Die Versuche wurden mit der gleichen Flugasche wie die mit A bezeichnete durchgeführt, und in beiden ¹^ Stufen unter den gleichen Bedingungen bezüglich der Belüftung, der Rührgeschwindigkeit, der Temperatur, der Flotationszeit und der Menge der Reagentien, wie bei den A-Versuchen.

Die beiden ersten Flotationen in dem Beispiel B-1 wurden jeweils mit einer Breidichte von 15 % und einem pH-Wert von 8 durchgeführt. Die Aschefraktionen betrugen 337 g bzw. 335 g mit einem Kohlegehalt von 1,7 % bzw. 2,0 %, der Verbrauch an 4n H₉SO.

betrug 2 ml für jede der beiden Chargen.

Die beiden ersten Flotationen im Versuch B-2 wurden bei einer Breidichte von 15 % und einem pH-Wert von 6 durchgeführt. Die Aschefraktionen betugen 349 bzw. .

348,5 g mit einem Kohlegehalt von 1,8 bzw. 1,9 %; der Verbrauch an 4n H₃SO₄ betrug 2,5 ml für jede der Chargen.

Die beiden Erstflotationen im Beispiel B-3 wurden mit 35

einer Breidichte von 10 % und einem pH-Wert von 8 durchgeführt. Die Aschefraktionen betrugen 238 g bzw.

239,5 g mit einem Kohlegehalt von 2,5 % bzw. 2,8 %; der Verbrauch an 4n H₃SO₄ betrug 1,5 bzw. 1 ml.

Die vereinten Schäume, die die Kqhlefraktionen enthielten, wurden anschließend einer erneuten Flotation bei einem niedrigeren pH-Wert,wie aus der nachstehenden Tabelle III ersichtlich, durchgeführt.

Tabelle. 3

Untersuchung mit einer erneuten Flotation einer Kohlefraktion feinkörniger Flugasche mit geringem Kohlegehalt

Beisp.	Zweite	Stufe	Kohlefraktion	%	%	Aschefraktion	%	Gesamt	%	1	,9
Nr.	„ ml pH	4n-	Gew.	Kohle	gewon	2.Stufe		Gew.		1	,9
	Xr τι ^H2	^SO4 .	g		nene Kohle	Gew.	Kohle		2	,6
				60	84,9	g	2,
B-I	5 6		148	64	85,8	69	2,	g Kohle
B-2	5 4		141	68	80,9	51	3,	741
B-3	4 8		82	36,5	,6	749
,6	514
,2

Der Gesamt-Säureverbrauch in der Flotation plus erneuter Flotation betrug so 10 ml in B-1, 9 ml in B-2 und 10,5 ml in B-3, d.h. etwa die Hälfte des Verbrauchs in Beispiel A-3 und Ä-4.

Ein Vergleich zwischen den Beispielen A-1 (pH 6) und B-2 (pH 6 in der ersten Stufe) zeigt, daß die erneute Flotation eine beträchtlich verbesserte Kohlefraktion ohne eine starke Zunahme des Säureverbrauchs ergab. Das gleiche Ergebnis tritt bei einem Vergleich von . ·

A-2 (pH 8) mit B-1 (pH 8 in der ersten Stufe) zu Tage;

und von Α-5 (pH 8)mit B-3 (pH 8 in der ersten Stufe) O. A-5 und B-3 zeigen auch, daß die verringerte Breidichte günstig für die Reinheit der Kohlefraktion ist, daß sie jedoch zu einem etwas größeren Kohleverlust führt.

Der Materialverlust (Auflösung in dem säurehaltigen Wasser) war im Versuch B-3 sehr gering, er betrug nur 4 g, so daß das Wasser ohne Bedenken recyclisiert werden kann.

In Verbindung mit den Versuchen B zeigte es sich, daß es wichtig ist, eine gute Rührgeschwindigkeit aufrecht zu erhalten, da ansonsten der Schaum zu voluminös wird, da die Blasen zu groß werden.

In einem weiteren Versuch wurden zwei erneute Flotationen bei niedrigem pH-Wert durchgeführt. Dieses Beispiel wurde mit der gleichen Flugasche und unter den gleichen Testbedingungen wie in den Versuchen A und B durchgeführt, es wurden doppelte Flotationen (2 χ 450 g) in der ersten Stufe, wie in den B-Versuchen durchgeführt. In der ersten Stufe betrug die Temperatur 36°C, der pH-Wert war 7 und der Säureverbrauch betrug 2 χ 2,5 ml

4n H₃SO₄.
25

Anschließend wurde zweimal bei 35°C flotiert, was hier als zweite und dritte Stufe bezeichnet wird. In beiden Fällen betrug der pH-Wert 4, und der Säureverbrauch an 4n H₀SO₄ betrug 9 ml bzw. 2 ml, somit zusammen 16 ml für alle drei Stufen. Die Kohlefraktion von der letzten Flotation betrug 122 g mit einem Gehalt von 74 % Kohle, entsprechend einer Kohleausbeute von 88 %. Die Aschefraktionen aller drei Stufen wogen 775 g mit einem

Kohlegehalt von 1,5 %.
35

-&■ 29-

Beispiel

Eine Flotation wurde im technischen Maßstab in einer schematisch in der Fig. 1 dargestellten Anlage unter- ° zogen, jedoch ohne volle Optimierung der verschiedenen Parameter. Jede der Flotationszellen wies ein Fassungsvermögen von 1 m Flotationsflüssigkeit auf, und das Mischgefäß wies eine Kapazität von 1,5 m auf. Die Flotation wurde kontinuierlich durchgeführt und als Sammler/Schäumer-Reagens wurden 4 % "Dertoi" in Gasöl verwendet. Dei Temperatur wurde bei 32°C gehalten und die Breidichte bei etwa 7 %. Der pH-Wert wurde mit 50 % Schwefelsäure auf 6 in dem Mischgefäß eingestellt und anschließend auf 6,3 in den ersten vier Flotations-

zellen, während er durch weitere Zugabe von Schwefelsäure in der letzten Zelle auf 3,8 eingestellt wurde.

Man erhielt folgende Ergebnisse:

Flugasche Kohlefraktion Aschefraktion

kg/h %Kohle kg/h %Kohle Kohle- kg/h % Kohle

ausbeute

1003 1O,2 146 71 92,0 957 0,8 25

Der Zusatz von Reagens (Sammler/Schäumer) betrug 7,3 1/ h entsprechend 6,6 1 pro Tonne.

Bei einem entsprechenden Betrieb mit Flugasche, die 2 Jahre gelagert worden war, wurden die gleichen Ergebnisse erzielt.

Claims

GRÜNECKER. KlNKELDEY, STOCKMAIR & PARTNER' ---.:.- PATENTANWÄLTE
6UKOtIANPArENTATTOHNEYS
3205385 ^A GRÜNECKER. CPL ,no
DR H. KINKELDEY. oplin»
DR W. STOCKMAIR. qpl iMa.»i
DR. K. SCHUMANN, »plpws
P. H. JAKOB, UPL wo
DR G BEZOLD. opl-cmim
W. MEISTER, ο«. .NO
H. HILGERS. DiPLiNa
DR H. MEYER-PLATH, otpu-ing
KRYOLITSELSKABET 0RESU1TD A/S
Strandboulevarden 8* eooo München 22
Kopenhagen · - MAX₁M₁UANSTRASSe₄₃
Dänemark ^P ^ ⁰^ ' ^dS
16. Februar 1982

Verfahren zur Abtrennung von Kohleteilchen aus
Flugasche durch Flotation

■-.·'."

Patentanspruch e

1. Verfahren zur Abtrennung von Kohleteilchen aus

Flugasche durch Flotation in Sammler und Schäumer enthaltendem Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß man die Flotation unter kräftiger Belüftung und in mindestens zwei Stufen durchführt, wobei der

^ow pH-Wert in der ersten Stufe auf einen Wert von

bis 8 und in der letzten Stufe auf einen Wert, der niedriger als in der ersten Stufe ist, und
höchstens 6,5 beträgt, eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß man die letzte Stufe der Flotation bei einem pH-Wert im Bereich von 3 bis 5 durchführt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den pH-Wert völlig oder teilweise mittels Schwefelsäure einstellt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den pH-Wert völlig oder teilweise durch Einführen von sauren Rauchgasen bzw. Verbrennungsgasen einstellt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur während der Flotation bei 30 bis 60⁰C hält.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Belüftung während der Flotation in jedem Flotationsgefaß mit einer Luftmengepro min von mindestens dem gleichen Volumen wie dem Volumen der Aufschlämmung, in dem Gefäß durchführt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man Gasöl als Sammler verwendet.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß man pflanzliches oder

synthetisches Pineöl bzw. Kiefernöl als Schäumer verwendet.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine geringe Menge an Dispergiermittel, vorzugsweise ein oder mehrere

Poly-(glykoläther) in der zu flotierenden Aufschlämmung vorhanden ist.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß. man etwa die Hälfte der zu verwendenden Chemikalien, mit Ausnahme der Säure für die Einstellung des pH-Werts, zu der wässrigen Aufschlämmung der Flugasche, deren pH-Wert auf 6 bis 8 eingestellt ist, in einem Konditioniergefäß fügt, in dem die Aufschlämmung während eines kurzen Zeitraums gehalten wird, bevor sie zu der ersten Flotationsstufe geführt wird, worauf der Rest der Chemikalien während der ersten Stufe des

Flotationsverfahrens zugesetzt^wird. 15

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breidichte bzw. Pulpendichte während der Flotation 50 bis 16O kg

Flugasche pro Tonne Flotationswasser beträgt. 20