DE3249493T1 - Verfahren zur Bearbeitung von Kohle - Google Patents

Verfahren zur Bearbeitung von Kohle

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DE3249493T1 DE19823249493 DE3249493T DE3249493T1 DE 3249493 T1 DE3249493 T1 DE 3249493T1 DE 19823249493 DE19823249493 DE 19823249493 DE 3249493 T DE3249493 T DE 3249493T DE 3249493 T1 DE3249493 T1 DE 3249493T1
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Douglas V. Lafayette N.Y. Keller jun.
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Otisca Industries Ltd., Syracuse, N.Y.
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    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B1/00—Conditioning for facilitating separation by altering physical properties of the matter to be treated
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
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    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
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Description

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Claims (22)

32494
1. Verfahren zur Herstellung einer Kohle mit geringem Ascheanteil ausgehend von einer Mischung von Kohle und Mineralstoffen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Reduzierung der genannten Mischung auf eine Partikelgrößenverteilung derart, daß die genannte Mischung geschlämmt werden kann; Mischen der genannten Mischung mit einer wässrigen Flüssigkeit in einer zureichenden Menge, um ausgehend von der genannten Mischung einen Schlamm zu bilden; Pulverisierung der genannten Mischung, während diese sich in dem genannten Schlamm befindet, auf eine Größenstruktur derart, daß die Mischung in getrennte Feststoffphasen von Kohle und hydrophilen Mineralstoffen aufgelöst wird und die genannten Mineralstoffe in dem wässrigen Träger des Schlammes dispergiert werden; anschließendes Mischen des genannten Schlammes mit einem flüssigen Agglomerationswirkstoff, der eine hohe Oberflächenspannung gegenüber dem Wasser und
20 eine geringe Viskosität aufweist sowie
auf den Oberflächen der Kohlepartikel adsorbiert werden kann,um sie stärker hydrophob zu machen, ohne damit die hydrophilen Eigenschaften der Mineralstoffe zu beeinflussen, wodurch eine Trennung der genannten Kohlepartikel von der genannten wässrigen Flüssigkeit und den darin dispergierten Mineralstoffen sowie eine Verbindung der genannten Kohlepartikel zu Kohleprodukt-Agglomeraten bewirkt wird; und Rückgewinnung der genannten Agglomerate aus dem Schlamm.
30
2. Verfahren zur Rückgewinnung von Kohle aus einer Mischung, in der Mineralstoffe mit Kohle verbunden sind,wobei das genannte Verfahren gekennzeichnet ist durch folgende Schritte: Pulverisierung der genannten Mischung in einer wässrigen Flüssigkeit, bis sie in eine erste Phase ,die aus im wesentlichen aus Kohle bestehenden Partikeln besteht, und eine zweite Phase, die aus Partikeln besteht, die im wesentlichen hydrophile Mineralstoffe sind, aufgelöst ist; ■
3249433
Verdünnen des genannten Schlammes; Hinzugabe zu dem resultierenden wässrigen Schlamm von Kohle und Mineralstoffen eines Agglomerate, das auf den Oberflächen der Kohlepartikel adsorbiert werden kann, um sie stärker hydrophob zu machen, ohne daß dadurch die hydrophilen Eigenschaften der Mineralstoffe beeinflußt werden, und geeignet ist, die genannten Kohlepartikel zu Agglomeraten von Kohleprodukt zu verbinden; anschließendes Rühren des genannten Schlammes, bis sich die Kohlepartikel zu Agglomeraten verbunden haben und die Leerräume zwischen den Partikeln in den genannten Agglomeraten mit Agglomerant gefüllt wurden, um das Wasser und die Mineralstoffe daraus auszustoßen; und anschließende Rückgewinnung der genannten Agglomerate aus dem Schlamm.
3. Verfahren zur Rückgewinnung von Kohle aus einer Mischung, in der Mineralstoffe mit der Kohle verbunden sind, wobei dieses Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: Feinzerkleinerung der genannten Mischung in einer wässrigen Flüssigkeit, bis sie in Partikel aufgelöst ist, die im wesentlichen Kohle sind, und in Partikel, die im wesentlichen Mineralstoffe sind; Durchführung einer Trennung der genannten Kohlepartikel von den genannten Mineralstoff partikeln und eine Verbindung der Kohlepartikel zu Agglomeraten durch ein Agglomerant, das auf den Oberflächen der Kohlepartikel adsorbiert werden kann, um sie stärker hydrophob zu machen, ohne die hydrophilen Eigenschaften des Mineralstoffes zu beeinflussen, sowie zur Ausbildung von Flüssigkeitsbrücken zwischen den Kohlepartikeln geeignet ist, Rückgewinnung der Agglomerate aus der wässrigen Flüssigkeit; Eingabe der die genannten Agglomerate bildenden Partikel in eine wässrige Flüssigkeit, Reduzierung der Konzentration des Agglomerants bezogen auf die Feststoffe in der genannten Flüssigkeit auf einen Wert, der ausreicht, um die genannten Flüssigkeitsbrücken aufzulösen und Umrühren der festen Stoffe und der wässrigen Flüssigkeit, um damit eine Dispersion der Kohlepartikel, die die genannten Agglomerate bilden, und etwaiger'
darin eingeschlossener Partiekl von Mineralstoffen in der genannten wässrigen Flüssigkeit zu bewirken, um so die Trennung der Kohlepartikel und der Mineralstoffpartikel zu beschleunigen; anschließend Trennung der dispergierten Kohlepar^ tikel von den dispergierten Mineralstoffpartikeln und Durchführung einer Verbindung der dispergierten Kohlepartikel mittels eines Agglomerantes, wie oben ausgeführt, und Rückgewinnung der so gebildeten Agglomerate aus der wässrigen Flüssigkeit, in der die Partikel dispergiert wurden.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch
den Verfahrensschritt der Hinzugabe zu der wässrigen Flüs-
sigkeit, in der die Mischung von Kohle und Mineralstoffen fein zerkleinert wird, mindestens einer Verbindung, die die Wirkung hat, die genannte Mischung in der genannten wässrigen Flüssigkeit zu dispergieren und/oder den pH-Wert des aus wässrigem Medium und der genannten Mischung bestehenden Schlammes zu steuern.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die genannte Mischung in dem genannten Schlamm im wesentlichen bis zu einer Höchstgröße von nicht mehr als ca. 30 Mikron zerkleinert wird.
25 ;
6. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet,
daß die genannte Mischung fein zerkleinert wird, bevor der genannte Schlamm ausgebildet wird, und zwar im wesentlichen bis zu einer Höchstgröße von nicht mehr als ungefähr 250 Mikron.
7. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der genannten Schlamm während der Feinzerkleinerung der darin enthaltenen Mischung bei einem pH im Bereich
35 von 5 - 10 gehalten wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen Mischung und Wasser in dem
1 Schlamm, während der Feinzerkleinerung der Kohle im
Schlamm nicht weniger als 20 bis 70 Gewichts-% ausmacht.
9. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen des genannten Agglomeranten mit dem genannten Schlamm und die anschließende Trennung der Kohle von dem genannten Schlamm sowie die Agglomeration der Kohlepartikel getrennt ausgeführt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung der Kohlepartikel von dem Schlamm und die Verbindung der genannten Partikel zu Agglomeraten bei einer Temperatur im Bereich von 21,1 bis _+ 60C durchgeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Agglomerant eine Oberflächenspannung gegenüber Wasser von mindestens 50 Dyn/cm hat.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Agglomerant aus einer Gruppe gewählt wird, die
besteht aus:
1,1,2-Tricholor-i,2,2-Trifluorethan
Pentan 25 Trichlorfluormethan und 2-Methylbutan.
13. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohkohle sub-bituminös ist und dadurch, daß dem genannten Schlamm vor der Abtrennung und Agglomeration der Kohlepartikel ein Tensid in einer solchen Menge beigemischt wird, daß die Wirkung entsteht, auf den genannten Kohlepartikeln freie Flächen zu erzeugen, die mit dem verwendeten Agglomerant kompatibel sind, um die genannte Ab-
35 scheidung und Agglomeration durchzuführen.
14. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt einem sauren Auslaugungsbad ausge-
setzt wird, um seinen Ascheanteil weiter zu reduzieren. /
15. Kohle mit geringem Ascheanteil, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch ein Verfahren nach Anspruch 1-3 hergestellt wurde.
16. Verfahren zur Rückgewinnung von Kohle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion der die Agglomerate bildenden Kohlepartikel durch die Entfernung von ausreichenden Mengen von Agglomerant aus der Mischung von Agglomeraten und wässriger Flüssigkeit durchgeführt wird, so daß die Konzentration des Agglomeranten bezogen auf das Gewicht der Feststoffe in der Mischung auf 20 bis 30 Prozent reduziert wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Entfernung des Agglomeranten dadurch gefördert wird, daß die Mischung von Agglomeraten und wässriger Flüssigkeit erhitzt wird.
20
18. Verfahren zur Rückgewinnung von teilweise oxidierter
Kohle bzw. von Kohle niedriger Qualität aus einer Mischung, in der Mineralstoffe mit der genannten Kohle verbunden sind, das die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
Feinzerkleinerung der genannten Mischung in einem Schlamm Kj mit wässriger Flüssigkeit, bis sie in Partikel* die im wesentlichen Kohle sind, und Partikel, die im wesentlichen Mineralstoffe sind, aufgelöst ist; Durchführung einer Abscheidung der genannten Kohlepartikel von den ge-
2Q nannten Mineralstoffpartikeln und einer Verbindung der Kohlepartikel zu Agglomeraten mit Hilfe eines Agglomeranten, der auf den Oberflächen der Kohlepartikel adsorbiert werden kann, um sie stärker hydrophob zu machen, ohne die hydrophilen Eigenschaften des Mineralstoffes zu beeinträchtigen und dazu geeignet ist, Flüssigkeitsbrücken zwischen den Kohlepartikeln zu bilden; und Rückgewinnung der Agglomerate aus der wässrigen Flüssigkeit, gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt der Dispersion eines.
Additivs in dem genannten Schlamm, das in der Lage ist, Adsorptionsfähigkeit der Oberflächen der Kohlepartikel in bezug auf das genannte Agglomerant zu erhöhen.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das die Adsorption steigernde Additiv aus der Gruppe von Verbindungen gewählt wird, die die Formeln ROH, RNH2 R2NH und R3N haben, wobei R ein organischer Ring oder eine organische Kette mit mehr als 4 Kohlenstoffatomen ist. 10
20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das die Adsorptionsfähigkeit steigernde Additiv ein Tensid ist.
*°
21. Verfahren zur Herstellung einer Kohle mit geringem Aschegehalt ausgehend von einer Mischung von Kohle und Mineralstoffen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Feinzerkleinerung der genannten Mischung in einer wässrigen Flüssigkeit, bis sie in Partikel, die
2^ im wesentlichen Kohle sind, und in Partikel, die im wesentlichen Mineralstoffe sind, aufgelöst wird; Durchführung einer Abtrennung der genannten Kohlepartikel von den genannten Mineralstoffpartikeln und einer Verbindung der Kohlepartikel zu Agglomeraten mit Hilfe eines Agglomeranten, der auf den Oberflächen der Kohlepartikel adsorbiert werden kann, um sie stärker hydrophob zu machen, ohne dadurch die hydrophilen Eigenschaften des Mineralstoffes zu beeinflussen, und des weiteren dazu geeignet, Flüssiqkeitsbrücken zwischen den Kohlepartikeln zu bilden; Rückgewinnung der Agglomerate aus der wässrigen Flüssigkeit; und Beseitigung zusätzlicher Mineralstoffe aus der Kohle, indem die die genannten Agglomerate bildenden Partikel einem sauren Auslaugungsbad ausgesetzt werden.
22. Eine Kohle mit geringem Ascheanteil, gekennzeichnet durch eine Partikelgrößenverteilung von ca. 100 % von 15 bis 30 Mikron χ 0 und einen Ascheanteil von nicht mehr als einem Prozent. '
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