DE3517931C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf die Aufbereitung von sog. Flotationsbergen. Flotationsberge bezeichnet den Trübeablauf von Flota­ tionsaufbereitungsanlagen für Steinkohle (vgl. Lueger, Band 4, "Lexikon des Bergbaus", S. 214, 215). Die Trübe führt einerseits feinkörnige Berge und andererseits feinkörnige Kohle. Aufbereitung von Flotations­ bergen meint die Trennung der Berge von der Kohle, wobei die Kohle als Produkt weiterer Verwendung zugeführt wird. Die Trennung der Berge von der Kohle gelingt häufig zu unbefriedigend. Der aus der Aufbereitung abfließende Kohleanteil führt zuweilen mehr als 50% Berge mit. Diese und die folgenden Prozentangaben beziehen sich auf die festen Bestandteile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, die sicherstellen, daß bei der Aufbereitung der Flotationsberge ein Kohle­ anteil abgezogen werden kann, dessen Bergegehalt unter 30% liegt, vorzugsweise sogar unter 15%, nämlich bei etwa 10%.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung die Verwendung eines Wirbelschicht-Trübesortierers, dem über einen Düsenboden Aufstromwasser zugeführt wird und bei dem eine Wirbelschicht aus spezifisch schweren als Sinkgut abzuführenden Teilchen der zugeführten Trübe die als Schwimmgut abzuführenden, spezifisch leichten Teilchen der Trübe in Suspension hält, als Sortiervorrichtung für die Trennung von Kohle und Bergen bei der Aufbereitung von Flotationsbergen, die als Trübe zuge­ führt werden, mit der Maßgabe, daß das Schwimmgut einer Klassiervor­ richtung mit Entwässerungseinrichtung zugeführt und das Schwimmgut in der Klassiervorrichtung in kohlehaltiges Produkt und Feinberge getrennt wird. Handelt es sich um eine aus der Flotationsaufbereitung ablaufende Trübe, die einen hohen tonigen oder lettigen Anteil aufweist, so lehrt die Erfindung weiterhin, daß dem Wirbelschicht-Trübesortierer ein Hy­ drozyklon vorgeschaltet wird und in dem Hydrozyklon die Trübe von tonigen Bestandteilen befreit wird.

Im Rahmen der Erfindung kann mit verschiedenen Klassiervorrichtungen gearbeitet werden. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung lehrt, mit einer Klassiervorrichtung zu arbeiten, die ein Schwingsieb auf­ weist. Dem Schwingsieb ist vorzugsweise ein sog. Bogensieb vorgeschal­ tet. Bogensiebe sind an sich bekannt (Fontein, J. F.: Das Bogen-Sieb der holländischen Staatsmÿnen; ein neues Gerät zur nassen Absiebung von Feinkohle, 2. Int. Kongreß für Steinkohlenaufbereitung Essen, 20. bis 25. Sept. 1954, Seite 1 bis 8, Steinkohlenbergbauverein Essen). Sie besitzen eine gebogene Sieboberfläche, beispielsweise mit Spaltsieb­ belag. Sie dienen bisher zur nassen Absiebung von Steinkohle. Es ist auch eine Kombination von Schwingsieb und Bogensieb möglich, nämlich dadurch, daß die Klassiervorrichtung als Pendelsieb ausgeführt ist, welches aus einem Einlaufbogenteil und einem Ablaufbeckenteil besteht, sowie im oberen Bereich des Einlaufbogenteils pendelnd aufgehängt ist.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß erfindungsgemäß als Produkt, d. h. als Kohleanteil, ein Schwimmgut abgezogen werden kann, dessen Bergeanteil beachtlich unter 50%, nämlich sogar unter 30% bei etwa 10% liegt. Dabei beobachtet man einen weiteren, wichtigen und überraschenden Effekt. Tatsächlich findet sich der pyritische Schwefel bei Aufbereitung von Flotationsbergen nach den erfindungsge­ mäßen Maßnahmen hauptsächlich im Sinkgut. Bezogen auf den Aufgabe­ schwefelgehalt der Trübe erreicht man im Schwimmgut eine Reduzierung des pyritischen Schwefels um mehr als 50%. - Wirbelschicht-Trübesor­ tierer des beschriebenen Aufbaues und der beschriebenen Funktion sind an sich bekannt. Sie arbeiten bisher hauptsächlich in der Sandaufbe­ reitung. Sie sind allein zur Aufbereitung von Flotationsbergen nicht vorteilhaft.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh­ rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schema der erfindungsgemäßen Maßnahmen,

Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 vergrößertem Maßstab und mit kon­ struktiven Einzelheiten das Pendelsieb aus dem Gegenstand nach Fig. 1.

In dem Schema der Fig. 1 erkennt man zunächst die Aufgabe 1 für die Flotationsberge, d. h. die Aufgabe 1 der Trübe, die aus einer Flo­ tationsaufbereitung für Kohlen abgezogen wird. Sie gelangt über einen Pumpensumpf 2 und über eine Pumpe 3 durch die Leitung 4 zu einem Hydrozyklon 5. Dem Hydrozyklon 5 nachgeschaltet ist ein Wirbelschicht- Trübesortierer 6, dem über einen Düsenboden 7 Aufstromwasser zu­ geführt wird. In dem Wirbelschicht-Trübesortierer 6 bildet sich eine Wirbelschicht 8 aus spezifisch schweren, als Sinkgut über den Ablauf 9 abzuführenden Teilchen der zugeführten Trübe, die als Schwimmgut spezifisch leichte abzuführende Teilchen der Trübe in Suspension hält. Sie laufen über den Ablauf 10 ab. Insoweit arbeitet der Wirbelschicht- Trübesortierer 6 als Sortiervorrichtung für die Trennung von Kohle und Bergen bei der Aufbereitung der Flotationsberge. Das Schwimmgut wird jedoch einer Klassiervorrichtung 11 mit Entwässerungseinrichtung 12 zu­ geführt. Das Schwimmgut wird in der Klassiervorrichtung 11 in kohle­ haltiges Produkt und Feinberge getrennt. Das kohlehaltige Produkt wird bei 13 abgezogen, die Feinberge fließen aus dem Ablauf 14 der Klassier­ vorrichtung 11 ab. Der Hydrozyklon 5 ist vorgeschaltet, wenn die Trübe tonige oder lettige Bestandteile mitführt.

Die Klassiervorrichtung 11 ist in besonderer Weise gestaltet. Sie weist ein Schwingsieb und ein Bogensieb auf, jedoch sind beide kombiniert. Auf diese Weise ist die Klassiervorrichtung als Pendelsieb ausgeführt, welches aus einem Einlaufbogenteil 15 und einem Ablaufbeckenteil 16 be­ steht. Dieses Pendelsieb ist im oberen Bereich des Einlaufbogenteils 15 bei 17 pendelnd aufgehängt, so daß die Amplitude der Pendelbewegung nach unten hin zunimmt und den gewünschten Klassiereffekt bewirkt.

Die Flotationsberge werden in der betrieblichen Praxis als eine Trübe angeliefert. Der Feststoffgehalt liegt bei Konzentrationen von 20 bis 70 g/l. Mitgeführte tonige oder lettige Bestandteile werden, wie erwähnt, im Hydrozyklon 5 abgetrennt und gehen über die Leitung 18 ab. In dem Hydrozyklon 5 wird außerdem der erforderliche Eindickungsgrad erzeugt, den die Trübe aufweist, wenn sie dem Wirbelschicht-Trübesortierer 6 aufgegeben wird. Der Unterlauf des Hydrozyklons 5 gelangt über einen besonderen Aufgabeteller 19, der im oberen Teil der Suspension liegt, in den Wirbelschicht-Trübesortierer 6 . Der Unterlauf des Hydrozyklons 5 wird damit gleichsam auf die Trennsuspension aufgelegt. Im weiteren Verlauf sinken die bergereichen Teilchen durch die Suspension hindurch nach unten, wo sie zunächst gestapelt werden. Die bergearmen, also leichteren Teilchen schwimmen auf der Suspension zur Außenkante des Wirbelschicht-Trübesortierers 6 und werden, wie beschrieben, ausgetragen. Die Trenndichte der Suspension in dem Wirbelschicht-Trübesortierer 6 wird über eine Differenzdrucksonde 20 kontinuierlich ermittelt und regelt das Bergeaustragsventil 21 unterhalb des Wirbelschicht-Trübesortierers 6. Ist genügend bergereiches Material gestapelt und beeinflußt dieses die Dichte der Suspension, so wird über das Sondensignal der Abzug be­ tätigt. Der Abzug kann in Abhängigkeit von der Aufgabe der Flota­ tionsberge diskontinuierlich oder schwankend erfolgen. Bei konstanten Betriebsverhältnissen kann er auch konstant eingestellt werden. Der Überlauf des Wirbelschicht-Trübesortierers 6, der über den Ablauf 10 abgezogen wird, enthält auch einen Feinbergeanteil. Überraschender­ weise kann dieser in der nachgeschalteten Klassiervorrichtung 11 abge­ trennt werden. Der Trennschnitt der Klassiervorrichtung 11, im Ausfüh­ rungsbeispiel also des Pendelsiebes, ist so eingestellt, daß hauptsäch­ lich nur die bergereichen Feinberge, wie angegeben, ausgetragen werden, während das enttrübte Schwimmgut als Produkt gewonnen werden kann. Die ausgeschiedenen Feinberge werden dem Sinkgutablauf 9 des Wirbel­ schicht-Trübesortierers 6 zugeführt. Sie können aber auch, in Abhängig­ keit von den Sondensignalen, ganz oder teilweise wieder dem Hydrozyklon 5 zugeführt werden, um in den Wirbelschicht-Trübesortierer 6 die Schwe­ reverhältnisse in der Wirbelschicht 8 einzustellen.

Bei Aufgabe von Flotationsbergen mit 76% Bergeanteilen, Rest haupt­ sächlich Kohle, konnte ein Hydrozyklonablauf mit 76% Bergen erreicht werden, ein Hydrozyklonunterlauf mit 79% Bergeanteilen, ein Schwimm­ gutabzug aus dem Wirbelschicht-Trübesortierer 6 mit nur etwa 35% Ber­ gen und hinter dem Pendelsieb 15, 16 ein Schwimmgut mit etwa 10% Bergen. Gleichzeitig konnte der in den Flotationsbergen über 2% aus­ machende Schwefelanteil im Schwimmgut auf unter 1% reduziert werden. Der Bergeanteil im Sinkgut und in den Feinbergen liegt bei etwa 83%.

In der Fig. 2 erkennt man Einzelheiten der konstruktiven Gestaltung des Pendelsiebes, den Einlaufbogenteil 15 und das Ablaufbeckenteil 16, indem die Funktion des Bogensiebes in die eines Pendelsiebes übergeht. Der Aufhängepunkt 17 des Pendelsiebes 15, 16 ist verhältnismäßig weit oben, die Schwingungserregung erfolgt über einen Unwuchtantrieb 22 im Bereich des Ablaufbeckens 23. Im übrigen erkennt man eine federnde Abstützung 24 gegen eine Fundament- oder Rahmenkonstruktion 25.

Claims (6)

1. Verwendung eines Wirbelschicht-Trübesortierers (6), dem über einen Düsenboden (7) Aufstromwasser zugeführt wird und bei dem eine Wirbel­ schicht (8) aus spezifisch schweren als Sinkgut abzuführenden Teilchen der zugeführten Trübe die als Schwimmgut abzuführenden spezifisch leich­ ten Teilchen der Trübe in Suspension hält,

• als Sortiervorrichtung für die Trennung von Kohle und Bergen bei der Aufbereitung von Flotationsbergen, die als Trübe zuge­ führt werden,

mit der Maßgabe, daß das Schwimmgut einer Klassier­ vorrichtung (11) mit Entwässerungseinrichtung (12) aufgegeben und das Schwimmgut in der Klassiervorrichtung (11) in kohlehaltiges Pro­ dukt und Feinberge getrennt wird.

2. Verwendung nach Anspruch 1, mit der weiteren Maßgabe, daß dem Wirbelschicht-Trübesortierer (6) ein Hydrozyklon (5) vorgeschaltet und in dem Hydrozyklon (5) die Trübe von tonigen Bestandteilen befreit wird.

3. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit der weiteren Maßgabe, daß die Klassiervorrichtung (11) ein Schwingsieb (15, 16) aufweist.

4. Verwendung nach Anspruch 3, mit der Maßgabe, daß dem Schwing­ sieb (15, 16) ein Bogensieb vorgeschaltet ist.

5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit der weiteren Maßgabe, daß die Klassiervorrichtung (11) als Pendelsieb ausgeführt ist, welches aus einem Einlaufbogenteil (15) und einem Ablaufbecken­ teil (16) besteht, sowie im oberen Bereich des Einlaufbogenteils (15) pendelnd aufgehängt ist.