DE3836064A1 - Verfahren zum abtrennen von ton aus ultrafeiner kohle und zur anschliessenden entwaesserung der kohle sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zum abtrennen von ton aus ultrafeiner kohle und zur anschliessenden entwaesserung der kohle sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwässern von
ultrafeiner Kohle, insbesondere zum Entwässern eines
wäßrigen Kohleschlamms nach Abtrennung von
peptisiertem Ton aus den Kohleteilchen in einer
Aufschlämmung.
Aus der US-PS 45 37 599 ist ein Verfahren zum Entfernen
von Schwefel und Asche, die in Form von Ton- und
Pyritteilchen vorliegen und auf der Oberfläche von
Kohleteilchen angelagert sind, bekannt. Dabei wird ein
peptisierter Schlamm aus Kohleteilchen so behandelt,
daß Ton und Pyrit von der Kohle getrennt und die
chemische Bindung von Verunreinigungen an der
Oberfläche der Kohleteilchen geschwächt wird. Die
Ton- und Pyritteilchen werden als Kolloid in einem
wäßrigen Medium des Schlammes dispergiert. Um die
kolloidale Suspension aufrechtzuerhalten,wird der
pH-Wert des Schlamms durch Zusatz eines
Normalisierungsmittels eingestellt. Anschließend wird
der Schlamm in einer Zentrifuge und in Flotationszellen
behandelt, um Kohleteilchen wiederzugewinnen, die
größer als zwei Mikron sind, erneut ein wäßriger
Kohleschlamm gebildet und der pH-Wert so eingestellt,
daß Verunreinigungen als Kolloide in dem wäßrigen
Medium des Schlamms vorliegen während eine Behandlung
mit Ultraschall und Ozon erfolgt. Anschließend wird der
wäßrige Kohleschlamm mit dem wäßrigen Medium, das die
die kolloidalen Verunreinigungen enthält, klassiert, um
die Kohleteilchen erneut von den Verunreinigungen
abzutrennen. Die anfallende gereinigte Kohle kann für
verschiedene Zwecke benutzt werden; eine Möglichkeit,
die in der US-PS 46 62 894 beschrieben ist, sieht die
Verwendung als Ausgangsprodukt für die Herstellung
eines Kohle-Wassergemisches vor. Die gereinigte Kohle
wird zunächst so getrennt, daß Kohleteilchen mit
unterschiedlichen Korngrößen anfallen, die zwei oder
mehr Produktströme bilden, die in einem flüssigen
Medium unterschiedlichen Gefäßen zugeführt werden. Der
Produktstrom, der die Kohleteilchen mit der kleinsten
Korngröße enthält, wird erneut klassiert, um eine
Fraktion mit einer unter 2 Mikron liegenden Korngröße
abzutrennen, die hauptsächlich aus Verunreinigungen,
insbesondere Ton besteht. Anschließend werden bestimmte
Mengen der einzelnen Produktströme in Anwesenheit eines
Dispersionsmittels miteinander gemischt, um ein
Kohle-Wassergemisch zu bilden.
Die Reduzierung des Wassergehalts aus einer aus
Kohleteilchen bestehenden Masse ist zeitraubend,
kostspielig und erfordert große Energiemengen,
insbesondere in den Fällen, in denen die Kohleteilchen
nach Durchführung eines Reinigungsprozesses zur
Entfernung von Ton und Pyrit als Ausgangsgemisch mit
niedrigem Feuchtigkeitsgehalt für eine weitere
Verarbeitung benutzt werden sollen, beispielsweise zur
Herstellung eines Kohle-Wassergemisches. Der
Feuchtigkeitsgehalt der gereinigten Kohle nach der
Klassierung in der Zentrifuge entsprechend der in der
US-PS 45 37 599 beschriebenen Methode beträgt
üblicherweise etwa 32 bis 36 Gewichtsprozent und es
wurde keine wesentliche Verringerung des
Feuchtigkeitsgehaltes selbst nach einer Lagerung über
einen Zeitraum von mehreren Tagen festgestellt.
Bei der Entwässerung eines wäßrigen Kohleschlammes mit
einer üblichen Riemen- oder Bandpresse betrug der
Feuchtigkeitsgehalt etwa 36%.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und
eine Vorrichtung, mit denen es möglich ist, den
Wassergehalt eines wäßrigen Kohleschlammes in
wirtschaftlicher Weise in größerem Ausmaß ohne
wesentliche Erwärmung zu verringern.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwässern von
ultrafeinen Kohleteilchen, bei dem die Kohleteilchen
als Bestandteil eines wäßrigen Schlammes behandelt
werden, in dem die Kohleteilchen in einen hydrophobem
Zustand überführt werden und aus Ton bestehende
Verunreinigungen, die von der Oberfläche der
Kohleteilchen durch Strippen entfernt werden, so
behandelt werden, daß sie aus der Masse der
Kohleteilchen frei in das wäßrige Medium fließen. Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren
zum Entwässern von wäßrigem Kohleschlamm, bei dem der
Schlamm großen Scherkräften in Anwesenheit eines
peptisierenden Mittels unterworfen wird, so daß
hydrophile Tonteilchen, die von den Kohleteilchen
durch Strippen entfernt werden, leicht mit dem
wäßrigen Medium von den Kohleteilchen abtrennbar
gemacht werden durch Behandlung des wäßrigen
Kohleschlammes mit Vibrationsenergie, die die Form
eines Luftstromes haben kann, um das wäßrige Medium
von den Kohleteilchen zu trennen.
Insbesondere sieht die Erfindung ein Verfahren zum
Entwässern eines wäßrigen Kohleschlammes vor, bei
dem dem wäßrigen Kohleschlamm in Anwesenheit eines
Peptisierungsmittels mit hohen Scherkräften
beaufschlagt wird, um die Kohleteilchen dilatant und
hydrophob zu machen, indem Ton-Verunreinigungen von den
Kohleteilchen gestrippt werden, worauf der durch
Strippen freigesetzte Ton in dem wäßrigen Medium des
Schlammes peptisiert, das wäßrige Medium
einschließlich des peptisierten Tons von den
Kohleteilchen abgetrennt und die
Kohleteilchen bei einer Frequenz in Vibration gesetzt
werden, die ausreicht, um das wäßrige Medium aus der
Masse der Kohleteilchen auszutreiben.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens mit einem Gefäß, in dem die
Kohleteilchen in einem wäßrigen Medium beispielsweise
mittels einer Rühreinrichtung in Anwesenheit eines
Peptisierungsmittels, das dem wäßrigen Medium in dem
Gefäß zugesetzt wird, hohen Scherkräften unterworfen
wird. Die Vorrichtung enthält ferner Einrichtungen, mit
denen der wäßrige Kohleschlamm, der in dem Gefäß
anfällt, einer Vibration unterworfen wird während das
wäßrige Medium von den Kohleteilchen abgezogen wird.
Weitere Merkmale der Erfindung werden anhand der
Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die schematische Darstellung einer Anlage zur
Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer derartigen
Anlage,
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform einer Anlage,
ebenfalls in schematischer Darstellung,
Fig. 4 die schematische Darstellung einer vierten
Ausführungsform einer Anlage, die ebenfalls
zur Durchführung des Verfahrens geeignet
ist,
Fig. 5 einen Schnitt durch den Teil der in Fig. 4
dargestellten Klassiereinrichtung, über den
die Kohle abgezogen wird, in vergrößerter
Darstellung und die
Fig. 6, 7 u. 8 graphische Darstellungen, die die
Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes
dilatanter und hydrophober Kohleteilchen
gemäß vorliegender Erfindung zeigen.
In Fig. 1 ist ein Mischgefäß (10) dargestellt, in das
eine Kohlecharge über die Leitung (12) eingefüllt wird.
Bei der Kohle kann es sich um frisch gewonnene Kohle
oder aus Schlämmen oder anderen geeigneten Quellen
wiedergewonnene Kohle handeln. Die Kohlecharge kann
auch aus einem wäßrigen Schlamm, beispielsweise dem
Ablauf einer statischen oder anderen Eindickeinrichtung
bestehen, wie sie üblicherweise bei der Aufarbeitung
von Kohle benutzt werden. Es kann auch unbehandelte
ultrafeine Kohle zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens eingesetzt werden. Diese Arten von Kohle
enthalten im allgemeinen verschiedene Komponenten,
nämlich Kohle mit unterschiedlichem Reinheitsgrad,
stark durch einen hohen Aschegehalt verunreinigte
Kohle, Ton und Tongestein, Pyrit, Markasit und
verschiedene andere mit einem hohen Aschegehalt
verunreinigte kohlenstoffhaltige und nicht
kohlenstoffhaltige Gesteine und Mineralien. Es ist auch
möglich, gereinigte Kohleteilchen aus einem anderen
Aufbereitungsprozeß einzusetzen, die einer Behandlung
zur Entfernung von kohlenwasserstoffhaltigen
Verunreinigungen von der Oberfläche der Kohleteilchen,
die peptisiert werden sollen, unterworfen wurde.
Vorzugsweise besteht die Einsatzkohle aus
Kohleteilchen, die typischerweise eine Maschenweite
(nach Tyler) von 100 oder darunter aufweisen, die auch
vier oder weniger sein kann.
Das Gefäß (10) enthält falls erforderlich Wasser, das
über eine Leitung (14) eingeleitet wird, um in dem
Gefäß einen wäßrigen Schlamm zu bilden, dem
gleichzeitig ein Peptisierungsmittel über die
Leitung (16) zugeführt wird. Vorzugsweise enthält der
wäßrige Kohleschlamm 25 bis 35%
Trockengewichtsprozent Feststoffe. Das
Peptisierungsmittel wird in einem Schritt bei der
Bildung des wäßrigen Kohleschlamms zugegeben. Als
Peptisierungsmittel kann eine Anzahl von Stoffen
benutzt werden, beispielsweise Natriumhexametaphosphat,
das in einem pH-Bereich von etwa
6,8 bis 8,0 wirksam ist. Ein anderes, nicht vom pH-Wert
abhängiges Peptisierungsmittel ist Prästaminol.
Bei der Bildung des peptisierten Kohleschlammes wird
eine von einem Motor (18) angetriebene
Rühreinrichtung (20) benutzt, die in das Gefäß (10)
eintaucht. Die Rühreinrichtung arbeitet während eines
vorgegebenen Zeitabschnittes, gewöhnlich wenigstens
fünf Minuten unter Arbeitsbedingungen, die hohe
Scherkräfte auf den wäßrigen Kohleschlamm ausüben.
Während der Misch- und Peptisierungsperiode findet eine
starke Belüftung oder Luftaufnahme bei gleichzeitiger
Auflösung von Luft in der wäßrigen Phase des Schlammes
statt. Auf diese Weise gelangt in dem Wasser gelöste
Luft an die Oberfläche der Kohleteilchen. Durch die
starken Scherkräfte wird die Adhäsion und die ionische
Bindung, die die Tonteilchen bindet, gebrochen. Das
Mischen des Schlammes in dem Peptisierungsgefäß
peptisiert die Tonteilchen und es findet eine
Entballung statt, die die Tonteilchen, aber auch andere
Verunreinigungen der Kohle in einen aufgelockerten und
getrennten Zustand überführt. Die Größe der einzelnen
Tonteilchen liegt innerhalb eines typischen Bereiches
zwischen 0,68 und 2,0 Mikrometer. Die Teilchen und das
Peptisierungsmittel wirken aufeinander ein und es kommt
zu einem Ionenaustausch, der dazu führt, daß die
Tonteilchen eine hohe negative elektrokinetische Ladung
erhalten. Die peptisierten Tonteilchen trennen sich ab
und gelangen als kolloidale Suspension in die wäßrige
Phase des Schlammes. Unter diesen Bedingungen gelangen
die einzelnen Kohleteilchen in einen Zustand, in dem
sie von dem Ton und anderen Verunreinigungen, die von
der Oberfläche der Kohleteilchen abgelöst wurden,
getrennt vorliegen. Wenn die Kohleteilchen einmal von
anhaftendem Ton befreit sind, werden sie hydrophob.
Falls das ausgewählte Peptisierungsmittel eine
Einstellung des pH-Wertes des wäßrigen Schlammes
erforderlich macht, wird je nach der Art des benutzten
Peptisierungsmittels ein geeignetes
Neutralisationsmittel zugesetzt, um den erforderlichen
pH-Wert in dem Gefäß einzustellen.
Der behandelte wäßrige Schlamm wird dann aus dem
Gefäß (10) über die Leitung (22) abgezogen und gelangt
in eine Naßsiebeinrichtung (24) mit drei
Vibrationssieben (26, 28 und 30) in Tandemanordnung, in
der die wäßrige Phase zusammen mit den peptisierten
Tonteilchen und anderen Verunreinigungen mit Untergröße
von den Kohleteilchen abgetrennt werden, die auf den
Sieben verbleiben. Nach dem anfänglichen Ablaufen der
überwiegenden Menge der wäßrigen Phase wird durch das
vibrierende Sieb Energie auf die Kohleteilchen
übertragen, die jetzt in einem Zustand der Dilatanz
sind. Die Energie führt zu einem Austreiben der
Oberflächenfeuchtigkeit aus den Kohleteilchen zusammen
mit daran angelagerten Tonteilchen. Man kann davon
ausgehen, daß der Feuchtigkeitsgehalt des
überfließenden Produktes von einem anfänglichen
Feuchtigkeitsgehalt von 70 bis 75 Gewichtsprozent auf
30 bis 31 Gewichtsprozent absinkt, wenn das Produkt von
den Vibrationssieben abgezogen wird. Der reduzierte
Feuchtigkeitsgehalt ist bedeutend geringer als der
übliche Gehalt von 40%, der ohne Peptisierung und
die damit verbundene Tonentschlämmung erzielt wird.
Die in Fig. 1 dargestellte Siebeinrichtung bekannter
Bauart enthält drei Siebbleche (26, 28 und 30), die auf
einem Rahmen befestigt sind, der mit einem
hochtourigen Vibrationsmotor (32) in Vibration versetzt
wird. Die Siebbleche enthalten vorzugsweise Siebe mit
einer Maschenweite von 400 entsprechend 37 µm und
vibrieren mit 3600 Zyklen pro Minute. Es handelt sich
dabei um eine hohe Vibrationsfrequenz mit einer kleinen
Amplitude, um wäßrige Flüssigkeit einschließlich des
Tons, der noch vorhanden sein kann, aus den
Kohleteilchen auszutreiben. Der wäßrige Kohleschlamm
wird über die gesamte Breite des ersten Siebbleches
(27) mittels eines Kopfstückes (34)
verteilt. Die einzelnen Siebbleche sind zur
Waagerechten geneigt angeordnet, so daß die
Sieboberflächen sich nach unten bis zu einem Ende
erstrecken, an dem das auf dem Sieb verbleibende
Produkt in ein tiefer liegendes Sammelgefäß (36)
gelangt, über das das Überkorn in die Abzugsleitung
(38) überführt wird. Das wäßrige flüssige Medium, der
peptisierte Ton und die anderen unterkörnigen
Verunreinigungen sowie unterkörnige Kohleteilchen
treten durch die Siebe durch und werden in einem tiefer
liegenden, geneigt angeordneten Auffangtrog (40)
gesammelt und über die Leitung (42) von der
Siebeinrichtung abgezogen.
Die in dem Ablauf des Siebes vorhandenen Teilchen haben
eine unter 37 µm liegende Korngröße. Die Teilchen
können verworfen werden. Es besteht auch die
Möglichkeit, die darin enthaltene restliche Kohle durch
Behandlung in Flotationszellen oder in einer
Hochgeschwindigkeitszentrifuge zurückzugewinnen. Der
peptisierte Zustand des Siebablaufes begünstigt die
Abtrennung in Schaumflotationszellen. Die Kohle ist der
Einwirkung des Aufschäummittels zugänglicher, so daß
ein höherer Wirkungsgrad der Kohlerückgewinnung erzielt
wird.
Wenn eine Hochgeschwindigkeitszentrifuge benutzt wird,
sollte bei etwa 2 µm ein Schnitt gemacht werden, weil
der Ton in erster Linie in der Fraktion vorliegt, deren
Korngröße unter 2 µm liegt. Um das Verfahren
wirtschaftlich durchführen zu können, sollte der Anteil
der Fraktion mit der unter 37 µm liegenden Korngröße,
dessen Korngröße über 2 µm liegt, hauptsächlich aus
Kohle bestehen. Die Belastung der Zentrifuge wird durch
die anfängliche Abtrennung durch Vibrationssiebe
verringert. Die in Fig. 1 dargestellte Leitung (42)
dient dazu, Ton und andere Verunreinigungen, die über
die Leitung abgezogen werden, in einen Schlammteich
oder einen anderen Abwasserbereich abzuleiten, der mit
dem Bezugszeichen (44) bezeichnet ist. Das Überkorn der
Siebung, das auf den Vibrationssieben anfällt, gelangt
über die Leitung (38) zu einem Vibrationsbunker (46),
kann aber gegebenenfalls auch zunächst einer
Bandpresse (48) zugeführt werden.
Wenn die Kohlemasse über die Leitung (38) von den
Vibrationssieben dem Vibrationsbunker (46) zugeleitet
wird, werden die Kohleteilchen in einer
Bunkerkammer (50) gesammelt, in der vibrierende
Rohre (52) fingerartig angeordnet sind, die sich über
die Höhe der Kohlemasse und im Bodenbereich
abgewinkelt zu Ausgängen in einer der beiden
Abschnitte der Bodenwandung erstrecken. Die Rohre (52)
sind mit Bohrungen versehen und mit langen gekörnten
Filterstoffen gefüllt. Ein Motor (54), der über einen
Exzenter (56) mit dem Rahmen des Vibrators verbunden
ist, erzeugt eine Vibration der Rohre (52) mit
niedriger Frequenz und großer Amplitude. Die Rohre
liefern Flüssigkeit, die sich in der Kammer gesammelt
hat, an Abflußöffnungen (58), die in einen
Abzugskasten (60) münden. Die Kammer (50) ist mit einer
Öffnung in der anderen geneigt verlaufenden
Bodenwandung versehen, die mit einer Austragkammer (62)
mit einer Gewindeschnecke (64) verbunden ist, die
auf einer Welle sitzt, die von einem Motor (68)
angetrieben wird. Die Kohleteilchen werden durch die
Austragschnecke vom Boden der Bunkerkammer einem
Austragkasten (70) zum Abzug über die Leitung (72)
zugeführt. Die über die Leitung (38) ankommenden
Kohleteilchen haben einen Feuchtigkeitsgehalt von
30 bis 31 Gewichtsprozent. Nach einer Behandlung über
einen Zeitraum von etwa 29 Minuten in dem
Vibrationsbunker wird der Feuchtigkeitsgehalt auf
24 Gewichtsprozent gesenkt.
Die Energie kann in die Masse der Kohleteilchen in der
Bunkerkammer (50) auch in anderer Weise als mittels
eines mechanisch arbeitenden Vibrators eingebracht
werden. Es können beispielsweise perforierte Rohre
verwendet werden, die sich durch die Kohlemasse ähnlich
wie die Rohre (52) erstrecken. Die perforierten Rohre
werden mit einem Kopfstück verbunden, durch das den
Rohren Druckluft zugeführt werden kann, die durch die
Öffnungen in die Kohlemasse geblasen wird.
Druckluftströme dieser Art, die die Kohlemasse
durchdringen, sind in der Lage, eine Energiemenge zu
übertragen, die ausreicht, um die Feuchtigkeit aus der
Oberfläche der Kohleteilchen auszutreiben.
Wenn der Entwässerungsprozeß beschleunigt werden soll,
besteht die Möglichkeit, die Kohleteilchen in der
Leitung (38) zunächst mit einer kleinen Menge von
insbesondere 1 Gew.% (bezogen auf die Kohleteilchen)
Ligninsulfonat in einem Band- oder Schneckenmischer
(74) zu mischen und das Gemisch von Kohleteilchen und
Ligninsulfonat der
Bunkerkammer (50) zuzuführen. Nach einer Behandlung von
etwa zehn Minuten in dem Vibrationsbunker wird der
Feuchtigkeitsgehalt der Kohle auf etwa
24 Gewichtsprozent reduziert, wenn die Kohle aus dem
Bunker abgezogen wird. Eine weitere Verringerung des
Feuchtigkeitsgehaltes tritt auch dann nicht ein, wenn
die Behandlungszeit des Gemisches in dem Bunker (46)
über einen Zeitraum von zehn Minuten ausgedehnt wird.
Das Ligninsulfonat hat eine Affinität zu Kohlenstoff
und treibt an der Kohle haftende Feuchtigkeit aus den
Kohleteilchen aus.
Ein überraschendes Ergebnis besteht in der Erkenntnis,
daß die Entfernung des Tons die anfallenden
Kohleteilchen besonders geeignet für eine Verarbeitung
auf Strangpressen zur Herstellung eines Produktes
macht, das leichter gehandhabt und transportiert werden
kann. Ultrafeine, Ton enthaltende Kohle kann ohne eine eine
Entschlämmung einschließende Entwässerung gemäß
vorliegender Erfindung nur dann durch Strangpressen
weiterverarbeitet werden, wenn der Feuchtigkeitsgehalt
unter etwa 10 Gewichtsprozent liegt und kostspielige
Schmiermittel und Bindemittel zugesetzt werden. Der
Extruder ist mit dem Bezugszeichen 76 versehen.
Der in der Leitung (38) anfallende Produktstrom kann
alternativ der Kammer (78) einer Band- oder
Riemenpresse (48) zugeführt und durch Schwerkraft auf
ein erstes endloses Förderband (80) aufgegeben werden,
das die mit Wasser beladene Kohle über eine
Walze (82 A) einem zweiten endlosen Band (84) zuführt.
Die Bänder (80 und 84) sind Siebbänder aus
synthetischen Fasern, so daß die Flüssigkeit,
insbesondere Wasser, frei aus den Kohleteilchen auf die
Bänder übertreten und zwischen den Bändern auf einen
waagerechten Entwässerungsabschnitt (86) und einen mit
Walzenpressen (88 B) versehenen Abschnitt gelangen kann.
Die von den Bändern ablaufende Flüssigkeit wird in
einem Behälter (90) gesammelt. Das
Kohle-Flüssigkeitsgemisch, das sich zwischen den beiden
Bändern befindet und in den Abschnitt (88 A) eintritt,
wird hohen Druck- und Scherkräften unterworfen, wenn
die Bänder längs eines gewundenen Weges laufen, der
durch Walzen (88 B) gebildet wird, die mit einem
geeigneten Antrieb verbunden sind. Weitere
Walzen (88 C und 88 D) sowie die Walze (82 A) sind
auswechselbar befestigt, um die Spannung der Bänder
durch Stellglieder einzustellen. Der entwässerte
Produktstrom wird zwischen den Bändern an der mit dem
Bezugszeichen 88 E versehenen Stelle abgezogen. Die aus
der Bandpresse austretende Kohlemasse ist
verwendungsfertig.
Die hydrophoben Eigenschaften der Masse der aus dem
Vibrationsbunker oder der Bandpresse auch ohne Zusatz
von Ligninsulfonat austretenden Kohleteilchen
unterliegt einer beschleunigten Verringerung des
Feuchtigkeitsgehaltes. Wenn die Kohleteilchen der
Atmosphäre ausgesetzt sind, beginnt eine konstante
Trocknungsperiode, während der die Oberfläche der
Kohlemasse völlig feucht ist. Es findet eine
Verdampfung statt, die abhängig ist von den
herrschenden Bedingungen der Lufttemperatur, der
Feuchtigkeit und dem Austausch der Luft und der
Feuchtigkeit der Kohleteilchen. Ein
Temperaturanstieg der Masse, der von innen oder außen
herbeigeführt wird, führt zu einer Expansion der
gelösten Luft. Dies führt zu einem inneren Druck auf
die in Kapillaren und zwischen den Kohleteilchen
vorhandenen Zwischenräumen vorhandene Feuchtigkeit. Die
dadurch auftretende nützliche Wirkung besteht darin,
daß die kapillare Verschiebung oder Wanderung der
inneren Feuchtigkeit zur Oberfläche der Kohlemasse und
umgekehrt beschleunigt wird und die Verringerung der
Zeit, die für den Verdampfungsprozeß benötigt wird,
voll wirkam ist. Die Naßfiltereinrichtung weist eine
überraschende Wirksamkeit auf und führt zu einer
drastischen Verringerung des Wassergehaltes des
Überkorns. Bisher war es nicht möglich, den
Wassergehalt einer mit Ton verunreinigten Masse von
Kohleteilchen mit einer Maschenweite von -100
(-150 µm), die aus einem wäßrigen Schlamm gewonnen
wurden, unter 40 Gewichtsprozent zu bringen. Ein
weiterer als überraschend anzusehender Effekt liegt
darin, daß eine unerwartet hohe Verringerung des
Aschegehaltes der verschiedenen Fraktionen des
Überkorns mit einer Maschenweite von -100 (-150 µm)
auftritt, verglichen mit einer Naßsiebanalyse einer
peptisierten, dem Verteilerkopf einer Siebeinrichtung
entnommenen Probe (Kopfprobe) einer Masse, die einer
"Derrick"-Siebeinrichtung zugeführt wurde, die für eine
Trennung bei einer nominalen Maschenweite von 400
(37 µm) ausgestattet war. Die Ergebnisse sind in der
Tabelle I zusammengestellt.
Naßsiebanalysen zeigen den Übergang des aschehaltigen
Tons und anderer Verunreinigungen mit einer Korngröße
unter 37 µm in das Unterkorn der Siebeinrichtung
infolge des Durchgangs der wäßrigen Lösung durch die
Maschen des Siebes. Dies zeigt ein Vergleich des
trockenen Aschengehaltes der Überkornfraktionen mit dem
der Unterkornfraktionen. Die Ergebnisse sind in der
folgenden Tabelle II zusammengestellt.
Bei diesem Versuch wurde die kumulative oder additive
Rückgewinnung von Kohleanteilen in der Fraktion mit
einer Korngröße über 25 µm bezogen auf eine
Ascheausgleichsbasis mit 99,2% berechnet.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung,
bei der in das Gefäß (10) wie bei der vorstehend
beschriebenen Ausführungsform die Kohlecharge, Wasser
und ein Peptisierungsmittel über die Leitungen (12, 14
bzw. 16) eingegeben werden. Die Kohlecharge wird unter
Aufbringen hoher Scherkräfte mittels eines
Rührwerkes (20), das von einem Motor angetrieben wird,
gemischt. Das Mischen erfolgt während eines
Zeitabschnittes, der ausreicht, um die Tonteilchen, die
von der Oberfläche der Kohleteilchen ausgetrieben
werden, zu peptisieren. Das Gemisch gelangt aus dem
Gefäß (10) in das Kopfstück eines gebogenen
Vibrationssiebes (94), in dem die wäßrige Phase
einschließlich des peptisierten Tons und des
Unterkorns nach Abtrennung von der Masse der
Kohleteilchen über das bogenförmig ausgebildete
Sieb (98) in eine Sammelwanne (96) übertreten. Die
Siebeinrichtung wird mittels eines Motors (100) in
Vibration mit einer hohen Frequenz, insbesondere
3600 Zyklen pro Minute bei niedriger Amplitude,
versetzt. Das Unterkorn einschließlich einer wäßrigen
Phase wird über die Leitung (102) ausgetragen. Das
Überkorn des Siebes (98) wird über einen
Sammelbunker (104) einer Knetmaschine (106) zugeführt.
Die über die Leitung (102) austretende Fraktion gelangt
zu einem Vibrationssieb (108), das in gleicher Weise
ausgebildet sein kann wie die Siebeinrichtung (24) der
Ausführungsform gemäß Fig. 1. Das Überkorn wird über
die Leitung (110) der Kneteinrichtung (106) zugeführt.
Eine solche Anordnung hat den Vorteil, daß das
Unterkorn, das durch die Leitung (102) abgezogen wird,
längere Zeit auf einem Vibrationssieb (108) bleiben
kann, so daß die Einwirkungszeit auf die an der
Oberfläche der Kohleteilchen haftende Feuchtigkeit
länger ist, wenn die Kohleteilchen die Vibrationssiebe
durchlaufen. Das der Kneteinrichtung (106) zugeführte
Produkt wird mit Ligninsulfonat, einem Bindemittel oder
einem anderen geeigneten Stoff gemischt, der über die
Leitung (112) zugeführt wird, wobei die Durchmischung
mit den Kohleteilchen in der Kneteinrichtung erfolgt.
Das aus der Kneteinrichtung austretende Produkt gelangt
über die Leitung (114) zu einem Vibrationsbunker (116).
Nach der Entwässerung in dem Bunker (116) werden aus
den Kohleteilchen in einem Extruder (118) in geeigneter
Weise gestaltete Körper gebildet, die für den Versand
geeignet sind. Gegebenenfalls kann das den
Vibrationsbunker verlassende Produkt einer rotierenden
Pellettrommel oder Pellitisierscheibe oder dergleichen
zugeführt werden, um die Kohleteilchen zu Pellets zu
agglomerieren.
Bei der auf Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wird
ebenfalls ein Gefäß (10) benutzt, in das die
Kohlecharge, Wasser und ein Peptisierungsmittel über
die Leitungen (12, 14 bzw. 16) eingegeben wird. Die
Vermischung erfolgt unter Aufbringung hoher Scherkräfte
mittels eines Rührwerkes (20), das von dem Motor (18)
angetrieben wird. Der Kohleschlamm wird über die
Leitung (22) einem Vibrationssieb (120) zugeführt, das
in gleicher Weise ausgebildet ist wie die
Siebeinrichtung (124) gemäß Fig. 1. Das Unterkorn kann
über die Leitung (122) abgezogen werden, während das
Überkorn einer Kneteinrichtung (124) zugeführt wird,
die eine Mischschnecke (126) enthält. In der
Kneteinrichtung wird den Kohleteilchen Ligninsulfonat
beigemischt, um den Entwässerungsprozeß zu
beschleunigen. Die wäßrige Flüssigkeit wird aus dem
Kohleschlamm in der Kneteinrichtung über die
Leitung (130) abgezogen. Die Kohleteilchen können dann,
wie in Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 nach Verlassen
der Siebeinrichtungen beschrieben, weiterbehandelt
werden.
Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 4 und 5 erfolgt
ebenfalls zunächst eine Vermischung der über die
Leitung (12) zugeführten Kohlencharge mit Wasser und
einem Peptisierungsmittel, die über die Leitungen (14
bzw. 16) zugeführt werden. In dem Gefäß (10) wird
zunächst ein Schlamm erzeugt, der 10 bis 45% trockene
Feststoffe enthält. Der Schlamm wird eine zeitlang
unter Aufbringen von hohen Scherkräften auf die
Kohleteilchen gemischt. Üblicherweise wird eine Zeit
von mindestens fünf Minuten für den Mischvorgang
benötigt. Wenn das Peptisierungsmittel eine
Abhängigkeit von dem pH-Wert aufweist, erfolgt eine
Einstellung des pH-Wertes des wäßrigen Kohleschlammes
durch Zugabe eines geeigneten Neutralisationsmittels,
bevor das Peptisierungsmittel zugegeben wird. Dies ist
insbesondere dann der Fall, wenn
Natriumhexametaphosphat benutzt wird. Andere
Peptisierungsmittel, die nicht abhängig sind vom
pH-Wert, sind bekannt und können ebenfalls benutzt
werden. Wie vorstehend erläutert, erfolgt durch das
Mischen des Schlammes in dem Gefäß (10) eine
Peptisierung der Tonteilchen und es findet eine
Entklumpung statt die dazu führt, daß die
verschiedenen Verunreinigungen, die außer Ton und
Tonteilchen vorhanden sind, freigesetzt werden. Die
Korngröße der Teilchen liegt innerhalb eines typischen
Bereiches zwischen 0,68 und 2,0 Mikrometer. Sie
reagieren mit einem Peptisierungsmittel, was zu einem
Ionenaustausch führt, durch den die Tonteilchen eine
hohe negative elektrokinetische Ladung erhalten. Die
peptisierten Tonteilchen werden freigesetzt und liegen
als kolloidale Suspension in dem Wasser des Schlammes
vor.
Der peptisierte Schlamm wird nach dem Durchmischen über
die Leitung (22) einem Verdünnungsgefäß (132)
zugeführt, in dem die Menge der in dem wäßrigen
Schlamm enthaltenen Feststoffe derart niedriger
eingestellt wird, daß sich die nicht peptisierten
Teilchen ungehindert absetzen können, die größer sind
als die ausgewählte Klassiergröße, während gleichzeitig
Wasser, Ton und die Kohleteilchen und das damit
verbundene nicht peptisierte Material mit einer unter
der ausgewählten Klassiergröße liegenden Korngröße
ungehindert nach oben wandern kann. Vorzugsweise wird
der Gehalt des Schlammes an festen Teilchen durch
Zusatz von Wasser über die Leitung (134) eingestellt,
wobei der Gehalt an Feststoffen maximal 10%, jedoch
nicht weniger als 2,5% beträgt. Die Feststoffe werden
in dem Verdünnungstank mittels eines Rührwerkes (136)
in Lösung gehalten, das von einem Motor (138)
angetrieben wird. Der Schlamm aus dem Verdünnungstank
wird über eine Abflußleitung, in der eine Dosierpumpe (140)
sitzt, in einen Gegenstromklassierer (142) eingeleitet.
Die Einleitung des verdünnten Kohleschlammes in die
Klassiereinrichtung erfolgt über eine
Verteileinrichtung (144). Die Verteileinrichtung
besteht aus einem konischen Teil, dessen Spitze nach
oben gerichtet ist. Der in die Klassiereinrichtung
eintretende Schlamm trifft auf die innere konische
Wandung der Verteileinrichtung, so daß er umgelenkt und
gegen den sich verjüngenden konischen Boden (146) der
Klassiereinrichtung geleitet wird. Die
Verteileinrichtung kann die Form eines rotierenden
perforierten Armes haben, der durch die Geschwindigkeit
des wäßrigen Schlammes angetrieben wird, der aus den
Perforationen austritt.
Diese Einführung des Schlammes sorgt dafür, daß die
Kohleteilchen so geleitet werden, daß sie sich nach Art
eines Sedimentes absetzen. Wasser mit peptisiertem Ton,
der als Kolloid vorliegt sowie kleine Kohleteilchen und
andere Mineralien mit kleinerer Korngröße bewegen sich
zu einem Klassierpunkt in umgekehrter Richtung
und strömen nach oben zu der Austragöffnung (148) am
oberen Ende der Klassiereinrichtung. Die Einrichtung
ist im übrigen so ausgebildet, daß das Abwasser ruhig
und kontrolliert abgezogen werden kann. Die sich
absetzenden Kohleteilchen und die nicht aus Ton
bestehenden mineralischen Teilchen werden bei dem
Peptisierungsprozeß dilatant und hydrophob im Gegensatz
zu den nicht dilatanten hydrophilen Eigenschaften des
Tons und eines Gemisches von Ton, Kohle und anderen
anhaftenden Mineralien. Die Teilchen, die sich in dem
sich verjüngendem konischen Boden (146) der
Klassiereinrichtung absetzen, ordnen sich in einer Weise an,
die für den Ausschluß der Anwesenheit von Wasser und des
dieses begleitenden peptisierten Tons
durch die darüber liegende Flüssigkeitssäule förderlich ist.
Vibrationen mit niedriger Frequenz und hoher
Amplitude, die durch einen Vibrator (150) erzeugt
werden, der von einem Motor (142) angetrieben wird,
werden in dem konischen Boden (146) erzeugt. Dadurch
wird der Widerstand gegen den Eintritt von Wasser in
das Material, das sich in dem Bodenteil abgesetzt hat,
erhöht. Um zu verhindern, daß sich Gänge bilden,
kann es in manchen Fällen notwendig sein, einen
umgekehrten Konus in dem Bodenbereich anzuordnen, um auf
diese Weise eine ringförmige Öffnung zwischen dem Konus
und den konischen Wänden des Bodens (146) zu schaffen,
die eine geeignete Breite hat, so daß die sich
absetzenden Teilchen nach unten zu einer
Austragvorrichtung (154) absinken können, über die
bestimmte Mengen an Kohleteilchen aus der
Klassiereinrichtung abgezogen werden. Wie sich am
besten aus Fig. 5 ergibt, wird ein umgekehrter
Konus (156) im Innenraum des konischen Bodenteils im
Abstand von den konisch zulaufenden Wänden des
Bodens (146) angeordnet, wobei eine ringförmige
Öffnung zwischen den beiden konisch verlaufenden
Abschnitten gebildet wird. Die Breite der Öffnung wird
so ausgewählt, daß Kohleteilchen während ihrer Bewegung
nach unten zu der Austragvorrichtung (154) gelangen
können, die eine Förderschnecke enthält. Wenn die sich
absetzenden Teilchen sich in dem ringförmigen Spalt
sammeln, kann freiwerdendes Wasser an die Oberfläche
zwischen der verdichteten Masse und der Oberfläche des
konischen Bodens wandern. Darüber hinaus wird die
Entwässerung durch eine Reihe von horizontal
angeordneten Ringen (158 und 160) erreicht, die, wie
sich aus Fig. 5 ergibt, an dem Konus (156) bzw. dem
ringförmigen Boden (146) angeordnet sind, um die
Strömung zu unterbrechen. Die Ringe können mit einer
Packung aus nicht korodierender Metallwolle versehen
sein, um einen ungehinderten freien Durchgang für
eingeschlossenes Wasser vorzusehen, das an dem Ring
durch eine Austrittsöffnung in der Seitenwandung der
Klassiereinrichtung austreten kann. Jeder Ring stellt
somit einen konstanten Wasserabzug aus der
Klassiereinrichtung sicher.
Die Klassiergröße ist eine Funktion des senkrechten
Abstandes zwischen dem Punkt der Dispersion und
Verteilung einerseits und der Geschwindigkeit der sich
nach oben bewegenden Wassersäule und seiner Beladung
mit kolloidalem Ton und ultrafeinen Teilchen. Umgekehrt
ist die Geschwindigkeit von den Querschnittsgrößen des
Gefäßes, dem Prozentgehalt an trockenen Feststoffen in
dem Schlamm und der Menge des in den Klassierbehälter
eingeführten Schlammes abhängig. Da die Eigenschaften
des Ausgangsproduktes und die Erfordernisse, die an das
Endprodukt, das wiedergewonnen werden soll, spezifisch
sind und die größten Tonteilchen kleiner als 2 µm sind,
hat sich ein Klassierpunkt von 2 µm für die meisten
Kohlearten als wünschenswert herausgestellt. Es können
sich jedoch auch höhere Klassierpunkte wie z.B. 10 µm
und selbst 25 µm als geeigneter erweisen, um den
gewünschten Grad der Verringerung des Aschengehaltes zu
erreichen. Die Verringerung des Aschegehaltes ist
begrenzt auf den Gesamtgehalt an Asche in den
Tonmineralien, die peptisiert werden können. Bei den
meisten Kohlearten sollte es ausreichen, wenn der
Aschegehalt in dem Endprodukt marktgerecht verringert
wird. Da Pyrit als runde Teilchen in allen Größen in
der ultrafeinen Rohkohle vorhanden ist, gelangt das
gesamte freie Pyrit in den peptisierten Schlamm, dessen
Korngröße unter dem Klassierpunkt liegt, in die
Waschabgänge, so daß der Schwefelgehalt des gewonnenen
Produktes entsprechend verringert wird.
Die Tatsache, daß die gewonnenen Teilchen dilatant und
hydrophob sind, erlaubt zusammen mit der Verdichtung
durch Vibration die Entfernung des Produktes aus dem
Klassierer bei einem anfänglichen Feuchtigkeitsgehalt
von etwa 27% verglichen mit einem Feuchtigkeitsgehalt
von etwa 34%, wenn das Produkt erneut zu einer Pulpe
verarbeitet und dann in einer
Hochgeschwindigkeitszentrifuge entwässert wird. Die
Wiedergewinnung durch Zentrifugieren einer nicht
peptisierten Charge mit einer Maschenweite von 100,
entsprechend einer Korngröße von 150 µm, führt zu einer
Masse, deren Feuchtigkeitsgehalt bei mindestens 40%,
meist in der Größenordnung von 50 bis 60% liegt. Im
Vergleich dazu liegt der Feuchtigkeitsgehalt des
Unterkorns, das in einem Gegenstromklassierer aus einem
ultrafeinen, nicht peptisierten Kohleschlamm anfällt,
kaum unter 65%.
Innerhalb der ersten Stunde nach dem Austragen aus dem
Gefäß wird das gesamte freie Wasser durch natürliche
Entwässerung austreten. Während dieser Zeit und danach
bis das gesamte ungebundene Wasser ausgetreten ist,
liegt auch ein Verdampfungseffekt vor. Beispielsweise
verringert sich ohne zusätzliche Erwärmung der
Feuchtigkeitsgehalt einer Schicht des anfallenden
Produktes, deren Stärke zwischen 1,25 und 2 cm liegt,
um etwa 1,2% pro Stunde bis der Gleichgewichtszustand
mit trockener Luft erreicht ist.
Wenn das Produkt mit einer kleinen Menge Ligninsulfonat
vermischt und dann der Umgebungstemperatur in einer
Schicht mit vergleichbarer Stärke ausgesetzt wird, ohne
daß die Luft bewegt wird, führt die natürliche
Verdampfung zu einer Verringerung der restlichen
ungebundenen Feuchtigkeit in einer Größenordnung von
3,6% pro Stunde.
Ultrafeine Kohle, von der der gesamte Ton durch die
Peptisierung durch Strippen entfernt wurde, hat
gänzlich andere physikalische Eigenschaften als ein
normales Kohle-Tongemisch. Zusätzlich zu dem
Entwässerungseffekt erlaubt die Änderung der
Eigenschaften die Umwandlung von ultrafeiner Kohle in
größere, marktgerechtere Formen durch Strangpressen,
Pelittisieren oder Pressen. Eine derartige Verarbeitung
ist zur Zeit unter wirtschaftlichen Bedingungen mit
nicht peptisierter ultrafeiner Kohle nicht möglich.
In der graphischen Darstellung der Fig. 6 wird ein
Trocknungsversuch dargestellt, bei der eine peptisierte
und eine in einer Zentrifuge anfallende nicht
peptisierte Masse, deren Schichtdicken etwa 2 cm
betragen, ohne Zusatz von Ligninsulfonat einem
Zwangsluftstrom mit einer Temperatur von 46°C
ausgesetzt wurden. Der Verlauf der Kurve (162) zeigt
die Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes in Prozent
einer Masse von dilatanten Kohleteilchen, während die
Kurve (164) die Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes
einer Masse aus Kohleteilchen zeigt, die nicht dilatant
sind. Ein Vergleich der Kurven (168 und 170) zeigt
ferner, daß den dilatanten Kohleteilchen eine erheblich
größere Menge an Feuchtigkeit entzogen wird. Die
Kurven (162 und 168) wurden für eine peptisierte Masse,
die Kurven (164 und 170) für eine nicht peptisierte
Masse ermittelt. Der Feuchtigkeitsgehalt der
erfindungsgemäß behandelten Masse betrug, wie sich aus
der Kurve (168) ergibt, etwa 2% nach etwa 3 1/2
Stunden, während eine nicht behandelte Masse einen
entsprechenden Wert auch nach 14 Stunden nicht
erreichte, wie sich aus der Kurve (170) ergibt.
Fig. 7 zeigt die Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes
eines peptisierten klassierten Kohleproduktes in einem
Trocknungsversuch in einer statischen Luftatmosphäre,
bei dem die Raumtemperatur im Mittel bei 24°C lag. Die
Kurve (172) zeigt eine erhebliche Verringerung des
Feuchtigkeitsgehaltes in einem klassierten Produkt, das
mit 1 Gewichtsprozent Ligninsulfonat vermischt wurde,
verglichen mit der Kurve 174, die die Verringerung des
Feuchtigkeitsgehaltes des gleichen klassierten
Produktes, jedoch ohne Zusatz von Ligninsulfonat zeigt.
Es ergibt sich eine Verringerung des
Feuchtigkeitsgehaltes um 47% bei dem mit Ligninsulfat
behandelten Produkt innerhalb der ersten fünf Stunden,
während die Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes nur
etwa 13% innerhalb des gleichen Zeitraumes bei einem
nicht mit Ligninsulfat behandelten Produkt betrug. In
ähnlicher Weise fällt der Feuchtigkeitsgehalt des mit
Ligninsulfonat behandelten Produktes, wie sich aus der
Kurve (178) ergibt, verglichen mit der Verringerung des
Feuchtigkeitsgehaltes des nicht mit Ligninsulfonat
behandelten Produktes (Kurve 176) rapide ab.
Fig. 8 zeigt die Wirkung eines erhitzten
Zwangsluftstromes mit einer Temperatur von 180°C
(Kurve 180) gegenüber der Wirkung von nicht bewegter
Luft mit einer Temperatur von 32°C auf die Verringerung
der Feuchtigkeit eines peptisierten stranggepreßten
Klassierproduktes. Der Versuch wurde mit einer Masse
durchgeführt, die mit 1% Ligninsulfonat behandelt
worden war. Eine Probe wurde einem Zwangsluftstrom bei
einer Temperatur von 180°C, eine andere nicht bewegter
Luft bei einer Raumtemperatur von 32°C ausgesetzt. Die
Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes bei der dem
Zwangsluftstrom ausgesetzten Probe zeigt die Kurve
(180), aus der sich ergibt, daß innerhalb der ersten
zehn Minuten eine außerordentlich große Verringerung
des Feuchtigkeitsgehaltes eintrat verglichen mit der
Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes der Probe, die
der unbewegten Luft ausgesetzt wurde (Kurve 182). Die
Wirkung des Zwangsluftstromes (Kurve 184) zeigt, daß
innerhalb von 15 Minuten eine prozentuale Verringerung
des Feuchtigkeitsgehaltes erreicht wurde, die selbst
nach einer Zeit von 30 Minuten und mehr in einer
unbewegten Luftatmosphäre (Kurve 186) nicht erzielbar
ist. Damit ergibt sich in sehr eindeutiger Weise, daß durch
den Zusatz von Ligninsulfonat die Geschwindigkeit der
Entwässerung einer Masse von Kohleteilchen erheblich
beschleunigt werden kann. Auf den graphischen
Darstellungen der Fig. 6, 7 und 8 ist auf der Ordinate
der Feuchtigkeitsgehalt bzw. die Verringerung des
Feuchtigkeitsgehaltes in Prozent und auf der Abszisse
die Trocknungszeit in Stunden (Fig. 6 und 7) bzw. in
Minuten (Fig. 8) aufgetragen.
Claims (25)
1. Verfahren zum Entwässern eines wäßrigen
Kohleschlamms, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst
Verunreinigungen, einschließlich Ton von der Oberfläche
der Kohleteilchen in Anwesenheit eines peptisierenden
Mittels in dem wäßrigen Kohleschlamm durch Strippen
entfernt werden, um eine hydrophobe Oberfläche auf
dilatanten Kohleteilchen zu erhalten, daß das wäßrige
Medium, einschließlich des peptisierten Tons von den
dilatanten Kohleteilchen des wäßrigen Kohleschlamms
abgetrennt und daß die dilatanten Kohleteilchen durch
Abziehen des wäßrigen Mediums von den hydrophilen
Oberflächen der Kohleteilchen entwässert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß nach der Entwässerung eine Masse aus Kohleteilchen
gebildet wird, so daß ungebundene Feuchtigkeit aus den
hydrophoben Oberflächen der Kohleteilchen austreten
kann.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kohleteilchen, um sie zu
entwässern, bei einer Frequenz in Vibration versetzt
werden, die ausreicht, um die Feuchtigkeit aus den
hydrophoben Oberflächen der Kohleteilchen auszutreiben.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die dilatanten Kohleteilchen, um sie zu entwässern,
mit Druckluft beaufschlagt werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die dilatanten Kohleteilchen zur
Entwässerung einer Vibration bei hoher Frequenz mit
niedriger Amplitude und/oder bei niedriger Frequenz mit
einer hohen Amplitude unterworfen werden.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kohleteilchen zur Entwässerung
in einem vibrierenden Siebtrenner behandelt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die bei der Siebtrennung anfallenden Waschabgänge,
die das wäßrige Medium, Ton und andere Teilchen
enthalten, einer weiteren Behandlung unterworfen
werden, um Kohleteilchen zurückzugewinnen, die größer
als 2 µm sind.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abtrennung in der Weise
erfolgt, daß das wäßrige Medium zusammen mit den
Kohleteilchen und dem peptisierten Ton einem
Gegenstrom-Klassierer zugeführt wird und daß die
Kohleteilchen vom Boden des Klassierers und das
wäßrige Medium, einschließlich des peptisierten Tons
im oberen Bereich des Klassierers abgezogen werden.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die wiedergewonnenen Kohleteilchen
mit einem Bindemittel gemischt und anschließend zu
einer agglomerierten Masse verarbeitet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die wiedergewonnenen Kohleteilchen mit
Ligninsulfonat vermischt werden und eine agglomerierte
Extrudermasse von Kohleteilchen nach Zumischen des
Ligninsulfonats gebildet wird.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die nach der Entwässerung
anfallenden dilatanten Kohleteilchen zu einer Masse
agglomeriert werden, die die gewünschte Gestalt und
Größe hat.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß aus den anfallenden dilatanten Kohleteilchen, bevor
diese agglomeriert werden, Feuchtigkeit ausgetrieben
wird.
13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der agglomerierten Masse der
dilatanten Kohleteilchen nach der Agglomerierung
Feuchtigkeit entzogen wird.
14. Verfahren zum Entwässern eines wäßrigen
Kohleschlamms nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
auf den wäßrigen Kohleschlamm in Anwesenheit eines
Peptisierungsmittels hohe Scherkräfte aufgebracht
werden, um die Kohleteilchen durch Strippen der
Tonverunreinigungen von den dilatanten Kohleteilchen
hydrophob zu machen, wobei der durch Strippen entfernte
Ton in dem wäßrigen Medium des Schlamms peptisiert
wird und die Kohleteilchen in einen dilatanten Zustand
mit hydrophoben Oberflächen überführt werden, daß das
wäßrige Medium, einschließlich des peptisierten Tons
von den Kohleteilchen abgetrennt und von den
hydrophoben Oberflächen der dilatanten Kohleteilchen
das wäßrige Medium abgezogen wird.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kohleteilchen zur Entwässerung in einer Bandpresse
behandelt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der wäßrige Kohleschlamm zur Abtrennung der
Kohleteilchen auf einem Bogensieb behandelt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ablauf des Bogensiebes einer Weiterbehandlung
auf Vibrationssieben unterworfen wird.
18. Verfahren nach den Ansprüchen 16 und 17, dadurch
gekennzeichnet, daß das auf dem Bogensieb anfallende
Überkorn mit dem auf den Vibrationssieben anfallenden
Rückstand vermischt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gemisch zur Entwässerung in einem Bunker
entwässert wird, um Feuchtigkeit von den dilatanten
Kohleteilchen abzuziehen.
20. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach den
Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie
folgende Einrichtungen enthält:
Ein Gefäß (10) zur Aufnahme des wäßrigen Kohleschlamms, das mit einer Vorrichtung (20), vorzugsweise einem Rührwerk versehen ist, durch das die in dem Gefäß befindlichen Kohleteilchen hohen Scherkräften unterworfen werden, um der Oberfläche der Kohleteilchen eine hydrophobe Charakteristik zu geben, Einrichtungen (16) zum Einleiten eines Peptisierungsmittels zum Peptisieren des von der Oberfläche der Kohleteilchen entfernten Tons, Einrichtungen (40, 98) zum Abtrennen des wäßrigen Mediums, einschließlich des peptisierten Tons von den Kohleteilchen und Einrichtungen zum Abziehen des wäßrigen Mediums von den hydrophoben Oberflächen der Kohleteilchen.
Ein Gefäß (10) zur Aufnahme des wäßrigen Kohleschlamms, das mit einer Vorrichtung (20), vorzugsweise einem Rührwerk versehen ist, durch das die in dem Gefäß befindlichen Kohleteilchen hohen Scherkräften unterworfen werden, um der Oberfläche der Kohleteilchen eine hydrophobe Charakteristik zu geben, Einrichtungen (16) zum Einleiten eines Peptisierungsmittels zum Peptisieren des von der Oberfläche der Kohleteilchen entfernten Tons, Einrichtungen (40, 98) zum Abtrennen des wäßrigen Mediums, einschließlich des peptisierten Tons von den Kohleteilchen und Einrichtungen zum Abziehen des wäßrigen Mediums von den hydrophoben Oberflächen der Kohleteilchen.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Abtrennen des
wäßrigen Mediums und zum Entfernen des Wassers aus
einem Vibrationssieb bestehen.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Abtrennen des
wäßrigen Mediums und zum Entfernen des Wassers aus
einem Gegenstrom-Klassierer (142) bestehen.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß der Gegenstrom-Klassierer (142)
Einrichtungen (150) enthält, mit denen die
Kohleteilchen, die am Boden des Klassierers anfallen,
in Vibration versetzt werden.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß der Gegenstrom-Klassierer (142)
ringförmige Einsätze (158, 160) enthält, um die
Strömung der Kohleteilchen zu unterbrechen.
25. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen zum
Agglomerieren der Kohleteilchen mit hydrophober
Oberfläche nach Austritt aus den Trenneinrichtungen
enthält.
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