DE3842851A1 - Verfahren und vorrichtung zur aufbereitung von flugaschen durch flotation - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Flugaschen durch Flota­ tion zwecks Abtrennung der Kohlenstoffpartikel und an­ schließender Entwässerung, wobei vor der Flotation der Kohlenstoffpartikel die Flugasche einer Klassierung unter­ zogen wird.

Bei der Aufbereitung von Flugaschen durch Flotation hat sich herausgestellt, daß das Ausbringen der in der Flug­ asche vorhandenen Kohlepartikel aufgrund ihrer großen spe­ zifischen Oberfläche auch mit erheblichem Überschuß an Flotationsreagenzien bei der Flotation nur sehr gering und unzureichend ist. Um einerseits den Reagenzienverbrauch bei der Flotation zu verringern und andererseits eine Ver­ besserung der Qualität des Flotationsrückstandes zu er­ reichen, hat man die Flugasche vor der Flotation einer Klassierung unterzogen und die dabei anfallende grobe Fraktion einer nicht flotativen, anderweitigen Aufberei­ tung zugeführt. Hierbei konnten insbesondere bei der flo­ tativen Aufbereitung der bei der Klassierung anfallenden feinen Fraktion in vielen Fällen bessere, aber noch keine zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, die Aufbe­ reitung von Flugaschen wesentlich zu verbessern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die bei der Klas­ sierung der Flugasche anfallende grobe Fraktion einer Trennung in eine kohlenstoffreiche und eine kohlenstoff­ arme Fraktion unterzogen wird, und daß die bei der Klas­ sierung anfallende feine Fraktion konditioniert und an­ schließend mit Flotationsreagenzien versetzt einer pneuma­ tischen Flotation unterzogen wird. Auf diese Weise konnte, wie praktische Versuche inzwischen gezeigt haben, eine optimale Abtrennung der in der Flugasche vorhandenen Koh­ lepartikel von den begleitenden Mineralien und anderen Stoffen mit sehr geringem Aufwand an Flotationsreagenzien und kurzen Verweilzeiten in der rührwerkslosen pneumatischen Flotationszelle erreicht werden. Auch die Trennung der bei der Klassierung der Flugasche anfallenden groben Fraktion in eine kohlenstoffreiche und in eine koh­ lenstoffarme Fraktion zeigte sich als besonders vorteil­ haft.

Die Abtrennung der Kohlenstoffpartikel von den Begleitmi­ neralien kann, wie die Praxis ferner gezeigt hat, in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch begünstigt werden, wenn die Klassierung der Flugasche bei einem Trennkörnungsschnitt vorgenommen wird, der unter 200 µm, vorzugsweise bei etwa 100 µm liegt.

Für den Fall, daß in der Flugasche eisenhaltige Feststoff­ partikel vorhanden sind, wird in vorteilhafter Weiterbil­ dung der Erfindung die Flugasche vor der Klassierung einer Magnetscheidung unterzogen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Erläuterungen einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.

Wie die Zeichung zeigt, besteht die Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens gemäß der Erfindung aus einem Flug­ aschensammelbehälter (1) und einem Anmaischbehälter (1 a), an den austragsseitig ein als Klassiereinrichtung dienen­ des Sieb (2) angeschlossen ist. Für den Fall, daß in der Flugasche eisenhaltige Partikel vorhanden sind, wird die Flugasche, bevor sie aus dem Sammelbehälter (1) dem Klas­ siersieb (2) zugeführt wird, einem in der Zeichnung gestrichelt dargestellten Magnetscheider (3) aufgegeben und darin die Flugasche von den eisenhaltigen Partikeln befreit, die in Pfeilrichtung (4) aus dem Magnetscheider nach außen abgeführt werden. Um hierbei alle, insbesondere auch die sehr feinen und sehr schwer magnetisierbaren eisenhaltigen Partikel aus der Flugasche entfernen zu kön­ nen, ist es besonders zweckmäßig, hierfür einen Permanent­ magnetscheider mit nach außen gerichtetem Magnetfeld ein­ zusetzen, wie er beispielsweise in der DE-OS 36 37 200 beschrieben und dargestellt ist. Denn dieser Permanentmag­ netscheider mit nach außen gerichtetem Magnetfeld ermög­ licht, wie inzwischen die Praxis gezeigt hat, eine nahezu vollständige Trennung, insbesondere auch dieser in der Flugasche vorhandenen, sehr feinen und sehr schwierig mag­ netisierbaren Eisenoxidpartikel von ihren Begleitmateria­ lien. Auch zeichnet sich dieser Magnetscheider gegenüber anderen bekannten Permanentmagnetscheidern durch seine einfache Bauweise und bedeutend höhere Durchsatzleistung aus.

Die aus dem Magnetscheider (3) im Pfeilrichtung (4) abge­ führten eisenhaltigen Partikel können beispielsweise sehr vorteilhaft als schwerer Füllstoff etc. wirtschaftlich verwertet werden.

Die beim Klassieren auf dem Sieb (2) anfallende grobe Fraktion wird über eine Leitung (5) einem Aufbereitungs­ herd (6) zugeführt und darauf insbesondere die Hohlkugeln (Cenosphären) und die kohlenstoffreichen Fraktionen von den Begleitmineralien getrennt. Die auf dem Schnellstoß­ herd (6) überlaufende, aus unverbrannter Kohle und Hohl­ kugeln bestehende Fraktion wird einem Aufstromklassierer (7) aufgegeben und darin die Hohlkugeln von dem Kohlen­ stoff getrennt. Dabei werden die Hohlkugeln aus dem Auf­ stromklassierer (7) oben in Pfeilrichtung (8) ausgetragen, während der Kohlenstoff aus dem Aufstromklassierer (7) nach unten hin in Pfeilrichtung (9) abgeführt wird. Die auf dem Setzherd (6) anfallende, schwere kohlenstoffarme Fraktion wird vom Setzherd (6) seitlich in Pfeilrichtung (10) abgezogen.

Die bei der Klassierung der Flugasche im Sieb (2) anfal­ lende feine Fraktion wird gemäß der Erfindung einem Kondi­ tionierbehälter (11) mit Rührwerk (12) von oben zugeführt und darin als Trübe mit hohem Feststoffgehalt einer Kondi­ tionierung von etwa fünf Minuten Dauer unterworfen. Aus dem ersten Konditionierbehälter (11) fließt die Trübe der Rührwerkskaskade (13, 14, 15) zu, wird dort mit Reagenzien (17) versetzt und mit Wasser, vorzugsweise Kreislaufwasser aus der Entwässerung der Endprodukte, verdünnt. Die auf diese Weise konditionierte Flugasche wird kontinuierlich über eine Leitung (16) unten seitlich abgezogen und durch einen Begasungsreaktor (17′), in dem Luft (18) in die Trübe dispergiert wird, tangential einer rührwerkslosen pneumatischen Flotationseinheit (I) zugeführt.

Zur Flotation der in der Flugasche vorhandenen Kohlen­ stoffpartikel, die hierbei in einer Größenordnung unter 200 µm liegen, wird sehr vorteilhaft das Flotationsreagenz Ekofol 45 verwendet, welches, wie praktische Versuche gezeigt haben, bei der Flotation von Flugaschen ein sehr hohes Ausbringen an Kohlenstoffpartikel ermöglicht. Für das hohe Kohlenstoffausbringen ist darüber hinaus auch von ganz wesentlicher Bedeutung, daß gemäß des Erfindung die Konditionierung der Flugasche vor der Zugabe der Flota­ tionsreagenzien erfolgt. Aus der letzten Konditionierein­ heit (15) wird die Flotationstrübe über eine Leitung (16) und den Begasungsreaktor (17′) der rührwerkslosen pneuma­ tischen Flotationszelle (19) tangential zugeführt, und die nach oben aufschwimmenden Kohlenstoffpartikel werden seit­ lich in Pfeilrichtung (20) ausgetragen, während der Flota­ tionsrückstand über eine Leitung (21) noch in zwei weite­ ren Flotationseinheiten (II) und (III) nach jeweils ent­ sprechender Vorkonditionierung in entsprechenden Behältern (22) und (23) mit Rührwerk einer flotativen Nachbehandlung unterzogen wird, wobei die Flotation in gleicher Weise, wie in der Flotationseinheit (I) unter Zugabe von ent­ sprechenden Mengen an Flotationsreagenzien (Pfeile 24, 25) erfolgt. Der mit Kohlenstoff angereicherte Schaum wird jeweils seitlich in Pfeilrichtung (28, 29) ausgetragen, während der von den Kohlenstoffpartikeln befreite Flota­ tionsrückstand aus dem letzten Trenngefäß (27) durch eine Leitung (30) nach außen abgeführt wird.

Für den Fall, daß in der aufzubereitenden Flugasche keine oder nur wenige eisenhaltige Partikel oder kohlenstoffhal­ tige Hohlkörper (Cenosphären) vorhanden sind, kann sie unter Umgehung des Magnetscheiders (3) und/oder der Klas­ siereinrichtung (2) direkt über die in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Leitung (31) dem Konditionierbe­ hälter (11) aufgegeben und von dort den Flotationseinhei­ ten (I, II, III) zugeführt werden. Auf diese Weise kann der apparative Aufstand stark reduziert werden.

Claims (6)

1. Verfahren zur Aufbereitung von Flugaschen durch Flo­ tation zwecks Abtrennung der Kohlenstoffpartikel und anschließender Entwässerung, wobei vor der Flotation der Kohlenstoffpartikel die Flugasche einer Klassie­ rung unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Klassierung der Flugasche anfallende grobe Fraktion einer Trennung in eine kohlenstoffreiche und eine kohlenstoffarme Fraktion unterzogen wird, und daß die bei der Klassierung anfallende feine Fraktion konditioniert und anschließend mit Flotationsreagen­ zien versetzt einer rührwerkslosen pneumatischen Flotation unterzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Flotationsreagenz Ekofol 45 verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Klassierung der Flugasche bei einem Trennkörnungsschnitt vorgenommen wird, der bei etwa 200 µm, vorzugsweise unter 100 µm liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Flugasche vor der Klassierung einer Magnetscheidung unterzogen wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein als Klassierapparat dienendes Sieb (2), dem grobgutaus­ tragsseitig ein Aufbereitungsherd (6) und/oder ein Aufstromklassierer (7) nachgeschaltet ist, und daß feingutaustragsseitig Konditionierbehälter (11, 13, 14, 15) mit Rührwerk (12) angeschlossen sind, welche auslaufseitig in wenigstens eine Flotationszelle (19) münden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Klassierapparat (2) ein Magnetscheider (3) vorgeschaltet ist.