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Verfahren zum Aufbereiten und Brikettieren von fein verteilter Kohle.
Die Priorit!it der Anmeldung in Großbritannien vom 29. Februar 1924 ist in Anspruch
genommen. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung fein unterteilter
Kohle, bei welchem Kohle, in Wasser suspendiert, mit einem gepulverten Bindemittel
und einem Flockungsmittel gerührt wird, um die Kohleteilchen mit dem Bindemittel
zu überziehen und derart zu flocken, daß sie leicht vom Wasser trennbar werden.
Verfahren dieser Art sind beispielsweise beschrieben in den deutschen Patentschriften
371 043, 379 215 und 39o 656 sowie der britischen Patentschrift 193 947. Insbesondere
zeigt die Patentschrift 379 215 ein derartiges Verfahren auf, bei dem die Kohle
in Suspension in Wasser mit dem Bindemittel gemischt und in der Wärme geflockt wird.
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Eine Verbesserung dieses Verfahrens wird durch den Erfindungsgegenstand
erreicht, indem das Mischen von Kohle und Bindemittel während der Schaumschwimmaufbereitung
der Kohle dadurch bewirkt wird, daß das gepulverte Bindemittel (Pech) zusammen mit
der Kohle in die Schaumschwimmvorrichtung eingetragen wird, so daß Kohle und Bindemittel
unter Zurücklassung der Gangart gemeinsam aufgeschwemmt und dann in einer besonderen
Verfahrensstufe in der Hitze geflockt werden.
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Diese neue Verfahrensweise unterscheidet sich also von dem Bekannten
hauptsächlich dadurch, daß die Schwimmbarmachung des Bindemittels zuerst stattfindet
und nachher die Flockung der Kohle bewirkt wird. Dieses Merkmal hat sich als wichtig
ergeben für die Erzielung durchaus widerstandsfähiger Brikette. Ein wesentlicher
Vorteil gegenüber der früheren Verfahrensweise liegt ferner darin, daß eine Verfahrensstufe
bei dem Brikettieren von Kohle dadurch gespart wird, däß die Mischung der Kohle
mit dem Pech und die Schwimmaufbereitung der Kohle in der gleichen Verfahrensstufe
erzielt werden. Diese Verfahrensweise lag nicht nahe, denn es konnte nicht vorausgesehen
werden, daß es möglich wäre, das Pech in dem Schaum mit der Kohle restlos schwimmbar
zu machen und gleichzeitig mit ihr sehr wirksam zu mischen, derart, daß eine weitere
Mischung überflüssig wird. Hierdurch wird das spätere Flocken in der Hitze infolge
der Homogenität des Gutes besonders wirksam gemacht. Der erste Rührvorgang dient
zur feinen gleichmäßigen Verteilung des Pechs in der fein unterteilten Kohlenmasse,
bevor das Pech durch die Hitze erweicht oder seine freie Suspension durch das Eintragen
eines weiteren Flockungsmittels gestört wird.
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Wenn die feine Unterteilung der Kohle durch nasse Zerkleinerung in
einer Kugelmühle oder ähnlichen Vorrichtung bewirkt wird, kann das fein gemahlene
Pech in der Weise verteilt werden, daß es in der Form eines groben Pulvers oder
kleiner Klumpen der Kohlewassertrübe zugesetzt wird, bevor diese dem Mahlvorgang
in der Kugelmühle unterworfen wird.
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Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens wird die fein unterteilte
Kohle unter
Belüften in einer wässerigen Suspension mit festem,
feingemahlenem Pech gerührt, und zwar unter Bedingungen, die zur Bildung eines kohlehaltigen
Schaums führen,. wobei Kohle und Pech in Mischung gewonnen und von der Hauptmasse
des Wassers sowie von aller ursprünglich in dem Gut enthaltenen Gangart getrennt
werden, worauf das Gemisch von Kohle und Pech erhitzt wird, wobei ein weiteres Flockungsmittel
unter Umständen zugefügt werden kann, um das Flocken der Kohleteilchen zu erzielen.
Die Masse kann auch zu diesem Zweck in einem erhitzten Kreisstrom eingeführt werden,
wo die Flockung eingeleitet wird.
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Die zu behandelnde Kohle kann zunächst Teilchen enthalten, die für
das Aufschwimmen zu groß sind, und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird
die gesamte Kohle unter Zufügung von Pech der Schwimmaufbereitung unterworfen, worauf
die grobe Kohle in Mischung mit der Gangart enthaltenden Rückstände einer durch
Schwerkraft wirkenden Aufbereitung unterworfen wird, um die Kohle abzuscheiden.
Die so abgeschiedene grobe Kohle und die Schaumschwimmkonzentrate werden dann gemischt
und zum Zweck des Überziehens und Flockens in der oben gezeigten Weise durch Hitze
behandelt.
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Es hat sich in der Praxis ergeben, daß die Ausbeute bei diesem Verfahren
größer ist als beim Aussieben der gröberen Teile von etwa 0,9,5 cm bis Q,125 cm
Durchmesser und getrennter Behandlung der beiden Teile des Gutes. Das neue Verfahren
ist auch billiger und leichter durchzuführen.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des neuen Verfahrens gegeben
Der Behandlung unterworfen wurde feine Anthrazitkohle, bekannt unter dem Namen »Billy
Duff«, gewonnen auf den »Great Mountain Anthrazite Collieries, Wales« durch Sieben
der Förderkohle. Dieses Gut geht durch ein Sieb von ungefähr 4,8 mm Lochweite. Die
Behandlung wurde durchgeführt in Ashington, Northumberland mit einer Leitung von
etwa 3,5 t je Stunde und wurde in Abschnitten von 8 bis io Stunden fortgesetzt.
Das Gut wurde durch ein Sieb von 6,35 mm Lochweite gesiebt; um große Stücke zu entfernen,
die ungewollt in die Feinkohle gelangt waren. Im folgenden wird eine Siebanalyse
einer charakteristischen Probe des Behandlungsgutes gegeben.
| Sieb Gewicht |
| des |
| Guts |
| auf dem Sieb ` durch das Sieb Prozent |
| - 2o Siebmaschen 52,6 |
| 2o Siebmaschen 10 - 31,3 |
| 10 - o,25ZollDurchgang 16,1 |
In der obenstehenden Tabelle ist in der Kolonne »Prozent« die Gutmenge angegeben,
die durch die in der zweiten Kolonne angegebene Siebweite hindurchgeht und bei der
in der ersten Kolonne angegebenen Siebweite auf dem Sieb liegen bleibt. Mit anderen
Worten, es wird also in der dritten Kolonne die Menge des Gutes angegeben, die zwischen
den beiden in Kolonne i und 2 angegebenen Siebweiten fällt.
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Dieses Gut wurde zusammen mit etwa 5 Prozent seines Gewichts an in.
Wasser bis zu 8o Siebmaschen vermahlenem Pech mit ungefähr dem dreifachen Gewicht
an Wasser gemischt und in eine normale Minerals Separations-Schäummaschine gebracht,
wo es dem Schaumschwimmverfahren unter Rühren und Belüften in Gegenwart eines Schäummittels
unterworfen wurde.
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Der abgenommene Schaum enthielt praktisch die sämtliche Reinkohle
und fein verteiltes Pech bis zu o,6 mm Korngröße und einen Teil des gröberen Guts,
während in der dünnen wässerigen Trübe im wesentlichen die gesamte Gangart, zusammen
mit einem Teil des gröberen Kohleguts von übero,6mm Korngröße, verblieb.
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Diese Rückstandstrübe wurde in einem gewöhnlichen -Stromapparat sortiert,
deren Ablauf Gangart von 6,35 bis 0,32 mm Korngröße enthielt, während der
Überlauf Gangart mitnahm, die feiner war als 0,32 Korngröße zusammen mit
Reinkohle, die gröber war als o,6 mm. - -Dieser Überlauf wurde auf ein gewöhnliches
Schüttelsieb von o,6 mm Lochweite aufgegeben, so daß die feingekörnte Gangart auslaufen
konnte und die Reinkohle als feuchtes Produkt mit etwa 1q. Prozent Feuchtigkeit
zurückblieb.
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Die Reinkohle vom Sieb und die Schaumschwimmkonzentrate wurden zusammengebracht
und mit 2 Prozent Teer und Kreosotöl gerührt, wobei Dampf eingeführt wurde, um die
Temperatur auf 8o bis ioo° C zu erhöhen.
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Unter der kombinierten Wirkung des Rührens und Erhitzens wurde die
Kohle intensiv geflockt und wurde leicht trennbar von der Hauptmasse des Wassers,
wobei das relative Verhältnis vom Wasser zum festen Gut etwa i,2 ::i war.
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Die heiße geflockte Trübe lief auf ein Förderband aus Kokosmatte,
wo die Hauptmasse des Wassers unmittelbar von den festen Stoffen ablief. Der Kuchen
von geflocktem Gut wurde dann noch auf dem Förderband ruhend durch vier Quetschwalzen
geführt, die weiteres Wasser abpreßten, worauf der Kuchen einen Feuchtigkeitsgehalt
von 14 bis 18 Prozent behielt.
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Das Förderband lieferte das Erzeugnis zur Presse, die in diesem Fall
eine Walzenpresse für Eierbrikette war, wo weitere Feuchtigkeit abgepreßt wurde
und das Erzeugnis in Form handelsüblicher Eierbrikette anfiel, die nach Abkühlen
in einer Kühlbahn zu einem hoch-
Wertigen Erzeugnis von starker
Kohäsion erhärteten.
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Aus 1o8 Tonnen Anthrazitstaub mit ungefähr 14 Prozent Asche wurden
erzeugt 94,4 t reines Brikettgut mit 4,5 Prozent Asche und 18,8 t Abfallerzeugnisse
mit 57 Prozent Asche.
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Die 96,4 t reines Brikettgut waren etwa wie folgt zusammengesetzt:
| Reine Kohle aus der Schwimm- |
| maschine........................... 80,4 t |
| Reinkohle vom Klassiersieb ....... 8,8 t |
| Pech ............................ 5,i5 t |
| Teer ............................ r,63 t |
| Kreosotöl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o,42
t |
Die Brikette, die zunächst 5,2 Prozent Feuchtigkeit besaßen, enthielten nach der
vollkommenen Trocknung unter x05 ° C
| Asche ....... = 4,5 Prozent, |
| flüchtige Stoffe= 11,3 - |
| Heizwert..... = 812o Kalorien je Kilogramm. |
Der größte Teil der Kohleteilchen bis zu 2,5 mm Korngröße wurde beim aufgezeigten
Beispiel in der Schwimmstufe entfernt, so daß zur Gewinnung der gröberen Kohle mit
hinreichendem Wirkungsgrad ein einfacher Stromapparat genügte. In manchen Fällen
wird es nötig sein, diese Sortiervorrichtung durch einen Aufbereitungstisch, eine
Setzmaschine oder eine andere durch die Schwerkraft wirkende Aufbereitungsvorrichtung
zu verwenden, die wirksamer ist als ein Stromapparat.
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Die Menge des verwendeten Pechs kann verschieden sein, und auch die
verwendete Teermenge kann sich ändern, aber die gewöhnlich verwendete Teermenge
beträgt zwischen 0,5 bis 5 Prozent des Gewichts der Kohle. Die Beinkohle
kann vor dem Eintritt in dieVorrichtung, in der das Flocken stattfindet und wo eine
gewisse Menge heißen Wassers in Umlauf gehalten werden kann, von dem mitgeführten
Wasser durch Ablaufenlassen befreit werden. Hierzu kann mit Vorteil ein poriges
Förderband dienen, jedoch können auch andere ähnlich wirkende Vorrichtungen verwendet
werden.
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Statt des Teers können auch andere Flockungsmittel verwendet werden,
beispielsweise eine Emulsion von Teer und Wasser oder ein anderes der oben erwähnten
Mittel.
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Durch dieses Verfahren wird die Zahl der einzelnen Vorgänge zum Scheiden
der Kohle aus dem staubförmigen Rohgut und zu ihrer Vorbereitung für das Brikettieren
erheblich herabgesetzt. Die wirksame Verteilung des Pechs wird gesichert, und die
Neigung des Flockungsmittels, diese feine Verteilung zu stören, wird beseitigt.