DE619239C - Verfahren zur Schwimmaufbereitung von Kohle - Google Patents

Description

Am Aufbau der Kohle sind reaktionsfähige

und reaktionsträge organische Stoffe beteiligt.

Zu der ersteren Stoffgruppe gehören die Humine und Bitumina, während die organisehen Pflanzenreste reaktionsträge sind.

In technologischer Hinsicht verhalten sich diese beiden Stoff gruppen entsprechend ihrem verschiedenen kohlenchemischen Aufbau sehr verschieden. Die moderne Kohlenforschung

jo hat ergeben, daß gerade der Anteil an reaktionsfähigen Stoffen und der Inkohlungsgrad dieser Aufbaustoffe von ausschlaggebender Bedeutung für die technologische Weiterverarbeitung, sei es Verkokung oder Hydrierung usw., ist. Der reaktionsträge Anteil erweist sich bei den meisten weiterverarbeitenden Verfahren als schädlich. Unter diesen Gesichtspunkten gewinnt die Trennung der Kohle in die beiden genannten technologisch verschieden gearteten Stoffe praktische Bedeutung.

Da die Faserkohle als petrographischer Bestandteil der Kohle der Hauptträger der reaktionsträgen Stoffe ist, erscheint es zweckmäßig, diesen Bestandteil mechanisch in bekannter Weise abzuscheiden. Wenn auch durch diese Abtrennung der Faserkohle die übrigen petrographischen Bestandteile, Glanz- und Mattkohlen, die vornehmlich die Träger

der reaktionsfähigen Stoffe sind, als veredeltes Erzeugnis gewonnen werden, so ist doch der hierdurch erzielte Erfolg in vielen Fällen nicht ausreichend. Der Grund hierfür liegt in der besonderen Zusammensetzung der Mattkohle. Im Gegensatz zu der mehr homogenen Glänzkohle ist nämlich die Mattkohle ein mechanisches Gemenge von reaktionsträgen und reaktionsfähigen Stoffen. Im aufarbeitungstechnischen Sinne ist sie ein verwachsener Stoff, der je nach Überwiegen des ^₀ einen oder anderen dieser Bestandteile sich im technologischen Verhalten mehr der Glanzkohle oder mehr der Faserkohle nähert. Die Aufgabe der differentiellen Schwimmaufbereitung ist daher nicht unter allen Umständen eine Trennung der Kohle in ihre Gefügebestandteile, sondern besteht in erster Linie darin, die Trennung dem technologischen Charakter entsprechend durchzuführen. Was für die Mattkohle bezüglich ihres Verwachsungsgrades gilt, trifft, wenn auch in wesentlich geringerem Maße, auch für die Faserkohle zu.

Eine Trennung der Kohle nach den erörterten Gesichtspunkten in ihren reaktionsfähigen und ihren reaktionsträgen Anteil hat zur Voraussetzung, daß sich die Kohle innerhalb praktischer Grenzen durch Zerkleinerung in diese Stoffe aufschließen läßt. Nach dem Vorhergehenden ist theoretisch diese Auf-Schließung nicht immer gleichbedeutend mit der bis zur Trennung der petrographischen Bestandteile betriebenen, am sich, bekanntem Zerkleinerung. Praktisch genügt indes der Aufschluß in die Gefügebestandteile, wenn es der nachfolgenden Trennung nach Kornklassen gelingt, die Trennung dieser petrographischen Bestandteile so vorzunehmen,

■ daß die vorwiegenden Träger der reaktionsfähigen Stoffe jeweils gesammelt werden. Liegen dagegen dieVerwachsungsverhältnisse so ungünstig, daß die Trennung in petrographische Bestandteile keine Sammlung der reaktionsfähigen auf der einen und der reaktionsträgen Stoffe auf der anderen Seite ergibt, so muß die Zerkleinerung über die Lostrennung der petrographischen Bestandteile hinausgetrieben werden. Diese Bestandteile selbst müssen dann in die beiden Stoffgruppen .aufgeschlossen werden.

Zur Abtrennung des technologisch wertvollen Bestandteiles durch Schwimmaufberei-"•5 tang wird daher in beiden Fällen ein Verfahren benötigt, das besonders empfindlich auf den chemischen Bestandteil der beiden zu trennenden Stoffe abgestimmt ist. An sich besitzen beide Bestandteile, vor allem bei Steinkohlen, ein gleicihgearbeitetes natürliches Schwimmvermögen, das zunächst eine Trennung durch Schwimmaufbereitung unmöglich erscheinen läßt.

Die Erfindung zeigt nun erstmalig einen z5 Weg zur Lösung dieser Aufgabe und beruht auf der Feststellung, daß es möglich ist, durch geeignete Maßnahmen das Schwimmvermögen der reaktionsfähigen Anteile zeitweilig zu vernichten, während das der reaktionsträgen Stoffe erhaltenbleibt. Dieser Erfolg wird dadurch erzielt, daß der Trübe ein oxydierender Charakter gegeben . wird. Hierbei wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß die reaktionsfähigen Bestandteile . der zu trennenden Kohle, nämlich der Huminanteil, leichter oxydierbar sind als die reaktionsträgen Bestandteile und unter der oxydativen Einwirkung der Trübe an der Oberfläche der reaktionsfähigen Stoffe neue Stoffe von huminsäureähnlichem Charakter entstehen, die außerordentlich stark hydrophil sind.

Die Durchführung des neuen Verfahrens erfolgt in der Weise, daß die aufgeschlossene Kohle mit Wasser zu einer Trübe verrührt wird und der Trübe wasserlösliche Oxydationsmittel, wie Salpetersäure, Schwefelsäure, Wasserstoffsuperoxyd, Kaliumpermanganat, zugesetzt werden. Durch die Einwirkung dieser Oxydationsmittel, deren Anwendung an sich in der Schwimmaufbereitung bekannt ist, wird das, Schwimmvermögen der reaktionsfähigen Stoffe vorübergehend abgetötet; diese werden also gedrückt, und es kann nun der reaktionsträge, in seinem Schwimmvermögen unbeeinflußte Stoff durch Zugabe von Phenol, Anilin, Alkohol oder anderen bekannten Schäumern in üblicher Weise aufgeschwommen werden. Die reaktionsfähigen Stoffe mit den Ascheträgern verbleiben zunächst als Rückstand in der Trübe.

Nach erfolgter Abtrennung der reaktionsträgen Stoffe ist es mit Hilfe eines bekannten Kohlensammlers, wie Steinkohlenteeröl, ohne weiteres möglich, die gedrückten reaktions-■fähigen Stoffein den Schaum zu heben. Auf diese Weise lassen sich also entsprechend dem Aufschlußgrad der Gefügebestandteile die reaktionsfähigen, also die technologisch wertvollen Stoffe der Kohle einerseits und die reaktionsträgen Stoffe andererseits von den Bergen durch Schwimmaufbereitung abscheiden.

Bei älteren Kohlen erweist sich die Oxydation allein niciht immer als ausreichend. Erfindungsgemäß kann ihr drückender Einfluß durch aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffverbindungen, welche mehrere endständige wasseraffine Gruppen aufweisen, wie beispielsweise Hydrochinon, verstärkt werden.

Die Verwendung der zuletzt genannten Stoffe als auf gewisse Kohlenaufbaustoffe druckend wirkende Reagenzien ist bereits vorgeschlagen worden, jedoch gehört dieser Vorschlag nicht zum Stande der Technik.

Es ist ferner schon die Verwendungsmöglichkeit von Hydrochinon als Schaumbilder für die Schwimmaufbereitung untersucht, jedoch noch keinerlei Hinweis auf die Ver-Wendungsmöglichkeit dieses Stoffes als drükkendes Mittel* für bestimmte Kohlenbestandteile gegeben worden.

Als .besonders wirksam hat sich in Verbindung mit der Oxydation ein Zusatz von Huminsäure oder von Ligninsulfosäure oder deren Derivaten erwiesen. Dank ihrer chemischen Verwandtschaft mit der oxydierten Kohlenoberfläche machen sie diese in stärkstem Maße hydrophil; außerdem haben sie too gegenüber Hydrochinon den Vorteil größerer Billigkeit. Die Huminsäure bzw. ihre Derivate lassen sich in bekannter Weise aus Braunkohle gewinnen; die Ligninsulfosäure bzw. ihre Derivate sind in der Sulfitablauge der Cellulosefabriken enthalten und lassen sich als Abfallstoff auch- unmittelbar benutzen.

Soweit in der Schwimmaufbereitungstechnik schon auf die Möglichkeit der Verwendung von Sulfitablauge hingewiesen worden ist, beschränkt sich dieser Hinweis auf den Vorschlag, diesen Stoff als Schutzkolloid zur Steigerung der Beständigkeit des Schaumes zuzusetzen; daß Sulfitablauge bzw. Lignin- I¹S sulfosäure oder deren Derivate sich als Drücker für bestimmte Kohlenaufbaustoffe eignen, war nicht bekannt.

Im folgenden wird das neue Verfahren an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Der Sichterstaub einer Ruhrfettkohle, der

weitgehend aufgeschlossen und infolge seines hohen Inkohlungsgrades schwer in seine Bestandteile trennbar war, wurde mit Wasser zu einer Trübe verrührt. Der Trübe wurden 200 g/t Kaliumpermanganat und 500 ccm/t Huminsäure zugesetzt und hierdurch die reaktionsfähigen Bestandteile der Kohle oxydiert und gedrückt. Mit Phenol konnten dann zunächst die reaktionsträgen Bestandteile aufgeschwommen werden. Die p_fl-Zahl der Trübe betrug 5. Mit Steinkohlenteer©! wurden schließlich die reaktionsfähigen Bestandteile aufgeschwommen und von den Bergen getrennt.

Die Koksprobe der reaktionsträgen Bestandteile war schwach gefrittet, nicht gebläht und schwarz. Die reaktionsfähigen Bestandteile lieferten einen gut geschmolzenen und geblähten silbrigen Kokskuchen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Trennung von Kohle

   in reaktionsfähige und reaktionsträge Stoffe, dadurch gekennzeichnet, daß der Trübe nach Aufschließung der Kohle auf den zur Freilegung der verschiedenartigen Bestandteile erforderlichen Grad Oxydationsmittel zugesetzt werden, durch welche das Schwimmvermögen der reaktionsfähigen Stoffe vorübergehend vernidhtet wird, sodann der reaktionsträge Stoff durch Zugabe von Schäumern ausgeschwommen wird und anschließend daran die reaktionsfähigen Stoffe durch Zusatz eines Kohlesammlers zum Ausschwimmen gebracht werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxydationsmittel wasserlösliche Oxydationsmittel, wie Salpetersäure, Schwefelsäure, Wasserstoffsuperoxyd, Kaliumpermanganat, zugesetzt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drükkende Wirkung der Oxydationsmittel durch Zusatz von aliphatischen oder aromatischen Koiilenwasserstoffverbindungen, welche mehrere endständige wasseraffine Gruppen aufweisen, wie Hydrochinon, oder durch Huminsäure oder Ligninsulfonsäure bzw. deren Derivate unterstützt wird.