DE756721C - Verfahren zur Entaschung von Rohbraunkohlen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, Rohbraunkohlen durch Ausziehen mit verdünnten wäßrigen Mineralsäuren zu entaschen. Bei der Behandlung mit Säuren, vor allem in der Wärme, zerfällt die Kohle zu einem feinen Schlamm. Man erhält einen sauren, salzhaltigen Kohlebrei, aus dem zwar die aschearme Kohle durch Filtrieren oder Schleudern abgetrennt werden kann; jedoch ist diese Entfernung der salzhaltigen wäßrigen Phase im großen außerordentlich schwierig. Der feine Kohlenschlamm verstopft sofort die Poren der Filter, überschüssige Säure und gelöste Asche lassen sich

unvollkommen auswaschen, und die Entaschung ist deshalb mangelhaft.

Es wurde nun gefunden, daß man die Filtrierfähigkeit des wasser- und säurehaltigen Kohlebreies um ein Vielfaches steigern kann, wenn man dem Brei oder einer Suspension derselben Bestandteile so geringe Mengen eines wasserabweisenden Stoffes zumischt, daß es noch nicht zu einer Trennung in wäßriger und öliger Phase kommt, sondern daß die Masse gerade filtrierfähig und auswaschbar wird, jedoch sich nicht zu Klumpen zusammenballt. Es kommt also darauf an,

daß der Ölzusatz so gering bemessen wird, daß sich die Masse eben gut von der wäßrigen Phase trennen läßt. Die Filtration kann dabei auch in einer Schleudertrommel, einem Zellenfilter od. dgl. erfolgen.

Der wasserabweisende Stoff kann ein öl, z. B.' Teeröl, oder sonst eine geeignete, mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit mit höherem Siedepunkt als Wasser sein. Er wird ίο vorteilhaft bei Temperaturen in der Nähe des Siedepunktes des Wassers der sauren Kohle-Wasser-Suspension zugefügt und kräftig untermischt. Die Kohle benetzt sich dabei mit dem öl, ballt sich zu gröberen Festteilen zusammen, die sich nun mühelos filtrieren oder abschleudern und auswaschen lassen. Zur Erzielung dieser Wirkung ist im allgemeinen ein Zusatz von 8 bis 15% der Flüssigkeit erforderlich, berechnet auf die angewandte Trockenkohle.

Es ist zwar schon unter dem Namen Trent-Verfahren eine Arbeitsweise bekanntgeworden, um Kohle in wäßriger Suspension durch Zusatz von Ölen zu entaschen. Dieses Veras fahren benutzt die Erkenntnis, daß durch Ölzusatz die Kohle auswählend benetzt und zusammengeballt wird, während die Ascheteilchen nicht benetzt, sondern abgestoßen und als Suspension durch einen Schlämm- oder Ausrührvorgang ausgewaschen werden. Wenn bei der Ausführung dieses Verfahrens der Zusatz von Säure gelegentlich empfohlen wird, dann dient dieser Zusatz nur dazu, die auswählende Benetzung der Kohle und die Abstoßung der Ascheteilchen zu verstärken, ist also eine Maßnahme, wie sie in der Erzschwimmaufbereitung üblich ist. Diese Wirkung tritt nun bei dem vorliegenden Verfahren nicht ein und wäre im übrigen für den Erfolg des Verfahrens ohne Belang. Die Asche ist nämlich bei dem neuen Verfahren, soweit sie säurelöslich und damit abtrennbar ist, bereits vor dem Ölzusatz von der Kohle getrennt. Außerdem ist bei dem neuen Verfahren der Ölgehalt viel zu niedrig, um die erwähnte Wirkung hervorzubringen; der Zusatz des Öls oder auch von anderen, mit Wasser nicht oder schlecht mischbaren Flüssigkeiten dient nur zur Verbesserung der Filtrierfähigkeit der Kohle. " Im Gegensatz hierzu wird bei dem Trent-Verfahren so viel öl zugegeben, daß breiige, schmierige oder klumpige bis kautschukartige Ölmassen entstehen. Diese ölreichen Massen sind aber gerade sehr schlecht zu filtrieren, weil sie die Filter rasch verschmieren und verstopfen. Nach der vorliegenden Erfindung wird dagegen der Ölzusatz so gering bemessen, daß gerade der nach der Säurebehandlung anfallende, schwer zu filtrierende Braunkohleschlamm gut filtrierbar wird, ohne daß sich i dabei durch den Ölzusatz äußerlich an der krümeligen Beschaffenheit der Kohle etwas ändert. Das Öl benutzt offenbar nur die feinsten Kohleteilchen, die ja auch die Filtrierbarkeit am meisten hindern, während die Gesamtheit der Kohleteilchen äußerlich nach wie vor ein feines Pulver darstellt mit dem einzigen Unterschied, daß dieses Pulver nicht wie bisher ausschließlich Wasser gebunden enthält, sondern daß das Wasser je nach dem verwendeten wasserabscheidenden Mittel durch dieses Mittel ersetzt wird. Durch diesen Ersatz werden auch die feinsten Kohleteilchen derart wasserabscheidend, daß sie als loses Pulver den Durchgang des Wassers und damit das Auswaschen der gelösten Mineralbestandteile ohne weiteres zulassen, jedoch nicht so sehr zusammenhängen, daß es zu einer Verschmierung und Verstopfung des Filters kommt. Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist also nicht die Trennung der Kohle- und Ascheteile durch auswählende Benetzung wie bei dem Trent-Verfahren, wobei eine verhältnismäßig große ölmenge erforderlich ist, sondern die Verbesserung der Filtrierbarkeit der Kohle nach der Säurebehandlung durch einen \-erhältnismäßig geringen Ölzusatz.

Würde hingegen bei dem neuen Verfahren durch den Zusatz des Öls noch Asche ausgeschieden wie bei dem Trent-Verfahren, so würde diese Asche, da nicht mehr von der Säure benetzbar und darum unlöslich, bei der Filtration auch nicht mehr entfernt und ausgewaschen, sondern im Filterkuchen gefangen werden. Der Ölzusatz wirkt demnach bei dem neuen Verfahren nur als Filterhilfsmittel und vervollkommnet die Entaschung nur in dem Sinne, daß er eine technische Möglichkeit schafft, die durch Säurezusatz gelöste Asche besonders leicht abzutrennen und auszuwaschen.

Es ist zwar schon bei der Schwimmaufbereitung von Steinkohle ebenso wie bei der von Erzen der Zusatz geringer Mengen wasserabstoßender Mittel, z. B. von Ölen, vorgeschlagen worden; Steinkohlen und Erze sind aber in ihrem ganzen Aufbau mit Braunkohle überhaupt nicht vergleichbar, denn nc Braunkohle hat eine größere innere Oberfläche und saugt Öle u. dgl. ganz anders auf als etwa Steinkohle. Zwar ist auch bereits die Schwimmaufbereitung von Braunkohle in säurehaltiger wäßriger Trübe mit wasser- 11; abstoßenden Ölen bereits \^rorgeschlagen worden. Jedoch ist die Übertragung von irgendwelchen Angaben von der Schwimmaufbereitung von Kohlen auf die Entaschungsfähigkeit von Braunkohle durch bloße Filtration 12c nicht möglich und für den Fachmann sinnlos. Ebenso wenig berührt die bereits vorgeschla-

gene Verbesserung der Filtrierfähigkeit von durch Schaumschwimmaufbereitung angereicherten kohlehaltigen Massen aus wäßrigen Trüben durch Zusatz von-Xanthogenaten das vorliegende Verfahren, da ja Xanthogenate wasserlöslich sind und deshalb ihre Wirkung an diejenige wasserabstoßender Mittel nicht heranreichen kann.

Außerdem aber ist der erwähnte Zusatz

ίο von öl bei der Schwimmaufbereitung von Steinkohle hauptsächlich deshalb vorgeschlagen worden, um bei der nachfolgenden Entwässerung durch Abpressen den Wasseraustritt zu erleichtern. Eine solche nachfolgende starke Pressung, bekanntgeworden sind Drücke von etwa 600 kg/qcm und mehr, ist bei der erwähnten Steinkohlenaufbereitung unerläßlich, kommt dagegen für Braunkohle nicht in Frage. Die Erleichterung der Braunkohlefiltration ohne Druckanwendung gemäß vorliegender Erfindung hat deshalb mit dem Ölzusatz bei Steinkohle nichts zu tun.

Außer in dem Vorteil besserer Filtrierbarkeit liegt die Bedeutung des angegebenen Ölzusatzes auch darin, daß die bei der Filtration erhaltene ölarme Masse ohne jede weitere Zwischenbehandlung besonders geeignet für eine nachfolgende Verschwelung ist, bei der ein sehr oberflächenaktiver Schwelkoks erhalten wird. Das nach dem Trent-Verfahren erhaltene, ziemlich weiche bis schmierige Kohle-Öl-Gemisch hingegen muß vor dem Schwelen ebenso wie durch Verkneten erhaltene Kohle-Öl-Gemische erst durch Ausziehen mit flüssigen Lösungsmitteln von dem Öl ganz oder zum größten Teil befreit werden, wenn ein oberflächenaktiver Koks gewünscht wird. Der Fortfall dieses Ausziehens bei dem vorliegenden Verfahren bedeutet eine Vereinfachung und Verkürzung .des ganzen Arbeitsganges, die für die Erzielung reaktionsfähigen Schwelkokses, z. B. für die spätere Herstellung von Schwefelkohlenstoff, von größter technischer Bedeutung ist. Es war bei der Kenntnis der Entaschung mit Hilfe von ölen nicht zu erwarten, daß ohne zusärtzliche mechanische Bearbeitung der mit Öl benetzten Kohle, wie Ausrühren oder Kneten, allein durch Waschen auf einem Filter die gelöste Asche im beobachteten Umfang entfernt werden kann.

Beispiel

100 kg gemahlene, grubenfeuchte Rohbraunkohle mit etwa 12% Asche, bezogen auf trockene Kohle, werden mit 15 1 roher, 30°/oiger Salzsäure und 500 1 Wasser verrührt; die Mischung wird durch Einleiten von Dampf auf 80 bis 90 ° erwärmt. Man gibt nun 5 kg Teeröl zu und filtriert nach viertelstündigem Rühren ab. Das Filtrieren ist auf einer Nutsche von beispielsweise 1 qm Filterfläche nach 10 Minuten beendet. Es wird nun mit 500 1 heißem Wasser gewaschen; die Waschzeit beträgt 20 Minuten. Der Aschegehalt der Kohle wird durch diese Behandlung auf 0,3% herabgesetzt.

Führt man denselben Ansatz ohne Zugabe von Teeröl durch, so benötigt man für das Filtrieren und das Waschen mehr als die doppelte Zeit, und der Aschegehalt wird nur bis auf 0,53% verringert.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Entaschung von Rohbraunkohlen mit vorwiegend säurelöslicher Asche durch Behandlung mit wäßrigen, die Aschebestandteile herauslösenden Mineralsäuren unter Zusatz wasserabstoßender Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß der säurehaltige, wäßrige Kohlebrei mit so geringen Mengen der wasserabstoßenden Stoffe versetzt wird, daß er gerade filtrierfähig und auswaschbar wird, jedoch sich nicht zu Klumpen zusammenballt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlebrei mit ■ S bis 15% eines wasserabstoßenden Stoffes versetzt, verrührt, auf eine Temperatur nahe ioo° erhitzt und dann filtriert und gewaschen wird.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

Deutsche Patentschriften Nr. 423 382, 431200, 495 949. 7^o8l99;

USA.-Patentschriften Nr. 689 070,

1S85755; ^l°5

Mayer und Schranz, »Festation«, 1931,

S. 509, 3. Abs.;

»Glückauf«, 1929, S. 1622, links

3. Abs.; »Colloidchemische Beihefte«, Bd. XXIV, Hefte 5 bis 9, S. 241 und 242.

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