DE841432C

DE841432C - Dry physical process for the extraction of pure coal

Info

Publication number: DE841432C
Application number: DEM4394D
Authority: DE
Inventors: Robert Dr-Ing Meldau
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1941-12-17
Filing date: 1941-12-17
Publication date: 1952-06-16

Description

Trockenes physikalisches Verfahren zur Gewinnung von Reinstkohle 13ei elektronenoptischenUntersuchungen fand der Erfinder bei feinsten Kohlen- und Koksstäuben im Gebiet \ an der unteren Grenze der lichtoptischen Sichtbarkeit ab blättchenförmige Strukturen. An- schließend stellte er mit XI. Teichmüller fest, claß im vitritischen:liiteil aller untersuchtenKohlen dieses Blättchengefüre verbreitet ist, so daß man es nach l:. Stach als eine Mikroschieferung be- zeichnen darf. Dieser Ausdruck wird jedoch nur morphologisch, nicht im genetischen Sinn ge- braucht. Die Ergebnisse wurden zum Teil kürzlich veröffentlicht. Bei weiteren unveröffentlichten Untersuchungen ergab sich, ciaß diese Blättchenform feinster Koh- lenstäube eine sehr weitverbreitete Erscheinung auch in nichtvitritischen Kohlen hat sowie daß diese hautartigen Lamellen, unregelmäßig imRaum verworfen, eine unter Umständen verhältnismäßig beträchtliche Größe haben können, die sie lichtoptisch wahrscheinlich sichtbar machen würden, wenn sie nicht so äußerst dünn wären. Als entsprechend groß ist ihre spezifische Oberfläche und damit ihre Aktivität anzunehmen, wenn diese Oberflächen freigelegt sind. Bei höher inkohlten Kohlen enthalten diese blättchenförmigen Staubteilchen ferner Nester von Grafit oder Grafitit. Die Häutchen bestehen aus reinster Kohle, nämlich aus höheren Kohlenwasserstoffen. Sie stellen einen lamellenartigen Träger für die Nester aus Kohlenstoff (Grafitit) dar, wie durch elektronenoptische Beugungs- und Stereoaufnahmen wahrscheinlich gemacht werden konnte. Dagegen fand sich kein Anhalt dafür, daß sich än diesen Inkohlungsvorgängen bis zur Ausscheidung grafitischer Keime mineralische Stoffe irgendwelcher Art beteiligen. Vielmehr sprechen die Untersuchungen dafür, daß die einzelnen kleinsten Ascheteilchen nicht bis zu dieser Kleinheit aufgeteilt sind und daß sie sich ebenso wie der Gasanteil der Kohle, den. F. Fischer bekanntlich schon vor langer Zeit als beträchtlich nachgewiesen hat, zwischen den Lamellenschichten und an den Grenzen der Lamellen anreichern. Die übermikroskopischen Bilder von feinsten Eisenoxyden, Tonen, besonders von Kaolinen, sowie von Silikaten sind bekannt. Diese Bilder treten bei Beugungsaufnahmen der blättchenförmigen Strukturen nicht auf; wohl aber konnten lieben und unabhängig von den Lamellenstrukturen Mineralteilchen einzeln oder in kleinenGruppengefunden werden.Dry physical process for the extraction of pure coal During electron-optical examinations, the Inventor of the finest coal and coke dust in the Area \ at the lower limit of the light-optical Visibility from flaky structures. At- finally with XI. Teichmüller firmly, class in the vitritic: part of all investigated charcoals this lamellar structure is widespread, so that one it after l :. Pricked as a micro-foliation may draw. However, this expression will only morphologically, not genetically needs. The results were in part recent released. For other unpublished studies it turned out that this lamellar form of the finest carbon len dust a very widespread phenomenon also in non-vitritic coals and that these skin-like lamellae, irregularly discarded in the room, can under certain circumstances have a relatively considerable size, which they would probably make optically visible if they were not so extremely thin. Their specific surface and thus their activity can be assumed to be correspondingly large when these surfaces are exposed. In the case of coals with a higher grade of carbon, these flaky dust particles also contain nests of graphite or graphitite. The skins are made of the purest coal, namely higher hydrocarbons. They represent a lamellar support for the nests made of carbon (graphitite), as could probably be made by electron-optical diffraction and stereo recordings. On the other hand, there was no evidence that mineral substances of any kind were involved in these coalification processes up to the excretion of graphitic germs. Rather, the investigations suggest that the individual smallest ash particles are not divided up to this small size and that, like the gas content of the coal, they are. F. Fischer, as is well known, has long ago proven to be considerable, accumulate between the lamellar layers and at the borders of the lamellae. The microscopic images of the finest iron oxides, clays, especially kaolins, and silicates are known. These images do not appear in diffraction images of the lamellar structures; however, mineral particles could be found individually or in small groups independently of the lamellar structures.

Hiervon ausgehend, beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, daß bei einer weitgetriebenen mechanischen .lufbereitung von Steinkohlen infolge der neu gefundenen Mikroschieferung gerade der reinste Kohlenanteil unterhalb der lichtoptischen Sichtbarkeit der Einzelteilchen in blättchenförmigen oder 'hautartigen Staub zerfällt, der, auf seine Masse bezogen, das höchste denkbare Schwebevermögen besitzt. daß dagegen die mineralischen Bestandteile nur selten die Teilchengröße von wenigen Mikron unterschreiten. Sie sind, soweit feststellbar, kristalline Aggregate und entweder einzelne Kristalle oder kleine Haufwerke solcher. Physikalisch betrachtet, besteht also eine Nebenerscheinung des Inkohlungsvorganges darin, die Kohlensubstanz aus noch nicht aufgeklärten Gründen in äußerst dünne Lamellen überzuführen, dagegen die Struktur der Asche nicht zu beeinflussen. Während im bisher benutzten Aufbereitungsgebiet der Kohle sowohl die Asche als auch die Kohle in körniger Struktur vorlag, ändern sich diese Verhältnisse grundlegend innerhalb des Gebietes, in (lern nach der Lehre der Erfindung die Gewinnung der Reinstkohle nunmehr vor sich gehen soll. Es scheint ferner, als ob bei der Inkohlung und durch diese die Asche in die Grenzgebiete geringerer chemischer Aktivität wandert, so daß also auch eine Adhäsion oder adsorptive Haftung an den Lamellen zurücktritt.Proceeding from this, the invention is based on the knowledge that at a widespread mechanical air treatment of hard coal as a result of the new found micro-foliation just the purest carbon content below the light-optical Visibility of the individual particles in flaky or 'skin-like dust disintegrates, which, in relation to its mass, possesses the highest conceivable levitation capacity. that on the other hand, the mineral constituents rarely have the particle size of a few Below microns. As far as they can be determined, they are crystalline aggregates and either single crystals or small heaps of them. Physically speaking, So there is a by-product of the process of coalification, the carbon substance to be converted into extremely thin lamellae for reasons that have not yet been clarified, however not to affect the structure of the ash. While in the previously used processing area Both the ash and the coal were in a granular structure of the coal, change These conditions are fundamentally within the area in (learn according to the teaching the invention, the extraction of the pure coal is now to go ahead. It seems furthermore, as if during the coaling and through this the ashes in the border areas were less chemical activity migrates, so that there is also an adhesion or adsorptive adhesion steps back on the slats.

Die Reinstkohlenhäutchen haben also wegen ihrer Gestalt, ihrer Kleinheit und wegen ihres spezifischen Gewichtes ein deutlich verschiedenes Schwebevermögen gegenüber den Restascheteilchen. Hierauf beruht die Gewinnung von Reinstkohle aus gewachsener Kohle durch physikalische Aufbereitung, die den Gegenstand der Erfindung bildet. Diese Feins@aufbereitung ist im Grunde eine Schwereaufbereitung in Luft oder einem anderen Trägergas. Sie besteht darin, zunächst Kohle dieser Teilchenfeinheit herzustellen, dann diesen Kohlenstaub duich schnelle Schwingungen geringer Amplitude in ein Staub-Luft-Gemisch überzuführen, (las zweckmäßig über seiner Entstehungsstelle als Ganzes ruht, aus diesem am weitesten von der schwingenden Stelle entfernt die feinsten Staubteilchen abzusaugen und einer Niederschlagung zuzuführen.The purest coals have because of their shape, their small size and because of their specific weight, they have a significantly different floating capacity compared to the residual ash particles. The extraction of pure coal is based on this grown coal by physical processing, which is the subject of the invention forms. This fine processing is basically a processing of gravity in air or another carrier gas. It consists in the first coal of this particle fineness produce, then this coal dust duich fast oscillations of low amplitude to be converted into a dust-air mixture, (read expediently about its point of origin rests as a whole, from this the furthest removed from the vibrating point Extract the finest dust particles and feed them to a precipitation.

Zur Herstellung der Staubwolke ist Ultraschall bisher bekanntgewordener Erzeugungsart kaum geeignet, dagegen haben sich bewährt Schwingungen von 15oo bis 6ooo Schwingungen je Minute bei einer Schwingungsweite voh o,5 bis höchstens 5 mm. Bei 3000 Schwingungen genügt eine Schwingungsweite von etwa i mm. Bei i 5oo Schwingungen wurden bei 3 mm Schwingungsweite im Laboratorium mit kleineren Kohlenmengen gute Erfolge erzielt. Zur Erzeugung der Schwingungen dienen in bekannter Weise Schwinger, die z. B. mittels Unbalanzen oder Schwingankern erregt werden. Nach der Erfindung werden am Scheitel der auf diese Weise erzeugten Wolke die feinsten Teilchen an eine Niederschlagsstelle überführt. Hierzu dient z. B. ein Vorlagegehäuse mit angeschlossenem Saugzeug. Vorteilhaft ist es, den Staub nicht als ein Haufwerk niederzuschlagen, sondern z. B. der Ölbenetzung eines Filters zuzuführen, wodurch dann Ölkohle abfließt. Man kann den Staub ebensogut auf einem mit sehr dünnem warmen Pech od. dgl. herneselten Filter niederschlagen, wobei das Filter in bekannter Weise ein Drehfilter sein kann. Den im Sumpf dieses Filters angesammelten, stark mit Reinstkohlenstaub versetzten Schlamm kann man entweder als Fließkohle einer Verwendung zuführen oder aber nach entsprechender Weiterbehandlung einer Verkokung.Ultrasound of the type of generation that has become known up to now is hardly suitable for producing the dust cloud, but vibrations of 150 to 600 vibrations per minute with an oscillation range of 0.5 to at most 5 mm have proven effective. With 3000 oscillations, an oscillation width of about 1 mm is sufficient. With 1500 vibrations and a vibration amplitude of 3 mm in the laboratory with smaller amounts of coal, good results were achieved. To generate the vibrations are used in a known manner vibrators, the z. B. be excited by means of imbalances or oscillating armatures. According to the invention, the finest particles are transferred to a precipitation point at the top of the cloud generated in this way. For this purpose z. B. a template housing with attached suction device. It is advantageous not to knock down the dust as a pile, but z. B. the oil wetting of a filter, which then drains oil carbon. You can just as well knock down the dust on a filter with a very thin, warm pitch or the like. The filter can be a rotary filter in a known manner. The sludge that has accumulated in the sump of this filter and is heavily contaminated with high-purity carbon dust can either be used as fluidized coal or, after appropriate further treatment, coking.

Nach einer Weiterentwicklung des Verfahrens wird der niedergeschlagene Schlamm einer etwa 1/4- bis 1/2stündigen zweiten Schwingbehandlung unterworfen, wobei die Lamellen zerrissen werden und sich aus dem Teilchen, wie elektronenoptisch nachweisbar, vielfach die grafitischen Nester herauslösen, wodurch sich die Haltbarkeit der Aufschlämmung wesentlich erhöht. Bei besonders hohen Anforderungen an Gleichmäßigkeit und Haltbarkeit kann man schließlich den Schlamm einer in bestimmter Weise eingestellten Schleuderung unterwerfen.After a further development of the procedure, the dejected Subjected the sludge to a 1/4 to 1/2 hour second vibration treatment, whereby the lamellae are torn and come out of the particle, like electron-optically verifiably, in many cases the graphitic nests dissolve, which increases the durability the slurry is increased significantly. For particularly high demands on evenness and durability one can finally set the sludge in a certain way Subject to centrifugation.

Geräte zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in der Zeichnung in beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt.Devices for performing the method according to the invention are shown in the drawing shown in exemplary embodiments.

Fig. i ist der mittlere Längsschnitt durch eine Anwendung in Verbindung mit Förderbändern; Fig. a ist ein Schnitt nach II-II der Fig. i ; Fig. 3 ist der Längsschnitt durch eine Schwingmühle mit Vorlage und angeschlossenem ölbenetzten Gehäusefilter zur Gewinnung von Fließkohle, Reinstkohle, Pechgemischen usw.Fig. I is the central longitudinal section through an application in conjunction with conveyor belts; Fig. A is a section along II-II of Fig. I; Fig. 3 is the Longitudinal section through a vibrating mill with template and connected oil-wetted Housing filter for the extraction of fluidized coal, pure coal, pitch mixtures, etc.

Fig. 4 ist ein Schnitt nach IV-IV der Fig. 3; #Fig. 5 ist ein Schnitt nach V-V der Fig.3; Fig. 6 ist der Längsschnitt durch ein Waschhaus mit Einrichtungen nach der Erfindung im Obergeschoß ; Fig.7 ist eine Draufsicht auf dieses Obergeschoß nach Fig. 6.Fig. 4 is a section on IV-IV of Fig. 3; #Fig. 5 is a section according to V-V of Figure 3; Fig. 6 is a longitudinal section through a wash house with facilities according to the invention on the upper floor; Fig.7 is a plan view of this upper floor according to Fig. 6.

In allen Fällen besteht die Anordnung zur Ausführung der Erfindung aus einem Träger für eine Staubschüttung, der innerhalb eines Gehäuses in Schwingbewegung versetzbar ist, aus einer dadurch entstehenden Staubwolke, einer Abführvorrichtung und einem Sammler für den Feinstaub.In all cases there is an arrangement for carrying out the invention from one carrier for one Bulking dust that is inside a housing can be set in oscillating motion, from a resulting cloud of dust, a Discharge device and a collector for the fine dust.

Im einzelnen zeigen die Fig. i und 2 ein Geliäuse i, innerhalb dessen das Förderband 2 mit der Staubschüttung .I dadurch in eine Schwingbewegung versetzt wird, daß an dessen Achsen 3 der Förderrollen Schwinger 5 angreifen. Die Staubwolke 8 wird durch einen geringen Luftdruck aus Lochungen io der Leitung 9 den Trögen 6 zugeführt und durch die Schnecken 6 ausgetragen. An Stelle dieser Schnecken und Tröge können auch Förderbänder angeordnet sein. Auch kann sich an den Scheitel des Gehäuses 6 die in Fig. 3 und 4 dargestellte Vorlage 8, 13 anschließen.In detail, FIGS. I and 2 show a gel housing i within which the conveyor belt 2 with the bulk of dust .I thereby set in an oscillating motion is that on the axes 3 of the conveyor rollers vibrator 5 attack. The cloud of dust 8 becomes the troughs through a low air pressure from perforations io of the line 9 6 fed in and discharged by the screws 6. Instead of these snails and Troughs can also be provided with conveyor belts. It can also affect the crown of the Housing 6 connect the template 8, 13 shown in FIGS. 3 and 4.

Nach den Fig. 3 bis 5 werden im Gehäuse i i Kugeln 12 mittels der Schwinger 5 in schwingende Bewegung versetzt (Schwingmühle). An den Schlitz 13 schließt sich die bekannte Vorlage 8 an, in die der feinste :\titeil aus der Staubwolke 4 übertritt. Der Stutzen r 4 ist durch ein elastisches Übergangsstück i.5 mit (lern Gehäuse 16 verbunden, das ein bekanntes Drehfilter i9 über einem Reinigungsbehälter 18 enthält. Die Reinluft wird durch 17 abgesaugt. Eine sehr geringe Luftgeschwindigkeit von höchstens 0.3 1n/sec ist auch hier erforderlich.According to FIGS. 3 to 5, balls 12 are set in oscillating motion in the housing ii by means of the oscillator 5 (oscillating mill). The slot 13 is followed by the known template 8, into which the finest part of the dust cloud 4 passes. The connection piece r 4 is connected to the housing 16 by an elastic transition piece i.5, which contains a known rotary filter i9 over a cleaning container 18. The clean air is sucked off through 17. A very low air speed of at most 0.3 ln / sec is also here necessary.

l)as .lufliereituiigshaus 20 in Fig. 6 und 7 mit J\N-1sCl1etil)Ö(len 21 und Anlagen 22 diene der Trockenreinigung von # Kohle. Der unbenutzte Raum 23 unter der Decke ist durch einen Hängeboden 24 mit Spalten 25 abgetrennt, so daß wiederum eitle Vorlage 23 bis 25 zur Aufnahme des von den .,#,üfl>ereitungsmaschinen erzeugten Feinststaubes entsteht. Er wird von den Saugköpfen 26 abgeführt. Die Böden 24 können auch Förderbänder sein, deren Anordnung besondere Absaug- und N iederschlaggeräte entbehrlich macht.l) as. air flow house 20 in Fig. 6 and 7 with J \ N-1sCl1etil) oils (oils 21 and 22 are used for dry cleaning of # coal. The unused room 23 under the ceiling is separated by a loft 24 with columns 25 so that again vain template 23 to 25 for the inclusion of the., #, üfl> ereitungsmaschinen generated fine dust is created. It is carried away by the suction heads 26. The floors 24 can also be conveyor belts, the arrangement of which is special suction and precipitation devices makes dispensable.

Fbenso wird die Anordnung besonderer Schwinger entbehrlich, wenn die Austragvorlagen, Förderländer od. dgl. an Pulsatorwindsichter, Schüttelrutschen, Schwingsiebe oder ähnliche neuzeitliche Aufbereitungsmaschinen angeschlossen sind. Es liegt im Wesen der Erfindung, daß die in den Fig. i und 2 dargestellte Art der Abführung auch an Stelle der in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Vorlage verwendet werden kann und daß die Vorlage nach Fig. 3 auch brauchbar für die Abführung nach Fig. i und 2 ist. In den Fig. 6 und 7 ist vorausgesetzt, daß sich an die dort dargestellten Absaugetrichter eine Vorlage mit Niederschlagsanordnung anschließt.Likewise, the arrangement of special oscillators is unnecessary if the Discharge templates, funding countries or the like on pulsator air separators, shaking chutes, Vibrating screens or similar modern processing machines are connected. It is in the essence of the invention that the type shown in Figs. I and 2 Discharge is also used in place of the template shown in FIGS. 3 to 5 can be and that the template of Fig. 3 also useful for the discharge after Figs. I and 2 is. In Figs. 6 and 7 it is assumed that the ones shown there Suction funnel is connected to a template with a precipitation arrangement.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Extraction of pure coal from grown coal by physical processing, characterized in that coal, especially coal with higher levels of coal, such as lean coal, is crushed to such an extent that substantial proportions form a dust, the particle size of which is below the limit of light-optical visibility, that a bed of this Dust is converted into a dust cloud (pseudocolloid) by rapid vibrations of around 1,500 to a maximum of 6,000 vibrations per minute and 0.5 to a maximum of 5 mm stroke and the highest suspended portion of this cloud is accelerated and fed to a point of precipitation.

2. Extraction of pure coal according to claim i, characterized in that at the point of precipitation an oil-wetted surface that is expediently permeable to the air fraction is used, of which the fine dust-oil mixture is discharged as fluid charcoal.

3. Extraction of pure coal according to claim i, characterized in that for the production of graphitic carbon the dust-like fraction removed from pure carbon in a corresponding carrier again subjected to the influence of rapid vibrations and then the excreted Graphite, e.g. B. by sitting, is separated from the carrier. .