FI65553C - Anlaeggning foer anrikning av med pyrit belastade stenkol - Google Patents

Description

6 5 5 5 3

Pyriitin kuormittaman kivihiilen rikastuslaitos Tämä keksintö koskee yleisesti pyriitin kuormittaman kivihiilen rikastuslaitosta, jossa on 5 jauhatuslaite, tämän perään kytketty sihti ja laitteisto mursketavaran palauttamiseksi, jolloin jauhatuslaitteeseen on vietävissä jauhatuskaasu-virtaus ja hienonnettu jauhatustavara on jauhatuskaasu-10 virtauksella vietävissä sihtiin, jolloin edelleen mursketavaran palautukseen on sijoitettu erotuslaite pyriitin ja kiviaineksen erottamiseksi raursketavarasta. - Tämänkaltaiset laitokset on tunnetusti usein sijoitettu voimalaitosten kattilalämmityksen yhteyteen. Jauhatuslaittees-15 sa hienonnettu hiili voidaan kuitenkin johtaa myös muihin käyttötarkoituksiin (esim. kaasutukseen tai hydraukseen). Pyriitillä tarkoitetaan tämän keksinnön puitteissa ns. rautakiisua (rautadisulfidia). Tunnetusti on osa hiilessä olevasta rikistä pyriitin muodossa, joka yli 50-prosent-20 tisesti koostuu rikistä. Esimerkiksi Ryhrin hiilen rikkipitoisuudesta 40-60 % pyriitissä. Pyriittikiteet ovat hiilessä puhtaina, ne ovat kerrostunet hiileen tai palamattomaan kiviainekseen taikka ne ovat sekoittuneet hiilen tai kiviaineksen kanssa. Pyriitin poistamisella kivi-25 hiilestä on sen vuoksi huomattava osuus rikin poistosta kivihiilestä.

Käytännössä tunnettujen, tämänkaltaiseen päämäärään pyrkivien toimenpiteiden puitteissa on erotuslaitteessa yritetty käyttää hyväksi pyriitin magneettisia ominai-30 suuksia ja magneettikentillä erottaa pyriitti ja hiili toisistaan. Tähän on tarpeen huomattava laitteisto ja huomattavat kustannukset. Tunnetut toimenpiteet ovat sen lisäksi vielä koevaiheessa. Ei ole nähtävissä, voidaanko ne toteuttaa jatkuvana prosessina suuressa mittakaavassa.

35 Lisäksi häiritsee niitä se, että tosin voidaan erottaa 2 65553 pyriitti, mutta ei hienonnettuun jauhatustavaraan jäänyttä kiviainesta. Edelleen on tunnettua, että pyriittirikki voidaan muuttaa rikkihapoksi, kuitenkin puuttuu vielä jo mainittua periaatteellista rakennetta oleva laitos, 5 joka sallisi erotetun pyriitin välittömän edelleenmuutta-misen tuotteeksi, joka olisi käyttökelpoinen taikka ainakin ympäristöystävällinen ja ei-vahingollinen, jolloin laitteiston, joka on tarpeen edelleenkäsittelyyn, tulisi olla täysin integroitu laitokseen kokonaisuudessaan mene-10 telmäteknillisesti sekä termodynaamisesti.

Järjestyksen vuoksi tulkoon mainituksi, että suur-mittakaavaiset käytännölliset toimenpiteet kivihiilen rikastamiseksi eivät ole tämän tyyppisiä. Ne keskittyvät menetelmiin, joita enimmäkseen käytetään välittömästi 15 hiilen tuotantopaikalla. Kysymykseen tulevat olannaisesti hydrosyklonit, tärypöydät ja vaahdotusmenetelmät, so. märkämenetelmät. Tällä tavoin luokitellaan ja lajitellaan käyttötarkoituksen mukaan erilaiset kauppahiilet. Näitä luokittelu- ja lajittelumenetelmiä on tosin viime vuosina 20 voitu huomattavasti parantaa, mutta siitä huolimatta ovat niiden käyttömahdollisuudet rajoitettuja. Tähän asti ei suurkaavaisten käytännöllisten toimenpiteiden puitteissa ole onnistuttu kivihiilen rikastuksessa riittävässä määrässä poistamaan myös hiileen ja/tai kiviainekseen sekoittu-25 nutta pyriittiä.

Tämän keksinnön perustana on tehtävä siten edelleen kehittää tämän tyyppistä laitosta, että erotettu pyriitti välittömästi voidaan edelleenkäsitellä tuotteeksi, joka on käyttökelpoinen taikka ainakin ympäristöystävällinen 30 ja ei-vahingollinen, ja mahdollisimman pitkälti menetelmä-teknillisesti ja termodynaamisesti integroiden tähän tarvittava laitteisto kokonaislaitokseen.

Tämän tehtävän ratkaisemiseksi on keksinnön mukaisesti menetelty siten, että erotuslaite on toteutettu 35 tiheyserotuslaitteena, 65553 3 joka on muodostettu vinoksi, leijutuslaitteella varustetuksi heilahdusränniksi ja rakennettu hiilen, pyrii-tin ja kiviaineksen palavan seoksen erottelemiseksi, erotuslaitteen perään on kytketty pyörrekerrospoltto 5 hiilen, pyriitin ja kiviaineksen palavaa seosta varten, johon pyörrekerrospolttoon voidaan viedä kalkkia ja josta voidaan ottaa kipsi/tuhka-seosta, ja että lopuksi pyörrekerrospolttoon on liitetty savukaasu-johto, jolla tämän pyörrekerrospolton savukaasuja voidaan 10 viedä vinon heilahtelurännin leijutuslaitteeseen ja/tai jauhatuslaitteeseen. Kun savukaasua on liikamäärä, voidaan tämä luonnollisesti johtaa myös toisin, esim. voimalaitoksen savukaasujen pölynerotuslaitteeseen. Pölyn erottamiseen pyörrekerrospolton savukaasusta on.useita mah-15 dollisuuksia. Yleensä menetellään siten, että savukaasu-johtoon on sijoitettu kuivana tai märkänä toimiva laite pölyn erottamiseksi.

Keksinnössä käytetään hyväksi tietoa, että erotus-laitteessa, jossa on vino heilahteluränni ja leijutus-20 laite, tiheämpi tavara, so. seos, joka käsittää pääasiallisesti raskasta pyriittiä ja läsnä olevaa murskattua kiviainesta, tulee siirretyksi ylöspäin, kun taas leiju-tuksen vuoksi vähemmän tiheä tavara, so. mukana oleva hienonnettu hiili, voi virrata alaspäin. Tällöin voidaan 25 vinon heilahtelurännin tai leijutuslaitteen käyttöparamet-rit asetella siten, että ylöspäin siirrettävässä tavarassa on se riittävä ja aseteltava määrä hiiltä, joka on tarpeen pyörrekerrospolttolaitoksen käyttöä varten. Pyör-rekerrospolttolaitokset tai pyörrekerrosuunit ovat samoin 30 sinänsä tunnettuja kuten kalkin vienti polttoon tarkoituksella sitoa rikkipitoisten polttoaineiden poltossa syntyvä rikkidioksidi. Tässä kohdin eivät keksinnön mukaiset toimenpiteet tarvitse enempää käsittelyä. On itsestään selvää, että kalkin sisäänvienti tapahtuu pyörrekerrospolt-35 toon viedyn seoksen rikkipitoisuus huomioonottaen mahdol- 4 65553 lisimman stökiömetrisesti, jos kohta myös ennaltamäärä-tyin liikamäärin.

Saavutetut edut on nähtävissä siinä, että keksinnön mukaisessa laitoksessa aluksi pyriitti hyvin tehok-5 kaasti erotetaan kivihiilestä. Tällöin käytetään keksinnössä hyväksi sitä tosiasiaa, että pyriitin tiheys on 3 3 noin 5 g/cm , kiviaineksen tiheys noin 2-2,5 g/cm ja hiilen tiheys koostumusesta riippuen 1,2 - 1,7 g/cm3. Pyriittikiteet ovat kovia ja ne ovat vain vaikeasti jau-10 hettavissa. Tämä mahdollistaa kuvatulla tavalla aluksi pitkälle menevän pyriitin erottamisen: johtuen osallistuvien ainesten erilaisesta jauhettavuudesta tapahtuu murskeen paluussa pakosti huonommin jauhettavien aineiden rikastumista, minkä mukaisesti jauhatuksessa aluksi tuli 15 erotetuksi hiileen tai kiviainekseen sekoittunut pyriitti. Rikastuminen koskee ensi sijassa pyriittiä, mutta myös kvartsipitoista kovaa kiviainesta. Mursketavaran kiertoa ylläpidetään niin kauan, kunnes mursketavarassa on pyriit-tiosuus, joka kuvatulla tavalla voidaan erotuslaitteessa 20 taloudellisesti poistaa. Kun pyriittiosuus hiilessä on suuri, voidaan kierto kokonaan katkaista. Täten saadaan aluksi se etu, että tavallisen jauhatuskuivatuksen puitteissa, johon liittyy seulonta, ilman erityisiä kustannuksia voidaan toteuttaa myös pyriitin kuivaerottaminen. Tällöin 25 käytetään itse jauhatusportaan ominaisuuksia hyväksi pyriitin erottamiseen. Samanaikaisesti saavutetaan kuitenkin myös jauhatustyökalujen kulumisen väheneminen siinä määrin kuin pyriitti ja muut vaikeasti jauhettavat aineet otetaan pois kierrosta. Erotettu pyriitti käsitellään 30 itse laitoksessa välittömästi edelleen tuotteeksi, joka on käyttökelpoinen taikka ainakin ympäristöystävällinen tai ei-vahingollinen. Tähän tarvittava laitteisto on menetelmä-teknillisesti ja termodynaamisesti integroitu koko laitokseen, kuten seuraavassa oheiseen piirustukseen liittyen 35 yksityiskohtaisemmin selitetään.

5 65553

Piirustus esittää kaaviollisesti keksinnön mukaista laitosta pyriitin kuormittaman kivihiilen rikastamiseksi .

Kaaviossa nähdään ensiksikin jauhatuslaite 1.

5 Siihen viedään kuivattavaa ja jauhettavaa kivihiiltä K raakahiilibunkkerista 2 jakajan 3 kautta. Jauhatuslait-teeseen 1 voidaan viedä jauhatuskaasuvirtaus, kuten jä-lempänä selitetään. Tämän jauhatuskaasun G lämpötilaa voidaan säätää tai asetella jauhatusprosessin tarpeiden 10 mukaan.

Hienonnettu jauhatustavara saapuu yhdessä jauha-tuskaasun G kanssa sihtiin 4. Täällä erotetaan hienotava-ra, so. hienoksijauhettu hiilipöly K, hienoista pyriitti-kiteistä P ja hieman karkeammista kiviainesosasista ja 15 vielä karkeista hiiliosasista K. Hienojyväinen hiili voidaan, kuten kuviossa on nuolella osoitettu, sihdistä 4 johtaa kaasunpoistoon ja kaasutukseen. Karkea hiili K ja kiviaines viedään johdon 5 kautta takaisin jauhatus-laitteeseen 1. Mursketavara hienoista pyriittikiteistä 20 P, hieman karkeammista kiviosasista ja mahdollisesti vielä joistakin hiiliosasista K voidaan johdon 5 kautta johtaa kiertoon. Keksinnön mukaisesti on järjestely kuitenkin sellainen, että murskeen paluuseen, suoritusesi-merkissä jo sihdissä 4 on liitetty tiheyserotuslaite 6, 25 joka jakaa mursketavaran toiselta puolen sekoitukseen, jossa on pääasiallisesti raskas pyriitti ja läsnäoleva hienonnettu kiviaines ja toiselta puolen mukanakulkeneeseen hienonnettuun hiileen K ja mainittu sekoitus erotetaan hiilestä K. Tämä tapahtuu paluuimulla johdon 7 kautta.

30 Erotuslaite on tehty tiheyserotuslaitteeksi 6. Se on tällöin muodostettu erityisellä tavalla, nimittäin vinona, leijutuslaitteella 9 varustettuna heilah-teluränninä 9.

Laitteisto on kaikenkaikkiaan siten järjestetty, 35 että tapahtuu hiilen K, pyriitin P ja kiviaineksen palavan seoksen erottaminen. Koska kysymyksessä on vino heilahtelu- 6 65553 ränni 8, saavutetaan ensiksi se, että tiheämpi tavara, so. seos pääasiallisesti raskaasta pyriitistä P ja läsnäolevasta hienonnetusta kiviaineksesta, tulee siirretyksi ylöspäin. Tämän lisäksi tulee leijuefekti, jolla 5 saavutetaan se, että vähemmän tiheä tavara, so. vielä mukanakulkeva hienonnettu hiili K, virtaa alaspäin.

Kun muutetaan toiselta puolen vinon heilahtelurännin 8 käyttöparametreja taajuuden ja/tai amplitudin suhteen, toiselta puolen kaasuvirtausta 6 leijutuslaitteessa 9, 10 niin voidaan asetella rajaa toiselta puolen ylöspäin siirrettävän tavaran ja toiselta puolen alaspäin virtaavan tavaran välillä siten, että ylhäältä poistuva seos voidaan kuvatulla tavalla polttaa pyörrekerrospolttolaitteessa (-uunissa) 10. Tätä varten on erotuslaitteen 6 perään kyt-15 ketty pyörrekerrospolttolaite 10 hiilen K, pyritiin P ja kiviaineksen palaavaa seosta varten. Pyörrekerrospoltto-laitteeseen 10 voidaan viedä kalkkia S02~sideaineeksi ja pyörrekerrospolttolaitteesta 10 voidaan ottaa kipsin ja tuhkan seosta. Muutoin on järjestely kuvatun laitteiston 20 integroimiseksi laitokseen kokonaisuudessaan tehty siten, että pyörrekerrospolttolaitteeseen 10 on liitetty savukaasu johto 11, jolla tämän pyörrekerrospolttolaitteen 10 savukaasuja voidaan viedä vinon heilahtelurännin 8 leiju-tuslaitteeseen 9 ja/tai jauhatuslaitteeseen 1. Pölyn erot-25 tamiseksi on pyörrekerrospolttolaitteen 10 jo mainitussa savukaasujohdossa 11 kuivana tai märkänä toimiva erotus-laite 12.

Claims (2)

7 65553

1. Pyriitin kuormittaman kivihiilen rikastuslaitos, jossa on jauhatuslaite (1), 5 tämän perään kytketty sihti (4) ja laitteisto mursketavaran palauttamiseksi, jolloin jauhatuslaitteeseen (1) on vietävissä jauhatuskaa-suvirtaus ja hienonnettu jauhatustavara on jauhatuskaasu-virtauksella vietävissä sihtiin (4), jolloin edelleen murs-10 ketavaran palautukseen on sijoitettu erotuslaite (6) pyriitin (P) ja kiviaineksen erottamiseksi mursketavarasta, tunnettu siitä, että erottamislaite (6) on toteutettu tiheyserottamislaitteena, joka on muodostettu leijutuslaitteilla (9) varuste-15 tuksi vinoksi heilahdusränniksi (8) ja rakennettu hiilen (K), pyriitin (P) ja kiviaineksen palavan seoksen erottamiseksi, että erottamislaitteen (6) perään on kytketty pyörrekerros-polttolaite (10), hiilen (K), pyriitin (P) ja kiviaineksen palavaa seosta varten, 20 johon polttolaitteeseen (10) on vietävissä kalkkia ja josta on otettavissa kipsi/tuhka-seosta, ja että lopuksi pyörrekerrospolttoon (10) on liitetty savukaasu johto (11), jolla tämän pyörrekerrospolton savukaasut ovat vietävissä vinon heilahdusrännin (8) leijutuslaitteeseen 25 (9) ja/tai jauhatuslaitteeseen (1).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitos, tunnet-t u siitä, että pyörrekerrospolton savukaasujohtoon (11), on sijoitettu kuivana tai märkänä toimiva laite (12) pölyn erottamiseksi.