NO165482B

NO165482B - Fremgangsmaate for anrikning av kull ved skumflotasjon.

Info

Publication number: NO165482B
Application number: NO863744A
Authority: NO
Inventors: Phillip E Mcgarry
Original assignee: Standard Oil Co Ohio
Priority date: 1985-09-20
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1990-11-12
Also published as: FI863789L; ZA866621B; DK450186A; NO863744D0; FI79793C; IT8667716A0; NO165482C; JPS6271558A; NO863744L; AU6237186A; DK450186D0; FI79793B; US4632750A; AU579807B2; SE8603870L; FI863789A0; SE8603870D0

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår anrikning av verdifulle mineraler ved skumfIotasjon, og mer spesielt anrikning av kull ved skumfIotasjon.

En rekke verdifulle mineraler, som kull, anrikes ved hjelp av skumfIotasjon. Kull er en ekstremt verdifull naturlig resurs i USA på grunn av dets forholdsvis rikelige forekomst. Energimangler sammen med tilgjengeligheten av rikelige kullforekomster har ført til ny interesse for anvendelse av kull som en alternativ eller primær energikilde. Resultatet er at store anstrengelser er blitt gjort for å gjøre kull og beslektede faste carbonholdige materialer til ekvivalente eller bedre energikilder enn petroleum eller naturgass. I denne sammenheng er en rekke metoder blitt og blir fortsatt undersøkt for å bevirke at kull vil brenne renere, bli mer egnet for brenning og lettere transporter-bart.

Kull må renses fordi det inneholder vesentlige mengder av svovel, nitrogenforbindelser og mineralsk materiale, innbefattende betydelige mengder av metallforurensninger. Under forbrenning kommer disse materialer over i omgivelsene i form av svoveldioxyder, nitrogenoxyder og forbindelser av metallforurensninger. Hvis kull skal kunne aksepteres som en primær eller alternativ energikilde, må det renses for å hindre forurensning av omgivelsene.

Mekaniske såvel som kjemiske kullrense (anrikning)-prosesser er derfor blitt omfattende undersøkt. Generelt innbefatter mekaniske kullrenseprosesser nedmaling av kullet for å frigjøre forurensningene, idet kullets finhet i alminnelighet er bestemmende for frigjøringsgraden av forurensningene. På grunn av at omkostningene for tilberedning av kullet øker eksponentialt med finstoffmengden foreligger det imidlertid et økonomisk optimum hva gjelder størrelses-reduksjon. Dessuten er nedmaling av kull, endog til de fineste størrelser, ikke effektivt for å fjerne alle forurensninger .

Basert på de fysikalske egenskaper som påvirker separeringen av kullet fra forurensningene,blir mekaniske kullrensemetoder delt i fire generelle kategorier: gravita-sjonsmetoder, fIotasjonsmetoder, magnetiske metoder og elektriske metoder. Kjemiske kullrensemetoder befinner seg i et meget tidlig stadium av deres utvikling. Kjente kjemiske kullrensemetoder innbefatter for eksempel oxyderende avsvovling av kull (svovel blir omvandlet til en vannopp-løselig form ved oxydasjon med luft), ferrisaltutluting (oxydasjon av pyritisk svovel med ferrisulfat) og hydrogenperoxyd-svovelsyreutluting.

En nylig lovende utvikling innen det tekniske område som angår kjemisk anrikning av kull, er beskrevet i US patent nr. 4304573. I henhold til denne kjemiske kullanrikende skumfIotasjonsprosess blir kort oppsummert kullet først be-fridd for bergarter og lignende og pulverisert til findelt størrelse. 'Det pulveriserte kull som nu foreligger i form av en vandig oppslemning, blir derefter bragt i kontakt med en blanding som omfatter en polymeriserbar monomer, polymerisasjonskatalysator og brenselolje. Det erholdte overflatebehandlede kull er sterkt hydrofobt og oleofilt og lar seg således lett skille fra uønsket aske og svovel ved anvendelse av olje- og vannfIotasjonsseparasjonsmetoder.

Ved denne fIotasjonsprosess og ved andre hvori anioniske samlere anvendes er imidlertid nærværet av store mengder kationer i prosessvannet skadelig for prosessens samlede effektivitet. Selv ved fIotasjonsprosesser, som kullflota-sjonsprosesser, hvori disse samlere ikke anvendes øker nærværet av disse kationer askeinnholdet og senker askens smeltetemperatur, hvilket fører til uønsket øket slaggmengde og sammenbakning når kullet brennes.

Det er derfor ønskelig å tilveiebringe en flotasjons-prosess som ikke er beheftet med disse ulemper og som dessuten fører til renere og forbedrede utvinninger av mineraler, f.eks. kull.

Det tas derfor véd oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe en ny og forbedret fremgangsmåte for anrikning av verdifulle mineraler ved hjelp av skumfIotasjon.

Det tas ved oppfinnelsen også sikte på å tilveiebringe en forbedret skumfIotasjonsprosess for anrikning av fast carbonholdig materiale, spesielt kull.

Det tas videre ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe en skumfIotasjonsprosess for anrikning av kull under unngåelse av de uheldige virkninger som er forbundet med nærværet av uønskede kationer i prosessvannet.

Det tas ved oppfinnelsen også sikte på å tilveiebringe en skumfIotasjonsprosess for anrikning av kull som fører til et kullprodukt med redusert askeinnhold og forbedret aske-smeltetemperatur.

Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte for anrikning av fast carbonholdig materiale ved skumfIotas jon, hvor faste carbonholdige partikler overflatebehandles med en polymeriserbar monomer, en polymerisasjonskatalyscitor og en f]ytende organisk bærer for derved å gjøre de faste carbonholdige partikler hydrofobe og oleofile, og hvor de overflatebehandlede faste carbonholdige partikler innføres i en skumfIotasjonssone som inneholder et vannvaskemedium, under dannelse av en skumfase og en vandig fase, karakterisert ved at vannvaskemediumet forbehandles med en organisk carboxylsyre eller et salt derav før de overflatebehandlede faste carbonholdige partikler innføres.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse forbedres anrikningen av fast carbonholdig materiale, som kull, ved skumfIotasjon ved at det vaskevann som skal anvendes for fIotasjonsprosessen, forkondisjoneres med en organisk monocarboxylsyre for å fjerne kationer som er tilstede i vannet og som virker slik at de nedsetter fIotasjonsprosessens samlede utbytte. Den organiske carboxylsyre eller salter derav blandes med vannet som skal behandles, under agitasjon. De uoppløselige salter som dannes og utfelles blir derefter skilt fra vannet ved hjelp av egnede midler, som filtrering, og vannet er nu klart for anvendelse i fIotasjcnsanriknings-prosessen.

Egnede organiske carboxylsyrer som kan anvendes for utførelse av den foreliggende fremgangsmåte har typisk den

generelle formel

hvori R<1> er H eller alkalimetall eller ammonium, R er et organisk radikal med minst 6 carbonatomer og generelt med 6-25 carbonatomer, og n er et helt tall av minst 1, fortrinnsvis 1-10. Mer spesielt kan R være et mettet eller olefinisk umettet, som et ethylenisk umettet, hydrocarbylradikal.

R inneholder fortrinnsvis 6-25 carbonatomer. Spesifikke organiske carboxylsyrer som er omfattet av den ovenstående formel, innbefatter malonsyre, adipinsyre, pimelinsyre, suberinsyre, oleinsyre, palmitinsyre, stearinsyre, tallolje, laurinsyre, myristinsyre, behensyre, linolsyre, linolen-syre, ricinusoljesyre,butantetracarboxylsyre, pentantetra-carboxylsyre, capronsyre, azelainsyre, pelargonsyre, humussyre eller lignende organiske carboxylsyrer. Mono- eller dicarboxylsyrer med høy molekylvekt er mest foretrukne.

En hvilken som helst organisk carboxylsyre som kan danne et uoppløselig salt med de skadelige kationer som er tilstede i fIotasjonsvaskevannet, er således egnet for ut-førelsen av den foreliggende fremgangsmåte. Den mengde av organisk carboxylsyre som anvendes ved utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte, vil variere i avhengighet av den mengde av kationer som er tilstede i fIotasjonsvaskevannet og som skal fjernes. Den anvendte syremengde kan lett bestemmes ut fra støkiometrien for den kjemiske reaksjon som finner sted. Ved anvendelse av en monocarboxylsyre og énverdige eller toverdige kationer kan for eksempel mengden av anvendt syre lett bestemmes ut fra støkiometrien for de følgende kjemiske reaksjoner:

Det foretrekkes i alminnelighet å anvende 10-50% overskudd utover den støkiometriske mengde av den organiske carboxylsyre for å sikre en fullstendig fjernelse av skadelige kationer. Typiske skadelige kationer som det er beregnet å fjerne ved hjelp av den foreliggende forbedrede fremgangsmåte, innbefatter for eksempel jordalkalimetaller, som kalsium eller magnesium, og tungmetaller, som jern, bly, aluminium eller lignende tungmetaller som vil danne vannuoppløselige faste stoffer når de kommer i kontakt og reagerer med de her anvendte organiske carboxylsyrer.

Ved utførelsen av anrikningsprosessen ifølge den foreliggende oppfinnelse blir carbonholdig fast materiale, som kull, anriket ved hjelp av skumfIotasjonsmetoder. En foretrukken skumfIotasjonsanrikningsmetode som når den anvendes og integreres med vannforbehandlingsfremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse, fører til spesielt forbedrede utvinninger og forbedret fjernelse av forurensninger,er den anrikningsprosess som er beskrevet i US patent nr. 4304573.

I henhold til én skumfIotasjonsmetode som her kan anvendes og hvor rått grubekull anvendes som tilførsels-materiale foretrekkes det først å redusere råkullet (eller annet fast carbonholdig materiale) til findiameterstørrelse og å fjerne uønskede bergarter, tung aske og lignende materialer som er blitt oppsamlet under grubeoperasjonen. Kullet blir således pulverisert og til å begynne med renset, som regel i nærvær av vann, hvor kullet suspenderes og/eiler blir tilstrekkelig fuktet til å muliggjøre fluidflyting.

I overensstemmelse med den spesielle forbedring ifølge oppfinnelsen blir vannet hvori kullet er suspendert og/eller fuktet, fortrinnsvis forbehandlet med de ovenfor beskrevne organiske carboxylsyrer for i det vesentlige å fjerne skadelige kationer som kan være tilstede i vannet. Kullet blir pulverisert under anvendelse av vanlig utstyr, som for eksempel kule- eller stavmøller, knusere eller lignende utstyr.

Den ved pulveriseringsoperasjonen dannede vandige kulloppslemning er typisk en oppslemning med et vektforhold kull: vann av 0,5:1-1:20, fortrinnsvis ca. 1:7. Selv om det i alminnelighet er erkjent at flere forurensninger blir fri-gjort efterhvert som kullets størrelse blir redusert,

gjelder loven om avtagende utbytte fordi det forekommer et økonomisk optimum som er bestemmende for pulveriserings-graden. I ethvert tilfelle er det i henhold til oppfinnelsen generelt ønskelig å knuse kullet til en partikkelstørrelse fra 247^um til under 44^um, og fortrinnsvis har ca. 80% av partiklene en størrelse av ca. 74^um.

En hvilken som helst kulltype kan anrikes ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte. Disse innbefatter typisk for eksempel bituminøst kull, underbituminøst kull, anthracitt, lignitt eller lignende kull. Andre faste carbonholdige brenselsmaterialer, som oljeskifer, tjæresander, koks, grafitt, grubeavganger, kull fra avfallshauger, kullbe-handlingsfinstoffer, kullfinstoffer fra grubedammer eller avganger, carbonholdige ekskrementer eller lignende materialer tas det også sikte på å behandle ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte. I henhold til oppfinnelsen skal derfor betegnelsen "kull" innbefatte disse typer av andre faste carbonholdige brenselmaterialer eller -strømmer.

Ved utførelsen av den foreliggende anrikningsprosess blir den vandige kulloppslemning som inneholder det pulveriserte kull bragt i kontakt og blandet med en overflate-behandlingsblanding som består av en polymeriserbar monomer, en polymerisasjonskatalysator og en liten mengde av en flytende organisk bærer, som brenselolje.

Enhver polymeriserbar monomer kan anvendes i polymerisa-sjonsreaksjonsmediumet for overflatebehandlingen.. Selv om det er mer bekvemt å anvende monomerer som er flytende ved omgivelsestemperaturen og -trykket, kan gassformige monomerer som inneholder olefinisk umettethet som muliggjør polymerisasjon med de samme eller forskjellige molekyler,

også anvendes. Monomerer som det tas sikte på å anvende for utførelse av den foreliggende fremgangsmåte, kan således karakteriseres ved formelen XHC=CHX' hvori X og X<1> begge kan være hydrogen eller en rekke forskjellige organiske radikaler eller uorganiske substituenter. Slike monomerer kan som eksempler innbefatte ethylen, propylen, butylen, tetra-

propylen, isopren, butadien som 1,4-butadien, pentadien, di-cyclopentadien, octadien, olefiniske petroleumsfraksjoner, styren, vinyltoluen, vinylklorid, acrylnitril, methacryl-nitril, acrylamid, methacrylamid, N-methylolacrylamid, acrolein, maleinsyre, maleinsyreanhydrid, fumarsyre eller abietinsyre etc.

En foretrukken gruppe av monomerer er umettede carboxylsyrer, estere, anhydrider eller salter derav, spesielt slike som er omfattet av formelen

hvori R er et olefinisk umettet organisk radikal, fortrinnsvis inneholdende 2-30 carbonatomer, og R' er hydrogen, et salt-dannende kation som alkalimetall-, jordalkalimetall- eller ammoniumkation, eller et mettet eller ethylenisk umettet hydrocarbylradikal, fortrinnsvis inneholdende 1-30 carbonatomer, usubstituert eller substituert med ett eller flere halogenatomer, carboxylsyregrupper og/eller hydroxylgrupper, hvori hydroxylhydrogenatomene kan være erstattet med mettede og/eller umettede acylgrupper, idet de sistnevnte fortrinnsvis inneholder 8-30 carbonatomer. Spesielle monomerer som er dekket av den ovenstående strukturformel, innbefatter umettede fettsyrer, som oleinsyre, linolsyre, , linolen-syre ,ricinusol jesyre ,mono- , di- eller triglycerider eller andre estere av umettede fettsyrer, acrylsyre, methacryl-syre, methylacrylat, ethylacrylat, ethylhexylacrylat, tertiært butylacrylat, oleylacrylat, methylmethacrylat, oleylmethacrylat, stearylacrylat, stearylmethacrylat, lauryl-methacrylat, vinylacetat, vinylstearat, vinylmyristat, vinyllaurat, umettede vegetabilske frøoljer, soyabønneolje, kolofoniumsyrer, dehydratisert ricinusolje, linfrøolje, olivenolje, jordnøttolje, tallolje, maisolje eller lignende. For formålene ved den foreliggende oppfinnelse har tallolje og maisolje vist seg å gi spesielt fordelaktige resultater. Det skal dessuten forstås at blandinger som inneholder forbindelser som er dekket av den ovenstående formel og som des-

suten inneholder for eksempel mettede fettsyrer, som palmitinsyre eller stearinsyre etc, også kan anvendes i henhold til oppfinnelsen. Det tas også sikte på å anvende alifatiske og/ eller polymere petroleumsmaterialer som monomerer.

Mengden av polymeriserbar monomer vil variere i avhengighet av den ønskede grad av overflatebehandling. I alminnelighet anvendes imidlertid monomermengder av 0,005-0,1 vekt% basert på tørt kull.

Katalysatorene anvendt for kulloverflatebehandlings-anrikningsreaksjonen ifølge den foreliggende oppfinnelse er hvilke som helst slike materialer som er vanlig anvendt for polymerisasjonsreaksjoner. Disse innbefatter for eksempel anioniske, kationiske eller fri-radikalkatalysatorer. Fri-radikalkatalysatorer eller katalysatorsystemer (også be-tegnet som addisjonspolymerisasjonskatalysatorer eller polymerisasjonsinitiatorer) er her foretrukne. Eksempelvis innbefatter således fri-radikalkatalysatorer som det her tas sikte på å anvende, uorganiske og organiske peroxyder, som benzoylperoxyd, methylethylketonperoxyd, tertiært butyl-hydroperoxyd, hydrogenperoxyd, ammoniumpersulfat, di-tertiært butylperoxyd, tertiært butylperbenzoat, pereddiksyre og innbefattende slike fri-radikalinitiatorer som ikke er peroxyforbindelser, som diazoforbindelsene, f.eks. 1,1<1->bisazoisobutyrnitril etc.

For formålene ifølge oppfinnelsen kan typisk hvilke

som helst katalytiske mengder (f.eks. 1 kg pr. tonn tørt tilført kull) av de ovenfor beskrevne katalysatorer anvendes.

Dessuten anvendes for fri-radikalpolymerisasjons-systemer vanligvis fri-radikalinitiatorer som virker med å igangsette fri-radikalreaksjonen. For formålene ifølge oppfinnelsen kan hvilke som helst av dem som er beskrevet innen teknikkens stand, som de som er beskrevet for eksempel i

US patent nr. 4033852, anvendes. Nærmere bestemt innbefatter enkelte av disse initiatorer for eksempel vannoppløselige salter, som natriumperklorat eller -perborat, natriumper-sulfat, kaliumpersulfat, ammoniumpersulfat, sølvnitrat, vannoppløselige salter;av edelmetaller, som platina eller gull, sulfitter, nitritter eller andre forbindelser som inneholder lignende oxyderende anioner, eller vannoppløselige salter av jern, nikkel, krom, kobber, kvikksølv, aluminium, kobolt, mangan, sink, arsen, antimon, tinn, kadmium eller lignende metaller. Spesielt foretrukne initiatorer for anvendelse ifølge oppfinnelsen er de vannoppløselige kobber-salter, dvs. kobber(I)- og kobber(II)-salter, som kobber-acetat, kobbersulfat eller kobbernitrat. De mest fordelaktige resultater er blitt oppnådd med kobber(II)-nitrat, CufNO-j^- Ytterligere initiatorer som det her tas sikte på å anvende, er beskrevet i den samtidig svevende US patent-søknad nr. 230063 som ble innlevert 29. januar 1981. Disse initiatorer innbefatter blant andre metallsalter av organiske komponenter, typisk metallsalter av organiske syrer eller materialer som inneholder organiske syrer, som nafthenater, tallater eller octanoater etc. eller andre organiske oppløselige metallsalter, idet metallene innbefatter kobber, krom, kvikksølv, aluminium, antimon, arsen, kobolt, mangan, nikkel, tinn, bly, sink, sjeldne jordarter, blandede sjeldne jordarter eller blandinger derav eller dobbeltsalter av slike metaller. Kombinasjonen av kobber-og koboltsalter, spesielt toverdig kobbernitrat og kobolt-nafthenat, har vist seg å gi spesielt gode og synergistiske resultater.

Den mengde av fri-radikalinitiator som det her tas sikte på anvende, kan være en hvilken som helst katalytisk effektiv mengde og ligger generelt innen området 10-1000 ppm av initiatorens metalldel, fortrinnsvis 10-200 ppm, basert på mengden av tørt kull.

Overflatebehandlingsreaksjonsblandingen som anvendes ifølge oppfinnelsen, innbefatter også en flytende organisk bærer. Denne flytende organiske bærer anvendes for å lette kontakt mellom kullpartiklenes overflate og polymerisasjons-reaksjonsmediumet. Flytende organiske bærere som det her tas sikte på å anvende, er således for eksempel brenselolje, som brenselolje nr. 2 eller nr. 6, andre hydrocarboner innbefattende benzen, toluen, xylen, hydrocarbonfraksjoner, som naftha eller middels kokende petroleumsfraksjoner (koke-punkt 100-180°C), dimethylformamid, tetrahydrofuran, tetra-hydrofurfurylalkohol, dimethylsulfoxyd, methanol, ethanol. isopropylalkohol, aceton, methylethylketon, ethylacetat eller lignende flytende organiske bærere eller blandinger derav. Ifølge den foreliggende oppfinnelse er brenselolje en foretrukken bærer.

Mengdene av flytende organisk bærer, som brenselolje, som anvendes for overflatebehandlingsreaksjonen som her ut-føres, ligger generelt innen området 0,25-5 vekt%, basert på vekten av tørt kull.

Overflatebehandlingsreaksjonen ved den foreliggende fremgangsmåte utføres i et vandig medium. Den for dette formål anvendte vannmengde er generelt 65-95 vekt%, basert

på vekten av kulloppslemningen.

Ved utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte kan kullet kontaktes med overflatebehandlingsbestanddelene ved anvendelse av forskjellige metoder. For eksempel er én metode å tilføre den vandige oppslemning av pulverisert kull via en dusjanordning, f.eks. munnstykker, og å. tilsette overflatebehandlingsbestanddelene, dvs. polymeriserbar monomer, polymerisasjonskatalysator, initiator og flytende organisk bærer, til den vandige kulldusj. Den erholdte samlede dusjblanding blir derefter innført i et vandig medium i et anrikningskar for skumfIotasjon. Som beskrevet ovenfor er det vandige medium i fIotasjonskaret blitt forbehandlet med organisk carboxylsyre for å fjerne skadelige kationer.

I henhold til en annen metode blir den vandige kulloppslemning og overflatebehandlingsbestanddeler, dvs. polymeriserbar monomer, polymerisasjonskatalysator, initiator og flytende organisk bærer, blandet med hverandre i en for-blandingstank, og den erholdte blanding blir dusjet, f.eks. via et munnstykke, inn i et vandig medium (forbehandlet med en carboxylsyre som tidligere) som er inneholdt i et anrikningskar for skumfIotasjon.

Når overflatebehandlingsreaksjonen er avsluttet, flyter de hydrofobe og oleofile anrikede kullpartikler opp til overflaten av væskemassen. Asken som fremdeles holder seg hydrofil, er tilbøyelig til å bli bunnavsatt og blir fjernet over i vannfasen. Kullet som fås fra reaksjonen med den

ovenfor beskrevne polymeriserbare overflatebehandlings-

blanding er således ekstremt hydrofobt og oleofilt og flyter derfor lett og skiller seg fra den vandige fase slik at det fås en klar vannvasking og høye kullutvinninger. Det flyt-

ende hydrofobe kull kan følgelig lett separeres fra den vandige fase (for eksempel kan en avskumningssikt anvendes for separeringen) som inneholder aske, svovel og andre forurensninger som er blitt fjernet fra kullet.

Ved utførelsen av den foreliggende oppfinnelse blir

det overflatebehandlede kull fortrinnsvis utsatt for minst ett ytterligere vasketrinn hvori kullfasen eller -fasene på ny blir dispergert, under god agitering, f.eks. ved anvendelse av høyhastighetsblandere, i form av en oppslemning i ferskt vaskevann. Det opprinnelig overflatebehandlede kull blir fortrinnsvis tilsatt til vaskevannet under atomiseringstrykk via et dusjmunnstykke under dannelse av meget små dråper i luft som med kraft rettes mot og inn i overflaten av den ferske vannmasse. Det her anvendte vann i dette ytterligere vasketrinn og i eventuelle påfølgende vasketrinn er igjen fortrinnsvis blitt forbehandlet med organisk carboxylsyre for å fjerne skadelige kationer.

Ved dusjingen blir vaskevannet og kullfasen intimt

blandet under høyhastighetsagitering og/eller skjæring frem-bragt av dusjmunnstykket under overatmosfæriske trykk. På

denne måte blir de hydrofobe kullpartikler i form av kraftige stråler bragt i intim kontakt med vaskevannet via én eller flere av dusjmunnstykkets åpninger, hvorved luftoppfangning igangsettes såvel under passeringen gjennom munnstykket som ved støt mot og inn i luft-vanngrenseflaten på vaskevanns-badet.

I US patenter nr. 4347126 og nr. 4347127 er en spesielt effektiv metode og apparat beskrevet og krevet for separer-

ing av de behandlede kullpartikler fra uønsket aske og svovel i vannfasen under anvendelse av en luftingsdusjingsmetode,

hvor en kullskumfase blir dannet ved å dusje eller injisere den behandlede kull -vannoppslemning inn i rensevannets overflate. I henhold til den beskrivelse av fremgangsmåten og apparatet som er gitt i disse to US patenter, blir kullopp-

slemningen injisert gjennom minst ett valgt sprøytemunnstykke, fortrinnsvis av den hule kjegletype, ved trykk for eksempel av fra 1,05 til 1,41 kg/cm 2 manometertrykk i avstand over vannoverflaten og inn i denne under frembringelse av lufting

og skumming av kullpartiklene slik at disse flyter opp til vannoverflaten for avskumning.

De ovenfor beskrevne vaskinger kan utføres med den behandlede kulloppslemning i nærvær av ganske enkelt vann ved temperaturer av for eksempel 10-90°C, fortrinnsvis ca. 30°C, under anvendelse av 99-65 vekt% vann, basert på vekten av tørt påmatningskull, Alternativt kan ytterligere mengder av hvilke som helst eller samtlige av de ovenfor beskrevne overflatebehandlingsbestanddeler, dvs. polymeriserbar monomer, katalysator, initiator og flytende organisk bærer, også tilsettes til vaskevannet. Vaskebetingelsene, f.eks. temperatur og kontakttid etc, som anvendes når disse bestanddeler anvendes, kan dessuten være de samme som dersom bare vann hadde vært tilstede, eller vaskebetingelsene kan være de samme som de som er beskrevet ovenfor i forbindelse med overflatebehandling av kullet med overflatebehandlingsblandingen.

Efter vasking og/eller ytterligere overflatebehandling kan det anrikede kull tørkes til lave vanninnhold ganske enkelt ved hjelp av mekaniske midler, som ved sentrifugering eller trykk- eller vakuumfiltrering etc, hvorved nødvendig-heten av kostbar varmeenergi for å fjerne restvann unngås.

Oppfinnelsen er ytterligere beskrevet i de nedenstående eksempler.

Eksempel 1

Et kullskumfIotasjonsvaskevannsbad (500 ml vann) be-

+ 2

stemmes til å inneholde 400 ppm Ca -ioner. 5,23 g ammoniumoleat (som skriver seg fra tallolje som inneholder ca. 80%

+2 oleinsyre) tilsettes til vannbadet som inneholder Ca - ionene. I løpet av noen få sekunder dannes et hvitt uopp-løselig materiale i hele badet og stiger opp til overflaten. Det fastemateriale filtreres på en Buchner-trakt og filtrer-papir nr. l Whatman.

Filtratet titreres under anvendelse av den EDTA-titréranalytiske metode i henhold til ASTM 311C og fastslås å inneholde 28 ppm Ca +2-ioner, hvilket er en reduksjon på 93%

i forhold til det opprinnelige bad.

Partikkelformig kull skumfloteres og anrikes i det ovenfor beskrevne forbehandlede vaskevann i overensstemmelse med den lære som er fremsatt i US patent nr. 4304573. Det erholdte partikkelformige kullprodukt har et redusert askeinnhold og forbedret askesmeltingstemperatur.

Eksempel 2

Et kullskumfIotasjonsvaskevannsbad bestemmes å inneholde 0,399 g Ca + 2-ioner/liter. Et 10% overskudd i for-

hold til den støkiometriske mengde avammoniumoleat (som skriver seg fra oleinsyre) tilsettes til vannbadet som inneholder Ca + 2-ionene. I løpet av noen få sekunder dannes et hvitt, uoppløselig materiale i hele badet. Det faste materiale filtreres på en Buchner-trakt under anvendelse av filtrer papir nr. 1 Whatman.

Filtratet blir titrert under anvendelse av EDTA-titréranalysemetoden i henhold til ASTM 3117 og fastslås å inneholde 0,0721 g Ca + 2-ioner/liter, hvilket er en reduk-

sjon på ca. 82% i forhold til det opprinnelige bad.

Partikkelformig kull blir skumflotert og anriket i

det ovenfor beskrevne forbehandlede vaskebad i henhold til den lære som er fremsatt i US patent nr. 4304573. Det erholdte partikkelformige kullprodukt har redusert askeinnhold og forbedret askesmeltingstemperatur.

Claims

1. Fremgangsmåte for anrikning av kull ved skumfIotasjon, omfattende overflatebehandling av partikkelformig kull med en polymeriserbar monomer, en polymerisasjonskatalysator og en flytende organisk bærer for derved å gjøre det partikkel formige kull hydrofobt og oleofilt, og hvor det overflatebe handlede partikkelformige kull innføres i et skumfIotasjons- kar som inneholder et vannvaskemedium slik at det fås en skumfase og en vandig fase, karakterisert ved at vannvaskemediumet forbehandles med en organisk carboxylsyre eller salt derav før det overflatebehandlede partikkelformige kull innføres.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes en organisk carboxylsyre eller et salt derav med den generelle formel hvor R betegner et organisk radikal med minst 6 carbon atomer, n er et helt tall av minst 1, og R' betegner hydro gen, alkalimetall eller ammonium.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at R er et mettet eller ethylenisk umettet hydrocarbylradikal med 6-25 carbonatomer.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes en organisk carboxylsyre som er en monocarboxylsyre eller en dicarboxylsyre, eller et salt derav.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det anvendes en organisk carboxylsyre eller et salt derav bestående av oleinsyre, palmitinsyre, stearinsyre, tallolje, linolen- syre, linolsyre, ricinusoljesyre eller humussyre eller alkalimetall- eller ammoniumsaltene derav.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at det som den organiske carboxylsyre anvendes tallolje eller oleinsyre.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved at det som organisk carboxylsyresalt anvendes ammoniumoleat eller ammonium-saltet av tallolje.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1-7, karakterisert ved at den organiske carboxylsyre eller saltet derav anvendes i vannvaskemediumet i en mengde av 10-50% utover den støkiometriske mengde som er nødvendig for å fjerne de uønskede kationer.