RU2223828C2 - Method of concentration of coal sludge - Google Patents
Method of concentration of coal sludge Download PDFInfo
- Publication number
- RU2223828C2 RU2223828C2 RU2002108623/03A RU2002108623A RU2223828C2 RU 2223828 C2 RU2223828 C2 RU 2223828C2 RU 2002108623/03 A RU2002108623/03 A RU 2002108623/03A RU 2002108623 A RU2002108623 A RU 2002108623A RU 2223828 C2 RU2223828 C2 RU 2223828C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal
- suspension
- oil
- sludge
- reagent
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам селективной концентрации и выделения мелких угольных частиц из водоугольной суспензии и может быть использовано для обогащения угольных шламов на обогатительных фабриках, переработки шламов с гидроотвалов, регенерации шламовых вод предприятий.The invention relates to methods for the selective concentration and separation of fine coal particles from a coal-water slurry and can be used to enrich coal sludge in processing plants, process sludge from hydraulic dumps, and recover sludge from enterprises.
Известна технология обогащения высокозольного, мелкого угля методом масляной селекции (ОВЗУМС) [1, с. 33-41], которая включает: обработку суспензии регулятором среды и масляным реагентом при расходе последнего 0,5-1,5%, масляную селекцию в модернизированной флотоячейке, разделение концентрата и отходов в следующей флотоячейке за счет аэроэффекта без доступа воздуха. Основным недостатком данной технологии является высокий расход масляного реагента, приходящийся на 1 т полученного концентрата (при выходе концентрата 20% расход масла составляет 2,5-7,5% от массы сухого концентрата). Такой расход масляного реагента необходим для образования углемасляных флокул с высоким содержанием масляной составляющей, чтобы обеспечить действие аэроэффекта при разделении продуктов селекции. Это существенно ограничивает использование данного способа при обогащении шламов рядовых углей, из-за необходимости резкого увеличения расхода реагента в связи с повышением в угле доли органической части, которая переходит в углемасляные гранулы.The known technology of enrichment of high-ash, fine coal by the method of oil selection (OVZUMS) [1, p. 33-41], which includes: treating the suspension with a medium regulator and an oil reagent at a flow rate of 0.5-1.5%, oil selection in a modernized cell, separation of concentrate and waste in the next cell due to the aero effect without air access. The main disadvantage of this technology is the high consumption of oil reagent per 1 ton of concentrate obtained (with a concentrate output of 20%, the oil consumption is 2.5-7.5% by weight of dry concentrate). Such a consumption of oil reagent is necessary for the formation of coal-oil flocs with a high content of oil component, in order to ensure the effect of the air effect during the separation of selection products. This significantly limits the use of this method in the enrichment of sludge from ordinary coals, due to the need for a sharp increase in reagent consumption due to an increase in the fraction of the organic part in the coal, which goes into coal oil granules.
Известна также технология обогащения угольных шламов [2], которая включает подачу в суспензию масляного реагента (дизельное топливо или его смеси с тяжелыми маслами) в количестве 0,3-1,5%, масляную агломерацию частиц угля, проходящую при скорости вращения мешалки 1600-2400 об/мин в течение времени до 4 мин, отделение образовавшихся угольных микроагломератов с помощью пенной флотации в присутствии пенообразователя.Also known is the technology for the enrichment of coal sludge [2], which includes the supply of a suspension of oil reagent (diesel fuel or its mixture with heavy oils) in an amount of 0.3-1.5%, oil agglomeration of coal particles, passing at a speed of rotation of the mixer 1600- 2400 rpm for up to 4 minutes, separation of the formed coal microagglomerates using foam flotation in the presence of a foaming agent.
Недостатками этого способа являются большой расход масляного реагента (до 1,5%) при масляной агломерации шлама и высокие энергозатраты на перемешивание суспензии. Добавление большого количества масляного реагента вызвано необходимостью увеличения числа капель масла в суспензии для повышения вероятности их столкновения с частицами и обеспечения достаточного количества масла для полного извлечения всех угольных частиц (включая микрочастицы) в углемасляные агломераты за ограниченный отрезок времени.The disadvantages of this method are the high consumption of oil reagent (up to 1.5%) during oil sintering of sludge and high energy consumption for mixing the suspension. The addition of a large amount of oil reagent is caused by the need to increase the number of drops of oil in the suspension to increase the likelihood of their collision with particles and to ensure that enough oil is available to completely remove all coal particles (including microparticles) into coal-oil agglomerates in a limited period of time.
Наиболее близким по сущности и достигаемому результату является метод отделения органических компонентов угля от неорганического вещества, содержащегося в предварительно сформированных углемасляных агломератах [3], включающий:The closest in essence and the achieved result is the method of separation of organic components of coal from inorganic substances contained in preformed coal-oil agglomerates [3], including:
1) перемешивание в воде предварительно сформированных агломератов для их разрушения и формирования вторичной водной суспензии;1) mixing in water of preformed agglomerates for their destruction and the formation of a secondary aqueous suspension;
2) перемешивание вторичной гидросмеси при добавлении дополнительного связующего и введении достаточного количества воздуха, чтобы:2) mixing the secondary slurry with the addition of an additional binder and the introduction of a sufficient amount of air to:
- объединить отдельные частицы угля в более плотные и прочные вторичные агломераты с пониженным количеством неорганического вещества в них по сравнению с предварительно сформированными агломератами;- combine individual coal particles into denser and stronger secondary agglomerates with a reduced amount of inorganic matter in them compared to preformed agglomerates;
- захватить достаточно пузырьков воздуха внутрь агломератов, чтобы сделать их более плавучими по сравнению с предварительно сформированными агломератами;- capture enough air bubbles inside the agglomerates to make them more buoyant compared to preformed agglomerates;
3) отделение вторичных агломератов от суспензии.3) separation of the secondary agglomerates from the suspension.
Основным недостатком этого метода является повышенный расход масляного связующего, который составляет более 1% от массы сухого угля. Большой расход связующего в процессе агломерации необходим для того, чтобы, во-первых, обеспечить достаточно полное извлечение частиц угля в углемасляные агломераты, во-вторых, образовать прочный контакт углемасляных агломератов с пузырями воздуха при транспортировке их на поверхность суспензии в условиях интенсивного перемешивания и, в-третьих, поддерживать необходимую концентрацию масляных реагентов в объеме суспензии в течение всего процесса.The main disadvantage of this method is the increased consumption of oil binder, which is more than 1% by weight of dry coal. A large consumption of a binder during the agglomeration process is necessary in order, firstly, to ensure sufficiently complete extraction of coal particles in the coal-oil agglomerates, and secondly, to form a strong contact of the coal-oil agglomerates with air bubbles when transporting them to the surface of the suspension under conditions of intensive mixing and, thirdly, to maintain the necessary concentration of oil reagents in the volume of the suspension throughout the process.
Указанные причины высокого расхода связующего вызваны тем, что в известном методе процессы образования агломератов с пузырьками воздуха внутри, их всплывание и накапливание на поверхности суспензии происходят одновременно и в одном аппарате. Поскольку для осуществления этих процессов требуются различные время и скорость перемешивания суспензии, то для их реализации в одном аппарате необходимо подавать избыточное количество масляных реагентов для повышения скорости образования вторичных агломератов и достижения устойчивой связи их с пузырями воздуха. Кроме того, при переходе в процессе агломерации образовавшихся углемасляных комплексов на поверхность суспензии в ее объеме снижаются концентрации масляного реагента и твердых частиц, поэтому для поддержания процесса масляной агломерации требуется дополнительная подача реагентов.These reasons for the high consumption of the binder are caused by the fact that in the known method, the processes of formation of agglomerates with air bubbles inside, their floating and accumulating on the surface of the suspension occur simultaneously and in the same apparatus. Since the implementation of these processes requires different time and speed of mixing the suspension, then for their implementation in the same apparatus it is necessary to supply an excessive amount of oil reagents to increase the rate of formation of secondary agglomerates and achieve a stable connection with air bubbles. In addition, during the transition during the agglomeration of the formed coal-oil complexes to the surface of the suspension, the concentrations of the oil reagent and solid particles decrease in its volume; therefore, an additional supply of reagents is required to maintain the process of oil agglomeration.
Задача изобретения - сокращение расхода масляного реагента при обогащении угольных шламов с использованием процессов масляной агломерации частиц угля и флотации образованных агломератов.The objective of the invention is to reduce the consumption of oil reagent in the enrichment of coal sludge using the processes of oil sintering of coal particles and flotation of formed agglomerates.
Указанная задача достигается тем, что процесс обогащения угольных шламов, включающий одновременную подачу в водоугольную суспензию масляного реагента и пенообразователя, операцию селективной масляной агломерации угольных частиц при непрерывной подаче в суспензию диспергированного воздуха, разделение продуктов селекции с помощью флотации осуществляют в камере агломерации при перемешивании суспензии в течение от 2 до 3 мин вращающейся мешалкой при окружной скорости ее вращения, равной 6 м/с, при этом масляный реагент и пенообразователь вводят в суспензию при весовом соотношении реагентов от 5:1 до 40:1 и общем их количестве 0,1-0,25% от массы сухого угля, а разделение продуктов селекции флотацией проводят во флотационной камере по окончании перемешивания суспензии.This task is achieved in that the coal sludge enrichment process, including the simultaneous feeding of an oil reagent and a foaming agent into the water-coal slurry, the operation of selective oil agglomeration of coal particles by continuously feeding dispersed air into the slurry, the separation of selection products by flotation, is carried out in the agglomeration chamber while the suspension is mixed in flow for 2 to 3 minutes with a rotating mixer at a peripheral speed of its rotation equal to 6 m / s, while the oil reagent and foaming agent added to the slurry at a weight ratio of the reagents of from 5: 1 to 40: 1 and a total amount of 0.1-0.25% by weight of dry coal, and the separation by flotation product selection is performed in the flotation cell at the end of the stirring suspension.
При перемешивании суспензии в указанных условиях повышается дисперсность масляных капель и воздушных пузырьков и увеличивается их количество. При контакте капель масла с пузырьками последние покрываются масляной пленкой, при этом общая площадь поверхности омасленных пузырьков в несколько раз превышает площадь поверхности капель масла при постоянном количестве его в суспензии. За счет этого резко возрастает число столкновений твердых частиц с омасленными пузырьками воздуха. Мелкие гидрофобные частицы угля при столкновении с такими пузырьками закрепляются на пленке масла, образуя микрофлокулы. Омасленные микропузырьки и микрофлокулы при столкновении с более крупными частицами угля закрепляются на их поверхности. В результате, в суспензии образуются комплексы, состоящие из микропузырьков, пленок и капель масла и частиц угля различной крупности. При этом снижается расход масляного реагента и повышается скорость перевода аэрокомплексов в пенный продукт при разделении продуктов селекции флотацией.When stirring the suspension under these conditions, the dispersion of oil droplets and air bubbles increases and their number increases. Upon contact of the oil droplets with bubbles, the latter are covered with an oil film, while the total surface area of the oiled bubbles is several times larger than the surface area of the oil droplets with a constant amount of it in suspension. Due to this, the number of collisions of solid particles with oiled air bubbles increases sharply. Small hydrophobic particles of coal in a collision with such bubbles are fixed on the film of oil, forming microfocuses. Oiled microbubbles and microfocuses in a collision with larger particles of coal are fixed on their surface. As a result, complexes consisting of micro bubbles, films and drops of oil and coal particles of various sizes are formed in suspension. At the same time, the consumption of oil reagent is reduced and the rate of transfer of aerocomplexes into a foam product increases when separation of flotation selection products.
Предлагаемый способ обогащения угольных шламов осуществляют следующим образом. В водоугольную суспензию добавляют масляный реагент и пенообразователь в необходимом количестве, суспензию перемешивают с высокой скоростью в течение определенного времени при непрерывном насыщении ее диспергированным воздухом без образования пены на поверхности суспензии. Образовавшиеся в процессе масляной агломерации в объеме суспензии углемасляные аэрокомплексы отделяют по окончании перемешивания с помощью процесса флотации.The proposed method of enrichment of coal sludge is as follows. Oil reagent and foaming agent are added to the water-carbon suspension in the required amount, the suspension is stirred at high speed for a certain time while it is continuously saturated with dispersed air without foam formation on the surface of the suspension. The coal-oil aerocomplexes formed during the oil sintering process in the suspension volume are separated at the end of mixing by means of a flotation process.
Пример. В лабораторных условиях проводят обогащение угольных шламов, находящихся в суспензии, содержащей 70 г/л твердой фазы. Твердая фаза суспензии представлена углем марки КС зольностью 13,5% и крупностью - 0,5 мм, при содержании класса - 0,1 мм, равном 67%.Example. In laboratory conditions, coal sludge in suspension containing 70 g / l of solid phase is enriched. The solid phase of the suspension is represented by KS brand coal with an ash content of 13.5% and fineness of 0.5 mm, with a grade of 0.1 mm, equal to 67%.
Водоугольную суспензию заливают в камеру агломерации, включают мешалку и добавляют масляный реагент - термогазойль и пенообразователь - кубовые остатки производства бутиловых спиртов (КОБС). Термогазойль и КОБС не дефицитны и применяются на углеобогатительных фабриках в качестве флотационных реагентов. Пенообразователь добавляют в количестве от 0,0025 до 0,03% от массы сухого угля. Увеличение расхода пенообразователя положительно влияет на результаты обогащения и способствует сокращению расхода масляного реагента, однако при добавлении его в количестве более 0,03% образуется устойчивая флотационная пена, которую трудно обезвоживать, и возможно накопление пенообразователя в оборотной воде.A water-carbon suspension is poured into the agglomeration chamber, a stirrer is turned on, and an oil reagent - thermogas oil and a foaming agent - bottoms from the production of butyl alcohols (BBS) are added. Thermogasoil and COBS are not scarce and are used in coal processing plants as flotation reagents. The foaming agent is added in an amount of from 0.0025 to 0.03% by weight of dry coal. An increase in the consumption of the foaming agent positively affects the enrichment results and helps to reduce the consumption of the oil reagent, however, when it is added in an amount of more than 0.03%, a stable flotation foam is formed, which is difficult to dehydrate, and the foaming agent may accumulate in the circulating water.
Воздух поступает в камеру агломерации за счет его эжекции через полую трубу из атмосферы и диспергируется в результате турбулентного воздействия потоков жидкости на газовую фазу, кинетическую энергию которым передает вращающаяся мешалка. Перемешивание проводят в течение заданного времени при постоянной окружной скорости вращения мешалки, равной 6 м/с. Продолжительность процесса масляной агломерации заметно влияет на показатели обогащения, поэтому в каждом случае необходимо определить минимальное время перемешивания суспензии, увеличение которого уже практически не влияет на конечные результаты. По окончании перемешивания суспензию переводят во флотационную камеру и флотируют без добавления реагентов до полного прекращения минерализации пены.Air enters the agglomeration chamber due to its ejection through the hollow pipe from the atmosphere and is dispersed as a result of the turbulent effect of the fluid flows on the gas phase, the kinetic energy of which is transmitted by the rotating mixer. Stirring is carried out for a predetermined time at a constant peripheral speed of rotation of the mixer equal to 6 m / s. The duration of the oil sintering process significantly affects the enrichment indices, therefore, in each case, it is necessary to determine the minimum mixing time of the suspension, the increase of which practically does not affect the final results. After mixing, the suspension is transferred to a flotation chamber and floated without the addition of reagents until the mineralization of the foam is completely stopped.
При обогащении угольного шлама по предлагаемому способу при расходе масляного реагента 0,18% и пенообразователя 0,02% от массы сухого угля, времени перемешивания суспензии 2 мин и окружной скорости вращения мешалки 6 м/с получен угольный концентрат с выходом 87,3% и зольностью 6,5% и отходы зольностью 61,6%.When coal sludge is enriched according to the proposed method with an oil reagent consumption of 0.18% and a blowing agent of 0.02% by weight of dry coal, a suspension mixing time of 2 minutes and a stirrer peripheral speed of 6 m / s, coal concentrate is obtained with a yield of 87.3% and ash content of 6.5% and waste ash content of 61.6%.
Таким образом, обогащение угольных шламов по предлагаемому способу позволяет сократить расход масляных реагентов по сравнению с известным методом.Thus, the enrichment of coal sludge according to the proposed method allows to reduce the consumption of oil reagents in comparison with the known method.
Источники информацииSources of information
1. Елишевич А.Т. Обогащение ультратонких углей /Елишевич А.Т., Оглоблин Н.Д., Белецкий B.C., Папушин Ю.Л. - Донецк: Донбас: 1986 - 64 с.1. Elishevich A.T. Enrichment of ultrafine coals / Elishevich A.T., Ogloblin N.D., Beletsky B.C., Papushin Yu.L. - Donetsk: Donbas: 1986 - 64 p.
2. Ignasiak L., Szymocha К., Pawlak W., Kramer J. Engineering development of selective agglomeration technology. Proc. 12-th International Coal Preparation Congress "New trends in coal preperation technologies and eguipment", 1994, Cracow, vol. 2, 809-816.2. Ignasiak L., Szymocha K., Pawlak W., Kramer J. Engineering development of selective agglomeration technology. Proc. 12th International Coal Preparation Congress "New trends in coal preperation technologies and eguipment", 1994, Cracow, vol. 2, 809-816.
3. Патент США № 4998624, кл. B 03 D 1/02, опубл. 12.03.1991.3. US Patent No. 4998624, cl. B 03 D 1/02, publ. 03/12/1991.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002108623/03A RU2223828C2 (en) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | Method of concentration of coal sludge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002108623/03A RU2223828C2 (en) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | Method of concentration of coal sludge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002108623A RU2002108623A (en) | 2003-11-10 |
RU2223828C2 true RU2223828C2 (en) | 2004-02-20 |
Family
ID=32172499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002108623/03A RU2223828C2 (en) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | Method of concentration of coal sludge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2223828C2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2494817C1 (en) * | 2012-03-20 | 2013-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Method of slurry coal and coal concentration |
RU2643873C1 (en) * | 2016-10-03 | 2018-02-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Method of coal flotation |
RU2709877C1 (en) * | 2016-06-20 | 2019-12-23 | Чайна Юниверсити Оф Майнинг Энд Текнолоджи | Method for flotation of coal, having low floatability |
CN113121205A (en) * | 2021-05-14 | 2021-07-16 | 青岛瑞科天晟能源有限公司 | Preparation method of ceramic filler and material transfer device |
RU2771707C1 (en) * | 2019-03-28 | 2022-05-11 | Чайна Юниверсити Оф Майнинг Энд Текнолоджи | Flotation method for processing coal sludge applying saline waste water |
-
2002
- 2002-04-04 RU RU2002108623/03A patent/RU2223828C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2494817C1 (en) * | 2012-03-20 | 2013-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Method of slurry coal and coal concentration |
RU2709877C1 (en) * | 2016-06-20 | 2019-12-23 | Чайна Юниверсити Оф Майнинг Энд Текнолоджи | Method for flotation of coal, having low floatability |
RU2643873C1 (en) * | 2016-10-03 | 2018-02-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Method of coal flotation |
RU2771707C1 (en) * | 2019-03-28 | 2022-05-11 | Чайна Юниверсити Оф Майнинг Энд Текнолоджи | Flotation method for processing coal sludge applying saline waste water |
RU2771707C9 (en) * | 2019-03-28 | 2022-08-04 | Чайна Юниверсити Оф Майнинг Энд Текнолоджи | Flotation method for processing coal sludge applying saline waste water |
CN113121205A (en) * | 2021-05-14 | 2021-07-16 | 青岛瑞科天晟能源有限公司 | Preparation method of ceramic filler and material transfer device |
CN113121205B (en) * | 2021-05-14 | 2022-10-04 | 滕州瑞科天启能源科技有限公司 | Preparation method of ceramic filler and material transfer device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2016247055B2 (en) | Cleaning and dewatering fine coal | |
US4272250A (en) | Process for removal of sulfur and ash from coal | |
RU2693079C2 (en) | Flotation compartment of fine coal particles from ash-forming particles | |
AU2022203563B2 (en) | Methods for separating and dewatering fine particles | |
US3665066A (en) | Beneficiation of coals | |
CA1323116C (en) | Foam flotation process and apparatus for separation of emulsions or suspensions | |
US5456363A (en) | Method of removing carbon from fly ash | |
CA1119106A (en) | Coal agglomeration by nonintensive mixing with hydrocarbons | |
CA1146893A (en) | Process for removal of sulfur and ash from coal | |
JPH0711268A (en) | Production of deashed high-concentration coal-water slurry | |
EP0015736B1 (en) | Method of recovering coal by coal handling operations and system therefor | |
CA1039865A (en) | Process for the treatment of a suspension | |
RU2223828C2 (en) | Method of concentration of coal sludge | |
US1374445A (en) | Apparatus for treating liquids with gases | |
FR2550962A1 (en) | SLUDGE CONCENTRATION PROCESS | |
KR100530772B1 (en) | Second sewage treatment apparatus and treatment method thereof | |
CN107335546A (en) | A kind of low-rank coal flotation method based on positively charged bubble | |
GB2058737A (en) | Concentrating sludge | |
US6126014A (en) | Continuous air agglomeration method for high carbon fly ash beneficiation | |
CA1055168A (en) | Method and apparatus for microflotation by means of pressure liquid | |
CN107442293B (en) | A kind of superfine granule ub-bituminous coal selective flocculation-grey method of reverse flotation drop | |
RU2304467C2 (en) | Coal concentration method | |
EP0029712B1 (en) | An in-line method for the upgrading of coal | |
US4412842A (en) | Coal beneficiation process | |
Colic et al. | New developments in mixing, flocculation and flotation for industrial wastewater pretreatment and municipal wastewater treatment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040405 |