SU3508A1 - Способ обработки угл с целью подготовки к брикетированию - Google Patents

Description

Предлагаемое изобретение касаетс  способов утилизации угольных отбросов путем отделени  частиц угл  от породы и последующего брикетировани .

Обогащенный каким-либо способом уголь представл ет влажную массу тонко измельченных частиц угл , из которых необходимо дл  брикетировани  удалить воду. При работах с обогащением руд по методу отделени  пены, авторы нащли, что примен емый при этом процесс взбалтывани  пульпы, состо щей из руды и воды с прибавлением масла, дегт  и т. п. реактивов , способствует покрыванию минеральных частиц этим реактивом и образованию из них хлопьев, которые легко отдел ютс  от воды. Если подвергать суспендированный в воде тонко измельченный уголь

подобному взбалтыванию в присутствии разжиженного св зующего вещества, то угольные частицы покрываютс  этим веществом и собираютс  в хлопь , в каком состо нии их легко отделить от воды. Взбалтывание сопровождаетс  более или менее сильною аэрациею. Покрытый , таким образом, св зующим веществом уголь может прессоватьс  в брикеты.

В качестве св зующего вещества примен ютс  несмешивающиес  с водою углеводороды, напр., расплавленна  смола, деготь, камедь или смесь смолы с дегтем или смолы с камедью и т. п. Оно может содержать также в смеси со смолой нафталин, фенантрен или антрацен. Если желательно получить твердые брикеты, то необходимо брать хорощо затвердевающее св зующее

вещество, напр., смолу или смесь смолы с дегтем, камедь, смесь смолы с нафталином или с фенантреном или же с антраценом. Дл  получени  более м гких кирпичей или если преследуетс  лишь цель отделени  угл  от воды, следует пользоватьс  более масл нистыми реактивами. Количество св зующего вещества варьируетс  в зависимости от свойств угл , но обыкновенно достаточно брать его в количестве от 3% до 10% по весу угл . Возможно прибавл ть небольшое количество неорганического реактива, способствующего образованию хлопьев, например, негашеной извести. Содержаща с  в угле или оставша с  после обогащени  порода не участвует в образовании хлопьев и остаетс  суспендированной в воде, чем и отдел етс  от угл . Процесс покрывани  угл  св зующим веществом схож в некоторых отношени х с процессом вспенивани , ибо оба процесса включают в себ  операцию взбалтывани  угл  в воде вместе с аэрациею и с прибавлением жидкого или разжиженного реактива; поэтому, весьма удобно соедин ть эти процессы в виде подготовительной операции перед брикетированием . В виду чего, прибавл емые к смеси реактивы могут содержать в себе одновременно вспенивающий реактив и св зующее вещество и, таким образом, угольные частицы не только обволакиваютс  пленкою и дают хлопь , но и всплывают в виде пены, что позвол ет отделить их от пустой породы; при этом обрабатываемую жидкость можно подогревать. В случае применени  твердых св зующих веществ, подогревание может оказатьс  необходимым дл  аггломерировани  угольных частиц.

Так как авторы обнаружили, что прибавление к смоле нафталина, фенантрена или антрацена превращает ее при обыкновенной температуре в жидкое, клейкое состо ние, но затвердевающее через короткое врем  при смешении с углем, то оказалось возможным процесс вести

- 2

на твердой смоле без нагревани  жидкости, в которой наход тс  уголь и св зующее вещество. Образование хлопьев или аггломерацию частиц, сопровождающую покрывание их св зующим веществом, можно в некоторых случа х ускорить , подвергнув пульпу из угл  и воды взбалтыванию дл  удалени  воздуха и нагреву, или взбалтыванию с перекатыванием во вращающемс  цилиндрическом горизонтальном барабане. Удалению воздуха из пульпы можно также содействовать при помощи цилиндрических валков или роликов, наход щихс  на дне барабана и раскатывающих слипшиес  частицы угл ; при этом барабан возможно подогревать.

При некоторых сортах угл , напр., в случае некоксующегос  угл  из Ашингтонских угольных копей в Нортемберлэнде, в Великобритании , полезно подкисл ть жидкость или предварительно обрабатывать уголь кислотой, в цел х лучшего покрывани  угольных частиц св зующим веществом. Дл  этого берутс  минеральные кислоты, напр., серна , в количестве приблизительно 1 кг на тонну сухого обрабатываемого материала. Обрабатывать св зующим веществом возможно не всю массу угл , а лишь мелкие частицы, так как при взбалтывании покрытых св зующим или образующим хлопь  веществом мелких частиц угл  с более крупными его част ми, все частицы образуют хлопь  или аггломераты и легко отдел ютс  от воды. Таким образом, уголь можно отдел ть двум  фракци ми: мелкие частицы покрываютс  образующим хлопь  реактивом, благодар  взбалтыванию с реактивом в обрабатываемой жидкой среде и аэрации, более же крупные частицы суспендируютс  в этой среде и взбалтываютс  совместно с покрытыми пленкою мелкими частицами, с прибавлением или без прибавлени  св зующего или образующего хлопь  вещества; при этом св зующее вещество расходуетс  в меньшем количестве. Кроме того, при изготовлении твердых брикетов с применением м гкого или жирного реактива дл  начальной обработки и образовани  из мелочи хлопьев процесс может быть выполнен на холоду. Отделенные от холодной воды частицы могут быть введены в подогретую пульпу дл  окончательной обработки , без понижени  температуры жидкости. Дл  такого начального образовани  хлопьев из мелких частиц примен етс , преимущественно , антраценовое масло или масло, содержащее значительное количество нафталина, фенантрена или антрацена. Уголь измельчаетс  настолько, чтобы частицы его могли свободно проходить через сито, имеющее приблизительно 4 отверсти  на прот жении одного сантиметра , затем от него отдел ют частицы, проход щие через сито с 25 отверсти ми на прот жении одного сантиметра. Дл  образовани  хлопьев из мелких частиц достаточно около 1°/о антраценового масла, по весу всей массы угл , мелкого и крупного. Затем, образовавшиес  хлопь  подвергаютс  взбалтыванию с более крупными частицами угл  и с 4°/о (от веса всего угл ) смолы в пульпе, подогретой до 80°-100 Ц.

Предлагаемый способ возможно примен ть при изготовлении кокса из неподдающегос  коксованию угл . Дл  этого некоксующийс  уголь измельчаетс  до прохождени  через сито с отверсти ми около Vio дюйма. Вещества с малым содержанием угл  и пустые породы выдел ютс  помощью вспенивани . Тонко измельченный уголь суспендируетс  в воде и взбалтываетс  с целью введени  воздуха, который может вводитьс  в смесь и особо. Во врем  взбалтывани  св зующее вещество в жидком виде поступает в смесь, которую, в зависимости от природы вз того св зуюш,его вещества, можно нагревать до 80 Ц; при применении дегт  или м гких смесей дегт  со смолою процесс проходит без нагрева , в гор чих же жидкост х можно примен ть одну смолу. Когда к жидкости прибавлено достаточное количество св зующего вещества (3-4°/о от веса угл ) и жидкость, если требуетс , нагрета, частицы угл  равномерно покрываютс  св зующим веществом и одновременно с этим собираютс  в хлопь , в каком виде они легко отдел ютс  от воды. С прекращением взбалтывани  I хлопь  погружаютс  на дно или при аэрации всплывают в виде пены. Покрытый св зующим веществом уголь вынимают, высушивают и прессуют с целью изготовлени  брикетов. Полученные брикеты, содержащие минимальное количество наполненных воздухом пустот, помещают в коксовальную печь и нагревают дл  получени  кокса.

Пример 1. Опыт производилс  с полученными по методу вспенивани  концентратами грунтового смолистого, способного коксоватьс  угл  из Южно-Дургемской угольной копи. Примен лись концентраты, содержавшие 15% влажности, при чем 470 г заключали в себе 400 г. сухого угл . Концентраты смешивались с водою в отношении 4 : 1 дл  образовани  пульпы, к которой, при энергичном взбалтывании и аэрации, прибавл ли 28 г расплавленной смолы (7% от сухого угл ). После фильтрации угл  оказалось, что смола распределилась между всеми угольными частицами, при чем отдельных частиц смолы обнаружено не было. Фильтрованный материал затем подогревали, разминали , месили и, наконец, прессовали под давлением в 300 атмосфер. Получились твердые однородные брикеты, без трещин, оказавшиес  во всех отношени х более доброкачественными , чем брикеты, полученные из тех же концентратов высушиванием их с прибавлением твердой смолы, измельченной до размера 0,2 мм в длину, подогреванием , разминанием и прессованием под давлением в 300 атмосфер.

Пример 2. Обрабатываемым материалом служили отбросы от

смолистого, способного к коксованию угл , содержавшего 17% золы при чем 400 г его смешивали с водой в отношении 4 : 1 в испытательном вспенивательном приборе. Затем была прибавлена в количестве 5% расплавленна  смола, 0,66 кг крезола и 0,66 кг нефти на тонну сырого продукта. Уголь, покрытый смолою и всплывший в виде пены, был отделен, профильтрован, разм т , вымешан и спрессован в брикеты , как описано выше.

Полученные брикеты обладали превосходными качествами и давали золы.

Пример 3. 1200 г угольной мелочи, полученной из Яшингтонских копей в Нортемберлэнде (Англи ), не поддававшейс  брикетированию и содержащей 20,7% золы, были измельчены до прохождени  через сито с 2 отверсти ми на прот жении одного сантиметра. Этот материал был затем подвергнут концентрации по методу вспенивани . Введенные реактивы состо ли из крезола в количестве 0,4 кг и парафина в количестве 0,3 кг на тонну мелочи. Полученные концентраты заключали в себе 802 г угл  с содержанием золы 7,.

В первой части опыта была сделана попытка покрыть частицы концентратов смолой с дегтем и образовать хлопь . Концентрат, в виде пульпы, содержащей около 1,4 части воды и 1 части твердого вещества, был смешан с 2о/о дегт  (по весу угл  в концентрате, без воды) и 5% смолы, измельченной до такой степени, чтобы она могла проходить через сито с 40 отверсти ми на прот жении одного сантиметра . Смешение производилось при комнатной температуре. Затем смесь подвергали взбалтыванию в соответствующем резервуаре, примен емом при процессе вспенивани  и допускающем энергичную аэрацию, при чем дл  повышени  температуры до 100 Ц впускали пар. Смола и деготь всплыли на поверхность в виде пены, не покрыв угольных частиц; при этом было

4 -

замечено, что вода стала мутной и св зующее веш,ество угольныххлопьев не образовало, как не образовала хлопьев и пуста  порода. Затем, к этой смеси прибавили серной кислоты в количестве 1,1 кг на тонну концентрата. Тогда угольные частицы стали покрыватьс  дегтем и смолой и сразу же началось энергичное образование хлопьев и аггломераци  частиц. Пуста  порода также дала хлопь , чему служила доказательством чистота вод ного сло  по прекращении взбалтывани .

После прессовани  материала, под давлением в 2 тонны на кв. дюйм,, получились брикеты с сопротивлением раздроблению в 150 кг на I кв. см. Выжата  из формы вода была совершенно чиста и потери угл  не было.

Пример 4. Опыт производилс  с углем из Саар Валлей во Франции, состо вшим из смеси блест щего и тусклого угл  с примесью углеродного сланца. Содержание золы составл ло 24,97%, но, после концентрации путем вспенивани , содержание золы уменьщилось до 9,12%. Этот концентрат был просе н дл  отделени  тех мелких частиц, которые проходили через отверстие в 0,2 мм длиною; полученную мелочь обрабатывали в жидкости с содержанием 4 кг серной кислоты на тонну. Обработка производилась с прибавлением св зующего вещества, состо вшего из трех частей смолы на две части дегт , в количестве 5% от общего веса всего угл  (мелкого и крупного ). Затем впускали пар до повышени  температуры пульпы до 90° Ц. После образовани  хлопьев был введен, при взбалтывании, крупный уголь и, таким образом, весь материал был переведен в хлопь . Далее, материал был освобожден от воды и брикетирован под давлением в 300 кг на кв. см. Пример 5. Некоторое количество угл  из угольных копей Повель Деффрин в Южном Валлисе , измельченного до 2,5 мж

цами, которые уже до того были покрыты св зующим или способствующим образованию хлопьев материалом.

8. Прием выполнени  указанного | в п. 7 способа, отличающийс  тем, что тонко размельченный уголь раздел ют на две фракции: одну, состо щую из более крупных, а другую-из более мелких частиц, после чего мелкие частицы покрывают пленкою из св зующего материала, а более крупные суспендируют в жидкости и подвергают взбалты v6

нию вместе с упом нутыми более мелкими частицами, с дополнительным прибавлением св зующего вещества или без такого прибавлени .

9. Прием выполнени  способа, указанного в п. п. 1-8, отличающийс  тем, что не поддающийс  коксованию уголь в тонко измельченном состо нии покрывают св зующим материалом в суспендированном состо нии в воде, затем брикетируют и брикеты подвергают коксованию.

Типо-литографи  «Красный Печатник, Лоппнград, Международный, 75.