WO2007021213A1 - Coal dressing method and device for carrying out said method - Google Patents
Coal dressing method and device for carrying out said method Download PDFInfo
- Publication number
- WO2007021213A1 WO2007021213A1 PCT/RU2005/000419 RU2005000419W WO2007021213A1 WO 2007021213 A1 WO2007021213 A1 WO 2007021213A1 RU 2005000419 W RU2005000419 W RU 2005000419W WO 2007021213 A1 WO2007021213 A1 WO 2007021213A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- coal
- water
- working chamber
- suspension
- mass
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B9/00—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
- B03B9/005—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for coal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
- C10L1/326—Coal-water suspensions
Definitions
- the invention relates to technologies and equipment for separating a carbon-containing component of natural coal, coal sludge, or coal-processing waste from a mineral-containing component - waste rock and clay in order to obtain coal-enriched carbon-containing component.
- a method for desalting coal in which the raw coal is milled to a particle size of about 150 microns, then mixed with an emulsion of a hydrocarbon liquid containing an agglomerating agent, which is a mixture of light and heavy oil fractions, and water, so that the particles Coal was wetted primarily with a hydrocarbon liquid, and hydrophilic gangue particles were dispersed in water, forming a suspension.
- an agglomerating agent which is a mixture of light and heavy oil fractions
- the gangue suspension is removed together with water, and the agglomerated particles of the carbon-containing component are treated with dry steam that does not contain oxidizing ingredients and has a temperature of 100 - 245 ° C to separate the agglomerating agent from coal particles.
- dry steam that does not contain oxidizing ingredients and has a temperature of 100 - 245 ° C to separate the agglomerating agent from coal particles.
- a heavy hydrocarbon is selected from anthracene oils, gas washing oils, or mixtures thereof [RF Patent Ne 2014 350].
- This method is also complicated and requires significant operational costs.
- a method of enrichment of coal comprising adding to the aqueous dispersion of coal an agglomerating mixture of a light hydrocarbon (e.g., petroleum ether) with a boiling point not exceeding 70 ° C, a heavy hydrocarbon (e.g., coal oil) with a boiling point of 200 - 400 0 C, residual products of oil distillation or their mixtures and non-ionic additives - oil-soluble propoxylated phenolic or alkyl phenolic compounds, mixing the dispersion and subsequent separation of enriched coal agglomerates, at ohm light hydrocarbon is used in an amount of 2-50%, a nonionic additive in an amount of 0.02-1% and a heavy hydrocarbon in an amount of 0.2-3% by weight of coal, the oil-soluble propoxylated phenolic and alkylphenolic
- This technology is also complex and has a high cost.
- a method of desalting coal including the preparation of a suspension of coal and water, adding an agent capable of reacting with undesirable clay minerals to form a water-soluble complex, where the base solution has a pH of 7-13 and a concentration of a water-soluble complex of 50-5000 liquid parts per 1 million parts of water, separation of coal and sludge by froth flotation, the formation of filtered pieces from the separated coal, drying of these pieces, dry foam treatment and complete filtering the filtered carbon [US Patent JMs 5,402,894].
- the disadvantages of this method are: the complexity of the technology and the use of chemical reagents, which determines the high cost of enrichment and, accordingly, the final product .. Disclosure of the invention
- the invention solves the problem of creating a method for the enrichment of coal or coal sludge, which would be quite simple, have a low cost, and at the same time, a high degree of ash removal.
- a coal enrichment method in which the raw coal feed and water are mixed to obtain a water-coal suspension, the carbon-containing component of the raw coal feed and ash are separated in the said water-coal suspension, and then the named carbon-containing component is isolated, the carbon-containing component and ash separated by blowing water vapor into the named coal-water slurry.
- water vapor is expediently fed into the water-coal suspension in the form of separate jets (which can be evenly distributed over the cross section of the suspension), mainly having a speed not exceeding the speed of sound.
- the initial coal raw material has an ash content of less than 80%, it is advisable to mix it with water so that the water - coal suspension contains 2.0-25.0 mass, part water per 1 mass, part coal.
- the initial coal raw material has an ash content of more than 40%, it is advisable to mix it with water so that the water - coal suspension contains 7.0-9.0 mass, parts of water per 1 mass, part of coal.
- Previously known devices used to enrich coal are unsuitable for the implementation of the described method, therefore, a device for its implementation.
- a device for coal enrichment in the described way contains a working chamber equipped with an inlet and an outlet, means for loading water and coal into the cavity of the working chamber installed at its inlet, and means for separating ash and water installed at its outlet, and a steam generator connected to the working chamber in such a way that steam from the steam generator enters its cavity by means of nozzles installed in it.
- the working chamber can be made in the form of a closed or open container, the bottom of which is located at such an angle to the horizontal that the coal-water slurry moves from the entrance to the exit at a speed sufficient for the absence of irreversible settling of particles.
- the working chamber can be equipped with a screw that moves the water-coal suspension from inlet to outlet.
- the closed container may be provided with a removable lid, or may be made integral, for example, in the form of a cylindrical or conical pipe.
- Nozzles through which water vapor is supplied into the cavity of the working chamber can be installed either in the bottom of the working chamber, or in the lid of the working chamber, or in the side walls of the working chamber.
- the means of loading water and coal can be of any shape, but it is advisable to perform it in the form of a funnel.
- a vibrating screen may be used as a means for separating ash and water.
- FIG. 1 shows the proposed device, which contains: a loading means having a funnel shape -1, a working chamber in the form of a cylindrical container - 2, a screw -4, the walls of the container are equipped with nozzles for supplying steam - 5, a means for separating water and ash, made in the form vibrating sieve -6, and steam generator 7.
- a loading means having a funnel shape -1
- a working chamber in the form of a cylindrical container - 2
- a screw -4 the walls of the container are equipped with nozzles for supplying steam - 5
- a means for separating water and ash made in the form vibrating sieve -6
- steam generator 7 the proposed device, which contains: a loading means having a funnel shape -1, a working chamber in the form of a cylindrical container - 2, a screw -4, the walls of the container are equipped with nozzles for supplying steam - 5, a means for separating water and ash, made in the form vibrating sieve -6, and steam generator 7.
- FIG. 2 shows a device that contains: a loading means having a funnel shape -1, a working chamber in the form of a closed container - 2, a lid of the working chamber 3, in which nozzles for supplying steam - 5 are installed, a means for separating water and ash made in the form vibrating screens - 6 and a steam generator 7.
- the method of enriching coal is carried out by means of the described device as follows. Natural coal is crushed by known methods to the optimum size for enrichment, or a fraction of the source coal of a given size is also separated by known methods. Next, the obtained coal together with water is fed into the loading means 1, where a water - coal suspension is formed.
- part of the ash forms a suspension in water, and part of the ash is held on the surface of coal particles. Further, the said suspension enters the working chamber 2, where it moves from the inlet to the outlet either by gravity, at a speed sufficient for the absence of irreversible sedimentation of particles, or by means of a screw 4.
- water vapor is passed through the coal-water suspension, which comes from the steam generator 7 through nozzle 5 in the form of a series of jets. Water vapor condenses on the surface of the coal particles, resulting in ultrasonic pressure fluctuations propagating into the volume of the water - coal mixture.
- the steam-treated coal-water slurry flows from the working chamber into a means for separating the carbon-containing component (enriched coal) and ash 6. Separation can be carried out by removing ash particles suspended in water, for example, using a sieve, or a centrifuge, or a settling tank.
- the described method allows to enrich coal to an ash level of less than 3.5%.
- the proposed method is simple, does not require the use of chemicals, therefore, has low operating costs, and is also highly efficient.
- FIG. 1 shows a device for coal enrichment, where:
- Embodiment of the invention For enrichment, the starting coal is used with a particle size balance with particle size
- Coal is subjected to processing on the described installation. Coal together with water is supplied to the funnel-shaped loading medium in proportion to 1 part of the mass, coal - to 2.5 mass. water.
- the water-coal suspension thus obtained is fed further into the working chamber, made in the form of a closed container, the bottom of which is located at an angle of 30 ° to the horizontal, and in the lid of which are nozzles connected to the steam generator.
- the water - coal suspension gravity moves progressively from the entrance of the working chamber to its exit at a speed sufficient for the absence of irreversible sedimentation of particles.
- water vapor enters the chamber cavity, which, acting on coal particles, destroys their intergrowths with ash particles.
- the water-coal emulsion enters the vibrating screen, where water and ash particles are removed from it.
- the ash content in enriched coal is 2.9%.
- the coal enrichment method and device for its implementation are intended for use in coal, fuel and metallurgical industry for high-grade, high-calorie, low-ash, coal.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
The invention relates to production processes and devices for separating a natural coal, coal sludge or coal dressing waste carbon-containing component from a mineral-containing component. The inventive coal dressing method consists in mixing an initial coal raw material and water in such a way that a water-coal suspension is obtained, in separating the carbon-containing component of the coal raw material and ashes in said water-coal suspension and in extracting said carbon-containing component, wherein the carbon-containing component and ashes are separated in the water-coal suspension by injecting water steam therein. The inventive coal or coal sludge dressing device comprises a working chamber provided with an input and output, means for loading water and coal in the working chamber cavity, which is arranged at the input thereof, water and ashes separating means arranged at the output thereof and water-coal suspension a steam generator which is connected to said working chamber in such a way that the steam produced by the steam generator is channelled to the cavity of the working chamber by means of nozzles placed therein.
Description
СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ METHOD OF COAL ENRICHMENT AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к технологиям и оборудованию, предназначенным для отделения углеродсодержащего компонента природного угля, угольного шлама, или отходов углеобогащения от минералсодержащего компонента - пустой породы и глины с целью получения обогащенного углеродсодержащим компонентом угля.The invention relates to technologies and equipment for separating a carbon-containing component of natural coal, coal sludge, or coal-processing waste from a mineral-containing component - waste rock and clay in order to obtain coal-enriched carbon-containing component.
Предшествующий уровень техники Известно и широко применяется большое количество технологий обогащения угля.BACKGROUND OF THE INVENTION A large number of coal enrichment technologies are known and widely used.
Например, известен способ обеззоливания угля, по которому исходный природный уголь размалывают до размера частиц около 150 мк, затем смешивают с эмульсией из гидроуглеродной жидкости, содержащей агломерирующий агент, представляющий собой смесь из легких и тяжелых масляных фракций, и воду, таким образом, чтобы частицы угля смачивались гидроуглеродной жидкостью в первую очередь, а гидрофильные частицы пустой породы диспергировали в воде, образуя взвесь. В присутствии необработанного угля при этом происходит агломерация углеродсодержащих частиц. Далее взвесь пустой породы удаляется вместе с водой, а агломерированные частицы углеродсодержащего компонента обрабатываются сухим паром, не содержащим окислительных ингредиентов, и имеющим температуру 100 - 245° С для отделения агломерирующего агента от частиц угля. [Патент США N° 4 396 396]. Недостатками описанного способа является сложность и высокая стоимость.For example, a method for desalting coal is known, in which the raw coal is milled to a particle size of about 150 microns, then mixed with an emulsion of a hydrocarbon liquid containing an agglomerating agent, which is a mixture of light and heavy oil fractions, and water, so that the particles Coal was wetted primarily with a hydrocarbon liquid, and hydrophilic gangue particles were dispersed in water, forming a suspension. In the presence of raw coal, carbon-containing particles agglomerate. Then, the gangue suspension is removed together with water, and the agglomerated particles of the carbon-containing component are treated with dry steam that does not contain oxidizing ingredients and has a temperature of 100 - 245 ° C to separate the agglomerating agent from coal particles. [US Patent No. 4,396,396]. The disadvantages of the described method is the complexity and high cost.
Известен также способ обогащения угля, по которому извлекают из угля серу и золу, для чего уголь измельчают, смачивают спиртовым раствором, в котором спирт содержит 1- 4 атома углерода (например, метанол) до его набухания, т.е. поступления названного раствора в поры. Затем обрабатываемый уголь выщелачивают неорганической кислотой, причем смачивание и выщелачивание проводят при температуре ниже 100 0 C [Патент
США N° 4 618 346]. Этот способ имеет те же недостатки, что и описанный выше.There is also known a method of coal enrichment, in which sulfur and ash are extracted from coal, for which the coal is crushed, moistened with an alcohol solution in which the alcohol contains 1-4 carbon atoms (e.g. methanol) until it swells, i.e. the receipt of the named solution in the pores. Then the treated coal is leached with an inorganic acid, moreover, wetting and leaching is carried out at a temperature below 100 0 C [Patent US N ° 4 618 346]. This method has the same disadvantages as described above.
Известен также способ обогащения каменного угля, который включает добавление в водную дисперсию угля агломерирующей смеси, содержащей легкий углеводород (н -гексан, н - пентан, петролейный эфир) с температурой кипения не выше 70°C в количестве 2 - 50%, тяжелый углеводород (каменноугольное масло) с температурой кипения 200 - 400°C, остаточные продукты нефти или их смеси в количестве 0,2 - 3% и неионогенную маслоподобную добавку, полученную регулируемым пропоксилированием фенольных фракций из угольных коксовальных дегтей в количестве 0,02 - 1% от массы угля, при этом пропоксилированные фенольные фракции являются этоксилированнымИj. тяжелый углеводород выбирают из антраценовых масел, газопромывочных масел или их смеси [Патент РФ Ne 2014350]. Этот способ также сложен и требует значительных эксплуатационных затрат. Известен также способ обогащения каменного угля, включающий добавление в водную дисперсию угля агломерирующей смеси легкого углеводорода (например, петролейного эфира) с температурой кипения, не превышающей 70°C, тяжелого углеводорода (например, каменноугольного масла) с температурой кипения 200 - 4000C, остаточных продуктов нефтеперегонки или их смеси и неионогенной добавки - маслорастворимых пропоксилированных фенольных или алкилфенольных соединений, перемешивание дисперсии и последующее выделение агломератов обогащенного угля, при этом легкий углеводород используют в количестве 2 - 50%, неионогенную добавку - в количестве 0,02 - 1% и тяжелый углеводород в количестве 0,2 - 3% от массы каменного угля, причем маслорастворимые пропоксилированные фенольные и алкилфенольные соединения являются этоксилированными, тяжелый углеводород выбирают из антраценовых масел, газопромывочного масла или их смесей [Патент РФ Ne 2014349]. Эта технология также сложна и имеет высокую стоимость. Известен также способ обеззоливания угля, включающий приготовление суспензии из угля и воды, добавление в нее агента, способного вступать в реакцию с нежелательными глинными минералами для образования
водорастворимого комплекса, где базовый раствор имеет рН 7-13 и концентрация водорастворимого комплекса 50-5000 жидких частей на 1 миллион частей воды, разделение угля и шлама путем пенной флотации, формирование отфильтрованных кусков из отделенного угля, осушение названных кусков, обработку сухой пеной и полное фильтрование отфильтрованного угля [Патент США JMs 5 402 894]. Недостатками этого способа являются: сложность технологии и использование химических реагентов, что определяет высокую стоимость обогащения и соответственно, конечного продукта.. Раскрытие изобретенияThere is also known a method of enrichment of coal, which involves adding an agglomerating mixture containing light hydrocarbon (n-hexane, n-pentane, petroleum ether) with a boiling point of not higher than 70 ° C in an amount of 2-50% to a water dispersion of coal, a heavy hydrocarbon ( coal oil) with a boiling point of 200 - 400 ° C, residual oil products or mixtures thereof in an amount of 0.2 - 3% and a nonionic oil-like additive obtained by controlled propoxylation of phenolic fractions from coal coking tar in an amount of 0.02 - 1% by weight ug I, at the same propoxylated phenolic fractions are etoksilirovannymIj. a heavy hydrocarbon is selected from anthracene oils, gas washing oils, or mixtures thereof [RF Patent Ne 2014 350]. This method is also complicated and requires significant operational costs. There is also known a method of enrichment of coal, comprising adding to the aqueous dispersion of coal an agglomerating mixture of a light hydrocarbon (e.g., petroleum ether) with a boiling point not exceeding 70 ° C, a heavy hydrocarbon (e.g., coal oil) with a boiling point of 200 - 400 0 C, residual products of oil distillation or their mixtures and non-ionic additives - oil-soluble propoxylated phenolic or alkyl phenolic compounds, mixing the dispersion and subsequent separation of enriched coal agglomerates, at ohm light hydrocarbon is used in an amount of 2-50%, a nonionic additive in an amount of 0.02-1% and a heavy hydrocarbon in an amount of 0.2-3% by weight of coal, the oil-soluble propoxylated phenolic and alkylphenolic compounds being ethoxylated, a heavy hydrocarbon selected from anthracene oils, gas washing oils or mixtures thereof [RF Patent Ne 2014349]. This technology is also complex and has a high cost. There is also known a method of desalting coal, including the preparation of a suspension of coal and water, adding an agent capable of reacting with undesirable clay minerals to form a water-soluble complex, where the base solution has a pH of 7-13 and a concentration of a water-soluble complex of 50-5000 liquid parts per 1 million parts of water, separation of coal and sludge by froth flotation, the formation of filtered pieces from the separated coal, drying of these pieces, dry foam treatment and complete filtering the filtered carbon [US Patent JMs 5,402,894]. The disadvantages of this method are: the complexity of the technology and the use of chemical reagents, which determines the high cost of enrichment and, accordingly, the final product .. Disclosure of the invention
Изобретение решает задачу создания способа обогащения угля или угольного шлама, который бы был достаточно простым, имел низкую стоимость, и при этом - высокую степень удаления золы.The invention solves the problem of creating a method for the enrichment of coal or coal sludge, which would be quite simple, have a low cost, and at the same time, a high degree of ash removal.
Для решения поставленной задачи предлагается способ обогащения угля, по которому исходное угольное сырье и воду смешивают с получением водно — угольной суспензии, разделяют углеродсодержащий компонент исходного угольного сырья и золу в названной водно - угольной суспензии и затем выделяют названный углеродсодержащий компонент, причем углеродсодержащий компонент и золу разделяют вдуванием водяного пара в названную водно - угольную суспензию.To solve this problem, a coal enrichment method is proposed, in which the raw coal feed and water are mixed to obtain a water-coal suspension, the carbon-containing component of the raw coal feed and ash are separated in the said water-coal suspension, and then the named carbon-containing component is isolated, the carbon-containing component and ash separated by blowing water vapor into the named coal-water slurry.
В качестве исходного угольного сырья может служить как природный уголь, так и угольный шлам, а также отходы углеобогащения.Natural coal and coal sludge, as well as coal preparation waste, can serve as the initial coal feedstock.
Для разделения углеродсодержащего компонента и золы водяной пар целесообразно подавать в водно-угольную суспензию в виде отдельных струй (которые могут быть равномерно распределены по сечению названной суспензии), преимущественно имеющих скорость, не превышающую скорость звука.To separate the carbon-containing component and the ash, water vapor is expediently fed into the water-coal suspension in the form of separate jets (which can be evenly distributed over the cross section of the suspension), mainly having a speed not exceeding the speed of sound.
Наиболее целесообразно использовать предлагаемый способ для исходного угольного сырья, преимущественно угля, имеющего размер частиц не более 50мм, либо предварительно измельчать его до указанного размера.It is most advisable to use the proposed method for the source of coal raw materials, mainly coal, having a particle size of not more than 50 mm, or pre-grind it to the specified size.
При осуществлении способа наиболее экономично поддерживать расход водяного пара не более 100 кг на 1 тонну исходного угольного сырья.
В случае, если в качестве угольного сырья используется энергетический уголь с размером частиц до 100 мм, целесообразно смешивать его с водой таким образом, чтобы водно - угольная суспензия содержала 0,5-3 масс, части воды на 1 масс, часть угля. В случае, если в качестве угольного сырья используется коксующийся или спекающийся уголь с размером частиц не более 50 мм, целесообразно смешивать его с водой таким образом, чтобы водно - угольная суспензия содержала 1,0-8,0 масс, части воды на 1 масс, часть угля.When implementing the method, it is most economical to maintain a water vapor flow rate of not more than 100 kg per 1 ton of coal raw material. If thermal coal with a particle size of up to 100 mm is used as coal raw material, it is advisable to mix it with water in such a way that the water - coal suspension contains 0.5-3 mass, part water per 1 mass, part coal. If coking or sintering coal with a particle size of not more than 50 mm is used as coal raw material, it is advisable to mix it with water in such a way that the water-coal suspension contains 1.0-8.0 mass, part water per 1 mass, part of the coal.
В случае, если исходное угольное сырье имеет зольность менее 80%, целесообразно смешивать его с водой таким образом, чтобы водно - угольная суспензия содержала 2,0-25,0 масс, части воды на 1 масс, часть угля.If the initial coal raw material has an ash content of less than 80%, it is advisable to mix it with water so that the water - coal suspension contains 2.0-25.0 mass, part water per 1 mass, part coal.
В случае, если исходное угольное сырье имеет зольность более 40%, целесообразно смешивать его с водой таким образом, чтобы водно - угольная суспензия содержала 7,0-9,0 масс, частей воды на 1 масс, часть угля. Известные ранее устройства, используемые для обогащения угля непригодны для осуществления описанного способа, поэтому предлагается устройство для его осуществления.If the initial coal raw material has an ash content of more than 40%, it is advisable to mix it with water so that the water - coal suspension contains 7.0-9.0 mass, parts of water per 1 mass, part of coal. Previously known devices used to enrich coal are unsuitable for the implementation of the described method, therefore, a device for its implementation.
Устройство для обогащения угля описанным способом содержит рабочую камеру, снабженную входом и выходом, средство загрузки воды и угля в полость рабочей камеры, установленное на ее входе, и средство для отделения золы и воды, установленное на ее выходе, а также парогенератор, соединенный с рабочей камерой таким образом, что пар от парогенератора поступает в ее полость посредством установленных в ней сопел.A device for coal enrichment in the described way contains a working chamber equipped with an inlet and an outlet, means for loading water and coal into the cavity of the working chamber installed at its inlet, and means for separating ash and water installed at its outlet, and a steam generator connected to the working chamber in such a way that steam from the steam generator enters its cavity by means of nozzles installed in it.
Рабочая камера может быть выполнена в форме закрытого или открытого контейнера, дно которого расположено под таким углом к горизонтали, чтобы водно-угольная суспензия перемещалась от входа к выходу со скоростью, достаточной для отсутствия необратимого оседания частиц.The working chamber can be made in the form of a closed or open container, the bottom of which is located at such an angle to the horizontal that the coal-water slurry moves from the entrance to the exit at a speed sufficient for the absence of irreversible settling of particles.
Также рабочая камера может быть снабжена шнеком, перемещающим водно-угольную суспензию от входа к выходу. Закрытый контейнер может быть снабжен съемной крышкой, либо может быть выполнен цельным, например, в форме цилиндрической или конической трубы.
Сопла, через которые водяной пар подается в полость рабочей камеры, могут быть установлены либо в днище рабочей камеры, либо в крышке рабочей камеры, либо в боковых стенках рабочей камеры.Also, the working chamber can be equipped with a screw that moves the water-coal suspension from inlet to outlet. The closed container may be provided with a removable lid, or may be made integral, for example, in the form of a cylindrical or conical pipe. Nozzles through which water vapor is supplied into the cavity of the working chamber can be installed either in the bottom of the working chamber, or in the lid of the working chamber, or in the side walls of the working chamber.
Средство загрузки воды и угля может быть любой формы, но целесообразно выполнять его в форме воронки.The means of loading water and coal can be of any shape, but it is advisable to perform it in the form of a funnel.
В качестве средства для отделения золы и воды может использоваться вибросито.A vibrating screen may be used as a means for separating ash and water.
Устройство с разными модификациями рабочей камеры изображено на рис.l и рис. 2. На рис. 1 изображено предлагаемое устройство, которое содержит: средство загрузки, имеющее воронкообразную форму -1, рабочую камеру в форме цилиндрического контейнера - 2, шнек -4, стенки контейнера снабжены соплами для подачи пара - 5, средство для отделения воды и золы, выполненное в форме вибросита -6, и парогенератор 7. На рис. 2 изображено устройство, которое содержит: средство загрузки, имеющее воронкообразную форму -1, рабочую камеру в форме закрытого контейнера - 2, крышку рабочей камеры 3, в которой установлены сопла для подачи пара - 5, средство для отделения воды и золы, выполненное в форме вибросита - 6 и парогенератор 7. Способ обогащения угля осуществляют посредством описанного устройства следующим образом. Природный уголь измельчают известными способами до оптимального для обогащения размера, или отделяют фракцию исходного угля данного размера также известными способами. Далее полученный уголь совместно с водой подают в средство загрузки 1, где образуется водно — угольная суспензия. При этом часть золы образует взвесь в воде, а часть золы удерживается на поверхности угольных частиц. Далее названная суспензия поступает в рабочую камеру 2, где перемещается от входа к выходу либо самотоком, со скоростью, достаточной для отсутствия необратимого оседания частиц, либо с помощью шнека 4. Одновременно через водно-угольную суспензию пропускается водяной пар, который поступает из парогенератора 7 через сопла 5 в виде ряда струй. Водяной пар конденсируется на поверхности угольных частиц, вследствие чего возникают ультразвуковые
колебания давления, распространяющиеся в объем водно - угольной смеси.A device with different modifications of the working chamber is shown in Fig. 1 and Fig. 2. In fig. 1 shows the proposed device, which contains: a loading means having a funnel shape -1, a working chamber in the form of a cylindrical container - 2, a screw -4, the walls of the container are equipped with nozzles for supplying steam - 5, a means for separating water and ash, made in the form vibrating sieve -6, and steam generator 7. In Fig. 2 shows a device that contains: a loading means having a funnel shape -1, a working chamber in the form of a closed container - 2, a lid of the working chamber 3, in which nozzles for supplying steam - 5 are installed, a means for separating water and ash made in the form vibrating screens - 6 and a steam generator 7. The method of enriching coal is carried out by means of the described device as follows. Natural coal is crushed by known methods to the optimum size for enrichment, or a fraction of the source coal of a given size is also separated by known methods. Next, the obtained coal together with water is fed into the loading means 1, where a water - coal suspension is formed. In this case, part of the ash forms a suspension in water, and part of the ash is held on the surface of coal particles. Further, the said suspension enters the working chamber 2, where it moves from the inlet to the outlet either by gravity, at a speed sufficient for the absence of irreversible sedimentation of particles, or by means of a screw 4. At the same time, water vapor is passed through the coal-water suspension, which comes from the steam generator 7 through nozzle 5 in the form of a series of jets. Water vapor condenses on the surface of the coal particles, resulting in ultrasonic pressure fluctuations propagating into the volume of the water - coal mixture.
Это приводит к разуплотнению размокающей составляющей зольной фракции, возникновению колеблющихся парогазовых пузырьков в микрокавернах сростков золы и угольных частиц, что способствуют разрушению сростков. Кроме того, конденсация пара в водно-угольной суспензии позволяет диспергировать и взвешивать зольные частицы в воде, не позволяя им слипаться. Дополнительное диспергирующее воздействие возникает вследствие известных эффектов дегазации, растворенного в водно-угольной суспензии воздуха, и отделения от зольных и угольных частиц поверхностно- активных веществ с последующим их эмульгированием, вследствие возникновения ультразвуковых колебаний при конденсации паровой струи в смеси.This leads to a softening of the soaking constituent of the ash fraction, the appearance of oscillating vapor-gas bubbles in the microcavities of the aggregates of ash and coal particles, which contribute to the destruction of the aggregates. In addition, the condensation of steam in a coal-water suspension allows dispersing and weighing ash particles in water, preventing them from sticking together. An additional dispersing effect occurs due to the known effects of degassing, dissolved in a water-coal suspension of air, and separation of surface-active substances from ash and coal particles, followed by their emulsification, due to the occurrence of ultrasonic vibrations during condensation of a steam jet in a mixture.
Обработанная паром водно-угольная суспензия поступает из рабочей камеры в средство разделения углеродсодержащего компонента (обогащенный уголь) и золы 6. Разделение может быть осуществлено путем удаления взвешенных в воде зольных частиц, например, с помощью сита, либо центрифуги, либо отстойника.The steam-treated coal-water slurry flows from the working chamber into a means for separating the carbon-containing component (enriched coal) and ash 6. Separation can be carried out by removing ash particles suspended in water, for example, using a sieve, or a centrifuge, or a settling tank.
Описанный способ позволяет обогащать уголь до уровня зольности менее 3.5%. Таким образом, предлагаемый способ отличается простотой, не требует использования химических реагентов, поэтому имеет низкие эксплуатационные затраты, а также высокоэффективен.The described method allows to enrich coal to an ash level of less than 3.5%. Thus, the proposed method is simple, does not require the use of chemicals, therefore, has low operating costs, and is also highly efficient.
Краткое описание фигур чертежей На рис. 1 изображено устройство для обогащения угля, где:Brief Description of the Drawings Fig. 1 shows a device for coal enrichment, where:
1 - средство загрузки воронкообразной формы, 2- рабочая камера в форме цилиндрического контейнера,1 - a funnel-shaped loading means, 2 - a working chamber in the form of a cylindrical container,
4 - шнек,4 - auger,
5 - сопло для пара, 6 - средство для отделения воды и золы,5 - nozzle for steam, 6 - means for separating water and ash,
7 - парогенератор. На рис. 2 изображено устройство для обогащения угля, где:
1 - средство загрузки воронкообразной формы -1,7 - steam generator. In fig. 2 shows a device for coal enrichment, where: 1 - means of loading funnel-shaped -1,
2 - рабочая камера в форме закрытого контейнера,2 - a working chamber in the form of a closed container,
3 - крышка рабочей камеры, 5 - сопло для пара — 5, 6 - средство для отделения воды и золы, выполненное в форме вибросита,3 - lid of the working chamber, 5 - nozzle for steam - 5, 6 - means for separating water and ash, made in the form of a vibrating screen,
7 - парогенератор.7 - steam generator.
Вариант выполнения изобретения Для обогащения используется исходный уголь ДСШ с размером частицEmbodiment of the invention For enrichment, the starting coal is used with a particle size balance with particle size
30 мм и меньше, имеющий среднюю зольность 21%. Примерно 25% массы угля имеет размер более 20 мм и зольность 30%. Кроме того, примерно 20% массы угля имеет размер менее 0,5 мм и исходную зольность около 17%. Фракция 0,5- 20 мм имеет зольность около 20%. Уголь подвергают обработке на описанной установке. В воронкообразное средство загрузки подают уголь совместно с водой в пропорции на 1 часть масс, угля - на 2.5 масс. воды.30 mm and less, having an average ash content of 21%. About 25% of the mass of coal has a size of more than 20 mm and an ash content of 30%. In addition, approximately 20% of the mass of coal has a size of less than 0.5 mm and an initial ash content of about 17%. The 0.5-20 mm fraction has an ash content of about 20%. Coal is subjected to processing on the described installation. Coal together with water is supplied to the funnel-shaped loading medium in proportion to 1 part of the mass, coal - to 2.5 mass. water.
Полученную при этом водно-угольную суспензию подают далее в рабочую камеру, выполненную в форме закрытого контейнера, дно которого расположено под углом 30° к горизонтали, и в крышке которого расположены сопла, соединенные с парогенератором. Под действием собственного веса водно — угольная суспензия самотоком передвигается поступательно от входа рабочей камеры к ее выходу со скоростью, достаточной для отсутствия необратимого оседания частиц. Через сопла в полость камеры поступает водяной пар, который, воздействуя на частицы угля, разрушает их сростки с зольными частицами.The water-coal suspension thus obtained is fed further into the working chamber, made in the form of a closed container, the bottom of which is located at an angle of 30 ° to the horizontal, and in the lid of which are nozzles connected to the steam generator. Under the influence of its own weight, the water - coal suspension gravity moves progressively from the entrance of the working chamber to its exit at a speed sufficient for the absence of irreversible sedimentation of particles. Through nozzles, water vapor enters the chamber cavity, which, acting on coal particles, destroys their intergrowths with ash particles.
Из рабочей камеры водно-угольная эмульсия поступает на вибросито, где из нее удаляется вода и зольные частицы. Содержание золы в обогащенном угле составляет 2.9%. Промышленная применимостьFrom the working chamber, the water-coal emulsion enters the vibrating screen, where water and ash particles are removed from it. The ash content in enriched coal is 2.9%. Industrial applicability
Способ обогащения угля и устройство для его осуществления предназначены для использования на предприятиях угольной, топливной и
металлургической промышленности для получения высокосортного, высококалорийного, низкозольного, угля.
The coal enrichment method and device for its implementation are intended for use in coal, fuel and metallurgical industry for high-grade, high-calorie, low-ash, coal.
Claims
1. Способ обогащения угля, по которому смешивают исходное угольное сырье и воду с получением водно - угольной суспензии, разделяют углеродсодержащий компонент угольного сырья и золу в названной водно - угольной суспензии и затем выделяют названный углеродсодержащий компонент, характеризующийся тем, что названные углеродсодержащий компонент и золу разделяют в названной водно - угольной суспензии вдуванием в нее водяного пара.1. A method of coal enrichment, in which the coal feedstock and water are mixed to produce a water-coal suspension, the carbon-containing component of the coal raw material and ash are separated in the said water-coal suspension, and then the named carbon-containing component is isolated, characterized in that the said carbon-containing component and ash separated in the named water - coal suspension by blowing water vapor into it.
2. Способ по п.l, характеризующийся тем, что исходным угольным сырьем является природный уголь.2. The method according to p. 1, characterized in that the source of coal is natural coal.
3. Способ по п.l, характеризующийся тем, что исходным угольным сырьем является угольный шлам.3. The method according to claim 1, characterized in that the initial coal feed is coal slurry.
4. Способ по п.l, характеризующийся тем, что исходным угольным сырьем являются отходы углеобогащения. 4. The method according to p. 1, characterized in that the source of coal is waste coal.
5. Способ обогащения угля по п.l, характеризующийся тем, что водяной пар вдувают в водно-угольную суспензию в виде отдельных струй.5. The method of enrichment of coal according to claim 1, characterized in that the water vapor is blown into the water-coal suspension in the form of separate jets.
6. Способ обогащения угля по п.5, характеризующийся тем, что скорость водяного пара в каждой струе не превышает скорость звука.6. The method of coal preparation according to claim 5, characterized in that the speed of water vapor in each jet does not exceed the speed of sound.
7. Способ обогащения угля по п.l, характеризующийся тем, что исходное угольное сырье имеет размер частиц не более 300 мм.7. The method of coal preparation according to claim 1, characterized in that the initial coal feed has a particle size of not more than 300 mm.
8. Способ обогащения угля по любому из пп.l- 4 , характеризующийся тем, что исходное угольное сырье предварительно измельчают.8. The method of enrichment of coal according to any one of paragraphs l-4, characterized in that the feed coal is pre-crushed.
9. Способ обогащения угля по любому из п.l, характеризующийся тем, что расход водяного пара составляет не более 300 кг на 1 тонну исходного угольного сырья.9. The method of coal preparation according to any one of Claims 1, characterized in that the consumption of water vapor is not more than 300 kg per 1 ton of coal source material.
10. Способ обогащения угля по любому из п.l, характеризующийся тем, что водно - угольная суспензия содержит 0,5-3 масс, части воды на 1 масс, часть угля, а исходным угольным сырьем является энергетический уголь с размером частиц до 200 мм.10. The method of coal preparation according to any one of Claims 1, characterized in that the water-coal suspension contains 0.5-3 mass, part water per 1 mass, part coal, and the initial coal feed is steam coal with a particle size of up to 200 mm .
11. Способ обогащения угля по п. 1, характеризующийся тем, что водно - угольная суспензия содержит 1,0 - 8,0 масс, части воды на 1 масс, часть угля, а исходным угольным сырьем является коксующийся или спекающийся уголь с размером частиц не более 200 мм.11. The method of enrichment of coal according to claim 1, characterized in that the water - coal suspension contains 1.0 - 8.0 mass, part water per 1 mass, part coal, and the initial coal feed is coking or sintering coal with a particle size of not more than 200 mm.
12. Способ обогащения угля по п. 1, характеризующийся тем, что водно - угольная суспензия содержит 2,0-50,0 масс, части воды на 1 масс, часть угля, а исходное угольное сырье имеет зольность менее 80%.12. The method of coal enrichment under item 1, characterized in that the water - coal suspension contains 2.0-50.0 mass, part water per 1 mass, part coal, and the original coal feed has an ash content of less than 80%.
13. Способ обогащения угля по п.l, характеризующийся тем, что водно - угольная суспензия содержит 7,0-9,0 масс, частей воды на 1 масс, часть угля, а исходное угольное сырье имеет зольность менее 50%.13. The method of coal enrichment according to claim 1, characterized in that the water - coal suspension contains 7.0-9.0 mass, parts of water per 1 mass, part of coal, and the initial coal feed has an ash content of less than 50%.
14. Устройство для обогащения угля или угольного шлама, характеризующееся тем, что оно содержит рабочую камеру, снабженную входом и выходом, средство загрузки воды и угля в полость рабочей камеры, установленное на ее входе, и средство для разделения золы и воды, установленное на ее выходе, а также парогенератор, соединенный с рабочей камерой таким образом, что пар от парогенератора поступает в ее полость посредством установленных в ней сопел.14. A device for the enrichment of coal or coal sludge, characterized in that it contains a working chamber equipped with an inlet and outlet, means for loading water and coal into the cavity of the working chamber installed at its inlet, and means for separating ash and water mounted on it the outlet, as well as a steam generator connected to the working chamber in such a way that the steam from the steam generator enters its cavity by means of nozzles installed in it.
15. Устройство по п.14, характеризующееся тем, что рабочая камера выполнена в форме открытого контейнера, дно которого расположено под таким углом к горизонтали, чтобы водно-угольная суспензия перемещалась от входа рабочей камеры к ее выходу.15. The device according to 14, characterized in that the working chamber is made in the form of an open container, the bottom of which is located at such an angle to the horizontal that the water-coal suspension moves from the entrance of the working chamber to its exit.
16. Устройство по п. 15, характеризующееся тем, что рабочая камера выполнена в форме контейнера, снабженного шнеком.16. The device according to p. 15, characterized in that the working chamber is made in the form of a container equipped with a screw.
17. Устройство по п.14, характеризующееся тем, что рабочая камера выполнена в форме закрытого контейнера, дно которого расположено под таким углом к горизонтали, чтобы водно-угольная суспензия перемещалась от входа к выходу.17. The device according to 14, characterized in that the working chamber is made in the form of a closed container, the bottom of which is located at such an angle to the horizontal that the water-coal suspension moves from entrance to exit.
18. Устройство по п.17, характеризующееся тем, что рабочая камера выполнена в форме закрытого контейнера, снабженного шнеком. 18. The device according to 17, characterized in that the working chamber is made in the form of a closed container equipped with a screw.
19. Устройство по пп.14, характеризующееся тем, что сопла установлены в днище рабочей камеры. 19. The device according to PP.14, characterized in that the nozzle is installed in the bottom of the working chamber.
20. Устройство по п.14, характеризующееся тем, что сопла установлены в крышке рабочей камеры.20. The device according to 14, characterized in that the nozzle is installed in the lid of the working chamber.
21. Устройство по п.14, характеризующееся тем, что сопла установлены в боковых стенках рабочей камеры. 21. The device according to 14, characterized in that the nozzle is installed in the side walls of the working chamber.
22. Устройство по п.14, характеризующееся тем, что средство загрузки воды и угля выполнено в форме воронки.22. The device according to 14, characterized in that the means for loading water and coal is made in the form of a funnel.
23. Устройство по п.14, характеризующееся тем, что средством для разделения золы и воды является вибросито. 23. The device according to 14, characterized in that the means for separating ash and water is a vibrating screen.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2005/000419 WO2007021213A1 (en) | 2005-08-15 | 2005-08-15 | Coal dressing method and device for carrying out said method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2005/000419 WO2007021213A1 (en) | 2005-08-15 | 2005-08-15 | Coal dressing method and device for carrying out said method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2007021213A1 true WO2007021213A1 (en) | 2007-02-22 |
Family
ID=37757806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2005/000419 WO2007021213A1 (en) | 2005-08-15 | 2005-08-15 | Coal dressing method and device for carrying out said method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2007021213A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU854441A1 (en) * | 1977-06-20 | 1981-08-15 | Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии | Jigging machine |
| SU893889A1 (en) * | 1980-04-29 | 1981-12-30 | Украинский научно-исследовательский углехимический институт | Method of coal slime concentration |
| US4618346A (en) * | 1984-09-26 | 1986-10-21 | Resource Engineering Incorporated | Deashing process for coal |
| US5402894A (en) * | 1993-10-18 | 1995-04-04 | Chemical Dewatering Technology, Inc. | Coal conditioning process |
-
2005
- 2005-08-15 WO PCT/RU2005/000419 patent/WO2007021213A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU854441A1 (en) * | 1977-06-20 | 1981-08-15 | Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии | Jigging machine |
| SU893889A1 (en) * | 1980-04-29 | 1981-12-30 | Украинский научно-исследовательский углехимический институт | Method of coal slime concentration |
| US4618346A (en) * | 1984-09-26 | 1986-10-21 | Resource Engineering Incorporated | Deashing process for coal |
| US5402894A (en) * | 1993-10-18 | 1995-04-04 | Chemical Dewatering Technology, Inc. | Coal conditioning process |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2018282374B2 (en) | Cleaning and dewatering fine coal | |
| RU2693079C2 (en) | Flotation compartment of fine coal particles from ash-forming particles | |
| CA2524110C (en) | Bitumen recovery process for oil sand | |
| RU2163619C2 (en) | Method and apparatus for extraction of bitumen from tar sand particles (versions) | |
| US4783268A (en) | Microbubble flotation process for the separation of bitumen from an oil sands slurry | |
| US4110194A (en) | Process and apparatus for extracting bituminous oil from tar sands | |
| AU2022203563B2 (en) | Methods for separating and dewatering fine particles | |
| US20190338209A1 (en) | Methods for Separating and Dewatering Fine Particles | |
| US4968413A (en) | Process for beneficiating oil shale using froth flotation | |
| CA2659938C (en) | Silicates addition in bitumen froth treatment | |
| CA1146898A (en) | Recovery of bitumen from tar sands sludge using additional water | |
| CA1119106A (en) | Coal agglomeration by nonintensive mixing with hydrocarbons | |
| CA1138353A (en) | Recovery of coal from coal handling operations | |
| RU2264263C1 (en) | Method and device for enriching coal | |
| GB2143155A (en) | A method of separating fine coal particles from refuse | |
| CA1146103A (en) | Treatment of heterogeneous liquid materials | |
| US10184084B2 (en) | Oilsands processing using inline agitation and an inclined plate separator | |
| RU2739182C1 (en) | Coal benefication method | |
| RU2304467C2 (en) | Coal concentration method | |
| US20130220946A1 (en) | Foam drive system and method for dewatering filter cake | |
| WO2007021213A1 (en) | Coal dressing method and device for carrying out said method | |
| US11331676B2 (en) | Cleaning and dewatering fine coal | |
| GB2024250A (en) | Treatment of aqueous slurries of particulate material | |
| Shafeeq et al. | Application of froth flotation technique to reduce sulfur from Lakhra coal using froth flotation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 05851093 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |