DE2740548C2 - Verfahren zur Erhöhung der Ausbeute von oxidierter Kohle, die einer Schaumflotation unterworfen wird, und Behandlungsmittel für derartig« Kohle - Google Patents
Verfahren zur Erhöhung der Ausbeute von oxidierter Kohle, die einer Schaumflotation unterworfen wird, und Behandlungsmittel für derartig« KohleInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erhöhung der Ausbeute an oxidierter Kohle, bei dem
diese Kohle oder Kohleteilchen durch Schaumschwimmaufbereitung bzw. Schaumflotation konzentriert
wird bzw. werden, und auf das bei diesem Verfahren verwendete Behandlungsmittel.
Kohle wird in den USA und anderswo im allgemeinen aus zwei verschiedenen Lagerstättenarten gefördert.
Bei der ersten Lagerstättenart, welche zur Zeit von großer Bedeutung für die Gewinnung von Kohle ist,
wenn sie sich nahe an der Erdoberfläche befindet, wird die Kohle im sogenannten Tagebau gefördert und
werden die Kohleadern freigelegt. Während dieses Freilegens und vor dem tatsächlichen Gewinnen der
Kohle werden die Kohleoberflächenadern in einem erheblichen Grade einer Luftoxidation unterworfen,
was offensichtlich die Eigenschaften der Teilchen ändert, so daß die beim Konzentrieren durch Schaumflotation
erhaltenen Ergebnisse sich von denen unterscheiden, die beim Konzentrieren der Kohle von der
anderen Lagerstättenart erhalten werden, bei der die Kohle unter Tage im allgemeinen in einer Tiefe von
;"chr als 30 ϊτϊ unter der Erdoberfläche ahgebant wird
Kohlenstoff
Wasserstoff
Stickstoff
Sauerstoff
Wasserstoff
Stickstoff
Sauerstoff
77,9-88,3%
4,2- 5,7%
1,0- 1,7%
5,2-16,2%
4,2- 5,7%
1,0- 1,7%
5,2-16,2%
Der nachteilige Effekt einer Sauerstoffzunahme in Kohle ist von mehreren Autoren angegeben worden,
wie z. B. S. C. Sun, Coal Preparation, Teil 3 »Froth Flotation«, Seite 10—67: »Die Nichtflotationsfähigkeit
von sauerstoff- und mineralhaltigem Material wird durch nichtflotationsfähige Braunkohle und Tierkohle
gezeigt. Der nachteilige Effekt von Sauerstoff auf die Flotationsfähigkeit von Kohlen und Koks ist beschrieben
worden...«
Es wird ferner festgestellt, daß Kohle in Luft leicht oxidiert wird und dieser Prozeß manchmal auch eine
spontane Verbrennung in der Kohle verursacht und zu einer Verwitterung oder einem Verlust von Wärmewert
und Verkokungswert während der Lagerung im Freien führt.
Wie bekannt ist, ist die Flotation ein Verfahren zur Trennung von fein zerteilten Mineralien, wie z. B.
Kohleteilchen, von begleitendem Abraum oder der Gangart aufgrund der Affinität der Teilchen für
Luftblasen, und stellt die Flotation eine Methode zum Konzentrieren von Kohleteilchen dar. Beim Flotationsprozeß wird ein hydrophober Überzug auf den Teilchen
gebildet, der wie eine Brücke wirkt, so daß die Teilchen
an den Luftblasen haften und schwimmen bzw. fortgetragen werden können, während die Luftblasen
normalerweise nicin an einer reinen Mineraloberfläche, wie z. B. Kohle, haften.
Bei der Schaumflotation von Kohle wird ein Schaum durch Eintragen von Luft in eine sogenannte Pulpe
gebildet, die die unreinen feinteiligen Kohleteilchen sowie schaummittelhaltiges Wasser enthalten. Die
Abtrennung von Kohle von dem Rest der Gangart mittels Schaumflotation hängt von der relativen
Benetzbarkeit der Oberflächen und dem Kontaktwinkel ab, der derjenige Winkel ist, der durch die Grenzfläche
von festem Material und Luftblase gebildet wird.
Bei der Entwicklung der Flotation bis zum jetzigen Zeitpunkt sind drei allgemeine Reagenzienklassen
benutzt worden:
(1) Kollektoren oder Promotoren,
(2) Modifizierungsmittel und
(3) Schäumer.
Die Kollektoren können aus solchen Verbindungen, wie z. B. primären Aminen, quarternären Ammoniumsalzen,
Xanthaten, Fettsäureseifen, Alkylsulfaten u. a. gewählt werden. Eine typische Aufstellung von im
Handel erhältlichen Kollektoren findet sich in K i r Ic —
O t h m e r, Encyclopedia of Chemical Technology, II,
Volumen 9, Seite 384, Tabelle 2.
Modifiziermittel sind solche Reguliermittel wie pH-Wert-Regier, Aktivatoren, Drücker, Dispergiermittel
und Flockungsmittel.
Ein Schäumer wird benutzt, um einen stabilen Flotationsschaum zu bilden, der beständig genug ist, um
die Kohleabtrennung zu erleichtern, aber nicht so beständig ist, daß er nicht gebrochen werden kann, so
daß eine nachfolgende Behandlung möglich ist
Beispiele für üblicherweise benutzte Schäumer sind Kiefernnadelöl, Kreosot, Kresylsäure und Alkohole, wie
z. B. 4-Methyl-2-pentanol. Alkoholschäumer werden bei
der Erfindung bevorzugt, und zu weiteren Alkoholen gehören z. B. Amyl- und Butylalkohole, Terpineol und
Kreosole. Ein weiterer bevorzugter Alkohol ist Methylisabutylcarbinol (MIBC), das ein aliphatischer
Alkohol ist und als Schäumer allgemein verwendet wird.
Die Behandlungsmittel der Erfindung, die wasserlösliche Polyacrylate sind, sind als Promotoren und
Schaumbildungshilfsmittel geeignet.
A. Verwendung von wasserlöslichen Polymerisaten
Nach der US-Patentschrift 27 40 522 werden wasserlösliche
Polymerisate in Mengen von 0,0045 kg/Tonne bis 0,454 kg/Tonne benutzt, wobei die bevorzugte
Menge 0,045 kg/Tonne bis 0,09 kg/Tonne ist. Das dortige Beispiel 16 (Spalte 7) zeigt die Flotation von
feinen Pennsylvania-Anthracitkohleteilchen, die mit 0,09 kg Natriumsalz von hydrolysiertem Polyacrylnitril
je Tonne behandelt worden sind, um ein stärkeres Konzentrat zu bilden. In dem zweiten Teil des Beispiels
wenden 0,23 kg Polymerisat je Tonne verwendet. Diese Patentschrift scheint der britischen Patentschrift
7 49 213 zu entsprechen.
B. Konzentration von Kohle durch Flotation
(US-Patentschrift 36 96 923)
(US-Patentschrift 36 96 923)
Keine dieser Patentschriften befaßt sich mit den Problemen, die bei dem Versuch gegeben sind, die
Flotationskonzentration bei oxidierter Kohle anzuwenden.
Es wurde festgestellt, daß bei dem Versuch, oxidierte Kohle der Flotation zu unterwerfen, ernste Probleme
durch Anstauen und Verstopfen der Vorrichtung entstanden und unbefriedigende Ausbeuten erhalten
wurden, und zwar auch dann, wenn ein Hauptgemisch von unter Tage abgebauter Kohle mit im Tagebau
gewonnener Kohle gemischt wurde, so daß in dem Gemisch 80% unter Tage abgebaute Kohle enthalten
waren.
Die Erfindung schlägt ein Verfahren zur Erhöhung der Ausbeute von oxidierter Kohle, die einer Konzentrationsbehandlung
durch Schaumflotation unterworfen wird, vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als
Flotationspromotor eine invertierbare Wasser-in-öl-Emulsion
von Natriumpolyacrylat in einer Dosierung von 0,007 bis 0,227 kg trockenes Natriumpolyacrylat je
Tonne trockne Kohle verwendet
Die Erfindung schlägt außerdem ein Behandlungsmittel für oxidierte Kohle, die einer Konzentrationsbehand-
> lung durch Schaumflotation unterworfen wird, vor, das
dadurch gekennzeichnet ist daß es eine invertierbare Wasser-in-öl-Emulsion von Natriumpolyacrylat in einer
Dosierung von 0,007 bis 0,227 kg trocknes Natriumpolyacrylat je Tonne trockne Kohle enthält und die folgende
ίο Zusammensetzung Zusammensetzung hat:
a) 5 bis 50% einer aliphatischen Kohlenwasserstoffflüssigkeit, bezogen auf das Gewicht der Emulsion,
b) 70 bis 95% einer wäßrigen Phase, die aus Wasser und 10 bis 50% fein verteilten Teilchen aus
ij wasserlöslichem Natriumpolyacrylat besteht, jeweils
bezogen auf das Gewicht der Emulsion,
c) etwa 0,25 bis 10 Gew.-% hydrophobes oberflächenaktives
Mittel, das die Emulsion zu stabilisieren vermag.
Das Behandlungsmittel der Erfindung kann als Promotor oder Schäumer definiert werden und ist ein
Latex oder eine Wasser-in-Öl-Emulsion eines wasserlöslichen
anionischen linearen Additionspolymerisats aus einer polymerisierbaren äthylenisch ungesättigten
r> Verbindung mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 100 000 bis 1000 000 oder höher und einem
bevorzugten Molekulargewicht von etwa ι 000 000 oder höher.
Ein speziell bevorzugter Promotor oder bevorzugtes
κι Schaumbildungshilfsmittel ist Natriumpolyacrylat Die
Dosierung von diesem letzteren Behandlungsmittel liegt in dem Bereich von 0,023 bis 0,68 kg Natriumpolyacrylatlatex
je Tonne trockene Kohle (0,007 bis 0,227 kg trockenes Natriumpolyacrylat je Tonne trockne Kohle),
Γ) und dieses Behandlungsmittel wird in bequemer Weise
in Form einer 0,5 bis 2%igen Lösung verwendet Die Benutzung des Behandlungsmittels führt zu einer
64,6%igen Kohlegewinnung gegenüber einer 16,4%igen Gewinnung bei Verwendung des trocknen
t" Polymerisatpräzipitats aus Natriumpolyacrylat Beim
Vergleich der nachfolgenden Beispiele 1 und 2 wird festgestellt, daß die prozentuale Gewinnung bei
Verwendung von Polyacrylat in Emulsionsform 64,6% betrug gegenüber der prozentualen Gewinnung einer in
·»> Lösung benutzten niedrigeren Form von Natriumpolyacrylat
von 20 bis 30%.
Beidem Verfahren der Erfindung können zusammen mit dem anionischen Natriumpolyacrylat tuch kleinere
prozentuale Mengen von nichtionischem Natriumpoly-
■>o acrylamid in Form eines Gemischs oder Copolymerisate
verwendet werden, in dem der Prozentgehalt an Polyacrylamid bis herauf zu 25% des Gesamtmaterials
ausmacht Ein solcher Zusatz von Polyacrylamid modifiziert nicht den basischen anionischen Charakter
vi der Polymerisats, was ein erforderliches Kriterium ist.
Die Gewinnung von oxidierter Kohle unter Verwendung der Polyacrylatlatexemulsion (öl-in-Wasser) wird
in der Tabelle I gezeigt.
Flotation oxidierter Kohle unter Verwendung von Latexpolymerisaten
l'iiiniolor
1) Natriumpolyacrylatlatexemulsion
2) Natriumpolyacrylat, trocken
2a) Natriumpolyacrylat, trocken
2a) Natriumpolyacrylat, trocken
Dosierung | (kg/Tonne) | Wo Kohle- |
effektive | dem Latex | gewinnung |
äquivalente | 64,6 | |
0,136 | 0,136 | 16,4 |
0,045 | 0,136 | 36,6 |
0,454 | 1,36 | |
I-'ortsel/un»
Promotor
3) Αζο-bis-isobutyronitril
3a) Αζο-bis-isobutyronitril
3a) Αζο-bis-isobutyronitril
4) Sorbitanmonooleat (SPAN 80, ICI)
4a) Sorbitanmonooleat (SPAN 80, ICI)
4a) Sorbitanmonooleat (SPAN 80, ICI)
Gemäß der vorstehenden Tabelle 1 ergab der Promotor Nr. 1 eine 64,6%ige Kohlegewinnung. Der
Tabelle 1 ist die Wirkung der natriumpolyacrylathaltigen Latexemulsion und der Bestandteile 3 und 4 zu
entnehmen. Der jeweilige Effekt des trocknen Präzipi-
Dosierung | (kg/Tonne) | % Kohle |
effektive | dem Latex | gewinnung |
äquivalente | 37,3 | |
0,0027 | 0,136 | 34,5 |
0,027 | U6 | 20,1 |
0,003 | 0,136 | 32,2 |
0,030 | 1,36 | |
15 tats 2 mit einer Gewinnung von 16,4 und 36,6% Kohle, je
nach der Konzentration, ist ebenfalls zu ersehen. Außerdem werden die Effekte des Azoinitiators und des
Emulgators (Sorbitanmonooleat) angegeben.
Vergleichende Aktivität des Promotors mit Latexpolymerisaten
Versuch | Schäumer | Dosierung | Promotor | Dosierung | % Ge |
Nr. | winnung*) | ||||
(kg/Tonne) | (kg/Tonne) | ||||
1 | MIBC**) | 0,091 | LOPS***) | 0 | 0 |
2 | desgl. | 0,091 | desgl. | 0,050 | 2,6 |
3 | desgl. | 0,091 | desgl. | 0,123 | 3,0 |
4 | desgl. | 0,091 | desgl. | 0,218 | 6,3 |
5 | desgl. | 0,091 | desgl. | 0,336 | 10,6 |
6 | desgl. | 0,091 | Φ Φ Brennöl | 0,363 | 44,9 |
7 | desgl. | 0,091 | desgl. | 0,227 | 18,7 |
8 | desgl. | 0,091 | desgl. | 0,136 | 7,0 |
9 | desgl. | 0,091 | Latexpolymerisat A 2 | 0,091 | 10,7 |
10 | desgl. | 0,091 | desgl. | 0,136 | 15.1 |
11 | desgl. | 0,091 | desgl. | 0,182 | 18,0 |
12 | desgl. | 0,091 | Latexpolymerisat 2 | I 0,136 | 40,9 |
+ Brennöl | 1 0,227 |
*) % Gewinnung bezieht sich auf Gesamtfeststoffe, nicht auf die tatsächliche Kohle im schwimmenden
Material.
**) Methylisobutylcarbinol.
Paraffinlösungsmittel geringen Geruchs.
Kohle: Oxidierte Kohle von King Broellton Coal Company. Polymerisat A 2 stammt von dem nachfolgend beschriebenen Ausgangsmaterial A her.
Kohle: Oxidierte Kohle von King Broellton Coal Company. Polymerisat A 2 stammt von dem nachfolgend beschriebenen Ausgangsmaterial A her.
Unter Bezugnahme auf die Versuche 2 (unter Verwendung von LOPS) und 11 (unter Verwendung des
Latexemulsionspolymerisats) und Berücksichtigung, daß die LOPS-Menge in dem AusgarKsmaterial in dem
Bereich von 20 bis 30% liegt, wird darauf hingewiesen, daß die sich in % Kohlegewinnung zeigende Aktivität
deutlich von 2,6 auf 18,0 steigt. Bei den Versuchen 3 und
8 zeigen ebenfalls die Ergebnisse r"r die prozentuale
Kohlegewinnung, daß eine ähnliche Aktivität N <
Verwendung von LOPS und Φ Φ Bn lnöl besteht.
Die Herstellung des Wasser-in-ÖI-Latex aus Monomeren,
die Polymerisation derselbe:-! zu einer Wasstrin-Öl-Fmulsion
und die nachfolgende Inversion zu ein«.. Öl-in-Wasser-Emulsion beim Gebrauch wird in einer
oder mehreren der nachfolgenden Patentschriften beschrieben:
US-Patentschrift 39 97 429, 36 24 019, 37 34 873 und 38 26 771.
Ein monomercs Ausgangsmaterul, das zum Schäumen
oxidierter K hie geeignet ist, Int eine Zusammensetzung
Zusammensetzung wie folgt:
Acrylsäureeis (acid acrylic glacial) | 20,9 |
Paraffinlösungsmittel geringen | |
Geruchs (LOPS) | 19.3 |
Sorbitanmonooleat (SPAN 80, ICI) | 1,0 |
Αζο-bis-isobutyronitril (Katalysator) | 0,3 |
Espesol 3-E (ein flüssiges aroma | |
tisches Kohlenwasserstoff gemisch, | |
Charter Internatitr.al) | 8,5 |
Polyisobutylen (StaL ilisator) | 0,27 |
Aluminiumtristearat (Stabilisator) | 0,0002 |
Wasser
Ätznatron (50%)
Ätznatron (50%)
27,0
23,0
23,0
Das polymerisierie Natriumpolyacrylat kann durch
Polymerisation z. B. aus der vorstehenden Formulierung nach den Lehren der US-Patentschrift 32 84 393 unter
Benutzung eines Katalysators vom Ireiradikalischen Typ gebildet werden.
Eine typische Wasser-in-öl-Polymerisatemulsion enthält
1) 10bis50Gew.-% Natriumpolyacrylat,
2) 5 bis 50 Gew,-% (der Emulsion) einer aliphatischen Kohlenwasserstoffflüssigkeit,
3) 70 bis 95 Gew.-% (der Emulsion) einer aus Wasser und Polyacrylat bestehenden wäßrigen Phase
(Stufe 1),
4) etwa 0.25 bis 10,0 Gew.-% hydrophobe oberflächenaktive
Mittel, die eine stabile Emulsion von den Monomeren zu bilden vermögen (z. B.
alkylierte Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Toluol und Xylol).
Die vorstehend angegebene Formulieiurig ist nicht
splbstir,vertiertncl, doch werden viele !nvertierungstechniken
in der US-Patentschrift 36 24 019 in der Spa'.ic 3, Zeilen 49 bis 57 angegeben. Das Vorhandensein
irgendeines Materials aus der Gruppe von Aktivatoren führt zu einer Emulsion, die selbstinvcrtie
rend ist. Solche Aktivatoren können aus den folgenden Materialien gewählt werden:
1) Surfonic N-95 (Jefferson Chemical Co.), ein Nonylpheno! mit 10 Mo! Äthylenoxid, \ -,
2) Triton N-101 (Rohm & Haas), Nonylphenoxypolyäthoxyäthanol,
3) Makon 10 (Stephan Chemical Co.), Alkylphenoxypolyoxyäthylenäthanol,
4) Igepal CO 630 (GAF), Nonylphenoxypoiy(äthylen- :u
oxy)äthanol.
In dem vorliegenden Fall kann der Aktivator in ein gesondertes Vehiculum mit Wasser gebracht werden.
Andererseits kann ein Aktivator später der polymerisierten Formulierung zugegeben werden, um diese 2>
selbst-invertierend zu machen. Eine Erklärung für die Wirkung der Inversionstechnik ist, daß ein normaler
Latex im allgemeinen zu Wasser gegeben wird, das ein hydrophiles oberflächenaktives Mittel, wie z. B. Surfonic
N 95, enthält, wodurch bewirkt wird, daß die Emulsion jo
invertiert, und ermöglicht wird, daß das zuvor in der diskontinuierlichen Phase befindliche Polymerisat in die
kontinuierliche Phase der Wasser-in-Öl-Emulsion übergeht.
Dieses erlaubt natürlich, das Polymerisat zu lösen. Bei selbstinvertierenden Emulsionen wird die gleiche π
ursprüngliche Emulsion sorgfältig so eingestellt, daß bei Zugabe von Wasser die Emulsion invertiert, wodurch
sich das Polymerisat lösen kann.
Eine Natriumpolyacrylatlatexemulsion wurde in die
Flotationszellenbeschickung eingeführt, die oxidierte Kohle mit sich führte. Der Latex förderte die Flotation
von feiner Kohle und führte zu einer Erhöhung der Gewinnung von Feinkohle mit einem Gewinnungsgrad 4-,
von bis herauf zu einschließlich 64%. Dieser Promotor aus der Natriumpolyacrylatlatexemulsion für Kohle
ergab so effektiv eine verbesserte Ausbeute von oxidierter Kohle. Beim praktischen Einsatz variierten
die Dosierungsraten von der Natriumpolyacrylatlatexemulsion von etwa 0,136 bis 0,681 kg Natriumpolyacrylatlatex
je Tonne trockne Kohlenbeschickung für den Flotationskreislauf. Der Latex wurde gemeinsam mit
einem Schäumer vom Typ eines geradkettigen C6- bis CirAlkohols verwendet. Die Dosierung des Alkoholschäumers
betrug etwa 0,068 kg/Tonne trockne Kohlenbeschickung. Der Schäumer wurde normalerweise
der oberen Kammer der Flotationszelle zugeführt.
60
(Vergleichsbeispiel unter Verwendung von Polyacrylatlösung)
Im Jahre 1976 wurde eine Kohleflotationsprornotor-Bewertung
unter Verwendung von Natriumpolyacrylat an einer östlichen US-Kohleverarbeitungsanlage vorgenommen.
Diese Anlage besaß sowohl unter Tage gewonnene Kohle als auch oxidierte im Tagebau
gewonnene Kohle. Aufgrund der Schwierigkeit, oxidierte Kohle in einem Schäumer-Tiäger in wirksamer
Weise schwimmen iu lasspn. mußte ein Gemisch von
diesen Kohlearten als Beschickung verwendet werden, bei dem der oxidierte Bestandteil nur IO bis 20% der
Gesamtbeschickung ausmachte. Die Hauptschwierigkeii
bei der Verarbeitung oxidierter Kohle ist, daß in den geschlossenen horizontalen Schaummassen der
größere Teil der oxidierten Kohle (mit einer Teilchengröße von ungefähr 0,15 χ 0,6 mm) nicht leicht
sü.winiim und dementsprechend der größte Teil von
oxidierten Kohleteilchen in dem Schaum sehr fein ist. Wenn dieser Schaum Vakuumscheibenfiltern zugeführt
wird, auf denen die reine Kohle gewonnen wird, verschließt bzw. passiert ein hoher Anteil der oxidierter.
Kohle mit Teilchengrößen von 0 χ 0,15 mm die Filter und verringert die Filterkuchendicke und die endgültige
Ausbeute. Diese Situation führt außerdem zu einer wesentlichen Erhöhung des Filterüberlaufs, der einem
Fiitersammelbecken zugeführt wird. Wenn die Beschikkung von oxidierter Kohle auf etwa 20% der
Gesamtbeschickung der Anlage für etwa eine Stunde gesteigert wird, führt die dadurch bedingte Verringerung
der Vakuumfilterleistungsfähigkeit zu einer Oberfüllung des Filtersammelbeckens bis zu einem Punkt, an
dem die Beschickung auf den Boden der Anlage überfließt. Dieser Zustand wird durch die physikalische
Natur des Schaums weiter verschärft. Wenn die Beschickung von oxidierter Kohle groß ist, werden die
Schwimmblasen groß und äußerst stabil, was zu einer schaumigen Masse mit einem solchen Zusammenhalt
führt, daß sie auf der Oberfläche des Filtrationsgefäßes unversehrt bleibt. Schließlich fließt diese Masse auf den
Fußboden der Anlage ab, wenn das Filtersammelbecken bis zum Überfließen gefüllt ist. In dieser Situation muß
die Anlage so betrieben werden, daß die oxidierte Kohle verringert oder völlig weggelassen wird, bis die
Filterleistung verbessert werden kann, und zwar durch Verwendung einer Gesamtbeschickung, die zu 90 bis
100% aus unter Tage geförderter Kohle besteht. Ziemlich häufig ist die obenerwähnte Störung so ernst,
daß die gesamte Kohlebeschickung der Anlage vollständig abgesetzt werden muß, bis sich die
Filterbetriebsfähigkeit normalisiert hat.
Eine weitere Schwierigkeit beruht auf dem geringen Einsatzgrad für oxidierte Kohle; die Anlage führt alle 5
bis 6 Stunden das Material aus unter Tage geförderter Kohle ab. Das macht erforderlich, daß die Anlage
stillgelegt wird, bis genügend unter Tage geförderte Kohle für eine weitere 5- bis 6stündige Betriebsdauer
zur Verfügung steht. Diese Betriebsunterbrechung dauert typischerweise 2 bis 4 Stunden.
Natriumpolyacrylat wurde dem Aufschlämmungstrog vor der Verteilungskammer zugegeben, welche die 9
Flotationsbetten beschickte. Die Beschickungsaufschlämmung aus einem Material mit einer Teilchengröße
unter 0,589 mm (-28 mesh-Material) kam von einer Reihe von Siebbetten her, die alle in den
gemeinsamen Trog entleert wurden. Das Natriumpolyacrylat wurde an dem Punkt hoher Turbulenz
zugegeben. Die behandelte Beschickungsaufschlämmung tropfte durch die Schwerkraft in die Verteilerkammer,
die ebenfalls hohe Turbulenz zeigte.
Schlußfolgerungen
Der Tabelle 3 ist zu entnehmen, daß die Probe 2 gegenüber der Probe 1 eine 23,5%ige Zunahme in der
Ausbeute an festen Substanzen bei der Flotation ergibt
wenn das Natriumpolyacryla! mit einer Dosierung von
0.034 bis 0,040 kg je Tonne Kohle verwendet wurde. Das Verfahren in der Kohleanlage wurde unter Verwendung
eines normalen Kollektors und Schäumers durchgeführt, und die Verfahrcnsniethode entsprach der in der
US-Patentschrift 36 96 923 beschriebenen Methode. Kin nachfolgender Vergleich der Probe 2 mit der Probe 4
ergab keinen Unterschied hinsichtlich der prozentualen Gewinnung von Festsubstanzen. Jedoch ist die prozen
tuale Gesamtbeschickung von Festsubstanzen bei der Probe 4 höher und ist mehr Asche in der Beschickung
bei der Probe 5 als bei der Probe 4 enthalten. Es wird
darauf hingewiesen, daß beim Betrieb zur Erzielung der Ergebnisse mit der Probe 5 vor Erhalt dieser Ergebnisse
stärkere Störungen bei der Anlage auftraten, und zwar dadurch, daß die maximale Menge des schwimmenden
Materials und die Filterleistungsfähigkeit nicht aufrechterhalten werden konnten. Weitere nicht in der
Tabelle 3 enthaltene Beispiele ergaben, daß die Zunahme der Ausbeute von den schwimmenden
Festsubstanzen von etwa 20 bis 30% oder 23 bis 30% variierte.
Zusammenfassung von Ergebnissen mit gemischten Proben
Probe Schäumer- Natriumpoly- Beschickung dosierung acrylat-
Dosierung Festsub- Kohle Asche
stanzen
kg/Tonne kg/Tonne % % %
Nr. 1 0,018 - 6,46 84,05 15,95
Nr. 2 0,018 0,034-0,040 6,31 83,62 16,38
Nr. 3 Nicht benutzt wegen Stillegung der Anlage
Nr. 4 0,054 - 7,81 84,87 15,13
Nr. 5 0,045 0,015 6,26 83,23 16,77
Schwimmendes Material | Kohle % |
Asche % |
Rückstände | Kohle 1Vo |
Asche % |
Festsub stanzen % |
94,88 94,45 |
5,12 5,55 |
Festsub stanzen % |
42,99 41,29 |
57,01 58,71 |
24.37 30,10 |
94,18 93,21 |
5,82 6,79 |
1,21 1,31 |
44,00 35,66 |
56,00 64,34 |
25,89 23,99 |
1,35 1,17 |
Claims (5)
1. Verfahren zur Erhöhung der Ausbeute von oxidierter Kohle, die einer Konzentrationsbehandlung
durch Schaumflotation unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man als Flotationspromotor eine invertierbare Wasser-in-ÖI-Emulsion
von Natriumpolyacrylat in einer Dosierung von 0,007 bis 0,227 kg trocknes Natriumpolyacrylat
je Tonne trockne Kohle verwendet
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasser-in-ÖI-Emulsion Natriumpolyacrylat,
ein paraffinisches Lösungsmittel, einen Wasser-in-öl-Emulgator, einen öl-in-Wasser-Aktivator
und eine kleine Menge Stabilisatoren enthält
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den öl-in-Wasser-Aktivator
gesondert zusetzt
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasser-in-öl-Natriumpolyacrylat-Emulsion
beim Gebrauch und Kontakt mit Wasser in eine Öl-in-Wasser-Emulsion invertiert.
5. Behandlungsmittel für oxidierte Kohle, die einer Schaumflotation unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß es eine invertierbare Wasser-in-ÖI-Emulsion von Natriumpolyacrylat in einer Dosierung
von 0,007 bis 0,227 kg trocknes Natriumpolyacrylat je Tonne trockene Kohle enthält und die
folgende Zusammensetzung hat:
a) 5 bis 50% einer aliphatischen Kohlenwasserstoffflüssigkeit, bezogen auf das Gewicht der
Emulsion,
b) 70 bis 95% einer wäßrigen Phase, die aus Wasser und 10 bis 50% fein verteilten Teilchen
aus wasserlöslichem Natriumpolyacrylat besteht, jeweils bezogen auf das Gewicht der
Emulsion,
c) etwa 0,25 bis 10 Gew.-% hydrophobes oberflächenaktives
Mittel, das die Emulsion zu stabilisieren vermag.
und wobei eine geringe Oxidation stattrindet wie in den Anthracitgruben von Pennsylvania und West Virginia.
Unter dem hier benutzten Ausdruck »oxidierte Kohle« ist irgendeine Art von verwitterter Kohle zu
verstehen, wie z. B. im Tagebau gewonnene Kohle oder unter Tage gewonnene Kohle, bei der eine l%ige oder
höhere Zunahme des Sauerstoffgehalts aufgrund von Verwitterung, Lagerung in Form von Kippen, langer
Lagerdauer usw. gegeben ist Die unterschiedlichen Verwitterur.gsgrade bei Kohleschichten schwanken,
was den Sauerstoffgehalt anbetrifft, sehr stark, und die nachfolgenden Analysenwerte, die mit Karaganda-Kohlen
(russischen Kohlen) erhalten wurden, werden von A. A. Agroskin, Chemistry and Technology of Coal,
1961, Seite 33 (übersetzt von dem Israel Program für Scientific Translations 1966) angegeben:
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