DE2935576A1

DE2935576A1 - Verfahren und anlage zur entwaesserung von kohle-flotationskonzentrat.

Info

Publication number: DE2935576A1
Application number: DE19792935576
Authority: DE
Inventors: Ulrich von 4200 Oberhausen Essen; Herbert Dipl.-Ing. 4307 Kettwig Schiele; Ludwig Dr.-Ing. 4330 Mülheim Schlebusch; Etienne Schouterden; Carlos Houthalen Straggier; Frans Van de Mosselaer
Original assignee: Siteg Siebtechnik GmbH; Siebtechnik GmbH
Current assignee: Siteg Siebtechnik GmbH; Siebtechnik GmbH
Priority date: 1979-09-03
Filing date: 1979-09-03
Publication date: 1981-03-19

Description

Verfahren und Anlage zur Entwässerung von Kohle-Flotations-
konzentrat Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entwässerung von Kohle-Flotationskonzentrat, das zusammen mit hinter der Flotationsstufe zugeführtem öl in einer Entwässerungs-Zentrifuge entwässert wird.
Mit dem seit langem bekannten Sortier-Verfahren der Flotation werden bei der Aufbereitung von Kohlenschlämmen mit Teilchengrößen von kleiner als o,7 mm aschereiche Produkte (Berge) von aschearmen Produkten (Kohle-Konzentrat) getrennt. An diese Flotation- bzw. Sortierstufe schließt sich üblicherweise eine mechanische Entwässerungsstufe mit Filtern oder Zentrifugen an.
Man ist bestrebt, auf mechanische Weise möglichst geringe Endfeuchten im Konzentrat zu erreichen, um einerseits bei Verwendung als Kokskohlen-Mis chkomponente bestimmte Feuchte-Grenzwerte in der Kokskohlenqualitat nicht zu überschreiten, und um andererseits bei Verwendung als Kraftwerkskohlen-Mischkomponente den Heizwert der Mischung zu steigern.
Besondere Schwierigkeiten bei der Entwässerung bereiten die feinsten Teilchen, d.h. Teilchen kleiner als ca. o,ol mm.
da sie den Filterwiderstand des Konzentrates beträchtlich erhöhen. Gerade diese Feinstteilchen sind sehr aschereich und damit hydrophil, d.h. sie geben ihre Oberflächenfeuchte nur unter Anwendung starker Entwässerungskräfte ab.
Bei den bisher bekannten Entwässerungsverfahren mit Zentrifugen gibt es im wesentlichen zwei Systeme. Gemaß dem einen System wird das Flotationskonzentrat zunächst in einer filtrierenden Zentrifuge (z.B. Schub- oder Siebschneckenzentrifuge) verarbeitet, deren Filtrat bzw. Zentrifugat mit den Feinstteilchen sodann in einer sedimentierenden Zentrifuge (Dekanter) entwässert wird.
Gemäß dem anderen System, welches im wesentlichen den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildet, wird zuerst ein Dekanter eingesetzt, dessen vorentwässerter Feststoff in einer Filtrations-Zentrifuge nachentwässert wird.
Das Zentrifugat bzw. Filtrat des Dekanters soll dabei entweder weitgehend feststoff-frei sein, wenn es als Waschwasser weiterverwendet werden soll, oder es soll möglichst aschereich sein, was mit Zugabe von Öl in den Dekantarzulauf erreicht wird. Dieses Zentrifugat wird üblicherweise dem Bergewasser aus der Flotation beigemengt.
Ein fast feststoff-freies Zentrifugat erreicht man durch Zugabe einer angemessenen Menge Flockungsmittel oder dadurch, daß die Durchsatzrate pro Dekanter relativ gering gehalten wird.
Um den maschinellen Einsatz möglichst gering zu halten und auch aus Wirtschaftlichkeitsgründen müssen Betriebs-Zentrifugen jedoch mit hohen Massendurchsätzen arbeiten, woraus infolge der großen Strömungsgeschwindigkeiten in der Sedimentationszone ein hoher Feststoffgehalt im Filtrat oder ein hoher spezifischer Flockungsmittel- oder Ölverbrauch resultiert.
Bei der Nachbehandlung feststoffreicher Zentrifugate ist es bereits bekannt, durch Ölzusatz die Kohlepartikel mit Öl zu überziehen (sogenanntes Olifloc-Verfahren), wobei die Asche mittels eines Sieb entfernt und das Konzentrat auf Zentrifugen oder Filtern weiter entwässert wird. Dieses Verfahren arbeitet mit einem relativ hohen Ölverbauch, der üblicherweise über 5 Gewichtsprozent (bezogen auf den Feststoffanteil) liegt.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, die bei den hohen Massendurchsätzen entstehenden Kohleverlusten in Deponien (Teichen) abzulagern. Diese Möglichkeit verbietet sich jedoch aus Platz- und Kostengründen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein demgegenüber verbessertes Verfahren zur Entwässerung von Kohle-Flotationskonzentrat zu schaffen, das zusammen mit hinter der Flotationsstufe zugeführtem Öl in einer Entwässerungs-Zentrifuge entwässert wird. Dabei geht es insbesondere darum, eine Soglichkeit zu schaffen, im Bereich der Entwässerungs-Zentrifuge mit großen Strömungsgeschwindigkeiten bei verringertem ö1-verbrauch arbeiten zu können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß man dem Kohle-Flotationskonzentrat, bezogen auf den Feststoffanteil, bis zu o,3 Gewichtsprozent öl zumischt und die im Zentrifugat der Entwässerungs-Zentrifuge enthaltenen Feststoffe in einer zweiten Flotationsstufe sortiert und anschließend eindickt. Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, daß in der Entwässerungszentrifuge bzw. im Dekanter eine weitaus geringere ölmenge ( o,3 %) als üblich ( 1,5 t) de-r Originalsuspension bzw. dem Kohle-Flotationskonzentrat zugemis cht wird, und zwar unter bewußter Inkaufnahme einer unvollständigen Agglomeration bzw. Sedimentation der feinsten Kohleteilchen im Bereich der Entwässerungs-Zentrifuge.
Der relativ hohe Feststoffgehalt im Filtrat bzw.
Zentrifugat (ca. 30 - 60 g/l) wird einer zweiten Flotationsstufe üblicher Ausführungs- und Arbeitsweise zugeführt, indem man entweder weitere Flotations reagenzien zuführt oder dieses aber vorzugsweise unterläßt, da die in der ersten Flotationsstufe beigemischten Flotationsmittel bzw.
Reagenzien in der zweiten Flotationsstufe noch eine überraschend gute Sortierwirkung auf die ultrafeinen Feststoffe ausüben.
Das Konzentrat der zweiten Flotationsstufe kann erfindungsgemäß auf verschiedene Art und Weise weiterentwässert werden, wie es an Hand der beiliegenden Zeichnung in Form eines Fließschemas dargestellt ist.
Das aufzubereitende Kohleteilchen-Bergeteilchen-Gemisch wird einer für eine Kohlen-Flotation geeigneten Flotationsstufe 1 durch eine Leitung 2 zugeführt. Der Flotationsstufe 1 werden außerdem die üblichen Zusatz- oder Flotationsmittel bzw. -reagenLzien zugefiDr'c. Während die Berge durch die Leitung 3 abgeführt werden, gelangt das Kohle-Flotationskonzentrat durch eine Leitung 4 kn eine Entwässerungszentrifuge bzw. einen Dekanter 5. Dem Kohle-Flotationskonzentrat wird vor oder innerhalb der Entwässerungszentrifuge 5 aus einem ölbehälter 6 öl, insbesondere leichtes Heizöl oder auch Altöl, zugemischt, und zwar in einer Menge von o,o5 bis 0,3 Gewichtsprozent, bezogen auf den FeststoffEantei3L. Der ölzusatz und die Betriebsweise der Entwässerungs-Zentrifuge sind derart, daß das die Entwässerungs-Zentrifuge verlassende Konzentrat bzw. Filtrat einen relativ hohen Feststoffgehalt hat von ca. 30 bis 60 g/l hat. Diese Filtrat bzw.
Konzentrat wird durch die Leitung 7 einer zweiten, für die Kohle flotation geeigneten Flotationsstufe 8 zugeführt.
Diesem Filtrat bzw. Konzentrat können aus einem oder mehreren Vorratsbehältern 9 durch die schematisch dargestellte Leitung 10 Flotationsmittel bzw. -reagenzien zugemischt werden.
Eine erneute Flotationsmittelzugabe ann vorzugsweise jedoch unterbleiben, da die der ersten Flotationsstufe beigemischten Reagenzien auch noch in der zweiten Flotationsstufe eine überraschend gute Sortierwirkung auf die ultrafreien Feststoffe haben. Die Bergeanteile aus der zweiten Flotationsstufe 8 werden durch die Leitung 11 abgeleitet, während das Kohle-Flotationskonzentrat aus der zweiten Flotationsstufe 8 weiteren Entwässerungs- oder Eindickapparaturen zugeführt wird.
Der Feststoffaustrag aus der Entwässerungs-Zentrifuge 5.
gelangt durch eine Leitung 12 in eine Nachentwässerungsstufe, die beispielsweise die Form einer Schubzentrifuge 13 haben kann.
Das Kohle-Flotationskonzentrat der zweiten Flotationsstufe 8 kann beispielsweise einem Zwischenbehälter 13 zugeführt werden. Von dort kann es durch die Leitung 14 beispielsweise wieder dem Zulauf zur Entwässerungs-Zentrifuge 5 zugemischt werden. Dem Konzentrat der Flotationsstufe 2 kann auch vor oder in einer Feinkohle-Zentrifuge 15 gewaschene Feinkohle beigemengt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Konzentrat der zweiten Flotationsstufe 2 der Schubzentrifuge 18 zuzuführen, welche als Nachentwässerungsorgan dem Dekanter bzw. der Entwässerungs-Zentrifuge 5 nachgeschaltet ist.
Die Schubzentrifuge 18 kann im übrigen auch durch eine Filtrations-Zentrifuge oder einer Siebschnecken-Zentrifuge ersetzt sein.
Es besteht auch die Möglichkeit, das Flotationskonzentrat der zweiten Flotationsstufe einer weiteren Entwässerungszentrifuge in Form eines Dekanters 16 zuzuführen.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dieses Flotationskonzentrat einem nachgeschalteten Filter 17, beispielsweise Filterpresse, Bandfilter oder Filterbandpresse, zuzuführen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die Möglichkeit, das Flotationskonzentrat der zweiten Flotationsstufe 8 in mehrere Ströme aufzuteilen und diese Ströme zweien oder mehreren der Apparaturen 5, 15, 13 16 und 17 zuzuführen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zur Entwässerung von Kohle-Flotationskonzentrat, das zusammen mit hinter der Flotationsstufe zugeführtem Öl in einer Entwässerungs-Zentrifunge entwässert wird, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Kohle-Flotationskonzentrat, bezogen auf den Feststoffanteil, bis zu 0,3 Gewichtsprozent Öl zumischt und die im Zentrifugat der Entwässerung-Zentrifuge enthaltenen Feststoffe in einer zweiten Flotationsstufe sortiert und eindickt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Kohle-Flotationskonzentrat der esten Flotationsstufe 0,05 bis 0,3 Gewichtsprozent Öl zumischt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Zentrifugat der Entwässerungs-Zentrifuge Flotationsmittel zusetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Zentrifugat der Entwässerungs-Zentrifuge ohne Hinzufügung weiterer Flotationsmittel bzw. Reagenzien der zweiten Flotationsstufe zuführt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Flotationskonzentrat aus der zweiten Flotationsstufe ganz oder teilweise dem Zulauf der Entwässerungszentrifuge zumischt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Flotationskonzentrat der zweiten Flotationsstufe ganz oder teilweise in einer Feinkohlen-Zentrifuge zusammen mit der Feinkohle durch Mischen oder Aufspritzen entwässert.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Elotationskonzentrat der zweiten Flotationsstufe ganz oder teilweise einer die Nachentwässerung des Feststoffaustrages der Entwässerungs-Zentrifuge bewerkstelligenden Schubzentrifuge zuführt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Flotationskonzentrat der zweiten Flotationsstufe einem Dekanter zuführt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Flotationskonzentrat der zweiten Flotationsstufe ganz oder teilweise einer Filterpresse, einem Bandfilter oder einer Filterbandpresse zuführt.
lo. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Kohle-Flotationskonzentrat der ersten Flotationsstufe das öl vor oder in der nachgeschalteten Entwässerungs-Zentrifuge zuführt.
11. Anlage für die Entwässerung von Kohle-Flotationskonzentrat mit einer der Flotationsstufe nachgeschalteten Entwässerungs-Zentrifuge, in der das mit öl versetzte Kohle-Flotationskonzentrat entwässert wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zentrifugatauslaß der Entwässerungszentrifuge eine zweite Flotationsstufe nachgeschaltet ist.