FR2625799A1 - Improvement to the dehydration of and the solids (ash) removal from slurries, means of implementation and products resulting therefrom - Google Patents

Abstract

The dehydration and solids (ash) removal operation according to the invention consists in subjecting the slurries to the action of a centrifuge equipped with a screen basket rotating at high speed and with an extractor of the solid products retained by the said screen basket so that, under the action of the centrifugal force and depending on the aperture characteristics of the mesh of the said screen, virtually all the water is removed at the same time as practically all the retained solid particles having the highest solids (ash) content.

Description

La présente invention concerne la déshydratation et le décendrage des schlamms, les moyens pour y parvenir et les produits en résultant. The present invention relates to the dehydration and ash removal of schlamms, the means for achieving this and the products resulting therefrom.

On sait que les schlamms qui constituent la fraction fine en provenance des lavoirs à charbon renferment une forte proportion d'eau(de l'ordre de 30 à 40% en poids) et une teneur en cendres élevée (de l'ordre de 25 à 30% en poids). We know that the schlamms which constitute the fine fraction from coal wash houses contain a high proportion of water (of the order of 30 to 40% by weight) and a high ash content (of the order of 25 to 30% by weight).

Leur valorisation notamment pour réaliser du charbon pulvérisé présentant de l'intérêt comme combustible consiste donc à les déshydrater et à les décendrer, ces deux opérations se faisant en deux stades. Their recovery in particular for producing pulverized coal which is of interest as fuel therefore consists of dehydrating and de-ashing them, these two operations being carried out in two stages.

A l'heure actuelle, les techniques généralement utilisées comprennent
Pour la dsshydratation, la filtration au moyen le filtres travaillant sous pression et le séchage dans des fours tournants.Currently used techniques include
For dehydration, filtration using filters working under pressure and drying in rotary ovens.

Pour le décendrage, soit la flottation réalisée dans des cellules de flottation appropriées avec insufflation d'air, soit le tamisage réalisé par des grilles courbes statiques ou vibrantes. For ash removal, either the flotation carried out in appropriate flotation cells with air blowing, or the sieving carried out by static or vibrating curved grids.

Ces techniques font appel à des appareillages et des installations distincts ainsi qu a une succession de cicuits de transports, de chargements, de manoeuvre~ et autres manutentions nécessitant de la main d'oeuvre et représentant un coût non négligeable. These techniques call for separate apparatus and installations as well as a succession of transport, loading, maneuvering and other handling circuits requiring manpower and representing a non-negligible cost.

La présente invention se propose d'obvier à ces inconvénients et vise la réalisation de ces deux opérations en un seul stade.  The present invention proposes to overcome these drawbacks and aims to carry out these two operations in a single stage.

Ainsi conformément à l'invention en un seul stade de l'opération, la dsshydratation et le décendrage des schlamms en vue de leur valorisation consiste à soumettre ces schlamms à l'action d'une centrifugeuse équipée d'un panier-tamis tournant à grande vitesse et d'un extracteur des produits solides retenus par ledit panier-tamis de manière que sous l'action de la force centrifuge et en fonction des caractéristiques d'ouverture des mailles dudit tamis, la quasi totalité de l'eau soit éliminée en inenie temps que pratiquement la totalité des particules solides fines présentant les teneurs en cendres les plus élevées. Thus, in accordance with the invention, in a single stage of the operation, the dehydration and the ash removal of the schlamms with a view to their recovery consists in subjecting these schlamms to the action of a centrifuge equipped with a sieve basket rotating at great speed and an extractor of the solid products retained by said basket-screen so that under the action of centrifugal force and depending on the opening characteristics of the mesh of said screen, almost all of the water is eliminated almost all of the fine solid particles with the highest ash contents.

Suivant une caractéristique préférée de l'invention les ouvertures des mailles du tamis seront choisies de manière à laisser passer les particules ayant une dimension inférieure à 200#m-300#rn.  According to a preferred characteristic of the invention the openings of the mesh of the sieve will be chosen so as to allow the passage of the particles having a dimension less than 200 # m-300 # rn.

Pour la mise en oeuvre de ce traitement, on pourra faire appel à toute centrifugeuse de type connu, munie d'un panier-tamis présentant avantageusement des dimensions de fentes de l'odre de 250 à 350 sm et d'un extracteur du type vis sans fin pour l'entraînement des particules solides n'ayant pas traversé ledit tamis. For the implementation of this treatment, use may be made of any known type of centrifuge, provided with a screen basket advantageously having slot dimensions of the order of 250 to 350 sm and a screw type extractor. endless for entraining solid particles which have not passed through said sieve.

L'invention permet ainsi d'obtenir des schlamms valorisés présentant une teneur en H2O de 5 à 10% en poids et une teneur en cendres de 5 à 10% en poids. The invention thus makes it possible to obtain valued schlamms having an H2O content of 5 to 10% by weight and an ash content of 5 to 10% by weight.

On peut observer que l'utilisation normale d'une centrifugeuse a pour but de déshydrater un produit avec le minimum de perte possible de produits solides. It can be observed that the normal use of a centrifuge is intended to dehydrate a product with the minimum possible loss of solid products.

Au contraire, selon l'invention, on fait en sorte de créer des conditions telles que le tamis élimine avec l'eau la plus grande partie des particules fines contenues dans les schlamms permettant ainsi à la centrifugeuse de jouer un rôle inhabituel de classification granulométrique.  On the contrary, according to the invention, care is taken to create conditions such that the sieve eliminates with water most of the fine particles contained in the schlamms thus allowing the centrifuge to play an unusual role in particle size classification.

Les exemples suivants sont donnés à titre illustratif et nullement limitatif en se référant au dessin annexé représentant un type de centrifugeuse pouvant être utilisé pour la mise en oeuvre de l'invention. The following examples are given by way of illustration and in no way limitative with reference to the appended drawing representing a type of centrifuge which can be used for the implementation of the invention.

Une telle centrifugeuse-essoreuse, connue sur le marché sous la référence "Essoreuse GUINARD C40", comporte une assise cylindrique (1) surmontée d'un déversoir avec coiffe (2) destiné à recevoir et évacuer les liquides esso rots, ainsi qu'éventuellement les eaux de lavage. Such a centrifuge-wringer, known on the market under the reference "Wringer GUINARD C40", comprises a cylindrical seat (1) surmounted by a weir with cover (2) intended to receive and evacuate the spinal liquids, as well as possibly wash water.

A l'intérieur tourne à grande vitesse un panier d'essorage tronconique (3) garni d'un tamis spécial (4) spécialement adapté à chaque produit à traiter. Dans ce panier d'essorage tourne également à grande vitesse mais avec une faible vitesse relative, un extracteur de solides à pales hélicoïdales (5). L'extrémité de ces pales ne touche pas le tamis mais en est écarté de quelques dixièmes de millimètre. Inside rotates at high speed a frustoconical spinning basket (3) furnished with a special sieve (4) specially adapted to each product to be treated. In this spin basket also rotates at high speed but with a low relative speed, a solids extractor with helical blades (5). The end of these blades does not touch the screen but is moved away from it by a few tenths of a millimeter.

Une caractéristique intéressante du tamis (4) réside dans le fait qu'il comporte des perforations évasées vers l'extérieur évitant ainsi le risque de colmatage. An interesting feature of the screen (4) is that it has outwardly flared perforations, thus avoiding the risk of clogging.

La vitesse relative de l'extracteur par rapport au panier et au tamis d'essorage est obtenue au moyen d'un réducteur (6) placé dans un carter central formant bloc mécanique. The relative speed of the extractor with respect to the basket and the spinning screen is obtained by means of a reduction gear (6) placed in a central casing forming a mechanical block.

L'entrainement se fait par un moteur électrique (7) monté sur un support solidaire de l'assise entrainant l'essoreuse par courroies trapézoïdales (8). The drive is done by an electric motor (7) mounted on a support integral with the seat driving the wringer by trapezoidal belts (8).

Avec cette centrifugeuse-essoreuse, on a procédé aux essais suivants avec un tamis à mailles de 350#m (dimension prise sur la paroi interne dudit tamis). Les essais ont été effectués en continu et sans intervention manuelle.  With this centrifuge-wringer, the following tests were carried out with a 350 # m mesh screen (dimension taken on the internal wall of said screen). The tests were carried out continuously and without manual intervention.

Les schlamms à traiter, admis à la partie supérieure, tombent entre le tamis (4) et l'extracteur(5) où ils sont soumis à l'effet de centrifugation. L'eau qu'ils contiennent traverse ce tamis sous l'action de l'accélération ainsi que les particules de dimensions inférieures à 300#m tandis que les particules solides plus grosses qui sont essorées, sont poussées vers le bas par les pales de l'extracteur. The schlamms to be treated, admitted at the top, fall between the sieve (4) and the extractor (5) where they are subjected to the centrifugation effect. The water which they contain crosses this sieve under the action of acceleration as well as the particles of dimensions lower than 300 # m while the larger solid particles which are wrung, are pushed down by the blades of the 'extractor.

Ces particules progressent vers le bas à. une vitesse réglée par la rotation de l'extracteur par rapport au tamis. Elles sont recueillies dans l'assise inférieure (1) et, en général, dans une trémie située sous la centrifugeuse. Elles traversent l'appareil rapidement. Il n'y a donc pas de couche de produit solide dans la machine, ce qui représente un triple avantage
. Aucune crainte de déséquilibre,
. rendement élevé d'essorage,
. possibilité de débits importants.These particles progress down to. a speed regulated by the rotation of the extractor relative to the sieve. They are collected in the lower seat (1) and, in general, in a hopper located under the centrifuge. They cross the device quickly. There is therefore no solid product layer in the machine, which represents a triple advantage
. No fear of imbalance,
. high spin efficiency,
. possibility of significant debits.

ESSAI N01
On a alimenté une essoreuse du type ci-dessu.#, suivant un débit de 4 Tonnes/heure.TEST N01
A wringer of the above type # was fed, at a rate of 4 tonnes / hour.

Ces schlamms présentaient une concentration de 610,76g de matières sèches par litre soit un taux de H2O de l'ordre de 40% et une teneur en cendres de 15,34%. These schlamms had a concentration of 610.76 g of dry matter per liter, ie an H2O level of the order of 40% and an ash content of 15.34%.

On a réglé la machine avec une vitesse du panier- tamis de 1.800Tours/mn et une vitesse relative de la vis sans fin de l'extracteur de 33 Tours/mn. The machine was adjusted with a speed of the screen basket of 1.800 rpm and a relative speed of the worm of the extractor of 33 rpm.

Les fentes du tamis avaient une dimension de 250#m.  The sieve slots were 250 # m in size.

On a obtenu, après un temps de passage du produit d'en virons ,à la sortie de l'essoreuse une teneur en H2O de 7,6t et une teneur en cendres de 9,4%
ESSAI NO 2
En procédant comme dans 11 essai NO 1 mais avec des fentes de tamis de 350#m et avec des schlamms présentant une concentration à l'entrée de l'essoreuse de 712,5g de matières séches par litre, soit une teneur en Ive20 de l'ordre de 30% et une teneur en cendres de 18,64%, on a obtenu, à la sortie de l'essoreuse, des schlamms présentant une teneur en H2O de 7,7% et une teneur en cendres de#9,4% après un temps de passage du produit d'environ 1s.There was obtained, after a passage time of the product in virons, at the outlet of the wringer a H2O content of 7.6 t and an ash content of 9.4%
TEST NO 2
Proceeding as in test NO 1 but with screen slots of 350 # m and with slabs having a concentration at the inlet of the wringer of 712.5 g of dry matter per liter, ie an Ive20 content of 1 30% and an ash content of 18.64%, we obtained, at the exit of the wringer, schlamms having an H2O content of 7.7% and an ash content of # 9.4 % after a product passage time of approximately 1s.

ESSAI N03
On a procédé comme dans les deux essais précédents ;.luis avec une vitesse relative dela vis sans fin de l'extracteur de 66 Tours/mn, avec des fentes de tamis de 350#m et une charge de schlamms correspondant à une concentration de 707,5g de matières séches par litre (soit une teneur en H2O de l'ordre de 30%) et une teneur en cendres de 16,48%. On a obtenu à la sortie de l'essoreuse des schlamms présentant une teneur en eau de 5,86t et une teneur en cendres de 6,3t, après un temps de passage du produit d'environ 0,5 s.TEST N03
The procedure was as in the two previous tests; .luis with a relative speed of the worm of the extractor of 66 rpm, with sieve slots of 350 # m and a load of schlamms corresponding to a concentration of 707 , 5g of dry matter per liter (ie an H2O content of the order of 30%) and an ash content of 16.48%. At the outlet of the wringer, there were obtained schlamms having a water content of 5.86 t and an ash content of 6.3 t, after a passage time of the product of approximately 0.5 s.

Il va se soi que la présente invention nta été décrite qu'à titre purement explicatif et nullement limitatif et que toute modification utile pourra y être apportée au niveau des équivalences sans sortir de son cadre.  It goes without saying that the present invention has been described for purely explanatory and in no way limitative and that any useful modification may be made to it in terms of equivalences without departing from its scope.

Claims (3)

REVENDICATIONS 1/ Opération de dishydratation et de décendrage en un seul stade des schlamms en vue de leur valorisation caractérisée en ce qu'elle consiste à soumettre ces schlamms à l'action d'une centrifugeuse équipée d'un panier-tamis tournant à grande vitesse et d'un extracteur des produits solides retenus par ledit panier-tamis de manière que sous l'action de la force centrifuge et en fonction des caractéristiques d'ouverture des maille dudit tamis, la quasi totalité de l'eau soit éliminée en même temps que pratiquement la totalité des particules solides fines présentant les teneurs en cendres les plus élevées.1 / Operation of dehydration and de-ashing in one stage of the schlamms with a view to their recovery characterized in that it consists in subjecting these schlamms to the action of a centrifuge equipped with a sieve basket rotating at high speed and a solid product extractor retained by said screen basket so that under the action of centrifugal force and depending on the opening characteristics of the mesh of said screen, almost all of the water is removed at the same time as practically all of the fine solid particles having the highest ash contents. 2/ Opération de traitement des schlamms selon la revendication 1 caractérisée en ce que les ouvertures des mailles du tamis sont choisies de manière à laisser passer les particules ayant une dimension inférieure à 200/300#m.  2 / operation for the treatment of schlamms according to claim 1 characterized in that the openings of the mesh of the sieve are chosen so as to allow the passage of the particles having a dimension less than 200/300 # m. 3/ Schlamms valorisés obtenus par l'opération de traitement selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce qu'ils présentent une teneur en H20 de 2 à 10% en poids et une teneur en cendres de 5 à 10% en poids.3 / Schlamms recovered obtained by the treatment operation according to claim 1 or 2 characterized in that they have an H20 content of 2 to 10% by weight and an ash content of 5 to 10% by weight. * *  * *