Verfahren zur Nutzbarmachung von itlaterialien, welche hohlenstoffreiche; brennbare Bestandteile, untermengt mit unbrennbaren Bestandteilen enthalten. Vorliegende Erfindung betrifft die Nutz barmachung von Materialien, welche kohlen stoffreiche, brennbare Bestandteile untermengt mit unverbrennbaren Bestandteilen enthalten durch Trennung der brennbaren von den un- brennbaren Bestandteilen.
Gemäss der Erfindung bewirkt man diese Trennung in der Weise, dass das Material zu feinem Pulver vermahlen und hierauf mit Wasser und Mineralöl behandelt wird, wobei das Material zuerst mit Wasser vermengt und hernach diesem Gemenge Mineralöl zu gesetzt wird. Letzteres benetzt leichter die brennbaren Bestandteile, das Wasser dagegen leichter die unbrennbaren. Dies hat ein Zu sammenballen der brennbaren kohlenstoff- reichen Teilchen und Abstossung und Aus scheidung der unbrennbaren Teilchen zur Folge. Wasser wird zweckmässigerweise schön beim Vermahlen des Materials zugesetzt.
Über die Mengenverhältnisse lassen sich keine allgemein gültigen Angaben machen. Die Menge des Mineralöls richtet sich nach der Natur des zu verarbeitenden Materials. Es sollte davon nur so viel zugesetzt werden, dass das gepulverte 1AIaterial, bezw. die darin enthaltenen, kohlenstoffreichen Bestandteile gerade restlos aufgenommen werden.
Ein ungenügender Zusatz bringt die gewünschte Wirkung nicht hervor; die Anwendung einer zu grossen Menge bedeutet Verlust, da der Überschuss mit den kohlenstoffreichen Be standteilen nicht zusammentritt, sondern im Behandlungsgefäss an die Oberfläche steigt und mit dem Wasser und den darin schweben den Unreinigkeiten abfliesst.
Die richtige Menge des Mineralöls lässt sich bei der Ans führung des Verfahrens leicht ermitteln, in dem man Ö1 zugibt, bis ein Zusammenballen eingetreten ist und Austreibung des Wassers samt den darin schwebenden Unreinigkeiten aus der agglomerierten .Masse stattgefunden hat.
Die Menge des Wassers kann innerhalb weiter Grenzen schwanken. Es ist empfehlens wert, eine solche Menge Wasser zu verwen den, welche während der Behandlung das freie Schweben des Materials ermöglicht. Wenn eine zu beschränkte Wassermenge und zu wenig Öl zur Anwendung gelangt, so er hält man beim Umrühren ein sehr mürbes, krümmeliges und völlig trocken erscheinendes Gemenge.
Wenn das gepulverte Material mit den beiden Flüssigkeiten in geeigneten Verhält- rrissen genügend lange Zeit behandelt, das heisst in Bewegung gehalten und unter aus reichender Erneuerung des Wassers durch gerührt wird, so lässt sich eine vollkommene Trennung der brennbaren und unbrennbaren Bestandteile erzielen.
Sie kommt in der Weise zustande, dass das Mineralöl sich an die kohlenstoffreichen Teilchen anhängt, worauf diese unter dem Einflusse der Bewegung sich zu einer plastischen Masse zusammenballen, während von den ausgestossenen, unbrenn- baren Verunreinigungen die gröberen und schweren Teilchen sich im Behandlungsgefässe zu Boden setzen, die feineren dagegen im Wasser suspendiert bleiben und mit ihm bei der Erneuerung entfernt werden.
Das vorliegende Verfahren eignet sich namentlich zur Nutzbarmachung von stark und innig reit unbrennbaren Verunreinigungen durchsetzter oder vermengter Steinkohle, Braunkohle und kohlenhaltiger Schiefer.
Auf beiliegender Zeichnung veranschau lichen die Fig. 1 und 2 teils in der Ansicht; teils im Schnitt je ein Ausführungsbeispiel einer zur Ausübung des Verfahrens dienenden Einrichtung.
Unter Benützung der in Fig. 1 darge stellten Einrichtung gestaltet sich die Aus übung des Verfahrens beispielsweise folgen dermassen. Als verbrennbares Material wird Steinkohle zuerst in einer 1Iahlvorrichtung, zum Beispiel einer Kugelmühle A, unter Zur <B>13</B> eines eines Quantums Wasser nass gemahlen.
Vor dieser Verkleinerung wird die Steinkohle in der üblichen Weise einem Wasch- und Sichtprozess unterworfen, um die Unreinig- keiten, wie Schiefer etc., zu entfernen. Nach dem das Material in der Mühle A fein ge mahlen ist, um die aschenbildenden Teilchen abzusondern, wird das im Wasser schwebende 31aterial durch der) Auslass 13 abgelassen und in den hydraulischen Sortierer C gefördert.
Hier werden die gröberen Materialteilchen durch den Streicher D zur weiteren Zer kleinerung in die Mühle zurückbefördert, während die fein zerteilten, im Wasser schwebenden Teilchen durch die Förderrinne E in den hydraulischen Separator F gelangen. In letzteren ragt eine gelochte Röhre I hin ein, welche mit einer Pumpe J verbunden ist. Von dieser führt eine Röhre 1' zu einem im Separator angebrachter, mit einer Anzahl tangential gestellter Austrittsdüsen G ver- sehenen Rührer H.
Das aus den Düsen aus tretende Wasser versetzt den Rührer in lang same Drehung. Das Wasser und die darin schwebenden Unreinigkeiten werden durch die Röhre 1 aus dem Separator abgesaugt und von den Düsen wieder abgegeben. Es findet hierdurch ein Umrühren des Materials im untern Teil des Separators statt, wodurch die Ablagerung der schwereren Unreinigkeiten auf dem Boden gefördert wird, während die kohlenstoffhaltigen, im Wasser schwebenden Bestandteile im Separator aufsteigen.
Die schwereren Unreinigkeiten setzen sich in folge ihres grösseren spezifischen Gewichtes. Es findet so im Separator eine primäre Tren nung der Unreinigkeiten statt. Die im Separa- tor F abgelagerten r-nreinigkeiten werden von Zeit zu Zeit durch eine mit Absperr organ versehene Ablassröhre 1" abgelassen. Das Wasser im Separator gerät durch das beständige Rühren in eine derartige Bewegung, dass ein Ablagern der schwebenden kohlen stoffhaltigen Teile und leichter, flockiger Unreinigkeiten verhindert wird.
Diese Teile und Unreinigkeiten gelangen durch eine Zu fuhrrinne in einen Verdickungs- und Sammel- behälter K Das Material wird dem Primär- separator F' von der Mühle beständig zuge führt und fliesst daher im Wasser schwebend ständig in den Samniel- und Setzbehälter 11. Dieser Behälter ist mit einer Anzahl Rüh- rern L versehen und von grossem Fassungs vermögen.
Das iin Wasser schwebende Mate rial tritt in den Behälter und die kohlen- stoffhaltigen Teile beginnen sich zusammen zuballen, während das Wasser und die darin schwebenden Unreinigkeiten in einen Über- ]auf L1 gelangen und abgeleitet werden.
Die Steinkohle und allfällig darin ent haltene Unreinigkeiten, wie Kieselerde, Sili kate etc., gelangen nun vom Behälter K durch eine Röhre l11 <I>zu</I> einer Pumpe<I>N,</I> welche sie in eine Kammer 0 fördert. In der Röhre AI* mündet eine mittelst Regulier organ M' kontrollierbare Luftzuleitung<B>311,</B> so dass das Granze eine Vorrichtung bildet, mittelst welcher Luft in die kohlenstoffhaltige Masse eingeblasen und Wasser zugeführt werden kann.
Beim Überleiten der kohlen stoffhaltigen Masse vom Behälter K zur Kam mer 0 wird sie zweckmässigerweise durch Wasserzusatz verdünnt, so dass die Masse die Form einer freifliessenden Flüssigkeit an nimmt. Die Pumpe N ist mit einer Wasser leitungsröhre N1 und einer vor) einem 01- behälter N3 abzweigenden Olzufuhrröhre N2 verbunden, damit der Masse zusätzliches Wasser und ein agglomerierendes Mittel, wie Brennöl, Rohöl, Schifl'öl, zugeführt werden kann.
Das Wasser; das schwebende kohlenstoff haltige Material und das 01 fliessen von der Pumpe N durch eine Röhre P in die Kam mer 0 und treten durch Zufuhrdüsen Q eines Rührwerkes R aus. Die Drehung des Rührers bewirkt eine innige Verrnischung der kohlen stoffhaltigen Teilchen mit dem 01, was ein teilweises Agglomerieren des kohlenstoffhal- tigen Materials zur Folge hat.
Dieses Material kann eine genügende Zeit lang in der Kam- rner gelassen werden, um ein gründliches Agglomerieren der kohlenstoffhaltigen Be standteile und ein Ausstossen des Wassers oder der von der kohlenstoffhaltigeir Masse ausgeschiedenen, schwebenden Materialien zu bewirken.
Um jedoch den Behandlungsprozess kontinuierlich zu gestalten, wird das Material in der Behandlungskammer zweckmässiger weise nur so lange belassen, bis eine innige Vermischung des agglomerierenden Agens mit den kohlenstoffhaltigen Bestandteilen stattgefunden hat, -worauf man das im Wasser schwebende Material aus der Kammer durch eine Ablassröhre Ra zu einer Pumpe R' fliessen lässt, welche es in eine zweite Kammer 0' fördert. Diese Kammer ist mit einem Rühr werk Q1 versehen und von gleicher Konstruk tion wie die Kammer 0.
In der Kammer<B>01</B> wird das Material weiter umgerührt, wobei eine noch gründlichere Mischung des Öls mit der kohlenstoffhaltigen Masse, ein weite res Agglomerieren der letzteren, sowie ein weiteres Ausscheiden des Wassers und der darin - schwebenden Unreinigkeiten stattfindet.
Von der Kammer<B>01</B> gelangen das teil weise agglomerierte, kohlenstoffhaltige Mate rial, das Wasser, und die darin schwebenden Unreinigkeiten durch ein Zufuhrrohr b"' in einen Behälter<B>8</B> mit langsam kreisendem Röhrwerk T, welches das endgültige Agglo- merieren des kohlenstoffhaltigen Materials und Abscheiden oder Ausstossen des Wassers und der darin schwebenden Unreinigkeiten bewirkt.
Die Masse wird so lange im Behälter b' ge lassen, bis das kohlenstoffhaltige Material eine einigermassen feste Form annimmt und vollkommen agglomeriert ist; worauf zusätz- liehes Wasser durch die Röhre Ta und die Pumpe T2 in den Behälter gefördert wird. Die agglomerierte Masse gibt die Unreinig- keiten leicht an das Wasser ab, welches sie fortführt. Wenn gewünscht, kann das Wasser kontinuierlich zugeleitet werden, bis annähernd alle abgesonderten Unreinigkeiten fortgespült sind.
Das Wasser und die schwebenden Un- reinigkeiten können durch Senken des Ab flussrohres U abgelassen werden, worauf die verhältnismässig reine agglomerierte Masse von kohlenstoffhaltigem Material aus dem Behälter entfernt wird.
Bei der Einrichtung gemäss Fig. 2 ge langt das Material mit den im Wasser schwebenden Unreinigkeiten von der Sammel- kammer K in Behandlungskammern<I>I'</I> und<I>U'</I> und bleibt darin während der Zeitdauer der Behandlung, welche hier im Unterschiede zu der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebe nen, eine schubweise ist.
Das im Wasser schwebende Material fliesst vom Behälter .K durch eine mit Regulierorgan B' versehene Leitung A' in eine zu einer Pumpe D1 füh rende Röhre Cl, in welche durch ein Rohr El Luft eingeführt werden kann. Eine Leitung F' liefert Wasser zur Pumpe und eine Leitung G' <B>01</B> aus dem Behälter H'. Die. Pumpe treibt die Flüssigkeit mit den darin schwebenden festen Teilchen durch Düsen J' eines Rühr werkes L2 in die Behandlungskammer I'.
Wenn die Kammer I' mit einer Ladung Material beschickt und Wasser und Öl in erstere eingeführt worden sind, wird das Ventil in der Ölzuleitung G' geschlossen, ebenso auch das Ventil B'. Alsdann wird das Gemenge durchgerührt und beständig mittelst der Pumpe<I>D'</I> durch eine Röhre<I>Z-</I> aus der Kammer I' abgesaugt und durch die Düsen wieder in die Kammer zurück geführt.
Diese Behandlung wird fortgesetzt, bis eine gründliche Vermischung des Öls mit der kohlenstoffhaltigen \lasse erreicht ist und ein Zusammenballen dieser Masse mit dem Öl stattgefunden hat. Wenn das Mate rial agglomeriert ist, sind das Wasser und. die schwebenden Unreinigkeiten ausgeschieden. Sie können dekantiert werden indem man eine mechanisch betätigbare Dekantiervor- richtung P' so weit senkt, dass das Wasser durch das Ablaufrohr P ausfliessen kann.
Das agglomerierte, kohlenstoffhaltige 2llaterial und das<B>01</B> setzen sich im Behälter und können durch ein mit Absperrorgan versehe- nes Rohr P3 abgelassen werden. Zum Zwecke zurückgebliebene, abgesonderte Unreinigkeiten fortzuspülen, kann frisches Wasser oder ein anderes Reinigungsmittel in den Behälter eingebracht werden.
Die vom Behälter h ausgehende Leitung r1.' erstreckt sich bis zu einer zweiten Behand lungskammer U'. Ein über der Einmündung der Röhre C' in die Röhre A' hinausliegen des Abschlussorgan U" gestattet die wahl weise Zufuhr von Material zu jeder der beiden Behandlungskammern, sowie das Ab sperren der einen oder der andern. Der Bau der Kammer U' stimmt mit jenem der Kam mer 1' überein.