DE2943555C2

DE2943555C2 -

Info

Publication number: DE2943555C2
Application number: DE2943555A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl.-Ing. 4030 Ratingen De Adrian; Heinrich Dipl.-Ing. 6301 Treis De Saettler; Werner Dipl.-Ing. 4223 Voerde De Sauerland
Original assignee: Steag GmbH
Current assignee: Steag GmbH
Priority date: 1979-10-27
Filing date: 1979-10-27
Publication date: 1988-08-11
Also published as: DE2943555A1; US4408723A; IT8025585A0; FR2468409A1; FI65553B; GB2065163A; BE885865A; JPS56111075A; GB2065163B; FR2468409B1; SE8007482L; IT1134047B; CA1152963A; FI65553C; FI803359L; ZA806303B

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage für die Aufbereitung von mit Pyrit belasteter Steinkohle, - mit Mahlanlage, nachge schaltetem Sichter und Einrichtung für eine Grießgutrückfüh rung, wobei in die Mahlanlage ein Mahlgasstrom und das zer kleinerte Mahlgut mit dem Mahlgasstrom in den Sichter ein führbar sind, wobei die ausgetragene Feinkohle zur anderwei tigen Nutzung abgeführt, das Grobgut gegebenenfalls in die Mahlanlage rückgeführt wird und in der Grießgutrückführung eine Trennanlage für die Abscheidung von Pyrit und Bergen aus dem Grießgut angeordnet ist. - Derartige Anlagen werden häu fig den Kesselfeuerungen von Kraftwerksanlagen zugeordnet. Die in der Mahlanlage zerkleinerte Kohle kann aber auch der Vergasung oder Hydrierung zugeführt werden. Pyrit meint im Rahmen der Erfindung sog. Eisenkies (Eisendisulfid). Bekannt lich liegt ein Teil des in der Kohle vorhandenen Schwefels in Form von Pyrit vor, welcher zu mehr als 50% aus Schwefel besteht. Bei der Ruhrkohle sind z. B. 40 bis 60% des Schwe felgehaltes im Pyrit enthalten. Die Pyritkristalle sind in der Kohle rein vorhanden, sie sind der Kohle oder den unver brennlichen Bergen angelagert oder sie sind mit Kohle oder Bergen verwachsen. Eine Entfernung des Pyrits aus der Stein kohle bringt daher einen beachtlichen Beitrag zur Entschwe felung der Steinkohle.

Bei einer Anlage der beschriebenen Gattung (DE-PS 5 63 437) ist ein Magnetabscheider für die im Grießgut noch enthaltenen Eisenteile vorgesehen. Dieser Magnetabscheider kann zur Ab scheidung von Pyrit aus dem Grießgut nur dann eingesetzt wer den, wenn Pyrit zuvor einer Wärmebehandlung unterzogen wird. Die im zerkleinerten Mahlgut verbliebenen Berge können nicht abgeschieden werden.

Aus anderem Zusammenhang (US-PS 39 23 256) ist es bekannt, Rohstoffe, die sich in zerkleinerten alten Gummireifen befin den, dadurch voneinander zu trennen, daß die leichteren Be standteile auf einer Schwingrinne aus der Mischung herausge blasen werden.

Ferner ist es bekannt, Kohle mit größeren Schwergutbeimengun gen zunächst zu mahlen und die leichtere Kohlefraktion so weit abzutrennen, daß die verbleibende Kohle/Schwergutmi schung noch verfeuert werden kann (DE-AS 11 50 173). Die Ver brennung erfolgt dann zweistufig. Eine gezielte, sichere Ab scheidung kann auf diese Weise nicht herbeigeführt werden.

Schließlich ist es bekannt, zum Zwecke der Abbindung des bei schwefelhaltigen Brennstoffen entstehenden Schwefeldioxids Kalk in die Feuerung einzuführen (US-PS 41 03 646).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemä ße Anlage so weiter auszubilden, daß der abgeschiedene Pyrit unmittelbar zu einem Produkt weiterverarbeitet werden kann, welches verwertbar oder zumindest umweltfreundlich und un schädlich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Trennanlage eine Schrägschwingrinne mit Fluidisiereinrichtung mit der Maßgabe verwendet wird, daß ein brennbares Gemisch aus Kohle, Pyrit und Bergen abgezogen wird, daß der Schrägschwingrinne mit Fluidisiereinrichtung eine Wirbelbettfeuerung für das brenn bare Gemisch aus Kohle, Pyrit und Bergen nachgeschaltet ist, in die Kalk im Überschuß so eingeführt wird, daß ein Gips/ Asche-Gemisch abgezogen werden kann, und daß an die Wirbel bettfeuerung eine Rauchgasleitung angeschlossen ist, mit der die Rauchgase dieser Wirbelbettfeuerung der Schrägschwing rinne mit Fluidisiereinrichtung und/oder der Mahlanlage zu führbar sind. Nach bevorzugter Ausführung kann in der Rauch gasleitung der Wirbelbettfeuerung eine trocken oder naß ar beitende Einrichtung für die Abscheidung von Staub angeordnet sein.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage dient die Mahlanlage zunächst und primär dazu, die Steinkohle aufzumahlen, um sie den Bren nern einer Kraftwerkskesselanlage zuzuführen. Dabei soll bei diesem Mahlvorgang bzw. im Zusammenhang damit der Schwefelge halt der Steinkohle beachtlich reduziert werden. Die Überfüh rung in ein verwertbares oder umweltfreundliches Produkt ge schieht nicht in der Kraftwerkskesselfeuerung, sondern in einer gesonderten Wirbelbettfeuerung, die dazu dient, den Schwefel, der in Form von Pyrit in der Mahlanlage abgeschie den wurde, in das verwertbare oder zumindest umweltfreund liche und unschädliche Produkt Gips bzw. ein Gips/Asche-Ge misch umzuwandeln.

Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, daß in einer Trennanlage mit Schrägschwingrinne und Fluidisiereinrichtung das dichtere Gut, d. h. die Mischung aus hauptsächlich schwerem Pyrit und anwesenden zerkleinerten Bergen, aufwärtsgefördert wird, während wegen der Fluidisierung das weniger dichte Gut, d. h. die noch mitgeführte zerkleinerte Kohle, abwärts fließen kann. Dabei lassen sich die Betriebsparameter der Schräg schwingrinne bzw. der Fluidisiereinrichtung so einstellen, daß in dem aufwärts geförderten Gut ausreichend und einstell bar die Menge Kohle enthalten ist, die für den Betrieb der Wirbelbettfeuerung erforderlich ist. Wirbelbettfeuerungen oder Wirbelbettöfen sind an sich ebenso bekannt wie die Einführung von Kalk in eine Feuerung zum Zwecke der Abbindung des bei schwefelhaltigen Brennstoffen entstehenden Schwefeldioxids. Insoweit bedürfen die Maßnahmen der Erfindung nicht der wei teren Behandlung. Es versteht sich von selbst, daß die Ein führung des Kalks unter Berücksichtigung des Schwefelgehaltes der in die Wirbelbettfeuerung eingeführten Mischung möglichst stöchiometrisch, wenn auch mit vorgegebenem Überschuß erfolgt. Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei der er findungsgemäßen Anlage aus der Steinkohle zunächst der Pyrit sehr wirksam abgeschieden wird. Dabei nutzt die Erfindung die Tatsache, daß die Dichte des Pyrits etwa 5 g/cm³ beträgt, die der Berge etwa 2 bis 2,5 g/cm³ und die der Kohle, je nach Zu sammensetzung, 1,2 bis 1,7 g/cm³. Die Pyritkristalle sind hart und lassen sich nur schwer vermahlen. Das ermöglicht in der beschriebenen Weise zunächst eine weitgehende Abscheidung des Pyrits: Wegen der unterschiedlichen Mahlbarkeit der be teiligten Stoffe findet im Grießrücklauf zwangsläufig eine Anreicherung der schlechter mahlbaren Stoffe statt, nachdem bei der Mahlung der zunächst mit der Kohle oder den Bergen verwachsene Pyrit von diesen getrennt wurde. Die Anreicherung betrifft so an erster Stelle den Pyrit, aber auch quarzhal tige harte Gesteine. Der Kreislauf des Grießgutes wird so lange geführt, bis sich im Grießgut ein Pyritanteil befindet, der in der beschriebenen Weise in der Trennanlage wirtschaft lich ausgetragen werden kann. Bei hohem Pyritanteil in der Kohle kann der Kreislauf ganz unterbrochen werden. Insoweit erreicht man zunächst den Vorteil, daß im Rahmen einer übli chen Mahltrocknung mit angeschlossener Sichtung ohne beson deren Aufwand auch eine Trockenabscheidung des Pyrits durch geführt werden kann. Dabei werden Eigenschaften der Mahlstufe selbst zur Abscheidung des Pyrits herangezogen. Man erreicht aber gleichzeitig auch eine Reduzierung des Verschleißes der Mahlwerkzeuge in dem Maße, wie der Pyrit und die weiteren schwermahlbaren Stoffe aus dem Kreislauf herausgenommen wer den. Der abgeschiedene Pyrit wird in der Anlage selbst unmit telbar zu einem Produkt weiterverarbeitet, welches verwert bar oder zumindest umweltfreundlich bzw. unschädlich ist. Die dazu erforderlichen Aggregate sind mit der Gesamtanlage in verfahrenstechnischer Hinsicht und in thermodynamischer Hin sicht integriert, wie im folgenden anhand einer Zeichnung ausführlicher erläutert wird.

Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung eine er findungsgemäße Anlage für die Aufbereitung von mit Pyrit be lasteter Steinkohle, und zwar als Schema.

In dem Schema erkennt man zunächst eine Mahlanlage 1. Ihr wird aus einem Rohkohlebunker 2 über einen Zuteiler 3 die zu trocknende und zu mahlende Steinkohle K zugeführt. Ein Mahl gasstrom ist in die Mahlanlage 1 einführbar, wie weiter unten erläutert wird. Dieses Mahlgas G kann in seiner Temperatur je nach den Erfordernissen des Mahlprozesses gesteuert oder geregelt werden.

Das zerkleinerte Mahlgut gelangt zusammen mit dem Mahlgas G in den Sichter 4. Hier wird das Feingut, d. h. der feingemah lene Kohlenstaub K, von den feinen Pyritkristallen P und den etwas groberen Berganteilen sowie den noch groben Kohleteil chen K getrennt. Die feinkörnige Kohle kann, wie ein einge zeichneter Pfeil andeutet, aus dem Sichter 4 ab- und der Ver gasung zugeführt werden. Grobe Kohle K und Berge werden über die Leitung 5 zurück in die Mahlanlage 1 geführt. Das Grieß gut aus den feinen Pyritkristallen P, den etwas groberen Berg anteilen und ggf. noch einigen Kohleteilchen K kann über die Leitung 5 im Kreislauf geführt werden. Erfindungsgemäß ist die Anordnung jedoch so getroffen, daß an die Grießgutrück führung, im Ausführungsbeispiel schon im Sichter 4, eine Dichtetrennanlage 6 angeschlossen ist, die das Grießgut in eine Mischung aus hauptsächlich schwerem Pyrit P und anwesen den zerkleinerten Bergen einerseits und mitgeführter zerklei nerter Kohle K andererseits aufteilt und die Mischung von der Kohle K trennt. Das geschieht durch Rücksaugen über die Lei tung 7. Die Trennanlage ist als Dichtetrennanlage 6 ausge führt. Sie ist dabei in besonderer Weise ausgebildet, nämlich als Schrägschwingrinne 8 mit Fluidisiereinrichtung 9.

Die Einrichtung und Auslegung ist insgesamt so getroffen, daß die Abscheidung eines brennbaren Gemisches aus Kohle K, Pyrit P und Berge erfolgt. Weil es sich um eine Schrägschwingrinne 8 handelt, wird zunächst erreicht, daß das dichtere Gut, d. h. die Mischung aus hauptsächlich schwerem Pyrit P und anwe senden zerkleinerten Bergen, aufwärtsgefördert wird. Hinzu kommt der Fluidisierungseffekt, der erreicht, daß das weni ger dichte Gut, d. h. die noch mitgeführte zerkleinerte Kohle K abwärts fließt. Verändert man einerseits die Betriebsparame ter der Schrägschwingrinne 8 in bezug auf Frequenz und/oder Amplitude, andererseits den Gasstrom in der Fluidisiereinrich tung 9, so kann man den Schnitt zwischen dem einerseits auf wärtsgeförderten Gut und andererseits abwärtsfließenden Gut einstellen, und zwar so einstellen, daß die oben abfließende Mischung in einer Wirbelbettfeuerung 10 wie beschrieben ver brannt werden kann. Daher ist der Trennanlage 6 eine Wirbel bettfeuerung 10 für das brennbare Gemisch aus Kohle K, Pyrit P und Bergen nachgeschaltet. In die Wirbelbettfeuerung 10 ist Kalk als SO₂-Bindemittel einführbar und aus der Wirbelbett feuerung 10 ist eine Mischung aus Gips und Asche abziehbar. Im übrigen ist jedoch zum Zwecke der Integration der beschrie benen Aggregate mit der Anlage insgesamt die Anordnung so ge troffen, daß an die Wirbelbettfeuerung 10 eine Rauchgaslei tung 11 angeschlossen ist, mit der die Rauchgase dieser Wir belbettfeuerung 10 der Fluidisiereinrichtung 9 der Schräg schwingrinne 8 und/oder der Mahlanlage 1 zuführbar sind. Um den Staub abzuscheiden, befindet sich in der schon erwähnten Rauchgasleitung 11 der Wirbelbettfeuerung 10 eine trocken oder naß arbeitende Abscheideanlage 12.

Claims

1. Anlage für die Aufbereitung von mit Pyrit belasteter Stein kohle, mit
Mahlanlage,
nachgeschaltetem Sichter und
Einrichtung für eine Grießgutrückführung,
wobei in die Mahlanlage ein Mahlgasstrom und das zerkleinerte Mahlgut mit dem Mahlgasstrom in den Sichter einführbar sind, wobei die ausgetragene Feinkohle zur anderweitigen Nutzung abgeführt, das Grobgut gegebenenfalls in die Mahlanlage rück geführt wird und in der Grießgutrückführung eine Trennanlage für die Abscheidung von Pyrit und Bergen aus dem Grießgut an geordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennanlage eine Schrägschwingrinne (8) mit Fluidi siereinrichtung (9) mit der Maßgabe verwendet wird, daß ein brennbares Gemisch aus Kohle, Pyrit und Bergen abgezogen wird,
daß der Schrägschwingrinne (8) mit Fluidisiereinrich tung (9) eine Wirbelbettfeuerung (10) für das brennbare Gemisch aus Kohle, Pyrit und Bergen nachgeschaltet ist, in die Kalk im Überschuß so eingeführt wird, daß ein Gips/Asche-Gemisch abgezogen werden kann,
und daß an die Wirbelbettfeuerung (10) eine Rauchgasleitung (11) angeschlossen ist, mit der die Rauchgase dieser Wirbel bettfeuerung (10) der Schrägschwingrinne (8) mit Fluidisier einrichtung (9) und/oder der Mahlanlage (1) zuführbar sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rauchgasleitung (11) der Wirbelbettfeuerung (10) eine trocken oder naß arbeitende Einrichtung (12) für die Abscheidung von Staub angeordnet ist.