PL212399B1

PL212399B1 - Sposób granulowania mułów węglowych

Info

Publication number: PL212399B1
Application number: PL387610A
Authority: PL
Inventors: Marian Domanski; Zbigniew Libiszewski; Sebastian Rak
Original assignee: Marian Domanski; Zbigniew Libiszewski; Sebastian Rak
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2012-09-28
Also published as: PL387610A1

Abstract

Sposób granulowania mułów węglowych polega na tym, że przeznaczony do granulowania muł transportuje się do mieszalnika, gdzie miesza się go z substancją wspomagającą proces granulacji, którą stanowi mieszanina polimerów, stanowiąca od 5% do 35% masy mułów. Mieszaninę tę stanowią poliolefiny, tj. głównie PE - polietylen i PP - polipropylen, w ilości od 5% do 35% masy mułów oraz plastyfikatory w ilości 0,1% do 8% polimeru, wspomagające procesy aglomeracji i granulacji mułów węglowych. Po zakończeniu procesu mieszania, wstępnie przygotowany muł przekazuje się do suszarki, w której korzystnie w temperaturze 100°C do 185°C w czasie od 1 do 30 min poddaje się go ogrzewaniu i aglomeracji w obecności pary wodnej. Po zgranulowaniu i wysuszeniu mułów kieruje się je na sita wibracyjne i po wstępnej segregacji gromadzi do dalszej obróbki lub spalania.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób granulowania mułów węglowych, w tym głównie powstających po obróbce węgla kamiennego, w celach podwyższenia jego parametrów użytkowych.

Istnieje bardzo wiele sposobów granulowania i brykietowania rozdrobnionego węgla kamiennego.

Z polskiego opisu patentowego PL-171183 (publ. BUP Nr 12/1995) znany jest „Sposób granulowania węgli kamiennych wysokouwęglonych”. Sposób ten charakteryzuje się tym, że do pyłu węglowego dodaje się wodę, w ilości od 2:1 do 10:1 w stosunku do masy węgla i do całości wprowadza się smołę pochodzenia węglowego, w ilości od 1:5 do 1:50 w przeliczeniu na masę węgla. Do uzyskanej mieszaniny, po jej zdyspergowaniu, wprowadza się olej pochodzenia karbochemicznego, w ilości od 1:5 do 1:50 w przeliczeniu na masę węgla. Całość miesza się, aż do uformowania granul, które oddziela się od wody i zdyspergowanego w niej popiołu, suszy w temperaturze od 293 do 373 K. Korzystnie, jako smołę pochodzenia węglowego stosuje się smółki odpadowe lub smołę koksowniczą lub smołę pogazową, a jako olej pochodzenia karbochemicznego - olej płuczkowy lub olej karbolowy. Korzystne jest też, gdy stosuje się pył węglowy o granulacji poniżej 0,5 mm.

Z polskiego opisu zgł oszenia patentowego P-304936 (publ. BUP Nr 05/1996) znane jest natomiast rozwiązanie pt.: „Kształtki z węgla kamiennego oraz sposób wytwarzania kształtek z węgla kamiennego”. Sposób wytwarzania kształtek z węgla kamiennego polega na tym, że przygotowuje się porcję wilgotnej mieszanki węgla kamiennego o granulacji zasadniczo poniżej 2 mm, jednakże z udział em frakcji ziarnowej poniż ej 0,1 mm wynoszą cym co najmniej 20%, korzystnie 25-35% przy czym zawartość wody w mieszance wynosi 10-40% masowych, korzystnie 12-15% masowych, po czym do mieszanki wprowadza się suchą karboksymetylocelulozę w ilości 0,1-10%, korzystnie 0,5-1,5% masy mieszanki węgla i prowadzi się mechanicznie mieszanie ujednorodniające przez okres 1 do 15 minut, a następnie powstałą masę formuje się pod naciskiem w kształtki, przy czym nacisk jednostkowy w procesie formowania kształtek wynosi korzystnie 20-50 MPa. Razem z karboksymetylocelulozą wprowadza się ewentualnie wapno hydratyzowane w ilości 12-15% masy mieszanki węgla, korzystnie 3% masowe wapna na 1% masowy siarki w węglu.

Inne rozwiązanie przedstawione jest w polskim opisie zgłoszenia patentowego P-352549 (publ. BUP Nr 17/2003) pt.: „Sposób wytwarzania węgla aktywnego granulowanego”. W rozwiązaniu tym sposób wytwarzania węgla aktywnego granulowanego polega na tym, że dokonuje się przemiału zawierającego węgiel materiału, względnie mieszaniny kilku zawierających węgiel materiałów, następnie miesza się przemielony materiał z uwodnionym spoiwem, względnie z mieszaniną kilku spoiw, z których przynajmniej jedno jest uwodnione. Z tej mieszaniny formuje się granulat, który poddaje się karbonizacji i aktywacji gazowej.

Dotychczas stanowi jednak poważny problem zagospodarowanie pyłów i mułów węglowych, tj. rozdrobnionego węgla o średnicy około 0,063 mm, który powstaje, jako odpad po mechanicznym wzbogacaniu węgla kamiennego, tzw. urobku w kopalniach. Odpady te są składowane w lagunach, gdzie pod wpływem warunków atmosferycznych są odmywane z zanieczyszczeń poflotacyjnych. Nie znaleziono dotąd jednak skutecznego rozwiązania problemu ich zagospodarowania.

Istota opracowanego sposobu granulowania mułów węglowych polega na tym, że przeznaczony do granulowania muł transportuje się do mieszalnika, gdzie miesza się go z substancją wspomagającą proces granulacji, którą stanowi mieszanina polimerów stanowiąca od 5% do 35% masy mułów. Mieszaninę tę stanowią poliolefiny w ilości od 5% do 35% masy mułów oraz plastyfikatory w ilości 0,1% do 8% polimeru. Wspomagają one proces aglomeracji i granulacji mułów węglowych. Po zakończeniu procesu mieszania wstępnie przygotowany muł przekazuje się do suszarki, w której korzystnie w temperaturze 100°C do 185°C w czasie od 1 do 30 min poddaje się go ogrzewaniu i aglomeracji w obecnoś ci pary wodnej.

A nastę pnie po zgranulowaniu i wysuszeniu muł ów kieruje się je na sita wibracyjne i po wstę pnej segregacji gromadzi do dalszej obróbki lub spalania.

Zaletą opracowanego sposobu jest to, że wykorzystuje się w nim odpady, które stanowią zarówno muły węglowe, zalegające w milionach ton w tzw. lagunach, degradujących środowisko. W sposobie tym wykorzystane zostają zarówno muły węglowe, jak też poliolefiny (głównie PE - polietylen i PP - polipropylen), należące do najbardziej popularnych tworzyw sztucznych, w tym szczególnie stosowanych, jako opakowania produktów codziennego użytku, które po zużyciu także stanowią uciążliwy odpad. Z substancji tych - po ich przetworzeniu w opracowanym sposobie - otrzymuje się pełnowartościowy materiał opałowy.

PL 212 399 B1

P r z y k ł a d 1

Muł zalegający w tzw. lagunie przepompowuje się do cysterny i dostarcza się w ilości 1 tony do mieszalnika, gdzie miesza się go z substancją wspomagającą proces granulacji, którą stanowi mieszanina polimerów w ilości 350 kg złożona z 323 kg poliolefin oraz 27 kg plastyfikatorów. Wprowadzone substancje wspomagają proces aglomeracji i granulacji mułów węglowych.

Po czym - po zakończeniu procesu mieszania - wstępnie przygotowany muł przekazuje się do suszarki, w której korzystnie w temperaturze 185°C w czasie 30 min poddaje się go suszeniu. Proces suszenia przebiega w obecności pary wodnej, która powstaje w całej masie w wyniku podgrzewania mułów węglowych lub doprowadzana jest z zewnątrz, oraz która wspomaga proces aglomeracji. Ciśnienie pary wodnej jest funkcją temperatury.

P r z y k ł a d 2

Muł przeznaczony do granulowania w ilości 1 tony transportuje się do mieszalnika, gdzie miesza się go z substancją wspomagającą proces granulacji, którą stanowi mieszanina polimerów w ilości 51 kg złożona z 50 kg poliolefin oraz plastyfikatorów w ilości 1 kg, wspomagających procesy aglomeracji i granulacji mułów węglowych.

Po czym - po zakończeniu procesu mieszania - wstępnie przygotowany muł przekazuje się do suszarki, w której w temperaturze 100°C w czasie 1 min poddaje się go suszeniu i aglomeracji. Proces suszenia przebiega w obecności pary wodnej.

Claims

Sposób granulowania mułów węglowych, znamienny tym, że przeznaczony do granulowania muł transportuje się do mieszalnika, gdzie miesza się go z substancją wspomagającą proces granulacji, którą stanowi mieszanina polimerów stanowiąca od 5% do 35% masy mułów, złożona z poliolefin w ilości od 5% do 35% masy mułów oraz plastyfikatorów w ilości 0,1% do 8% polimeru, po czym - po zakończeniu procesu mieszania - wstępnie przygotowany muł przekazuje się do suszarki, w której korzystnie w temperaturze 100°C do 185°C w czasie od 1 do 30 min poddaje się go ogrzewaniu i aglomeracji w obecnoś ci pary wodnej.