DE3822010C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwässern von Schlämmen, insbesondere von geflockten Flotationsschlämmen, wobei die Wasser-Schlammtrübe in einen Absetzbehälter mit einem Wasserüberlauf eingeleitet und der sedimentierte Schlamm kontinuierlich aus dem Absetzbehälter ausgetragen und auf einen Schrägförderer aufgegeben wird.

Mit dem Einsatz immer leistungsfähigerer Gewinnungsmaschinen im Steinkohlebergbau ist zwangläufig auch der Fein- und Feinstkornanteil an der Rohkohle gestiegen.

Die Aufbereitung der Feinstkornfraktion der Rohkohle erfolgt weitgehend durch Flotation. Der bei der Flotation anfallende Bergeschlamm muß soweit entwässert werden, daß er entsorgt, z. B. deponiert werden kann.

Aus der DE-PS 7 43 917 ist ein Verfahren zur Entwässerung von Schlämmen mit im wesentlichen sandartiger Konsistenz be­ kannt, bei der in einem Absetzbecken sedimentierter Schlamm kontinuierlich über einen Schrägförderer ausgetragen wird, wobei das an der Oberfläche der ausgetragenen Schlammschicht austretende Wasser entgegen der Förderrichtung des Schlammes in das Absetzbecken zurückfließt. Zur Unterstützung des Aus­ tretens von innerhalb der Schlammschicht mitgeführtem Wasser sind auf den Förderer einwirkende Vibrationsplatten vorgese­ hen.

Zur Entwässerung von Flotationsschlämmen ist dieses Verfah­ ren nicht geeignet. Wegen der Konsistenz der Flotations­ schlämme, deren Feststoffanteil ausschließlich aus einer Feinstkornfraktion besteht, würde durch das zurückfließende Wasser ein wesentlicher Anteil des ausgetragenen Schlammes wieder mitgerissen werden. Das Aufbringen von Vibrationen würde das Zurückfließen der Schlammschicht noch unterstüt­ zen.

Die mechanische Entwässerung des Bergeschlammes, z.B. durch Kammerfilterpressen ist mit hohen Investitions- und Be­ triebskosten verbunden.

Meist wird daher der Flotationsschlamm zunächst durch Zugabe chemischer Flockungsmittel eingedickt und der so vorentwäs­ serte Schlamm in Absinkweihern deponiert. In diesen Absink­ weihern verbleibt dem Schlamm ausreichend Zeit, sich abzu­ setzen, so daß am Überlauf schlammfreies Wasser abfließt. Ist das nutzbare Volumen des Absinkweihers mit Schlamm ge­ füllt, muß ein neuer Absinkweiher angelegt werden.

Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens ist der große Flächenbedarf für die Anlage von Absinkweihern, wobei geeig­ nete Flächen nicht immer in ausreichendem Umfang zur Verfü­ gung stehen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein einfa­ ches und wirtschaftliches Verfahren zum Entwässern von Schlämmen, insbesondere von geflockten Flotationsschlämmen anzugeben, so daß diese anschließend auf Hochdeponien einge­ bracht werden können.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die auf dem Schrägförderer aufliegende Schlammschicht Längsrillen zum Kanalisieren des aus der Schlammschicht austretenden Wassers eingeformt werden und daß das in den Längsrillen zurückflie­ ßende Wasser von über dem Schrägförderer und gegen diesen geneigt angeordneten, stirnseitig in die Längsrillen ein­ greifenden Wasserrinnen aufgenommen und abgeleitet wird.

Zweckmäßigerweise erfolgt das Abschöpfen und Ableiten des zurückfließenden Wassers über mehrere, in Förderrichtung hintereinander angeordnete Reihen von Wasserrinnen.

Die in die auf dem Schrägförderer aufliegende Schlammschicht eingeformten Längsrillen sorgen einerseits für kurze Entwäs­ serungswege quer zur Förderrichtung, andererseits kanalisie­ ren sie das frei werdende zurückfließende Wasser. Dies wird ggf. in mehreren in Förderrichtung hintereinanderliegenden Ebenen, durch die Wasserrinnen abgeschöpft und zweckmäßiger­ weise unmittelbar in den Absetzbehälter zurückgeführt. Durch die somit nur kurzen Fließstrecken des aus dem Schlamm aus­ getretenen Wassers wird eine Entlastung der auf dem nachfol­ genden Bandbereich aufliegenden Schlammschicht und eine gute Entwässerung des Schlammes erreicht.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es somit in be­ sonders einfacher Weise, den Wassergehalt von feinen Schläm­ men so weit zu reduzieren, daß sie, ggf. unter Zugabe eines trockenen Stoffes wie z.B. Flugasche, auch auf Hochdeponien gelagert werden können.

Zur Verbesserung der Entwässerung kann der Schlamm zwischen den Rinnenreihen umgeschichtet werden, wobei die neu einzu­ formenden Längsrillen einen gegenüber den übrigen Bandab­ schnitten geänderten Abstand aufweisen können. Auch kann es zweckmäßig sein, zusätzlich eine Druckentwässerung durch ei­ ne oder mehrere Preßwalzen vorzusehen.

Das Einformen der Längsrillen kann unmittelbar durch Ein­ drücken der auf der Schlammschicht aufliegenden Wasserrinnen oder aber durch eine andere geeignete Vorrichtung erfolgen. Zweckmäßigerweise werden die Längsrillen jedoch durch über die Breite des Schrägförderers verteilt angeordnete Profil­ rollen, z.B. Profilrollen einer über dem Schrägförderer vor­ gesehenen Walze, eingepreßt. Werden diese Profilrollen nicht durch die Schlammschicht selbst, sondern beispielsweise durch seitliche, auf dem Band aufsitzende Laufrollen ange­ trieben, so wird durch die damit erzwungene Relativgeschwin­ digkeit zwischen der Schlammschicht und der Rollenoberfläche eine die Pressung unterstützende Wirkung erreicht. Um ein besseres Abfließen des aus dem Schlamm austretenden Wassers in die eingeformten Längsrillen zu erreichen, können die Oberflächen der Profilrollen in den Randbereichen mit einem Querprofil versehen sein.

Zum kontinuierlichen Austragen des Schlammes aus dem Absetz­ behälter können die bekannten Vorrichtungen, wie Becherwerk oder geeignete Schleusen, verwendet werden. Bei der Behand­ lung von geflocktem Schlamm, insbesondere in den Phasen der Kuchenbildung und des Austrages kommt es ganz wesentlich darauf an, daß die gebildeten Agglomerate nicht durch Scher­ kräfte zerstört werden.

Ein besonders schonendes Austragen des Schlammes wird er­ reicht, wenn der Schrägförderer bis in den Absetzbehälter reicht, so daß der Schlamm direkt auf dem Förderer sedimen­ tiert und unmittelbar auf diesem ausgetragen werden kann. Dabei ist es vorteilhaft, den Durchtrittswinkel des Schräg­ förderers mit der aufliegenden Schlammschicht durch die Trü­ benoberfläche, beispielsweise durch eine unter dem Schräg­ förderer angeordnete höhenverstellbare Walze, verändern und so der Konsistenz des Schlammes anpassen zu können, um in diesem kritischen Bereich ein Abreißen und Zurückfließen der Schlammschicht zu vermeiden.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand ei­ nes in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellten Bei­ spieles weiter erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens

Fig. 2 beispielhaft den Eingriff einer Wasserrinne in eine Längsrille der Schlammschicht.

Mit einer Wasser-Schlammtrübe über Leitung 11 in einen Ab­ setzbehälter 1 eingetragener Schlamm, beispielsweise ge­ flockter Bergeschlamm aus der Kohleaufbereitung, sedimen­ tiert auf ein durch den Absetzbehälter 1 geführtes Schräg­ förderband 2 und wird von diesem kontinuierlich aus dem Ab­ setzbehälter 1 ausgetragen. Die Ableitung von schlammfreiem Wasser aus dem Absetzbehälter 1 erfolgt über einen, nicht gezeichneten, Überlauf.

In die auf dem Schrägförderband 2 ausgetragene Schlamm­ schicht 21 werden durch über dem Schrägförderband 2 angeord­ nete Profilrollenreihen 3 a, b Längsrillen 31 eingedrückt, wo­ bei die erste Profilrollenreihe 3 a zweckmäßigerweise bereits kurz oberhalb oder kurz unterhalb der Trübenoberfläche 12 angeordnet ist.

In diesen Längsrillen 31 wird das aus der Schlammschicht 21 austretende Wasser gesammelt und kanalisiert. Das in den Längsrillen 31 zurückfließende Wasser wird bereits nach kur­ zen Fließwegen von in die Längsrillen 31 eingreifenden Was­ serrinnen 32 aufgefangen und entweder direkt abgeleitet oder in den Absetzbehälter 1 zurückgeführt. Die Anzahl der Pro­ filrollenreihen 3 a,b sowie der Wasserrinnenreihen 32 kann selbstverständlich den jeweiligen Bedingungen entsprechend erhöht werden.

Zweckmäßigerweise werden für die einzelnen Profilrollenrei­ hen 3 a, b verschiedene Abstände zwischen den Profilrollen in­ nerhalb einer Reihe und somit unterschiedliche Abstände der eingeformten Längsrillen 31 gewählt. Mit dieser Umformung ist gleichzeitig eine für die Schlammentwässerung vorteil­ hafte Umschichtung und Pressung der Schlammschicht 21 ver­ bunden. Eine Umschichtung kann aber auch gezielt durch zu­ sätzliche Einrichtungen zwischen den einzelnen Profilrollen­ reihen 3 a, b erfolgen. Durch eine Preßwalze 4 erfolgt eine zusätzliche Druckentwässerung, wobei auch diese Druckentwäs­ serung selbstverständlich wiederholt angewendet werden kann, z.B. ebenfalls zwischen den einzelnen Profilrollenreihen.

Mit 5 ist eine im Bereich unterhalb der Trübenoberfläche 12 angeordnete und den Obergurt des Schrägförderbandes 2 unter­ greifende Walze bezeichnet, die über eine Stellvorrichtung 51, z.B. eine Spindelverstellung, höhenverstellbar ist. Da­ durch kann der Steigungswinkel des Schrägförderbandes 2 im kritischen Bereich des Durchtrittes durch die Trübenoberflä­ che 12 den jeweils vorliegenden Bedingungen wie Schlammkon­ sistenz und Schlammhaftung auf dem Band angepaßt werden, um ein Abreißen der Schlammschicht zu verhindern.

Claims (7)

1. Verfahren zum Entwässern von Schlämmen, insbesondere von geflockten Flotationsschlämmen, wobei die Wasser-Schlamm­ trübe in einen Absetzbehälter mit einem Wasserüberlauf eingeleitet und der sedimentierte Schlamm kontinuierlich aus dem Absetzbehälter ausgetragen und auf einen Schräg­ förderer aufgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß in die auf dem Schrägförderer aufliegende Schlammschicht Längsrillen zum Kanalisieren des aus der Schlammschicht austretenden Wassers eingeformt werden und daß das in den Längsrillen zurückfließende Wasser von über dem Schräg­ förderer und gegen diesen geneigt angeordneten, stirn­ seitig in die Längsrillen eingreifenden Wasserrinnen aufgenommen und abgeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme und Ableitung des zurückfließenden Wassers durch mehrere in Förderrichtung hintereinander angeord­ nete Reihen von Wasserrrinnen durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Rinnenreihen der Rillenabstand verändert und/oder der Schlamm umgeschichtet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Einformen der Längsrillen durch über die Breite des Schrägförderers verteilt angeordnete Profilrollen durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen den Rinnenreihen eine Druck­ entwässerung vorgenommen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der sedimentierte Schlamm unmittelbar mit dem Schrägförderer aus dem Absetzbehälter ausgetragen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchtrittswinkel des Schrägförderers durch die Trü­ benoberfläche variiert wird.