- Tytuł:
-
Methods of increasing the calorific value of fine coal waste
Metody podwyższenia kaloryczności drobnoziarnistych odpadów węglowych - Autorzy:
- Hycnar, J. J.
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/971066.pdf
- Data publikacji:
- 2015
- Wydawca:
- Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
- Tematy:
-
drobnoziarniste odpady węglowe
muły węglowe
odpady poflotacyjne
granulowane muły węglowe
spalanie mułów węglowych i odpadów poflotacyjnych
fine (fine-grained) coal waste
coal sludge
floatation tailings
granulated coal sludge
coal sludge and floatation tailings’ combustion - Opis:
-
The research and testing conducted so far on the application of fine coal waste as a fuel in power boilers and furnaces suggest the possibility of improving their quality and the chance to increase economic and ecological effects by their users.
Energy properties of fine-grained coal waste result from the contents and quality of the occurring coal maceral as well as water and mineral components’ contents. The simplest way to increase the calorific value of coal sludge and floatation tailings is to lower their water and ash contents. The humidity of fine coal waste from current production is largely influenced by the applied dewatering installations, where the filtration presses proved the most effective. The degree of hydration of coal sludge and floatation tailings from settling ponds depends on the time of their deposition and the construction of settling ponds as well as the way of their breaking and storing of the broken material. The fine-grained coal waste delivered to power stations can be characterized by the humidity of 14 to 45%.
A significant quality improvement of fine coal waste materials was achieved through their granulation. The obtained granulated product can be characterized by its resistance to transport and storage conditions, it does not degrade in changing weather conditions and has better energy properties. By substituting sludge water pulp with sludge granulated product there can be obtained a unitary increase of combusted fuel net calorific value by about 2000 kJ/kg.
The essential quality improvement of fine coal waste can be achieved by lowering their mineral components’ contents. The easiest solution is a selective separation of water-sludge flows that are richest in coal from water-sludge circuit, and in the case of waste from storage yards, it is a selective deposit mining.
The richest coal concentrates from coal sludge are obtained by separating a grain fraction over 30-50 μm. In the cases of application of dewatering vibration sieves with fabric diaphragms as well as arch sieves and centrifugal dewatering sieves, there were obtained coal concentrates of net calorific values in the range of 15 to 22 MJ/kg.
In the deposition methods of water-sludge suspensions in settling ponds applied so far, the possibility of gravitational enrichment of water-sludge suspensions with coal grains has not been used. Through water-sludge suspensions’ flow channeling in settling ponds, there can be obtained rich and very rich-in-coal grains deposit areas, not to mention more effective supernatant water cleaning. Floatation tailings’ cleaning calls for different methods of separation, most often based on specific gravity differences and/or surface properties of coal grains and mineral components. Most frequently constructed cleaning installations are based on technologies using hydrocyclones, heavy water, and floatation processes. These technologies make it possible to obtain the richest coal concentrates. The analysis of fine coal waste utilization leads to a conclusion that through cooperation of mining and power industries there can be created favorable conditions and possibilities for the improvement of both quantitative waste utilization and economic and ecological effects for the parties concerned.
Dotychczasowe badania i doświadczenia stosowania drobnoziarnistych odpadów węglowych, jako paliwa w kotłach i piecach energetycznych, wskazują na możliwość podwyższenia ich jakości oraz zwiększenia efektów ekonomicznych i ekologicznych u ich użytkowników. Właściwości energetyczne drobnoziarnistych odpadów węglowych wynikają z zawartości i jakości występujących materiałów węglowych oraz zawartości wody i składników mineralnych. Najprostszą drogą podwyższenia kaloryczności mułów węglowych i odpadów poflotacyjnych jest obniżenie w nich zawartości wody i popiołu. Na wilgotność drobnoziarnistych odpadów węglowych z bieżącej produkcji duży wpływ mają zastosowane urządzenia odwadniające, najbardziej skutecznymi okazały się prasy filtracyjne. Stopień zawodnienia mułow węglowych i odpadów poflotacyjnych eksploatowanych z osadników zależy od czasu ich deponowania i budowy osadników oraz sposobu urabiania i magazynowania urobku. Dostarczane do energetyki drobnoziarniste odpady węglowe charakteryzują się wilgotnością od 14 do 45%. Znaczącą poprawę jakości drobnoziarnistych odpadów węglowych uzyskano poprzez ich granulowanie. Otrzymywany granulat charakteryzuje się odpornością transportową i magazynową, nie ulega degradacji w zmiennych warunkach pogodowych oraz charakteryzuje się lepszymi właściwościami energetycznymi. Zastępując pulpę mułowo-wodną granulatem mułowym można uzyskać przyrost jednostkowy wartości opałowej spalanego paliwa o ok. 2.000 kJ/kg. Zasadniczą poprawę, jakości drobnoziarnistych odpadów węglowych można uzyskać przez obniżenie w nich zawartości składników mineralnych. Najprostszym rozwiązaniem jest selektywne wydzielanie najbogatszych w węgiel cieków wodno-mułowych z obiegu wodno-mułowego. A w przypadku ich uzyskiwania ze składowisk, selektywne wybieranie depozytu. Najbogatsze koncentraty węglowe z mułów węglowych, uzyskuje się poprzez wydzielanie frakcji ziarnowej powyżej 30-50 μm. W przypadkach zastosowania odwadniających przesiewaczy wibracyjnych z tkaninowymi przeponami oraz przesiewaczy łukow-ych i odśrodkowych sit odwadniających uzyskiwano koncentraty węglowe o wartości opałowej w granicach 16 do 22 MJ/kg. W dotychczasowych metodach deponowania zawiesin wodno-mułowych w osadnikach nie wykorzystuje się możliwości grawitacyjnego wzbogacania zawiesin wodno-mułowych w ziarna węgla. Poprzez ukierunkowanie przepływu zawiesin wodno-mułowych w osadnikach można uzyskać obszary bogatych i najbogatszych depozytów w ziarna węgla oraz uzyskać bardziej efektywne oczyszczenie wody nadosadowe. Wzbogacanie odpadów poflotacyjnych wymaga stosowania innych metod rozdziału, najczęściej opartych o różnice ciężarów właściwych lub/i właściwości powierzchniowych ziaren węgla i składników mineralnych. Najczęściej budowane instalacje oparte są o technologie stosujące hydrocyklony, ciecz ciężką i procesy flotacyjne. Wymienione technologie umożliwiają uzyskiwanie najbogatszych koncentratów węglowych. Z dokonanej analizy zagospodarowania drobnoziarnistych odpadów węglowych wynika, że poprzez współdziałanie górnictwa i energetyki istnieją warunki i możliwości nie tylko zwiększenie ich ilościowego zagospodarowania, ale także zwiększenia efektów ekonomicznych i ekologicznych dla zainteresowanych stron. - Źródło:
-
Inżynieria Mineralna; 2015, R. 16, nr 1, 1; 33-55
1640-4920 - Pojawia się w:
- Inżynieria Mineralna
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł