DE2916860A1

DE2916860A1 - Slurry filter with classifying action - passing slurry first through cyclone to lay coarse bed before fine material is added

Info

Publication number: DE2916860A1
Application number: DE19792916860
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Mueller; Josef Plattner
Original assignee: Eisenwerk Weserhuette AG
Current assignee: PHB WESERHUETTE AG 5000 KOELN DE
Priority date: 1979-04-26
Filing date: 1979-04-26
Publication date: 1980-11-06

Abstract

Filtration process is for slurries with different particle sizes and can include washing of the cake. The different particles are classified in a cyclone before they are introduced onto the filter. The coarse particles are laid as a bed first before the finer material is added. Sedimentation accelerators can be added to the fine component before it is fed to the filter bed. Used for filtering coal slurries or separating gold from crude ore. Gives a cake of high permeability for liquid, air and stream thus allowing good dewatering and cake washing.

Description

Verfahren zur Filtration von SchlümmenProcess for the filtration of sludge

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Filtration von Schlämmen gemäß Oberbegriff des Anspruches.The invention relates to a method for filtering sludge according to the preamble of the claim.

Verfahren dieser Art werden zur Rückgewinnung feinkörniger Mineralien insbesondere aus Schlämmen mit einem hohen Anteil ultrafeiner Partikel angewandt und sind insbesondere dann von wirtschaftlicher Bedeutung, wenn die Restfeuchte des entwässerten Stoffes durch thermische Nachbehandlung entfernt werden muß, z.B. bei der Verbrennung von aus Kohleschlämmen zurückgewonnenen festen Bestandteilen in Kraftwerken. Ferner ist das Verfahren für das Auswaschen wertstoffhaltiger Lösungen aus festen Stoffen von Bedeutung, beispielsweise bei der Golderzaufbereitung.Processes of this type are used to recover fine-grained minerals used in particular from sludge with a high proportion of ultrafine particles and are particularly of economic importance when the residual moisture the dehydrated material has to be removed by thermal post-treatment, e.g. in the incineration of solids recovered from coal sludge in power plants. The process is also used for washing out solutions containing valuable substances from solid materials of importance, for example in gold ore processing.

Zur Durchführung vorgenannter Verfahren ist bekannt, der durch Ansaugung oder Sedimentation auf dem Filter gebildeten Feststoffschicht, der sog. Filterkuchen, durch Saugwirkung mittels Unterdruck oder durch Pressen, bzw. einer Kombination aus beiden, Flüssigkeit zu entziehen.To carry out the aforementioned method is known that by suction or sedimentation on the filter formed solid layer, the so-called filter cake, by suction by means of negative pressure or by pressing, or a combination to withdraw liquid from both.

Die Zielgrößen der Filtration, das sind die Fil-erkuchenaustragsrate in kg/h je m2-Filterfläche und der prozentuelle Anteil der im Filterkuchen verbleibenden Restfeuchte, sind im wesentlichen von der Maschinenbauart, dem technisch apparativen Aufwand, der Filtrationsdauer und vom Aufbau und der Porösität des Filterkuchens abhängig. Kennzeichnend für die Maschinenbauart der Filter ist der Vorgai, der zur Filterkuchenbildung führt.The target parameters of the filtration are the fil-er cake discharge rate in kg / h per m2 filter area and the percentage of that remaining in the filter cake Residual moisture are essentially of the machine type, the technical apparatus Effort, the filtration time and the structure and porosity of the filter cake addicted. The Vorgai, which is used for the Filter cake formation leads.

Bei SaugJcilen-Drehfiltern (OE-PS 294 716) wird die im Schlamm enthaltene freie Flüssigkeit mittels Unterdruck in das Innere einer in den Schlamm eintauchenden rotierenden Trommel gesaugt. Die dabei von der strömenden Flüssigkeit mitgenommenen Feststoffteilchen werden von dem auf größten Teil des trommelumfanges anliegenden Filtertuch zurückgehalten. Da feine Feststoffe der Flüssigkeitsströmung am leichtesten folgen und die Ansaugung in einem Teilbereich der trommel entgegen der Schwerkraft wirksam ist, lagern sich auf dem Filtertuch zunächst feine und feinste Partikel ab und bilden eine für den weiteren Flüssigkeitsentzug wenig durchlässige Feststoffschicht. Dieses hat eine Zunahme der Restfeuchte im Filterkuchen und insbesondere eine Minderung der Kuchenrate zur Folge.In the case of rotary suction filters (OE-PS 294 716), the free liquid by means of negative pressure into the interior of a submerged in the sludge rotating drum sucked. The ones carried along by the flowing liquid Solid particles are removed from the largest part of the drum circumference Filter cloth held back. Since fine solids of the liquid flow easiest follow and the suction in a part of the drum against gravity is effective, fine and extremely fine particles are initially deposited on the filter cloth and form a solid layer that is not very permeable for further liquid extraction. This has an increase in the residual moisture in the filter cake and, in particular, a reduction the cake rate result.

Günstiger scheint das in der DE PS 23 51 097 offenbarte Filtrationsverfahren mittels Vakuumbandfilter zu sein, bei dem in einer ersten Zone die im Schlamm enthaltene freie Flüssigkeit in Richtung der Schwerkraft abtropft. Jedoch wird die natürliche Sedimentationsfolge vom groben zum feinen Partikel infolge der turbulenten Materialaufgabe auf das Filterband und der geringen Sedimentationshöhe gestört, so daß auch bei diesem Verfahren ein hoher Anteil feinster Partikel auf das Filterband gelangt und die Durchlässigkeit für den weiteren Flüssigkeitsentzug beeinträchtigt.The filtration process disclosed in DE PS 23 51 097 appears to be more favorable by means of a vacuum belt filter, in which in a first zone the contained in the sludge free liquid drips off in the direction of gravity. However, the natural one Sedimentation sequence from coarse to fine particles as a result of the turbulent material feed disturbed on the filter belt and the low sedimentation level, so that even with With this process, a high proportion of the finest particles gets onto the filter belt and the permeability for further dehydration impaired.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Kornaufbau des Filterkuchens so zu gestalten, daß dieser sich durch eine hohe Durchlässigkeit gegen Flüssakeit Luft und Dampf auszeichnet und damit günstige Bedingungen für einen FlUssigkeitsentzug oder einen Waschvorgang schafft.The object of the invention is to improve the grain structure of the filter cake to design that this air through a high permeability to liquid and steam and therefore favorable conditions for fluid removal or creates a washing process.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im kennzeichnenden Teil des Anspruches beschriebene Verfahren gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing part of the claim described method solved.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß die auf dem Filtertuch aufliegende gröbere Kornklasse eine poröse und damit eine leicht durchlässige Schicht für die Flüssigkeit der feinen Kornklasse bildet. Die durch Zugabe von Sedimentationsbeschleunigern bei der feinsten Kornklasse bewirkte Ausflockung hat keinen Einfluß auf den Kornaufbau.The advantages achieved by the invention are that the The coarser grain class lying on the filter cloth is porous and therefore light forms a permeable layer for the liquid of the fine grain class. By Addition of sedimentation accelerators in the finest grain class caused flocculation has no influence on the grain structure.

Aufgrund der frühzeitigen und besseren Durchlässigkeit des geschichteten Filterkuchens für Luft und Dampf ergibt sich eine bessere Ausnutzung der aktiven Filterfläche in Form einer kürzeren Filtrationsdauer und damit einer einer erhöhten Filterkuchenrate in kg/h je m Filterfläche.Due to the early and better permeability of the layered Filter cake for air and steam results in better utilization of the active ones Filter surface in the form of a shorter filtration time and thus an increased one Filter cake rate in kg / h per m of filter area.

Auch für das Auswaschen wertstoffhaltiger Lösungen, bei denen ein feststofffreies Filtrat erwünscht ist, beispielsweise bei der Goldlaugung, bildet die grobe Kuchenschicht eine natürliche Filterschicht zur Abtrennung uitrafeiner Partikel.Also for washing out solutions containing valuable substances where a solids-free filtrate is desired, for example in gold leaching the coarse cake layer is a natural filter layer to separate uitrafine Particles.

Als weiterer Vorteil ist zu werten, daß die auf dem Filtertuch liegende grobe Kornklasse die Abnahme des Filterkuchens erleichtert und die Versehmutzung des Filtertuches auf ein Minimum reduziert, wodurch der technische Aufwand und die Wartungskosten für die Reinigung des Filter-Buches und die Abnahme des Filterkuchens stark verringert werden.Another advantage is that it is lying on the filter cloth coarse grain class facilitates the removal of the filter cake and the use of dirt of the filter cloth reduced to a minimum, which reduces the technical effort and the Maintenance costs for cleaning the filter book and removing the filter cake can be greatly reduced.

Ein die Erfindung veranscnoulichendes Beispiel wird anhand der schematisch dargestellten Figur beschrieben und das Ergebnis der mit einer derartigen Anlage gefahrenen Versuche ist in den Tabellen 1-3 aufgezeichnet.An example veranscnoulichendes the invention is based on the schematic shown figure and the result of using such a system The tests carried out are recorded in Tables 1-3.

Zur Filterung dient ein Vakuumfilterband 1, bei dem die Flüssigkeit in die unterhalb des materialführenden Trums liegende Vakuumkammer 2 abgesaugt wird. Der zu entwässernde Schlamm 3 wird einem Zyklon 4 oder einer anderen Klassiereinrichtung zugeführt, an dessem/derem Unterlauf die gröbere Kornklasse 5 austritt, die als erste Schicht auf das Filterband aufgegeben wird. Aus dem Überlauf des Zyklons tritt die feinere Kornklasse 6 aus, die ggf. unter Zugabe von Sedimentationsbeschleunigern 7 auf die gröbere Kornklasse aufgetragen wird. Die Trennschnittlage zwischen grober und feiner Kornklasse ist in Abhängigkeit der Korngrößenverteilung und den Eigenschaften des Rohstoffes einstellbar.A vacuum filter belt 1, in which the liquid is sucked into the vacuum chamber 2 located below the material-carrying strand. The sludge to be dewatered 3 is a cyclone 4 or another Classifying device fed, on whose underflow the coarser grain class 5 emerges, which is applied to the filter belt as the first layer. From the overflow The finer grain class 6 emerges from the cyclone, possibly with the addition of sedimentation accelerators 7 is applied to the coarser grain class. The separating cut position between coarse and fine grain class is dependent on the grain size distribution and the properties of the raw material adjustable.

Mit vorbeschriebener Anlage wurde ein Steinkohlenflotationskonzentrat mit einer in Tab. 2 aufgezeichneten Korngrößenverteilung mit und ohne Kornklassentrennung entwässert.A hard coal flotation concentrate was produced with the above-described plant with a grain size distribution recorded in Tab. 2 with and without grain class separation drains.

Das durch die Kornklassentrennung mittels des Zyklons erzielte Trennergebnis ist in der Tab. 2 aufgezeichnet.The separation result achieved by separating the grain classes using the cyclone is recorded in Tab. 2.

Am Unterlauf des Zyklons treten 44,6 7<o der dem Zyklon zugeführten Masse aus. Dieses zuerst auf das Filterband aufgegebene Konzentrat enthält 88,7 Gewichtsprozente der Kornklasse größer als 0,1 mm und 11,3 Gewichtsprozente kleiner als 0,1 mm und ist gleichzeitig auf 440 g/l eingedickt.At the bottom of the cyclone, 44.6 7 <o of those fed into the cyclone occur Mass off. This concentrate first applied to the filter belt contains 88.7 Percentages by weight of the grain class greater than 0.1 mm and 11.3 percent by weight smaller than 0.1 mm and at the same time has thickened to 440 g / l.

Das am Überlauf anfallende Restkonzentrat enthält 18,0 Gewichtsprozente der Kornklasse größer als 0,1 mm und 82 Gewichtsprozente der Kornklasse kleiner als 0,1 mm und ist auf 114 g/l verdünnt.The remaining concentrate at the overflow contains 18.0 percent by weight the grain class larger than 0.1 mm and 82 percent by weight of the grain class smaller than 0.1 mm and is diluted to 114 g / l.

Gemäß Tab. 3 werden durch die erfindungsgemäße Sedimentation gegenüber der nicht geordneten Sedimentation die Filterkuchen-Restfeuchte von 18,2 % auf 17,8 7<o, also um 0,4 7<o gesenkt und vor allem die Filterkuchen-2 rate von 500 auf 650 kg/h je m Filterfläche, d.h. um 30 erhöht.According to Table 3, the sedimentation according to the invention compared the unordered sedimentation the filter cake residual moisture from 18.2% to 17.8 7 <o, i.e. by 0.4 7 <o and above all the filter cake 2 rate of 500 to 650 kg / h per m filter area, i.e. increased by 30.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch vorteilhaft bei anderen Maschinenbauarten anwendbar.The method according to the invention is also advantageous in other types of machine applicable.

Je nach Beschaffenheit des Ausgangsmaterials ann es sich als zweckmäßig erweisen, zur Verbesserung der Zielgröl'¢n der Filtration das Aufgabegut durch Hintereinanderschalten von Kld@siereinrichtungen in mehrere Kornklassen zu trennen.Depending on the nature of the starting material, it can be useful prove to improve the target size of the filtration the feed material by connecting one behind the other Separate from Kld @ siereinrichtungen in several grain classes.

Tab. 1 Körnung in mm # Gew. % >0,75 1,5 0,75 - 0,5 8,5 0.5 - 0,3 # 13,5 0,3 - 0,2 9,5 0,2 - 0,1 16,5 0,1 - 0,06 10,5 <0,06 40,0 Tab12 Aufgabegut Unterlaufgut Überlaufgut Gewichtsanteil >0,1 mm 49,5 % 88,7% 18,0% der Körnung <0,1 mm 50,5 % 11,3% 82,0% Masse (Wasser+Feststoff) 100 % 44,6% 55,4% Feststoffgehalt 260 g/l 440 g/l 114 g/l Tab. 3 ohne geordnete bei Sedimentation erfindungsgemäßer Sedimentation Kuchen-Restfeuchte 18,2 % 17,8 % Kuchenrate 500 650 (kg/h) e m² Fitterfläche) Tab. 1 Grain in mm # wt.% > 0.75 1.5 0.75-0.5 8.5 0.5-0.3 # 13.5 0.3-0.2 9.5 0.2-0.1 16.5 0.1-0.06 10.5 <0.06 40.0 Tab12 Infeed goods underflow goods overflow goods Weight fraction> 0.1 mm 49.5% 88.7% 18.0% of grain size <0.1 mm 50.5% 11.3% 82.0% Mass (water + solid) 100% 44.6% 55.4% Solid content 260 g / l 440 g / l 114 g / l Tab. 3 without ordered at Sedimentation according to the invention sedimentation Cake residual moisture 18.2% 17.8% Cake installment 500 650 (kg / h) e m² fitter area)

Claims

Patent claim process for the filtration of different fine grain classes containing sludge by means of a filter with or without washing out the filter cake, characterized in that a) the different fine grain classes having Sludge before being fed to the filter by means of a classifying device in grain classes separates, b) the grain classes on the filter so that the finer grain class is above the coarser grain class, c) sedimentation accelerator is preferred the finest grain class.