Método para retirar el carbón sin quemar contenido en la ceniza volante.

Un método para retirar el carbón sin quemar de la ceniza volante de una materia prima,

que comprende lasetapas de:

preparar una suspensión añadiendo agua a la ceniza volante;

mezclar con cizalla la ceniza volante en forma de suspensión con una cuchilla mezcladora rotando a alta velocidad yaplicar lipofilicidad carbón sin quemar al generar energía de activación en la superficie del carbón sin quemar por lafuerza de cizalla; y

realizar la flotación mediante la adhesión del carbón sin quemar adherido a un colector a burbujas de aire, mientrasse adhiere el colector al carbón sin quemar lipofilizado mediante la adición del colector y el agente espumante a lasuspensión, que incluye el carbón sin quemar lipofilizado.

Método para retirar el carbón sin quemar contenido en la ceniza volante Campo de la invención La presente invención se refiere a un método para retirar el carbón sin quemar de la ceniza volante, y en particular, a un método para retirar más eficazmente el carbón sin quemar de la ceniza volante que se genera en una central eléctrica por combustión de carbón.

Descripción de la técnica anterior

La ceniza volante (FA, por sus siglas en inglés) generada en una central eléctrica por combustión de carbón se ha usado como una materia prima para cemento y árido ligero artificial de peso ligero o aditivos para cemento.

Sin embargo, debido a que el carbón sin quemar presente en la ceniza volante absorbe el agente AE o agentes reductores de agua, etc., cuando la ceniza volante se usa como aditivo para cemento, es necesario suministrar una cantidad extra de agente AE o del agente reductor de agua etc., después de tener en cuenta la cantidad de absorción, y esto no es económico. Además, debido a que el carbón sin quemar tiene agua, la repelencia tiene un efecto negativo en que el carbón sin quemar se separa del hormigón y flota a la parte superior, y se generan zonas más oscuras debido al carbón sin quemar en las porciones de uniones del hormigón. También, en el caso donde están presentes grandes cantidades de carbón sin quemar incluidos en la ceniza volante, hay el problema de que disminuye la calidad de los áridos ligeros artificiales debido a que disminuye la fuerza de unión entre las partículas de la ceniza volante.

Por esta razón, se usa sólo ceniza volante de alta calidad con cantidades relativamente pequeñas de carbón sin quemar como un aditivo para cemento, etc., y la ceniza volante con grandes cantidades de carbón sin quemar se usa como materia prima para cemento o se recupera como residuo industrial.

Sin embargo, debido a que la escasez de tierra recuperada aumenta cada año, se ha propuesto un método para retirar el carbón sin quemar de la ceniza volante usado como materia prima. Por ejemplo, en la especificación de la patente japonesa nº 3613347, se propone un método para separar el carbón sin quemar de la ceniza volante en el que la flotación se realiza convirtiendo la ceniza volante en una suspensión mediante la adición de agua; añadiendo un colector como queroseno a esta ceniza volante en forma de suspensión; agitando la suspensión a la que se añadió el colector mediante una mezcladora de alta velocidad de cizalla; lipofilizando la superficie del carbón sin quemar presente en la ceniza volante, adhiriéndose al mismo tiempo el carbón sin quemar al cual se lipofilizó la superficie al colector; generando burbujas de aire mediante la adición de un agente espumante; y adhiriéndose el carbón sin quemar a la superficie de las burbujas de aire a través del colector.

Sin embargo, debido a que la flotación se realiza por el método convencional de añadir en primer lugar el aceite que es el colector (por ejemplo, queroseno) a la ceniza volante en forma de suspensión; agitar la suspensión a la que se añadió el colector mediante una mezcladora de alta velocidad de cizalla; activar y lipofilizar la superficie del carbón sin quemar presente en la ceniza volante, y al mismo tiempo, que se adhiere el carbón sin quemar al cual se activó y lipofilizó la superficie al colector; además, generar burbujas de aire mediante la adición de un agente espumante; y de adhesión del carbón sin quemar activado a la superficie de las burbujas de aire a través del colector, no sólo la parte del aceite que es el colector se adhiere a la superficie del carbón sin quemar de la ceniza volante, sino que también una parte del aceite se adhiere a la superficie del contenido de la ceniza activada cuando se agita con una mezcladora de alta velocidad de cizalla. Por esta razón, hay un problema en que aumenta la cantidad necesaria del aceite que es el colector, a añadir.

Además, en la etapa de flotación, debido a que el contenido de ceniza al que se adhiere el contenido de aceite, también se adhiere fácilmente a las burbujas de aire, una parte del contenido de ceniza también se recupera como espuma (carbón sin quemar) junto con el carbón sin quemar. Por lo tanto, existe el problema de que la velocidad de recuperación del contenido de cenizas disminuya en la parte de la cola. Asimismo, debido a que el aceite del colector no se adhiere de manera selectiva al carbón sin quemar, la cantidad de colector resulta insuficiente y hay una tendencia a que la cantidad de carbón sin quemar en la parte de la cola llegue a ser grande.

Compendio de la invención La presente invención se propone resolver dichos problemas, y tiene como objeto proporcionar un método para retirar el carbón sin quemar de la ceniza volante, en el que se mejora la velocidad de recuperación del contenido de ceniza, se reduce la cantidad añadida de aceite usado como colector, y se puede disminuir la cantidad de carbón sin quemar en la parte de la cola cuando el carbón sin quemar en la ceniza volante se retira usando un método de flotación que utiliza lipofilización de superficie (modificación de superficie) .

Con el fin de resolver los problemas descritos previamente, la presente invención se construye como sigue:

La invención descrita en la reivindicación 1, es un método para retirar el carbón sin quemar de la ceniza volante de una materia prima que consiste en varias etapas: convertir la ceniza volante en una suspensión añadiendo agua, mezclar con cizalla la ceniza volante en forma de suspensión con una cuchilla mezcladora rotando a alta velocidad y añadir lipofilicidad al generar energía de activación a la superficie del carbón sin quemar con la fuerza de cizalla; y realizar la flotación mediante la adhesión del carbón sin quemar adherido al colector a las burbujas de aire mientras se adhiere el colector al carbón sin quemar lipofilizado mediante la adición del colector y el agente espumante a la suspensión, que incluye el carbón sin quemar lipofilizado.

La invención descrita en la reivindicación 2, es un método para retirar el carbón sin quemar de la ceniza volante según la reivindicación 1, en donde la concentración de la ceniza volante en la suspensión es de 5 a 40% cuando la ceniza volante se convierte en suspensión mediante la adición de agua.

La invención descrita en la reivindicación 3, es un método para retirar el carbón sin quemar de la ceniza volante según la reivindicación 1, en donde la fuerza de agitación es de 10 a 100 kWh/m3 por unidad de suspensión cuando se aplica la fuerza de cizalla a la ceniza volante convertida en suspensión.

La invención descrita en la reivindicación 4, es un método para retirar el carbón sin quemar de la ceniza volante según la reivindicación 1, en donde el tiempo de residencia de la suspensión es de 0, 1 a 10 minutos cuando se aplica la fuerza de cizalla a la ceniza volante convertida en suspensión.

La invención descrita en la reivindicación 5, es un método para retirar el carbón sin quemar de la ceniza volante según la reivindicación 1, en donde la cantidad añadida de colector es de 0 a 3, 0% en peso a la ceniza volante cuando se añade el colector a la suspensión que incluye el carbón sin quemar que ha sido lipofilizado por la energía de activación.

La invención descrita en la reivindicación 6, es un método para retirar el carbón sin quemar de la ceniza volante según la reivindicación 1, en donde la cantidad añadida de agente espumante es de 20 a 5.000 ppm cuando se añade el agente espumante a la suspensión que incluye el carbón sin quemar que ha sido lipofilizado por la energía de activación.

Según la presente invención, debido a que la ceniza volante se convierte en una suspensión añadiendo agua, y luego se le aplica una fuerza de cizalla usando una mezcladora de alta velocidad de cizalla, se genera una excesiva energía de activación (energía superficial) sobre la superficie del carbón sin quemar incluido en la ceniza volante y la superficie se lipofiliza (hidrofobiza) a una velocidad mayor.

Debido a que la ceniza volante generada en una central termoeléctrica por combustión de carbón es generalmente ceniza de combustión generada por la combustión de carbón pulverizado a alta temperatura (por ejemplo, de 1.200 a 1.500ºC) , la superficie del carbón sin quemar incluido en la misma está en un estado oxidado y se pierde la lipofilicidad original. Sin embrago, la lipofilicidad (hidrofobicidad) se puede recuperar mediante la aplicación de una alta fuerza de cizalla durante la etapa de suspensión.

Después de esto, cuando el colector y el agente espumante se añaden a la suspensión que incluye el carbón sin quemar que ha... [Seguir leyendo]

1. Un método para retirar el carbón sin quemar de la ceniza volante de una materia prima, que comprende las etapas de:

preparar una suspensión añadiendo agua a la ceniza volante;

mezclar con cizalla la ceniza volante en forma de suspensión con una cuchilla mezcladora rotando a alta velocidad y aplicar lipofilicidad carbón sin quemar al generar energía de activación en la superficie del carbón sin quemar por la fuerza de cizalla; y

realizar la flotación mediante la adhesión del carbón sin quemar adherido a un colector a burbujas de aire, mientras se adhiere el colector al carbón sin quemar lipofilizado mediante la adición del colector y el agente espumante a la suspensión, que incluye el carbón sin quemar lipofilizado.

2. El método para retirar el carbón sin quemar de la ceniza volante según la reivindicación 1, en donde la concentración de la ceniza volante en la suspensión es de 5 a 40% cuando la ceniza volante se convierte en suspensión mediante la adición de agua.

3. El método para retirar el carbón sin quemar de la ceniza volante según la reivindicación 1, en donde la fuerza de agitación es de 10 a 100 kWh/m3 por unidad de cantidad de suspensión de la suspensión, cuando se aplica la fuerza de cizalla a la ceniza volante convertida en suspensión.

4. El método para retirar el carbón sin quemar de la ceniza volante según la reivindicación 1, en donde el tiempo de residencia de la suspensión es de 0, 1 a 10 minutos, cuando se aplica la fuerza de cizalla a la ceniza volante convertida en suspensión.

5. El método para retirar el carbón sin quemar de la ceniza volante según la reivindicación 1, en donde la cantidad

añadida del colector es de 0 a 3, 0% en peso a la ceniza volante, cuando se añade el colector a la suspensión que 30 incluye el carbón sin quemar que ha sido lipofilizado por la energía de activación.

6. El método para retirar el carbón sin quemar de la ceniza volante según la reivindicación 1, en donde la cantidad añadida del agente espumante es de 20 a 5.000 ppm, cuando se añade el agente espumante a la suspensión que incluye el carbón sin quemar que ha sido lipofilizado por la energía de activación.