Flotation Tailings – Intensification of the Dewatering Process by the Aluminium Pre-Hydrolysed Coagulants

• Autorzy: Malikova P. , Chromikova J. , Cablik V. , Thomas J.

Warianty tytułu

PL

Odpady flotacyjne – intensyfikacja procesu odwadniania koagulantem glinowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Most mineral-separation processes involve the use of substantial quantities of water and a larger portion of it ends up in a tailings stream. Typically, sedimentation and filtration are used to dewater the coal product. Large amount of dilute suspension has to be treated. The main driving force for coal tailing treatment is the elimination of unsustainable disposal of fine coal tailings in large tailings dams. Coagulation/Flocculation is usually a necessary pre-treatment step in dewatering streams containing significant quantities of very fine particles. The effectiveness of the coagulation/flocculation step may determine the performance and, ultimately, the capacity of the dewatering system. The objective of dewatering processes is often to obtain clear water with low percentage of solids. The article presents the results of possibility of intensification of dewatering of the flotation tailing streams from coal preparation Paskov mine (Czech Republic). The results imply that the selected aluminium pre-hydrolysed coagulants (aluminium chlorohydrate – FLOKOR1.2A, FLOKOR D15, polyaluminium chloride – PAX-18) are convenient in dewatering process of tailing slurries and are practicable for further tests and use in industry. It is possible to achieve effective dewatering in short time. Optimal doses of all coagulants do not worsen the conditions in the process water for its hypothetic re-use. Experiments were conducted in temperature interval from 5°C to 20°C. Standard jar tests were performed to evaluate coagulation efficiencies. Different mixing conditions were evaluated. Relation between tailings and addition of coagulant was characterized by zeta-potential. Turbidity, pH values and residual concentrations of aluminium were measured.

PL

Większość procesów separacji minerałów wiąże się z zużyciem znaczących ilości wody, której większość trafia do strumienia odpadów. Zazwyczaj w celu odwodnienia węgla wykorzystuje się procesy sedymentacji i filtracji. W efekcie trzeba zagospodarować duże ilości rozrzedzonej zawiesiny. Największym wyzwaniem w przetwarzaniu odpadów węgla jest eliminacja nieopłacalnego składowania odpadów drobnego węgla w ogromnych stawach osadowych. Koagulacja/flokulacja jest często ważnym wstępnym krokiem w procesie odwadniania strumieni zawierających znaczące ilości bardzo drobnych cząsteczek. Skuteczność koagulacji/flokulacji może określić skuteczność, oraz ostatecznie, przepustowość systemu odwadniającego. Częstym celem procesu odwadniającego jest uzyskanie czystej wody z niską zawartości fazy stałej. Artykuł przedstawia wyniki badania możliwości intensyfikacji odwodnienia strumieni odpadów flotacyjnych z kopalni węgla Paskov (Republika Czeska). Wyniki wskazują, że wybrane hydrolizowane koagulanty glonowe (aluminiumchlorohydrate – FLOKOR1.2A, FLOKOR D15, polyaluminium chloride – PAX-18) są odpowiednie do procesu odwadniania zawiesin w praktyce przemysłowej. Możliwe jest osiągnięcie skutecznego odwodnienia w krótkim czasie. Optymalne dawki koagulantów nie pogarszają jakości wody do hipotetycznego ponownego użycia. Eksperymenty zostały przeprowadzone w przedziale temperatury od 5°C do 20°C. Standardowe testy metodą sedymentacji zostały przeprowadzone w celu określenia skuteczności koagulacji. Różne warunki mieszania zostały zbadane. Określono potencjał zeta, zmierzono mętność, wartości pH oraz stężenia osadów koagulantu.

Słowa kluczowe

EN

tailing slurry; flotation; dewatering; coagulation; flocculation; turbidity; zeta potential

PL

zawiesina odpadowa; flotacja; odwodnienie; koagulacja; flokulacja; mętność; potencjał zeta

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 16, nr 2
• Strony: 73--78
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Malikova P.

• VSB-Technical University of Ostrava, Faculty of Mining and Geology, ICT, 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

autor

Chromikova J.

• VSB-Technical University of Ostrava, Faculty of Mining and Geology, ICT, 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

autor

Cablik V.

• VSB-Technical University of Ostrava, Faculty of Mining and Geology, ICT, 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

autor

Thomas J.

• VSB-Technical University of Ostrava, Faculty of Mining and Geology, ICT, 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

Bibliografia

• 1. CASTRO S.H., VERGARA F.G., SÁNCHEZ M.A. 1998. Effluent treatment in the mining industry. Chile: University of Concepcion.
• 2. DENTEL S.K., GOSSETT J.M. 1988. "Mechanisms of coagulation with aluminum salts." Journal of the American Water Works Association 88: 187–198.
• 3. DUAN J., GREGORY J. 2003. "Coagulation by hydrolysing metal salts." Advances in Colloid and Interface Science 100–102 (suppl.): 475–502.
• 4. HOGG R. 2000. "Flocculation and dewatering." International Journal of Mineral Processing 58(1–4): 223–236.
• 5. LETTERMAN R.D., ASOLEKAR S.R. 1990. "Surface ionization of polynuclear species in Al(III) hydrolysis. II. A conditional equilibrium model." Water Research 24: 941–948.
• 6. LOCKHART N.C., VEAL C.J. 1996. "Coal dewatering: Australian R&D trends. "Coal Preparation 17(1–2): 5–24.
• 7. SCHEINER B. J. 1996. "Screen dewatering of coal-clay waste from preparation plants." Coal Preparation 17(1–2): 39–46.
• 8. SCHEINER B.J., MOUDGIL, B.M. 1989. Flocculation and dewatering. New York: Engineering Foundation.
• 9. aTHOMAS J., HAJDUKOVÁ J., MALÍKOVÁ P., VIDLÁŘ J., MATÚŠKOVÁ V. 2014. "The Study of the interaction between flotation tailings and flocculants in separation process of coal." Inżynieria Mineralna 1(33): 259–268.
• 10. bTHOMAS J., CHROMÍKOVÁ, J., MALÍKOVÁ P., VIDLÁŘ J., MATÚŠKOVÁ V. 2014. Influence of zeta potential on separation of coal and tailings slurries. In CHISA 2014 : 21st International Congress of Chemical and Process Engineering, 17th Conference on Process Integration, Modelling and Optimisation for Energy Saving and Pollution Reduction PRES 2014 : 23-27 August 2014, Prague, Czech Republic. Praha: ČSCHI.
• 11. VAN BENSCHOTEN J. E., EDZWALD, J. K. 1990. "Chemical aspects of coagulation using aluminum salts. I. Hydrolytic reactions of alum and polyaluminum chloride." Water Research 24: 1519–1526.