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

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.

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.