JP2847131B2 - Additive for coal water slurry - Google Patents

Additive for coal water slurry

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JP2847131B2 JP9684690A JP9684690A JP2847131B2 JP 2847131 B2 JP2847131 B2 JP 2847131B2 JP 9684690 A JP9684690 A JP 9684690A JP 9684690 A JP9684690 A JP 9684690A JP 2847131 B2 JP2847131 B2 JP 2847131B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、石炭水スラリーに添加されて、スラリーの
流動性および安定性を向上する添加剤に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an additive that is added to a coal water slurry to improve the fluidity and stability of the slurry.

従来技術 石油価格の高騰やエネルギー資源の多様化の観点か
ら、近年、石炭の利用が注目されている。石炭は固体燃
料でありハンドリングの点で難点があるので、これを微
粉砕して水スラリーとすることが提案されてきた。石炭
を水スラリーとすることによりパイプ輸送が可能とな
り、液体燃料と同様に取り扱うことができるが、輸送効
率を向上するために高濃度化することが必要となる。し
かし、石炭をそのまま水中に分散しただけでは50%以上
の高濃度スラリーを得ることは困難であり、また、静置
しておくと石炭粉体が沈降して不均一になり貯蔵安定性
の点で問題がある。
2. Description of the Related Art In recent years, attention has been paid to the use of coal from the viewpoint of rising oil prices and diversification of energy resources. Coal is a solid fuel and has difficulties in handling, and it has been proposed to pulverize it into a water slurry. By converting coal into a water slurry, pipe transport becomes possible and can be handled in the same manner as liquid fuel, but it is necessary to increase the concentration to improve transport efficiency. However, it is difficult to obtain a high-concentration slurry of 50% or more simply by dispersing coal as it is in water, and if it is allowed to stand, coal powder will settle and become non-uniform, resulting in poor storage stability. There is a problem.

そこで、スラリー中に添加剤を混合して高濃度化およ
び分散安定性を改善することが提案されてきている。こ
のような添加剤としては、たとえば、ポリスチレンスル
ホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物
などが用いられている。
Therefore, it has been proposed to mix additives in the slurry to increase the concentration and improve the dispersion stability. As such additives, for example, polystyrene sulfonate, formalin condensate of naphthalene sulfonate, and the like are used.

また、ポリスチレンスルホン酸塩等の芳香族環または
トリアジン環を有するスルホン酸系重合体とα,β−不
飽和カルボン酸系重合体との2成分系(特開昭60−6019
1号公報)、ポリスチレンスルホン酸塩等とα,β−不
飽和カルボン酸系重合体との2成分系(特開昭60−2500
95号公報)、ポリスチレンスルホン酸塩、α,β−不飽
和カルボン酸系重合体、アルキレンオキシドが付加され
たポリエーテルとの3成分系(特開昭63−35694号公
報)などが報告されている。
Further, a two-component system comprising a sulfonic acid polymer having an aromatic ring or a triazine ring such as polystyrene sulfonate and an α, β-unsaturated carboxylic acid polymer (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-6019)
No. 1), a two-component system of an α, β-unsaturated carboxylic acid polymer and the like (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-2500).
No. 95), a three-component system comprising a polystyrene sulfonate, an α, β-unsaturated carboxylic acid-based polymer, and a polyether to which an alkylene oxide is added (JP-A-63-35694). I have.

これらの添加剤を用いて石炭水スラリーは、実用化さ
れたが、長期間にわたる実機運転の結果、石炭水スラリ
ーにソフト凝集の発生する場合が見られ、ハンドリング
性に支障をきたすという新たな問題が発生した。
Coal water slurries have been put to practical use using these additives, but as a result of long-term actual operation, soft agglomeration may occur in the coal water slurries, which is a new problem that hinders handling. There has occurred.

発明が解決しようとする課題 本発明は、石炭水スラリーにおけるソフト凝集を抑制
し、実機におけるハンドリング性を円滑にする石炭水ス
ラリー用添加剤を提供するものである。
Problem to be Solved by the Invention The present invention is to provide an additive for coal water slurry that suppresses soft agglomeration in coal water slurry and facilitates handling in an actual machine.

発明の構成 本発明の石炭水スラリー用添加剤は、以下の(A)お
よび(B)成分を含むことを特徴とする。
Configuration of the Invention The additive for coal water slurry of the present invention is characterized by containing the following components (A) and (B).

(A)還元剤として次亜リン酸または次亜リン酸塩を単
量体に対して1〜15モル%使用し、酸化剤として過硫酸
塩を用いるレドックス重合により製造された重量平均分
子量20,000以下の水溶性アクリル系重合体。
(A) Hypophosphorous acid or hypophosphite is used as a reducing agent in an amount of 1 to 15 mol% based on a monomer, and a weight average molecular weight of 20,000 or less produced by redox polymerization using a persulfate as an oxidizing agent Water-soluble acrylic polymer.

(B)分子内に芳香族環またはトリアジン環およびスル
ホン酸基を有する水溶性スルホン酸系重合体。
(B) A water-soluble sulfonic acid polymer having an aromatic ring or a triazine ring and a sulfonic acid group in the molecule.

(A)成分の水溶性アクリル系重合体は、重量平均分
子量が20,000以下のものが好適であり、好ましくは1000
〜20,000である。分子量が20,000を超えると、石炭水ス
ラリーの流動性が不良となるので好ましくない。また、
(B)成分の重合体は酸型でも塩型でもよく、中和の程
度も特に制限はなく、添加剤の所望の性状に合わせて適
宜選択される。塩として用いられる場合は、リチウム、
ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩、マグネシ
ウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属塩、アンモニ
ウム化および有機アミン塩が適当であり、好ましくはナ
トリウム、カリウムまたはアンモニウム塩である。
The water-soluble acrylic polymer as the component (A) preferably has a weight-average molecular weight of 20,000 or less, and is preferably 1,000 or less.
~ 20,000. If the molecular weight exceeds 20,000, the fluidity of the coal water slurry becomes poor, which is not preferable. Also,
The polymer of the component (B) may be an acid type or a salt type, and the degree of neutralization is not particularly limited, and is appropriately selected according to the desired properties of the additive. When used as a salt, lithium,
Suitable are alkali metal salts such as sodium and potassium, alkaline earth metal salts such as magnesium and calcium, ammonium salts and organic amine salts, preferably sodium, potassium or ammonium salts.

本発明のアクリル系重合体としては、特定の製法で製
造されたものが用いられ、還元剤として次亜リン酸また
はその塩を単量体に対して1〜15モル%使用し、酸化剤
として過硫酸塩を用いるレドックス重合により製造され
たものを用いる。
As the acrylic polymer of the present invention, those produced by a specific production method are used, and hypophosphorous acid or a salt thereof is used as a reducing agent in an amount of 1 to 15 mol% based on a monomer, and as an oxidizing agent The one produced by redox polymerization using a persulfate is used.

次亜リン酸塩としては、次亜リン酸ナトリウムが代表
的である。過硫酸塩としては、過硫酸カリウム、過硫酸
アンモニウム、過硫酸ナトリウム等が用いられる。
As the hypophosphite, sodium hypophosphite is typical. As the persulfate, potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate and the like are used.

レドックス重合において、還元剤の使用量が1モル%
より少ないと、得られるアクリル系重合体の分子量が高
くなりすぎる傾向がある。
In redox polymerization, the amount of reducing agent used is 1 mol%
If it is smaller, the molecular weight of the obtained acrylic polymer tends to be too high.

一方、15モル%より多く使用しても分子量の低下に対
して顕著な効果がなく、また、経済性の点でも好ましく
ない。
On the other hand, if it is used in an amount of more than 15 mol%, there is no remarkable effect on the reduction of the molecular weight, and it is not preferable in terms of economy.

酸化剤の使用量は、単量体に対して0.3〜5モル%が
好ましい。
The use amount of the oxidizing agent is preferably 0.3 to 5 mol% based on the monomer.

(イ)酸化剤と(ロ)還元剤とは、モル比で(イ)/
(ロ)=2/1〜1/20の範囲で使用することが好ましい。
また、このレドックス触媒系に、さらに過酸化水素を、
(い)過硫酸塩と(ろ)過酸化水素との比率がモル比で
(い)/(ろ)=10/1〜1/2の範囲で使用することもで
きる。
(A) The oxidizing agent and (B) the reducing agent are (a) /
It is preferable to use (b) in the range of 2/1 to 1/20.
In addition, hydrogen peroxide is further added to this redox catalyst system.
The ratio of (i) persulfate to (filter) hydrogen peroxide can be used in a molar ratio of (ii) / (filter) = 10/1 to 1/2.

重合で用いられるアクリル系単量体としては、アクリ
ル酸、メタクリル酸が好ましく、また、これらと共重合
しうる他の水溶性ビニル系単量体を共重合させることも
できる。(メタ)アクリル酸と共重合しうる単量体とし
ては、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、ヒドロキシ
エチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシメチル(メ
タ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリ
レート、(メタ)アクリルアミド、2−アクリルアミド
−2−メチルプロパンスルホン酸スチレンスルホン酸等
が挙げられる。なお、上記記載中で例えば(メタ)アク
リル酸あるのは、「アクリル酸またはメタクリル酸)を
意味する。
As the acrylic monomer used in the polymerization, acrylic acid and methacrylic acid are preferable, and other water-soluble vinyl monomers that can be copolymerized therewith can be copolymerized. Examples of monomers copolymerizable with (meth) acrylic acid include itaconic acid, fumaric acid, maleic acid, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxymethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, and (meth) acrylamide. And 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid styrene sulfonic acid. In the above description, for example, (meth) acrylic acid means "acrylic acid or methacrylic acid".

これら単量体は酸の形で重合に供するのが好ましい
が、得られる重合体の性能に差しつかえない範囲で、塩
の形で重合に供してもよい。
These monomers are preferably subjected to polymerization in the form of an acid, but may be subjected to polymerization in the form of a salt as long as the performance of the obtained polymer is not impaired.

上記のようなアクリル系水溶性単量体、酸化剤および
還元剤を使用して重合反応を行なうことにより、(B)
成分のアクリル系水溶性重合体が得られ、特にポリアク
リル酸またはその塩が好ましい。
By conducting a polymerization reaction using the above-mentioned acrylic water-soluble monomer, oxidizing agent and reducing agent, (B)
An acrylic water-soluble polymer as a component is obtained, and polyacrylic acid or a salt thereof is particularly preferable.

重合方法、条件等は特に限定されず、例えば公知の溶
液重合の手法を用いることができる。
The polymerization method and conditions are not particularly limited, and for example, a known solution polymerization technique can be used.

単量体濃度は、1〜60重量%の範囲が好適であり、10
〜45重量%が好ましい。
The monomer concentration is preferably in the range of 1 to 60% by weight,
~ 45% by weight is preferred.

重合温度は、酸化剤および還元剤の種類によっても異
なるが、一般には、40〜100℃の範囲内で実施でき、60
〜100℃が好ましい。
The polymerization temperature varies depending on the type of the oxidizing agent and the reducing agent, but generally can be carried out within a range of 40 to 100 ° C.,
~ 100 ° C is preferred.

重合時間は、通常4〜10時間で十分である。重合反応
を行う雰囲気は、空気でも窒素、二酸化炭素等の不活性
ガス雰囲気でも良いが、窒素雰囲気が好ましい。
A polymerization time of usually 4 to 10 hours is sufficient. The atmosphere in which the polymerization reaction is performed may be air or an inert gas atmosphere such as nitrogen or carbon dioxide, but a nitrogen atmosphere is preferred.

本発明の添加剤においては、上記(A)成分に、以下
の(B)成分を併用する。
In the additive of the present invention, the following component (B) is used in combination with the component (A).

(B)分子内に芳香族環またはトリアジン環およびスル
ホン酸基を有する水溶性スルホン酸系重合体。
(B) A water-soluble sulfonic acid polymer having an aromatic ring or a triazine ring and a sulfonic acid group in the molecule.

(B)成分の水溶性スルホン酸系重合体としては、ベ
ンゼン環、ナフタレン環等の芳香族環またはトリアガジ
ン環とスルホン酸基とを有するものが用いられ、その具
体例としては、ポリ芳香族スルホン酸またはその塩、芳
香族スルホン酸ホルムアルデヒド縮合物またはその塩、
アミノトリエジンホルムアルデヒド縮合物スホルン酸ま
たはその塩などが挙げられる。
As the water-soluble sulfonic acid polymer as the component (B), those having an aromatic ring such as a benzene ring or a naphthalene ring or a triagazine ring and a sulfonic acid group are used. Acid or salt thereof, aromatic sulfonic acid formaldehyde condensate or salt thereof,
Aminotriedine formaldehyde condensate, formic acid or a salt thereof, and the like.

ポリ芳香族スルホン酸またはその塩は、重合性芳香族
スルホン酸(モノマー)を重合ないしは他のモノマーと
共重合することにより得られ、また、芳香族重合体(ポ
リマー)をスルホン化し、必要により中和することによ
っても得られ、ポリスチレンスルホン酸またはその塩が
好適である。重合性芳香族スルホン酸の具体例として
は、スチレンスルホン酸、α−メチルスチレンスルホン
酸、メチル核置換スチレンスルホン酸、ビニルナフタレ
ンスルホン酸が挙げられる。ポリスチレン、ポリα−メ
チルスチレン等の芳香族重合体のスルホン化は、常法に
より適当なスルホン化剤、例えば無水硫酸、クロルスル
ホン酸などを用いて行なうことができる。
The polyaromatic sulfonic acid or a salt thereof is obtained by polymerizing a polymerizable aromatic sulfonic acid (monomer) or copolymerizing with another monomer, and sulfonating an aromatic polymer (polymer), and And polystyrenesulfonic acid or a salt thereof is preferred. Specific examples of the polymerizable aromatic sulfonic acid include styrene sulfonic acid, α-methylstyrene sulfonic acid, methyl nucleus-substituted styrene sulfonic acid, and vinyl naphthalene sulfonic acid. Sulfonation of aromatic polymers such as polystyrene and poly-α-methylstyrene can be carried out by a conventional method using a suitable sulfonating agent, for example, sulfuric anhydride, chlorosulfonic acid and the like.

ポリ芳香族スルホン酸(塩)のスルホン化度は、75〜
100%が好ましく、より好ましくは80〜95%である。ポ
リ芳香族スルホン酸(塩)の重量平均分子量は、2,000
以上が好適であり、好ましくは約5,000〜80,000であ
る。
The degree of sulfonation of polyaromatic sulfonic acid (salt) is 75 to
100% is preferred, more preferably 80-95%. The weight average molecular weight of the polyaromatic sulfonic acid (salt) is 2,000
The above is suitable, preferably about 5,000 to 80,000.

芳香族スルホン酸のホルムアルデヒド縮合物またはそ
の塩としては、重量平均分子量700以上のものが好適で
あり、好ましくは800〜5,000である。この芳香族スルホ
ン酸としては、ベンゼンスルホン酸、短鎖アルキルベン
ゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、短鎖アルキル
ナフタレンスルホン酸、フェノールスルホン酸、ナフト
ールスルホン酸、クレオソート油スルホン化物などが挙
げられる。
As the formaldehyde condensate of aromatic sulfonic acid or a salt thereof, those having a weight average molecular weight of 700 or more are suitable, and preferably 800 to 5,000. Examples of the aromatic sulfonic acid include benzenesulfonic acid, short-chain alkylbenzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, short-chain alkylnaphthalenesulfonic acid, phenolsulfonic acid, naphtholsulfonic acid, and sulfonated creosote oil.

アミノトリアジンホルムアルデヒド縮合物のスルホン
化物またはその塩は、アミノ−s−トリアジン化合物、
例えばメラミン、ヘキサメチロールメラミン、アセトグ
アナミン、ベンゾグアナミン等とホルムアルデヒドとの
縮重合反応生成物を、さらにスルホン化して得られたス
ルホン化物またはその塩であり、重量平均分子量が700
以上のものが好適であり、好ましくは800〜5,000の範囲
である。
A sulfonated product of an aminotriazine formaldehyde condensate or a salt thereof is an amino-s-triazine compound,
For example, melamine, hexamethylol melamine, acetoguanamine, benzoguanamine and the like, a polycondensation reaction product of formaldehyde with a sulfonated product obtained by further sulfonation or a salt thereof, having a weight average molecular weight of 700
The above are suitable, and preferably in the range of 800 to 5,000.

(B)成分の水溶性スルホン酸系重合体は、酸型でも
塩型でもよいが、スルホン酸基の半分以上が中和された
ものが好ましい。このような重合体の塩としては、リチ
ウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩、マ
グネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属塩、ア
ンモニウム塩および有機アミン塩が適当であり、好まし
くはナトリウム、カリウムおよびアンモニウムの各塩で
ある。
The water-soluble sulfonic acid polymer of the component (B) may be an acid type or a salt type, but is preferably a polymer in which half or more of the sulfonic acid groups are neutralized. Suitable salts of such a polymer include alkali metal salts such as lithium, sodium and potassium, alkaline earth metal salts such as magnesium and calcium, ammonium salts and organic amine salts, and preferably sodium, potassium and ammonium salts. Of each salt.

(A)成分と(B)成分とは(A)/(B)=0.1/9
9.9〜25/75の範囲で併用することが好適であり、好まし
くは1/99〜20/80の範囲である。この範囲で両成分を併
用することにより、よりいっそうの相剰効果が発揮され
る。
The components (A) and (B) are (A) / (B) = 0.1 / 9.
It is suitable to use them together in the range of 9.9 to 25/75, preferably in the range of 1/99 to 20/80. By using both components in this range, a further surplus effect is exhibited.

(A)成分の水溶性アクリル系重合体の量が0.1/99.9
より少ないと、石炭水スラリーのソフト凝集を抑制でき
ない。一方、(A)成分の量が25/75より多い場合は、
石炭水スラリーの流動性は向上するものの、ハードパッ
クを形成しやすくなる。
(A) The amount of the water-soluble acrylic polymer of the component is 0.1 / 99.9.
If the amount is less than the above range, soft agglomeration of the coal water slurry cannot be suppressed. On the other hand, when the amount of the component (A) is more than 25/75,
Although the fluidity of the coal water slurry is improved, a hard pack is easily formed.

本発明の石炭水スラリー用添加剤は、(A),(B)
両成分が酸型か塩型かにより、そのpHを酸性からアルカ
リ性まで広範囲に変えることができるが、高アルカリ性
領域において添加効果が大きく発揮されることから、添
加後のスラリーのpHを9以上とすることが望ましい。
The coal water slurry additive of the present invention comprises (A) and (B)
Depending on whether both components are in acid form or salt form, the pH can be changed over a wide range from acidic to alkaline.However, since the addition effect is greatly exhibited in a highly alkaline region, the pH of the slurry after addition is 9 or more. It is desirable to do.

上記の添加剤を添加、混合することにより、高濃度石
炭水スラリーが得られる。石炭水スラリー中への添加量
は、0.1〜3.0重量%が好適である。
By adding and mixing the above additives, a high-concentration coal water slurry can be obtained. The amount added to the coal water slurry is preferably 0.1 to 3.0% by weight.

本発明の石炭水スラリーでは、スラリーの粘度指数が
0.5〜1.0、好ましくは0.7〜0.9となるようにスラリー調
製をするとよい。スラリーの粘度指数がこれよりも低い
とソフト凝集が増加し、また、逆に高くなるとダイラタ
ント流動を示すようになり、スラリーを静置保存したと
きにハードパックを形成する傾向が強くなる。
In the coal water slurry of the present invention, the viscosity index of the slurry is
It is advisable to prepare the slurry so as to be 0.5 to 1.0, preferably 0.7 to 0.9. If the viscosity index of the slurry is lower than this, soft agglomeration increases, and if the viscosity index increases, dilatant flow is exhibited, and the tendency of forming a hard pack when the slurry is allowed to stand still increases.

本発明の添加剤は、褐炭、亜瀝青炭、瀝青炭、無煙炭
などの各種石炭のスラリーに適用できる。スラリー中の
石炭粒度は、実質的に1mm以上のものが無ければ使用で
きるが、一般に粒度が小さくなるほど水スラリーの分散
安定性が良くなる傾向があるので、200メッシュパス
(約74μm以下)50重量%以上のものが好ましく、特に
65〜95重量%の範囲にあるものが好ましい。
The additive of the present invention can be applied to various coal slurries such as lignite, subbituminous coal, bituminous coal, and anthracite. The particle size of coal in the slurry can be used if there is substantially no coal particle size of 1 mm or more. Generally, the smaller the particle size, the better the dispersion stability of the water slurry. Therefore, the 200 mesh pass (about 74 μm or less) 50 weight % Or more is preferable, especially
Those in the range of 65 to 95% by weight are preferred.

石炭水スラリーは、乾式粉砕法または湿式粉砕法によ
り石炭を粉砕して水スラリー化することにより得ること
ができ、添加剤は最終水スラリーに含まれるように適宜
の工程で分散することができる。たとえば、乾式粉砕法
で石炭微粉体を得た場合は、添加剤を水に溶解または分
散させ、これに石炭微粉体を加えて適当な混合装置によ
高濃度水スラリーを調製すればよい。また、湿式粉砕法
を採用する場合は、湿式粉砕に用いる水中に添加剤を予
め分散するようにしてもよいし、湿式粉砕中もしくは粉
砕後に分散するようにしてもよい。
The coal water slurry can be obtained by pulverizing coal by a dry pulverization method or a wet pulverization method to form a water slurry, and the additive can be dispersed in an appropriate step so as to be included in the final water slurry. For example, when coal fine powder is obtained by a dry pulverization method, the additive may be dissolved or dispersed in water, and the coal fine powder may be added thereto to prepare a high-concentration water slurry by an appropriate mixing device. When the wet pulverization method is adopted, the additive may be dispersed in water used for the wet pulverization in advance, or may be dispersed during or after the wet pulverization.

また、本発明の(A),(B)両成分に加えて、ジシ
クロペンタジエン重合体のスルホン化物、アニオン界面
活性剤、ノニオン界面活性剤、アルカリ剤などを石炭水
スラリー中に添加することもできる。
Further, in addition to the components (A) and (B) of the present invention, a sulfonated dicyclopentadiene polymer, an anionic surfactant, a nonionic surfactant, an alkali agent, and the like may be added to the coal water slurry. it can.

アニオン界面活性剤としては、アルキルベンゼンスル
ホン酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩な
どが例示される。
Examples of the anionic surfactant include alkylbenzenesulfonic acid and polyoxyethylene alkyl ether sulfate.

ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニル
エーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリエチ
レンオキシド−ポリプロピレンオキシド等のアルキレン
オキシド重合体、ポリエチレンイミンにプロピレンオキ
シドとエチレンオキシドを付加して得られるポリエーテ
ルなどが挙げられる。
Nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkylphenyl ethers, polyoxyethylene fatty acid amides, alkylene oxide polymers such as polyethylene oxide-polypropylene oxide, and polyethyleneimines obtained by adding propylene oxide and ethylene oxide. Polyether and the like.

アルカリ剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウムなどが好適に使用でき、これらはスラリー製造の任
意の段階で添加できる。
As the alkali agent, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like can be suitably used, and these can be added at any stage of slurry production.

発明の効果 本発明の石炭水スラリー用添加剤によれば、(A)特
定の水溶性アクリル系重合体と(B)水溶性スルホン酸
系重合体とを併用することにより、石炭水スラリーにお
けるソフト凝集を抑制し、実機におけるハンドリング性
を改善することができる。
Effects of the Invention According to the coal water slurry additive of the present invention, by using (A) a specific water-soluble acrylic polymer and (B) a water-soluble sulfonic acid polymer in combination, a soft water Agglomeration can be suppressed, and handling properties in an actual machine can be improved.

本発明の添加剤の作用機構について充分に解明されて
いないが、一般にソフト凝集は粒子間ポテンシャルの第
2極少に由来すると言われている点を考慮すると、本発
明の水溶性アクリル系重合体により粒子間反発力(立体
的反発力および電気的反発力)が高められ、第2極少が
浅くなったものと思われる。さらに、本発明の水溶性ア
クリル系重合体に(B)成分の水溶性スルホン酸系重合
体を併用することにより、上記の粒子間反発力が相乗的
に高められると考えられる。
Although the mechanism of action of the additive of the present invention has not been sufficiently elucidated, considering that it is generally said that soft agglomeration is derived from the second minimum of the interparticle potential, the water-soluble acrylic polymer of the present invention It is considered that the interparticle repulsion (steric repulsion and electrical repulsion) was increased and the second minimum became shallower. Further, it is considered that the above-mentioned repulsion between particles is synergistically enhanced by using the water-soluble acrylic polymer of the present invention in combination with the water-soluble sulfonic acid polymer (B).

実施例 ステンレス製ボールを充填率50%で収容する6l(内径
19cm)のステンレス製ボールミルに、所定量の(A)成
分、(B)成分、水、粒径3mm以下に粉砕したマウント
ソーレー炭を仕込んだ後、65rpmで回転させ、レーザー
回折型粒度分布計でスラリーの粒度(74μm以下の粒子
の数)を測定しながら、74μm以下の粒子の量が80%に
なるまで粉砕した。
Example 6l containing stainless steel balls at a filling rate of 50% (inner diameter
A predetermined amount of component (A), component (B), water, and Mount Soray charcoal pulverized to a particle size of 3 mm or less are charged into a stainless steel ball mill of 19 cm), and then rotated at 65 rpm to obtain a laser diffraction type particle size distribution meter. While measuring the particle size of the slurry (the number of particles of 74 μm or less), the slurry was pulverized until the amount of particles of 74 μm or less became 80%.

粉砕後、ボールミル中からスラリーを取り出し、ホモ
ミキサーにより4000rpmで10分間攪拌したのち、スラリ
ーのソフト凝集性を評価した。なお、スラリーの石炭濃
度は、粘度が約1000cpになるように調整し、粘度はハー
ケの粘度計により100sec-1down時の粘度を測定した。
After the pulverization, the slurry was taken out of the ball mill and stirred with a homomixer at 4000 rpm for 10 minutes, and then the soft cohesion of the slurry was evaluated. The coal concentration of the slurry was adjusted so that the viscosity became about 1000 cp, and the viscosity was measured by a Haake viscometer at 100 sec -1 down.

次に、次式によりスラリーの粘度指数を産出したとこ
ろ、後記表−3に示した各スラリーはいずれも0.7〜0.9
の範囲にあった。
Next, when the viscosity index of the slurry was produced by the following equation, each of the slurries shown in Table 3 below was 0.7 to 0.9.
Was in the range.

以下、ソフト凝集性の評価法、使用石炭の性状分析値
(表−1)、(A)成分の合成法ならびに性状、(B)
成分の性状(表−2)、(A)および(B)成分を添加
した石炭水スラリーの評価結果を順次に示す。
Hereinafter, the evaluation method of the soft cohesion, the analysis value of the properties of the coal used (Table 1), the synthesis method and properties of the component (A), and (B)
The properties of the components (Table 2) and the evaluation results of the coal water slurry to which the components (A) and (B) were added are shown in order.

(1)ソフト凝集性の評価法 250mlの広口びんにスラリーを入れ25℃で1日間静置
したのち、16メッシュのふるい上にあけた際のふるい上
の量(スラリー全量に対する重量%)より、ソフト凝集
を判定した。
(1) Evaluation method of soft cohesiveness After putting the slurry in a 250 ml wide-mouth bottle and allowing it to stand at 25 ° C for 1 day, the amount on the sieve when opened on a 16-mesh sieve (% by weight based on the total amount of the slurry) Soft agglomeration was determined.

(2)マウントソーレー炭の性状分析値 (2)(A)成分の合成 以下の3つの(A)成分、A−1,A−2,A−3を合成
し、分子量を測定した。
(2) Properties of Mount Soray coal (2) Synthesis of Component (A) The following three components (A), A-1, A-2, and A-3, were synthesized, and the molecular weight was measured.

(i)A−1の合成 攪拌機、温度計、還流環、窒素導入管、Y字滴下管を
備えた1の5つ口セパラブルフラスコに、蒸留水97g
を仕込み、窒素を流入して撹拌しながら90℃まで昇温す
る。これに、蒸留水135gに過硫酸カリウム4.86g(対モ
ノマー0.5モル%)と、80%アクリル酸水溶液324gに次
亜リン酸ナトリウム1水和物15.26g(対モノマー4モル
%)を溶解した溶液とを、それぞれ3時間かけて連続滴
下した後、さらに、90℃で3時間熟成を行った。つい
で、48%水酸化ナトリウム水溶液300gを添加して中和し
た。
(I) Synthesis of A-1 97 g of distilled water was placed in a five-neck separable flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux ring, nitrogen inlet tube, and Y-dropper.
, And the temperature is raised to 90 ° C. while introducing nitrogen and stirring. A solution obtained by dissolving 4.86 g of potassium persulfate (0.5 mol% with respect to the monomer) in 135 g of distilled water and 15.26 g of sodium hypophosphite monohydrate (4 mol% with respect to the monomer) in 324 g of an 80% aqueous acrylic acid solution Was continuously added dropwise over 3 hours, followed by aging at 90 ° C. for 3 hours. Then, 300 g of a 48% aqueous sodium hydroxide solution was added for neutralization.

得られたポリマー溶液は、固形分40.1%であり、重量
平均分子量は5700であった。
The obtained polymer solution had a solid content of 40.1% and a weight average molecular weight of 5,700.

(ii)A−2の合成 撹拌機、温度計、還流環、窒素導入管、Y字滴下管を
備えた1の5つ口セパラブルフラスコに、蒸留水205g
を仕込み、窒素を流入して撹拌しながら90℃まで昇温す
る。これに、蒸留水120gに過硫酸カリウム4.32g(対モ
ノマー0.5モル%)と、80%アクリル酸水溶液288gに次
亜リン酸ナトリウム1水和物40.7g(対モノマー12モル
%)を溶解した溶液とを、それぞれ3時間かけて連続滴
下した後、さらに、90℃で3時間熟成を行った。つい
で、48%水酸化ナトリウム水溶液267gを添加して中和し
た。
(Ii) Synthesis of A-2 205 g of distilled water was placed in a five-neck separable flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux ring, nitrogen inlet tube, and Y-dropper tube.
, And the temperature is raised to 90 ° C. while introducing nitrogen and stirring. A solution prepared by dissolving 4.32 g of potassium persulfate (0.5 mol% based on monomer) in 120 g of distilled water and 40.7 g of sodium hypophosphite monohydrate (12 mol% based on monomer) in 288 g of an 80% aqueous acrylic acid solution Was continuously added dropwise over 3 hours, followed by aging at 90 ° C. for 3 hours. Then, 267 g of a 48% aqueous sodium hydroxide solution was added for neutralization.

得られたポリマー溶液は、固形分35.4%であり、重量
平均分子量は1800であった。
The obtained polymer solution had a solid content of 35.4% and a weight average molecular weight of 1800.

(iii)A−3の合成 撹拌機、温度計、還流環、窒素導入管、Y字滴下管を
備えた1の5つ口セパラブルフラスコに、蒸留水239g
を仕込み、窒素を流入して撹拌しながら90℃まで昇温す
る。これに、蒸留水120gに過硫酸カリウム4.32g(対モ
ノマー0.5モル%)と、80%アクリル酸水溶液288gに次
亜リン酸ナトリウム1水和物6.78g(対モノマー2モル
%)を溶解した溶液とを、それぞれ3時間かけて連続滴
下した後、さらに、90℃で3時間熟成を行った。つい
で、48%水酸化ナトリウム水溶液267gを添加して中和し
た。
(Iii) Synthesis of A-3 239 g of distilled water was placed in a five-neck separable flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux ring, nitrogen inlet tube, and Y-dropper.
, And the temperature is raised to 90 ° C. while introducing nitrogen and stirring. A solution prepared by dissolving 4.32 g of potassium persulfate (0.5 mol% based on monomer) in 120 g of distilled water and 6.78 g (2 mol% based on monomer) of sodium hypophosphite monohydrate in 288 g of 80% aqueous acrylic acid solution Was continuously added dropwise over 3 hours, followed by aging at 90 ° C. for 3 hours. Then, 267 g of a 48% aqueous sodium hydroxide solution was added for neutralization.

得られたポリマー溶液は、固形分33.2%であり、重量
平均分子量は15000であった。
The obtained polymer solution had a solid content of 33.2% and a weight average molecular weight of 15,000.

(4)(B)成分の水溶性スルホン酸系重合体の性状 (5)評価結果 (4) Properties of the water-soluble sulfonic acid polymer as the component (B) (5) Evaluation results

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−275696(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C10L 1/32──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-275696 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) C10L 1/32

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(A)還元剤として次亜リン酸または次亜
リン酸塩を単量体に対して1〜15モル%使用し、酸化剤
として過硫酸塩を用いるレドックス重合により製造され
た重量平均分子量20,000以下の水溶性アクリル系重合体
と、 (B)分子内に芳香族環またはトリアジン環およびスル
ホン酸基を有する水溶性スルホン酸系重合体 とを含むことを特徴とする高濃度石炭水スラリー用添加
剤。
(1) Redox polymerization using (A) hypophosphorous acid or hypophosphite as a reducing agent in an amount of 1 to 15 mol% based on a monomer and persulfate as an oxidizing agent. A high-concentration coal comprising: a water-soluble acrylic polymer having a weight average molecular weight of 20,000 or less; and (B) a water-soluble sulfonic acid polymer having an aromatic ring or a triazine ring and a sulfonic acid group in the molecule. Additive for water slurry.
【請求項2】上記(B)成分がポリスチレンスルホン酸
またはその塩である請求項1記載の添加剤。
2. The additive according to claim 1, wherein the component (B) is polystyrenesulfonic acid or a salt thereof.
【請求項3】上記(A)成分と(B)成分とを重量比で
(A)/(B)=25/75〜0.1/99.9の範囲で含有する請
求項1または2に記載の添加剤。
3. The additive according to claim 1, wherein the component (A) and the component (B) are contained in a weight ratio of (A) / (B) = 25/75 to 0.1 / 99.9. .
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