JPH0257840B2

JPH0257840B2 -

Info

Publication number: JPH0257840B2
Application number: JP58089699A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Nakaooji; Mitsugi Kamao; Kunizo Shinano; Takashi Kuwabara; Masazumi Ito; Kaoru Aoki; Hayamizu Ito; Shuhei Tatsumi; Shoichi Takao; Jintaro Suzuki; Takashi Watanabe
Original assignee: Electric Power Development Co Ltd; IHI Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Sumitomo Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Electric Power Development Co Ltd; IHI Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Sumitomo Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1983-05-21
Filing date: 1983-05-21
Publication date: 1990-12-06
Also published as: JPS59215391A; GB8412916D0; GB2141135B; AU559093B2; US4593859A; AU2836784A; CA1228560A; GB2141135A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、石油と同様に流体燃料として、ポン
プ輸送、積出、貯蔵等の取扱いが簡便で、かつ、
ボイラーに直接投入して燃焼させることが可能な
脱灰高濃度スラリーを製造する方法に関する。

石炭を微粉砕して石炭−水スラリーとすること
は従来から行なわれているが、この石炭中の灰分
の処理が問題となる。石炭は通常地下に存在する
こともあつて、Al₂O₃，SiO₂、あるいはFeSなど
の不燃焼分（灰分）を若干含んでいる。この灰分
は燃焼時においてボイラー壁を摩耗したり、燃焼
効率を低下をさせるばかりか、輸送コストも非経
済なものにする。

そこで、高濃度石炭−水スラリーの製造におい
て灰分含有量の多い原炭を使用する場合、比較的
粗い粒度で選炭し、低灰分の石炭のみをスラリー
用原料として微粉砕し、スラリーを製造する方法
も行なわれている。しかしながら、この方法では
低灰分以外の石炭はスラリー用原料として使用し
ないことになり、石炭の利用効率が低下するとい
う問題があつた。

また、灰分の比較的高い原炭を使用する場合、
灰分の含有量を低下させるために石炭を微粉砕し
た後、この全量を脱灰処理する方法もあるが、こ
の方法を採用すると、脱灰処理設備が大型化し、
それに伴つて処理費が高くなるばかりか、脱灰工
程における石炭の損失が大きくなるという問題も
ある。

本発明は、上記のような問題点を解消し、比較
的灰分量の多い石炭を原炭としても、高い石炭回
収率で、かつ、経済的な方法で、脱灰高濃度スラ
リーを製造する方法を提供することを目的とす
る。

すなわち、本発明の脱灰高濃度スラリーの製造
方法は、石炭を粉砕して高濃度石炭−水スラリー
を製造するに際し、原料石炭を低灰分炭と中灰分
炭とに選別し、この中灰分炭を粉砕して石炭−水
スラリーとしたのち浮選工程に導き脱灰処理を施
して脱灰スラリーを得、一方、前記低灰分炭を粉
砕すると共に前記脱灰スラリーと混合することを
特徴とする。

石炭中の灰分の分布は様々であるが、灰分の含
有量の程度により比重が異なる。したがつて比較
的大きな粒度（粗粒）の石炭でも比重選別により
所望の灰分含有量の低灰分炭を得ることができ、
この原理を利用したものが一般選炭工場のプロセ
スで採用されている。

本発明はこの選炭プロセスを活用し、粗粒の石
炭で所望の灰分含量の低灰分炭を予備分離し、比
較的灰分の高い中灰分炭を微粉砕して灰分の単体
分離を促進させ、効率よく脱灰し、これに予備分
離した低灰分炭を微粉砕すると共に混合し、高濃
度石炭スラリーを製造するプロセスである。

低灰分炭と中灰分炭の選別基準は、高濃度スラ
リーに要求される灰分含量、すなわち用途によつ
て決定される。

第１図は本発明の実施態様を示すフローシート
であり、通常300mm以下、好ましくは150mm以下に
破砕された原炭は篩１１に送られて篩分けされ
る。篩としては、通常0.1〜20mm、好ましくは0.5
〜２mmのものが用いられる。篩上産物は粗粒選別
機１５に送られて粗粒選別され、原炭中に混入し
た高灰分炭を硬として分離し、低灰分炭と中灰分
炭とに選別される。この粗粒選別機における選別
の原理は、石炭塊の灰分含有量の相違による比重
の差異を利用するものである。

篩下産物は回収すべき細粒の石炭および多量の
泥を含むので、分級機１９により泥を分離して石
炭を回収し、この石炭は中灰分炭と混合される。

この混合炭は水と混合して湿式粉砕機２１に送
られて微粉砕され、５〜60重量％、望ましくは10
〜50重量％のスラリーとされる。この粉砕は、好
ましくは200メツシユ以下50％以上、さらに好ま
しくは200メツシユ以下70％以上の粒度となるよ
うに行なわれる。

中灰分炭の水スラリーに分散剤を投入後湿式粉
砕機で微粉砕する場合もあり、このときの分散剤
の量は、対石炭当たり0.01〜３重量％、好ましく
は0.1〜１重量％添加される。

湿式粉砕により得られたスラリーは、スラリー
調整槽２３に導き必要に応じて水が添加され、５
〜25重量％、好ましくは５〜15重量％のスラリー
濃度で浮選機２５に導入される。

また、このスラリーの調整は、中灰分炭と、分
級機１９により泥の分離された細粒炭とを乾式粉
砕し（好ましくは上記粒度範囲に）、水を添加し
て行なつてもよい。

浮選は、対石炭当り0.05〜0.3重量％、好まし
くは0.1〜0.25重量％の捕収剤および対石炭当り
0.02〜0.15重量％、好ましくは0.03〜0.1重量％の
起泡剤を添加して行なわれて脱灰処理が施され、
15〜30重量％、好ましくは18〜25重量％の精炭濃
度のフロスが回収される。

一方、低灰分炭は脱水篩２７で水切りした後、
粗粉砕機２９に導入され、30mm以下、好ましくは
５mm以下に粗粉砕され、ついで脱灰処理した中灰
分炭のフロスと一緒にされ、必要に応じて対石炭
当り0.01〜４重量％、好ましくは0.1〜２重量％
の分散剤とともに、あるいはさらに水を添加し
て、湿式粉砕機３１に導入される。湿式粉砕は、
石炭の粒度が200メツシユ以下50％以上90％以下、
好ましくは48メツシユ以下が１％以下、200メツ
シユ以下が60％以上85％以下となるように行なわ
れ、必要に応じ脱水し、石炭濃度60重量％以上の
脱灰高濃度スラリーが製造される。

低灰分炭を粉砕すると共に、脱灰した中灰分炭
スラリーと混合して最終的な脱灰高濃度スラリー
とするプロセスとしては種々のものが採用でき、
たとえば、低灰分炭の粉砕方法、低灰分炭の粉砕
と、中灰分炭スラリーの混合との工程順序、スラ
リーの固体分濃度の調整方法などは様々な方法を
用いることができる。

第２図はこの１つの態様（第１図の変形例）を
示したフローシートであり、フロス（脱灰した中
灰分炭スラリー）は脱水機３３により、たとえ
ば、石炭濃度25〜65重量％、好ましくは40〜60重
量％にスラリー濃度を調整したのち、粗砕された
低灰分炭と混合される。この脱水は、最終スラリ
ー濃度を勘案して、混合される低灰分炭量に応じ
て決定することができる。

第３図は低灰分炭を乾式粉砕するプロセスにつ
いて示している。粗砕された低灰分炭は乾式粉砕
機３５で、200メツシユ以下50％以上、好ましく
は200メツシユ以下70％以上の粒度に乾式粉砕し、
必要に応じて対石炭当たり0.01〜４重量％、好ま
しくは0.1〜２重量％の分散剤と共に混合機３７
に導入し、フロスと混合して目的物である脱灰高
濃度スラリーが得られる。なお、このプロセスで
は、中灰分炭は浮選された後は粉砕されないの
で、浮選に先立つての湿式粉砕機２１で、最終目
的物に要求される粒度分布に応じて予め粉砕して
おくことが好ましい。

脱灰高濃度スラリーは、200メツシユ以下が50
％以上の粒度となるように調製され、好ましくは
200メツシユ以下が70％以上である。典型的な本
発明の脱灰高濃度スラリーは、200メツシユ以下
が50％以上90％以下であり、好ましくは48メツシ
ユ以上が１％以下、200メツシユ以上が60％以上
85％以下である。

第４図に示したプロセスは、フロスを脱水した
のち混合機３７に導く他は、第３図に示したプロ
セスと同様である。

本発明で分散剤はスラリーの流動安定化のため
に用いられるものであつて、アニオン系、カチオ
ン系、ノニオン系の界面活性剤が単独でまたは組
み合わせて用いられ、炭種によつて適宜選択され
る。この具体例を挙げれば、アニオン系界面活性
剤としては、脂肪油硫酸エステル塩、高級アルコ
ール硫酸エステル塩、非イオンエーテル硫酸エス
テル塩、オレフイン硫酸エステル塩、アルキルア
リルスルホン酸塩、二塩基酸エステルスルホン酸
塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アシルザルコ
ルシネート、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ア
ルキル硫酸エステル塩、ジアルキルスルホコハク
酸エステル塩、アルキル酸もしくは／および無水
マレイン酸共重合体、多環式芳香族スルホン化物
もしくはホルマリン化合物などが例示できる。ま
た、カチオン系界面活性剤としてはアルキルアミ
ン塩、第４級アミン塩などが使用され、ノニオン
系界面活性剤としてはポリオキシアルキルエーテ
ル、ポリオキシエチレンアルキルフエノールエー
テル、オキシエチレン・オキシプロピレンブロツ
クポリマー、ポリオキシエチレンアルキルアミ
ン、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチ
レンソルビタン脂肪酸エステルなどが用いられ
る。

本発明の製造方法によれば、原料炭を灰分含量
が問題にならない程度に低い低灰分炭と、灰分含
量が比較的高い中灰分炭とに選別し、低灰分炭は
そのまま粉砕して高濃度スラリーの製造に供する
ことにより処理損失が実質上なくなり、一方、中
灰分炭は、粉砕したのちに、浮選して脱灰処置を
施して低灰分炭に合わせることにより、灰分の比
較的多い原料炭を用いても、この原料炭を有効に
利用し、高回収率で脱灰された高濃度石炭−水ス
ラリーを得ることができる。

実施例１粒度20mm以下、灰分8.2％の原炭を用い、第１
図に示したプロセスにほぱ従つて脱灰高濃度スラ
リーを製造した。

原炭1570ｇを0.5mmの篩にかけ、灰分15.0％の
篩下94ｇ（6.0wt％）と灰分7.8％の篩上1476ｇ
（94.0wt％）を得た。

この粗粒の篩上を浮沈分離し、灰分含有量55％
のものを硬として75ｇ（4.8wt％）を分離したの
ち、残りを灰分4.6％の低灰分炭1243ｇ（79.2wt
％）と、比較的灰分の多い（灰分9.0％）中灰分
炭157ｇ（10.0wt％）に分離した。

この中灰分炭と上記の0.5mm篩下の細粒炭と混
合して、灰分11.3％の混合物251ｇ（16wt％）を
得た。この混合物に水を添加したスラリー濃度50
％になるように調整した後、湿式ミルにて200メ
ツシユ（74μm）以下の粒子を75％含有する程度
まで微粉砕した。この微粉砕物に再び水を添加し
て固体分濃度15wt％に調整した後、対石炭当り
0.1wt％の捕収剤（Ａ重油）および対石炭当り
0.03wt％の起泡剤（MIBC）を添加して浮選を実
施し、灰分50wt％のテール31ｇ（2.0wt％）を除
去し、灰分5.8％の浮選フロス220ｇ（14.0wt％）
を回収して脱灰処理を施した。この浮選により所
望のフロス濃度が得られない場合にはフロスを沈
降させて濃縮してもよい。本実施例においてはフ
ロス濃度21wt％であつたので26wt％に濃縮した。

一方、前記低灰分炭を、３mm以下を90％含有す
る粒度に粗粉砕し、この粗粉砕低灰分炭と上記の
浮選フロスを混合して湿式微粉砕し、同時に対石
炭当り0.8wt％の分散剤を添加し、所望の粒度分
布をもつ濃度70wt％の高濃度スラリーを得るこ
とができた。この高濃度スラリーの灰分含量は
4.8％であり、しかも、歩留93.2％、純炭回収率
96.6％であつた。

実施例２粒度10mm以下、灰分8.2％の原炭を用い、第２
図に示したプロセスにほぼ従つて、脱灰高濃度ス
ラリーを製造した。

原炭800ｇを0.5mmの篩にかけ、灰分10.0％の篩
下101ｇ（12.6wt％）と灰分7.9％の篩上699ｇ
（87.4wt％）を得た。

この粗粒の篩上を浮沈分離し、灰分含有量52.2
％のものを硬として52ｇ（6.5wt％）を分離した
のち、残りを灰分3.1％の低灰分炭487ｇ（60.9wt
％）と、比較的灰分の多い（灰分8.8％の）中灰
分炭160ｇ（20.0wt％）に分離した。

この中灰分炭と上記の0.5mm篩下の細粒炭を混
合して、灰分9.3％の混合物261ｇ（32.6wt％）を
得た。この混合物に水を添加してスラリー濃度45
％になるように調整した後、湿式ミルにて200メ
ツシユ（74μm）以下の粒子を75％含有する程度
まで微粉砕した。この微粉砕物に再び水を添加し
て固体分濃度10wt％に調整した後、対石炭当り
0.1wt％の捕収剤（Ａ重油）および対石炭当り
0.04wt％の起泡剤（MIBC）を添加して浮選を実
施し、灰分37.4wt％のテール17ｇ（2.1wt％）を
除去し、灰分7.3％の浮選フロス244ｇ（30.5wt
％）を回収して脱灰処理を施した。この浮選フロ
スの濃度は22wt％であり、脱水機にて濃縮した。

一方、前記低灰分炭を、３mm以下を90％含有す
る粒度に粗粉砕し、この粗粉砕低灰分炭と上記の
浮選フロス濃縮物を混合して湿式微粉砕し、同時
に対石炭当り0.7wt％の分散剤を添加し、所望の
粒度分布をもつ濃度72wt％の高濃度スラリーを
得ることができた。この高濃度スラリーの灰分含
量は4.5％であり、しかも、歩留91.4％、純炭回
収率95.1％であつた。

実施例３粒度60mm以下、灰分24.6％の原炭を用い、第３
図に示したプロセスにほぼ従つて、脱灰高濃度ス
ラリーを製造した。

原炭1100ｇを0.5mmの篩にかけ、灰分19.0％の
篩下88ｇ（8.0wt％）と灰分25.1％の篩上1012ｇ
（92.0wt％）を得た。

この粗粒の篩上を浮沈分離し、灰分含有量75.0
％のものを硬として125ｇ（11.4wt％）を分離し
たのち、残りを灰分17.5％の低灰分炭724ｇ
（65.8wt％）と、比較的灰分の多い（灰分22％の）
中灰分炭163ｇ（14.8wt％）に分離した。

この中灰分炭と上記の0.5mm篩下の細粒炭を混
合して、灰分21.0％の混合物251ｇ（22.8wt％）
を得た。この混合物に水を添加してスラリー濃度
50％になるように調整した後、湿式ミルにて200
メツシユ（74μm）以下の粒子を80％含有する程
度まで微粉砕した。この微粉砕物に再び水を添加
して固体分濃度15wt％に調整した後、対石炭当
り0.2wt％の捕収剤（Ａ重油）および対石炭当り
0.05wt％の起泡剤（MIBC）を添加して浮選を実
施し、灰分75wt％のテール16ｇ（1.5wt％）を除
去し、灰分17.3％の浮選フロス235ｇ（21.4wt％）
を回収して脱灰処理を施した。

一方、上記低灰分炭724ｇを３mm以下が90％の
粒度に粗粉砕し、ついで乾式粉砕機により200メ
ツシユ以下を80％含有する粒度まで微粉砕した。
この微粉砕低灰分炭と上記の浮選フロスとを混合
機で混合し、同時に対石炭当り0.8％の分散剤を
添加して濃度67％の高濃度スラリーを得た。この
高濃度スラリーの灰分含量は17.5％であり、歩留
87.1％、純炭回収率95.4％であつた。

実施例４粒度35mm以下、灰分24.6％の原炭を用い、第４
図に示したプロセスにほぼ従つて脱灰高濃度スラ
リーを製造した。

原炭530ｇを0.5mmの篩にかけ、灰分17.8％の篩
下75ｇ（14.2wt％）と灰分25.7％の篩上455ｇ
（85.8wt％）を得た。

この粗粒の篩上を浮沈分離し、灰分含有量86.1
％のものを硬として80ｇ（15.1wt％）を分離した
のち、残りを灰分7.3％の低灰分炭202ｇ（38.1wt
％）と、比較的灰分の多い（灰分19.6％の）中灰
分炭173ｇ（32.6wt％）に分離した。

この中灰分炭と上記の0.5mm篩下の細粒炭を混
合して、灰分19.1％の混合物248ｇ（46.8wt％）
を得た。この混合物に水を添加してスラリー濃度
50％になるように調整した後、湿式ミルにて200
メツシユ（74μm）以下の粒子を80％含有する程
度まで微粉砕した。この微粉砕物に再び水を添加
して固体分濃度10wt％に調整した後、対石炭当
り0.2wt％の捕収剤（Ａ重油）および対石炭当り
0.05wt％の起泡剤（MIBC）を添加して浮選を実
施し、灰分57wt％のテール15ｇ（2.8wt％）を除
去し、灰分16.6％の浮選フロス233ｇ（44.0wt％）
を回収して脱灰処理を施した。ついで、この浮選
フロスを脱水した。

一方、上記低灰分炭202ｇを３mm以下が85％の
粒度に粗粉砕し、ついで乾式粉砕機により200メ
ツシユ以下を75％含有する粒度まで微粉砕した。
この微粉砕低灰分炭と上記の浮選フロスとを混合
機で混合し、同時に対石炭当り0.6％の分散剤を
添加して濃度71％の高濃度スラリーを得た。この
高濃度スラリーの灰分含量は12.3％であり、歩留
82.1％、純炭回収率88.9％であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施の態様について
示すフローシートである。１５……粗粒選別機、２１……湿式粉砕機、２
５……浮選機、３１……湿式粉砕機、３３……脱
水機、３５……乾式粉砕機、３７……混合機。

Claims

【特許請求の範囲】

１石炭を粉砕して高濃度石炭−水スラリーを製
造するに際し、原料石炭を低灰分炭と中灰分炭と
に選別し、この中灰分炭を粉砕して石炭−水スラ
リーとしたのち浮選して脱灰スラリーを得、一
方、前記低灰分炭を粉砕すると共に前記脱灰スラ
リーと混合することを特徴とする、固体濃度60重
量％以上の脱灰高濃度スラリーの製造方法。