JPH0260716B2

JPH0260716B2 -

Info

Publication number: JPH0260716B2
Application number: JP59254497A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Ogawa; Hideaki Ito; Naokazu Kimura; Hayamizu Ito; Shuhei Tatsumi; Shoichi Takao
Original assignee: Electric Power Development Co Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Electric Power Development Co Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1984-11-30
Filing date: 1984-11-30
Publication date: 1990-12-18
Also published as: JPS61133294A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、石炭を粉砕して低濃度スラリーを製
造し、輸送した後、脱灰処理し高濃度スラリーを
製造する方法に関するものである。〔従来の技術〕従来、海外の山元または国内揚地から石炭スラ
リーを輸送する場合、(a)最初から高濃度スラリー
を製造してパイプラインで海外積地またはコール
センターへ輸送する方式、(b)最初は低濃度スラリ
ーを製造してパイプラインで海外積地またはコー
ルセンターへ輸送した後、遠心分離機や熱風脱水
機により脱水する方式が提案されている。また、特表昭56−501568号公報には、第25頁左
上欄第17行〜右下欄第14行、第６図に示されるよ
うに、石炭を粉砕機１で破砕した後、ボールミル
２で湿式粉砕し、この粉砕炭をスラリータンク３
に導入するとともに、NaOH、水を供給してア
ルカリ性のスラリーとし、高速撹拌機４で高速撹
拌した後、湿式サイクロン５で灰分を除去し、つ
いで、スラリーをフイルタープレス６に導入して
脱灰石炭のフイルターケーキとし、このフイルタ
ーケーキの一部分を第２スラリータンク８に導入
してスラリーとした後、このスラリーの大部分を
ボールミル１９，２０で湿式粉砕し、この湿式粉
砕物、フイルターケーキの大部分、並びに第２ス
ラリータンク８及びボールミル２からの粉砕石炭
をタンク１４に導入して撹拌して、脱灰高濃度石
炭−水スラリーを製造する方法が記載されている
（第25頁左上欄第17行〜右下欄第14行、第６図参
照）。特開昭58−213096号公報には、第３頁右上欄第
２行〜第12行、第２図に示されるように、石炭を
粗粉砕機１により粉砕した後、中粉砕機２により
300μm以下まで粉砕し、この中粉砕炭の一部を微
粉砕機３で微粉砕して、100μm以下と25μm以下
の２つの微粉砕炭とし、300μm以下、100μm以
下、25μm以下の３つの粉砕炭をそれぞれ脱灰装
置４で脱灰し、粒径調整機６に導入して脱灰高濃
度スラリーを製造する方法が記載されている。特開昭59−115392号公報には、第２頁右上欄第
９行〜第３頁左上欄第18行、第２図に示されるよ
うに、クラツシヤ１３にて粗粉砕された石炭を水
とともにボールミル１８に送つて微粉砕してスラ
リーとし、スクリーン３４で粗大粒子を除去した
後、脱灰塔２３に導入して脱灰処理し、20〜
30wt％の低濃度脱灰スラリーを遠心分離機２５
及びシツクナー２６に並列に導入して濃縮した
後、両者を混合槽２７で混合して65％〜80wt％
の高濃度スラリーを製造する方法が記載されてい
る。特開昭59−135286号公報には、第２頁右上欄第
９行〜右下欄第16行、第２図、第３図に示される
ように、石炭を粗粉砕機１で粗粉砕した後、微粉
砕機２で微粉砕し、これを分級機６に導入して微
粉炭と細粒炭とに分級し、微粉炭を油添造粒槽７
に送つて造粒するとともに灰分を含んだ水を分離
し、造粒炭を脱水機１１で脱水した後、前記細粒
炭とともに微粉砕機２へ導入するか、または細粒
炭を微粉砕機２で微粉砕したものに加え、つい
で、これらをスラリー調製槽３で脱灰高濃度スラ
リーとする調製方法が記載されている。特開昭59−157185号公報には、第２頁左下欄第
３行〜第18行、第２図に示されるように、石炭を
粉砕機２で粉砕した後、分級機４により微細粒子
群５と粗大粒子群６とに分級し、微細粒子群５を
脱灰装置９に導入して脱灰した後、精製炭１０を
脱水機１４で脱水し、前記の粗大粒子群６ととも
にスラリー化装置１５に導入して脱灰スラリーを
製造する方法が記載されている。特開昭59−193991号公報には、第２頁左下欄第
19行〜第３頁左上欄第17行、第２図に示されるよ
うに、第１図における微粉炭貯槽４２からのスラ
リー１０を分級機１００で、200メツシユより大
きい粒子５０と、200メツシユ以下の小さい粒子
１５０とに分級し、大きい粒子５０を条件槽４に
水、起泡剤、捕収剤とともに導入して20〜30wt
％のスラリーに調整し、小さい粒子１５０を水、
起泡剤、捕収剤とともに他の条件槽１０４に導入
して20〜30wt％のスラリーに調整した後、再ス
ラリーを浮選機１に導入して灰分の少ない石炭
（精炭）１１と灰分の多い石炭１２とに分別し、
灰分の少ない石炭１１を脱水機２で脱水した後、
スラリー調整槽３で界面活性剤の水溶液２６を加
えて脱灰高濃度スラリー１５を製造する方法が記
載されている。特開昭59−193392号公報には、第２頁右下欄第
１行〜第３頁右上欄第10行、第２図に示すよう
に、第１図における微粉体貯槽４２からのスラリ
ー４１を分級機１００で、200メツシユより大き
い粒子５０と、200メツシユ以下の小さい粒子１
５０とに分級し、大きい粒子５０を条件槽４に
水、起泡剤、捕収剤とともに導入して20〜30wt
％のスラリーを調整した後、浮選機１に導入して
精炭とテールとに分別し、精炭を脱水機２により
脱水し、一方、小さい粒子１５０を他の条件槽１
０４に水、起泡剤、捕収剤とともに導入してスラ
リー調整した後、他の浮選機１０１に導入して精
炭とテールとに分別し、精炭を他の脱水機１０２
により脱水し、前記の脱水炭とともにスラリー調
整槽３で界面活性剤の水溶液２６を加えて脱灰高
濃度スラリー１５を製造する方法が記載されてい
る。この特開昭59−193992号公報記載の方法は、特
開昭59−193991号公報記載の方法における、条件
槽によるスラリー調整工程、浮選工程、脱水工程
を２系列並列に設けたものである。〔発明が解決しようとする課題〕前記の従来の(a)の方式は、多くの輸送動力が必
要でコストが嵩み、(b)の方式は、脱水し難い細粒
スラリーも同時に脱水しなければならないなどの
問題点を有している。粉砕した石炭に水と添加剤（分散剤）を混合し
て高濃度スラリーを調整する場合、高濃度スラリ
ーを燃料として利用するには、濃度が高ければ高
い程好ましいが、スラリー濃度を高めるとスラリ
ーの粘度が上昇し、流動性が悪くなり、スラリー
の特徴である流体輸送が不可能となる欠点があつ
た。したがつて従来、通常は、燃料として必要な
濃度と、高濃度スラリー輸送が可能な粘度を与え
る濃度を考慮して、スラリー製造濃度が決められ
ていた。また、前記の各公報には、本発明の特徴である
「低濃度スラリーをパイプラインにより輸送した
後、分級工程、脱灰工程、濃縮工程、湿式粉砕混
合工程により処理することにより、長距離輸送を
容易に行うことができ、かつ、輸送後に粗粒炭と
細粒炭とに分級し、灰分を多く含む細粒炭のみを
脱灰処理することにより、脱灰を効率よく行うこ
とができる」という技術的思想は何も記載されて
いない。本発明者らは、高濃度スラリーの輸送、燃焼と
もに満足する高濃度スラリー製造方法について鋭
意研究を重ねた結果、石炭の粉砕と輸送とを低濃
度（60重量％以下）で実施した後、分級して粗粒
と粗粒を含まないスラリーとに分け、粗粒は脱水
し、粗粒を含まないスラリーを脱灰処理した後、
濃縮し粗粒と水または水と添加剤（分散剤）を加
え湿式粉砕混合することによつて、輸送と燃焼に
よる濃度の制限を緩和し、灰分の小ない、より高
濃度のスラリーが製造できることを見い出した。
また粉砕石炭の粒度と灰分分布の関係を調べたと
ころ、粒径が細かい程、灰分含有量が多くなり、
脱灰処理が容易になることを知見した。すなわち、本発明者らは、供試炭として大同炭
を用い、粉砕粒度各々に灰分含有量を求め、その
結果を第２図に示した。また、灰分含有率と脱灰
率の関係を第３図に示した。第２図と第３図から
わかるように、粉砕炭を適当な粒度で分級し、細
粒を脱灰処理することによつて、より効率の高い
脱灰処理を行うことができるとともに、全量脱灰
しないため、処理量を減少できることがわかつ
た。上記の知見をもとに、高濃度スラリーの製造方
法についてさらに研究を進めた結果、石炭スラリ
ーを製造する際、石炭中の灰分を除去した方が、
灰分による添加剤（分散剤）への妨害が除去で
き、スラリーの濃度を高めることができることを
知見した。本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、低
濃度スラリーをパイプラインにより輸送した後、
分級工程、脱灰工程、濃縮工程、湿式粉砕混合工
程により処理することにより、長距離輸送を容易
に行うことができ、かつ、輸送後に粗粒炭と細粒
炭とに分級し、灰分を多く含む細粒炭のみを脱灰
処理することにより、脱灰を効率よく行うことが
できる高濃度スラリーの製造方法を提供すること
を目的とするものである。〔課題を解決するための手段および作用〕上記の目的を達成するために、本発明の高濃度
スラリーの製造方法は、第１図を参照して説明す
れば、原料石炭を粉砕・混合し、60重量％以下の
低濃度スラリーを調製し、この低濃度スラリーを
パイプライン３により輸送した後、分級機４によ
り粗粒炭と、粗粒炭を含まないスラリーとに分級
し、粗粒炭を含まないスラリーを水と起泡剤、ま
たは水と起泡剤と捕収剤とともに脱灰機５に導入
して石炭中の灰分を除去し、ついでこのスラリー
を濃縮機６により脱水した後、この濃縮スラリー
を前記粗粒炭と、水または水と添加剤とともに湿
式粉砕混合機７に導入して粉砕・混合することを
特徴としている。以下、本発明を第１図に基づいて詳細に説明す
る。原料石炭を水とともに湿式ロツドミルなどの
湿式粉砕機１に供給し粉砕・混合して、粒径が６
mm以下の粗粒を多く含む60重量％以下の低濃度ス
ラリーを製造する。なお、湿式粉砕機１の代り
に、ロツドミル、ハンマークラツシヤー、ボール
ミルなどの乾式粉砕機を用い、原炭を粉砕し、別
に撹拌槽などで水と混合してもよい。ついで得ら
れたスラリーをプランジヤーポンプ、多段遠心ポ
ンプなどのスラリーポンプ２によりパイプライン
３内を輸送する。この時、スラリーポンプ２は輸
送距離により必要な数を設けることがあり、また
中継地点を設けることもある。粉砕石炭の粒度分布は、６mm以下100重量％、
0.5mm以上10〜90重量％、0.5mm以下90〜10重量
％、好ましくは0.5mm以上30〜70重量％、0.5mm以
下70〜30重量％となるように粉砕される。輸送さ
れたスラリーは振動フルイ、湿式サイクロンなど
の分級機４によつて0.1〜３mm、好ましくは0.3〜
２mmの間で分級され、粗粒炭と粗粒炭を含まない
スラリーとに分けられる。粗粒炭を含まないスラ
リーは水、水と起泡剤または水と起泡剤と捕収剤
を加え浮選機、重力式分級脱灰機などの脱灰機５
にスラリー濃度を５〜50重量％、好ましくは10〜
30重量％に調整して導入する。たとえば浮選機に
おいては、空気などのガスを巻きこみ、スラリー
中に気泡を生じさせ、その気泡の表面に石炭粒子
を付着・浮上させ、水中の灰分と分離する。石炭
はフロスとして回収され、灰分はテールとして排
出される。浮選は対石炭当り0.01〜1.0重量％、
好ましくは0.05〜0.5重量％の捕収剤、および対
石炭当り0.005〜0.5重量％、好ましくは0.01〜0.1
重量％の起泡剤を添加して脱灰処理される。回収
された脱灰石炭スラリーはベルトフイルター、フ
イルタープレスなどの濃縮機６によつて60〜90重
量％、好ましくは70〜85重量％のスラリー濃縮脱
水される。濃縮脱水された脱灰石炭は、前記の分
級された粗粒炭と水または水と添加剤（分散剤）
とともに湿式ボールミル、湿式ロツドミルなどの
湿式粉砕混合機７に導入され、微粉砕されるとと
もに混合され、48メツシユ以上１重量％以下、
200メツシユ以下30〜90重量％、スラリー濃度60
重量％以上の高濃度スラリーが製造される。濃縮
機６からの水は分級機４から出る粗粒炭を含まな
いスラリーに加えられて、スラリー調整用の水と
して再使用される。なお、濃縮機６に離水剤を添
加する場合がある。また、添加剤（分散剤）は対
石炭当り0.01〜３重量％、好ましくは0.1〜1.0重
量％添加する。本発明において用いられる添加剤（分散剤）と
しては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系の
界面活性剤などを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。具体的に
は、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、ポ
リオキシエチレンアルキル（アルキルフエノー
ル）硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル
塩、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、アク
リル酸もしくは／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
ン化合物などが使用され、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、アルキルトリメチルアンモニウムクロ
ライド、アルキルジメチルベンジルアンモニウム
クロライド、アルキルピリジニウム塩、ポリオキ
シエチレン脂肪酸エステル、脂肪族アルコールポ
リオキシエチレンエーテル、アルキルフエノール
ポリオキシエチレンエーテル、多価アルコール脂
肪酸エステル、脂肪酸のエタノールアマイドなど
が用いられ、両性系界面活性剤としては、アルキ
ルベタインなどが使用され、また１，２，３モノ
アミン、ジアミンなどのアミン化合物、高級アル
キルアミノ酸などが用いられる。また、捕収剤としては、灯油、軽油、Ａ重油、
Ｂ重油、Ｃ重油、ザンセート、脂肪酸、１級アミ
ンなどが用いられ、また起泡剤としては、パイン
オイル、クレゾール類、C₅〜C₈のアルコール、
その他界面活性剤などが用いられる。〔実施例〕つぎに本発明の実施例について説明する。実施例１第１表の性状の供試炭を、湿式ロツドミルで粒
径が概略６mm以下（0.5mm以上50重量％、0.5mm以
下50重量％の粒度構成）になるように粉砕しなが
ら、水を同時に供給して50重量％のスラリー濃度
となるように調整した。この時、供試炭は10Kg／
Ｈで供給した。得られたスラリーを100Kg貯え、
スラリーポンプを用い100mのパイプラインをス
ラリー流速1.2m／ｓでスラリー輸送した。輸送
したスラリーは分級機を用いて目開き0.5mm（32
メツシユ）でふるい分けたところ、粗粒炭は水分
20重量％で31Kg得られた。一方、ふるい下には濃
度36重量％のスラリー69Kgが得られた。ふるい下
のスラリーに水181Kgを加えスラリー濃度10重量
％として、浮選機による脱灰処理を行つた。スラ
リーは50Kg／Ｈで供給し、起泡剤としてパインオ
イルを石炭に対して10ppm、捕収剤としてＡ重油
を５ｇ／Ｈ添加した。浮選によつてフロスとし
て、スラリー濃度28重量％で灰分６重量％の脱灰
石炭が76.8Kg得られた。この脱灰石炭スラリーを
85重量％まで減圧過器によつて濃縮し、ふるい
分けで得られた粗粒炭と混合し、アニオン系分散
剤380ｇとともに、湿式ボールミルを用いて粉砕
混合し、スラリー濃度70重量％、灰分６重量％
（乾炭基準）の高濃度スラリーが67Kg得られた。

【表】

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、(a)低濃度スラ
リー製造工程、(b)スラリー輸送工程、(c)分級工
程、(d)脱灰工程、(e)濃縮工程、(f)湿式粉砕混合工
程からなつているので、スラリーを低濃度で長距
離輸送を容易に行うことができ、輸送後に粗粒炭
と細粒炭とに分級し、灰分を多く含む細粒炭のみ
を脱灰することにより、脱灰処理を容易にし、高
効率で脱灰処理できるとともに、処理量を少なく
することができ、脱灰により高濃度スラリーのカ
ロリーを向上させることができ、より高濃度で灰
処理量の少ない燃料を低コストで製造可能とな
り、また輸送後の濃縮石炭量を減少させることが
できるなどの優れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高濃度スラリーの製造方法の
一例を示す工程説明図、第２図は石炭中の灰分と
粉砕石炭粒度との関係を示すグラフ、第３図は脱
灰率と石炭中の灰分との関係を示すグラフであ
る。１…湿式粉砕機、２…スラリーポンプ、３…パ
イプライン、４…分級機、５…脱灰機、６…濃縮
機、７…湿式粉砕混合機。

Claims

【特許請求の範囲】

１原料石炭を粉砕・混合し、60重量％以下の低
濃度スラリーを調製し、この低濃度スラリーをパ
イプライン３により輸送した後、分級機４により
粗粒炭と、粗粒炭を含まないスラリーとに分級
し、粗粒炭を含まないスラリーを水と起泡剤、ま
たは水と起泡剤と捕収剤とともに脱灰機５に導入
して石炭中の灰分を除去し、ついでこのスラリー
を濃縮機６により脱水した後、この濃縮スラリー
を前記粗粒炭と、水または水と添加剤とともに湿
式粉砕混合機７に導入して粉砕・混合することを
特徴とする高濃度スラリーの製造方法。