JPS58168693A

JPS58168693A - 石炭−水スラリ−の製造法

Info

Publication number: JPS58168693A
Application number: JP57051951A
Authority: JP
Inventors: Taizo Igarashi; 泰蔵五十嵐; Hisao Higuchi; 樋口　久夫; Shingo Yamazaki; 真吾山崎
Original assignee: NOF Corp; Nippon Oil and Fats Co Ltd
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1982-03-30
Filing date: 1982-03-30
Publication date: 1983-10-05
Also published as: JPH0340077B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は石炭を湿式ミル中で粉砕して水スラリーを製
造する方法に関する。

石炭はその形状が固体であるために永い間石油に燃料と
しての王座をゆずっていたが、石油ショックを機に石炭
の見直しが行なわれ、石炭石油混合燃料（ＣＯＭ）で代
表されるように、石炭を粉末とし、媒体と混合すること
により石炭を流体として取り扱おうという試みが盛んに
行なわれている。しかし、石炭石油混合燃料の場合には
、約半分が石油であるという欠点を避けて通ることがで
きす、さらに別のスラリー燃料の開発が望まれている。

近年、水を媒体として用い、高濃度に石炭を分散させた
流体としてのスラリーをパイプライン輸送や石油タンカ
ーなどによる輸送にも適したものとし、さらに各種ボイ
ラーにおける石油の代替燃料として用いようとする試み
がなされている。このスラリーの場合には、媒体が水で
あるところから、特に船舶輸送などの際に余分な水を運
ぶためのコストアップや燃料として用いる際の発熱量低
下のトラブルが生じる。

これらの問題を最小限にするためには、できるたけスラ
リー中の石炭濃度を高くする必要があり、その際には界
面活性剤などの分散剤が不可欠となる。しかし、これら
の界面活性剤も高価であるために、できるだけ少量の添
加量ですむ′ような対策を講じなければならない。

ところで、石炭−水スラリーを製造する方法としては、
粉塵発生や発火のトラブルが防げ、また選炭してから乾
燥せずに直接粉砕できるというメリットから、乾燥石炭
粉末を水に混合してスラリーを製造するよりも、湿式ミ
ル中で石炭を水の存在下で湿式粉砕してスラリーを製造
する方法が用いられる。

従って、湿式ミルで高濃度の石炭スラリーを製造するに
は、あらかじめ界面活性剤などの分散剤をミル中に添加
しなければならないが、この場合石炭が粉砕されていく
に従って次々と石炭の新しい活性な表面が露出してくる
ために、界面活性剤が必要以上に石炭表面に吸着される
。したがって、それだけ界面活性剤が余分に必要となり
、結果として石炭−水スラリーのコストアップとなる。

この発明者らは、上記の問題を解決するために鋭意検討
した結果、石炭−水スラリーを湿式ミルを用いて製造す
るに際して、界面活性剤を石炭の粉砕中と粉砕後に分け
て添加することにより、少ない添加量で低粘度の石炭−
水スラリーが得られることを見い出した。また、上記二
段階添加法において、粉砕時および粉砕後のいずれか一
方または両方に添加する界面活性剤の１部をアルカリ性
物質と置換し、あるいは上記一方の界面活性剤の全部を
アルカリ性物質に置換しても、上記と同様の効果が得ら
れることを見い出した。

すなわち、この発明は、石炭を水と分散剤との存在下で
湿式粉砕する工程と、この工程後さらに分散剤を加えて
混合する工程とを含み、かつ上記両工程に用いる分散剤
の一方が界面活性剤またはこれとアルカリ性物質との混
合系からなり、他方が界面活性剤および／またはアルカ
リ性物質からなることを特徴とする石炭−水スラリーの
製造法に係るものである。

この発明の実施態様としては、第一に、湿式粉砕時の分
散剤が界面活性剤またはこれとアルカリ性物質との混合
系からなり、かつ粉砕後に加える分散剤が界面活性剤、
アルカリ性物質または両者　　　　　　。

の混合系からなる態様があり、第二に、湿式粉砕時の分
散剤としてアルカリ性物質だけを用い、粉砕後に加える
分散剤が界面活性剤またはこれとアルカリ性物質との混
合系からなる態様とが含まれる。いずれの態様をとると
きでも、従来に比して非常に少ない界面活性剤量で高濃
度でかつ低粘度の石炭−水スラリーを得ることが可能で
ある。

および両性界面活性剤があり、とくに陰イオン界面活性
剤と非イオン界面活性剤が好ましい。

陰イオン界面活性剤としては、リグニンスルホン酸塩、
ナフタレンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸
塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、これらスルホン酸
塩類のホルムアルデヒド縮合物、ポリオキシアルキレン
アルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシ
アルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキ
シアルキレン多価アルコールエーテル硫酸エステル塩、
アルキル硫酸エステル塩、脂肪酸塩、ポリアクリル酸塩
、ポリメタクリル酸塩、重合性カルボン酸（アクリル酸
、メタクリル酸、無水マレイン酸等）トヒニル化合物（
α−オレフィン、スチレン等）との共重合物の塩等があ
る。

非イオン界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンア
ルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニ
ルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポ
リオキシアルキレン脂肪酸アミド、ポリオキシアルキレ
ン多価アルコールエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪
酸エステル、ポリオキシアルキレン多価アルコール脂肪
酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル等がある。

陽イオン界面活性剤としては、アルキルトリメチルアン
モニウムハライド、ジアルキルジメチルアンモニウムハ
ライド、トリアルキルメチルアンモニウムハライド、ア
ルキルジメチルベンジルアンモニウムハライド、アルキ
ルキリニウムハライド、アルキルキノリニウムハライド
等の第四級アンモニウム塩のほか、アミンの酢酸塩やノ
１０ゲン化水素酸塩等のアミン塩がある。また、両性界
面活性剤としては、アルキルベタイン、アルキルグリシ
ン等がある。

これら界面活性剤の使用量は、アルカリ性物質との併用
系とするかどうかなどによって異なるが、一般には粉砕
時および粉砕後の使用量の合計量がスラリー中の石炭に
対して０．０５〜３重量％、好ましくは０．１〜０．７
重量％となるようにするのがよい。このうち、粉砕時に
添加する場合の添加量としては、０．０２〜２重量％、
好適には０．０５〜０．５重量％であり、また粉砕後に
添加する場合の添加量としては、０．０２〜２重量％、
好適には０．０５〜０．５重量％である。

この発明において粉砕時および粉砕後に共に界面活性剤
を添加する態様をとる場合には、両界面活性剤は同一で
あっても異なるものであってもよい。さらに、異なるも
のを用いる場合に、陽イオン、陰イオン、非イオンおよ
び両性の界面活性剤を混合によって粘度低下効果が損な
われない範囲内で任意に組み合せたものであってもよい
。

この発明において上記の界面活性剤と併用することがで
きるアルカリ性物質としては、たとえばカセイソーダ、
カセイカリ、水酸化カルシウム、アンモニア、低級アミ
ンなどが挙げられる。このアルカリ性物質を使用する場
合の使用量は、一般には粉砕時および粉砕後の合計量が
スラリー中の石炭に対して０．０２〜２重量％、好まし
くは０．０４〜０．５重量％とするのがよい。このうち
、粉砕時に添加する場合の添加量としては通常０．０２
〜０．３重量％、粉砕後に添加する場合の添加量として
は通常０．０２〜０．３重量％とすれはよい。

この発明においては、まず、石炭を水と界面活性剤およ
び／またはアルカリ性物質との存在下で湿式粉砕する。

ここに適用される石炭としては、瀝青炭および亜瀝青炭
を使用できるが、固有水分の少ない瀝青炭が好ましい。

粉砕手段はとくに限定されず、ボールミルなどの通常の
湿式粉砕に用いられているものかいずれも使用可能であ
る。粉砕粒度は２００メツシユの篩を通過する量が５０
重量％以上であることが必要であり、粒度分布について
はとくに規定されない。

このように湿式粉砕したのち、この系内にさらに界面活
性剤および／またはアルカリ性物質のなかから選ばれた
適宜の分散剤（湿式粉砕工程でアルカリ性物質だけを用
いたときには界面活性剤またはこれとアルカリ性物質と
の混合系に限られる）を添加し、均一に攪拌混合する。

この混合手段としては、ホーモミキサ−、ラインミキサ
ーなどの高速攪拌機が用いられる。

かくして得られるこの発明に係る石炭−水スラリーは、
石炭濃度５０〜８０重量％、好ましくは６０〜７５重量
％のものであって、分散剤の使用量が従来方法に比して
非常に少ないにもかかわらず低い粘度を有しており、°
その利用価値はきわめて大である。

なお、この発明の方法により得られる石炭−水スラリー
には、上述した分散剤以外の添加剤として、防錆剤や金
属イオン封鎖剤などの各種添加剤を、必要に応じて添加
することができる。これらの添加剤は、前記の湿式粉砕
時および粉砕後の混合工程で添加してもよいし、その後
に添加するようにしてもよい。

つぎに、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。なお、以下の実施例で用いた三池炭およびプレア
ソール炭の性状分析値はっぎのとおりである。

三池炭　　プレアソール炭灰　　分（重量％）　　１９．６　　　　７．２揮発分
（重量％）　　３８．８　　　２７．１固定炭素（重量
％）　　３９．９　　　　５７．１固有水分（重量％）
　　　２．６　　　　４．４実施例１容量５１のボールミル（ボール充填率３０容量％）に、
粒径４酊以下に粗粉砕した水分含量４重量％の三池炭（
瀝青炭）３６４．６ｙをとり、これに所定量の界面活性
剤を溶解させた水溶液１１５．４２を加え、３０分間粉
砕することにより、石炭粉末の粒度が２００メツシユ通
過６８〜７５重量％のスラリーを得た。このスラリーを
２４０２とり、さらに所定量の界面活性剤を溶解した水
溶液１０ｙを加えて、特殊機化工業■製ホモジナイザー
Ｍ型を用いて、４０００　ｒ、ｐｌｍ、で５分間攪拌し
た。

こうして得られた固形分７０重量％の本発明方法による
石炭−水スラリーの２５℃における粘度をＢ型粘度計を
用いて測定した。

比較のため、同じボールミルに三池炭３６４．６２をと
り、これに所定量の界面活性剤を溶解させた水溶液１３
５．４Ｆを加え、３０分間粉砕して調製した固型分７０
重量％の石炭−水スラリーの２５℃における粘度をＢ型
粘度計を用いて測定した。

以上の結果をつぎの第１表に記す。

実施例２容量２０ｅのボールミル（ボール充填率３０容量％）に
、粒径４關以下に粗粉砕した水分含量６電駄％のプレア
ソール炭１３４０ｙをとり、これに所定量の界面活性剤
またはアルカリ性物質を溶解させた水溶液５６０ｙを加
え、３０分間攪拌することにより、石炭粉末の粒度が２
００メツシュ通過７０〜７５重量％のスラリーを得た。

このスラリーを３８０ｙとり、さらに所定量の他の界面
活性剤またはアルカリ性物質を溶解した水溶液２０ｙを
加えて、特殊機化工業■製ホモジナイザーＭ型を用いて
、４．Ｑ　Ｑ　Ｑ　ｒ、ｐ、ｍ、で５分間攪拌した。

こうして得られた固型分６３重量％の本発明の方法によ
る石炭−水スラリーの２５°Ｃにおける粘度をＢ型粘度
計を用いて測定した。

比較のため、同じボールミルにプレアソール炭１３４０
ｙと所定量の界面活性剤または界面活性剤とアルカリ性
物質の混合物を溶解させた水溶液６６０ｙをとり、３０
分間粉砕して固型分６３３電駄の石炭−水スラリーを得
た。この２５℃における粘度をＢ型粘度計を用いて測定
した。

以上の結果をつぎの第２表に記す。なお、表中の〔〕は
前記第１表の場合と回しである。

以上の第１表、第２表の結果から明らかなように、石炭
−水スラリーを湿式粉砕で調製するに際して、この発明
の方法に従って界面活性剤ないしアルカリ性物質を粉砕
中と粉砕後との二段階で添加することにより、粉砕中の
みに添加する場合に比べて、少ない添加量で低粘度の石
炭−水スラリー力Ｄｉられることがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）石炭を水と分散剤との存在下で湿式粉砕する工程
と、この工程後さらに分散剤を加えて混合する工程とを
含み、かつ上記両工程に用いる分散剤の一方が界面活性
剤またはこれとアルカリ性物質との混合系からなり、他
方が界面活性剤および／またはアルカリ性物質からなる
ことを特徴とする石炭−水スラリーの製造法。