JPS58191793A - 石炭の脱灰法 - Google Patents

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】 本発明は石炭の脱灰法ＫＩＫ？、％に高効率の炭分回収
と脱灰結果を与える浮遊選鉱法による石炭の脱灰法に関
するものである。

エネルギー源として石炭が再び脚光を浴びているが、石
炭利用時における問題点の一つはその高い灰分含有率に
ある。灰分けいわゆるスラッギング、ファウリングなど
ボイラー運転上の障害となるばかりでなく、燃焼後に排
出される石炭灰の処理も発電所近辺に灰捨場を確保し難
い場合には大きな問題である。従って１石炭中の灰分を
燃焼前にできる限に除去しておくことは発電コストを下
げ、また環境保全の面からも強く望まれている。

従来、石炭の脱灰法としては水洗、重液分離、磁選、浮
遊、水中造粒など各種の方法が実施または提案されてい
る。このうち、石炭−水スラリー中に油を導入し、高速
攪拌して炭分を造粒分離する水中造粒法は、多量の油を
使用するため、油の消費量を低減する目的で進められて
いる石炭利用技術としては問題がある。一方、重液分離
法は原理的に最も高い脱灰率を期待できる方法であるが
、重液の一部が炭分に混入するという欠点がある。

ｔた。磁選分離法は除去可能な成分に自ら制約があるな
ど、いずれの脱灰方法もまだ完全な技術としては確立さ
れていないのが現状である。

高説訳本を得るためＫは、石炭を微粉砕してできる隈抄
独立の石炭粒子と灰分粒子にすること、すなわち単体分
離を行う必要があり、通常２００メツシュ震度の粒度が
要求される。浮遊選鉱法はこのような微細石炭粒子に対
しても適用可能であるが、経済的見地からは浮選剤消費
量を低減させることが重要である。また、周知の如く、
石炭は還元的雰囲気の産物であ抄、裸揖後に酸化的　囲
気に置かれると５表面に−ＯＨ，−ＣＯＯＨ，−０Ｃ）
（３）Ｃ−０等の含酸素基を生成し、表面が親木性に転
じて浮選効果が低下するという問題がある０％に石炭を
乾式粉砕すると表面の酸化が促進され、往々にして浮遊
性が低下する。また、石炭中に含有される灰分け、粉砕
時に数ｓｍ１以下の微細粒子になり、いわゆるスライム
として石炭の浮遊性および脱灰性を低下さ拷る傾向があ
るため、これらの対策が必要となる。

本発明の目的は、上記の石炭浮選における技術上の欠点
をなくシ、石炭の粉砕時の表面酸化を防止し、石炭中の
灰分の分離効率を高めることができる方法を提供するこ
とにある。

上記目的を達成するため、本発明者らは石炭の粉砕と浮
選効果の関係について雅々の検討を行った。その結果、
石炭の脱灰プロセメの第一段階は炭分と灰分を単体分離
する仁とであるが１石炭粉砕時に表面が酸化されると浮
遊選鉱法においては炭分回収率が低下することが分った
。また、単体分離が充分であってもスラリー化時に炭分
と灰分粒子が凝集してしまうと、高脱灰率が期待できず
、特に石炭中の灰分（生成夛は粘土）は微粉砕時に数−
ｍ以下のコロイド粒子になり易く、いわゆるスライムと
して炭分粒子表面に吸着して脱灰率り低下を来すことが
分った。

本発明者らは上記問題を解決すべく鋭意研究を進め九結
果％湿式粉砕と捕取剤の蒸気供給法を用いることにより
、高灰分回収率と高脱灰率が得られることを見出し、本
発明に到達したものである。

要するに本発明は、石炭を水の存在下で粉砕し、必要に
応じてさらに水含添加して得た石炭−水スラリー中に補
収剤の一部ま九は全部を蒸気として含有する気体を供給
して、内部または気液界面に捕取剖を保持する微細気泡
を発生させ、＃微細気泡により炭分を捕取するとともに
、灰分を分離することを４１１徴とするものである。

以下、本発明を図面によりさらに詳細に説明する。第１
図は１本発明方法をモデル的に説明する石炭脱灰法の装
置系統図である。原料石炭は管路２から粉砕機１に供給
され、管路３から供給された水の存在下で３２メツシユ
以下、望ましくは２００メツシユ以下に粉砕されたのち
、必要に応じてさらに水を添加してスラリーとして供給
管番から浮選塔５内に供給される。

石炭粉砕時に添加される水の量は石炭１００重量部に対
して５０〜１０００重量部であるが、粉砕能率の点では
１００重量部程度を添加するのが最も好ましい。々お、
この際に使用される水としてけ發段で生ずる浮選フロス
またはテールの濾過水を循環使用するのが水バランスの
上で望ましく、また起泡剤、条件剤、分散剤轡の浮選剤
の一部もしくは全量を湿式粉砕時に添加することも可能
である。また、粉砕方式としてはボールミル、チューブ
ミル等湿式にて所望の製品粒度が得られるものであれば
いずれの方法でもよい。

捕取剤および気体はそれぞれ管路６およびツから加熱器
８に送られ、ここで捕取剤は蒸気となって気体とともに
管路９および分散板９Ａを通して浮選塔６内に供給され
る。浮選塔５内において、内部ま九は気液界面に捕取剤
を保持した微細気泡１０が形成され、この微細気泡１０
＃ｉ塔内ＫＪＩ濁する炭分粒子１１を表面に捕取しなが
ら塔内を上昇する。かくして塔頂部に浮上、濃縮された
炭分粒子は溢流管１３を通して製品として系外に取出さ
れ、一方、塔内に残留する高灰分の残炭１２は別途に設
けられた抜出口１番から排出される。

浮選効率の上では石炭−水スラリー中に発生する気泡は
微細であることが好ましく、このため。

高級アルコール、多価アルコールのエステル、カルボン
酸類郷の起泡剤をスラリー中に添加することが望ましい
。なお、これら起泡剤は捕取剤との混合蒸気として供給
することもできる。

本発明において石炭の捕取剤として用いられる物質は一
般に疎水性溶媒であればよ（，３０００以下の沸点を有
する常温で液状の石油系炭化水素、例Ｌｄｆ！スオイル
、ケロシン、ベンゼン、トルエン、シクロヘキサン等が
好ましい。

以下具体例によって本発明を説明する。

実施例１ 一６メツシユに予備粉砕したメロン炭（灰分３０．８チ
）５０りと水５０−を小型ボールミル（有効容積１ｏｏ
ｖ）に入れ、２００メツシユパス９９１に微粉砕した。

これを酢１によ１１番、ｏ２調整した水を用いてスラリ
ーとして浮選塔（６５■径ｘ５００■）Ｋ移し入れた。

浮選塔底部の多孔質散気板を通して８００に加熱され九
Ｎ３ガスを１゜５羞／−の流量で供給し、とのＮ、気流
中にケロシン１０Ａ１を注入した。ケロシン注人後５分
間に塔頂部から溢流するクロスを捕取し、濾過、乾燥し
たところ、灰分含有率１２．８憾の積置３３．ツタが回
収され、炭分回収率および脱灰率は、それぞれ８９およ
びツ５−であった。

実施例２ プレアソール炭（灰分り、グー）５０Ｆを用いて実施例
１と同様の方法で湿式粉砕−浮選脱灰法を適用したとこ
ろ、灰分含有率５０番−の積置番９．０デが回収され、
炭分回収率および脱灰率はそれぞれ１００および２：５
％であった。

実施例３ プレアソール炭を用いて実施例１と同様に湿式粉砕−浮
選脱灰実験を行った。ただしｓ　Ｐ’（は８．５とし、
起泡剤を液中初湊度２０Ｐで使用したところ、灰分含有
率の積置Ｓ２．５ｆが回収され、炭分回収率および脱灰
率はそれぞれツ２および６９−であった。

第２図は、乾式または湿式で粉砕したメロン炭（灰分３
０．８％）を種々の条件で浮選し九時の結果を示し九本
のであるが、炭分回収率が同一であれば、乾式粉砕の場
合に比較して湿式粉砕によって試料調製した場合の方が
常に脱灰率が高いことが明らかである。

このように湿式粉砕によ）脱灰率が高くなるのは、肢粉
砕によって生成し九石炭粒子の新生表面が水によって被
覆、保護されるため、表面酸化および炭分粒子と灰分粒
子の接着が抑制されるためと考えられる。

一方、本発明において捕取剤を蒸気供給して石炭に付着
させる方法は、微細液滴として供給する従来法よりもは
るかに少量の捕取剤量で高効率の炭分回収および脱灰効
果を得るととが可能であり、このように湿式粉砕と捕取
剤の蒸気供給を組合せた本発明の浮選性石炭脱灰プロセ
スはこれらの相乗効果により極めて優れ九ものとなる。

以上１本発明によれば、湿式粉砕した石炭の水スラリー
に捕取剤蒸気を含有するガスを供給【７て微細気泡を発
生させるととＫより、少量の捕取銅量で高い炭分回収率
と脱灰率を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法の基本的工程をモデル的に示す装
置系統図、第２図は、石炭の浮選結果に及ぼす粉砕方式
の影響を示すグラフである。 １−・・・・・粉砕機、２・・・・・・石炭供給管、３
−・・・・・水供給管、５・・・・浮選塔、６・・・・
・捕取剤供給管、ツ・・・・・気体供給管、８・・・・
加熱器、１０・・・・・・気泡、１１・・・　炭分粒子
、１２・・・・・灰分粒子、１３・・・・溢流管、１４
　　残炭抜出口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）浮遊選鉱によって石炭中の炭分と灰分な分離する
   石炭の脱灰法において、原料石炭を水の存在下で肴砕し
   、必要に応じて希釈して得九石炭−水スラリー中に、捕
   収剤蒸気を含有する気体を供給して微細気泡を発生させ
   、皺黴細気泡によ抄炭分を捕収するとともに、灰分を分
   離することを特徴とする石炭の脱灰法。