JPS58213096A

JPS58213096A - 石炭・水スラリの製造方法

Info

Publication number: JPS58213096A
Application number: JP9612782A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Muranaka; 廉村中; Ryuichi Kaji; 梶　隆一; Hideo Kikuchi; 菊池　秀雄; Hidetoshi Akimoto; 秋元　秀敏; Keizo Otsuka; 大塚　馨象
Original assignee: Babcock Hitachi KK; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1982-06-07
Filing date: 1982-06-07
Publication date: 1983-12-10

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】本発明は高濃度低粘性かつ低灰分の燃料石炭を得るため
の石炭・水スラリの製造方法に関する。

一般に原料石炭自体は、粒径分布のばらつきが太きいた
め、輸送や貯蔵にあたってその取扱が困難であると共に
、重量で１０％〜３０％の灰分を含有しているのでその
ｉｔ燃焼に供した場合はボイラ等の摩耗を惹起したり、
フライアッシュの飛散により環境を汚染するなどの不都
合を生じる。

このため、最近ではかかる石炭の欠点を解消して石炭の
燃料としての有効利用を図るべく、粒径調整及び脱灰処
理に工夫がガされ、そのための高濃度水スラリ化の技術
が注目されている。

ところで従来一般には、原料石炭を粉砕して種種の粒径
分布の粉砕炭とし、これを目標とする濃度に設定して粒
径調整し、その後その調整炭を一括して脱灰していた。

しかし、この従来法では精製炭の濃度や脱灰性が期待通
りに得られず、また、精製炭の粘性を十分低下でき々い
等の問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、目標
とする高濃度、低粘性かつ低灰分の石炭・水スラリを確
実に得ることができる石炭・水スラリの製造方法を提供
することにある。

発明者らは各種の石炭について、脱灰処理と高濃度水ス
ラリ化処理との組合せ工程について研究を重ねてきた。

しかして、脱灰処理によって高濃度スラリ化処理が阻害
されるという実用上の障害があることを見出した。即ち
、例えば第１図に示すように、石炭を脱訳した場合は、
脱灰後の粒径分布（ｂ）が脱灰前の状態（ａ）から変化
することである。

これは、灰分粒子の除去による粒径の減少、或いは中の
炭質が完全に回収できないこと等に原因すると考えられ
る。

なお、石炭の高濃度水スラリ化を実現するためには、低
粘性化と粒子の高密充填化の２つの要因を満足する必要
がある。一般に低粘性化は、界面活性剤により石炭粒子
を水スラリ中で互いに反発させる界面化学的な手法を用
い、また、高密充填化は、粒径調整により大、小各種の
石炭粒子を混合させる物理的な手法が用いられる。しか
し、前記の如く、脱灰によって第１図のような粒径分布
の変化を来たすことからすれば、脱灰処理前に粒径調整
しても、脱灰後には高濃度化が不可能となるものである
。

このような実験事実に基づいて、本発明は基本的に脱灰
操作のあとに高濃度水スラリに適する粒径分布となるよ
うに粒径調整する工程の採用に至ったものである。

即ち、本発明の方法は、第２図に示すように、原料石炭
をあらかじめ粗粉砕し、これを中粉砕及び微粉砕した後
、該粉砕炭をそれぞれ脱訳し、しかる後精製炭の粒径分
布に応じて高濃度化に適する粒径分布になるように粒径
調整するものである。

この場合、最大粒径が大きく、粒径分布の幅が広いもの
ほど高濃度スラリ化に好ましいが、粒径が３００μｍ以
上の石炭粒子は燃焼が困難となるため、粒径調整炭の最
大粒径は高々３００μｍとなるようにすることが望まし
い。従って、脱灰処理の前に製造する各種粉砕炭のうち
粒径分布が最も広いものでも最大粒径は３００μｍに設
定するのが好ましい。

なお、高濃度水スラリ化に当っては、粗大粒子から微粒
子までの石炭が幅広く存在する粒径分布とすることが好
適であり、これに適合するように粒径調整しようとすれ
ば、粒径分布の異なる各種粉砕炭が必要となる。そこで
発明者らは粒径調整の方法について研究を重ねたところ
、粒径範囲が０〜３００μｍの高濃度スラリ化に好適な
粒径分布を得るには少なくとも２種類の粉砕炭が必要で
あシ、４種類でほぼ完全な粒径調整ができることを下記
実施例に示す如く見出したものである。

ところで、脱灰処理については、粉砕炭と水よりなるス
ラリ中に、石炭の炭質に応じた親和性を有する油、例え
ばケロシンを満願して、炭質のみ同伴浮上させる方法が
ある。ここで第３図は各種石炭の粉砕炭についてケロシ
ン濃度がスラリ粘度に及ぼす影響を示したものである。

スラリ中のケロジン含有量が多いほどスラリ粘度が高く
なっているが、これはケロシンにより粉砕炭が凝集して
いるためである。これによって、脱灰炭に油が多量に含
まれる従来の脱灰法では、十分な低粘性化の要請に応え
られないことが見出された。例えば、粉砕炭と水よりな
るスラリ中に、石炭の炭質との親和性を有するケロシン
を油滴として供給し、スラリ中の炭質を同伴浮上させる
油滴浮上脱灰法により脱灰した石炭のスラリ粘度は、第
４図に示すように脱灰後かなり高くなっており、本発明
が目的とする高濃度水スラリ化は困難である。

本発明では油の使用量を微少とするべく、油蒸気を供給
し、その気泡に伴って炭質を浮上させる方式を採用し、
これにより気泡周囲に炭質を付着させて十分に回収する
技術を提案するものである。

本発明は以上のような知見にもとづいて々されたもので
ある。

以下実施例について説明する。

目的とする粘度は２Ｐ、、ｓ　（２０００ｃｐ）以下、
石炭濃度は６５重量％以上のスラリとする。これを本発
明の方法に従って製造する。

瀝青炭の一つである国内炭５を前記の如く、第２図の工
程に従ってまず、粗粉砕機１によシ最大粒径が１０咽と
なるまで粉砕する。これを中粉砕機２で３００μｍ以下
まで粉砕する。さらにこの中粉砕炭の一部を微粉砕機３
で微粉砕し、１００μｍ以下と２５μｍ以下の２つの粉
砕炭を製造する。

以上のようにして得た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にかけるものである。

脱灰処理は、例えばアトマイザ−で油蒸気ガスＧを微細
気泡として供給するアトマイザ−型気泡浮上脱灰法とし
た。即ち、例えば第５図において、脱灰操作における炭
分回収率と脱灰率の経時変化を示す。脱灰条件はケロシ
ン使用量が石炭に対し重量で、１００卿、起泡剤として
酢酸１０００卿を用いた。脱灰時間は１５分で炭分回収
率９５％、脱灰率５０％を得た。なお、ここで炭分回収
率と脱灰率は次式と定義する。

しかして、脱灰した石炭の粒径分布は第６図のＡ、Ｂ、
Ｃである。これを高濃度水スラリ化に好ましい粒径分布
りに適合するように粒径調整した結果、Ａ：５８％、Ｂ
：１７％、Ｃ：２５％の割合で粉砕炭Ａ、Ｂ、Ｃを配合
すればよいことがわかシ、第６図のＤがその粒径分布で
ある。

以上のようにして得た脱灰炭を水スラリ化したとき、ス
ラリ中の石炭濃度とスラリ粘度の関係は第７図に示すよ
うになり、本発明の目的であるスラリ中石炭濃度６５重
量％以上、スラリ粘度２Ｐ　ａ　、ｓ以下の脱灰高濃度
スラリを製造することができた。

なお、前記実施例では、脱灰後に粒径調整すべき粉砕炭
を３種類としたが、これに限らず、２種類でも十分実施
可能であシ、４種類とすればさら（９）に好適な結果が得られることが確認できた。

即ち、第８図は、粒径調整すべき粉砕炭を２種類とし、
一方の粉砕炭■の最大粒径が１００〜３００μｍ１他方
の粉砕炭■の最大粒径が１〜１００μｍのものとした。

これを■＝２５％、■＝７５％として粒径調整すること
により、同図■の如く幅広い粒径分布を得ることができ
た。

また、第９図は、粒径調整すべき粉砕炭を４種類とし、
第１の粉砕炭■の最大粒径が１００〜３００μｍ１第２
の粉砕炭■の最大粒径が５０〜１００μｍ１第３の粉砕
炭■の最大粒径が１０〜５０μｍ１第４の粉砕炭■の最
大粒径が１〜１０μｍのものとした。これを■＝６０％
、０２１７％、■＝２０％、■−３％として、粒径調整
することによシ、第１０図に示す如く、幅広い粒径分布
を得ることができた。

以上のように、本発明によれば、２〜４種類の粒径分布
の異なる粉砕炭をそれぞれ粒径側に脱灰した後、各精製
炭を粒径調整することにより、目的とする濃度及び粘度
を有する低灰分の脱灰、高（１０）濃度水スラリを製造することができる。また、脱灰高濃
度水スラリプロセスの開発による粒径分布の変化及び凝
集によるスラリ粘度の増加などの問題点の解消も図れる
。

【図面の簡単な説明】

図は本発明を説明するだめのもので、第１図は脱灰によ
る粒径分布の変化を示す特性図、第２図は処理工程を示
す工程図、第３図はスラリ粘度に及ぼすケロシンの影響
を示す特性図、第４図は脱灰によるスラリ粘度の増加状
態を示す特性図、第５図は脱灰状態を示す特性図、第６
図は脱灰後の三種の粒径分布と粒径調整状態を示す特性
図、第７図は粒径Ａ整炭のスラリ粘度を示す特性図、第
８図は二種の粉砕炭の粒径調整特性図、第９図は四種類
の粉砕炭の粒径分布図、第１０図は第９図の粒径調整特
性図である。１・・・粗粉砕機、２・・・中粉砕機、３・・・微粉砕
機、４・・・アトマイザ−型気泡浮上脱灰装置、５・・
・原料石（１１）珀　１　図ｈ　便　（μ鴨第　２７ χ　３　図／ｌケロシン４８　（石咲吏量あたタノ　、２り菊　６　図 −７９１− 第　７　図石交膿濱　（Ｗで妙９

Claims

【特許請求の範囲】１、原料石炭に粉砕、粒径調整及び脱灰処理を施すこと
により高濃度低粘性かつ低灰分の石炭水スラリを製造す
る方法において、原料石炭に粗粉砕、中粉砕及び微粉砕
等を施して複数種類の粒径分布の粉砕炭を製造し、この
各粉砕炭をそれぞれ個別に脱灰して粒径側に精製炭を得
た後に、この各精製炭を配合して粒径調整し、目標とす
る濃度と粘度を有する高濃度石灰水スラリを得ることを
特徴とする粒径側脱灰による石炭・水スラリの製造方法
。２、目標とする粘度が２Ｐａ、ｓ以下であり、かつスラ
リ中の石炭が６５重量％以上であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の石炭・水スラリの製造方法。３、脱灰後に粒径調整すべき粉砕炭を２種類とし、その
うち一方の粉砕炭の最大粒径が１００〜３００μｍであ
り、かつ他方の粉砕炭の最大粒径が１〜１００μｍであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の石媛・
水スラリの製造方法。４、脱灰後に粒径調整すべき粉砕炭を３種類とし、その
うち一つの粉砕炭の最大粒径が１００〜３００μｍであ
り、かつ他の粉砕炭の最大粒径が５０〜１００μｍであ
シ、さらに他の粉砕炭の最大粒径が１〜５０μｍである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の石炭・水
スラリの製造方法。５、脱灰後に粒径調整すべき粉砕炭を４種類とし、第１
の粉砕炭の最大粒径が１００〜３００μｍ１第２の粉砕
炭の最大粒径が５０〜１００μｍ１第３の粉砕炭の最大
粒径が１０〜５０μｍ１第４の粉砕炭の最大粒径が１〜
１０μｍであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の石炭・水スラリの製造方法。６、粉砕炭の脱灰処理は、粉砕炭と水及び起泡剤よりな
るスラリ中に、石炭の炭質に応じた親和性を有する油の
蒸気を同伴ガスによって供給し、微細気泡としてスラリ
中を上昇させ、スラリ中の炭質を同伴浮上させる気泡浮
上式脱灰によるものであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の石炭・水スラリの製造方法。