JPS5825717B2 - ユソウ オヨビ チヨゾウニテキシタ シメリセキタンカイノ セイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少なくとも７００ｋｇ／ｍ３の嵩密度を有す
る、殊に輸送および貯蔵に適した湿り石炭塊（ｗｅｔ
１ｏａｄ ｏｆ ｃｏａｌ）の調製方法に関する。

石炭を消費地または船舶輸送するための港湾施設に送る
ために、石炭を石炭粉（ｃｏａｌ ｆｉｎｅｓ）粉砕し
、この粉炭から石炭粉の水性スラリーを調製し、そして
このスラリーをパイプライン輸送することは既に行なわ
れている。

このような乾燥石炭粉の湿式輸送方式の利点の一つは炭
じんが発生せず、しかも爆発問題がない点にある。

石炭粉の水性スラリー中では、石炭粉はこのスラリーが
パイプライン中を通っている際には懸濁状態を保ってい
るであろう。

しかし、一旦、この石炭を貯蔵したり、船によって輸送
する場合には、このようなスラリーでは、それが多量の
水分を含有すること、および粉炭を長時間懸濁状態に保
つことが困難であることなどの理由から実用的でない点
もある。

当然のことながら、多量の水を貯蔵したり、輸送したり
することは不経済であるし、また貯蔵期間後や輸送の後
で再スラリー化する必要があるということも好ましいこ
とではない。

石炭粉は乾燥状態でも貯蔵や船舶輸送をすることは出来
る。

しかし、前に述べたように石炭粉を完全に乾燥するには
費用がかかるし、また乾燥炭じんの取扱いにも細心の注
意がはられれなければならない。

本発明は前述したような方式に優る石炭の新しい輸送お
よび貯蔵方式を提供するものであり、特に湿り石炭塊の
調製法を提供するものである。

本発明の方法で調製される少なくとも７ｏｏｙ７ｍ３の
嵩密度を有する湿り石炭塊の場合、石炭の船積輸送、Ｐ
蔵が効率よく行われることが判明している。

少なくとも７００ｋｇ／Ｒの嵩密度を有する湿り石炭塊
を調製するための本発明の方法は、石炭粉の水性スラリ
ーから水分含量が２０％Ｗ−以下の練炭を調製し、引続
いてこの練炭を水と石炭粉の練物かまたはそれらからの
生成物のいずれかと混合することから成るものである。

練炭（ｂｒｉｑｕｅｔｔ）は任意適当な形状および大き
さを有するコンパクトな塊りの状態のものを指すもので
ある。

この練炭は、練炭調製用の水性スラリーよりも含水率の
低いものであることから、湿り石炭塊もより含水率の低
いものとなるであろう。

即ち、この湿り石炭塊はこのような水と石炭とを含有し
ていることから、乾燥状態のものではなく、シたがって
炭じん問題を無視した取扱いが出来ることとなる。

前述の如き本発明の方法に従って調製される湿り石炭塊
は、たとえば炭じん発生の危険を伴わずに、好適な高い
嵩密度を持つものとしてタンカーなどによる貯蔵、輸送
が可能となる。

本発明の方法の一具体例においては、練炭は含水率が１
５％Ｗ以下のものが得られる。

この練炭は水と石炭粉とから成る練物（ｍａｓｓ）かま
たはそれらから形成される製品のいずれかと混合される
。

本発明の場合、このような練物は石炭粉の水性スラリー
から調製されるが、場合によっては該練炭の調製にも用
いられるスラリーから調製されたものであってもよい。

本発明の具体例の一つでは、この練物は石炭粉の水性ス
ラリーを水含有率が３０％Ｗ以下となるまで脱水するこ
とによって調製されていることもある。

石炭粉の水性スラリー中の石炭粒子を塊状集積させ、つ
いで余分の水を除くことによってこの練物を調製しても
よい。

石炭粒子のこの塊状集積法は公知の技術であり、たとえ
ば、ペレット形成機中でバインダーを添加して厳しく撹
拌しながら行なわれる。

このようにして得られるペレットまたは塊状集積物は、
たとえばフィルターなどによって引続いて脱水してもよ
い。

必要ならば、この塊状物を所定量の水と共に練炭に加え
る前に、この塊状物からバインダーを一部または完全に
除いてもよい。

このような方法以外の塊状集積法を使用してもよい。

このような塊状集積方式を採用することの利点の一つと
しては、この方法による場合、石炭中の灰分含有量を簡
単に減少させることが出来る点が挙げられる。

前述の如き練物の調製法として採用出来る第三・の方法
としては、石炭の水性スラリーから、それをペースト化
し、そしてこのペーストを押出し成型して石炭と水とを
含む成型ペーストを得るのが可能な程度まで水を除く方
法が挙げられる。

この方式による利点は得られる押出成型物が練炭と簡単
に混合出来ることにある。

練炭に加えられるこの練物の水分含有率は、一般に１０
〜２０重量％の範囲である。

しかし、練炭へのこの練物の添加量等に応じて、最終的
に得られる湿り石炭塊について所望の水分含有率およン び嵩密度を達成するために必要な練物中の水分含有率は
より多くなったり、またより少なくなったりする。

練炭は石炭粉の水性スラリーから、バインダーで該石炭
粉を塊化し、この塊状物を水と分離し、そしてこの塊状
物を団鉱することによって調製するのが好ましい。

塊状化法の１つは以上に説明した通りである。

使用したバインダーは、必要に応じて団鉱（ｂｒ １ｑ
ｕｅｔ ｔ ｉｎｇ）を行なう前か、団鉱処理中か、も
しくは団鉱処理後のいずれかの段階で塊状物から除去し
てもよい。

この除去処理は、たとえばスチーム処理するか、または
塊状物を加熱することによって行なうことが出来る。

回収バインダーは再使用することが出来る。

バインダーを全て完全に循環使用すると、形成される練
炭にはバインダーは含まれず、また水も同様に除かれる
ことから含まれないこととなる。

ある場合、たとえばこの練炭に引続いてさらに該塊状物
を添加混合するような場合には、このように完全に無水
の状態の練炭とするのが湿り石炭塊に関して有利である
ことがある。

塊状物調製用して使用することの出来るバインダーとし
てはその一部の成分は生成塊状物からの分離が可能で、
他の成分は該塊状物中に残留するようなものもある。

このようなバインダーとしてはナフサのような軽質炭化
水素留分と重質炭化水素留分または石炭から得られる生
成物のような高沸点物とを含むものなどを使用すること
が出来る。

石炭からの生成物としてはビチューメンやコールタール
が好ましい。

軽質炭化水素留分は塊状物から除かれてもよいし、また
、それから形成される練炭から除去されてもよい。

塊状物調製のための一つの変法としては石炭の水性スラ
リーに、はげしく撹拌しながら塊状物が形成されるまで
先ず軽質炭化水素バインダーの一部を添加し、ついで生
成塊状物を取り上げるために残りの軽質炭化水素バイン
ダーを添加する方法もある。

この場合、塊状物生成物を含有している炭化水素相は引
続いて水相から分離され、この塊状物から過剰の炭化水
素が除かれ、そして乾燥される。

練炭は一定量の石炭粒子を型の中に充填することによっ
て石炭粒子から作ることが出来る。

通常は、この石炭中に水分があってもこの型中で圧縮す
る際にそのうちのいくらかは除かれるであろう。

このことから、練炭は、たとえば１５％Ｗ以下というよ
うな低い水分含有率のものとすることが出来、したがっ
て乾燥外観を示すものとすることが出来る。

多くの場合、練炭調製のためには、所望の強度と水分含
有率を有する練炭を得るために石炭粉よりも大きい粒径
を持つ石炭粒子を使用するのが有利である。

この石炭粒子の直径が小さ過ぎると型の中に十分に充填
されないで団鉱処理を困難にする結果となる。

練炭は完全に乾燥している石炭粉または塊状物、すなわ
ち、実質的に水分を含んでいない石炭粉または塊状物か
らも調製することが出来る。

殊に、バインダーを使用する場合には乾燥練炭の調製が
可能となるであろう。

練炭は、また石炭の水性スラリーをペースト状になるま
で脱水し、このペースト状物を押出成型し、この成型物
を団鉱処理する方法によって石炭の水性スラリーからも
調製することが出来る。

通常いくらかの水分はこの団鉱処理中にも逃散する。

脱水処理は該石炭水性スラリー中に含まれる水分の一部
を蒸発させるか、またはこのスラリーを濃縮、遠心分離
および／またはろ過するなどの方法によって行なわれる
。

石炭の水性スラリーを水分含有率３０％Ｗ以下程度に粗
読水して得られる練物を練炭と混合する場合や、練炭を
石炭の水性スラリーから石炭粉をバインダーで塊化し、
生成する塊状物を水から分離し、そしてこの塊状物を団
鉱処理して調製する場合には、先ず水性スラリーを２つ
の部分に分けて、一方から前記練物を、また他方からは
塊状物を調製して行なうことも出来る。

練炭を、石炭粉の水性スラリー中の石炭粉を塊化させ、
過剰の水分を除いて調製される固形物と混合するような
態様で本発明を実施する場合や、練炭を石炭粉の水性ス
ラリーからバインダーを用いて該石炭粉を塊化させ、得
られる塊状物を水から分離し、そしてこの塊状物を団鉱
処理して調製するという態様で本発明を実施するような
場合には全ての塊状物を同一の石炭粉水性スラリーから
調製し、該塊状物の一部を団鉱処理し、ついで得られる
練炭を塊状物の残りと混合することによって行なうこと
も出来る。

変法として、石炭粉の水性スラリーをペースト状となる
まで脱水し、このペーストを石炭粉と水分とを含んだ成
型物に押出成型し、この成型物の一部を団鉱処理し、得
られる練炭を残部の成型物と混合することによって本発
明の湿り石炭塊の調製を行なうことも出来る。

各工程を離して組合せることの出来る最後の三方法が本
発明の湿り石炭塊の調製過程として有利な態様である。

これらの調製法は性質の一定している水性石炭スラリー
が供給されるような場合に特に好適である。

しかし、石炭スラリーのあるものは練炭への加工に適し
たものであり、またあるものは練炭に混合される固形物
の調製に適したものであるような種々の異質の石炭スラ
リーを使用する場合には異なる調製法をそれぞれに採用
して行なうのが好ましい。

石炭粉を団鉱処理する前に塊化する場合には、その目的
のために軽質炭化水素を使用することが出来る。

得られる塊状物は水７と分離した後に乾燥され、そして
この乾燥工程で回収される軽質炭化水素は塊化工程に循
環使用される。

好適な軽質炭化水素はナフサである。

その他に石炭から製造される軽質炭化水素類も使用する
ことが出来る。

場合によっては、重質バインダーを使用して塊化後に塊
状物からこの重質バインダーを除くのが経済的に有利と
なることもある。

この方法を採用すると強固な練炭を調製することが出来
る。

この種のバインダーとして適したものにはコールタール
の如き石炭から製造されるものなどがある。

このようなバインダー類は湿り石炭塊が調製される場所
、たとえばこの湿り石炭塊が船積みされる港のような場
所で製造することが出来る。

船による輸送などを目的とするような場合の湿り石炭塊
の嵩密度は少なくとも９００ｋｇ／ｍであるべきである
。

このような場合の嵩密度は石炭粉スラリーのポンプ輸送
出来る範囲外にあり、そして良好な貯蔵特性を与えるか
または有効なローディングキャパシティ（ｌｏａｄｉｎ
ｇ ｃａｐａｃｉｔｙ）を保障するものであるべきであ
ると考えられる。

場合によっては１０００〜１２０ ｏｋｇ７ｒｒ？の嵩
密度で行なうのが好ましいこともある。

特に船舶輸送する場合には、その船の潜在輸送能力を有
効に活用するためにはこの程度の嵩密度のものであるこ
とが好ましい。

一般的には本発明で湿り石炭塊を調製するのに用いられ
る石炭粉の水性スラリーは３０〜６０重量％の固体を含
むものである。

石炭粉の水性スラリーをパイ、プラインを通してポンプ
輸送する場合には上述の如き固体含有率のものを用いる
のが普通である。

石炭粉の水性スラリー中にはその少なくとも９０重量％
が粒径１０ｍｖｔ以下の固体粒子から成っている固体粒
子が含まれていることが好ましい。

本発明の好ましい態様としてはこのスラリ中の粒子はそ
の少なくとも５０重量％のものが粒径１ｎ以下のものか
ら成っていることがより好ましい。

殊に、このような条件に合致している場合には、本発明
は取扱いが不便な石炭の船舶輸送および貯蔵に好適な方
法を提供するものである。

湿り石炭塊に混合するために、本発明の前に述べたよう
な方法のいずれかの方法で調製される塊状物は、その少
なくとも９０重量％が１１１Ｌｍ以上の径を有する粒子
から戒るものであることが好ましい。

殊に、この塊状物の少なくとも５０重量％のものは粒径
５〜２０１１Ｌｍの範囲のもので構成されていることが
望ましい。

団鉱処理する際には特に後者の粒径を有するものを用い
るのが有利である。

本発明において、湿り石炭塊に混合するために押出成型
物を調製する場合には、得られる成型物の少なくとも９
０重量％が粒径１間を越えるもので構成されるようにす
るのが好ましい。

これらの粒子は団鉱処理用の型中での挙動が良好で、か
つ、型まで運ぶ間の状態も良いことから、これらをさら
に団鉱処理しようとする場合の実用的な粒径範囲である
。

押出成型操作を厳格にコントロールすると実質的に均一
な粒径を有する成型物を製造することは出来るが、究極
的に高密度の練炭とするためには異なった粒径を有する
２種もしくはそれ以上の種類の成型物を調製するのが効
果的である。

このようにして得られる成型物は、ついで適当な密度で
団鉱処理用の型中に充填される。

本発明の方法で調製される練炭は少なくとも５朋の大き
さのものである。

この大きさは少なくとも２５ｍｍであることがより好ま
しい。

形成される練炭は団鉱処理用の型によって予じめ決めら
れている大きさと実質的に同様の大きさとなるのが普通
である。

最終的な湿り石炭塊の密度を高くするために大きさの異
なる少なくとも２種の練炭を用いるのが好ましい場合も
ある。

本発明は、本発明の方法によって調製された湿り石炭塊
を船積みすることによって、石炭を船輸送する方法を提
供するものである。

この際に扱われる石炭水性スラリーは、たとえばパイプ
ライン等によって輸送される。

このことから、石炭輸送のための好適なルートとしては
採炭地またはその近くで石炭を石炭粉に砕炭し、この石
炭粉を水でスラリー化してパイプラインで港に運び、港
でこのスラリーを湿り石炭塊に転化して船積みするよう
なルートが挙げられる。

本発明の方法で調製される湿り石炭塊は海上輸送の後、
目的地で、一方では練炭の形で、また他方では含水石炭
粉の形で分離するなど、目的に応じた種々の形態の製品
として分離出来ることは言うまでもないことである。

以下の実施例によって本発明はより具体的に理解出来る
であろう。

実施例 ■ 比重１４５２Ｈ７ｍ３を有する石炭粉を４１容量％含有
している石炭スラリーが０．７ｋｇ／ｃｎＹの圧力差で
ろ過された。

得られたフィルターケーキは１ｋｇ／ｃｒｌＬの荷重下
で、１ｍ°当り、１５．４重量％（７）水と７５４ｋｇ
の乾燥石炭を含んでいた。

このフィルターケーキの約４０％に相当する部分が団鉱
処理機中で５００〜１０００ ｋｇ／ｃｒｊ、で処理さ
れ、石炭含有率９０．５容量％の練炭が調製された。

この練炭は、ついでフィルターケーキの残部と混合され
た。

フィルターケーキは混合操作中に粉砕された。

１ｋｇ／−の荷重下で１ｍ３当り９６７時の石炭を含有
する、炭じんを発生しない石炭塊が得られた。

実施例 ■ 比重１３０７に９／ｍ３を有する石炭粉を４９容量％含
有する石炭スラリーが０．７ｋｇ／−の圧力差でろ過さ
れた。

得られたフィルターケーキは１ｋｇ／ｉの荷重下で１ｄ
当り、２９．３重量％の水と６７６ｋｇの乾燥石炭とを
含むものであった。

このフィルターケーキの５０％の部分が団鉱処理機中で
５００〜１０００ ｋｇ／ａｉｒの圧力で処理され、８
４．７容量％の石炭を含有する練炭が形成された。

この練炭は引続き前記フィルターケーキの残りの部分と
混合された。

１ｋｇ／−の荷重下で、■ｄ当り８６５ｋｇの乾燥石炭
を含有している、炭じんを発生しない石炭塊が得られた
。

実施例 ■ 比重１４４７ｋｇ／ ｍ”を有する石炭粉を６０容量□
含有している石炭スラリーが、この石炭粉のペレット化
によって脱水され、得られたペレットが加熱乾燥された
。

こうして得られた凝集粉末は１ｋｇ／−の荷重下で１ｄ
当り１９．３重量％の水と７５４ｋｇの乾燥石炭とを含
むものであった。

この粉末の５０％の部分が団鉱処理機で５００〜１００
０ ｋｇ／ｃｒｉｔの圧力で処理されて８４．８容量％
の石炭を含有する練炭が調製された。

この練炭は引続いて前記凝集粉末の残りの部分と混合さ
れ、１ ｋｇ／＝の荷重下で１ｍ３当り、１０２１−の
乾燥石炭を含む湿り石炭塊に転化された。

実施例 ■ ４９容量％の石炭粉を含有する石炭スラリーをろ過して
１−／−の荷重条件下で、１ｍ°当り２０重量％の水と
６７６ｋｇの乾燥石炭を含有するフィルターケーキが調
製された。

このフィルターケーキを押出成型し、得られた成型物の
約５０％が団鉱処理機に供給された。

この団鉱処理によって石炭の水分含有率は１２重量％ま
で低下された。

成型物の石炭の容量割合は６２％で、得られた練炭のそ
れは８５重量％であった。

得られた練炭は前記押出成型物の残りと混合された。

これによって得られた石炭塊は自重条件下での充填によ
って貯蔵された場合、その２０ｍの深さでの石炭は１７
７＋３当り１０９０ｋｇの乾燥石炭を含有しているよう
なものであった。

実施例 ■ ４９容量％の石炭粉を含む石炭スラリーの約２５％の部
分がペレット形成機に送られ、ここでナフサを用いてペ
レット化された。

得られたペレットは篩によって水相から分離され、つい
で全ての水分とナフサを除くために１４０℃のスチーム
でストリッピングされた。

この方法によって一部分はそのままで、一部が破砕され
ているペレットが得られた。

前記スラリーの残りの７５％が遠心脱水されて遊離水含
有率が１５．８重量％である固形物が得られた。

この固形物の２／３相当量のものは、ついで遊離水含有
率が０％まで加熱脱水され、引続いて団鉱機中で団鉱処
理された。

得られた練炭を、ついで前記固形脱水スラリーの残りの
部分および前記ペレットと混合して、嵩密度９６０ｋｇ
／ｍ″を有する湿り石炭塊が得られた。

この流中の石炭は１３９ ｏｋｇ７ｒｒｔの平均比重を
有していた。

実施例 ■ ４９容量％の石炭粉を含有しているパイプラインスラリ
ーの約４０％に相当する量がペレット形成機に供給され
た。

ここで石炭粉は８０重量％のナフサと２０重量％のビチ
ューメンの混合物でペレット化された。

この混合物は石炭粉の全量に対して２１重量％に相当す
る量で添加された。

形成されたペレットは篩で水相から分離した後に乾燥さ
れた。

引続いてナフサがストリッピング除去された。

このようにして得られたペレットは永久バインダーとし
てビチューメンのみを含有するものであった。

これらのペレットは団鉱機中で直径約７ＣＩｆＬの均一
な大きさを有する強固で乾燥状態にある耐水性練炭に転
化された。

ペレット形成段階を経ていることから、ここで得られた
練炭の灰分含量は、パイプラインスラリー中の灰分含量
が１２重量％であったにも拘わらず、僅かに８重量％程
度に過ぎない。

原料中の灰分はペレット形成段階でいくらかが水相に移
行してしまっている。

前述のパイプラインスラリーの３０％が水分含有率８重
量％を有する固形物が得られるまで熱乾燥された。

この固形物はローラーで高圧をかけて圧縮され、ついで
大部分が５〜１０間の大きさのものである粒子に砕かれ
た。

最後の３０％のパイプラインスラリーはろ適法によって
水分含有率１３重量％まで機械的に脱水された。

このフィルターケーキは引続いて前記粒子に混合された
。

最後に前述の如く調製された乾燥練炭も添加されはげし
く撹拌された。

この方法に従って１ ｋｇ／＝の荷重下で１１４０に９
７ｍ’の石炭を含有する湿り石炭塊が得られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 石炭粉の水性スリラーから水分含有率が２０重量％
   未満である練炭を調製し、ついでこの練炭を水と石炭粉
   の練物と混合することを特徴とする、少なくとも７００
   ｋｇ／−の嵩密度を有する湿り石炭塊の製造方法。