JPS59176394A - 石炭スラリの製造法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は石炭スラリの製造法に係シ、特に、石炭中の灰
分を除去することにより灰分含有擢の少ない良質な石炭
スラリを得る方法及びこれによシ得られる灰分の少ない
良質炭を高濃度で低粘性の石炭水スラリとする方法に関
する。

〔従来技術〕

石炭スラリ全製造するための良質炭を得る石炭の脱灰法
については、従来、下記表１に示す如く、国内外で多く
の研究がなされている。

表１中、比重差を利用したＭ’／１分離法は、重液とし
て四塩化炭素などを用いるので廃液処理が難しく公害を
引起す恐れがあると共に、重液の値段が高くコスト高と
なる欠点があｐ１工業的に成立しにくいプロセスである
。捷た水中造粒法は石炭粒子のバインダーとして重油を
石炭重量に対して５０％程度使用するため、コスト高と
なる他、石炭粒子を水中造粒させるときに攪拌する必要
があシ、その動力費が高いという欠点がある。浮選法は
捕集剤、起泡剤１分散剤などの添加剤が必要でアシ、そ
の値段が高くコスト高となる欠点を有する。磁場を利用
したＨＧＭＳ法はパイライトなどの鉄系灰分の除去に有
効であるが、その他の７リカ、アルミナ系灰分を除去で
きないという欠点を有し、さらに、その他の化学的方法
は、抽出溶剤を多量に使用することやプロセスが複雑で
あるという欠点をもつ。

本出願人はこれら表１記載の方法の他に、油滴浮上法や
気泡浮上法を提案した。

油滴浮上法は石炭の粉砕物と水とからなるスラリの中に
石炭中の炭質と親和性を有する油を油滴として供給する
方法である。油滴の周囲には親油性の炭質分のみが付着
し、油滴とともに浮上するのでこれを回収すると低灰分
の良質炭が得られる。

一方、灰分は親水性なので水相中に分散しておシ、これ
を脱灰残渣として廃棄することによシ炭質分と灰分を分
離することができる。この油滴浮上法は脱灰性能は高い
が、油を多量に使用するのでコスト高となる欠点がある
。甘た、脱灰によシ得られた灰分の少ない良質石炭金、
高濃度で低粘性の水スラリとするためには、良質石炭の
水相への分散性を良くする必要があるが、この方法で得
られた良質石炭スラリには石炭重量に対し２０〜３０饅
の油が含有されており、そのため炭質分は油をバインダ
ーとして凝集状態となっていることから、油滴浮上法で
得られた良質石炭を水と混ぜて水スラリとしても炭買分
は水相に一様に分散しないので、高濃度水スラリとする
ことができず有利ではない。しかも、界面活性剤ｋ　Ｍ
ｇ加して炭質分の水相への分散を試みても、油のバイイ
ダー効果が強いため分散性はよくならない。従って良質
石炭を高濃度で低粘性のスラリとするためには、油の使
用量の少ない脱灰法を開発して良質石炭スラリ中の油の
含有量を減らし、炭質分の凝集をなくす必要がある。

そこで、出願人は油滴浮上法を改良した気泡浮上法を開
発した。

気泡浮上法は石炭の粉砕物と水とからなるスラリの中に
石炭中の炭質分と親和性を有する油の蒸気を同伴ガスと
共に供給するものである。供給された油蒸気はスラリ中
では気泡を形成する。気泡の中の油蒸気は凝縮して水と
の界面に油膜を形成し、この油膜に親油性の炭質分のみ
が付着し、気泡と共に浮上するのでこれを回収すれば低
灰分の良質炭が得られるのである。気泡浮上法では使用
する油の量は石炭重量に対しｉ　ｏ　ｏｐと低いので、
脱灰して得られた良質石炭中の油の含有量も同等に低く
、良質石炭の凝集は見られない。従って低灰分の良質石
炭を高濃度水スラリとすることができる見通しが得られ
た。

しかし気泡浮上法では炭質分の回収率が１０〜２０Ｗｔ
φと低いという欠点があるので、これを改善するために
気泡と石炭粒子との埃触面積を大きくする必要がある。

そのためアトマイザ−を用いて、その剪断力により気泡
を微細化し、さらに微細化を進めるために水の界面張力
を低下させる効果を有する酢酸を水に対して１００ＯＩ
Ｆ添加する必要がある。従って、気泡浮上法においては
スラリのｐＨが４程度の酸性側で脱灰することになり、
当然良質石炭スラリのｐ　Ｈも４程度となる。しカムし
ながら、石炭を高濃匿水スラリ化するためには、石炭粒
子の水相への分散性ヲ良くすることの他に、第１図に示
すｐ　Ｈがスラリ粘度に及ぼす影響を表わすグラフから
明らかなように、スラリ粘度を低下させるために、スラ
リのｐ）（を７以上、好ましくは８以上とする必要があ
る。しかるに気泡浮上法で得られる良質石炭ス、ラリの
Ｉ）Ｈは４程度の強酸性であることから、直接高濃度水
スラリ化力；できないという欠点がある。また起泡剤と
しての酢酸の値段は石炭１　ｔ、ｏｎあたり３０００〜
４０００円となり、これは石炭１　ｔｏｎの値段の２０
〜３０％となるのでコスト高となる欠点を有する。

そこで本発明者らは、これら従来技術の欠点を解消し、
高濃度で低粘性のスラリ金製造するための下記条件を（
満足する低灰分の良質石炭を得るための脱灰法につき鋭
意検討を重ね、それに基づく石炭スラリの製造法につき
研究した結果、本発明に到達した。即ち、本発明で必要
とすべき条件は、第１に油の使用量が少ないかまたは油
を使用しないで脱灰することによシ、得られた良質炭の
凝集がないこと、第２に良質炭スラリのＩ）Ｈが７以上
好ましくは８以上でちること、第３に添加剤のコストが
低いことである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、石炭中の灰分が極めて少ない、例えば
石炭重量に対する灰分含有量が１０チ以下の、良質石炭
のスラリであって、高濃度スラリ化にも適する石炭を低
い脱灰コストで得ることができる石炭スラリの製造法、
及び、これによシ得られる低灰分の良質石炭スラリから
、高濃度・低粘性、例えば石炭重量濃度が６５〜８０チ
、スラリ粘度２０００Ｃ１）以下、のスラリを得る方法
を提供することにある。

〔発明の概要〕

石炭を水と混ぜて水スラリとして、該スラリに石炭中の
灰分をＭｍ％させる作用を有する添加剤を加えて湿式粉
砕すると石炭中の灰分は凝集する一方、灰分以外の炭質
分は細かくなるので、粉砕したスラリを篩で湿式分級す
れば、核部の上に残った粉砕物には凝集した灰分が多量
に含有されている。一方、核部を通過した粉砕物は細か
くなった炭質分が多く灰分含有量は少ないのでこれを良
質炭スラリとして回収することによ９１石炭中の灰分重
量比が例えは戦災ベースで１０ｗｔ％以下の低灰分の良
質炭を得ることができる。

また石炭を水と混ぜて水スラリとして、該スラリに石炭
中の灰分を凝集させる作用を有する添加剤を添加して湿
式粉砕し、粉砕したスラリヲ篩で湿式分級してしかるの
ち、核部を通過した粉砕物は細くなった炭質分に富んで
おシ灰分含有量は少ないのでこれ全良質炭スラリとして
回収したあと陰イオン糸界面活性剤を添加して次に、該
スラリは低濃度なのでこれとは別に石炭を粉砕して得た
粉砕物或いは石炭の粉砕物と水からなる高濃度のスラリ
か、または石炭を粉砕したのち粉砕炭中の灰分粒子を除
去することにより得た灰分含有量の少ない良質炭或いは
良質炭と水からなる高濃度のスラリを加えてしかるのち
該スラリのｐＨを７以上好ましくは８以上となるように
スラリを調整することにより、石炭重量濃度が６５〜８
０チでスラリ粘度が２０００　ｃｐ以下で且つ灰分含有
量がスラリ中の固体重量に対し１０チ以下のスラリを得
ることができる。

なお第１図は、オーストラリア産Ａ版、スラリ濃度７３
ｗｔ％のスラリのｐＨと粘度との関係の一例を示すグラ
フである。

しかして本発明は叙上の如き知見に基づいて鋭意研究を
重ねた結果完成されたものであって、第１の発明は、石
炭を粉砕する工程と、粉砕された石炭に含有される灰分
を凝集剤によシ凝集させる工程と、この凝集工程で得ら
れた混合物を湿式分級することにより凝集した灰分を分
離して灰分の少ない良質炭を得る分離工程とを有するこ
とを特徴とする石炭スラリの製造法を要旨とし、第２の
発明は石炭全粉砕する工程と、粉砕された石炭に含有さ
れる灰分を凝集剤により凝集させる工程と、この凝集工
程で得られた混合物を湿式分級することによシ凝集した
灰分を分かして灰分の少ない良質炭を得る分１ｌｒｈ工
程と、分離工程で得られる良質炭の水スラリに陰イオン
系界面活性剤と石炭の粉砕吻或いは石炭の粉砕物の水ス
ラリと全添加した後ｐＨを７以上に調張する石炭水スラ
リ調製工程とよりなることを的徴とする石炭スラリの製
造法を要旨とするものである。

〔発明の実施例〕

−Ｖ下本発明の詳細な説明する。

オーストラリア産Ａ炭（灰分重量比１２ｗｔ％）を用い
、第２図に示すプロセスに従って粉砕、脱灰操作を施し
た。先ず第２図の説明を行う。石炭サイロ１の塊炭をフ
ィーダー２によりクラッシャー３へ供給して１０朋以下
の粒径に４１↓粉砕する。

粗粉砕した石炭をホンパー４に送りフィーダー５によシ
スラリ調製タンク６に供給する。調製タンク６へはポン
プ７により灰分凝集剤として水酸化ナトリウム溶Ｖｙ、
′ｆ：タンク８よシ供佑する。タンク６で水酸化ナトリ
ウム溶液と石炭とを混合してスラリの石炭重量濃度を３
０〜７０％としたあと、該スラリをポンプ９で湿式ボー
ルミル１０へ搬送して粉砕する。粉砕したスラリはポン
プ１１でスクリーン１２へ送シ湿式分級する。面上の凝
集灰分は灰分タンク１３へ廃棄し、−力筒を通過した炭
質外は良質炭スラリとしてタンク１４に貯蔵する。

実施例１ 以上説明した第２図のプロセスに従い、先ず水酸化ナト
リウムを石炭重量に対し０．５ｗ１％添加したのちスラ
リ濃度を３０ｗｔ％とじてこのスラリを湿式粉砕によっ
て２０μｍ以下に微粉砕して篩目開きが１５μｍの篩で
湿式分級した。篩を通過した良質炭スラリ中の灰分重量
比は４ｗｔ％。

炭質外回収４は９５　ｗ　ｔ％となり低灰分のスラリを
得ることができた。

実施例２ 第２図に示したプロセスに従い水酸化ナトリウムの添７
１［］量が異なるオーストラリア産Ａ炭の水スラリを、
石炭濃度３Ｑｗｔ％としたのち該スラリを２０μｍ以下
に湿式粉砕して、粉砕スラリを篩目開きが１５μｍの篩
で湿式分級した。水酸化ナトリウムの添加量全石炭に対
して０．０１〜２０ｗｔ％の間で種々変えて実験を行っ
た。水酸化ナトリウムの添加量を変えても炭分回収率は
８０ｗｔ％以上で、良質炭の灰分重量比は７ｗｔ４以下
で低灰分のスラリを得ることができた。

実施例３ 水酸化カリウム、水酸化カルシウムその他のアルカリ物
質を灰分凝集剤として用い、オーストラリア産Ａ炭を実
施例１と同様の方法で脱灰実験を行った結果、＆質石炭
の灰分取量比は７ｗｔ％以下、炭分回収率はｓｏｗｔ％
以上となシ、低灰分のスラリか得られた。

実施例４ オーストラリア産Ａ炭を３００μｍ以下に乾式粉砕して
第３図に示す粒径分布とした。この粉砕炭を篩目が１５
μｍの篩で乾式分級して２分割してそれぞれの粒子の灰
分重量比を測定した結果、１５μｍ以上の粒子は６．４
　ｗ　ｔ％、１５μｍ以下の粒子は２５ｗｔ係となった
。そこで灰分重量比の少ない１５μｍ以上の粒子を良質
炭として回収し、これを実施例１で得た良質炭水スラリ
（石炭濃度３０Ｗｔチ）に加えてスラリ石炭濃度を７０
ｗｊ％とした。またとのとき該スラリ１陰イオン系界面
活性剤を添加してしかもスラリｐＨが８になるようにし
た。このようにして得たスラリは石炭濃度７０ｗｔ％で
スラリ粘度１１００Ｃｐ、灰分重量比はスラリ中固体重
量に対して６ｗｔ％であシ、高濃度、低灰分かつ低粘度
のすぐれたスラリを得ることができた。

し発明の効果〕 以上の通シ本発明によれば低灰分、高濃度のスラリ金製
造でき、さらにその粘性を小さくするととも可能である
。また本発明は石炭の脱灰方法にも適用できるものであ
シ、そのコストを大幅に軽減できる。ちなみに気泡浮上
法において用いた酢酸や灯油などの添加剤の値段は石炭
１　ｔｏｎあたり３７００円程度であるのに対し、本発
明を適用した脱灰法においては、添加剤として水酸化ナ
トリウムを石炭に対して０．５　Ｗ　ｔ　％用いた場合
、その値段は石炭１ｔｏｎあたり５００円程度となり、
良質石炭の大幅なコストダウンが見込まれる。また、脱
灰操作は湿式分級のみなので、プロセスも簡単であるた
め、工業化が容易である。

寸だ油を使用しないので、良質石炭の凝集がなく、さら
に灰分凝集剤にアルカリ物質を使用した場合脱灰して得
られた良質石炭スラリのｐ、Ｉ（は７以上なのでスラリ
を低粘性化するためにＩ）Ｈを再調製する必要がなく良
質石炭を直接高濃度水スラリ化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１区はスラ１ＪｐＨとスラリ粘度との関係を示すグラ
フ、第２図は脱灰工程図、第３図は粉炭の粒度分布図で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １゜石炭を粉砕する工程と、粉砕された石炭に含有され
   る灰分を凝集剤により凝集させる工程と、この凝集工程
   で得られた混合物を湿式分級することによシ凝集した灰
   分を分離して灰分の少ない良質炭を得る分離工程とを有
   することを特徴とする石炭スラリの製造法。 ２、　該粉砕工程において、湿式粉砕することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の石炭スラリの製造法
   。 ３　あらかじめ凝集剤を加えた後に湿式粉砕することを
   特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の石炭スラリの
   製造法。 ４、該湿式分級は篩によることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の石炭ス
   ラリの製造法。 ５、該凝集剤はアルカリ物質であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項に記載
   の石炭スラリの製造法。 ６、該凝集剤は水酸化す）　ＩＪウム、水酸化カリウム
   又は水酸化カルシウムであることを特徴とする特許請求
   の範囲第５項に記載の石炭スラリの製造法。 ７、石炭を粉砕する工程と、粉砕された石炭に含有され
   る灰分を凝集剤により凝集させる工程と、この凝集工程
   で得られた混合物を湿式分級することにより凝集した灰
   分を分離して灰分の少ない良質炭を得る分離工程と、分
   シＩＬ工程で得られる良質炭の水スラリに陰イオン系界
   面活性剤と石炭の粉砕物或いは石炭の粉砕物の水スラリ
   とを添加した後ｐＨを７以上に調整する石炭水スラリ調
   製工程とよシなることを荷敵とする石炭スラリの製造法
   。 ８、　該石炭水スラリ調製工程において、スラリの］）
   Ｈを８以上に調整することを特徴とする特許請求の範囲
   第７項に記載の石炭スラリの製造法。 ９、該石炭スラリ調製工程において添加される石炭の粉
   砕物は含有される灰分を除去して得られた灰分含有量の
   少ない良質炭であることを特徴とする特許請求の範囲第
   ７項又は第８項に記載の石炭スラリの製造法。