JPS59215391A - 脱灰高濃度スラリ−の製造方法 - 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、石油と同様に流体燃料として、ポンプ輸送、
積出、貯蔵等の取扱いが簡便で、かつ、ボイラーに直接
投入して燃焼させることが可能な脱灰高濃度スラリーを
製造する方法に関する。

石炭を微粉砕して石炭−水スラリーとすることは従来か
ら行なわれているが、この石炭中の灰分の処理が問題と
なる８石炭は通常地下に存在することもあって、　Ａ／
２０３．５ｉｎ２．あるいはＦｅＳなどの不燃燐分（灰
分）を若干含んでいる。

この灰分は燃焼時においてボイラー壁を摩耗したシ、燃
焼効率を低下をさせるばか９か、輸送コストも非紗済な
ものにする。

そこで、高濃度石炭−水スラリーの製造において灰分含
有量の多い原炭を使用する場合、比較的粗い粒度で選炭
し、低灰分の石炭のみをスラリー用原料として微粉砕し
、スラリーを製造する方法も行なわれている。しかしな
がら、この方法では低灰分以外の石炭はスラリー用原料
として使用しないことになり、石炭の利用効率が低下す
るという問題があった。

また、灰分の比較的高い原炭を使用する場合、灰分の含
有量を低下させるために石炭を微粉砕した後、この全量
を脱灰処理する方法もあるが、この方法を採用すると、
脱灰処理設備が大型化し、それに伴って処理費が高くな
るばか夛か、脱灰工程における石炭の損失が大きくなる
という問題もある。

本発明は、上記のような問題点を解消し、比較的灰分量
の多い石炭を原炭としても、高い石炭回収率で、かつ、
経済的な方法で、脱灰高濃度スラリーを製造する方法を
提供することを目的とする。

すなわち、本発明の脱灰高濃度スラリーの製造方法は、
石炭を粉砕して高濃度石炭−水スラリーを製造するに際
し、原料石炭を低灰分炭と中灰分炭とに選別し、この中
灰分炭を粉砕して石炭−水スラリーとしたのち浮選工程
に導き脱灰処理を施して脱灰スラリーを得、一方、前記
低灰分炭を粉砕すると共に前記脱灰スラリーと混合する
ことを特徴とする。

石炭中の灰分の分布は様々であるが、灰分の含有量の程
度により比重が異なる。したがって比較的大きな粒度（
粗粒）の石炭でも比重選別によシ所望の灰分含有量の低
灰分炭を得ることができ、この原理を利用したものが一
般選炭工場のプロセスで採用されている。

本発明はこの選炭プロセスを活用し、粗粒の石炭で所望
の灰分含量の低灰分炭を予備分離し、比較的灰分の高い
中灰分炭を微粉砕して灰分の単体分離を促進させ、効率
よく脱灰し、これに予備分離した低灰分炭を微粉砕する
と共に混合し、高濃度石炭スラリーを製造するプロセス
である。

低灰分炭と中灰分炭の選別基準は、高濃度スラリーに要
求される灰分含量、すなわち用途によって決定される。

第１図は本発明の実施態様を示すフラーシートであシ、
通常３００ｆｉ以下、好ましくは１５０間以下に破砕さ
れた原炭は篩１１に送られて篩分けされる。篩としては
、通常０．１〜２０Ｍｍ。

好ましくは０．５〜２鰭のものが用いられる。篩土産物
は粗粒選別機１５に送られて粗粒選別され、原炭中に混
入した高灰分炭を硬として分離し、低灰分炭と中灰分炭
とに選別される。この粗粒選別機における選別の原理は
、石炭塊の灰分含有量の相違による比重の差異゛を利用
するものである。

篩下産物は回収すべき細粒の石炭および多量の泥を含む
ので、分級機１９によシ泥を分離して石炭を回収し、こ
の石炭は中灰分炭と混合される。

この混合炭は水と混合して湿式粉砕機２１に送られて微
粉砕され、５〜６０重量％、望ましくは１０〜５０重景
％のスラリーとされる。この粉砕は、好ましくは２００
メツシュ以下５０％以上、さらに好ましくは２００メツ
シュ以下７０％以上の粒度となるように行なわれる。

中灰分炭の水スラリーに分散剤を投入後湿式粉砕機で微
粉砕する場合もあシ、このときの分散剤の量は、対石炭
当たｊ５０．０１〜３重量％、好ましくは０．１〜１重
量％添加°される。

湿式粉砕によシ得られたスラリーは、スラリー調整槽２
３に導き必要に応じて水が添加され、５〜２５重量％、
好ましくは５〜１５重景％のスラリー濃度で浮選機２５
に導入される。

また、このスラリー調整槽 分級機１９により泥の分離された細粒炭とを乾式粉砕し
く好ましくは上記粒度範囲に）、水を添加して行なって
もよい。

浮選は、対石炭当９０．０５〜０．３重量％、好ましく
は０６１〜０．２５重量％の捕取剤および対石炭当９０
．０２〜０．１５重量％、好ましくは０．０３〜０．１
重量％の起泡剤を添加して行なわれて脱灰処理が施され
、１５〜３０重＋ｉ七％、好ましく紘１Ｂ〜２５重−険
％の精炭濃度のフロスが回収される。

一方、低灰分炭は脱水篩２７で水切りした後、粗粉砕機
２９に導入され、３０ｍ以下、好ましくは５　Ｉｌｌ以
下に粗粉砕され、ついで脱灰処理した中灰分炭の７０ス
と一緒にされ、必要に応じて対石炭当９０．０１〜４重
量％、好ましくは０．１〜２重量％の分散剤とともに、
あるいはさらに水を添加して、湿式粉砕機３１に導入さ
れる。湿式粉砕は、石炭の粒度が２００メツシュ以下５
０％以上９０％以下、好ましくは４８メツシユ以下が１
％以下、２００メツシユ以下が６０％以上８５％以下と
なるように行なわれ、必要に応じ脱水し、石炭濃度６０
重景％以上の脱灰高濃度スラリーが製造される。

低灰分炭を粉砕すると共に、脱灰した中灰分炭スラリー
と混合して最終的な脱灰高濃度スラリーとするプロセス
としては種々のものが採用でき、たとえば、低灰分炭の
粉砕方法、低灰分炭の粉砕と、中灰分炭スラリーの混合
との工程順序、スラリーの固体分濃度の調整方法などは
様々な方法を用いることができる。

第２図はこの１つの態様（第１図の変形例）を示したフ
ローシートであり、クロス（脱灰した中灰分炭スラリー
）は脱水ＭＡ３３により、たとえば、石炭濃度２５〜６
５重量％、好ましくは４０〜６０重量％にスラリー濃度
を調整したのち、粗砕された低灰分炭と混合される。こ
の脱水は、最終スラリー濃度を勘案して、混合される低
灰分炭量に応じて決定することができる。

第３図は低灰分炭を乾式粉砕するプロセスについて示し
ている。粗砕された低灰分炭は乾式粉砕機３５で、２０
０メツシュ以下５０％以上、好ましくは２００メツシュ
以下７０％以上の粒度に乾式粉砕し、必要に応じて対石
炭当たり０．０１〜４重量％、好ましくは０．１〜２屯
隈％の分散剤と共に混合ＰＡ３７に導入し、フロスと混
合して目的物である脱灰高渋度スラリーが得られる。な
お、このプロセスでは、中灰分炭は浮選された後は粉砕
されないので、浮選に先立っての湿式粉砕機２１で、最
終目的物に要求される粒度分布に応じて予め粉砕してお
くことが好ましい。

脱灰高濃度スラリーは、２００メツシユ以下が５０％以
上の粒度となるように調製され、好ましくは２００メツ
シユ以下が７０％以上である。典型的な本発明の脱灰高
濃度スラリーは、２００メツシユ以下が５０％以上９０
７０以下であシ、好ましくは４８メツシュ以上が１％以
下、２００メツシュ以上が６０％以上８５％以下である
。

第４図に示したプロセスは、フロスを脱水したのち混合
機３７に導く他は、第３図に示したプロセスと同様であ
る。

本発明で分散剤はスラリーの流動安定化のために用いら
れるものであって、アニオン系、カチオン系、ノニオン
系の界面活性剤が単独でまた鉱組み合わせて用いられ、
炭種によって適宜選択される。この具体例を挙げれば、
アニオン系界面活性剤としては、脂肪油硫酸エステル塩
、高級アルコール硫酸エステル塩、非イオンエーテル硫
酸エステル塩、オレフィン硫酸エステル塩、アルキルア
リルスルホン酸塩、二塩基酸エステルスルホン酸［、シ
アルキルスルホコ／１り酸塩、アシルザルコルシネート
、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステ
ル塩、ジアルキルスルホコ／％り酸エステル塩、アルキ
ル酸もしくは／および無本マレイン酸共重合体多項式芳
香族スルホン化物もしくはホルマリン化合物などが例示
できる。また、カチオン系界面活性剤としてはアルキル
アミン塩、第４級アミン塩などが使用され、ノニオン系
界面活性剤としてはポリオキシアルキルエーテル、ポリ
オキシエチレンアルキルフェノールエーテル、オキシエ
チレン・オキシプロピレンブロック７ドリ１−、ポリオ
キシエチレンアルキルアミン、ソルビタン脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレンソルビクン脂肪酸エステルなど
が用いられる。

本発明の製造方法によれば、原料炭を灰分含、　　負が
問題にならない程度に低い低灰分炭と、灰分含量が比較
的高い中灰分炭とに選別し、低灰分炭はそのまま粉砕し
て高濃度スラリーの製造に供することによシ処理損失が
実質上なくなシ、一方、中灰分炭は、粉砕したのちに、
浮選して脱灰処置を施して低灰分炭に合わせることによ
り、灰分の比較的多い原料炭を用いても、この原料炭を
有効に利用し、高回収率で脱灰された、　　高濃度石炭
−水スラリーを得ることができる。

実施例１ 粒度２０ｍ以下、灰分８．２％の原炭を用い、第１図に
示したプロセスにほば従って脱灰高濃度スラリーを製造
した。

原炭１５７０ｇを０．５ｎの篩にかけ、灰分１５．０％
の篩下９４　ｇ　（６，Ｏｗｔ％）と灰分７．８％の篩
上１４７６Ｊ？（９４，０ｗｔ％）を得た。

この粗粒の篩上を浮沈分離し、灰分含有量５５％のもの
を硬として７５　ｇ　（４，８ｗｔ％）を分離したのち
、残シを灰分４．６％の低灰分炭１２４３、Ｓ’（７９
，２ｗｔ％）と、比較的灰分の多い（灰分９．０％）中
灰分炭１５７　（ｉ　（１０，０ｗｔ％）に分離した。

この中灰分炭と上記の０．５　＄＋ｉｌ＋篩下の細粒炭
と混合して、灰分１１．３％の混合物２５１１（１６ｗ
ｔ％）を得た。この混合物に水を添加してスラリー濃度
５０％になるように調整した後、湿式ミルにて２００メ
ツシユ（７４μｍ）以下の粒子を７５％含有する程度ま
で微粉、砕した。この微粉砕物に再び水を添加して固体
分濃度１５ｗｔ％に調整した後、対石炭当Ｆ）　０．１
　ｗｔ％の捕取剤（へ重油）おへよび対石炭当５　ｏ、
θ３　ｗｔ％の起泡剤（ＭＩＢＣ）を添加して浮選を実
施し、灰分５（１ｗｔ％のチーｋ　３１　ｇ　（２，Ｏ
ｗｔ％）を除去し、灰分５．８％の浮選フロス２２０．
９（１４，０ｗｔ％）を回収して脱灰処理を施した。こ
の浮選によシ所望のフロス濃度が得られない場合にはフ
ロスを沈降させて濃縮してもよい。本実施例においては
フロス濃度２１　ｗｔ％でちったので２６　ｗｔ％に濃
縮した。

一方、前記低灰分炭を、３１１ｍ以下を９０％含有する
粒度に粗粉砕し、この粗粉砕低灰分炭と上記の浮選フロ
スを混合して湿式微粉砕し、同時に対石炭当ｐ　Ｏ，８
ｗｔ％の分散剤を添加し、所望の粒度分布をもつ濃度７
０ｖｔ％の高濃度スラリーを得ることができた。この高
礎度スラリーの灰分含量は４．８％であり、しかも、歩
留９３．２％、純炭回収率９６．６％であった。

実施例２ 粒度１０闘以下、灰分８．２％の原炭を用い、第２図に
示したプロセスにほぼ従って、脱灰高濃度スラリーを製
造した。

原炭８００ｇを０．５１１１１１の篩にかけ、灰分１０
．０％の篩下１０１ｇ（１２，６ｗｔ％）と灰分７．９
％の篩上６９９　、ｌｉ’　（８７，４ｗｔ％）を得た
。

との粗粒の篩上を浮沈分離し、灰分含有量５２．２％の
ものを硬として５２　ｇ（６，５ｗｔ％ンを分離したの
ち、残りを灰分３．１％の低灰分炭４８７ｇ（６０，９
ｗｔ％”〕と、比較的灰分の多い（灰分８．８％の）中
灰分炭１６０Ｉｌ（２０，０ｗｔ％）に分離した。

この中灰分炭と上記の０．５　ｍａ篩下の細粒炭を混合
して、灰分９．３％の混合物２６１１１（３２，６ｗｔ
％）を得た。この混合物に水を添加してスラリー濃度４
５％になるように調整した後、湿式ミルにて２００メツ
シユ（７４μｍ）以下の粒子を７５％含有する程度まで
微粉砕した。この微粉砕物に再び水を添加して固体分濃
度１０ｗｔ％に調整した後、対石炭当ｐ　０．１　ｗｔ
％の捕取剤（へ重油）および対石炭当り０．０４　ｗｔ
％の起泡剤（ＭＩ　Ｂｅ　）を添加して浮選を実施し、
灰分３７、４　ｗｔ％のテール１７　ｇ　（２，１ｗｔ
％）を除去し、灰分７．３％の浮選フロス２４４　ｇ（
３０，５ｗｔ％）を回収して脱灰処理を施した。この浮
選クロスの濃度は２２　ｗｔ％であり、脱水枠にて濃縮
した。

一方、前記低灰分炭を、３闘以下を９０％含有する粒度
に粗粉砕し、この粗粉砕低灰分炭と上記の浮選フロス濃
縮物を混合して湿式微粉砕し、同時に対石炭当、り　０
．７　ｗｔ％の分散剤を添加し、所望の粒度分布をもつ
濃度７２　ｗｔ％の高濃度スラリーを得ることができた
。この高濃度スラリーの灰分含量は４．５％であり、し
かも、歩留９１．４％、純炭回収率９５．１％であった
。

実施例３ 粒度６０朋以下、灰分２４，６％の原炭を用い、第３図
に示したプロセスにほぼ従って、脱灰高濃度スラリーを
製造した。

原炭１１００ｇを０．５ｇの篩にかけ、灰分１９．０％
の篩下８Ｂ、ｌｉ’（８，０ｗｔ％）と灰分２５，１に
の篩上１（７’１２．Ｐ（９２，０ｗｔ％）を得た。

この粗粒の篩上な浮沈分離し、灰分含有量７５．０％の
ものを硬として１２５．９（１１，４ｗｔ％）を分離し
たのち、残シを灰分１７．５％の低灰分炭７２４．ｌｉ
’（６５，８ｗｔ％）と、比較的灰分の多い（灰分２２
％の）中灰分炭１６３ｇ（１４，８ｗｔ％）に分離した
。

この中灰分炭と上記の０．５　ｔｇｍ篩下の細粒炭を混
合して、灰分２１．０％の混合物２５１ｇ（２２，８ｗ
ｔ％）を得た。この混合物に水を添加してスラリー濃度
５０％になるように調整した後、湿式ミルにて２００メ
ツシユ（７４μｍ）以下の粒子を８０％含有する程度ま
で微粉砕した。

この微粉砕物に再び水を添加して固体分濃度１５　ｗｔ
％に調整した後、対石炭当シ０．２　ｗｔ％の捕収剤（
へ重油）および対石炭当り０．０５　ｗｔ％の起泡剤（
ＭＩＢＣ）を添加して浮選を実施し、灰分７５　ｗｔ％
のテール１６．！７（１，５ｗｔ％）を除去し、灰分１
７．３％の浮選フロス２３５ｐ（２１，４ｗｔ％）を回
収して脱灰処理を施した。

一方、上記低灰分炭７２４ｇを３Ｂ以下が９０％の粒度
に粗粉砕し、ついで乾式粉砕機により２００メツシユ以
下を８０％含有する粒度まで微粉砕した。この微粉砕低
灰分炭と上記の浮選フロスとを混合機で混合し、同時に
対石炭当シ０．８％の分散剤を添加して沁度６７％の高
濃度スラリーをイ０た。この高症度スラリーの灰分含量
は１７．５％であシ、歩留８７．１％、純炭回収率９５
．４％であった。

実施例４ 粒度３５闘以下、灰分２４６％の原炭を用い、第４図に
示したプロセスにほぼ従って脱灰高濃度スラリーを製造
した。

原炭５３０ｇを０．５闘の篩にかけ、灰分１７．８％の
篩下７５＆（１４，２ｗｔ％）と灰分２５．７％の篩上
４５　ｊ、！ｉ’　（８５，８ｗｔ％）を得た。

この粗粒の篩上を浮沈分賠し、灰分含有−ｔ４ｊ８６．
１％のものを硬として８０　ｇ　（１５，１ｗｔ％）を
分離したのち、残シを灰分７，３％の低灰分炭２０２　
Ｊｉ’　（３８，１ｗｔ％）と、比較的灰分の多い゛（
灰分１９．６％の）中灰分炭１７３　ｇ　（３２，６ｗ
ｔ％）に分離した。

この中灰分炭と上記の（１，５＋ｕ篩下の細粒炭を混合
して、灰分１９．１％の混合物２４８ｇ（４６，８ｗｔ
％）を得た。この混合物に水を添加してスラリー饋度５
０％になるように調整した後、湿式ミルにて２００メツ
シユ（７４μｍ）以下の粒子を８０％含有する程度まで
微粉砕した。

この微粉砕物に再び水を添加して固体分濃度１０ｗｔ％
に調整した後、対石炭当Ｆ）　０．２　ｗｔ％の捕収剤
（へ重油）および対石炭当’）　０．０５　ｗｔ％の起
泡剤（？１１１　Ｉ　Ｂ　Ｃ）を添加して浮選を実施し
、灰分５７　ｗｔ％のテール１５＆（２，８ｗｔ％）を
除圭ｔ１灰分１６．６％の浮選フロス２３３ｇ（４４，
Ｏｗｔ％）を回収して脱灰処理を施した。

ついで、との浮選フロスを脱水した。

一方、上記低灰分炭２０２１！を３ｕ以下が８５％の粒
度に粗粉砕し、ついで乾式粉砕機によシ２００メツシュ
以下を７５％含有する粒度まで微粉砕した。−この微粉
砕低灰分炭と上記の浮選フロスとを混合機で混合し、同
時に対石炭当り０．６％の分散剤を添加して濃度７１％
の高濃度スラリーを得た。この高濃度スラリーの灰分含
量は１２．３％であシ、歩留８２．１％、純炭回収率８
８．９％であった。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施の態仲について示すフロ
ーシートである。 １５・・・粗粒選別機　　　２１・・・湿式粉砕機２５
・・・浮選機　　　　３１・・・湿式粉砕機３３・・・
脱水機　　　　３５・・・乾式粉砕機３７・・・混合機 特許出願人　電源開発株式会社外４名 第１頁の続き Ｑ■発　明　者　青木薫　　　　　　　　　　　　■出
平塚市夕陽ケ丘６３番３０号住友重 機械工業株式会社内 ＠発　明　者　伊東連木　　　　　　　　　　　＠出明
石市用崎町１番１号川崎重工 業株式会社技術研究所内 ヴ■発　明　者　巽修平　　　　　　　　　　　　＠出
明石市用崎町１番１号川崎重工 業株式会社技術研究所内 （７■発　明　者　高尾彰− 明石市川崎町１番１号川崎重工 業株式会社技術研究所内 ■発　明　者　鈴木仁太部 八千代市上高野１７８０番地川崎重 工業株式会社八千代工場内 Ｑ■発　明　者　渡辺隆 八千代市上高野１７８０番地川崎重 工業株式会社八千代工場内 ■出　願　人　石川島播磨重工業株式会社東京都千代田
区大手町２丁目２ 番１号 願　人　川崎重工業株式会社 神戸市中央区東用崎町３丁目１ 番１号 願　人　住友重機械工業株式会社 東京都千代田区大手町２丁目２ 番１号 願　人　二菱重工業株式会社 東京都千代田区丸の内２丁目５ 番１号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　石炭を粉砕して高濃度石炭−水スラリーを製造す
   るに際し、原料石炭を低灰分炭と中灰分炭とに選別し、
   この中灰分炭を粉砕して石炭−水スラリーとしたのち浮
   選して脱灰スラリーを得、一方、前記低灰分炭を粉砕す
   ると共に前記脱灰スラ・リーと混合することを特徴とす
   る、固体濃度６０重量％以上の脱灰高濃度スラリーの製
   造方法。　　−