JPS60229993A - 石炭‐水性混合物 - 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】 本発明は炭素質物質の分散、更に詳しくは石炭−水性石
炭混合物に関する。

石炭はエネルギー源として豊富な供給がされている。米
国では、石油、天然ガス、オイルシェールおよび結合タ
ールサンドで利用し得るよりも石炭で利用し得るエネル
ギーがより多く存在しているものと推定されている。従
って、石炭を天然ガスおよびオイルで大規模に置き換え
ることは我々のエネルギー問題に対する既製の解決策と
思われる。

しかしながら、残念なことにはオイルおよびガスの消費
とは異り、石炭は保存もしくは生産能力によるものでは
なくむしろ好都合で、効率のよＬ＼環境上受容し得る方
法で石炭を燃焼させるのに法外な産業上および規制上の
難点により制約される。

石炭を更に有用なエネルギー源として提供するべく数多
くの技術が開発されている。このような技術の一つは、
石炭を低もしくは中Ｂｔｓガスに変換するガス化方法例
えば分Ｍ蒸留を使用することである。別のアプローチで
は、高圧水添を用いて石炭を液化して輸送、燃焼等に更
に適合するようにすることである。

提案されている別の技術であって、本発明が関与する技
術は、固体石炭粒子を液体担体媒質例えば燃料油または
水に分散させて石炭−水性または石炭−オイル混合物を
形成させる技術である。

しかしながら、石炭−泊および石炭−水性混合物は個別
の糸であり、それぞれがそれ自体処方の難しさを有して
いる。例えば、石炭と油とは比較的相容性であるが、石
炭と水とはそうではない。それで、石炭−油混合物の処
方とは異り、石炭−水性混合物の処方では、連続゛水相
に石炭を当初分散、特に大量の石炭を分散させると、問
題となる障害が出てくる。更に、分散後、安定化、すな
わち石炭が水相から沈降しないように保持することが達
成されなければならない。

このような石炭混合物は多大の利点をもたらす。すなわ
ち、これらの混合物は乾式固体石炭よりも容易に輸送さ
れ、更に容易に貯蔵され、そして自然発火による爆発の
危険がより少くなり、この後者の点は石炭を取扱う際の
重要か要素である。更に、石炭を液体の形態で提供する
ことにより、燃料油を燃焼させるのに普通に使用されて
いる装置で燃焼させるＣとが可能となる。これは燃料油
から石炭への主要エネルギー源としての推移、他の非常
に望筐しい結果を大巾に容易にすることができる。

稿々の石炭−泊および石炭−水性混合物が文献に報告さ
れている。例えば、英国！許第１．５２８，１９８号に
は、燃料油および粒子サイズを１０μ以下に小さくした
微粉砕石炭粒子１５−５５重量からなる混合物が開示さ
れてｔＳる。

しか呟石炭をこのような微細なサイズに粉砕するのに要
する努力のために、方法は経済的に魅力がより少くなっ
てしまう。更に、担体媒体とし℃燃料油を使用すること
にＬす、燃料油に対する我々の依存性をより少くしよう
とする要望を打ち消してし１う〇 米国特許第４．２５１．２２９号は、アルキレンオキサ
イドとアルコール、アミン、カルボン酸または少くとも
８個の活性水素を有するフェノールとの高分子蓋付加物
で安定化された石炭−油混合物の一例である。この特許
におい℃、油は連続担体相でるり、それ故に該特許でく
りかえして強調されている工うに連続油相中での石炭の
安定化は本質的に関心事のみである。

米国特許第４，２４２，０９８号には、シックナーであ
る水溶性重合体例えｄキサンタンゴム、ヒドロキシプロ
ビルグアールゴムまたは１００，０００以上の分子量を
有するポリ（エチレンオキサイド）を含有する石炭水性
スラリー組成物が開示されている。

米国特許第８．７６２，８８７号には、石炭を定められ
た配列の粒子サイズに粉砕した水性媒質中の石炭の分散
液が開示され、このサイズの実質的な部分は約８２６メ
ツシユタイラー・スタンダード・スクリンまた条工七れ
よりも微細でちる。ここでも、石炭の実質的な、選択的
粉砕が必要である。

米国特許第４，２１７．１０９号には、選択的吸着によ
り炭素粒子および不純物に対して異った電荷を付与する
石炭を分散剤を用い℃水中で清浄化および分散化する技
術が開示されている。教示された分散剤は高分子を解質
例えばポリカルボン酸のアルカリ金ｍｈよびアンモニウ
ム塩およびポリホスフェートである。

［セカンド・インターナショナル・シンポジウム・オン
・コール−オイル・ミクスチュア・コンパスチョンＪ１
２ｓｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕ
ｍ　ｏｎ　Ｃｏａｌ−Ｏ４１Ｍａｚｔｕｒｅ　Ｃｍｂｕ
ｓｔｉｏｎ）、１９７９年１１月２７−２９日、に発行
された「デイヴエロツプメント・アンド・エバリユエー
ション・オブ・ハイリーローデイツド・コール・スラリ
ーズＪ　（Ｄｅｖｇｌｏ％ｅｘｔ　ａ％ｄ　ＥｖａＬｗ
ｔｉｃｍｏｆＨ４ｇｈｌｙ−Ｌｏａｄｅｄ　Ｃｏａｌ　
Ｓｌｕｒｒｉｎｇ）なる標題の論文には、三方式１　ｂ
ｉｍｏｄａｌ　）粒子サイズ分布の石炭を用い、かつ変
性でんぷん、殺菌剤および湿潤剤例えにトライトン（Ｔ
ＢＩＴＯＮ）Ｘ、　低分子量オクチルフェノキシ（エチ
レンオキシ）エタノール界面活性剤を含有する石炭−水
性混合物が教示されている。

そして、米国特許第８，６１７，０９５号によれば、更
に他の方法が文献開示され、この方法は固体例えは石炭
を水お）　よび油とオキシアルキル化オクチルフェノー
ル乳化剤の存在下に混和することによりかさのある固体
のエマルジョンを形成させるものである。

終りに、多数の他の特許には担体媒質中で石炭を提供す
るための機械的処理および分散剤が開示されている。例
えば、米国特許第４０８８．４５８号、同第４．１０４
０８５号、同第８．６２０．６９８号、同第８．１６４
，５４７号、同第８．９９６．ＯＢ　６号、同第８−２
１０．１６８号、同第８，５２４゜６８２号、同＠４．
８８０．３０１号、同第４．８０５，７２９号、ヨーロ
ッパ特許第５０４ＬＺ号、およびＰＣＴ国際出ＪＩｌ第
ＩＦＯ−８１−０１１５２号を径照のＣと。

上述の操作で実証される如く、当該分野では石炭を分散
された液体の形態で提供する試みがなされてきた力へ不
当な機械的または化学的処理なしに石炭混合物を提供す
るために、これらの方法を改善する各機がなお残されて
いる。

石炭を７０重量九またはそれ以上の尚固形分濃度に分散
させるのにごく微量の添加物質を必要とする石炭を水性
混合物形態で提供することが非常に望ましい。丈に、石
炭を不軸瞼の予備洗滌をして得られ一混台物が渭浄燃規
または比較的清浄燃焼し、それ故に環境上も許容し得る
石炭−水性混＠ｒ吻を提供することが望ましい。

更に、燃料油を好酸および（または＞輸送するために以
前使用し、七扛で燃料油の残余量を含むｔｉｌｅＬ性の
める装置で石炭−水ｔ１：混合１勿を輸送、貯蔵するこ
とが往々にして必要でるる。従って、これらの沃余量の
燃料油とＭＵ昼し得る石炭−水性混合＠を提供するのが
望ヱしい。

従って、本発明のＩｊ的の一つは担体媒質中の石炭の分
散液を提供するにりる。

不発明の他の目的は一石炭固形分含量を有する石炭−水
性混合物を提供するにある。

本発明の別の目的はごく徴証の添加物５Ｋを必要とし、
かつ機械的処理をほとんど必要としない面固彫分宮量の
石炭−水性混合物を提供するにある。

本発明の更に他の目的は、分散さｎた石炭を不純物の予
備洗滌をして得らｎた混合物が悄浄燃焼または比較的清
浄燃焼する石炭−水性混合物を提供するにある。

本発明の更に他の目的は石炭−水性混合物を形成する適
当な方法を提供するにある。

不発明の他の目的は改良さｎた安定性、改良された粘度
特性ならびに改良された燃焼性を有する石炭−水性混合
物を提供するにある。

本発明の更に別の目的は、小量の燃料油と相客し得て、
それ故に燃料油で汚染さｎている可能性のめる装置で貯
蔵および（または）輸送し得る石炭−水性混合物を提供
するにある。

こｎらの目的および七の他の目的は以下の詳細な説明か
ら明らかとなろう。

本文に参考１でに挿入する米国特許第４．８５８．２９
８号には、ある種のポリアルキレンオキサイド非イオン
性界面活性剤が高石炭固形分濃度を有する石炭−水性混
合物を形成するためのすぐれた添加剤であることが記載
されている。

また、疎水性部分および親水性部分を有し、該親水性部
分が少くとも約１００のエチレンオキサイド反覆単位か
らなる高分子量のポリアルキレンオキサイド非イオン性
界面活性剤が、粒状石炭を水に分散するのに十分な量で
存在する場合、約７０重置方もしくはそれ以上の石炭の
極めて高い石炭固形分濃度を有する石炭−水性分散液を
提供することも開示されている。得られた混合物は自由
流動性であり、輸送、貯蔵および清浄燃焼の用意の整っ
た形態で石炭を提供するのに適合している。意外にも、
使用される界面活性剤は１選択されるタイプ１十分な分
子量でろバかつ少くとも１００単位のエチレンオキサイ
ドからなる限り、化学構造が異っていてもよい。

米国特許第４，４４１，８８９号を参考１でに本文ＶＬ
ｔ−の記載全体を本文に挿入し、該特許には、史に以下
に詳述するある種のプロセス条件を使用することにより
、前記米国特許第４，８５８．２９８号に記載さ１℃い
る石炭−水性スラリーの製造において、更に改善された
石炭−水性スラリーが提供されることが開示さｎている
。

本発明によれば、小量の燃料油を上述した米国特許およ
び出願の石炭〜水性混合物を添加することにより、更に
改善された組成物が提供されることが意外にも見い出さ
ｎた。

更に詳しくは、本発明の石炭−水性スラリーは、分散固
体として石炭または七の他の炭素質物質；担体媒質とし
て水；小量の燃料油；およびポリアルキレンオキサイド
非イオン性界面活性剤からなる。

本文で使用される［ポリアルキレンオキサイド非イオン
性界面活性剤」は、全体としてまたは部分的に構造のア
ルキレンオキサイド反憶単位を有し、かつ疎水性部分お
よび親水性部分を有Ｌ／％また溶液中で解離もしくはイ
オン化しない全ての組成物、化合物、混合物、重合体等
を包含する。これらの界Ｔｈ？２１ｉ性剤は一般式のエ
チレンオキサイド反覆単位からなる重合体部分を有して
Ａ）る。

更に詳しくは、本発明で使用されるポリアルキレンオキ
サイド非イオン性界面活性剤組成物は、□使用される特
別の界面活性剤を基にして、高分子量すなわち約４，０
００もしくはそれ以上を慣し、親水性でおり、そして少
くとも約１００反覆単位のエチレンオキサイド単量体か
らなる。更に、利用される界面活性剤は疎水性部分およ
び親水性部分を有し、かつ非イオン性である。非イオン
性であると、これらの組成物は一般に酸またはアルカリ
の水溶液中でイオン化を受けない。

従って、本発明に使用するのに適した親水性ポリアルキ
レンオキサイド非イオン性界面活性剤は、次の一般式（
１）の市販のアルキルフェノールグリコールエーテルで
６る。

（式中、Ｒは１−１８個の炭素原子を有する置換分を有
するかまたは有しないアルキル、好１しくけ９個の炭素
原子を有する：置換分を有するかまたは有しないアリー
ルまたはアミノ基でろ９、そして舅は少くとも約１００
の整数である） これらの非イオン性界面活性剤は、主として「外」のへ
すなわちエチレンオキサイド反覆単位の数を基にした広
い配列の分子量で入手し得る。約４，０００またはそれ
以上の高分子量の０れらの界面活性剤（ｎが少くと４１
００またはそれ以上）が高流動性液体を形成するのにも
し更に添加剤がらるとしても殆んど必要としない高石炭
固形分濃度の石炭−水性混合物を形成するための分散剤
として特に有効であることが見い出された。

式（１）のグリコールエーテルの製造操作は周知であり
、そして例えば米国特許第２．２１８，４　？　７号お
よび同第２．４９６，５８２号に開示され、これらの記
載を参考として本文に挿入する。一般に、これらの組成
物の製造には置換フェノールとモル比率のエチレンオキ
サイド単量体との縮合を包含する。

すなわち、本発明の使用に適したポリアルキレンオキサ
イド非イオン性界面活性剤には、一般式１式中Ｒは１−
１８個、好ましくは９個の炭素原子を有する置換弁を有
するかまたは有しないアルキル；置換弁を有するかまた
は有しないアリールまたはアミノ基でおり、そして外は
少くとも約１００の整数である）を有する少くとも約４
．０００の分子量を有するアルキル化フェノールのグリ
コールエーテルを包含する。アルキルおよびアリール基
の置換弁にはハロゲン、ヒドロキシ等が包含される。

その他の適当な非イオン性界面活性剤はポリ（オキシエ
チレン）−ポリ（オキシプロピレン）−ポリ（オキシエ
チレン）あるいは他に記載するとして一般式％式％） （式中α、ｂｊ？↓びＣは整数であり、そしｌａとＣと
の合計は少くとも約１００である）を有し少くとも約６
０００の分子量を有するプロホキシイ瓜エトキシ化プロ
ピレングリコール非イオン性界面活性剤ブｐツクポリマ
ーである。

本発明に使用するのに適した更に他のポリアルキレンオ
キサイド非イオン性界面活性剤は、窒素含有組成物例え
にエチレンジアミンから誘導され、少くとも約１４，０
００の分子量および次の一般式を有するエチレンとプロ
ピレンオキサイドとのブロックポリマーである。

（式中Ｒ８は２−５個、好ましくは２個の炭素原子を有
するアルキレン基であり；Ｒ８は８−５個好ましくは８
個の炭素原子を有するアルキレン基でありｊ　８％　６
％　６％　６％ｇ、７％　Ｑおよびルは整数でめり；七
して一１八Ｖおよびルの合計が少くとも約１００である
）式（１）で一般的に記載さ牡るタイプの最も好ましい
グリコールエーテルは式 にこで３は約１００またはそれ以上である）のノニルフ
ェノキシ（ポリエチレンオキシ）エタノール組成物であ
る。

このタイプの市販の界面活性剤は、ＩＧＥＰＡＬ　Ｃ０
−９９０およびＩＧＥＰＡＬ　Ｃｏ−９９’ｌの名称で
ＧＡＦコーポレーションから供給される。その他のこの
タイプの市販の界面活性剤はＴ−Ｄｏｔ　＃−１００の
名称でトンプソン−ヘイワード・ケミカル・カンパニー
（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ−Ｈαシーｔｕａｒｄ　Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ　Ｃｏ、）から、またＩＣ０ＮＯＬ　ＭＰ−１０
０の名称でホワイトストニノ・ケミカル・カンパニー（
Ｗｈｉｔｇｓｔｏｎｇ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｇｏ、）か
ら供給される。

前文に述べたとおり、本発明に有用な他の群のポリアル
キレンオキシ非イオン性界面活性剤は周知のポリ（オキ
シエチレン）−ポリ（オキシプロピレン）−ポリ（オキ
シエチレン）非イオン性界面活性剤ブロックポリマーで
ある。

こ扛らの界面活性剤は、エチレンオキサイドおよびプロ
ピレンオキサイドが界面活性剤の疎水性部分を構成し、
セしてエチレンオキサイドの反覆単位が界面活性剤の親
水性部分を構成するブロックポリマーからなる。前文に
例示した如く、これらのブロックポリマー組成物は一般
式（１）％式％） （ここで、α、ｂおよびＣは整数であり、αとＣとの合
計は少くとも約１００でろる］を有する。

このタイプのブロックポリマーは、主としてプロザレン
およびエチレンオキサイドの反覆単位の数によって、種
々の分子量で製造され、商業上入手することができる。

少くとも約６，０００の分子量を有１少くとも１００の
エチレンオキサイド反覆単位を包含するこれらのブロッ
クポリマーが、全混合物の重量を基にして約４５−８０
％、好ましくは約７０３１６の石炭粒子の所望の高石炭
固形分濃度に石炭を水に分散させるためのすぐれた添加
剤でるることがわがった。すなわち、上記式（量）に関
して、本発明に使用するのに適したポリ（オキシエチレ
ン）−ポリ（オキシプロピレン）−ポリ（オキシエチレ
ン）非イオン性界面活性剤はａ、ｂ、およびＣが整数で
メ９、そしてαとＣとの合計が約１００以上であるもの
である。

式（１）のブロックポリマーの製造に適した操作は特許
文献例えば米国特許第２，６７４，６１９号および同第
８．１０１゜８７４号にｎら８ε考として本文に挿入す
る］に記載されている。　！ 一般に、これらのブロックポリマーは、プロピレンオキ
サイドをプロピレングリコールの２個のヒドロキシ基に
制御付加して疎水性体を形成させ、次いでエチレンオキ
サイドを制御付加して２個の親水性ポリエチレンオキサ
イド基の間に疎水性体に挿入することによって製造され
る。

少くとも１００個のエチレンオキサイド単位の必倭数を
有するこのタイプ（式ｌ）の非イオン性界回活性剤は名
称ＰＬＵＲＯＭＩＣ，シリーズ／１６Ｆ−７？、Ｆ−８
７、！−６８、Ｆ−８８、Ｆ−１２７、Ｆ−９８および
Ｆ−１０８でＢＡＳＦ−ワイアンドット・コーポレーシ
ョン（ＢＡＳＦ−Ｗｙａｎｄｏｔｔｇ　Ｃｏｒｐｏｒａ
ｔｉｏ％）から入手し得る。これらの組成物は次のＰＬ
ＵＲＯＮＩＣ界面活性剤の我にみられる如く少くとも１
００のエチレンオキサイド単位を有してｔ）る。

エチレン Ｆ−７７６６００７０ＩＱ５ Ｆ−８７７，７００７０１１） Ｆ−６８＆８５０　８０　１５１ Ｆ−８８１０，８００８０１９５ Ｆ−１２７１＆５００　７０　２００ Ｆ−９８１＆０００　８０　２８５ Ｆ−１０８１４０００８０２５５ 前文にも記載の如く、本文での石炭分散剤として適当な
他の群のポリアルキレンオキサイド非イオン性界′ｒＩ
ｎ活性剤は次の一般式（１）の窒素−含有プロツクポリ
マーである。

にこで、ＲＩは２−５個、好ましくは２個の炭素原子を
有するアルキレンでろりｐｌは８−５個好ましくは８個
の炭素原子を有するアルキレン基であり；α、６％　０
％　ｄ％−１ｆ、σおよびｈは整数であり；そしてε、
ｆｚｔ−および五の合計は少くとも約１００である）こ
れらの物質は、触媒の存在下で各窒素基に２個のポリオ
キシアルキレン基を付加する条件下にＣ，−Ｃ，アルキ
レンオキサイドをアルキレンジアミンに付加してオキシ
アルキレン基を所望の長鎖ポリオキシアルキレン基に重
合せしめるようにすることによって製造される。所望の
Ｃ，−Ｃｓアルキレンオキサイド基の付加および重合が
完了した後、エチレンオキサイドを導入呟ポリオキシア
ルキレン基に付加して化合物に所望の親水性特性を付与
する。市販のアτ ルキレンジアミンとアルキレンオキサイドとからこれら
の物質を製造することは当該分野で既知である。

一般に、剤はアルカリ性触媒例えにアルカリ金楓水酸化
物またはアルコレートの存在下に大気圧もしくは上昇し
た圧力で約５０℃〜１５０℃の温度でＣ３−Ｃ，アルキ
レンオキサイドをアルキレンジアミンと混合することに
より製造さｎる。重合度もしくは疎水性基のサイズはｃ
ｓ　Ｃ，アルキレンオキサイドおよびアルキレンジアミ
ンの相対比率により調節され、アルキレンオキサイドは
約２０００−５０００単位の疎水性ベース重量を得るの
に十分な量で導入される力ζ他の重量も提供することが
できる。

少くとも１００のエチレンオキサイド反榎単位の必要数
を有するこ扛らの界面活性剤１式■）は名称ＴＥＴＲＯ
ＮＩＣ。

シリ−、（、％１１０？；　１８０７；　９０８おｊび
１５０８でＢＡＦＩＦ−ワイアンドット・ケミカルズ・
コーポレーションから入手し得る。これらの組成物は次
のこれらＴＥＴ−ＲＯＭＩＣ界面活性剤の表にみられる
如く、少くとも１００のエチレンオキサイド単位を有す
る。

１１０７　１４５００　７０　２８０ １８０７　１Ｆｈ５００　７０　２４５９０８　１ｅｈ
５００　８０　８００ １５０８　１７．０００　８０　８０９本発明の組成物
は上に定めた界面活性剤添加剤のごく小量を約０．１−
８．０重量％の程度で使用する。

本発明の組成物は更に分散固体として約４５−８０Ｘの
量の粒状石炭；担体媒質として約１９．９−５２％の量
の水および所望により約０．１−２％のシックナー；約
０．０ｌ−２Ｘの消泡剤および約０．１−２Ｘの塩、抗
菌剤、カセイアルカリもしくは七の添加物流量調節剤を
含有しこれらの％はいすｎも混合物の総重量を基として
いる。

前述した如く、本文で定義される石炭−水性混合物の不
可欠の成分は小量の燃料油である。本発明の組成物に小
量の燃料油を用いることにより、石炭−水性混合物は更
に安定であることが判った。すなわち、混合物はより少
く沈降を生じ、そして増大されだせん断安定性を有し、
そしてシックナーを含まないスラリーおよび仕上りスラ
リー両者のより低い粘度の特徴を有する。更に、本発明
の石炭−水性組成物は改良された燃焼性を有する。

本発明の実施化に有用な燃料油には通常の物質のいずｒ
をも包含し、例えば７１６２燃料油、Ａ６６燃料油等で
ある。本発明の目的のために使用さｎる燃料油の猿は、
水分を含まない石炭の重量を基にして約２−１０ｉｔｒ
ｉ％の範囲にらる。

好ましくは、燃料油を使用レセして最も好ましくは／Ｉ
６２燃料油を約２−４Ｘの量で使用する。更に、燃料油
の全部またはその一部分がタンク、パイプライン等に存
在する残留もしくは汚染燃料油により供給さｎ１石炭−
水性混合物が貯蔵およびＣまたは）輸送されている石炭
−水性混合物が本発明の範囲内に包含されることが本文
で明らかである。

広い配列の石炭のいずれも本発明の石炭−水性混合物を
形成させるのに使用し得る。無煙炭、歴青炭、亜歴青炭
、抗テーリング、粉炭、亜炭等が包含される。その他の
微細な固体炭素質物質例えば石炭または石油から調製さ
れたコークスもまた使用し得る。

石炭−水性混合物を形成させるために、石炭を約９０Ｘ
２００メツシユタイラー・スタンダード・スクＩＪ−ン
サイズよりも微細に粉末化するが、所望により更に粗い
もしくは更に微細な粒子サイズを使用し得る。

［有利には、本発明によれば、未処理の粉砕原料炭を選
鉱する。すなわち灰分および硫黄を清浄化する。選鉱さ
れた石炭から形成さｎた混合物は多大の利点を提供する
ことが当該分野で知られている。これら混合物は清浄燃
焼または比較清浄燃焼しそして不当に煩雑な、高価な清
浄装置なしに電力ユーティリティ、家庭用バーナー等の
ための装置で燃焼させるのにより適合している。

広い配列の選鉱処理のいずれも粒状石炭の製造に使用す
ることができ、通常の重媒質分離、磁気分離等が包含さ
れる。選鉱石炭粒を提供する好適な方法は例えば米国特
許第４．８０４，５７８号に記載のような化学的処理方
法によるものである。

一般に、好ましい化学選鉱処理方法によると、採掘した
ま＼の原料炭を水の存在下で粉砕して約２００メツシユ
の粒子サイズとする。粉砕した石炭を単址体性化会物、
一般には不飽和重合可能な組成物例えば容易に入手し得
るター！ ル油脂肪酸（金属開始剤例えば硝酸第二銅の存在下）；
および微量の燃料油で水性媒質中で処理する。このよう
に処理された粉砕石炭を疎水性および親油性とし、そし
てはう１つ浮選抜術により望ましくない灰分および硫黄
から分離する。

選鉱石炭粒子の形態である好ましい化学的処理方法から
回収された清浄な石炭は本発明の石炭−水性混合物に良
く適合している。これらの石炭粒子は約０．５−６．０
Ｘの程度に低減された灰分含量および約０．５−２・〇
九の程度に低減された硫黄含量を有することを特徴とす
る。

前記米国特許第４．８５８．２９８号に開示されている
ように、まず界面活性剤を、所望により、七の他の添加
物例えは通常の消泡剤と共に添加することにより石炭−
水性混合物を形成させるのがここでは好適である。この
混合は常温、常圧もしくは＃１ｙ常温、常圧の条件でか
くはんにより行うことができる。その後、粒状石炭、好
ましくは選鉱石炭粒子を混合物に加えて常温、常圧もし
くはｔｔｘ常温、常圧で混合物の総重量を基にして約４
５−８０重量％石炭の高石炭固形分含量の石炭−水性混
合物を形成させる。所望により、次にシックナーを加え
て混合物を更に安定化し、混合物を長期間貯蔵すべき場
合石炭粒子が沈降するのを防止する助けとする。この点
でカセイソーダまたはその他の塩基をも加えることがで
きる。明らかな如く、最終段階またはその近辺でシック
ナーを加えるのは好ましく、その結果かることができる
。連続製造で、他の流量調節剤例えば界面活性剤と共に
第１段階で水と石炭を混合することができる。

次に１第一段階の組成物を連続して第二段階に移し、こ
こでシックナーを加える。再び、後の段階でシックナー
を加えるのはかくはんの必要性を減少させる結果となる
。

本発明の石炭−水性混合物組成物は、混合物の総″Ｍ量
を基にして、７０重量先またはそれ以上の固形分濃度で
も、例えば腐８スピンドルを装着し、１００ｒ、ｐ−％
でのブルックフィールド粘度計、モデル＋ＲＶＴで測定
して、約８００−１０００センチボイズ（ｃＰ）もしく
はそれ以下の比較的低い粘度ならびに高固形分含量を有
することを特徴とする。これらの組成物はまた通常の流
れ調整剤例えばシックナー、にかわ、消泡剤、塩等を企
図された用途に基いて包含することができる。

本発明の組成物を製造するための更に好ましい方法は米
国特許第４，４４１．８８９号に開示され、この開示を
参考として挿入する。更に詳しくは、本発明の石炭−水
性混合物を製造するに当り、前記米国特許第４，４４１
．８８９号に従１　つて、界面活性剤およびその他の添
加剤例えば所望により通常の消泡剤をまず水に加え、そ
して低速かくはん条件下例えは約５００−１５０Ｏｒｐ
ｍ、好ましくは約１０００デｐｍで約８０秒乃至約８分
好ましくは約１分の時間の間混合する。次に、粒状石炭
、好ましくは選鉱石炭粒子を混合物に加え、そして適度
のもしくは中程度のかくはん条件下例えば約１０００−
８０００７ｐ情好ましくは約１０００デｐｍの範囲のｒ
ｐｍで湿潤混合物を提供するのに十分な時間混合する。

通常、この時間は約５−２０分の範囲にある。この時点
で、混合物のかくはんを高速、例えは約８０００−６０
０Ｏｒｐｍ、好ましくは約４００Ｏｒｐｍで、石炭を分
散するのに十分な時間、通常的５−１５分、好ましくは
約１０分の間増速する。所望により、次にシックナーを
前記高速かくはん条件下例えば＋００Ｏｒｐｍで更に約
１−８分間、好ましくは約２分間ス２リーに加える。

次に、本発明の特定の改良に従って、燃料油をこの時点
でかくはん下に石炭混合物に加える。最も好ましい処方
の調製において、他の成分例えに粘度安定剤および抗菌
剤を燃料油成分に先立って高速かくはんで更に約１−８
分間、好ましくは約２分間の間に処方に添加する。本文
で使用される「湿潤」とは、各石炭粒子の表面が水でお
おわれることを意味する。

ここで使用される典型的な混合もしくは分散装置には、
例えばフレミニ・ミル・カンパニー（Ｐｒｅｍｉｅｒ　
Ｎｉｌ　ＩＣｏ、）のハイ−グイスパーセーターハイ−
スピードディスパーサ（Ｈ４−Ｖｉｓｐｅｒａａｔｏｒ
　Ｈ４ｇｈ−８ｐｅｅｄ　Ｄｉａｐｇ−ｒｓａｒ）が包
含される。

上述した滞留時間、温度、混合速度等は特別のプロセス
要件例えは成分の容量、装置のサイズ、混合効率等に従
って変化し得る。それで、例えは、操作の規模例えばパ
イロットプラント、プラント等に基いて、本発明のこれ
らのプロセス栄汗を対応して調整することができる。

これらの前述した特別なプロセス条件を用いることによ
り、石炭を比較的低粘度で界面活性剤／消泡溶液に分散
させ、一方界面活性剤は石炭−水界面に方位されている
。消泡剤は溶液中でかくはんされている界面活性剤で生
じる泡の程度を制御する。石炭が適切に分散された後、
シックナーを加えて所望のレオロジーおよびサスペンシ
ョン特性全付与しかり石炭粒子が保護コロイド形成によ
りフロキュレーションするのを防止する。

前に指示したように、石炭−水性混合物に加えることが
できる添加剤には消泡剤、シックナー、塩、塩基、他の
流れ調整剤およびこれらの物の組合せが包含される。

一般に、使用し得る消泡剤は通常のものであり、シリコ
ンおよび非シリコン含有組成物が包含される。混合物に
使用するのに適した市販の消泡剤はコロイド・インコー
ポレーション（Ｃｏ１１ｏｉｄｓ　７に６．）から供給
されるＣ０ＬＬＯＩＤ６９１である。この組成物は一般
に鉱油、アミドおよびエステルを含む混合物からなる。

シックナーを混合物に加えることもできる。これらのシ
ックナーを加えると組成物の非沈降特性が増大される。

適当なシックナーには例えばキサンタンゴム、グアルゴ
ム、にかわ等が包含される。その他のシックナーには例
えばアルカリ可溶性アクリル重合体〔例えば、ザ・ロー
ム・アンド＋ハース・カンパニ（ｔｈｅ　ＲＯｈｍ　ａ
ｎｄ　Ｂａａｓｃｏｍｐａｎｙ　）から販売されている
ＡＣＢＹＩＩＯＬ　ＩＣＥ−１〕が包含される。これら
のシックナーの組合せもまた本発明では企図されている
。本発明の目的のためには、シックナーは一般に混合物
の総重量を基にして約０．０１−８．０重量％の範囲の
量で使用される。

総混合物の重量を基にして、好ましくは７０重量％石炭
８営む組成物を製造するに当り、ポリアルキレンオキサ
イド非イオン性界面活性剤を好ましくは常温、常圧もし
くははｙ常温、常圧で界直活性剤約０．８重量部対２９
．８重量部の水の比率で水と混合する。消泡剤もまたプ
ロセッシングを助けるために約０．０８重量部の量で水
に加える。次に、粉砕石炭を水と石炭７０重量部対水２
９．８重量部の比率で水と混合する。次に、燃料油を水
分のない石炭の重量を基にして約２−１１５６の量で加
える。所望により、混合物にシックナー約０．１２−０
．１５重量部を加えて沈降に対し℃追加の保護を提供す
る□他の添加剤例えは塩または塩基、抗菌剤例えばホル
ムアルデヒド等、粘度安定剤例えはアンモニア等を総混
合物の約０．２−０．３重量部で加え℃石炭の分散およ
び他の明白な自照の提供を更に助けることができるＯ 次に実施例をあげて本発明を更に具体的に説明する。他
に指示のない限り、量は重量部である。

〔目 １１選鉱ウェルズ（ＩＦｇｊＪａ）ブレンド（米国特許
第４．８０４．５７８号に従って選鉱） ２、コロイド・インコーホレーテッドからのＣｏ１１ｏ
ｉｄ９１ ８．１５個のエチレンオキサイド反覆単位および１５．
５００の分子量を有するポリエチレンオキサイド非イオ
ン性界面活性剤 ４、ケルザン（ｘｅｔｚａｎ）、メルク・アンド・カン
パニー・インコーホレーテッドｉＭｇｒｃｋ　＆　Ｃｏ
、　Ｉｓｃ、）の部ｒ−ケルコ・カンパニー（Ｋｔｒｌ
ｃｏ　Ｃｏ、）実施例１．２および８は水分のない石炭
の重量を基にして燃料油をそれぞれ２．８．　７．７お
よび１１．ｔ＄Ｘ含有している。実施例４は燃料油を伴
わずに同じ成分を含有している。

１　粘度のデータから、燃料油を伴う８つの実施例は燃
料油を伴わない実施例と同様であることがわかる。

別個の実験において、燃料油を伴わない実施例５を燃料
油を伴う実施例６と対比した。８週間の貯蔵後に行った
沈降測定では、実施例５はイ“層の水を有し、またスラ
リーの容量の約８０Ｘが硬い沈降物を形成したことが判
った。

燃料油を伴う実施例６は水層を有してなく、軟い約１０
％沈降物を有していた。

前述したところから、燃料油小量を含有する石炭−水性
混合物（著しく高い固形分濃度を有しかつすぐれた安定
性および粘反特性を有する）が容易に提供されることが
明らかである。混合物は、もしあったとしても灰分およ
び硫黄を除去するための追加のクリ＝ングの必要がほと
んどなく、実用バーナー、ホームバーナー等での燃焼に
備えた清浄な形態で得られる。

それで、本発明の態様を前文に記載してきたが、この記
載は説明のためにのみ提示されたことが明白である。本
発明の方法の適応性の範囲は、石炭−水性混合物の製造
の範囲内での主題の多くの変更、適応を包含することが
企図され℃いて、本発明は特許請求の範囲に工つ℃のみ
定められるべきである。

代　理　人　弁理士　斉　藤　武　彦 同　弁理士　川　瀬　良　治 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６０年特許願第７３６６１号 ２、発明の名称 石炭−水性混合物 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 ５、補正の対象 願書に添付の手書き明細書の浄書 ６、補正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　分散された固体物質として粒状石炭；担体媒質とし
   て水；疎水性部分および親水性部分を有し、而して前記
   親水性部分が少くとも約１００のエチレンオキサイド単
   位からなるポリアルキレンオキサイド非イオン性界面活
   性剤、而して前記ポリアルキレンオキサイド非イオン性
   界面活性剤が混合物中に該粒状石炭を該水損体に分散す
   る量で存在し；燃料油および粘度安定剤からなる安定化
   された高固形分含量の石炭−水性混合物。 ２　更にシックナーを包含する特許請求の範囲第１項記
   載の安定化された高固形分含量の石炭−水性混合物。 ａ　更に消泡剤を包含する特許請求の範囲第１項記載の
   安定化された高固形分含量の石炭−水性混合物。 九　更にシックナーおよび消泡剤を包含する特許請求の
   範囲第１項記載の安定化された高固形分含量の石炭−水
   性混合物。 五前記ポリアルキレンオキサイド非イオン性界面活性剤
   が少くとも約４０００の分子量を有する特許請求の範囲
   第１ＪＪ記載の安定化された高固形分含量の石炭−水性
   混合物。 仏　前記ポリアルキレンオキサイド非イオン性界面活性
   剤が式 （式中Ｒは１−１８個の炭素原子を有する置換弁を有す
   るかまたは有しないアルキル；置換弁を有するかまたは
   有しないアリールまたはアミノ基を示し、セしてｎは少
   くとも約１００の整数である）を有する組成からなる特
   許請求の範囲第１項記載の安定化された高固形分含量の
   石炭−水性混合物。 ７　Ｒがノニルでめる特許請求の範囲第６項記載の安定
   化された高固形分含量の石炭−水性混合物。 ＆　前記ポリアルキレンオキサイド非イオン性界面活性
   剤が少くとも約４０００の分子量を有する特許請求の範
   囲第７項記載の安定化された高固形分含量の石炭−水性
   混合−ａ　前記ポリアルキレンオキサイド非イオン性界
   面活性剤が式 ％式％） （式中ａ、　ｂおよびＣは整数でめ９、そしてαとＣと
   の合計は少くとも約１００でめるｉを有する組成からな
   る特許１　請求の範囲第１項記載の安定化された高固形
   分含量の石炭−水性混合物。 １０、前記ポリアルキレンオキサイド非イオン性界面活
   性剤が少くとも約６０００の分子量を有する特許請求の
   範囲第９項記載の安定化された高固形分含量の石炭−水
   性混合物。 １１、前記ポリアルキレンオキサイド非イオン性界面活
   性剤が式 （式中Ｒ１は２−５個の炭素原子を有するアルキレン基
   でめり：Ｒ１は８−５個の炭素原子を有するアルキレン
   基でおり；　Ｇｓ　ｂ、、０％　ｄｚ　ｅｘ　７％　ｆ
   Ｊおよびんは整数であり、そして−、ｆ、ｙおよびんの
   合計が少くとも約１００である）を有する組成からなる
   特許請求の範囲第１項記載の安定化さへた高固形分含量
   の石炭−水性混合物。 １２Ｂ、が２個の炭素原子を有するアルキレン基であり
   、セしてＲ７が８個の炭素原子を有するアルキレン基で
   める特許請求の範囲第１１項記載の安定化された高固形
   分含量の石炭−水性混合物。 ｌ＆前記粘度安定剤がアンモニアからなる特許請求の範
   囲第１項記載の安定化された高固形分含量の石炭−水性
   混合物。 １４前記燃料油が４２燃料油である特許請求の範囲第１
   項記載の安定化された高固形分含量の石炭−水性混合物
   。 １５、前記燃料油が水分のない石炭の総重量の約２−１
   １１重量％量で存在する特許請求の範囲第１項記載の安
   定化された高固形分含量の石炭−水性混合物。 １ａ前記燃料油が水分のない石炭の総重量の約２−４重
   量％の量で存在する特許請求の範囲第１項記載の安定化
   された高固形分含量の石炭−水性混合物。