JPS6058493A - 炭素含有組成物の水スラリ−の製造方法 - Google Patents

炭素含有組成物の水スラリ−の製造方法

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JPS6058493A
JPS6058493A JP16729083A JP16729083A JPS6058493A JP S6058493 A JPS6058493 A JP S6058493A JP 16729083 A JP16729083 A JP 16729083A JP 16729083 A JP16729083 A JP 16729083A JP S6058493 A JPS6058493 A JP S6058493A
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slurry
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伊東 速水
Shuhei Tatsumi
巽 修平
Shoichi Takao
彰一 高尾
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Kawasaki Motors Ltd
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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、石油コークス、重質油、脱れきアスファルト
、石炭液化残渣、石炭などの炭素含有組成物を1台の粉
砕機にて処理して、中間部分の少ない粒度分布の高濃度
スラリーを製造する方法に関するものである。
近年、石油供給の不安定化のため、石油コークス、重質
油、脱れきアスファルト、石炭液化残渣、石炭などの各
種炭素含有組成物を有効利用する技術開発が進められて
いる。たとえば石油コークス、重質油、脱れきアスファ
ルト、石炭液仕残lすi、石炭などの有効利用技術とし
ては、熱分解、ガス化、燃焼あるいは鉄鋼業における高
炉吹込重油の代替燃料、セメントキルンの重油の代替燃
料など仲々のものが考えられる。しかしこのような各種
利用技術においで、炭素含有組成物は常温で固体である
ために、ハンドリングが困難である上、粉塵飛散による
公害発生や粉塵爆発の危険があるなどの短所がちシ、利
用が困難になっている。したがってこうした炭素含有組
成物の流体化を図り、ハンドリングを容易にし公害発生
や危険を防止することが望まれる。一方、炭素含有組成
物の輸送コストを下げるためにも、流体化して輸送する
のが効果的である。
以上のような目的のために、炭素含有組成物を流体化す
る方法として、スラリー化するのが効果的であるが、こ
のスラリーを熱分解、ガス化、燃焼あるいは闇炉への吹
込、セメントキルンの燃料などに利用するためには濃度
が高い方が望ましい。
また輸送効率を高めるためにもやはり濃度がiπい方が
望まし、い。すなわち濃度が無水分基準で55市段%以
上、粘度が25°Cで1000 Cp程度U下の1−L
状を有するスラリーであることが要求され、こうした性
状のスラリーを製造しなければならない。
炭素含有組成物を粉砕して流動性のある高濃度スラリー
を調製する場合、スラリーが同一濃度においては、粒径
が小さくなる程粘度が増加するため、直接燃焼を目的と
した高濃度スラリーの調製は困河なことであり、従来は
添加剤を加えるなどの手段が講じられている。
本発明者らは、高濃度スラリーを製造すべく鋭心研究を
重ねた結果、石炭を粉砕して高濃度スラリーを4q造す
る際、添加剤量が石炭表面積に比例して増加し経済性が
低下するため、超微粉砕炭(数μ程度以下)の含有量を
減少させることによって粉砕炭表面積を小さくし、添加
剤量の減少を図ることができることを知見した。すなわ
ち本発明者らは、供試法として大同法を用い粉砕粒度構
成の各種のものを調製し、粉砕炭表面積と同一濃度のス
ラリーを調製するに必要なスラリー分散剤はとの関係を
実験し、その結果をf81図に示した。
第1図から明らかなように、同一濃度のスラリーを調製
するに必要なスラリー分散剤量は、粉砕炭表面積が小さ
い程少なくなっていることがわかる。
なお第1図は70%スラリーを調製する場合のグラフで
ある。
」二記の知見をもとにスラリー製造方法についてさらに
研究を進めた結果、粉砕工程と21級工程とを組み合わ
せることによって、粉砕機中の細粒を速やかに粉砕機か
ら取り出し、局剰な微粉砕を防ぐことができ、また粗粒
を循環して粉砕することによって、粒度分布は粉砕機だ
けで粉砕するのに較べて分布が狭くなシ、ロージン・ラ
ムラー線図における傾きが大きくなり、さらに分級を多
区分に行い、中間領域の粒度分布を除くことによって、
最終製品の粒度分布は範囲の狭い、中間部分の少ない粒
度分布になシ、よシ細密充填できる粉砕物を得ることが
できることを知見し、本発明を完成させるに至った。第
2図は本発明者らが行った実験結果を示しており、湿式
粉砕、分級循環しない乾式粉砕、分級循環した乾式粉砕
の各粒度分布を示している。第2図から、分級循環する
ことによって、過粉砕を防ぎ1μ以下の超微粒子の生成
が少ないことがわかる。
本発明の方法は、炭素含有組成物を乾式粉砕機によシ粉
砕した後、粉砕物を分級器により3区分し1」二に分級
し、奇数区分に分級する場合は、偶数番目の領域の粉砕
物を前記粉砕機入口に戻して再び粉砕し、奇数番目の領
域の粉砕物を混合器に導入し水、まだは水とスラリー分
散剤を加えて混合し、寸だ偶数区分に分級する場合は、
奇数番目の領域の粉砕物を前記粉砕機入口に戻して再び
粉砕し、偶数番目の領域の粉砕物を混合器に導入し水、
またけ水とスラリー分散剤を加えて混合することを特徴
としている。
本発明において、分級操作は通常、粉砕物粒径の150
0μ〜1μの間で3〜4区分または5区分以上に分級す
るが、望ましくは粉砕物粒径の50071〜10μの間
で3〜4区分に分級する。だとえば3区分では+200
μ、+77μ、−77μの順に分緩し、4区分では+4
00μ、+200μ、+7771.−77μの順に分級
する。
以下、本発明の構成を図面に基づいて説明する。第3図
は一例として4区分に分級する場合を示している。原料
(炭素含有組成物)を粗粉砕機1(たトエハハンマーク
ラッシャー、ジョウクラツシ−■−など)で粗粉砕した
後、粗粉砕炭を乾式粉砕機2(ボールミル ラミルなど)により粉砕した後、粉砕物をか吸器3、4
、5(重力式分級器、遠心式分級器、回転式分級機など
)、捕集器6(バグフィルタ、サイクロンなど)により
4区分に分級する。分級器3、5よりの粉砕物を粉砕機
2の入口に戻して再びわ)砕し、分級器4、捕集器6か
らの粉砕物を混合器7(二軸横型ニーダ−1二軸堅型ニ
ーダ−1攪拌槽など)に導入し、水、または水とスラリ
ー分散剤を加えて混合して水スラリーを製造する。原料
の乾燥は、熱風発生炉8からの熱風、または燃焼υ1ガ
ヌを用い、わ〕砕削に単独で行う場合も有り、寸だ粉砕
と同時に行う場合もある。一方、分級操作は通常、粉砕
後行われるが、粉砕と同時に行われることもある。さら
に乾燥に使われた排ガスは気流分級用ガスとして用いら
れる。分級され扮6や]段2の入口に循環される粗′A
])γ部分の粉砕物に占める割合は、通常、5〜75重
量%、望寸しくはlO〜50重敬%である。また分級さ
れスラリー調で1・1i用に混合される粗粒と細粒(4
区分では第2区分と第4区分、後述の3区分では第1区
分と第3区分)の割合は、通常、粗粒部分が10〜90
重量%、望ましくは20〜70重量%である。
第・1図は一例として3区分に分級する場合を示してい
る。本例の場合は、分級器4からの粉砕物を粉砕機2の
入口に戻して再び粉砕し、分級器3および柚集器6から
の粉砕物を混合器7に導入する。他の構成は第3図の場
合と同様である。
本発明におけるように、わ)砕を乾式で行うと、湿式粉
砕法にφクベで分散質のない乾式の力が、超微粉の生成
が抑制され、さらに先に述べたように、粉砕機中力・ら
細粉を速やかに取り出し過粉砕を防ぐことによって、超
微粉の生成が最も少ない扮イ1ヤ方法となる。超微イカ
の生成は粉砕物の表面積を大きくし、高価なスラリー分
散剤の添加率の増大につながり、経済的な面におけるス
ラリーの高濃度化を妨げるものである。したがって本発
明は、1Iij微扮の生成を抑制し、スラリー分散剤の
添加11Nの少ない低コストのスラリー製造を可能とす
る。
本発明において用いられるスラリー分散剤としては、ア
ニオン系、カチオン系、ノニオン系の界面活性剤などを
単独でまたは組み合わせて用いられ、炭種によって適宜
選択される。具体的には、アニオン系界面活性剤として
は、脂肪油1i:(e酸エステル塩、高級アルコ−)V
硫酸エステル塩、非イオンエーテ)v硫酸エステ)v 
i 、オレフィン硫酸エヌテル塩、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塩、ジアルキル
ヌ)Vポこはく酸塩、アシルザルコシネート、アルキル
ベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸ニス、テlv塩、
ポリオキシエチレンアルキ/V(アルキルフェノ−/L
/) Y/(酸エステル塩、アルキルリン酸エステ)v
堪、ジアルキルスルホコハク しくは/および無水マレイン酸共重合体、多環式芳香族
ヌルホン化物もしくはホルマリン化合物などが使用され
、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、ポリオキシマルキルエーテル、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ポリマー、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−チレンソルビタン脂肪酸エステル、アルキllz
’l・リメチルアンモニウムクロライド、アルキルジメ
チルベンジルアンモニウムクロライド、アルギルピリジ
ニウム塩、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、脂肪族
アルコ−lレポリオキシエチレンエーテル、アルギルフ
ェノールポリオキシエチレンエーテル、多価アルコール
脂肪酸エステル、脂肪酸Oエタノールアマイドなどが用
いられ、両性系界面活性剤としては、アルキルベタイン
カ使用す,l−L 、・寸だ1, 2, 3モノアミン
、シアミンナトのアミン化合物、高級アルキルアミノ酸
などが用いられる。
つぎに本発明の実施例について説明する実施例1 次表の性状の供試石炭を粗粉砕機で9メツシユふるい上
が3%になるように粗粉砕し、乾1.%させた後、乾式
ボールミル ボールミル した。得られた粉砕炭は重力式気流分級器にて400μ
以上、400〜200μ、200〜7771,77//
以下の4区分に分級した。400μ以」二、200〜7
7Itの粉砕物はボールミル導入[コに循1°Jし、4
00〜200μ、77ノノ以下の粉砕物は二軸竪型ニー
クーに導入した。粉砕物の循環比は約45重量%であっ
た。また400〜200μと77μ以下の扮QJ,b物
の割合は400〜200μが約50重量%であった。こ
のようにして得られた粉砕物の粒度分布を第5図に示し
た。この粉砕物に水とノニオン系スラリー分散剤を添加
し混合してスラリーを調製した。スラリー分散剤は純分
で290g/H1水10/(g/Hを添加し、固形分7
2%、スラリー分散剤対石炭1%のスラリーを得た。こ
のスラリーの粘度をB型粘度計(東京計器製)を用いて
測定したところ950Cp(25°C)であった。
実施例2 実施例1で用いた性状の供試石炭を粗粉砕機で9メツシ
ユふるい上が3%になるように粗粉6やし、乾燥させた
後、乾式ボールミルに導入し巖扮h’+LLだ。乾式ボ
ールミル にて粉砕した。得られた粉砕炭は、重カ式気流分’Ji
 abにて200μ以上、2oo〜77111771)
以下の3区分に分級した。200〜77μの扮1伜物は
ボールミル の粉砕物は二釉堅型ニーグーに導入した。粉砕物の循環
比は約25重は%であった。才〆こ200 /l IJ
、上と77μ以下の粉砕物の割合は、2007zlフ、
北が約50重量%であった。このようにして得られた粉
砕物の粒度分布は第5図に示した。この扮(IJIL物
に水とノニオン系スラリー分散剤を添加しl昆6してス
ラリーを調製した。スラリー分散剤は純分で290g/
H、水1.0kq/Hを添加し、固形分72%、スラリ
ー分散剤対石炭1%のスラリーを得た。このスラリーの
粘度をB型粘度計(東京計器製)を用いて測定したとこ
ろ9000p(25°C)であった
【図面の簡単な説明】
第1図は粉砕炭表面積とスラリー分散剤添加率との関係
を示すグラフ、第2図は湿式粉砕、分級循環しない乾式
粉砕、分級循環した乾式粉砕の各粒度分布を示すロージ
ン・ラムラー線図、第3図は本発明の炭素含有組成物の
水スラリーの製造方法の一例を示す工程説明図、第4図
は曲の例を示す工程説明図、第5図は実施例における水
スラリーの粒度分布を示すロージン・ラムラー線図であ
る。 l・・・粗粉砕機、2・・・乾式粉砕機、3、4、5・
・・分級器、6・・捕集j:#s7・・・混合器、8・
・・熱風発生・凋 咎…1面ルー〃)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 炭素含有組成物を乾式粉砕機により粉砕した後、粉
    砕物を分級器によ93区分以上に分級し、奇数区分に分
    級する場合は、偶数番目の領域の粉砕物を前記粉砕機入
    口に戻して再び粉砕し、奇数番目の領域の粉砕物を混合
    器に導入し水、捷たけ水とスラリー分散剤を加えて混合
    し、壕だ偶数区分に分級する場合は、奇数番目の領域の
    扮イ1や物を前記粉砕機入口に戻1〜て再び粉砕し、偶
    数番Hの領域の粉砕物を混合器に導入し水、寸たけ水と
    スラリー分散剤を加えて混合することを特徴とする炭素
    含有組成物の水スラリーの製造方法。
JP16729083A 1983-09-09 1983-09-09 炭素含有組成物の水スラリ−の製造方法 Granted JPS6058493A (ja)

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