JPS61133293A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、石炭などの炭素含有組成物を湿式粉砕し、得
られたスラリーを脱灰処理した後、高濃度スラリーを製
造する方法に関するものである。

従来の技術 従来、石炭の高濃度スラリーを製造するに際し、石炭中
の灰分除去のために、浮選法による脱灰処理が提案され
ている。また石炭を粉砕した際、粉砕炭中の粗粒石炭を
分離するため、粉砕機出口に分級機を設ける方式が提案
されている。

発明が解決しようとする問題点 石炭中の灰分の除去はきわめて困・雌な技術であり、Ｆ
！選法による脱灰においても脱灰効率の低いものであっ
た。石炭中に灰分が含まれていると、高、・農度スラリ
ーを製造する場合、灰中の溶解成分が溶出し、高濃度ス
ラリーの製造性を妨害するとともに、発熱量の低下、燃
焼灰の生成など高濃度スラリーの品質を低めるため、石
炭中の灰分を除去することが望まれていた。また上記の
粉砕機出口に分級機を設ける方式では、５０重凌％前後
の高濃度で分級するので分級が固唾であり、その上、分
級機を必要とする分だけコスト高になるなどの問題点が
あった。

問題点を解決するだめの手段および作用本発明者らは、
石炭の高濃度スラリーの品質を高めるべく、高濃度スラ
リーの製造方法について鋭意研究を重ねだ結果、石炭の
脱灰に際し５〜３０重量％に調整されたスラリーと、起
泡剤または起泡剤と捕収剤を脱灰機に導入し、同時に空
気を混入させて微粒脱灰石炭ヌラＩＪ　＋、粗粒脱灰石
炭スラリーおよび灰分に分離・分級することにより、脱
灰率、石炭回収率および分級性能を向上させ、灰分中の
イグニションロス成分を低下させることを知見した。

すなわち本発明者らは、浮選法によって石炭を脱灰する
場合、スラリー中に攪拌羽根によって巻きこまれた微小
な気泡に石炭粒子が付着して、フコヌとして液面上に分
離される時、粒径の大きな粗粒石炭は気泡に付着せずに
沈降し、灰分に混入してテールとして排出されることに
着目し、テール中に粗粒石炭が混入しないように分級用
網を通過させるなどの手段を講じ粗粒脱灰石炭として取
り出すことによって、より温和な状態で浮選でき、脱灰
率が向上し、分離した粗粒脱灰石炭を粉砕機に循環する
場合は石炭性の回収率も向上させることができ、さらに
脱灰操作を低濃度で実施することにより分級性能が向上
し、灰分中のイグニションロス分が低下することを知見
した。なお従来は、石炭回収率を高めるため、気泡量を
多くし上昇流を激しくしていたため、石炭から分離した
灰分粒子の巻きこみが多く脱灰率を低めていた。

本発明は、上記の知見に基づいてなされたもので、原料
石炭を湿式粉砕機で低濃度勢砕してスラリーを製造し、
脱灰に適した濃度に調整した後、起泡剤まだは起泡剤と
捕収剤とともに脱灰機に導入し、撹拌羽根によって巻き
こまれた微小な気泡によって微粒脱灰石炭をフロスとし
て回収するとともに、粗粒脱灰石炭を分離して取り出し
、灰分はテールとして水とともに抜き出し、脱灰機から
得られた脱灰石炭を濃縮機によって脱水した後、混合器
によって水または水と添加剤とともに混合することによ
って、４８メツシュ以上が１重量％以下、スラリー濃度
６０重量％以上の脱灰高濃度スラリーの製造を可能なら
しめるものである。

脱灰の高濃度化への効果としては、スラリーのｐＨが酸
性から中性になり添加剤の効果を最大限に発揮できるよ
うになること、スラリーのセンター電位が低下し石炭粒
子間の反撥力が増加することが挙げられる。これらは全
て、スラリー中の石炭粒子の分散を促進し低粘度化でき
る。第２図に脱灰効果について脱灰前後のスラリー濃度
とスラリー粘度の関係を示す。第２図より明らかなよう
に、灰分３０重量％の原炭スラリーと、灰分１２重量％
の脱灰石炭スラリーを比較すると、粘度１０ポイズにお
けるスラリー濃度を１．５％向上させることができる。

本−発明の高濃度スラリーの製造方法は、第１図におけ
る番号を用いて説明すれば、原料石炭を水とともに湿式
粉砕１ｓ１に供給して６０重量％以下の低濃度で粉砕し
、得られたスラリーを５〜３０重量％の濃度にスラリー
調整した後、起泡剤または起泡剤と捕収剤とともに浮選
脱灰機３に導入すると同時に、空気またはガスを混入さ
せて微粒脱灰石炭スラリー、粗粒脱灰石炭スラリーおよ
び灰分に分離・分級し、鍜粒脱灰石、宍スラリーを濃縮
機６に導入して脱水した後、得られた濃縮微粒石炭を水
または水と添加剤とともに混合器７に導入し、４８メツ
シュ以上１重朧％以下、スラリー濃度６０重量％以上と
なるように混合することを特徴としている。

以下、本発明を第１図に基づいて詳細に説明する。原料
石炭と水を湿式ロッドミル、湿式ボールミル ると同時にスラリー化する。この時、スラリー濃度は６
０重量・％以下の低濃度で粉砕する。得られたスラリー
は調整槽２に導入し、水を加えてスラリー濃度５〜５０
重量％、好ましくは１０〜３０重量％に調整する。つい
で調整したスラリーに起泡剤、まだは起泡剤と捕収剤を
添加し、浮選機などの脱灰機３に導入し、攪拌羽根４な
どにより微小な気泡を発生させ、石炭分を選択的に気泡
に付着させて浮上分離し、フロスとして微粒脱灰石炭を
得る。気泡に付着しきれなかった粗粒石炭は、灰分とと
もに脱灰機３の下部に降下するが、脱灰機３内の下部に
設けだ網５により灰分と分離し、粗粒脱灰石炭として分
級・分離される。分離した粗粒脱灰石炭は、湿式粉砕機
１の入口に循環し、灰分はテールとして脱灰機３下部よ
り除去される。

前記網５の網目は１０〜２００メツシユ、好ましくは１
６〜１００メツシユとする。脱灰機３のフロスは、ベル
トフィルター 機６により、水分４０重量％以下、好ましくは水分３０
〜１５重量％に濃縮する。濃縮脱水された脱灰石炭は、
攪拌槽、ニーダ−などの混合器７に導入され、同時に水
、または水と添加剤（分散剤）を導入し混合攪拌し、４
８メツシュ以上１重量％以下、２００メツシユ以下、３
０〜９０重量％、スラリー濃度６０重量％以上の脱灰石
炭の高濃度スラリーを製造する。濃縮機６からの水は調
整槽２に供給され、スラリー調整用の水として再使用さ
れる。

なお濃縮機６に離水剤を添加する場合があり、　　′ま
だ捕収剤を調整槽２にも添加する場合がある。

また脱灰機３として、浮選機の代９に重力式分級機を（
受用することも可能である。

捕収剤は対石炭当り０．０１〜１．０重竜％、好ましく
は０．０５〜０．５重量％、起泡剤は対石炭当り０．０
０５〜０．５重量％、好ましくは０．０１〜０．　１重
１％、添加剤（分散剤）は対石炭当り０．１〜３重量％
、好ましくは０．　１〜１．０重量％添加する。

本発明において用いられる添加剤としては、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
油硫□酸エヌテル塩、高級アルコール硫酸エステル塩、
非イオンエーテＩし硫酸エステル塩、オレフィン硫酸エ
ステル塩、アルキルアリルスρホン酸塩、二塩基酸エス
テル、Ｘ　ＩＶホン酸塩、ジアルキｌレスルホこはく酸
塩、アシ！レサルコシネート、アルキルベンゼンスルホ
ン酸塩、アルキル レンアルキル（アルキルフェノ− ル塩、アルキルリン酸エステル塩、ジアルキルス！レホ
コハク酸エステル塩、ア２リル酸モジくハ／および無水
マレイン酸共重合体、多環式芳香族スルホン化物もしく
はホリ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
シアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェ
ノ−！レエーテル、オキ−ジエチレン・オキシプロピレ
ングロックポリマー、ポリオキシエチレンアルキ！レア
ミン、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン
ソｌレビタン脂肪酸エステル、ア〜キルトリメチルアン
モニウムクロライド、アｐキルジメチルベンジルアンモ
ニウムクロライド 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−ｔｖホリオキシエチレンエーテル、アル
キルフェノールポリオキシエチレンエーテル の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、アルキルベタインなどが使用サレ、また１
，２．３モノアミン、−ジアミンナトのアミン化合物、
高級アルキルアミノ いられる。

また捕収剤としては、灯油、軽油、Ａ重油、Ｂ重油、Ｃ
重油、ザンセート、１指彷酸、１級アミンなどが用いら
れ、起泡剤としては、パインオイル、クレゾー／Ｉ／項
、Ｃ６〜Ｃ８のアルコール、その池界面活性剤などが用
いられる。

実施例 つぎに本発明の実施例について説明する。

実施例 次表の性状の供試炭を、湿式ボーフレミルで粒径が４８
メツシユ以上０．３重量％、２００メツシュ以下８０重
量％になるように水を供給しながら粉砕した。この時、
スラリー濃度が５０重量％となるように調整した。供試
炭の供給速度は１２＃／Ｅ（であった。得られたスラリ
ーに水４０．３　ｋｇ／Ｈを供給し、スラリー濃度１５
重量％に調整した。得られたスラリーを７３．３　ｋｑ
／Ｈで浮選機に供給した。この時、１市収剤としてＡ重
油を１０　ｆ／Ｈ１起泡剤としてパインオイルを５．４
ｆ／Ｈ添加した。浮選機のフロスとして、スラリー濃度
３０重量％で灰分６重量％の脱灰石炭が３８．３　ｋｇ
得られた。また粗粒脱灰石炭として、スラリー濃度１５
重量％で８．５　ｋｇ得られた。得られた微粒脱灰石炭
スラリーを、スラリー濃度８０重量％まで減圧濾過器に
よって濃縮し攪拌槽に導入した。脱灰石炭を１２．５　
ｋｇ／Ｈで水１．８ｋｔｊ／　Ｈとともに供給し混合攪
拌した。なおノニオン系分散剤を７０ｙ／Ｈで添加した
。その結果、得られたスラリーはスラリー濃度７０重量
％、灰分６重量％（乾炭基準）の高濃度スラリーが１４
．３に９得られた。この時、スラリーの粘度は７５０　
Ｃｐ（２０’Ｃ）であった。なお浮選機の網目は３２メ
ツシユであった。

（以下余白） 発明の詳細 な説明したように、本発明は、（ａ）低濃度スラリーを
得るだめの湿式粉砕工程、（至）脱灰分級工程、（Ｃ）
濃縮工程、（ｄ）混合工程からなり、仁）の工程より、
低濃度（低粘度）下において湿式粉砕することにより、
粉砕動力を低減することができ、（′ｂ）の工程よシ、
微粒脱灰石炭スラリー、粗粒脱灰石炭スラリー、灰分に
分級・分離することができ、しかも分級機能を脱灰殴に
持たせているので、低濃度でかつ低コストで分級でき、
灰分と同伴して排出される粗粒石炭を灰分と分級除去そ
きるので、石炭回収率が向上し、脱灰にょシ石炭中の不
純物が除去されスラリーを高濃度化できるなどの優れた
効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高濃度スラリーの製造方法の一例を示
す工程説明図、第２図は原炭スラリーと脱灰処理石炭ス
ラリーのスラリー濃度と粘度の関係を比較して示すグラ
フである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　原料石炭を水とともに湿式粉砕機に供給して６０重
   量％以下の低濃度で粉砕し、得られたスラリーを５〜３
   ０重量％の濃度にスラリー調整した後、起泡剤または起
   泡剤と捕収剤とともに浮選脱灰機に導入すると同時に、
   空気またはガスを混入させて微粒脱灰石炭スラリー、粗
   粒脱灰石炭スラリーおよび灰分に分離・分級し、微粒脱
   灰石炭スラリーを濃縮機に導入して脱水した後、得られ
   た濃縮微粒石炭を水または水と添加剤とともに混合器に
   導入し、４８メッシュ以上１重量％以下、スラリー濃度
   ６０重量％以上となるように混合することを特徴とする
   高濃度スラリーの製造方法。 ２　原料石炭を水とともに湿式粉砕機に供給して６０重
   量％以下の低濃度で粉砕し、得られたスラリーを５〜３
   ０重量％の濃度にスラリー調整した後、起泡剤または起
   泡剤と捕収剤とともに浮選脱灰機に導入すると同時に、
   空気またはガスを混入させて微粒脱灰石炭スラリー、粗
   粒脱灰石炭スラリーおよび灰分に分離・分級し、微粒脱
   灰石炭スラリーを濃縮機に導入して脱水した後、得られ
   た濃縮微粒石炭を水または水と添加剤とともに混合器に
   導入し、４８メッシュ以上１重量％以下、スラリー濃度
   ６０重量％以上となるように混合し、一方、前記粗粒脱
   灰石炭スラリーを湿式粉砕機入口に循環することを特徴
   とする高濃度スラリーの製造方法。 ３　浮選脱灰機内の中間部に分級用の網を設け、中間部
   から粗粒脱灰石炭スラリーを取り出す特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の高濃度スラリーの製造方法。