JPS61166888A - 脱灰炭−水スラリの製造方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は脱灰炭−水スラリの製造方法に係り。

特に灰分含有率が低く、高石炭濃度でも流動性の良い脱
灰炭−水スラリの製造方法に関するものである。

〔発明の背景〕

近年、石炭の利用拡大にともない、固体燃料である石炭
のハンドリング性を向上し、さらに石炭中に多く含まれ
ている灰分を除去する技、術の開発が進められている。

石炭のハンドリング性を向上する方法の一つにスラリ化
技術があり１石炭スラリの中でも石炭と水のスラリが製
造コストの点などから最も適している。しかし１石炭−
水スラリの場合、スラリ中の水分はボイラなどの燃焼時
にエネルギー損失となるため極力少なくする必要がある
。

一方、石炭の脱灰技術としては浮遊選鉱法１重液選鉱法
など、石炭中の炭分と灰分の表面の性質の違いや、比重
の差を利用する方法が主である。

これらの脱灰方法は、石炭粒子を細かく粉砕した方が炭
分と灰分の分離の点で好ましく、高い脱灰率を得ること
ができる。

しかし、石炭の粒度を細かくするには多くの粉砕動力を
要すること、また石炭の高濃度スラリ化において１石炭
の粒度を細かくするとスラリ粘度が高くなり、流体とし
取扱えろ粘度（約１０００〜２０００ｅｐ）での水分量
が多くなり、燃焼時のエネルギー損失となる。

石炭の粒度の粗い状態でも高説灰率を得る脱灰方法とし
て、アルカリ溶出法などの化学的脱灰方法が知られてい
るが、薬剤のコストの点で問題がある。そのため１粒度
の粗い状態でも高い脱灰率で、かつ高石炭濃度のスラリ
を低コストで製造できる技術の開発が望まれている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前述した従来技術の欠点を解消し、灰
分含有率が低く、高石炭濃度の脱灰炭−水スラリの製造
方法を提供するにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため１本発明は１石炭を湿式リング
ローラミルを用いて湿式粉砕し、次に脱灰処理ならびに
脱水処理してのち、再び湿式粉砕することを特徴とする
ものである。

〔発明の実施例〕

次に本発明の実施例について、第１図ないし第８図を用
いて説明する。

第１図はこの実施例に係る脱灰炭−水スラリの製造工程
を説明するためのフローチャートである。

同図において、バンカ１内の石炭Ａはフィーダ２を経て
湿式リングローラミル３の頂部より給炭管４より投入さ
れる。また、水Ｂはタンク１９より給炭管４を通って湿
式リングローラミル３内に供給される。この湿式リング
ローラミル３により湿式粉砕された石炭−水スラリは、
スラリポンプ２２により分配１１１７で分配され、一部
は湿式リングローラミル３内に戻される。残りのスラリ
はミル上部に設置した粗粒分側１８に送られ、粗粒は分
離されそれの自重で湿式リングローラミル３内に循環さ
れる。粗粒分離器１８を通過したスラリはタンク５に一
時的に貯蔵さり、ポンプ６により管路７を経て脱灰装置
１８に供給される、石炭中の灰分が分離される。

分離された灰分を多く含むスラリは、管路１１より脱灰
装置８外に排出される、一方、脱灰により灰分含有率が
低くなった脱灰炭−水スラリは。

ポンプ２３により脱水装ＷｔＯに送られ脱水される。所
定の水分まで脱水された脱灰炭−水スラリは供給管１２
を経てミル１３に送られる。この時。

供給管１４よりＰＩ−ｆｌ１ｍ＃ｃならびに界面活性剤
　　　　□Ｄなどの添加剤がそれぞれのタンク２０．２
１から、また水Ｂがタンク１９により供給管１５を経て
ミル１３内に供給され、所定の粒度で所定の濃度になる
まで粉砕され、しかるのちサンプ１６に貯えられる。

この実施例で用いる湿式リングローラミル３として代表
的な湿式竪弐ボールレースミルの構造を第２図に示す。

このミルの粉砕部は、粉砕テーブル２５．加圧装置２６
により押圧力が加えられた上部固定輪（上部リング）２
７、駆動装置２８により回転する前記粉砕テーブル２５
の端に設置された下部転輪（下部リング）２９．上部リ
ング２７と下部リング２９との間に配置され下部リング
２９の回転とともに転動する複数個の粉砕ボール３０か
ら構成されている。

前述のように石炭Ａと水Ｂが給炭管４よりミル本体２４
内に供給され、これらは粉砕テーブル２５の回転によっ
て生じる遠心力により粉砕ボール配置部に移動され、粉
砕ボール３０と下部リング２９との間で圧縮粉砕される
。粉砕された石炭は下部リング２５の周端とミル本体２
１との空間部３５を通り、粉砕テーブル２５と一体回転
する混合槽３２を通る間に混合され、スラリ堰３１に流
れ込んだのち排出口３４から石炭−水スラリＥとして取
出される。

石炭中の灰分を浮遊選鉱法などの物理的脱灰法で除去す
るためには、炭分粒子と灰分粒子とが単体分離した状態
にあることが必要である。第１図に示した湿式リングロ
ーラミル３において、供給された石炭Ａは石炭濃度１０
〜７０重量％、好ましくは３０〜６０重量％の範囲で粉
砕される。

この湿式リングローラミル３ならびに従来の湿式ボール
ミル（衝撃型粉砕機）を用いて、湿式石炭を粉砕した際
の灰分賦与状態を第３図に示す。

この粉砕試験には灰分含有率１６．０％の石炭を用い、
２００メツシュ通過量が６０％になるまで粉砕した。こ
の第３図において、斜線印の棒グラフは湿式リングロー
ラミルを用いて粉砕したもの。

点々印の棒グラフは従来の湿式ボールミルを用いて粉砕
したものを示している。

この図から明らかなように、湿式リング口−ラミルで粉
砕した場合は、従来の湿式ボールミルの場合に比較して
、２００メツシュ通過量６０％という粗い粒度でも微細
な粒径範囲に灰分が偏在していることが分かる。これは
湿式リングローラミルの粉砕機構が摩擦型であるため、
第４図に示すように石炭粒子の結晶構造の異なるところ
で灰分が単体分離され、灰分のみ選択的に粉砕されるた
めだと考えられる 第４図は石炭の粉砕状態を説明するための説明図で、同
図の（ａ）は湿式リングローラミルを用いて粉砕する場
合、同図（ｂ）は湿式ボールミルを用いて粉砕する場合
をそれぞれ示している。これらの図において図面に向っ
て左側が粉砕前、右側が粉砕後の状態を示したもので、
白い部分が炭分、黒い部分が灰分である。この図からも
明らかなように、粉砕が衝撃型であるボールミルを用い
たものに比較して摩擦型の粉砕ができるリングローラミ
ルの方が、灰分の単体分離が多い。

湿式リングローラミルを用いて、灰分含有率が１６．０
％の石炭を２００メツシュ通過量が６０％になるまで粉
砕し、それの脱灰前と脱灰後の粒度分布を第５図に示す
０図中において丸印の曲線は脱灰前の分布曲線、三角印
の曲線は脱灰後の分布曲線である。　　　　　゛ この図において脱灰後に２０μｍ以下の微細粒子“が減
少しているのは、脱灰により微細な粒径範囲に偏在する
灰分が除去されたためだと考えら九る。

高石炭濃度の石炭−水スラリを製造ためには。

石炭粒子の２００メツシュ通過量が約７０〜８０％でか
つ幅広い粒度分布をもたせることが重要とされている。

第５図に示した粒度分布を有する脱灰後のスラリを所定
の条件でかきまぜるだけでは。

脱灰後に粉砕を行なわないので１粒度調整が不完全であ
り脱灰炭−水スラリを高濃度で製造することはできない
。

すなわち、灰分含有率が低く石炭濃度の高い脱灰炭−水
スラリを製造するためには、第１＠のフローチャートに
おいて、ミル１３で粉砕して微細粒子を増加させること
が必要である。ミル１３としては、湿式チューブミルを
用い、石炭濃度が約５０〜８０重量％になろように粉砕
することが望ましいが、湿式リングローラミルを用いれ
ば、より低コストで高濃度の脱灰炭−水スラリが製造で
きる。

以下、具体的な実施例について説明する。

実施例１ 予め７メツシユ以下に粗粉砕したＡ炭（灰分含有率が１
６ｏＯ％、ＨＧＩが６１）を湿式リングローラミルに供
給し１石炭濃度４０重量％。

２００メツシュ通過量６０％まで粉砕した。これの粒度
分布曲線を第６図の丸印の曲線で示す。同図の三角印の
曲線は、湿式ボールミルを用いて同じ条件で粉砕した場
合の粒度分布曲線である。この両回線の比較から明らか
なように、本発明に係る湿式リングローラミルを使用す
れば、同じように２００メツシュ通過量６０％のもので
も、１０μｍ以下の微細粒子が３０％程度増加しており
。

幅広い粒度分布が得られることが分かる。これは前記の
ように、湿式リングローラミルの粉砕機構が摩擦型であ
るため、微粒子が生成しやすいことと、結晶構造の異な
るところで灰分が単体分離され、炭分のみが選択的に粉
砕されるためであると考えられる。

前記のようにして湿式リングロールミルで粉砕した石炭
スラリを起泡剤、捕集剤、ＰＨ調整剤および水とともに
脱灰装置に供給して脱灰を行ない。

その脱灰率と炭分回収率との関係を第７図に示す。

この図において丸印の曲線がこの実施例のもので。

三角印の曲線が従来法のものである。

この図から明らかなように、従来法では炭分回収率９５
％のときに脱灰率が５０．３％であったもが１本発明法
により脱灰率が６９．２％まで増加した。脱灰した石炭
−水スラリを水分が２５％以下になるまで脱水した後、
２室分離型湿式チューブミルにより石炭濃度７５．０重
量％で高濃度粉砕した。このようにして得た高濃度の脱
灰炭−水スラリの性状を従来のものと比較して第８図に
示す。

この図は石炭濃度とスラリ粘度との関係を示す図で、同
図において丸印の曲線は本発明の実施例によって得られ
たもの、三角印の曲線は従来のものの特性曲線である。

この図から明らかなように。

本発明の方法によりスラリ粘度１０００ｃ　ｐでの石炭
濃度が約３重量％増加した。

実施例２ 石炭（灰分含有率が１４．５％、ＨＧＩが３７）につい
て前記実施例１と同様にして、スラリ粘度１０００ｅｐ
の脱灰炭−水スラリを製造した。この石炭はＨＧＩが３
７と容易に粉砕されない石炭であり、従来法ではスラリ
中の含有率がｌ００３％１石炭濃度が６１．３重量％で
あったものが、本発明の方法により灰分含有率が５．７
％１石炭濃度が７０．３重量％となった。

実施例３ Ｃ炭（灰分含有率が１９．２％、ＨＧＩが４８）につい
て実施例１と同様にして、スラリ粘度１０００ｃｐの脱
灰炭−水スラリを製造したところ、従来法では灰分含有
率９．４％、石炭濃度６３．５重量％であったのに対し
、本発明法では灰分含有率６．３％１石炭濃度７１．５
重量％であった。

実施例４ 第１図におけろミル１３として湿式リングローラミルを
用いる以外は実施例１と同様の方法で脱灰炭−水スラリ
を製造した。このスラリと従来法によって得られたスラ
リの粉砕時の石炭濃度（１）、石炭に対する界面活性剤
量（■）１石炭に対するＰＨ調整剤量（１［１）　、ス
ラリ粘度１０００ｃ　ｐ時の石炭濃度（■）、スラリの
安定性（Ｖ）ならびに粉砕動力原単位（Ｖｌ）を次の表
に示す。

表 この表から明らかなように、従来の湿式チューブミル粉
砕と同等以上の性状の石炭−水スラリを約２／３の消費
動力で製造することができる。

〔発明の効果〕

本発明は前述のような構成になっているから灰分含有率
が特に低く、流動性に優れ、かつ石炭濃度の高い脱灰炭
−水スラリを製造することができ前記実施例では粉砕ボ
ールを用いた湿式リングローラミルについて説明したが
、本発明はこれに限定されるものではなく、粉砕ロール
を用いるものも本発明に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造工程を説明するためのフローチャ
ート、第２図はその製造工程で用いられる湿式リングロ
ーラミルの一部断面図、第３図、第５図、第６図、第７
図ならびに第８図は各特性図、第４図は粉砕状態を示す
説明図である。 ３・・・・・・湿式・リングローラミル、８・・・・・
・脱灰’ａｉｔ。 １０・・・・・・脱水装置、１３・・・・・・ミル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 石炭を湿式リングローラミルを用いて湿式粉砕し、次に
   脱灰処理ならびに脱水したのちに再び湿式粉砕すること
   を特徴とする脱灰炭−水スラリの製造方法。