JPS6157688A - 石炭−水スラリの製造法 - Google Patents
石炭−水スラリの製造法Info
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- JPS6157688A JPS6157688A JP17940684A JP17940684A JPS6157688A JP S6157688 A JPS6157688 A JP S6157688A JP 17940684 A JP17940684 A JP 17940684A JP 17940684 A JP17940684 A JP 17940684A JP S6157688 A JPS6157688 A JP S6157688A
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- Japan
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- deashing
- slurry
- particles
- coarse
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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。
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、石炭と水との混合物からなる石炭−水スラリ
の製造法に関するものである。
の製造法に関するものである。
最近、火力発電所を中心に、石油に代わり石炭の利用が
活発になっている。固体燃料である石炭はハンドリング
が困難であり、@送置が燃料価格に及ぼす影響が大きい
、そこで石炭をスラリ化し、流体として取り扱えるよう
にする技術のrJFJRが行なわれている。
活発になっている。固体燃料である石炭はハンドリング
が困難であり、@送置が燃料価格に及ぼす影響が大きい
、そこで石炭をスラリ化し、流体として取り扱えるよう
にする技術のrJFJRが行なわれている。
石炭のスラリ化の一つにCOM (Coal and
011M1xture)がある、しかし、COMの場合
、石炭と重油の重量比が約1対1であり、完全な脱石油
燃料とはいえず1価格の点でもメリットが少ない。
011M1xture)がある、しかし、COMの場合
、石炭と重油の重量比が約1対1であり、完全な脱石油
燃料とはいえず1価格の点でもメリットが少ない。
また石炭とメタノールとの混合物であるメタコールも価
格が高く、実用段階に至っていない。
格が高く、実用段階に至っていない。
これに対して石炭と水との混合物であるCWM(Coa
l and l1ater Mixture)は価格の
点でも十分実用的であり、!&近注目をあびている。こ
のCWM・を製造するためには、脱灰処理と石炭−水ス
ラリ化(以下、CWM化と称す)が必要である。
l and l1ater Mixture)は価格の
点でも十分実用的であり、!&近注目をあびている。こ
のCWM・を製造するためには、脱灰処理と石炭−水ス
ラリ化(以下、CWM化と称す)が必要である。
前記脱灰JJ!3E理は、石炭を粉砕して灰分を単離さ
せたのち、炭分と灰分を分離する処理である。この炭分
と灰分を分離する方法には、大別して物理的方法と化学
的方法とがあり、物理的方法には比重差を利用した重液
分離方法、磁場を利用したHGMS法ならびに界面特性
を利用した水中造粒法、浮遊選鉱法、気泡浮上法、準凝
集法などがある。一方、化学的方法には硫酸鉄抽出法、
ハイドロサーマル法、低温塩素化法などがある。
せたのち、炭分と灰分を分離する処理である。この炭分
と灰分を分離する方法には、大別して物理的方法と化学
的方法とがあり、物理的方法には比重差を利用した重液
分離方法、磁場を利用したHGMS法ならびに界面特性
を利用した水中造粒法、浮遊選鉱法、気泡浮上法、準凝
集法などがある。一方、化学的方法には硫酸鉄抽出法、
ハイドロサーマル法、低温塩素化法などがある。
前記重液分離法はコストが高く、また水中造粒法も多量
の油を必要とするためコスト高になる。
の油を必要とするためコスト高になる。
一方、HGMS@は磁力により磁性を有するパイライト
などの灰分しか除去できず、また化学的方法はいずれも
プロセスが複雑であり、実用的でない。 従って、コス
トが低く、効率が高い脱灰処理として、炭分と灰分の表
面濡れ性の差、すなわち石炭中の炭分の親油性と灰分の
親水性を利用した浮遊選鉱法、気泡浮上法あるいは準凝
集法が良いとされている。
などの灰分しか除去できず、また化学的方法はいずれも
プロセスが複雑であり、実用的でない。 従って、コス
トが低く、効率が高い脱灰処理として、炭分と灰分の表
面濡れ性の差、すなわち石炭中の炭分の親油性と灰分の
親水性を利用した浮遊選鉱法、気泡浮上法あるいは準凝
集法が良いとされている。
前記浮遊選鉱法は、粉砕炭と水と調製剤を混合してスラ
リにしたのち、これに油などの捕集剤を入れて液中に分
散させる。液中では親油性の炭分がこの捕集剤に付着し
、灰分は親水性なので水中番こ残存する。従ってスラリ
中に気泡を供給すると。
リにしたのち、これに油などの捕集剤を入れて液中に分
散させる。液中では親油性の炭分がこの捕集剤に付着し
、灰分は親水性なので水中番こ残存する。従ってスラリ
中に気泡を供給すると。
捕集剤に付着した炭分が気泡により浮上し、灰分から分
離回収する方法である。
離回収する方法である。
気泡浮上法は、粉砕炭−水スラリ中に油ガスを含む気泡
を供給することにより炭分を回収する方法で、油ガスは
水スラリ中で凝縮して気泡と水との界面に油膜として固
定される。そしてスラリ中の炭分は親油性なのでこの油
膜に付着し、気泡とともに浮上して灰分から分離回収さ
れ。
を供給することにより炭分を回収する方法で、油ガスは
水スラリ中で凝縮して気泡と水との界面に油膜として固
定される。そしてスラリ中の炭分は親油性なのでこの油
膜に付着し、気泡とともに浮上して灰分から分離回収さ
れ。
準凝集法は、粉砕炭−水スラリ中に油類を添加し、これ
を攪拌することにより炭分のみをinさせたのち、凝集
塊を浮上分離あるいは分級して灰分と分離する方法であ
る。
を攪拌することにより炭分のみをinさせたのち、凝集
塊を浮上分離あるいは分級して灰分と分離する方法であ
る。
一方、CWM化の原理は、石炭を粉砕して粗粒子と微粒
子が共存する広範囲の粒度分布を有する石炭粉をつくり
、これを水と混ぜてスラリとするものである。なお、石
炭表面は疎水性なので界面活性剤を添加して親水性にし
て1石炭粒子を水中に分散させている。CWMの製造順
序としては。
子が共存する広範囲の粒度分布を有する石炭粉をつくり
、これを水と混ぜてスラリとするものである。なお、石
炭表面は疎水性なので界面活性剤を添加して親水性にし
て1石炭粒子を水中に分散させている。CWMの製造順
序としては。
石炭と水と界面活性剤とを先に混合して、これをミルに
より湿式粉砕していく過程で石炭粒子の粒径調整する方
法がとられる。
より湿式粉砕していく過程で石炭粒子の粒径調整する方
法がとられる。
以上述たように、脱灰処理とCWM化とは相反する性質
を利用している。すな力ち、脱灰処理は石炭中の炭分が
疎水性であることを利用したちのであり、一方、CWM
化は界面活性剤などにより疎水性である石炭表面を親水
性にするプロセスである。
を利用している。すな力ち、脱灰処理は石炭中の炭分が
疎水性であることを利用したちのであり、一方、CWM
化は界面活性剤などにより疎水性である石炭表面を親水
性にするプロセスである。
また、石炭を微粉砕するほど石炭中の多くの灰分が単離
するので、脱灰の点がらは石炭を微粉砕する方が望まし
い、こ5れに対してCWM化は反対に粗粒子と微粒子と
が混在する広範囲の粒度分布が好適であり、この点に関
しても脱灰処理とCWM化とは必要条件が相反する。
するので、脱灰の点がらは石炭を微粉砕する方が望まし
い、こ5れに対してCWM化は反対に粗粒子と微粒子と
が混在する広範囲の粒度分布が好適であり、この点に関
しても脱灰処理とCWM化とは必要条件が相反する。
このような背景において、CWMを造る順序として脱灰
処理後にCWM化するプロセスと、0wM化したのちに
脱灰処理するプロセスとが考えられる。しかし、CWM
化したのちに脱灰処理するプロセスでは、−五高濃度化
したCWMに水を加えて希釈したのち再度濃縮する必要
がある。これは低濃度のスラリしが脱灰できないためで
あり。
処理後にCWM化するプロセスと、0wM化したのちに
脱灰処理するプロセスとが考えられる。しかし、CWM
化したのちに脱灰処理するプロセスでは、−五高濃度化
したCWMに水を加えて希釈したのち再度濃縮する必要
がある。これは低濃度のスラリしが脱灰できないためで
あり。
プロセスとして不合理な面が多い、従って予め低濃度ス
ラリを製造し、これを脱灰したのちCW M化する方が
有利である。
ラリを製造し、これを脱灰したのちCW M化する方が
有利である。
しかし、この方法でも問題がない訳ではない。
すなわち、脱灰したのちの良質炭スラリは約20重量%
の石炭濃度なので、これを高′a度CWM化するには濃
縮工程が必要でコスト高になる。また現状の脱灰技術で
は例えば灰分15′石の原炭を脱灰して得た良質炭は灰
分7.5%程度で、脱灰率は約50%と低い、また脱灰
で炭分を回収するために必要な油などの捕集剤でコスト
高になる。
の石炭濃度なので、これを高′a度CWM化するには濃
縮工程が必要でコスト高になる。また現状の脱灰技術で
は例えば灰分15′石の原炭を脱灰して得た良質炭は灰
分7.5%程度で、脱灰率は約50%と低い、また脱灰
で炭分を回収するために必要な油などの捕集剤でコスト
高になる。
(R明の目的〕
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、
スラリの濃縮工程が不要で、脱灰効率が高い石炭−水ス
ラリの製造法を提供するにある。
スラリの濃縮工程が不要で、脱灰効率が高い石炭−水ス
ラリの製造法を提供するにある。
この目的を達成するため、本発明は1石炭を粉砕する粉
砕工程と、粉砕した石炭を粗粒炭と微粒炭とに分別する
分級工程と、分別された粗粒炭を乾式脱灰する乾式脱灰
工程と、分別された微粒炭を湿式脱灰する湿式脱灰工程
と、前記乾式脱灰工程で得られた粗粒の脱灰炭と湿式脱
灰工程で得られた微粒脱灰スラリとを混合分散する混合
分散工程とを備えていることを特徴とするものである。
砕工程と、粉砕した石炭を粗粒炭と微粒炭とに分別する
分級工程と、分別された粗粒炭を乾式脱灰する乾式脱灰
工程と、分別された微粒炭を湿式脱灰する湿式脱灰工程
と、前記乾式脱灰工程で得られた粗粒の脱灰炭と湿式脱
灰工程で得られた微粒脱灰スラリとを混合分散する混合
分散工程とを備えていることを特徴とするものである。
次に本発明のプロセスについて詳述する。
先ず、原炭を粉砕したのちに分級する工程を設けた理由
について説明する6石炭を粉砕すると石炭中の灰分が単
離するが、この灰分は炭分に比較すると、微粒径のもの
が多いにのことについて第3図ならびに第4図とともに
説明する。
について説明する6石炭を粉砕すると石炭中の灰分が単
離するが、この灰分は炭分に比較すると、微粒径のもの
が多いにのことについて第3図ならびに第4図とともに
説明する。
第3図は原炭を粉砕したときの粒度分布図である。この
粉砕炭を20μm、37μm、53μm。
粉砕炭を20μm、37μm、53μm。
105μm、149μm、250μmのふるいで分級し
たのち、ふるい上にのった石炭中の灰分含有率を測定し
た結果を第4図に示す、この図から明らかなように、3
7μm以上の粉砕炭の灰分含有率は原炭の平均含有率よ
り低く、一方、37μm以下の粉砕炭の灰分官有率は逆
に高くなっている。これは粉砕の際に微小な単離灰分粒
子が生じたため、粉砕炭を分級するとこの微小灰分がふ
るいの目を通過して、37μm以下の粒径範囲に入るた
めである。
たのち、ふるい上にのった石炭中の灰分含有率を測定し
た結果を第4図に示す、この図から明らかなように、3
7μm以上の粉砕炭の灰分含有率は原炭の平均含有率よ
り低く、一方、37μm以下の粉砕炭の灰分官有率は逆
に高くなっている。これは粉砕の際に微小な単離灰分粒
子が生じたため、粉砕炭を分級するとこの微小灰分がふ
るいの目を通過して、37μm以下の粒径範囲に入るた
めである。
従ってこの現象を利用すると分級だけでおおむね脱灰が
可能である。前記粉砕炭を網目間隔が37μmのふるい
で分級し、ふるいを通過しないものを粗粒A、ふるいを
通過したものを微粒Bとし。
可能である。前記粉砕炭を網目間隔が37μmのふるい
で分級し、ふるいを通過しないものを粗粒A、ふるいを
通過したものを微粒Bとし。
これら粒子の灰分含有率と炭分回収率を測定しその結果
を第5図に示す、この図から明らかなように、微粒B中
には原炭中の炭分の35%が存在し灰分含有率は18%
と高いのに対し!!1mA中に・は炭分が65%含まれ
ておりしかも灰分含有率は7%と低い、従って粗粒Aを
回収するだけで、低灰分の石炭が得られることになる。
を第5図に示す、この図から明らかなように、微粒B中
には原炭中の炭分の35%が存在し灰分含有率は18%
と高いのに対し!!1mA中に・は炭分が65%含まれ
ておりしかも灰分含有率は7%と低い、従って粗粒Aを
回収するだけで、低灰分の石炭が得られることになる。
ここでどの程度の粒径を境にして粗粒と微粒に分けるか
は、炭分回収率と脱灰率とのバランスの問題なので粉砕
条件、炭種などに応じて変更することができる。また分
級法もスクリーンのみでなく、サイクロンなどの他の分
級装αを用いることもできる。
は、炭分回収率と脱灰率とのバランスの問題なので粉砕
条件、炭種などに応じて変更することができる。また分
級法もスクリーンのみでなく、サイクロンなどの他の分
級装αを用いることもできる。
以上のように分級工程によりある程度の脱灰ができるが
、粉砕炭の中から粗粒のみを回収するだけでは炭分回収
率が低いので、微粒に含有されている炭分を回収するこ
とが石炭燃料の有効利用の面から望ましい、さらにまた
、低灰分の石炭を得ることにより、燃焼効率を高くする
ことができる。
、粉砕炭の中から粗粒のみを回収するだけでは炭分回収
率が低いので、微粒に含有されている炭分を回収するこ
とが石炭燃料の有効利用の面から望ましい、さらにまた
、低灰分の石炭を得ることにより、燃焼効率を高くする
ことができる。
分級工程で得られた微粒Bの炭分を回収するために、脱
灰処理する必要がある。この脱灰には種種の方法が考え
られるが、微粒石炭の脱灰では粒子の分散を良くしなけ
九ば炭分と灰分の分離が困意であることから1石炭を液
体中に分散させて脱灰する方法が好適である。この湿式
脱灰法で得られた脱灰炭は石炭濃度が10〜20%と低
いので、CWM化するには濃縮する必要がある。
灰処理する必要がある。この脱灰には種種の方法が考え
られるが、微粒石炭の脱灰では粒子の分散を良くしなけ
九ば炭分と灰分の分離が困意であることから1石炭を液
体中に分散させて脱灰する方法が好適である。この湿式
脱灰法で得られた脱灰炭は石炭濃度が10〜20%と低
いので、CWM化するには濃縮する必要がある。
そこでこの濃縮工程を省略するために、この微粒脱灰ス
ラリに前述の分級工程で得た粗粒を添加。
ラリに前述の分級工程で得た粗粒を添加。
混合することにより1石炭濃度が高くなり、濃縮工程を
省くことができる。このとき添加した粗粒は前記のよう
に分級工程ですでに灰分含有率の低い脱灰炭であるので
、?M粒脱灰スラリの平均灰分含有率をさほど上げるこ
となく、結局、低灰分で高濃度のCWMが得られる。
省くことができる。このとき添加した粗粒は前記のよう
に分級工程ですでに灰分含有率の低い脱灰炭であるので
、?M粒脱灰スラリの平均灰分含有率をさほど上げるこ
となく、結局、低灰分で高濃度のCWMが得られる。
またさらに、低灰分で高濃度のCWMを得るためには、
分級工程で得た粗粒を脱灰したのち先の微粒脱灰スラリ
に添加するとよいが、その結果できるCWM濃度を高く
保つには、粗粒の脱灰は乾式でなければならない。これ
が本発明において。
分級工程で得た粗粒を脱灰したのち先の微粒脱灰スラリ
に添加するとよいが、その結果できるCWM濃度を高く
保つには、粗粒の脱灰は乾式でなければならない。これ
が本発明において。
分級後の粗粒の脱灰を乾式で行なう理由である。
乾式脱灰法にも種々あるが、安価なのは静電脱灰法であ
り本発明に好適である。
り本発明に好適である。
第1図は、本発明の基本概念を示すフロチャートである
6図中の1は原炭、2は粉砕機、3は分級器、4は粗粒
炭、5は微粉炭、6は乾式脱灰装置、7は湿式脱灰装置
、8は湿式チューブミルなどからなる分散機、9は分散
剤である。前にも述たように、原炭1は粉砕機2で広い
粒度分布を有するように粉砕され、その後分級器3で粒
径が37μmより大きい粗粒炭4と1粒径が 37μm以下の微粉炭5とに分けられる。
6図中の1は原炭、2は粉砕機、3は分級器、4は粗粒
炭、5は微粉炭、6は乾式脱灰装置、7は湿式脱灰装置
、8は湿式チューブミルなどからなる分散機、9は分散
剤である。前にも述たように、原炭1は粉砕機2で広い
粒度分布を有するように粉砕され、その後分級器3で粒
径が37μmより大きい粗粒炭4と1粒径が 37μm以下の微粉炭5とに分けられる。
粗粒炭4は乾式脱灰装置i!6に、微粉炭5は湿式脱灰
装置i!7にそれぞれ投入されて、脱灰処理が行なわれ
る。そして湿式脱灰装置7によって得られた微粒脱灰ス
ラリと、乾式脱灰装置6によって得ら九た脱灰後の粗粒
と、界面活性剤などからなる分散剤9とを分散機8に投
入して混合1分散せしめ、低灰分で高濃度のCWMを得
る。
装置i!7にそれぞれ投入されて、脱灰処理が行なわれ
る。そして湿式脱灰装置7によって得られた微粒脱灰ス
ラリと、乾式脱灰装置6によって得ら九た脱灰後の粗粒
と、界面活性剤などからなる分散剤9とを分散機8に投
入して混合1分散せしめ、低灰分で高濃度のCWMを得
る。
第6図は、前記乾式脱灰装置6に適用される静電脱灰法
の原理説明図である6図中の11は金属または非鉄金属
の材料で造られたサイクロン分級器、12はガス流入孔
、13はガス排出孔、14は分級炭排出孔を示す、15
.16は平行平板電極、15は高電圧電極、16は接地
電極を示す。
の原理説明図である6図中の11は金属または非鉄金属
の材料で造られたサイクロン分級器、12はガス流入孔
、13はガス排出孔、14は分級炭排出孔を示す、15
.16は平行平板電極、15は高電圧電極、16は接地
電極を示す。
17は直流高電圧m源で、これにより高電圧電極15に
負極の高電圧が印加され1両ati間15.16に静電
界が形成される。20は炭分回収ホッパー、21は灰分
回収ホッパーである。
負極の高電圧が印加され1両ati間15.16に静電
界が形成される。20は炭分回収ホッパー、21は灰分
回収ホッパーである。
以上の構成に基づく静電脱灰法の原理について説明する
。ガス流入孔12より気流とともに搬入された適度の粒
子径に粉砕された石炭粒子は、サイクロン分級器11の
内部で生じる遠心力によって粗粒子と微粒子に分かれる
。このとき石炭粒子は、それら同志あるいはサイクロン
器壁との接触。
。ガス流入孔12より気流とともに搬入された適度の粒
子径に粉砕された石炭粒子は、サイクロン分級器11の
内部で生じる遠心力によって粗粒子と微粒子に分かれる
。このとき石炭粒子は、それら同志あるいはサイクロン
器壁との接触。
摩擦および衝突などによって1石炭粒子中の炭分および
灰分はIFffiされる。この帯電極性は、それぞれの
物質がもつ特有の帯電列にしたがって、炭分は正極に、
灰分は負極にそれぞれ帯電される。
灰分はIFffiされる。この帯電極性は、それぞれの
物質がもつ特有の帯電列にしたがって、炭分は正極に、
灰分は負極にそれぞれ帯電される。
サイクロン分級器11の内部において帯電された石炭粒
子のうち、微粒状の炭分18aならびに灰分19aは気
流にのってガス排出孔13より排出されるが、それより
粒径の大きい石炭粒は分級炭排出孔14より排出さ九る
。
子のうち、微粒状の炭分18aならびに灰分19aは気
流にのってガス排出孔13より排出されるが、それより
粒径の大きい石炭粒は分級炭排出孔14より排出さ九る
。
そして排出された石炭粒は、自重によって落下し電極1
5.16間に形成された静電界に導入される。この石炭
粒のうち正極に帯電された炭分18はクーロン力により
負極の高程電極15の方向に寄せられ、一方、負極に帯
電された灰分19は接地電極16の方向に寄せられて炭
分18と灰分19は分離され、それぞれのホッパー20
゜21に蓄えられるようになっている。
5.16間に形成された静電界に導入される。この石炭
粒のうち正極に帯電された炭分18はクーロン力により
負極の高程電極15の方向に寄せられ、一方、負極に帯
電された灰分19は接地電極16の方向に寄せられて炭
分18と灰分19は分離され、それぞれのホッパー20
゜21に蓄えられるようになっている。
以上のように本発明は、石炭を粉砕して粗粒と微粒に分
緩し1w1粒は乾式脱灰し、微粒は湿式脱灰したのち、
これら脱灰炭を混合することにより高濃度CWMを製造
するものである。しかし、湿式脱灰では捕集剤として油
類を用いるので、最終的に得られる高濃度CWM中に油
類が含有されている。油は炭分を凝集させる機能を有し
ているので、CWMの粘度が増加する傾向がある。
緩し1w1粒は乾式脱灰し、微粒は湿式脱灰したのち、
これら脱灰炭を混合することにより高濃度CWMを製造
するものである。しかし、湿式脱灰では捕集剤として油
類を用いるので、最終的に得られる高濃度CWM中に油
類が含有されている。油は炭分を凝集させる機能を有し
ているので、CWMの粘度が増加する傾向がある。
そこで発明では、脱灰したあとの粗粒と微粒スラリとを
分散機に投入して石炭粒子を水相に分散させることによ
り、油による凝集を破壊してスラリを低粘度化したもの
である。
分散機に投入して石炭粒子を水相に分散させることによ
り、油による凝集を破壊してスラリを低粘度化したもの
である。
また高濃度CWMとするには広い粒度分布になるように
粒径調整する必要があるが、原炭を粉砕する段階で粒径
調整しても脱灰操作により粒度分布が変るので、脱灰後
の分散機で粉砕しなから粒径調整するほうが望ましい。
粒径調整する必要があるが、原炭を粉砕する段階で粒径
調整しても脱灰操作により粒度分布が変るので、脱灰後
の分散機で粉砕しなから粒径調整するほうが望ましい。
次に本発明の具体的な実施例について説明する。
実施例1
第7図は、この実施例1による石炭−水スラリの製造プ
ロセスを示すフローチャートである。このスラリ製造装
置は主に粉砕機31.サイクロン分級器35.静電脱灰
装置34、湿式脱灰装置39および分散機50より構成
されている。
ロセスを示すフローチャートである。このスラリ製造装
置は主に粉砕機31.サイクロン分級器35.静電脱灰
装置34、湿式脱灰装置39および分散機50より構成
されている。
次にこのプロセスの流れについて説明する。M炭(灰分
含有率12%)30は、粉砕機31により360μm以
下に粉砕されたのちサイクロン分級器32へ気流搬送さ
れて分級される。そして平均粒径が37μmを超える粗
粒炭33は、静電脱灰装置34に搬送されて脱灰処理さ
れる。脱灰残香48は、廃棄かあるいは後述の調整槽3
7に投入される。脱灰された低灰分の良質石炭49はそ
のまま分散機50に搬送される。
含有率12%)30は、粉砕機31により360μm以
下に粉砕されたのちサイクロン分級器32へ気流搬送さ
れて分級される。そして平均粒径が37μmを超える粗
粒炭33は、静電脱灰装置34に搬送されて脱灰処理さ
れる。脱灰残香48は、廃棄かあるいは後述の調整槽3
7に投入される。脱灰された低灰分の良質石炭49はそ
のまま分散機50に搬送される。
一方、平均粒径が37μm以下の微粒炭35は調整槽3
7において水および油36と混合される。
7において水および油36と混合される。
油としてケロシンを用いた。この混合によって得られた
微粒炭スラリは、スラリポンプ38により振動スクリー
ン39に搬送される。凝集した炭分はスクリーン上に回
収され、低灰分の良質炭40として分散fi50に供給
される。
微粒炭スラリは、スラリポンプ38により振動スクリー
ン39に搬送される。凝集した炭分はスクリーン上に回
収され、低灰分の良質炭40として分散fi50に供給
される。
振動スクリーン39を通過した灰分の多いスラリは脱灰
残香41としてシックナー42へ搬送される。ここで用
いた脱灰法は前記の準凝椙法である。シックナー42で
生じたケーキ44は灰が主成分であるので868される
。シックナー42で回収された水43は調整槽37に戻
されて再び用いられる。水と界面活性剤45は、W整p
16で調整された後ポンプ47で分散機50に供給さ武
、粗流炭ならびに微粒スラリとともに混合分散される。
残香41としてシックナー42へ搬送される。ここで用
いた脱灰法は前記の準凝椙法である。シックナー42で
生じたケーキ44は灰が主成分であるので868される
。シックナー42で回収された水43は調整槽37に戻
されて再び用いられる。水と界面活性剤45は、W整p
16で調整された後ポンプ47で分散機50に供給さ武
、粗流炭ならびに微粒スラリとともに混合分散される。
第8図に、サイクロン分級器32により分けた粗粒33
と微粒35の炭分回収率ならびに灰分含有率を示す。粗
粒33からは原炭中の68%の炭分が回収され、灰分は
僅か6.9%であった。一方、微粒35からは原炭中の
32%の炭分が回収され、灰分含有率は21.2%であ
った。
と微粒35の炭分回収率ならびに灰分含有率を示す。粗
粒33からは原炭中の68%の炭分が回収され、灰分は
僅か6.9%であった。一方、微粒35からは原炭中の
32%の炭分が回収され、灰分含有率は21.2%であ
った。
さらに粗粒33を静電脱灰した後の炭分回収率と灰分含
有率とを第9図に示す、この脱灰処理により灰分含有率
は5%に下がった。
有率とを第9図に示す、この脱灰処理により灰分含有率
は5%に下がった。
微粒35を準凝集法で処理した後の炭分回収率と灰分含
有率とを第10図に示す。この処理により灰分含有率を
21.2%から5%に下げることができた。
有率とを第10図に示す。この処理により灰分含有率を
21.2%から5%に下げることができた。
分散4!!50から得られたスラリの特性をflS11
図に示す、従来の方法では炭分回収率が90%で脱灰率
が40〜50%のCWMが得られたのに対し、この実施
例では炭分回収率が95%で脱灰率が58%のCWMが
得られた。
図に示す、従来の方法では炭分回収率が90%で脱灰率
が40〜50%のCWMが得られたのに対し、この実施
例では炭分回収率が95%で脱灰率が58%のCWMが
得られた。
実施例2
第2図は1本発明の実施例2を説明するためのプロチャ
ートである。この実施例において、原炭lを粉砕して粗
粒炭と微粒炭に分け、粗粒炭を乾式脱灰袋c6で処理し
、微粒炭を脱灰装置7で処理する点は前記実施例1と同
様である。
ートである。この実施例において、原炭lを粉砕して粗
粒炭と微粒炭に分け、粗粒炭を乾式脱灰袋c6で処理し
、微粒炭を脱灰装置7で処理する点は前記実施例1と同
様である。
脱灰装置7から出た微粒脱灰スラリと分散剤9が分散機
8によって混合分散され、これによって得られたスラリ
と乾式脱灰装置6から出た粗粒炭が混合装置51に投入
されて、混合分故により最終的なCWMが得られる。こ
の方法によれば、分散剤9の使用量を削減することがで
きる。
8によって混合分散され、これによって得られたスラリ
と乾式脱灰装置6から出た粗粒炭が混合装置51に投入
されて、混合分故により最終的なCWMが得られる。こ
の方法によれば、分散剤9の使用量を削減することがで
きる。
この分散剤9の削減理由について次に説明する。
第12図は1石炭、水および分散剤(界面活性剤)の所
定量をチューブミルに供給して混合分散して得た石炭′
a度70重量%の石炭−水スラリの粘度と分散剤添加量
との関係を示す図である。このスラリ中の石炭粒子の最
大粒径は約300μmで、200メツシュ通過量は75
重量%である。
定量をチューブミルに供給して混合分散して得た石炭′
a度70重量%の石炭−水スラリの粘度と分散剤添加量
との関係を示す図である。このスラリ中の石炭粒子の最
大粒径は約300μmで、200メツシュ通過量は75
重量%である。
また分散剤としては、有機化合物からなる陰イオン界面
活性剤を使用した。スラリのpHを8〜10に保持する
ために水酸化ナトリウムを添加した。スラリの粘度は回
転円fIIJ型粘度計を用いて測定し、せん断速度18
S−”、li度20℃における見掛粘度をもってスラリ
の粘度とした。
活性剤を使用した。スラリのpHを8〜10に保持する
ために水酸化ナトリウムを添加した。スラリの粘度は回
転円fIIJ型粘度計を用いて測定し、せん断速度18
S−”、li度20℃における見掛粘度をもってスラリ
の粘度とした。
この図から明らかなように1分散剤の添加量が乾燥石炭
に対して約1重量%を境にして、それ以下では飛躇的に
スラリ粘度が上昇する。従って分散剤の添加量は約1〜
2重量%で十分であり、この程度分散剤を添加すること
によりスラリ中の石炭粒子の外表面には十分量の界面活
性剤が吸着されていると推測される。
に対して約1重量%を境にして、それ以下では飛躇的に
スラリ粘度が上昇する。従って分散剤の添加量は約1〜
2重量%で十分であり、この程度分散剤を添加すること
によりスラリ中の石炭粒子の外表面には十分量の界面活
性剤が吸着されていると推測される。
次に界面活性剤の石炭粒子への吸着特性について調べた
。すなわち1石炭を粉砕、分級することにより37〜7
4μm(X炭)、105〜297μm(Y炭)、297
−500 μm(Z炭)の3種類のものを用意した。こ
れら石炭粒子20gを5×10−’重量%の陰イオン界
面活性剤水溶液200ce中に浸漬し、これを11.3
℃に設定した恒温水槽中にて放置し、一定時間毎に上澄
液を10ccずつ採取して界面活性剤濃度の分析をした
。この結果から求だ各石炭粒子への界面活性剤の吸着量
の経時変化を第13図に示す0図中の曲線XはX炭、曲
線YはY炭、曲線2はZ炭の特性曲線である。
。すなわち1石炭を粉砕、分級することにより37〜7
4μm(X炭)、105〜297μm(Y炭)、297
−500 μm(Z炭)の3種類のものを用意した。こ
れら石炭粒子20gを5×10−’重量%の陰イオン界
面活性剤水溶液200ce中に浸漬し、これを11.3
℃に設定した恒温水槽中にて放置し、一定時間毎に上澄
液を10ccずつ採取して界面活性剤濃度の分析をした
。この結果から求だ各石炭粒子への界面活性剤の吸着量
の経時変化を第13図に示す0図中の曲線XはX炭、曲
線YはY炭、曲線2はZ炭の特性曲線である。
X炭とZ炭とでは単位重量当りの粒子の外表面積が約1
00倍も異なるが、界面活性剤の吸着量はある程度時間
が経過すると、粒径に関係なく一定となることがこの実
験で明らかになった。なお。
00倍も異なるが、界面活性剤の吸着量はある程度時間
が経過すると、粒径に関係なく一定となることがこの実
験で明らかになった。なお。
粒径によって吸着速度が異なるのは、界面活性剤分子が
石炭粒子の外表面のみならず、粒子内部に発達した細孔
の表面にまで吸着されていることを示唆するものである
。
石炭粒子の外表面のみならず、粒子内部に発達した細孔
の表面にまで吸着されていることを示唆するものである
。
次に石炭−水スラリの流i性におよぼす石炭粒子の粒度
分布について検討した。第14図はこの検討に用いた各
石炭粒子の粒度分布図で1図中の曲線イは最大粒径が約
10μmのイ炭、曲線口は最大粒径が約35μmの口炭
1曲線ハは最大粒径が約300μmのハ炭の粒度分布を
示している。
分布について検討した。第14図はこの検討に用いた各
石炭粒子の粒度分布図で1図中の曲線イは最大粒径が約
10μmのイ炭、曲線口は最大粒径が約35μmの口炭
1曲線ハは最大粒径が約300μmのハ炭の粒度分布を
示している。
この粉砕炭を用い、陰イオン界面活性剤ならびに水酸化
ナトリウムをそれぞれ乾燥石炭重量轟り1重量%ならび
に0.2重量%添加して石炭−水スラリをつくり、各試
料の粘度測定を行ない、その結果を第15図に示す、な
お、測定方法は前記と同様であるので、その説明は省略
する。
ナトリウムをそれぞれ乾燥石炭重量轟り1重量%ならび
に0.2重量%添加して石炭−水スラリをつくり、各試
料の粘度測定を行ない、その結果を第15図に示す、な
お、測定方法は前記と同様であるので、その説明は省略
する。
この図から明らかなように、スラリ中の石炭粒子の最大
粒径が大きいほど、すなわち粒度分布が広いほど同一石
炭濃度におけるスラリ粘度は低い。
粒径が大きいほど、すなわち粒度分布が広いほど同一石
炭濃度におけるスラリ粘度は低い。
しかし、同じ粘度のものを比較すると、最大粒径を10
μm(イ炭)から300 p m(、n炭)に約30倍
に大きくしても、スラリ中の石炭濃度をそれほど高くす
ることはできない。例えば粘度1000cpのところで
比較すると、イ炭では約67重量%であるのに対してハ
炭では約72重量%で、最大粒径を約30倍大きくして
もスラリ粘度1000cpにおいて石炭濃度を高々5重
量%上昇できる程度である。このハ炭は第14図から明
らかなように1石炭粒子のうちの約60宙旦%は10〜
300μmの粒径のものである。これらのことから、大
粒径の石炭粒子(例えば粒径が10〜300μm)のも
のはスラリの流動性に大きな影響を与えておらず、スラ
リ粘度は専ら微小粒子によって決定されていることが明
らかになった。
μm(イ炭)から300 p m(、n炭)に約30倍
に大きくしても、スラリ中の石炭濃度をそれほど高くす
ることはできない。例えば粘度1000cpのところで
比較すると、イ炭では約67重量%であるのに対してハ
炭では約72重量%で、最大粒径を約30倍大きくして
もスラリ粘度1000cpにおいて石炭濃度を高々5重
量%上昇できる程度である。このハ炭は第14図から明
らかなように1石炭粒子のうちの約60宙旦%は10〜
300μmの粒径のものである。これらのことから、大
粒径の石炭粒子(例えば粒径が10〜300μm)のも
のはスラリの流動性に大きな影響を与えておらず、スラ
リ粘度は専ら微小粒子によって決定されていることが明
らかになった。
さらにこのことを確認するために、別の種類の石炭を用
い、前記と同様の方法で石炭−水スラリを調整し、これ
とさらに別途製造した10μm以下の微粒子を添加した
石炭−水スラリの粘度にお、よぼす影響について検討し
た。
い、前記と同様の方法で石炭−水スラリを調整し、これ
とさらに別途製造した10μm以下の微粒子を添加した
石炭−水スラリの粘度にお、よぼす影響について検討し
た。
第16図は使用した石炭粒子の粒度分布図で。
図中の曲線■は調整したスラリ中の石炭の粒度分布曲線
1曲線■は前記微粒子を添加したスラリ中の石炭の粒度
分布曲線である。第17図は、これらスラリの石炭濃度
とスラリ粘度との関係を示す特性図である。
1曲線■は前記微粒子を添加したスラリ中の石炭の粒度
分布曲線である。第17図は、これらスラリの石炭濃度
とスラリ粘度との関係を示す特性図である。
第16図から分るように10μm以下の粒子は数%増加
しただけであるが、このスラリの粘度は第17図に示す
ように約20%低下した。以上の結果からも1石炭スラ
リの粘性におよぼす微粒子の影響の重要性が確認された
。
しただけであるが、このスラリの粘度は第17図に示す
ように約20%低下した。以上の結果からも1石炭スラ
リの粘性におよぼす微粒子の影響の重要性が確認された
。
前述の第12図から第17図までの実験結果をまとめる
と、石炭−スラリ中の分散剤の添加量は約1重量%程度
でよいこと、分散剤の吸着量は石炭粒径の大小に関係な
いこと、、m粒の石炭粒はスラリの流動性にあまり関係
せずスラリの粘度は微粒の石炭粒の濃度に影響している
ことなどが分った。従って粗粒の石炭粒に分散剤を吸着
させてもスラリの粘度を下げる効果は少なく、むしろ微
粒の石炭粒に分散剤を吸着させれば十分である。以上の
理由から、第2図を用いて説明したように粗粒炭の方に
は分散剤を添加せず1分散剤を添加した微粒脱灰スラリ
にこの粗粒炭を混合することにより、分散剤の使用風を
削減してしかも粘性の良い石炭−水スラリを12造する
ことができる。
と、石炭−スラリ中の分散剤の添加量は約1重量%程度
でよいこと、分散剤の吸着量は石炭粒径の大小に関係な
いこと、、m粒の石炭粒はスラリの流動性にあまり関係
せずスラリの粘度は微粒の石炭粒の濃度に影響している
ことなどが分った。従って粗粒の石炭粒に分散剤を吸着
させてもスラリの粘度を下げる効果は少なく、むしろ微
粒の石炭粒に分散剤を吸着させれば十分である。以上の
理由から、第2図を用いて説明したように粗粒炭の方に
は分散剤を添加せず1分散剤を添加した微粒脱灰スラリ
にこの粗粒炭を混合することにより、分散剤の使用風を
削減してしかも粘性の良い石炭−水スラリを12造する
ことができる。
本発明は前述のような構成になっており、スラリの濃縮
工程が省略でき、しかも脱灰効率の高い石炭−水スラリ
の製造法を提供することができる。
工程が省略でき、しかも脱灰効率の高い石炭−水スラリ
の製造法を提供することができる。
図はすへて本発明の詳細な説明するためのもので、第1
図は本発明の基本概念を示すフロチャート、第2図は実
施例2に係る石炭−水スラリの製造プロセスを示すフロ
チャート、第3図は石炭粒の粒度分布図、第4図は石炭
の粒径と灰分含有率との関係を示す特性図、第5図は石
炭粒の大きさと炭分回収率ならびに灰分含有率との関係
を示す特性図、第6図は静電脱灰法の原理説明図、第7
図は実施例1に係る石炭−水スラリの12造プロセスを
示すフロチャート、第8図は石炭粒の大きさと炭分回収
率ならびに灰分含有率との関係を示す特性図、第9図お
よび第1O図は静電脱灰法ならびに準凝集法によって処
理した石炭粒の炭分回収率および灰分含有率を示す特性
図、第11図は実施例2によって得られた石炭−水スラ
リの炭分回収率および脱灰率を示す特性図、第12図は
分散剤添加量とスラリ粘度との関係を示す特性図、第1
3図は石炭粒の大きさと分散剤の吸若景との関係を示す
特性図、第14図は石炭粒の粒度分布図、第15図は石
炭濃度とスラリ粘度との関係を示す特性図、第16図は
石炭粒の粒度分布図、第17図は石炭濃度とスラリ粘度
との関係を示す特性図である。 1.30・・・・・・原炭、2.31・・・・・・粉砕
機、3・・・・・・分級器、4,33・・・・・・粗粒
炭、5.35・・・・・・微粒炭、6・・・・・・乾式
脱灰装置、7・・・・・・脱灰装置、8・・・・・・分
散機、9・・・・・・分散剤、11.32・・・・・・
サイクロン分級器、34・・・・・・静電脱灰装置、3
9・・・・・・湿式脱灰装置。 第3図 イ九 径 tμmノ 第4図 to too
5o。 舷 7半 (、um) 第5図 徴、aa 粗粒A 第6図 シ1−81 倣勃B 粗粒A :二9図 第10図 第12図 第13図 at 闇 (h) 第14図 第15図
図は本発明の基本概念を示すフロチャート、第2図は実
施例2に係る石炭−水スラリの製造プロセスを示すフロ
チャート、第3図は石炭粒の粒度分布図、第4図は石炭
の粒径と灰分含有率との関係を示す特性図、第5図は石
炭粒の大きさと炭分回収率ならびに灰分含有率との関係
を示す特性図、第6図は静電脱灰法の原理説明図、第7
図は実施例1に係る石炭−水スラリの12造プロセスを
示すフロチャート、第8図は石炭粒の大きさと炭分回収
率ならびに灰分含有率との関係を示す特性図、第9図お
よび第1O図は静電脱灰法ならびに準凝集法によって処
理した石炭粒の炭分回収率および灰分含有率を示す特性
図、第11図は実施例2によって得られた石炭−水スラ
リの炭分回収率および脱灰率を示す特性図、第12図は
分散剤添加量とスラリ粘度との関係を示す特性図、第1
3図は石炭粒の大きさと分散剤の吸若景との関係を示す
特性図、第14図は石炭粒の粒度分布図、第15図は石
炭濃度とスラリ粘度との関係を示す特性図、第16図は
石炭粒の粒度分布図、第17図は石炭濃度とスラリ粘度
との関係を示す特性図である。 1.30・・・・・・原炭、2.31・・・・・・粉砕
機、3・・・・・・分級器、4,33・・・・・・粗粒
炭、5.35・・・・・・微粒炭、6・・・・・・乾式
脱灰装置、7・・・・・・脱灰装置、8・・・・・・分
散機、9・・・・・・分散剤、11.32・・・・・・
サイクロン分級器、34・・・・・・静電脱灰装置、3
9・・・・・・湿式脱灰装置。 第3図 イ九 径 tμmノ 第4図 to too
5o。 舷 7半 (、um) 第5図 徴、aa 粗粒A 第6図 シ1−81 倣勃B 粗粒A :二9図 第10図 第12図 第13図 at 闇 (h) 第14図 第15図
Claims (6)
- (1)石炭を粉砕する粉砕工程と、粉砕した石炭粒を粗
粒炭と微粒炭に分別する分級工程と、分別された粗粒炭
を乾式脱灰する乾式脱灰工程と、分別された微粒炭を湿
式脱灰する湿式脱灰工程と、前記乾式脱灰工程で得られ
た粗粒の脱灰炭と温式脱灰工程で得られた微粒脱灰スラ
リとを混合分散する混合分散工程とを備えていることを
特徴とする石炭−水スラリの製造法。 - (2)特許請求の範囲第(1)項記載において、前記乾
式脱灰法が静電脱灰法であることを特徴とする石炭−水
スラリの製造法。 - (3)特許請求の範囲第(1)項記載において、前記湿
式脱灰法が浮遊選鉱法、気泡浮上法、準凝集法のうちか
ら選択された脱灰法であることを特徴とする石炭−水ス
ラリの製造法。 - (4)特許請求の範囲第(1)項記載において、前記の
混合分散工程で粗粒脱灰炭と微粒脱灰スラリと分散剤と
を混合することを特徴とする石炭−水スラリの製造法。 - (5)特許請求の範囲第(1)項記載において、前記混
合分散工程で予め微粒脱灰スラリと分散剤とを混合し、
これに粗粒脱灰炭を混合することを特徴とする石炭−水
スラリの製造法。 - (6)特許請求の範囲第(1)項記載において、前記混
合分散工程で石炭粒を粉砕して粒度調整をすることを特
徴とする石炭−水スラリの製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17940684A JPS6157688A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 石炭−水スラリの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17940684A JPS6157688A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 石炭−水スラリの製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6157688A true JPS6157688A (ja) | 1986-03-24 |
Family
ID=16065308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17940684A Pending JPS6157688A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 石炭−水スラリの製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6157688A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61222550A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-03 | 株式会社クボタ | 石炭水スラリ−の製造方法 |
JPS61225290A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-07 | Kubota Ltd | 石炭水スラリ−の製造方法 |
CN113969193A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-01-25 | 青岛维舍环保新能源科技有限公司 | 一种热能回收气化冶金一体化工艺 |
-
1984
- 1984-08-30 JP JP17940684A patent/JPS6157688A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61222550A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-03 | 株式会社クボタ | 石炭水スラリ−の製造方法 |
JPS61225290A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-07 | Kubota Ltd | 石炭水スラリ−の製造方法 |
CN113969193A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-01-25 | 青岛维舍环保新能源科技有限公司 | 一种热能回收气化冶金一体化工艺 |
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