JPS6232187A - Aqueous slurry of coal - Google Patents

Aqueous slurry of coal

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JPS6232187A
JPS6232187A JP17074885A JP17074885A JPS6232187A JP S6232187 A JPS6232187 A JP S6232187A JP 17074885 A JP17074885 A JP 17074885A JP 17074885 A JP17074885 A JP 17074885A JP S6232187 A JPS6232187 A JP S6232187A
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JP
Japan
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coal
slurry
dispersant
particles
particle size
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JP17074885A
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Japanese (ja)
Inventor
Ryuichi Kaji
梶 隆一
Takao Hishinuma
孝夫 菱沼
Tadashi Muranaka
廉 村中
Hideo Kikuchi
菊池 秀雄
Keizo Otsuka
大塚 馨象
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Abstract

PURPOSE:To prepare a low-cost aqueous slurry of coal having a high concn., by mixing crushed coal, dispersant and water in specified proportions and letting fine particles of coal adsorb the dispersant. CONSTITUTION:The slurry is a mixt. of crushed coal, water and dispersant, with coal contained in the mixt. in 55wt% or higher and consisting of particles having a maximum diameter of less than 11mm. The dispersant is contained in 0.01-5.0% of dry weight of coal and a greater portion of it is adsorbed only by fine particles with a diameter corresponding to 20-70% in cumulative weight distribution where the smallest and the largest particle diameters are set at 0% and 100%, respectively. Preferred dispersants are organic anionic or, nonionic surfactant, inorganic ion compd. and mixt. thereof.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の利用分野) 本発明は石炭水スラリーに係り、特に石炭中の微粒子の
みに分散剤を吸着させることにより吸着剤の使用量を低
減した高濃度石炭水スラリーに関する。
Detailed Description of the Invention (Field of Application of the Invention) The present invention relates to a coal-water slurry, and particularly to a highly concentrated coal-water slurry in which the amount of adsorbent used is reduced by adsorbing a dispersant only to fine particles in the coal. .

(従来の技術) 粉体のスラリー輸送技術は、固体である粉体を取扱いが
簡単な流体状として輸送する方法として古くから研究が
行われている。近年、石炭の輸送に上記のスラリー輸送
技術を適用し、石炭の自然発火や粉じん飛散等の問題が
なく、安全で、しかも管路輸送が可能な石炭水スラリー
の製造技術の開発が盛んに行われている。
(Prior Art) Powder slurry transport technology has long been studied as a method for transporting solid powder as a fluid that is easy to handle. In recent years, the above-mentioned slurry transportation technology has been applied to the transportation of coal, and there has been active development of technology for producing coal-water slurry that is safe and can be transported through pipes without problems such as coal spontaneous combustion or dust scattering. It is being said.

このような石炭水スラリーにおいては、石炭含有量をで
きるだけ大きくすることにより、石炭の輸送効率を向上
することができ、また水分量を低減することにより、該
石炭水スラリーを輸送抜脱水を行わないで直接燃焼する
ことが可能となることから、該石炭水スラリー中の石炭
濃度を高める高濃度化技術の開発が行なわれて来た。ス
ラリー中の固体濃度を高くするとその粘度が増大するこ
とは良く知られた事実であるが、石炭水スラリーにおい
では管路輸送が可能な程度に粘度を低く保チツつ、石炭
濃度を可能な限り高(する必要があり、その方法として
第1に該石炭水スラリー中の石炭粒子の粒径分布を調整
することにより高濃度化し、第2としてさらに分散剤を
添加して石炭粒子の分散性を高めることにより低粘性化
する方法が知られている(特表昭56−501568)
In such a coal-water slurry, by increasing the coal content as much as possible, the efficiency of transporting the coal can be improved, and by reducing the moisture content, the coal-water slurry can be transported without being extracted and dewatered. Since it has become possible to directly burn coal in coal-water slurry, high-concentration technology has been developed to increase the coal concentration in the coal-water slurry. It is a well-known fact that increasing the solids concentration in a slurry increases its viscosity.However, in a coal-water slurry, the viscosity is kept low enough to allow pipe transportation, while the coal concentration is kept as low as possible. The first method is to increase the concentration by adjusting the particle size distribution of the coal particles in the coal-water slurry, and the second is to further add a dispersant to improve the dispersibility of the coal particles. There is a known method of lowering the viscosity by increasing the
.

高濃度でかつ低粘性の石炭水スラリーを製造する方法は
上記公知側以外にも多数開示されているが、全て上記の
2つの基本的な原理に基づくものである。これら公知例
による石炭水スラリーの製造方法は、(1)石炭、水、
および分散剤を所定量づつ混合しながらチューブミル等
により湿式粉砕し直接高濃度の石炭水スラリーを製造す
る方法、(2)石炭を数種類の粒径に粉砕調整した後、
これらを所定の粒径分布となるように混合し、これに所
定量の水および分散剤を添加して攪拌混合することによ
り製造する方法、(3)低石炭濃度で水および分散剤共
存下でチューブミル等により湿式粉砕した後、得られた
スラリーを脱水濃縮することにより高濃度化して製造す
る方法等がある。
Many methods for producing coal-water slurry with high concentration and low viscosity have been disclosed in addition to the above-mentioned known methods, but all of them are based on the above two basic principles. The method for producing coal water slurry according to these known examples includes (1) coal, water,
and a method of wet-pulverizing using a tube mill or the like while mixing predetermined amounts of a dispersant to directly produce a highly concentrated coal-water slurry. (2) After pulverizing the coal into several types of particle sizes,
A method of manufacturing by mixing these so that they have a predetermined particle size distribution, adding a predetermined amount of water and a dispersant, and stirring and mixing. There is a method of manufacturing by wet pulverizing with a tube mill or the like, and then dehydrating and concentrating the obtained slurry to make it highly concentrated.

第10図は、゛従来法による石炭水スラリーの製造プロ
セスを示す説明図である。チューブミル22は径500
鶴、長さ1000 **で、内部に径60〜2Qmmの
鋼球が充てんされている。粒径50日前後の石炭(石炭
)はホッパー15から粗粉砕機16に導入され、10m
m以下となるように粉砕される。このように粉砕した石
炭はフィーダー17により毎時10kgの速度でチュー
ブミル22に供給される。同時に水タンク18からポン
プ19により水酸化ナトリウム水溶液が、および界面活
性剤タンク20からポンプ21により界面活性剤が各々
毎時4.31および0.05〜0.2 kgの速度で供
給される。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a process for producing coal-water slurry by a conventional method. Tube mill 22 has a diameter of 500
The crane has a length of 1000 ** and is filled with steel balls with a diameter of 60 to 2 Qmm. Coal (coal) with a particle size of around 50 days is introduced from the hopper 15 to the coarse crusher 16, and is
It is crushed to a size of less than m. The thus pulverized coal is fed to the tube mill 22 by the feeder 17 at a rate of 10 kg/hour. At the same time, an aqueous sodium hydroxide solution is supplied from a water tank 18 by a pump 19, and a surfactant is supplied by a pump 21 from a surfactant tank 20 at a rate of 4.31 kg/hr and 0.05-0.2 kg/hr, respectively.

前記(1)、(2)、(3)のいずれの方法によっても
、石炭濃度が70重量%以上で、しかも粘度が約150
0cP以下の流動性の高い石炭水スラリーを製造するこ
とは可能である。
By any of the methods (1), (2), and (3) above, the coal concentration is 70% by weight or more and the viscosity is about 150%.
It is possible to produce a coal water slurry with high fluidity of 0 cP or less.

以上のように、高濃度低粘性の石炭水スラリーを製造す
る技術はほぼ確立されているが、石炭の利用目的は主に
安価な燃料としてボイラー等に使用することであり、上
記の技術をボイラー等に通用するには、石炭の粉砕動力
および分散剤の量は莫大なものとなり、従来技術のみで
は、石炭水スラリーは必ずしも最も経済的な石炭の利用
形態として確立されたとは言い難い。ちなみに、第1の
基本原理を満たすために必要な石炭の粉砕動力費は、炭
種により多少変動はあるが、約0.2円/1000Kc
alであり、第2の基本原理を満たすために必要な分散
剤の費用は約0.5円/1000Kcalで、両者合わ
せると0.7円/100OKca/となる。石炭の価格
は約2円/100OKcalであるから、石炭水スラリ
ーの製造における粉砕動力と分散剤だけで約35%のコ
スト増となる。すでに述べたような公知の従来技術にお
いて、目的とする高濃度、低粘性の石炭水スラリーを製
造するのに必要な分散剤の量は、例えば乾燥石炭に対し
0.01〜5.0重量%とされているが、公知の方法に
よって例えば石炭濃度70重量%、粘度1500cPの
石炭水スラリーを製造するのに必要な分散剤量は使用す
る石炭種により異なるが約0.5〜1重量%で、これ以
下に低減すると粘度は飛躍的に増大し、流動性のあるス
ラリーとは成し得ない。このように、宕炭水スラリーの
技術上の課題はその製造に必要なコストを低減し、安価
な燃料として確立することであるが、従来技術において
この課題は未解決のままであった。
As mentioned above, the technology for producing highly concentrated and low viscosity coal-water slurry is almost established, but the purpose of using coal is mainly to use it as a cheap fuel in boilers, etc. For this purpose, the power required to crush coal and the amount of dispersant required are enormous, and it cannot be said that coal-water slurry has necessarily been established as the most economical form of coal utilization using conventional technology alone. By the way, the coal crushing power cost required to satisfy the first basic principle varies slightly depending on the type of coal, but is approximately 0.2 yen/1000Kc.
al, and the cost of the dispersant required to satisfy the second basic principle is approximately 0.5 yen/1000Kcal, and the cost of both is 0.7 yen/100OKca/. Since the price of coal is about 2 yen/100 OKcal, the cost increases by about 35% just for the crushing power and dispersant in producing the coal-water slurry. In the known prior art as described above, the amount of dispersant required to produce the target high concentration, low viscosity coal water slurry is, for example, 0.01 to 5.0% by weight based on dry coal. However, the amount of dispersant required to produce a coal-water slurry with a coal concentration of 70% by weight and a viscosity of 1500 cP by a known method varies depending on the type of coal used, but is approximately 0.5 to 1% by weight. If the slurry is reduced below this level, the viscosity will increase dramatically and a fluid slurry cannot be obtained. As described above, the technical problem with charcoal slurry is to reduce the cost required for its production and establish it as an inexpensive fuel, but this problem has remained unsolved in the prior art.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は、高濃度、低粘性の性状を損なうことな
く、石炭水スラリーの製造に必要な分散剤量を低減した
低コストの石炭水スラリーを提供することにある。
(Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to provide a low-cost coal-water slurry that reduces the amount of dispersant necessary for producing the coal-water slurry without impairing its properties of high concentration and low viscosity. It's about doing.

(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、石炭水スラリーの製造技術に関する研究
に携り、その経済性の向上法について鋭意検討を進めた
結果、以下の特徴を有する石炭水スラリーとすることに
より、従来技術では実現し得ない少量の分散剤の添加量
で従来の石炭水スラリーと同等の濃度および粘度を有す
る石炭水スラリーとすることができることを見出し、本
発明に到達した。
(Means for Solving the Problems) The present inventors have engaged in research on the manufacturing technology of coal-water slurry, and as a result of conducting intensive studies on methods for improving its economic efficiency, the inventors have found that a coal-water slurry having the following characteristics: By doing so, it was discovered that a coal water slurry having the same concentration and viscosity as a conventional coal water slurry could be obtained with a small amount of dispersant added, which could not be achieved with conventional technology, and the present invention was achieved.

本発明の石炭水スラリーは、粉砕した石炭、水、および
分散剤からなる混合物であって、該混合物中の石炭は5
5重量%以上含有され、かつ最大粒径が1鶴以下の粒子
よりなり、分散剤は石炭の乾燥重量に対し0.O1〜1
.0%を含有され、しかもこの分散剤の大部分が該混合
物中の石炭の最小粒径を0%、最大粒径を100%とす
る累積重量分布において20〜70%に相当する粒径以
下の微粒子にのみ添加吸着されているようにしたもので
ある。
The coal-water slurry of the present invention is a mixture consisting of pulverized coal, water, and a dispersant, and the coal in the mixture contains 50%
The dispersant is composed of particles containing 5% by weight or more and having a maximum particle size of 1 crane or less, and the dispersant is 0.0% by weight based on the dry weight of the coal. O1~1
.. 0%, and most of this dispersant has a particle size equal to or less than 20 to 70% in the cumulative weight distribution where the minimum particle size of the coal in the mixture is 0% and the maximum particle size is 100%. It is added and adsorbed only to fine particles.

本発明において、分散剤の含有量が0.01重量%に達
しないと、スラリー0帖度が増大し、また1、0重量%
を越えると、従来の添加量と変らなくなり、本発明の目
的を達成することができない。
In the present invention, if the content of the dispersant does not reach 0.01% by weight, the slurry density will increase;
If it exceeds this amount, the amount added will not be different from the conventional amount, and the object of the present invention cannot be achieved.

また分散剤が吸着されている微粒子が累積M量分布の2
0〜70%を占める粒子の粒径より大きいと、本発明の
目的とする低粘度化および低コスト化が達成できない。
In addition, the fine particles on which the dispersant is adsorbed are 2 in the cumulative M amount distribution.
If the particle size is larger than the particle size that accounts for 0 to 70%, it is impossible to achieve the low viscosity and cost reduction that are the objectives of the present invention.

本発明に用いる分散剤としては、有機陰イオン系、非イ
オン系界面活性剤、また無機イオン化合物、もしくはこ
れらの混合物が好ましく使用される。
As the dispersant used in the present invention, organic anionic surfactants, nonionic surfactants, inorganic ionic compounds, or mixtures thereof are preferably used.

本発明の石炭水スラリーは、石炭を乾式でl鶴以下とな
るように粉砕した後、150〜10μmの間の粒径を境
界にしてこれより大きい粒子(1)と小さい粒子(2)
に分級し、このようにして得た小粒径の石炭(2)に水
および分散剤を添加してボールミル等の適当な方法でさ
らに粉砕し、石炭水スラリーと成し、該スラリーに上記
大粒径の石炭粒子(1)を適当な割合で混合することに
より、55重量%以上の石炭を含有するように調整する
ことによって製造される。
The coal-water slurry of the present invention is prepared by dry-pulverizing coal to a particle size of less than 100 µm, and then dividing the coal into larger particles (1) and smaller particles (2) with a particle size between 150 and 10 μm as the boundary.
Water and a dispersant are added to the small particle size coal (2) obtained in this way, and the mixture is further crushed using a suitable method such as a ball mill to form a coal-water slurry. It is produced by mixing coal particles (1) of particle size in an appropriate ratio so that the coal content is 55% by weight or more.

以下、本発明に到った経緯および本発明の原理を図面に
より説明する。
Hereinafter, the circumstances leading to the present invention and the principle of the present invention will be explained with reference to the drawings.

第2図は、第10図の従来方法に従って、石炭、水、お
よび分散剤の所定量をチューブミルに供給して製造した
石炭濃度70重量%の石炭水スラリーの粘度と分散剤添
加量の関係を示す。ここで、該石炭水スラリー中の石炭
粒子は最大粒径が約300μmで、200メツシュ通過
量は75重量%である。分散剤としては有機陰イオン系
界面活性剤を使用し、また石炭水スラリーの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。
Figure 2 shows the relationship between the viscosity of a coal-water slurry with a coal concentration of 70% by weight and the amount of dispersant added, which was produced by supplying predetermined amounts of coal, water, and dispersant to a tube mill according to the conventional method shown in Figure 10. shows. Here, the coal particles in the coal water slurry have a maximum particle size of about 300 μm, and the amount passing through 200 meshes is 75% by weight. An organic anionic surfactant is used as a dispersant, and the pH of the coal water slurry is adjusted to 8 to 8.
Sodium hydroxide was added to maintain the temperature at 10.

該石炭水スラリーの粘度は、通常市販されている回転円
筒形の粘度針を用いて測定し、せん断速度183′″1
、温度20℃における見かけ粘度をもって石炭水スラリ
ーの粘度とした。第2図の結果から明らかなように、分
散剤の添加量が乾燥石炭に対しA炭では約0.6重量%
、石炭では約1重量%を境にし、それ以下では石炭スラ
リーの粘度は飛躍的に上昇することがわかる。
The viscosity of the coal-water slurry was measured using a commercially available rotating cylindrical viscosity needle, and the viscosity was measured at a shear rate of 183'''1.
The apparent viscosity at a temperature of 20° C. was defined as the viscosity of the coal-water slurry. As is clear from the results in Figure 2, the amount of dispersant added is approximately 0.6% by weight for A coal compared to dry coal.
It can be seen that for coal, the viscosity of coal slurry increases dramatically below about 1% by weight.

分散剤として使用する有機陰イオン系界面活性剤の分子
量は数千の大きさであり、1分子の直径は概略数十オン
グストロームの大きさである。石炭水スラリー中の石炭
粒子の外表面積は概略2×10’cI+!/gの大きさ
である。・以上の値から石炭水スラリー中の石炭粒子の
外表面を完全に被覆するのに必要な界面活性剤の量は多
く見積っても乾燥石炭1g当りI X 10”” g、
即ち乾燥石炭に対し0.01重量%と計算される。しか
るに、目的とする石炭水スラリーを製造するために必要
な分散剤は第2図に示したごとく、上記計算値の約50
〜100倍の量となる。
The molecular weight of the organic anionic surfactant used as a dispersant is several thousand, and the diameter of one molecule is approximately several tens of angstroms. The outer surface area of the coal particles in the coal-water slurry is approximately 2×10'cI+! /g.・From the above values, the amount of surfactant required to completely coat the outer surface of the coal particles in the coal-water slurry is estimated to be I x 10"g per 1g of dry coal.
That is, it is calculated to be 0.01% by weight based on dry coal. However, as shown in Figure 2, the dispersant required to produce the desired coal-water slurry is about 50% of the above calculated value.
~100 times the amount.

以上の基本的な考察から、本発明者らは目的とする石炭
水スラリーを製造するのに上記のように多くの分散剤を
添加しなければならない原因について究明を行なった。
Based on the above basic considerations, the present inventors investigated the reason why it is necessary to add a large amount of dispersant as described above in order to produce the target coal-water slurry.

本発明者らはまず分散剤として使用する界面活性剤の石
炭粒子への吸着特性について調べた。石炭を粉砕、分級
することにより37−74.105−297.297−
500.crmの3種類の粒径のものを用意し、これら
の石炭20gを5 X 10’重量%の濃度の有機陰イ
オン系界面活性剤水溶液200cc中に浸漬し、これを
11.3℃に設定した恒温水槽中にて一定温度に保持し
、一定時間々隔毎にその上澄液をl Qccづつ採取し
、界面活性剤濃度の分析を行なった。分析はケイ先々変
法により行なった。この結果から求めた、各石炭粒子へ
の界面活性剤の吸着量の経時変化を第3図に示す。粒径
37−74μmの石炭粒子(イ)と29’l−500μ
mのもの(ハ)とでは、単位重量当りの石炭粒子外表面
積は約10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、石炭の粒径に関係なく一定となる
。このことは、界面活性剤分子は石炭粒子の外表面のみ
ならず、その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。なお、図中、(ロ)
は粒径105−297μmの石炭粒子の吸着量の経時変
化を示す。
The present inventors first investigated the adsorption characteristics of a surfactant used as a dispersant to coal particles. By crushing and classifying coal, 37-74.105-297.297-
500. crm of three different particle sizes were prepared, and 20 g of these coals were immersed in 200 cc of an aqueous organic anionic surfactant solution with a concentration of 5 x 10'% by weight, and the temperature was set at 11.3°C. The temperature was maintained at a constant temperature in a thermostatic water bath, and 1 Qcc of the supernatant was sampled at regular intervals to analyze the surfactant concentration. The analysis was carried out using a modified method. Figure 3 shows the change over time in the amount of surfactant adsorbed onto each coal particle, which was determined from these results. Coal particles (a) with a particle size of 37-74 μm and 29'l-500 μm
Although the outer surface area of coal particles per unit weight differs by about 10 times from that of item m (c), the amount of surfactant adsorbed becomes constant regardless of the coal particle size after a certain amount of time. This suggests that surfactant molecules are adsorbed not only on the outer surface of the coal particles but also on the surface of the pores developed inside them. In addition, in the figure, (b)
shows the change over time in the adsorption amount of coal particles with a particle size of 105-297 μm.

ところで石炭水スラリーに界面活性剤を添加することに
より低粘性化ができるのは、次のような理由による。即
ち、石炭は本来疎水性であり水に濡れにくい表面性状を
有するが、このような性状の石炭を微粉砕して水と混合
すると、石炭粒子表面はエネルギー的に不安定となるた
め、互いに凝集する。このような状態では石炭水スラリ
ーの流動性は悪い。石炭水スラリーの流動性を高める、
即ち低粘性化するためには、該スラリー中の石炭粒子一
つ一つが独立に自由に動けるようにする必要があり、こ
のためには、石炭粒子表面を親水性にし、水に濡れ易く
することが必要である。界面活性剤は、石炭粒子に吸着
し、その表面を親水性にすることにより、石炭粒子を分
散させる作用があり、このために石炭水スラリーの低粘
性化が達成されるわけである。以上のような目的のため
には、界面活性剤12は第4図に示したように、石炭粒
子10の外表面にのみ吸着していれば充分であるが、先
に述べた検討結果から、界面活性剤12は第5図に示し
たように、石炭粒子10の内部に発達した細孔13の中
にまで拡散し、吸着されていることが明らかになった。
By the way, the reason why the viscosity can be lowered by adding a surfactant to the coal water slurry is as follows. In other words, coal is inherently hydrophobic and has a surface property that makes it difficult to wet with water, but when coal with such properties is pulverized and mixed with water, the surface of the coal particles becomes energetically unstable and they tend to coagulate with each other. do. Under such conditions, the fluidity of the coal-water slurry is poor. Increase the fluidity of coal water slurry,
In other words, in order to reduce the viscosity, it is necessary to allow each coal particle in the slurry to move independently and freely, and for this purpose, the surface of the coal particles must be made hydrophilic and easily wetted by water. is necessary. The surfactant has the effect of dispersing the coal particles by adsorbing onto the coal particles and making the surface hydrophilic, thereby achieving a reduction in the viscosity of the coal-water slurry. For the purpose mentioned above, it is sufficient if the surfactant 12 is adsorbed only on the outer surface of the coal particles 10, as shown in FIG. As shown in FIG. 5, it was revealed that the surfactant 12 diffused into the pores 13 developed inside the coal particles 10 and was adsorbed thereon.

石炭粒子の内部に吸着された界面活性剤は石炭水スラリ
ーの低粘性化には全く寄与しておらず、無駄に消費され
ていることになる。
The surfactant adsorbed inside the coal particles does not contribute to lowering the viscosity of the coal-water slurry at all, and is wasted.

また第2図に示すように、従来法では、界面活性剤添加
量を乾燥石炭に対し1.0重量%以下にすると、スラリ
ーの粘度は急激に上昇するが、この理由は、従来法によ
る粉砕では、第10図に示すようにフィーダー3により
供給した粗大粒子の石炭を最初から界面活性剤共存下で
粉砕するために、粉砕の過程でスラリーの流動性に関与
しないスラリー中の大粒径粒子に多量の界面活性剤が吸
着されるためと考えられる。
Furthermore, as shown in Figure 2, in the conventional method, when the amount of surfactant added is less than 1.0% by weight based on dry coal, the viscosity of the slurry increases rapidly. As shown in Fig. 10, in order to crush the coarse particle coal fed by the feeder 3 in the coexistence of a surfactant from the beginning, the large particles in the slurry that do not affect the fluidity of the slurry during the crushing process. This is thought to be because a large amount of surfactant is adsorbed on the surface.

以上のことを確認するために次の実験を行なった。第1
0図のようにして製造した石炭水スラリーをふるいを用
いて分級し、105μm以上の粒径の大粒子を回収する
。該大粒子の回りに付着した微小粒子を水洗により洗い
落とした後、前記と同様の方法で該大粒子への分散剤の
吸着量を測定した。ただし、本実験においては分散剤濃
度104%の水溶液に上記大粒径石炭を浸漬することに
より吸着量を開べた。その結果を第11図の(す)に示
す。この結果から明らかなように、回収した大粒子には
分散剤はほとんど吸着せず、石炭水スラリーの製造過程
ですでに分散剤がこれらの大粒子にも吸着していること
が確認できた。
In order to confirm the above, the following experiment was conducted. 1st
The coal-water slurry produced as shown in Figure 0 is classified using a sieve, and large particles with a particle size of 105 μm or more are collected. After washing off the fine particles adhering around the large particles with water, the amount of adsorption of the dispersant onto the large particles was measured in the same manner as described above. However, in this experiment, the amount of adsorption was increased by immersing the large particle size coal in an aqueous solution with a dispersant concentration of 104%. The results are shown in FIG. As is clear from this result, the dispersant was hardly adsorbed on the collected large particles, and it was confirmed that the dispersant was already adsorbed on these large particles during the production process of the coal-water slurry.

次に、石炭水スラリーの流動性に及ぼす石炭粒子の粒径
分布の影響について検討を行った。先に引用した公知例
からも明らかなように、石炭の粒径範囲が広い程、即ち
最大粒径と最小粒径の差が大きい程、石炭水スラリーの
粘性は低くなる。第6図は、本検討を行なうためにfI
!I製した石炭水スラリー中の石炭の粒径分布を示す。
Next, we investigated the influence of the particle size distribution of coal particles on the fluidity of coal-water slurry. As is clear from the known examples cited above, the broader the particle size range of coal, that is, the larger the difference between the maximum particle size and the minimum particle size, the lower the viscosity of the coal-water slurry. Figure 6 shows the fI used for this study.
! Fig. 1 shows the particle size distribution of coal in the coal-water slurry prepared by I.

図中、(ニ)は最大粒径が約10μmのもの、(ホ)は
同35μmのもの、(へ)は同300μmのものである
In the figure, (d) is one with a maximum particle size of about 10 μm, (e) is one with a maximum particle size of 35 μm, and (f) is one with a maximum particle size of about 300 μm.

スラリーは、石炭、水、および分散剤の所定量をボール
ミルに供給し、石炭を湿式粉砕することにより調製した
。分散剤としては有機陰イオン系界面活性剤および水酸
化ナトリウムを各々石炭乾燥重量当り1.0および0.
2%添加した。このようにしてm製したスラリーに順次
水を添加することにより各スラリーの石炭濃度を調整し
、その粘度を測定した。粘度の測定法はすでに述べた通
りである。粒径分布は、同一試料を3〜4回同一条件で
測定したものの平均値を用いた。第7図は調製したスラ
リーの粘度と、該スラリー中の石炭濃度の関係を示す。
The slurry was prepared by feeding predetermined amounts of coal, water, and dispersant into a ball mill and wet-milling the coal. As a dispersant, an organic anionic surfactant and sodium hydroxide were used at a concentration of 1.0 and 0.0% per dry weight of coal, respectively.
2% was added. The coal concentration of each slurry was adjusted by sequentially adding water to the slurry thus prepared, and its viscosity was measured. The method for measuring viscosity is as described above. For the particle size distribution, the average value of the same sample measured 3 to 4 times under the same conditions was used. FIG. 7 shows the relationship between the viscosity of the prepared slurry and the coal concentration in the slurry.

第7図かられかるように、石炭水スラリー中の石炭粒子
の最大粒径が大きい程、即ち粒径範囲が広い程、同一石
炭濃度におけるスラリ−の粘度は低くなることが理解で
きる。しかし、同一粘度で比較すると、最大粒径を10
μm(ニ)から300μm(へ)に約30倍大きくして
も、スラリー中の石炭濃度をそれ程高くすることはでき
ないことも理解できる。例えば、粘度ioo。
As can be seen from FIG. 7, it can be seen that the larger the maximum particle size of the coal particles in the coal-water slurry, that is, the wider the particle size range, the lower the viscosity of the slurry at the same coal concentration. However, when comparing the same viscosity, the maximum particle size is 10
It can also be understood that even if the diameter is increased approximately 30 times from μm (d) to 300 μm (f), the coal concentration in the slurry cannot be made that high. For example, viscosity ioo.

cPの所で比較すると、最大粒径10μm(ニ)では約
67重量%、最大粒径300μmくべ)では約72重量
%で、最大粒径を約30倍大きくしても、スラリー粘度
1000cPにおいて石炭濃度を高々5重量%上昇でき
るだけである。しかるに、第6図から明らかなように、
(へ)のスラリー中の石炭の約60%は10〜300μ
mの粒径のものである。この結果から、大粒径の石炭粒
子、例えば10〜300μmのもの(へ)はスラリーの
流動性には何ら大きな影響をしておらず、その粘度は専
ら微小粒子により決定されることが明らかである。
Comparing cP, it is about 67% by weight for a maximum particle size of 10 μm (D), and about 72% by weight for a maximum particle size of 300 μm, and even if the maximum particle size is increased about 30 times, coal is The concentration can only be increased by at most 5% by weight. However, as is clear from Figure 6,
Approximately 60% of the coal in the slurry of (to) is 10 to 300μ
It has a particle size of m. From this result, it is clear that large coal particles, such as those of 10 to 300 μm, do not have any significant effect on the fluidity of the slurry, and that the viscosity is determined solely by the fine particles. be.

さらに、このことを確認するめために、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ーを調製し、
このスラリーに、別途製造した10μm以下の微粒子を
添加しその粘度に及ぼす影響について検討した。第8図
に該スラリー中の石炭粒子の粒径分布を示す。(ト)は
前記調製したスラリー、(チ)は該スラリーに前記微粒
子を添加したスラリー中のそれぞれの石炭の粒径分布を
示す。第9図にこれらスラリーの粘度と石炭濃度の関係
を示す。第8図かられかるように、10μm以下の粒子
は数%増加しただけであるが、そのスラリーの粘度は第
9図におるように約20%低下した。以上の結果からも
、石炭水スラリーの粘性に及ぼす微粒子の影響の重要性
が確認された。
Furthermore, in order to confirm this, a coal water slurry was prepared in the same manner as above using another type of coal,
Separately produced fine particles of 10 μm or less were added to this slurry, and the effect on the viscosity was investigated. FIG. 8 shows the particle size distribution of coal particles in the slurry. (g) shows the particle size distribution of the coal in the slurry prepared above, and (ch) shows the particle size distribution of the coal in the slurry prepared by adding the fine particles to the slurry. FIG. 9 shows the relationship between the viscosity of these slurries and the coal concentration. As can be seen from FIG. 8, the number of particles of 10 μm or less increased by only a few percent, but the viscosity of the slurry decreased by about 20%, as shown in FIG. 9. The above results also confirmed the importance of the influence of fine particles on the viscosity of coal-water slurry.

以上の基礎的検討結果を要約すると、石炭水スラリーの
流動性は微小粒子の分散性により決まり、石炭水スラリ
ーの高濃度低粘性化に必要な分散剤は、該微粒子の外表
面に吸着するに必要な量で充分であると言うことができ
る。しかし、分散剤として使用する界面活性剤は石炭の
細孔内部まで浸透し吸着されるため、添加した界面活性
剤の大部分は石炭粒子内に吸着され、スラリーの流動性
に役立っていない。しかも、スラリーの流動性にあまり
影響を与えない大粒径の粒子程、その粒子内に多くの界
面活性剤を吸着する。前記した従来法による石炭スラリ
ーの調製では、粒径調整した全ての粒子に分散剤である
界面活性剤を作用させるため、上記のように石炭粒子内
部に吸着される量が多く、このため添加量を低減できな
い。
To summarize the above basic study results, the fluidity of coal-water slurry is determined by the dispersibility of the fine particles, and the dispersant required to make the coal-water slurry high in concentration and low in viscosity is adsorbed on the outer surface of the fine particles. It can be said that the required amount is sufficient. However, since the surfactant used as a dispersant penetrates into the pores of the coal and is adsorbed, most of the added surfactant is adsorbed within the coal particles and does not contribute to the fluidity of the slurry. Moreover, the larger the particle size that does not significantly affect the fluidity of the slurry, the more surfactant is adsorbed within the particle. In the preparation of coal slurry by the conventional method described above, since a surfactant, which is a dispersant, is applied to all the particles whose particle size has been adjusted, a large amount is adsorbed inside the coal particles as described above, and therefore the amount added is cannot be reduced.

以上述べて来た事実から、本発明者らはスラリーの流動
性に重要な役割を果す微小粒子のみに分散剤を作用する
ことにより、スラリーの流動性を損うことな(分散剤の
添加量を低減できる本発明に到達した。
Based on the facts described above, the present inventors have determined that by applying a dispersant only to the microparticles that play an important role in the fluidity of the slurry, the fluidity of the slurry is not impaired (the amount of dispersant added is We have arrived at the present invention which can reduce this.

以下、具体的実施例により本発明をさらに詳細に説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to specific examples.

(実施例) 第1図は、本発明になる石炭水スラリー製造プロセスの
一例を示す説明図である。石炭は粗粉砕機lに導入され
、ここで最大粒径が11謙以下となるように粉砕される
。粉砕された石炭は次に分級機2に導入され、150〜
10μmの粒径より大きい粗粒子と、これより小さい微
粒子に分級される。微粒子は経路3から微粉砕機4に導
入され、ここで水および分散剤共存下で該微粒子がさら
に湿式粉砕される。微粉砕機4の出口5からは、該粉砕
機内で水および分散剤と混合され、微粉砕された石炭を
含有する石炭水スラリーが連続的に流出し、該スラリー
は混合タンク6に導入される。
(Example) FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the coal-water slurry production process according to the present invention. The coal is introduced into a coarse pulverizer 1, where it is pulverized to a maximum particle size of 11 centimeters or less. The pulverized coal is then introduced into classifier 2, where 150~
It is classified into coarse particles larger than 10 μm in diameter and fine particles smaller than this. The fine particles are introduced from the path 3 into the fine grinder 4, where they are further wet-pulverized in the coexistence of water and a dispersant. From the outlet 5 of the pulverizer 4, a coal-water slurry containing pulverized coal that has been mixed with water and a dispersant in the pulverizer flows out continuously, and the slurry is introduced into a mixing tank 6. .

分級機2により分級された粗粒子の全部または一部は混
合タンク6に導入され、ここで前記の石炭水スラリーと
混合される。ここで、石炭水スラリーと粗粒子の混合割
合は、最終的に製造した石炭水スラリー中の石炭粒子が
所定の粒径分布となるようにするか、または最終的に製
造した石炭水スラリー中の石炭濃度が所定の値となるよ
うに決めることができる。上記のようにして決定した割
合で混合するに際しては、粗粒子の量が分級機2で生成
するものより少ない場合には粗粉砕機1より生成する粗
粉砕炭の粒径分布が適当なものとなるよう該粗粉砕機の
粉砕能力を調整し、逆に多い場合には経路7より余剰の
粗粒子を粗粉砕機1にフィードバックして物質収支を調
整することができる。また、混合タンク6で所定の粒径
分布となるように石炭水スラリーと粗粒子を混合するに
際しては、最終的に製造した石炭水スラリーの石炭濃度
が高(、該スラリーが流動性を示さないような場合には
、該スラリーが適当な流動性を示すように混合タンク6
に水を供給し、該スラリーの濃度を調整することもでき
る。また、粗粉砕tj3i1により充分な量の微粒子を
製造できない場合には経路8により分級機2で分級する
前の粗粉砕炭を直接微粉砕機4に供給することもできる
All or part of the coarse particles classified by the classifier 2 are introduced into the mixing tank 6, where they are mixed with the coal-water slurry. Here, the mixing ratio of the coal water slurry and coarse particles is determined so that the coal particles in the final produced coal water slurry have a predetermined particle size distribution, or The coal concentration can be determined to be a predetermined value. When mixing at the ratio determined as above, if the amount of coarse particles is smaller than that produced by classifier 2, the particle size distribution of the coarsely pulverized coal produced by coarse pulverizer 1 is determined to be appropriate. The grinding capacity of the coarse pulverizer can be adjusted so that the pulverizing capacity of the coarse pulverizer is increased, and on the other hand, if there are too many coarse particles, the excess coarse particles can be fed back to the coarse pulverizer 1 through the path 7 to adjust the material balance. In addition, when mixing the coal water slurry and coarse particles to obtain a predetermined particle size distribution in the mixing tank 6, it is necessary to ensure that the coal concentration of the final produced coal water slurry is high (if the slurry does not exhibit fluidity). In such a case, the mixing tank 6 is used so that the slurry exhibits appropriate fluidity.
The concentration of the slurry can also be adjusted by supplying water to the slurry. Further, if a sufficient amount of fine particles cannot be produced by coarse pulverization tj3i1, the coarsely pulverized coal before being classified by classifier 2 can be directly supplied to pulverizer 4 through route 8.

実施例1 第12図は、本発明の他の実施例を示す石炭水スラリー
の製造プロセスの説明図である。石炭(石炭)は、ホン
パー31から粗粉砕機32に供給され、ここで最大粒径
が約300μmとなるように粉砕される。その一部はフ
ィーダー33により毎時3 kgの速度でミル34に供
給される。ミル34は、その内部に径2uの鋼球が充て
んされ、これをピンの付いた撹拌棒35をモーター36
により回転させることにより粉砕を行なう形式のもので
ある。ミル34には、同時に水タンク37からポンプ3
8により水酸化ナトリウム水溶液が、また界面活性剤タ
ンク39からポンプ40により有機陰イオン系界面活性
剤が各々毎時1.61および21gの速度で供給される
。このようにして、最大粒径約35μmで、第13図の
(オ)に示したような粒径分布を持つ石炭水スラリーを
調製した。
Example 1 FIG. 12 is an explanatory diagram of a coal water slurry manufacturing process showing another example of the present invention. Coal (coal) is supplied from the homper 31 to the coarse pulverizer 32, where it is pulverized to a maximum particle size of approximately 300 μm. A portion of it is fed by a feeder 33 to a mill 34 at a rate of 3 kg/hour. The mill 34 is filled with steel balls having a diameter of 2u, and a stirring rod 35 with a pin is connected to a motor 36.
This type of grinder performs pulverization by rotating it. At the same time, a pump 3 is connected to the mill 34 from a water tank 37.
An aqueous sodium hydroxide solution is supplied by a pump 8 from a surfactant tank 39, and an organic anionic surfactant is supplied by a pump 40 from a surfactant tank 39 at a rate of 1.61 g/hour and 21 g/hour, respectively. In this way, a coal-water slurry was prepared with a maximum particle size of about 35 μm and a particle size distribution as shown in FIG. 13(E).

このスラリーをCとする。This slurry is designated as C.

また、粗粉砕機32により粉砕した石炭の一部を400
メツシユの篩41により分級し、400メツシユより大
きい粒子を分取し、小さい粒子はミル34の供給口に戻
して使用した。このようにして分取した400メツシユ
より大きい粒径の粉炭は第13図の(力)に示したよう
な粒径分布を有していた。この粉炭をDとする。この粉
炭りは、ホンパー42およびフィーダー43を経て混合
器44で混合調整される。
In addition, a portion of the coal crushed by the coarse crusher 32 is
The particles were classified using a mesh sieve 41, and particles larger than 400 mesh were separated, and smaller particles were returned to the feed port of the mill 34 for use. The powdered coal having a particle size larger than 400 mesh that was separated in this way had a particle size distribution as shown in FIG. This powdered coal is designated as D. This pulverized coal passes through a pumper 42 and a feeder 43, and is mixed and adjusted in a mixer 44.

以上のようにして得た試料CおよびDは混合器44で適
当な比率で混合した後、水により稀釈あるいは蒸発濃縮
することにより石炭濃度70重量%の石炭水スラリーを
調製し、該スラリーの粘度を測定した。その結果を第1
4図に示す。第14図の横軸は、以上のようにして調製
した石炭水スラリー中の石炭のうちで、上記りの石炭の
混合割合を示す。試料C中には界面活性剤は石炭乾燥重
量に対して0.7%存在しており、試料り中には界面活
性剤は存在しない。両試料中の界面活性剤量と石炭の混
合比率より、上記のように調製したスラリー中の界面活
性剤濃度を算出することが可能で、該スラリー中の乾燥
石炭M量に対する界面活性剤添加量を第14図上の横軸
上に示しである。
Samples C and D obtained as described above were mixed in an appropriate ratio in a mixer 44, and then diluted with water or evaporated and concentrated to prepare a coal-water slurry with a coal concentration of 70% by weight. was measured. The result is the first
Shown in Figure 4. The horizontal axis in FIG. 14 indicates the mixing ratio of the above-mentioned coals among the coals in the coal-water slurry prepared as above. In Sample C, the surfactant was present in an amount of 0.7% based on the dry weight of the coal, and no surfactant was present in the sample. From the amount of surfactant in both samples and the mixing ratio of coal, it is possible to calculate the concentration of surfactant in the slurry prepared as above, and the amount of surfactant added to the amount of dry coal M in the slurry. is shown on the horizontal axis in FIG.

第14図から明らかなように、本発明方法によれば、分
散剤である界面活性剤の添加量が乾燥石炭重量に対し僅
かに0.1%でも、石炭濃度70M量%、粘度1000
cPのスラリーを製造することが可能で、従来法でm製
した場合に比べ、同等の性状のスラリーを製造するのに
、界面活性剤の添加量が約1/10で良いことがわかる
。これは、前記したように、石炭水スラリー中の微粒石
炭粒子にのみ分散剤である界面活性剤を有効に吸着量し
めることにより、該スラリーの流動性を損なうことなく
界面活性剤の添加量を飛躍的に低減できると言う本発明
の効果を実証するものである。
As is clear from FIG. 14, according to the method of the present invention, even if the amount of surfactant as a dispersant added is only 0.1% based on the weight of dry coal, the coal concentration is 70 M% and the viscosity is 1000%.
It is possible to produce a slurry of cP, and it can be seen that the amount of surfactant added can be about 1/10 to produce a slurry with the same properties as in the case of producing m using the conventional method. As mentioned above, by effectively adsorbing the surfactant, which is a dispersant, only on the fine coal particles in the coal-water slurry, the amount of surfactant added can be reduced without impairing the fluidity of the slurry. This demonstrates the effect of the present invention, which can dramatically reduce the amount of heat generated.

以上のようにして調製した石炭水スラリー中の石炭粒子
をふるいを用いて分級し、粒径105μm以上の大径粒
子を回収し、該大径粒子(E)の分散剤の吸着量を測定
した結果を第11図の(ヌ)に示す。第11図(ル)は
、第12図の篩41で分級した400メツシユ以上の粒
子をさらに105μmの篩で分級することにより回収し
た粒径105μm以上の大径粒子(F)を用いて同じ方
法により吸着量を測定した結果である。Eの吸着量は第
11図の(ワ)に比べ非常に多く、Fの吸着量とほぼ同
等の値を示しており、本発明になる方法により製造した
石炭水スラリーでは、分散剤は大径粒子には吸着せず、
大部分が微小粒子に吸着し、有効に作用していることを
示している。第11図においてEの吸着量がFのものに
比べ僅かに低下しているのは、混合器(第12図の14
)でスラリーCと混合する際に、C中の石炭粒子に吸着
し切れずに残っていた少量の分散剤が粉炭りに吸着した
ためと考えられる。
The coal particles in the coal water slurry prepared as described above were classified using a sieve, large particles with a particle size of 105 μm or more were collected, and the adsorption amount of the dispersant on the large particles (E) was measured. The results are shown in FIG. Figure 11 (R) shows the same method using large particles (F) with a particle size of 105 μm or more, which were collected by classifying the particles of 400 mesh or more with a sieve 41 in Figure 12 and further classifying them with a 105 μm sieve. This is the result of measuring the amount of adsorption. The adsorption amount of E is much larger than (W) in Figure 11, and is almost the same as the adsorption amount of F. In the coal-water slurry produced by the method of the present invention, the dispersant has a large diameter. Does not adsorb to particles,
Most of the particles were adsorbed to microparticles, indicating that they were working effectively. In Figure 11, the adsorption amount of E is slightly lower than that of F, which is caused by the mixer (14 in Figure 12).
This is thought to be because a small amount of the dispersant that remained after being adsorbed to the coal particles in C was adsorbed to the powdered coal when mixed with slurry C in ).

本実施例では、最大粒径約35μmの石炭スラリーCを
分散剤および水共存下で湿式粉砕することにより製造し
、これに粗粒の石炭を混合して最終的な石炭水スラリー
を調製したが、粗粒を混合後の石炭水スラリー中の石炭
粒子の粒径分布が例えば第6図の(へ)のような場合、
上記スラリーCの最大粒径を小さくするほど、添加量の
低減効果が大きくなることは明らかである。しかし、ス
ラリーC中の石炭粒子径を第13図の(ヨ)に示したよ
うに小さくし、かつ、粗粒と混合後に第6図の(へ)に
示したような粒径分布となるようにするには、該粗粒中
にも、第13図の(夕)に示したように小粒径粒子を多
く含むことが必要である。このような調製方法を取ると
、最終製品スラリーにおいて同一の粒径分布を作る場合
、粗粒(第13図の夕)の割合を多くすることが可能な
ため、第14図の曲線は右に並行移動することになり、
添加量低減効果は大きくなる。しかし、乾式粉砕におい
て微小粒子を製造するには多くの動力を要し、後の混合
においてもやはり多くの動力を必要とする。逆に、スラ
リーC中の石炭粒子の最大粒径を大きくすると、粗粒と
の混合においてスラリーCの割合を大きくしないと、第
6図(へ)のような粒径分布を得ることができず、添加
量の低減効果は小さくなる。反面乾式粉砕により製造す
る粗粒中の微粒子は少なくすることができ、粉砕および
混合に要する動力は小さくなる。
In this example, a coal slurry C having a maximum particle size of about 35 μm was produced by wet pulverization in the coexistence of a dispersant and water, and coarse grained coal was mixed therein to prepare a final coal-water slurry. If the particle size distribution of coal particles in the coal-water slurry after mixing coarse particles is, for example, as shown in Fig. 6,
It is clear that the smaller the maximum particle size of the slurry C, the greater the effect of reducing the amount added. However, if the coal particle size in slurry C is made small as shown in Figure 13 (Y), and after mixing with coarse particles, the particle size distribution becomes as shown in Figure 6 (F). In order to achieve this, it is necessary to contain a large amount of small-sized particles even in the coarse particles, as shown in (evening) of FIG. If such a preparation method is used, it is possible to increase the proportion of coarse particles (shown in Figure 13) when creating the same particle size distribution in the final product slurry, so the curve in Figure 14 will shift to the right. will move in parallel,
The effect of reducing the amount added becomes greater. However, dry grinding requires a lot of power to produce fine particles, and the subsequent mixing also requires a lot of power. Conversely, if the maximum particle size of coal particles in slurry C is increased, the particle size distribution as shown in Figure 6 (f) cannot be obtained unless the proportion of slurry C is increased in mixing with coarse particles. , the effect of reducing the amount added becomes smaller. On the other hand, the number of fine particles in the coarse particles produced by dry pulverization can be reduced, and the power required for pulverization and mixing can be reduced.

以上のことから、上記スラリーC中の石炭粒子の最大粒
径は、本発明の基本になる分散剤の低減効果および粉砕
に要する動力によって決まる最適値があることは明らか
である。本発明者らは、現状の石炭の粉砕技術および本
実施例の結果から、スラリーC中の石炭粒子の最大径は
概略10〜70μm程度のものが最適であるとの見解を
有するに至っている。しかし、この値は混合後の石炭水
スラリー中の石炭粒子の最大径や、粉砕方法およびその
所要動力により変わり得るものである。
From the above, it is clear that the maximum particle size of the coal particles in the slurry C has an optimum value determined by the reducing effect of the dispersant, which is the basis of the present invention, and the power required for pulverization. Based on the current coal pulverization technology and the results of this example, the present inventors have come to the opinion that the optimal maximum diameter of coal particles in slurry C is about 10 to 70 μm. However, this value can vary depending on the maximum diameter of coal particles in the coal-water slurry after mixing, the pulverization method, and the required power.

実施例2 第12図に示した装置を用いて石炭水スラリーを連続製
造した。ミル34では、実施例1と同一の条件でスラリ
ーAを製造した。ただし、界面活性剤の供給量は毎時7
0g一定とした。篩41により分級した粉炭Bは一旦ホ
ツバー42に貯えた後、フィーダー43を介して毎時3
6.7 kgの速度で混合器44に供給し、ここでスラ
リーAと混合することにより石炭水スラリーを製造した
。このようにして得られた石炭水スラリーは石炭濃度7
0重量%、界面活性剤添加量は乾燥石炭重量に対し0.
15%含有するものである。このスラリーの粘度を測定
した所、約900cPであり、本発明になる製造法を用
いることにより、石炭水スラリーの性状を悪化させるこ
とな(界面活性剤の添加量を大巾に低減できることが確
認できた。
Example 2 A coal water slurry was continuously manufactured using the apparatus shown in FIG. In Mill 34, slurry A was produced under the same conditions as in Example 1. However, the supply amount of surfactant is 7
It was kept constant at 0g. Powdered coal B classified by the sieve 41 is once stored in a hottuber 42, and then sent through a feeder 43 to
It was fed at a rate of 6.7 kg to the mixer 44, where it was mixed with slurry A to produce a coal water slurry. The coal-water slurry thus obtained has a coal concentration of 7.
0% by weight, and the amount of surfactant added is 0.0% by weight based on the weight of dry coal.
It contains 15%. The viscosity of this slurry was measured and was approximately 900 cP, confirming that by using the manufacturing method of the present invention, the amount of surfactant added can be significantly reduced without deteriorating the properties of the coal-water slurry. did it.

以上の実施例から明らかなように、本発明による方法を
通用することにより、石炭水スラリーの製造における分
散剤の添加量を大巾に低減できることがわかづた。上記
実施例では、2種類の異なる粒径分布に粉砕した石炭粉
とスラリーを混合したが、本発明においては、勿論2種
類以上の石炭粉とスラリーを混合してもよく、このよう
にしても上記実施例と全く同じ効果を得ることができる
As is clear from the above examples, it was found that by applying the method according to the present invention, the amount of dispersant added in the production of coal water slurry could be significantly reduced. In the above embodiment, two types of coal powder pulverized into different particle size distributions and a slurry were mixed, but in the present invention, of course, two or more types of coal powder and slurry may be mixed. Exactly the same effect as in the above embodiment can be obtained.

(発明の効果) 本発明によれば、高濃度でなおかつ低粘性の石炭水スラ
リーの製造において必要な分散剤の添加量を、該石炭ス
ラリーの性状を低下させることなく、例えば従来の1/
2〜1/10に低減できる効果がある。
(Effects of the Invention) According to the present invention, the amount of dispersant added necessary for producing a highly concentrated and low viscosity coal water slurry can be reduced to, for example, 1/2 of the conventional amount without deteriorating the properties of the coal slurry.
It has the effect of reducing the amount by 2 to 1/10.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明による石炭スラリー製造プロセスの概
略ダイアグラムを示す図、第2図は従来法により調製し
たスラリーの粘度に及ぼす分散剤添加量の影響を示す図
、第3図は石炭粒子への界面活性剤の吸着量の経時変化
を示す図、第4図、第5図は石炭粒子およびその細孔内
への界面活性剤の吸着状態を示す模式図、第6図は実験
に用いた石炭水スラリー中の石炭の粒径分布を示す図、
第7図は石炭濃度と石炭水スラリーの粘度の関係を示す
図、第8図は実験に用いた石炭水スラリー中の石炭の粒
径分布を示す図、第9図は石炭濃度と石炭水スラリーの
粘度の関係を示す図、第10図は本発明の実施例を示す
石炭水スラリー製造装置のフローダイアグラムを示す図
、第11図は石炭粒子への分散剤の吸着量を示す図、第
12図は本発明の他の実施例を示す石炭水スラリー製造
装置のフローダイアグラムを示す図、第13図は本発明
の実施例で調製した粉砕炭の粒径分布を示す図、第14
図は、本発明の実施例の結果を示す図である。 1・・・粗粉砕機、2・・・分級機、3・・・微粒子経
路、4・・・微粉砕機、5・・・微粉砕機出口、6・・
・混合タンク、7・・・フィードバック経路、8・・・
フィード経路、IO・・・石炭粒子、12・・・分散剤
分子、13・・・細孔、31・・・ホッパー、32・・
・粗粉砕機、33・・・フィーダー、34・・・ミル、
35・・・撹拌棒、36・・・モーター、37・・・水
タンク、38・・・ポンプ、39・・・分散剤タンク、
40・・・ポンプ、41・・・篩、42・・・ホッパー
、43・・・フィーダー、44・・・混合機。 代理人 弁理士 川 北 武 長 第2図 第3図 時間(n) 第6図 第7図 石炭濃度(wt’/a) 第8図 第9図 経過時間(h) 第13図 第14図 分散剤量(wt’10) Dの混合側台(wt’10)
Figure 1 is a diagram showing a schematic diagram of the coal slurry production process according to the present invention, Figure 2 is a diagram showing the effect of the amount of dispersant added on the viscosity of slurry prepared by the conventional method, and Figure 3 is a diagram showing the effect of the amount of dispersant added on the coal particles. Figures 4 and 5 are schematic diagrams showing the state of adsorption of surfactant into coal particles and their pores, and Figure 6 is a diagram showing the changes in the amount of surfactant adsorbed over time. Diagram showing the particle size distribution of coal in coal water slurry,
Figure 7 is a diagram showing the relationship between coal concentration and viscosity of coal-water slurry, Figure 8 is a diagram showing the particle size distribution of coal in the coal-water slurry used in the experiment, and Figure 9 is a diagram showing the relationship between coal concentration and coal-water slurry. FIG. 10 is a flow diagram of a coal-water slurry manufacturing apparatus showing an example of the present invention. FIG. 11 is a diagram showing the amount of dispersant adsorbed onto coal particles. 13 is a diagram showing a flow diagram of a coal-water slurry production apparatus showing another embodiment of the present invention, FIG. 13 is a diagram showing the particle size distribution of pulverized coal prepared in an embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a diagram showing the results of an example of the present invention. 1... Coarse crusher, 2... Classifier, 3... Fine particle path, 4... Fine crusher, 5... Fine crusher outlet, 6...
・Mixing tank, 7... Feedback path, 8...
Feed path, IO... Coal particle, 12... Dispersant molecule, 13... Pore, 31... Hopper, 32...
・Coarse crusher, 33... feeder, 34... mill,
35... Stirring rod, 36... Motor, 37... Water tank, 38... Pump, 39... Dispersant tank,
40... Pump, 41... Sieve, 42... Hopper, 43... Feeder, 44... Mixer. Agent Takeshi Kawakita Figure 2 Figure 3 Time (n) Figure 6 Figure 7 Coal concentration (wt'/a) Figure 8 Figure 9 Elapsed time (h) Figure 13 Figure 14 Dispersion Amount of agent (wt'10) D mixing side stand (wt'10)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)粉砕した石炭、水、および分散剤からなる混合物
であって、該混合物中の石炭は55重量%以上含有され
、かつ最大粒径が1mm以下の粒子よりなり、分散剤は
石炭の乾燥重量に対し0.01〜5.0%を含有され、
しかもこの分散剤の大部分が該混合物中の石炭の最小粒
径を0%、最大粒径を100%とする累積重量分布にお
いて20〜70%に相当する粒径以下の微粒子にのみ添
加吸着されていることを特徴とする石炭水スラリー。
(1) A mixture consisting of pulverized coal, water, and a dispersant, wherein the mixture contains 55% by weight or more of coal and is composed of particles with a maximum particle size of 1 mm or less, and the dispersant is used to dry the coal. Contains 0.01 to 5.0% by weight,
Moreover, most of this dispersant is added and adsorbed only to fine particles whose particle size corresponds to 20 to 70% in the cumulative weight distribution, where the minimum particle size of coal in the mixture is 0% and the maximum particle size is 100%. Coal-water slurry.
(2)分散剤として有機陰イオン系、非イオン系界面活
性剤、また無機イオン化合物、もしくはこれらの混合物
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の石
炭水スラリー。
(2) The coal water slurry according to claim 1, wherein the dispersant is an organic anionic surfactant, a nonionic surfactant, an inorganic ionic compound, or a mixture thereof.
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