JPS6240397B2

JPS6240397B2 -

Info

Publication number: JPS6240397B2
Application number: JP16017782A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Nakaooji; Mitsugi Kamao; Hayamizu Ito; Shuhei Tatsumi; Shoichi Takao
Original assignee: Electric Power Development Co Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Electric Power Development Co Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1982-09-14
Filing date: 1982-09-14
Publication date: 1987-08-27
Also published as: JPS5949291A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、石炭を粉砕して高濃度のスラリーを
製造する方法に関するものである。〔従来の技術〕石炭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、石炭・水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
は困難なことであり、従来は添加剤を加えるなど
の手段が講じられている。〔発明が解決しようとする問題点〕本発明者らは、高濃度スラリーを製造すべく鋭
意研究を重ねた結果、石炭を粉砕して高濃度スラ
リーを製造する際、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
つ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、供試炭として大同炭を用い粉砕粒度構
成の各種のものを調整し、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
量との関係を実験し、その結果を第１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つていることがわ
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。上記の知見をもとに、スラリー製造方法につい
てさらに研究を進めた結果、石炭スラリーを製造
する際に、粉砕炭を分級器（気流分級器またはふ
るいなど）によつて製品スラリーの粒度を満足す
る微粉と粗粉に分級し、粗粉を水およびスラリー
分散剤、または水とともに湿式粉砕機に導入して
微粉砕し、湿式粉砕機から排出されるスラリーと
分級した微粉を必要に応じてスラリー分散剤とと
もに混合機に導入してスラリーを調製することに
よつて、粉砕炭を全量湿式粉砕しないため超微粉
砕炭の生成を抑制し、表面積の小さい微粉砕炭を
調製することができ、スラリー分散剤を減少させ
ることができることを知見した。本発明は上記の知見に基づいてなされたもの
で、石炭をまず粉砕した後、分級器（たとえば気
流分級器やふるいなど）によつて製品スラリーの
粒度を満足する微粉と粗粉に分級し、粗粉を水お
よびスラリー分散剤、または水とともに湿式粉砕
機（たとえば湿式ボールミル、湿式ロツドミルな
ど）に導入して微粉砕し、湿式粉砕機から排出さ
れるスラリーと分級した微粉を混合機（たとえば
撹拌槽やニーダーなど）に、必要に応じてスラリ
ー分散剤とともに導入してスラリーを調製し、通
常48メツシユ以上が１重量％以下のスラリー分散
剤の添加量の少ない高濃度スラリーの製造を可能
ならしめる石炭の高濃度スラリーの製造方法の提
供を目的とするものである。〔問題点を解決するための手段および作用〕本願の第１の発明の石炭の高濃度スラリーの製
造方法は、図面を参照して説明すれば、石炭を粉
砕して高濃度スラリーを製造するに際し、石炭を
粉砕機１により粉砕した後、粉砕炭を分級器２に
導入して粗粉と微粉とに分級し、粗粉を水および
スラリー分散剤とともに湿式粉砕機３に導入して
微粉砕し、湿式粉砕機から排出されるスラリーと
前記微粉とを混合機４に導入して混合することを
特徴としている。また本願の第２の発明は、石炭を粉砕して高濃
度スラリーを製造するに際し、石炭を粉砕機１に
より粉砕した後、粉砕炭を分級器２に導入して粗
粉と微粉とに分級し、粗粉を水およびスラリー分
散剤とともに湿式粉砕機３に導入して微粉砕し、
湿式粉砕機から排出されるスラリーと前記微粉と
をスラリー分散剤とともに混合機４に導入して混
合することを特徴としている。さらに本願の第３の発明は、石炭を粉砕して高
濃度スラリーを製造するに際し、石炭を粉砕機１
により粉砕した後、粉砕炭を分級器２に導入して
粗粉と微粉とに分級し、粗粉を水とともに湿式粉
砕機３に導入して微粉砕し、湿式粉砕機から排出
されるスラリーと前記微粉とをスラリー分散剤と
ともに混合機４に導入して混合することを特徴と
している。以下、本発明を第２図に示す工程説明図に基づ
いて説明する。原炭を粉砕機１（たとえばハンマ
ークラツシヤー、ジヨウクラツシヤー、ロツドミ
ル、ボールミル、ローラーミルなど）で粉砕した
後、粉砕炭を分級器２（たとえば気流分級器また
はふるいなど）によつて製品スラリーの粒度を満
足する微粉と粗粉に分級する。この時、粉砕炭の
付着水分を乾燥させることによつて分級効果を高
めることができる。また粉砕機１の内部に分級機
能や乾燥機能をもつたものを使うこともできる。
粗粉を水およびスラリー分散剤とともに湿式粉砕
機３（たとえば湿式ボールミル、湿式ロツドミル
など）に導入して通常、48メツシユ以上が１％以
下となるように微粉砕し、湿式粉砕機３から排出
されるスラリーと分級した微粉を混合機４（たと
えば撹拌槽、ニーダーなど）に導入して、スラリ
ー濃度を調節し、通常48メツシユ（粒径0.3mm）
以上が１重量％以下の石炭高濃度スラリーを調製
する。粉砕炭の分級は、製品スラリーの粒度を満
足する微粉と粗粉とに分級できるように、通常48
メツシユ〜200メツシユ程度で行われる。また湿
式粉砕機３においては、通常200メツシユ以上が
10〜70重量％、350メツシユ以下が10〜89重量％
の粒度構成に粉砕される。水とスラリー分散剤は
湿式粉砕機３に添加されるのが通常であるが、混
合機４においても添加される場合もある。また湿
式粉砕機３または混合機４のいずれか一方に添加
される場合もある。なお混合機４には、水または
スラリー分散剤を単独で加えることもあり、両方
を加えないこともある。スラリー分散剤の添加量
は、製品スラリー中の石炭に対して0.01〜３重量
％、望ましくは0.2〜1.5重量％である。なお分級
器２として気流分級器を用いる場合は、分級用の
ガスとして空気、燃焼排ガスなどを用いる。５は
送風機である。この場合、分級器２から排出され
る微粉を含むガスをバグフイルターなどの分離器
６に導入して微粉を回収し、この微粉を混合機４
に導入する。分級器２としてふるいを用いる場合
は、ふるい下をそのまま混合機４に導入する。混
合機４にも前述のように水および／またはスラリ
ー分散剤が添加される場合がある。混合機４から
排出される高濃度スラリーは、撹拌槽からなる安
定化槽７を経て製品石炭スラリーとして供給され
る。８はスラリーポンプ、９はリサイクル管であ
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、炭種によつて適宜選択される。具体的には、
アニオン系界面活性剤としては、脂肪油硫酸エス
テル塩、高級アルコール硫酸エステル塩、非イオ
ンエーテル硫酸エステル塩、オレフイン硫酸エス
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、ジアルキルスルホコハク
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、アルキル硫酸エステル塩、ポリオ
キシエチレンアルキル（アルキルフエノール）硫
酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩、ジア
ルキルスルホコハク酸エステル塩、アクリル酸も
しくは／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
アルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル
フエノールエーテル、オキシエチレン・オキシプ
ロピレンブロツクポリマー、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
リオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ア
ルキルト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、
アルキルピリジニウム塩、ポリオキシエチレン脂
肪酸エステル、脂肪族アルコールポリオキシエチ
レンエーテル、アルキルフエ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
ンなどが使用され、また１，２，３モノアミン、
ジアミンなどのアミン化合物、高級アルキルアミ
ノ酸などが用いられる。〔実施例〕つぎに本発明の実施例および比較例について説
明する。実施例１比較例第１表の性状の供試炭を粗粉砕機で粒径が概略
４mm以下（１mm以上37.7％、２mm以上15.3％、４
mm以上１％以下の粒度構成）に粗粉砕した後、48
メツシユのふるいで分級し、48メツシユ以上の粗
粉を72％得た。粗粉を水およびノニオン系分散剤
（対石炭0.5重量％）を加え石炭濃度が65％となる
ように調製した後、湿式ボールミルにスラリーと
して10Kg／Ｈで連続供給し、200メツシユ以下が
80％となるように微粉砕した。そして湿式ボール
ミル出口から排出されるスラリーとふるいで分級
した微粉およびスラリー分散剤を撹拌槽で混合
し、製品スラリーを得た。このときの製品スラリ
ーは、濃度70％で650cP（20℃）であり、粒度構
成は48メツシユ以上が0.5重量％、200メツシユ以
上が33重量％、350メツシユ以下が50重量％であ
つた。なお製品スラリーの粒度分布は第３図に示
すごとくであつた。またスラリー分散剤の製品ス
ラリー中の石炭（乾炭基準）に対する添加率は
0.7％であつた。

【表】

【表】第３図に分級しないで湿式粉砕した場合の粒度
分布を併せて示した。分級しない場合、スラリー
濃度70％で850cP（20℃）の粘度を得るためには
ノニオン系分散剤を1.5％添加する必要があつ
た。したがつて本発明の方法によればノニオン系
分散剤を0.8％（対石炭当り）低減できることが
わかる。実施例２第２表の性状の供試炭を粉砕機で粒径が概略32
メツシユ以上が１％、150メツシユ以下が60％に
なるように粉砕し、100μｍで気流分級した。粗
粉として150メツシユ以上が39％、微粉として150
メツシユ以下が61％得られた。粗粉を水およびア
ニオン系分散剤（対石炭0.7％）加え石炭濃度が
60％となるように調製した後、湿式ボールミルに
スラリーとして12Kg／Ｈで連続供給し、200メツ
シユ以下が80％となるように微粉砕した。そして
湿式ボールミル出口から排出されるスラリーと気
流分級した微粉およびスラリー分散剤を撹拌槽で
混合し製品スラリーを得た。このときの製品スラ
リーは、濃度70％で800cP（20℃）であり、粒度
構成は48メツシユ以上が0.3％、200メツシユ以上
が18％、350メツシユ以下が70％であつた。スラ
リー分散剤の製品スラリー中の石炭に対する添加
率は0.7％であつた。

【表】

【表】実施例３第３表の性状の供試炭を粗粉砕機で粒径が概略
32メツシユ以上が１％、150メツシユ以下が60％
になるように粉砕し、130μｍで気流分級したと
ころ、粗粉として150メツシユ以上が40％、微粉
として150メツシユ以下が60％得られた。粗粉に
水およびアニオン系分散剤（対石炭1.75％）を加
え、石炭濃度が48％となるように調整した後、湿
式ボールミルにスラリーとして12Kg／Ｈで連続供
給し、200メツシユ以下が80％となるように微粉
砕した。そして湿式ボールミル出口から排出され
るスラリーに気流分級した微粉を撹拌槽で混合し
製品スラリーを得た。このときの製品スラリー
は、濃度70％、820cP（20℃）であり、粒度構成
は、48メツシユ以上が0.2％、200メツシユ以上が
17％、350メツシユ以下が71％であつた。スラリ
ー分散剤の製品スラリー中の石炭に対する添加率
は0.7％であつた。

【表】実施例４第４表の性状の供試炭を粗粉砕機で粒径が概略
32メツシユ以上が１％、150メツシユ以下が60％
になるように粉砕し、130μｍで気流分級したと
ころ、粗粒として150メツシユ以上が41％、微粉
として150メツシユ以下が59％得られた。粗粉に
水を加え石炭濃度が49％となるように調整した
後、湿式ボールミルにスラリーとして12Kg／Ｈで
連続供給し、200メツシユ以下が80％となるよう
に微粉砕した。そして湿式ボールミル出口から排
出されるスラリーに気流分級した微粉とアニオン
系分散剤（対石炭0.7％）を加え、撹拌槽で混合
し製品スラリーを得た。このときの製品スラリー
は濃度70％、830cP（20℃）であり、粒度構成
は、48メツシユ以上が0.3％、200メツシユ以上が
18％、350メツシユ以下が70％であつた。スラリ
ー分散剤の製品スラリー中の石炭に対する添加率
は0.7％であつた。

【表】〔発明の効果〕以上説明したように、本発明は粉砕工程、分級
工程、湿式粉砕工程、混合工程を組み合わせるこ
とによつて、超微粉砕炭の生成を抑制し粉砕炭表
面積を小さくすることができ、これにより従来の
スラリー分散剤の添加率を低減することができ、
高濃度スラリーコストを低下させるとともに、乾
式粉砕しないため乾燥に必要な熱エネルギーの損
失がなく、また石炭を乾燥させることによる炭塵
爆発の危険性を無くする効果を有している。

【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量
との関係を示すグラフ、第２図は本発明の石炭の
高濃度スラリーの製造方法の一例を示す工程説明
図、第３図は実施例１で得た製品スラリーの粒度
分布と本発明の方法によらない分級しない場合の
製品スラリーの粒度分布を示す線図である。１……粉砕機、２……分級器、３……湿式粉砕
機、４……混合機、５……送風機、６……分離
器、７……安定化槽、８……スラリーポンプ、９
……リサイクル管。

Claims

【特許請求の範囲】１石炭を粉砕して高濃度スラリーを製造するに
際し、石炭を粉砕機により粉砕した後、粉砕炭を
分級器に導入して粗粉と微粉とに分級し、粗粉を
水およびスラリー分散剤とともに湿式粉砕機に導
入して微粉砕し、湿式粉砕機から排出されるスラ
リーと前記微粉とを混合機に導入して混合するこ
とを特徴とする石炭の高濃度スラリーの製造方
法。２石炭を粉砕して高濃度スラリーを製造するに
際し、石炭を粉砕機により粉砕した後、粉砕炭を
分級器に導入して粗粉と微粉とに分級し、粗紛を
水およびスラリー分散剤とともに湿式粉砕機に導
入して微粉砕し、湿式粉砕機から排出されるスラ
リーと前記微粉とをスラリー分散剤とともに混合
機に導入して混合することを特徴とする石炭の高
濃度スラリーの製造方法。３石炭を粉砕して高濃度スラリーを製造するに
際し、石炭を粉砕機により粉砕した後、粉砕炭を
分級器に導入して粗粉と微粉とに分級し、粗粉を
水とともに湿式粉砕機に導入して微粉砕し、湿式
粉砕機から排出されるスラリーと前記微粉とをス
ラリー分散剤とともに混合機に導入して混合する
ことを特徴とする石炭の高濃度スラリーの製造方
法。