JPS6247416B2

JPS6247416B2 -

Info

Publication number: JPS6247416B2
Application number: JP58001374A
Authority: JP
Inventors: Hayamizu Ito; Shuhei Tatsumi; Chiaki Nagai; Shoichi Takao
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1983-01-07
Filing date: 1983-01-07
Publication date: 1987-10-07
Also published as: JPS59127660A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、石炭を専焼、混焼またはCOM（石
炭・油混合物）の状態で燃焼させる事業用または
専業用の微粉炭だきボイラから発生する燃焼灰、
同様の燃料を使用する流動床ボイラから発生する
燃焼灰、石炭ガス化炉から発生する排出灰など
（以下、集じん装置捕集石炭灰または単に石炭灰
と記す）に含まれる未燃カーボンを分離する方法
ならびにボタ・亜炭・褐炭・瀝青炭のうち灰分含
有率が高いために発熱量が低く、燃焼が困難であ
り、さらにダスト、SOx処理工程の負荷が著しく
大きくなることから、現在あまり利用されていな
い低品位炭や選炭廃スラツジについて、その中に
含まれている純炭分を分離濃縮する方法に関する
ものである。一般に石炭火力発電所などの微粉炭だきボイラ
においては、海外炭などの燃料比（固定炭素／揮
発分）の高い炭種の燃焼、二段燃焼や排ガス混合
などの低NOx燃焼の実施により、石炭灰が未燃
カーボンにより黒色化する傾向にある。通常の灰
処理としては、粗粉は灰捨てされ、細粉はフライ
アツシユ製品として販売されセメント混和剤など
に用いられているが、黒色石炭灰発生時には製品
として販売できないので、全量投棄しなければな
らず問題となつている。石炭灰の黒色化の原因は
未燃分と考えられ、これを大量に投棄することは
省エネルギの観点から見ても大きなマイナスであ
り、かつ現在計画中の大型石炭火力発電所は、海
外からの輸入炭を使用するため、臨海立地型であ
り、灰投棄処分などに際し海洋などの環境に対し
て無公害であることが要求される。また微粉炭だきボイラ以外の流動床ボイラを備
えた石炭火力発電所においても、未燃分の高い黒
色の燃焼灰の排出が予想され、さらに石炭の燃焼
以外の、たとえば石炭のガス化炉においても未燃
分の高い黒色灰の排出が予想され、未燃分の低減
対策として、未燃分の燃焼速度の関係から再燃炉
（カーボンバーンアツプセル、CBC）による高温
焼成法が検討されているが、石炭灰の粒径の細か
いこと、未燃分濃度の経時変化があることなど効
率のよい方式とは言えない現状である。なお現
在、フライアツシユに対する規制値は、強熱減量
（イグニシヨンロス）が5.0％以下である。また上記の高温焼成法以外の効果的な方法とし
て、石炭灰に水、重油などのバインダー、必要に
応じて界面活性剤を加え撹拌混合して石炭分の多
い粗粒を形成させ、この粗粒と灰分の多い細粉と
に分離する凝集（オイルアグロメレーシヨン）法
があるが、灰分と石炭分の分離操作の確立が実用
化の課題であつた。また石炭の各種利用技術（燃焼、ガス化、液
化、COM化など）において、予め原料となる石
炭中の無機物や硫黄分を分離除去し、純炭分を濃
縮することにより、炉、リアクタの処理能力の増
大ならびに排煙処理設備の簡略化を図り、ひいて
は使用炭種を大幅に拡大することができるような
コールクリーニング技術の確立が検討されている
が、その中に水中造粒法がある。この方法は前記
石炭灰の凝集（オイルアグロメレーシヨン）法と
同様に、石炭に水、重油などのバインダー、必要
に応じて界面活性剤を加え撹拌混合して石炭分の
凝集体および／または造粒物を形成させ、この凝
集体および／または造粒物と灰分とを分離する方
法であるが、捕集剤（重油、軽油、灯油など）の
添加率の低減ならびに石炭分と灰分の分離操作の
確立が実用化の課題であつた。本発明者らは上記の諸点に鑑み、石炭燃焼灰ま
たは低品位炭の水スラリーに石炭燃焼灰中の未燃
分または低品位炭中の石炭分に対し、重量比１〜
10％のＣ重油を添加し凝集（オイルアグロメレー
シヨン）操作を行なつた後、このスラリー中の石
炭燃焼灰または低品位炭に対し0.1〜0.5wt％の起
泡剤を添加し浮選（フロテーシヨン）操作を行な
うことにより、オーバーフロー分として未燃分ま
たは石炭分が濃縮された未燃分含有率の高い石炭
灰（新燃料）または石炭分含有率の高い石炭燃料
が得られ、テール分として白色に脱色された未燃
分または石炭分の少ない石炭灰が得られることを
知見した。またこの場合、石炭燃焼灰または低品
位炭の種類によつては、前記の凝集（オイルアグ
ロメレーシヨン）法の場合よりも重油の添加量る
低減することができるとともに、分離効率が改善
され、凝集物と非凝集物との分離が容易に行なえ
ることを知見した。本発明はこれらの知見に基づいてなされたもの
で、石炭灰または低品位炭の水スラリーに捕集剤
を添加し撹拌混合して石炭分を疎水化するととも
に、石炭分の一部を凝集させる凝集工程と、石炭
灰または低品位炭の水スラリーに起泡剤を添加し
気体を吹き込んで気泡を生成させ、この気泡の表
面に石炭分を付着させて浮上させる浮選工程と
で、さらには上記凝集工程および浮選工程と、浮
選工程で得られた石炭分の濃縮された水スラリー
を水中造粒し湿式分級して石炭分の濃縮された造
粒物と石炭灰を含む排水とに分離する造粒・分級
工程とで、石炭灰中の未燃分と灰分または低品位
炭中の石炭分と灰分とを効率よく分離することが
できる石炭灰または低品位炭の処理方法を提供せ
んとするものである。本願の第１の発明の石炭灰、低品位炭の処理方
法は、石炭灰または低品位炭から石炭分を分離す
る方法において、石炭灰または低品位炭の水スラ
リーに捕集剤を、石炭灰中の未燃分または低品位
炭中の石炭分に対し、重量比１〜10wt％添加し
撹拌混合して石炭分を疎水化するとともに、石炭
分の一部を凝集させる凝集工程と、石炭灰または
低品位炭の水スラリーに起泡剤を添加し気体を吹
き込んで気泡を生成させ、この気泡の表面に石炭
分を付着させて浮上させる浮選工程とを有するこ
とを特徴としている。また本願の第２の発明の石炭灰、低品位炭の処
理方法は、石炭灰または低品位炭から石炭分を分
離する方法において、石炭灰または低品位炭の水
スラリーに捕集剤を、石炭灰中の未燃分または低
品位炭中の石炭分に対し、重量比１〜10wt％添
加し撹拌混合して石炭分を疎水化するとともに、
石炭分の一部を凝集させる凝集工程と、石炭灰ま
たは低品位炭の水スラリーに起泡剤を添加し気体
を吹き込んで気泡を生成させ、この気泡の表面に
石炭分を付着させて浮上させる浮選工程と、浮選
工程で得られた石炭分の濃縮された水スラリーを
水中造粒し湿式分級して石炭分の濃縮された造粒
物と石炭分を含む排水とに分離する造粒・分級工
程とを有ることを特徴としている。第１図〜第４図は石炭灰について本発明者らが
行なつた実験結果を示している。すなわち第１図
は流動床ボイラ燃焼灰（イグニシヨンロス56.1
％）を原料として、これに水を加えて30％スラリ
ーとし、さらにＣ重油を添加して700rpm、40℃
で１時間撹拌混合した後、さらに水を加えて10％
スラリーとし、ノニオン系界面活性剤を浮選剤と
して0.3wt％（対固形分）添加し、空気を吹き込
んで１時間浮選処理した場合の油添率（wt％対
純炭分）、オーバーフロー分イグニシヨンロス
（wt％）、テール分収率（wt％）、テール分イグニ
シヨンロス（wt％）の関係を示したものであ
る。これに対して第２図は、第１図の場合と同じ
燃焼灰を使用し、これに水を加えて30％スラリー
とし、さらにＣ重油を添加して700rpm、30℃で
３時間撹拌混合した後、149μｍのふるいでふる
い上とふるい下とに分離した場合の油添率（wt
％対純炭分）、ふるい上、ふるい下のイグニシヨ
ンロス（wt％）、ふるい下収率（wt％）の関係を
示したものである。第１図および第２図から、第
２図の場合の凝集（オイルアグロメレーシヨン）
法に比べ、第１図の場合の凝集・浮選法は油添率
が少なくて済み、かつ分離効率が高いことが明ら
かである。また第３図は、微粉炭だきボイラ燃焼灰（イグ
ニシヨンロス11％）を原料として、これに水を加
えて30％スラリーとし、さらにＣ重油を添加して
700rpm、40℃で１時間撹拌混合した後、さらに
水を加えて10％スラリーとし、ノニオン系界面活
性剤を浮選剤として0.3wt％（対固形分）添加
し、空気を吹き込んで１時間浮選処理した場合の
油添率（wt％対純炭分）、オーバーフロー分イグ
ニシヨンロス（wt％）、テール分収率（wt％）、
テール分イグニシヨンロス（wt％）の関係を示
したものである。これに対して第４図は、第３図
の場合と同じ燃焼灰を使用し、これに水を加えて
30％スラリーとし、さらにＣ重油を添加して
700rpm、30℃で３時間撹拌混合した後、105μｍ
のふるいでふるい上とふるい下とに分離した場合
の油添率（wt％対純炭分）、ふるい上のイグニシ
ヨンロス（wt％）、ふるい下の収率（wt％）、ふ
るい下のイグニシヨンロス（wt％）の関係を示
したものである。第３図および第４図から、第４
図の場合の凝集法に比べ、第３図の場合の凝集・
浮選法は油添率が少なくて済み、かつ分離効率が
高いことが明らかである。またこれらの効果は、
低品位炭についても全く同様であることを、本発
明者らは確認している。以下、本発明の構成を図面に基づいて説明す
る。第５図は本発明の方法を実施する装置の一例
を示すもので、流動床ボイラ燃焼灰を処理する場
合である。流動床ボイラ１の排ガスダクトにサイ
クロン２、電気集じん機などの集じん装置３、空
気予熱器４、煙突５が直列に接続されている。集
じん装置としては電気集じん機の代りに他の装
置、たとえば砂、砂利、セラミツクスなどの粒塊
状ろ過材をルーバ、金網、パンチングメタルなど
の支持体間に移動可能に充填してなるグラベル式
ろ過集じん装置、マルチサイクロン、バグフイル
タなどを用いることも可能である。なお集じん装
置３の上流側または下流側にアンモニア接触還元
方式の脱硝装置が設けられ、また集じん装置３の
上流側に空気予熱器が設けられることがあるが、
図示を省略している。流動床ボイラ１の排ガスは、サイクロン２に導
入されて粗粒の石炭灰が除じんされ、ついで集じ
ん装置３で残りの石炭灰が除じんされる。流動床
ボイラ１において、燃料比の高い炭種を燃焼させ
たり、二段燃焼のNOx低減燃焼対策を行なつた
りする場合には、未燃カーボンを主成分とする黒
色石炭灰が生成する。この黒色石炭灰を含む集じ
ん装置捕集石炭灰（サイクロン捕集石炭灰および
電気集じん機捕集石炭灰）を、凝集槽６に導入す
るとともに、水、重油・軽油・灯油などの捕集
剤、必要に応じて界面活性剤を添加し、撹拌混合
して石炭灰中の純炭分を疎水化し、さらにその一
部を凝集させる。ついでこのスラリーを浮選槽７
に導入するとともに、水および起泡剤を添加し、
空気または燃焼排ガスを導入して気泡を生成さ
せ、この気泡の表面に未燃分および未燃分の凝集
物を付着させて浮上させ、浮選槽７からオーバー
フロー分として取り出し、灰分はテール分として
浮選槽７の下部から取り出される。オーバーフロ
ー分は脱水機８で脱水され、燃料として使用さ
れ、分離水は前記凝集槽６または／および浮選槽
７へ供給される。またテール分は水スラリーとし
て灰捨て場に放流されるか、または固液分離機１
０で脱水した後、セメント原料などとして有効利
用され、分離水は前記凝集槽６または／および浮
選槽７へ供給される。凝集槽６および浮選槽７において、スラリーの
PHを５以上にするのが望ましく、このためPH調整
剤を添加する場合がある。なお浮選槽７におい
て、空気の代りに燃焼排ガスを用いる場合は、排
ガス中の酸性成分によりスラリーのPHが中和され
るという利点がある。本発明において、凝集操作の際のスラリー中の
固形分濃度は１〜50wt％、望ましくは20〜40wt
％であり、捕集剤の添加量は石炭灰中の未燃分
（純炭分）または低品位炭中の石炭分に対し、重
量比１〜10wt％である。このように本発明の方法における捕集剤は、石
炭灰中の未燃分または低品位炭中の石炭分に対
し、重量比で１〜10wt％添加する必要がある
が、捕集剤1wt％未満の添加率では、第１図から
も明らかなように、テール分イグニシヨンロス含
量が高くなつている。これは、捕集剤の低添加率
では、凝集工程で石炭灰中の未燃分と灰分、低品
位炭中の石炭分と灰分の分離凝集が不十分であ
り、浮選工程で灰分が巨視的にほぼ均一に存在す
ることと、未燃分と石炭分の気泡への親和力だけ
が分離の推進力であり、分離効率を低下させてい
る。一方、捕集剤10wt％を越える添加率では、第
１図からも明らかなように、テール分イグニシヨ
ンロス含量が高くなつている。これは、捕集剤の
高添加率では、凝集工程あるいは浮選工程におい
て、石炭灰中未燃分あるいは低品位炭中石炭分に
それぞれの灰分を取り込み、浮選工程における分
離効率を低下させている。以上の観点より、凝集工程における捕集剤添加
率を通常、浮選において実施されている0.1wt％
（固形分に対し）より、通常、実施されない範囲
に極端に高めることにより、石炭灰中の未燃分あ
るいは低品位炭中の石炭分を予め凝集させ、浮選
工程における分離効率を高めることができる。ス
ラリーの温度は常温〜90℃、望ましくは20〜60℃
である。また浮選操作の際のスラリー中の固形分
濃度は１〜50wt％、望ましくは５〜30wt％であ
り、起泡剤の添加量はスラリー中の固形分に対し
て0.0001〜5wt％、望ましくは0.05〜1wt％であ
り、空気または燃焼排ガスの流量は、スラリー流
量（m²／ｈ）の１〜10⁴倍、望ましくは10〜10³倍
である。本発明において用いられる界面活性剤は、アニ
オン系、ノニオン系、カチ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、アルキルベンビンスルホン
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などが使用さ
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が使用される。
また界面活性剤の添加量はドライベースで未燃分
の0.01〜5.0重量％、好ましくは0.05〜2.0重量％
である。また本発明において用いられる起泡剤として
は、水―空気界面に吸着して表面張力をかえる界
面活性剤で、ノニオン系界面活性剤、アニオン系
界面活性剤、カチオン系界面活性剤もしくはそれ
らを組み合わせたもの、または従来からの浮選技
術でよく知られた多数のもの、たとえばパイン油
（テレピネール約60％）、樟脳油（テルペンのほか
シネオール20〜30％）、クレゾール、メチルイソ
ブチルカルビノールなどが用いられる。第５図に示すように、凝集操作を行なつた後、
浮選操作を行なう代りに、第６図に示すように、
石炭灰を凝集・浮選槽１１に導入し、水、起泡
剤、捕集剤を同時に添加して凝集と浮選とを同時
に行なうように構成する場合もある。他の構成は
第５図の場合と同様である。また第７図に示すように、浮選操作で得られた
未燃分の濃縮された石炭灰の水スラリーを水中造
粒機１２に導入するとともに、重油および界面活
性剤（凝集工程で添加するのと同じ）を添加し撹
拌混合して水中造粒し、ついで湿式分級器１３で
湿式分級することにより、未燃分の濃縮された造
粒物と石炭灰を含む排水とに分離し、ふるい上の
造粒物を再び燃料として使用し、ふるい下の石炭
灰を含む排水を固液分離機１０に導入して処理す
る。他の構成は第５図の場合と同様である。第８図は本発明を微粉炭だきボイラに適用した
例を示している。微粉炭だきボイラ１４の排ガス
ダクトに空気予熱器１５、集じん装置３、脱硫装
置１６、煙突５が接続されている。なお集じん装
置３の上流側または下流側に脱硝装置が設けられ
るが、図示を省略している。他の構成は第５図の
場合と同様である。なおこの場合も第６図に示す
ように、凝集操作と浮選操作を同時に行なうよう
に構成することができ、さらに第７図に示すよう
に、造粒・分級工程を付加することもできる。第９図は低品位炭を前処理し脱灰した後流動床
ボイラで燃焼する場合である。低品位炭は予め湿
式あるいは乾式微粉砕した後、凝集槽６に導入す
るとともに、水、重油・軽油・灯油などの捕集
剤、必要に応じて界面活性剤を添加し、撹拌混合
して低品位炭中の純炭分を疎水化し、さらにその
一部を凝集させる。ついでこのスラリーを浮選槽
７に導入するとともに、水および起泡剤を添加
し、空気または燃焼排ガスを導入して気泡を生成
させ、この気泡の表面に純炭分および純炭分の凝
集物を付着させて浮上させ、浮選槽７からオーバ
ーフロー分として取り出し、灰分はテール分とし
て浮選槽７の下部から取り出される。オーバーフ
ロー分は脱水機８で脱水され、燃料として使用さ
れ、分離水は前記凝集槽６または／および浮選槽
７へ供給される。またテール分は水スラリーとし
て灰捨て場に放流されるか、または固液分離機１
０で脱水した後、セメント原料などとして有効利
用され、分離水は前記凝集槽６または／および浮
選槽７へ供給される。凝集槽６および浮選槽７に
おいて、スラリーのPHを５以上にするのが望まし
く、このためPH調整剤を添加する場合がある。な
お浮選槽７において、空気の代りに燃焼排ガスを
用いる場合は、排ガス中の酸性成分によりスラリ
ーのPHが中和されるという利点がある。また上記燃料を流動床ボイラ１にて燃焼した
後、生成する石炭灰は、そのまま灰捨てしたり、
あるいはセメント原料などどして有効利用する場
合もあるが、未燃カーボンを主成分とする黒色石
炭灰が生成すれば、この黒色石炭灰を含む集じん
装置捕集石炭灰（サイクロン捕集石炭灰および電
気集じん機捕集石炭灰）を、凝集槽６に導入する
場合もある。凝集操作の際のスラリー中の固形分濃度は１〜
50wt％、望ましくは20〜40wt％であり、捕集剤
の添加量は固形分（低品位炭および石炭灰）中の
純炭分に対し0.1〜40wt％、望ましくは１〜10wt
％であり、スラリーの温度は常温〜90℃、望まし
くは20〜60℃である。また浮選操作の際のスラリ
ー中の固形分濃度は１〜50wt％、望ましくは５
〜30wt％であり、起泡剤の添加量はスラリー中
の固形分に対して0.0001〜5wt％、望ましくは
0.05〜1wt％であり、空気または燃焼排ガスの流
量は、スラリー流量（m³／ｈ）の１〜10⁴倍、望
ましくは10〜10³倍である。他の構成は第５図の
場合と同様である。なおこの場合も第６図に示すように、凝集操作
と浮選操作を同時に行なうように構成することが
でき、さらに第７図に示すように、造粒・分級工
程を付加することもできる。第１０図は本発明を微粉炭だきボイラに適用し
た例を示している。第１１図は凝集（混合）工程の前に予め捕集剤
の水エマルジヨンを調製する場合を示している。
すなわち、水、捕集剤、界面活性剤を乳化器１７
に供給して予め捕集剤の水エマルジヨンを調製
し、石炭灰、低品位炭もしくは選炭廃スラツジ、
またはそれぞれの水スラリーに前記捕集剤の水エ
マルジヨン、必要に応じて水を凝集槽（撹拌槽）
６にて添加し、撹拌混合して石炭灰を疎水化する
とともに、石炭分の一部を凝集させ、ついで石炭
灰、低品位炭または選炭廃スラツジの水スラリー
に起泡剤および必要に応じて水を浮選槽７におい
て添加し、空気または燃焼排ガスなどの気体を吹
き込んで気泡を生成させ、この気泡の表面に石炭
分を付着させて浮上させる。つぎに本発明の実施例について説明する。実施例１未燃分56.1wt％の黒色の流動床ボイラ燃焼灰を
10Kg／ｈで撹拌槽（凝集槽）に供給し、同時に燃
焼灰の濃度が35wt％になるように水を18.6Kg／ｈ
供給した。さらにこの撹拌槽内に燃焼灰中の未燃
分に対し3wt％となるようにＣ重油を300ｇ／ｈ
供給した。撹拌槽でこれらを300rpm、40℃で30
分間撹拌混合して凝集処理を行なつた後、つぎの
浮選処理を行なつた。すなわち浮選槽に凝集処理
後のスラリー28.9Kg／ｈを供給し、さらにこれに
水を38.0Kg／ｈ加え、燃焼灰の濃度が15wt％にな
るように調整した。また燃焼灰に対し0.5wt％の
浮選用起泡剤（ノニオン系界面活性剤）を50ｇ／
ｈ添加し、浮選槽の底部より空気を40／minで
槽内に分散させながら供給した。スラリー温度は
25℃、滞留時間は40分であつた。この操作によつ
て未燃分および未燃分の凝集物が気泡の表面に付
着し浮上して、浮選槽からオーバーフロー分とし
て取り出され、また灰分はテール分として浮選槽
の下部から取り出された。オーバーフロー分、テ
ール分を吸引ろ過・乾燥により脱水し、得られた
処理灰は未燃分71.5wt％を含む灰7.8Kg／ｈ（原
料燃焼灰の78wt％）と、未燃分4.6wt％を含む白
色の灰2.2Kg／ｈ（原料燃焼灰の22wt％）であつ
た。実施例２未燃分11.0wt％の微粉炭だきボイラ燃焼灰を10
Kg／ｈで撹拌槽（凝集槽）に供給し、同時に燃焼
灰の濃度が30wt％になるように水を23.3Kg／ｈ供
給した。さらにこの撹拌槽内に燃焼灰中の未燃分
に対し5wt％となるようにＣ重油を55ｇ／ｈで供
給した。撹拌槽でこれらを200rpm、30℃で20分
間撹拌混合して凝集処理を行なつた後、つぎの浮
選処理を行なつた。すなわち浮選槽に凝集処理後
のスラリー33.4Kg／ｈを供給し、さらにこれに水
を66.7Kg／ｈ加え、燃焼灰の濃度が10wt％になる
ように調整した。また燃焼灰に対し0.3wt％の浮
選用起泡剤（ノニオン系界面活性剤）を30ｇ／ｈ
添加し、浮選槽の底部より空気を50／minで槽
内に分散させながら供給した。スラリー温度は30
℃、滞留時間は30分であつた。この操作によつて
未燃分および未燃分の凝集物が気泡の表面に付着
し浮上して、浮選槽からオーバーフロー分として
取り出され、また灰分はテール分として浮選槽の
下部から取り出された。オーバーフロー分、テー
ル分を吸引ろ過・乾燥により脱水し、得られた処
理灰は未燃分50.1wt％を含む灰2.0Kg／ｈ（原料
燃焼灰の20wt％）と、未燃分0.6wt％を含む白色
の灰8.1Kg／ｈ（原料燃焼灰の81wt％）であつ
た。実施例３未燃分56.1wt％の黒色の流動床ボイラ燃焼灰
（実施例１と同じ）を10Kg／ｈで撹拌槽（凝集・
浮選槽）に供給し、同時に燃焼灰の濃度が15wt
％になるように水を51Kg／ｈ供給し、さらに燃焼
灰中の未燃分に対し7wt％となるようにＣ重油を
400ｇ／ｈで供給し、燃焼灰に対し0.5wt％となる
ように起泡剤（ノニオン系界面活性剤）を50ｇ／
ｈで供給した。撹拌槽内でこれらを30分間、40℃
で撹拌混合し、撹拌槽下部より空気を20／min
で槽内に分散させながら吹き込んで、凝集処理と
浮選処理とを同時に行なつた。この操作によつて
未燃分および未燃分の凝集物が気泡の表面に付着
し浮上して、撹拌槽からオーバーフロー分として
取り出され、また灰分はテール分として撹拌槽の
下部から取り出された。オーバーフロー分および
テール分を吸引ろ過により脱水した。その結果、
オーバーフロー分として未燃分が66.0wt％に濃縮
された処理灰が8.2Kg／ｈで得られ、テール分と
して未燃分が10.8wt％に低減された処理灰が1.8
Kg／ｈで得られた。実施例４下の表に示すような灰分含有率53.5％の低品位
炭を８Kg／ｈで撹拌槽（凝集槽）に供給し、同時
に低品位炭の濃度が30wt％（ドライベース）に
なるように、水を17.8Kg／ｈ供給した。さらにこ
の撹拌槽内に、低品位炭中の固定炭素に対し
10wt％となるようにＣ重油を180ｇ／ｈ供給し
た。撹拌槽でこれらを360rpm、40℃（スラリー
温度）40分間撹拌混合して凝集処理を行なつた
後、つぎの浮選処理を行なつた。すなわち浮選槽
に凝集処理後のスラリー26.0Kg／ｈを供給し、さ
らにこれに水を51.5Kg／ｈ加え、低品位炭の濃度
が10wt％になるように調整した。また低品位炭
に対し0.2wt％の浮選用起泡剤（ノニオン系界面
活性剤）を16ｇ／ｈ添加し、浮選槽の底部より空
気を15／minで槽内に分散させながら供給し
た。スラリー温度は20℃、滞留時間は60分であつ
た。この操作によつて純炭分および純炭分の凝集
物が気泡の表面に付着して浮上して、浮選槽から
オーバーフロー分として取り出され、また灰分は
テール分として浮選槽の下部から取り出された。
オーバーフロー分、テール分を吸引ろ過・乾燥に
より脱水し、得られた処理炭は、灰分含有率19％
の石炭3.0Kg／ｈ（原料低品位炭の38wt％）と、
灰分含有率97％の白色の灰5.0Kg／ｈ（原料低品
位炭の63wt％）であつた。

【表】実施例５灰分54wt％（ドライベース）の低品位炭の
35wt％水スラリーを撹拌槽（凝集槽）に100Kg／
hrで供給し、同時に重油／水の割合が1/9のエマ
ルジヨンを乳化器で調製し、重油が低品位炭中の
純炭分に対し5wt％となるよう、このエマルジヨ
ンを8.05／hrで撹拌槽に供給した。撹拌槽でこ
れらを40℃、滞留時間15分間、撹拌機の回転数
150rpmの条件で撹拌混合して凝集処理を行なつ
た後、つぎの浮選処理を行なつた。上記凝集処理
後のスラリーを108Kg／hrで浮選槽に供給し、同
時に水を240／hrで供給して石炭の濃度を10wt
％に調整した。またスラリー中の石炭に対し、
0.3wt％の浮選用起泡剤（ノニオン系界面活性
剤）を105ｇ／hr添加し、浮選槽の底部より空気
を70／minで槽内に分散させながら供給した、
スラリー温度は25℃、滞留時間は30分であつた。
この操作により、純炭分および純炭分の凝集物が
気泡の表面に付着し浮上して、浮選槽からオーバ
ーフロー分として取り出され、また灰分はテール
分として浮選槽の下部から取り出された。オーバ
ーフロー分、テール分を遠心脱水し、得られた処
理生成物は、石炭分81wt％（ドライベース）を
含む回収燃料15.1Kg（ドライベース）／hrと、灰
分85％を含む処理石炭灰19.8Kg（ドライベー
ス）／hrであつた。以上説明したように、本発明の方法は石炭灰を
凝集工程および浮選工程で処理するものであるか
ら、凝集工程で疎水化し、凝集した未燃分を浮選
工程で気泡表面に付着させて浮上させることがで
き、このため未燃分と灰分との分離をきわめて効
率よく行なうことができるという効果を有してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明者らが行なつた実験結
果を示すもので、第１図は流動床ボイラ燃焼灰を
凝集・浮選法により処理した場合の油添率（％対
純炭分）、オーバーフロー分イグニシヨンロス
（％）、テール分収率（％）、テール分イグニシヨ
ンロス（％）の関係を示すグラフ、第２図は流動
床ボイラ燃焼灰を凝集法のみで処理した場合の油
添率（％対純炭分）、ふるい上、下イグニシヨン
ロス（％）、ふるい下収率（％）の関係を示すグ
ラフ、第３図は微粉炭だきボイラ燃焼灰を凝集・
浮選法により処理した場合の油添率（％対純炭
分）、オーバーフロー分イグニシヨンロス（％）、
テール分収率（％）、テール分イグニシヨンロス
（％）の関係を示すグラフ、第４図は微粉炭だき
ボイラ燃焼灰を凝集法のみで処理した場合の油添
率（％対純炭分）、ふるい上イグニシヨンロス
（％）、ふるい下収率（％）、ふるい下イグニシヨ
ンロス（％）の関係を示すグラフ、第５図〜第１
０図は本発明の方法を実施する装置の一例を示す
もので、第５図は流動床ボイラ燃焼灰を凝集工程
で処理した後、浮選工程で処理する場合、第６図
は流動床ボイラ燃焼灰を同時に凝集工程と浮選工
程で処理する場合、第７図は流動床ボイラ燃焼灰
を凝集工程、浮選工程で処理した後、造粒・分級
工程で処理する場合、第８図は微粉炭だきボイラ
燃焼灰を凝集工程、浮選工程で処理する場合、第
９図は低品位炭を凝集工程、浮選工程で処理して
流動床ボイラで燃焼させる場合、第１０図は低品
位炭を凝集工程、浮選工程で処理して微粉炭だき
ボイラで燃焼させる場合のフローシート、第１１
図は凝集工程の前に予め捕集剤の水エマルジヨン
を調製する場合のフローシートである。１…流動床ボイラ、２…サイクロン、３…集じ
ん装置、４…空気予熱器、５…煙突、６…凝集
槽、７…浮選槽、８…脱水機、１０…固液分離
機、１１…凝集・浮選槽、１２…水中造粒機、１
３…湿式分級器、１４…微粉炭だきボイラ、１５
…空気予熱器、１６…脱硫装置、１７…乳化器。

Claims

【特許請求の範囲】１石炭灰または低品位炭から石炭分を分離する
方法において、石炭灰または低品位炭の水スラリ
ーに捕集剤を、石炭灰中の未燃分または低品位炭
中の石炭分に対し、重量比１〜10wt％添加し撹
拌混合して石炭分を疎水化するとともに、石炭分
の一部を凝集させる凝集工程と、石炭灰または低
品位炭の水スラリーに起泡剤を添加し気体を吹き
込んで気泡を生成させ、この気泡の表面に石炭分
を付着させて浮上させる浮選工程とを有すること
を特徴とする石炭灰、低品位炭の処理方法。２石炭灰または低品位炭から石炭分を分離する
方法において、石炭灰または低品位炭の水スラリ
ーに捕集剤を、石炭灰中の未燃分または低品位炭
中の石炭分に対し、重量比１〜10wt％添加し撹
拌混合して石炭分を疎水化するとともに、石炭分
の一部を凝集させる凝集工程と、石炭灰または低
品位炭の水スラリーに起泡剤を添加し気体を吹き
込んで気泡を生成させ、この気泡の表面に石炭分
を付着させて浮上させる浮選工程と、浮選工程で
得られた石炭分の濃縮された水スラリーを水中造
粒し湿式分級して石炭分の濃縮された造粒物と石
炭灰を含む排水とに分離する造粒・分級工程とを
有することを特徴とする石炭灰、低品位炭の処理
方法。