JPS62590A

JPS62590A - 炭素質微粉体の高濃度水スラリ−用分散剤

Info

Publication number: JPS62590A
Application number: JP61125888A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Ukiumi; 浮海　紀之; Takeshi Ito; 猛伊藤; Norio Fujii; 藤井　範男
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1986-06-02
Filing date: 1986-06-02
Publication date: 1987-01-06
Also published as: JPH0237392B2

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】本発明は低粘度で流動性が良く、Ｉンピング可能な炭素
質微粉体の高濃度水スラリーを得るための分散剤に関す
る。

近年の著しい石油価格の高騰に加えて原油埋蔵量の低下
、あるいは外交戦略に使用するなどエネルギー源の枢要
を石油に依存する体制が崩れ、エネルギー源の多様化が
急務となっている。エネルギー資源として石油の他に石
炭、原子力、天然ガス、水力、太陽エネルギーなど多く
のものが実用に供され、さらに利用量の拡大が検討され
ているが、その中でも石炭は埋蔵量が多く、単位熱景当
シの価格が安いことから、使用量の拡大を図るため種々
の検討がなされるようになった。

しかし、石炭は固体であるために輸送、貯菫、燃焼、燃
焼灰の処理など取扱上並びに使用上の問題点が多い。特
に石炭を燃料とする場合、燃焼速度や燃焼効率の向上の
ために微粉化することが一般的であるが、微粉炭の取り
扱いは公害の発生、自然発火の危険は勿論、採炭地から
の搬出、貨車や船への積み下し、貯炭場への積み付けな
ど輸送上解決すべき多くの問題がある。この輸送上の問
題解決とハンドリングコストの低減を図る一方法として
、石炭の微粉体を水、メタノール、燃料油などの液体中
に分散させてノ４イブライン輸送する方法が提案されて
いる。

しかし、燃料油中に石炭の微粉体を分散させる方法は石
油資源を使用すること、燃料油の供給地が近くに必要な
ことなどの制約があり、一般的な方法ではない。またメ
タノールなど安価な有機化合物を使用する方法は、有機
化合物のコストが燃料に適しているか、あるいは他の用
途に容易に転用できるか、石炭との比重差から輸送可能
な程度に分散安定性が得られるかなど解決すべき課題が
多い。

一方、石炭の微粉体を水に分散させた所謂石炭水スラリ
ーの輸送は媒体の水が比較的入手しやすく、非常に安価
である九め実用価値が最も高く、すでに＝部で実用化さ
れている。しかし、この石炭水スラリーは石炭濃度を高
くすると流動性のない湿潤微粉体の集塊物へと急激に変
わるため、従来、石炭、濃度を５０数チ以上にすること
ができなかった。そこで現在、石炭水スラリーの輸送コ
ストを下げるために水の割合を減らし、高濃度の石炭水
スラリーを得ることが望まれている。

本発明の目的は約５５重量％以上の高濃度であシながら
流動性が良くポンピング可能な炭素質微粉体の水スラリ
ーを得るための分散剤を提供することである。

本発明者らは上記目的を達成するために各種の分散剤に
ついて鋭意研究を重ねた結果、ある種の分散剤が上記目
的を達し得ることを見い出し本発明を完成した。

すなわち、本発明の炭素質微粉体の高濃度水スラリー用
分散剤は、ポリスチレンスルホン酸塩を含有することを
特徴とする。

本発明の分散剤によれば炭素質微粉体を５５〜７５重量
％の高濃度で含有し、低粘度で、流動性が良く、４ンピ
ングが可能な炭素質微粉体水スラリーを得ることができ
る。

本発明において用いる炭素質微粉体としては、褐炭、亜
瀝青炭、ｆＭ青炭、無煙炭等の各棟の石炭、これらの各
種の石炭から製造されたコークス、石油コークス、化学
プラントから副生ずるカーメンブラック、有機物を炭化
して得られるカーメンブラックなどを必要に応じて粉砕
して得られる炭素質微粉体が適当である。炭素質微粉体
の粒度は実質的に１日以上のものがなければ使用できる
。しかし、粒度の粗い場合は使用時に再粉砕する必要を
生じることもあるので、２００メツシユ（約７４μ以下
）が５０重量−以上、特に６５〜９５重量％の範囲にあ
るものが好ましい。

本発明の分散剤であるポリスチレンスルホン酸塩は分子
量約３０００〜２０万で、アルカリ金属塩ま九はアルカ
リ土類金属塩が適当である。

本発明の分散剤は１穐を単独で用いてもよいし、ま次２
糧以上を併用することもできる。分散剤の使用量は炭素
質微粉体水スラリーの０．０５〜３．０重量係の範囲が
適当である。

本発明の分散剤を添加してスラリーを形成する場合、低
粘度で流動性のよい水スラリーを得る几めに炭素質微粉
体と水との混合物に分散剤全そのままあるいは約５５重
量％以上の濃度の水溶液として添加する方法が好ましい
。炭素質微粉体と水との予備混合物の調製は、クラッシ
ャーやボールミル等の粉砕機を用いて所望の粒度にまで
乾式粉砕して得た炭素質微粉体に、炭素質微粉体中の含
有水分量および分散剤中の水分量を考慮して最終高濃度
水スラリー中の炭素質微粉体濃度が５５〜７５重量％の
範囲となるように水を添加し、ニーダー、コニーグー、
パンｉ４１Ｊ−ミキサーＳＯ混練機を用いて均一混合す
る方法；ボールミルやロッドミル等の粉砕機を用いて所
望の粒度にまで、所要量を超える水の存在下で炭素質原
料を水中粉砕した後分散剤中の水分量を考慮して最終高
濃度水スラリー中の炭素質微粉体濃度が５５〜７５］［
量チの範凹内になるように脱水する方法；炭素質原料と
水とを所定濃度となるように混合してボールミル、ロッ
ドミル等の各種粉砕機を用いて所望の粒度まで粉砕して
均一混合物を得る方法などの檀々の方法を採用できる。

。本発明の好ましい態様は、炭素質微粉体と水との予備混
合物に分散剤を添加し、ニーダ−、コニ／−１／＃ンハ
ＩＪ−ミキサー、エクストル−ター等の混線機を用いて
混練均一分散させて高濃度水スラリーを製造する方法で
ある。

本発明の分散剤は比較的分子量の大きいポリアニオン系
の有機化合物であるが、分散剤の効果を高める九めにあ
るいは低粘度の流動性のよい水スラリーを得るために、
゛カセイソーダ、炭酸ソーダ第一リン酸ソーダ、第ニリ
ン酸ソーダ、アンモニア、アルカノールアミン類などの
一調整剤や、ケイ酸ソーダ、メタケイ酸ソーダ、トリポ
リリン酸ソーダ、メタリン酸ソーダなどの無機分散剤を
併用できる。これらの併用しうる化合物は予め水に溶か
して添加してもよいし、水スラリー製造後に添加しても
よい。

本発明の分散剤を用いて製造された炭素質微粉体の高濃
度水スラリーは高故度に炭素質微粉体を含有するにもか
かわらず、低粘度で流動性が良く、ポンピング可能なた
め、輸送コストが削減でき、燃焼等の使用時に脱水しな
いで使用することも可能であり、脱水して使用する場合
でも脱水量が少なくて済むので経済的である。

次に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。

実施例において使用し次炭素質微粉体の種類と粒度を表
−１に、使用した石炭の一般的性状を表−２に、及び使
用した分散剤の種類を表−３に示す。

表−１表−２表−３実施例炭素質微粉体の高濃度水スラリーを以下の２方法に従っ
て調整した。

Ａ法：炭素質微粉体３４ＯＮ　（乾燥基準）と水を、分散剤に
含まれる水の添加蓋分を差し引いて、厳終水スラリーで
水分が２５〜４５重量係になるように双軸型２％ニーダ
〜に加え、２０〜５０　ｒ、ｐ、ｍの回転数で３０分間
均一混合し、次に分散剤を最終水スラリーに対して有効
分で０．０５〜３．０重量％になるように添加し、更に
３０分間ニーダ−で混練して均一分散させる。併用化合
物を使用する場合は最後に添加して更に２０分間ニーダ
−で混合する。

Ｂ法：最終水スラリーで２５〜４５１ｉ葉％に相当する水にや
はり最終水スラリーに対して有効分で０．０５〜３．０
重量％の分散剤を溶解し、これに炭素質微粉体３４０．
９（乾燥基準）を加え、双軸型２翼ニーダ−で２０〜５
０　ｒ、ｐａｍの回転数で６０分間均−混合する。併用
化合物を使用する場合は最後に添加して更に２０分間ニ
ーダ−で混合する。

Ａ法又はＢ法で調整し次水スラリーの粘度及び石炭濃度
を測定した。粘度はＢ型粘度計（東京計器製造所社製）
を用いて２０℃で測定し、石炭濃度は全重量から水分、
分散剤及び併用化合物の重量を差し引いて石炭重量を求
め、石炭重量の全重量に対するチとして計算した。ただ
し、水分はＪＩＳ−Ｋ　２２７５によった。結果を表−
４に示す。

Claims

【特許請求の範囲】

ポリスチレンスルホン酸塩を含有することを特徴とする
炭素質微粉体の高濃度水スラリー用分散剤。