JPS6317992A

JPS6317992A - 炭素質固体・水スラリ−組成物

Info

Publication number: JPS6317992A
Application number: JP61162572A
Authority: JP
Inventors: Hayamizu Ito; 伊東　速水; Shuhei Tatsumi; 巽　修平; Yoshitaka Kajihata; 梶畠　賀敬; Shoichi Takao; 彰一高尾
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Current assignee: JSR Corp; Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1986-07-10
Filing date: 1986-07-10
Publication date: 1988-01-25

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、流動性が良好で、安定性に優れ、直接燃焼の
可能な低コストの炭素質固体・水スラリ（以下余白） −組成物に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、石油供給の不安定化のため、石炭、オイルコーク
ス、石油系ピッチなどの炭素質固体を有効利用する技術
開発が進められている。たとえば、これらの炭素質固体
の有効利用技術としては、熱分解、ガス化、燃焼あるい
は鉄鋼業における高炉吹込重油の代替燃料、セメントキ
ルンの重油の代替燃料など種々のものが考えられる。し
かしこのような各種利用技術において、炭素質固体は常
温で固体であるために、ハンドリングが困難である上、
粉塵飛散による公害発生や粉塵爆発の危険があるなどの
短所があり、利用が困難になっている。

したがってこうした炭素質固体の流体化を図り、ハンド
リングを容易にし公害発生や危険を防止することが望ま
れる。一方、炭素質固体の輸送コストを下げるためにも
、流体化して輸送するのが効果的である。

以上のような目的のために、炭素質固体を流体化する方
法として、スラリー化するのが効果的であるが、このス
ラリーを熱分解、ガス化、燃焼あるいは高炉への吹込、
セメントキルンの燃料などに利用するためには、スラリ
ーを高濃度化するとともに、スラリー中に懸濁する固形
物粒子が沈降して固液分離が起こることを防止する必要
がある。

従来、安定な石炭・水スラリー組成物として、粒径調整
された石炭、増粘剤、界面活性剤および水からなるスラ
リー組成物、石炭、特定の陰イオンのアルカリ金属塩、
界面活性剤および水からなるスラリー組成物、特開昭５
９−１００１９１号公報に示されるように、固体燃料、
リグニンスルホン酸のアルカリ金属塩、カルボキシメチ
ルセルロースのアルカリ金属塩（Ｃ！Ｍｃ）および水か
らなるスラリー組成物、特開昭５９−４６９１号公報に
示されるように、炭素質物質、ナフタリンスルホン酸塩
、カラヤガムおよび水からなるスラリー組成物が知られ
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし上記の従来技術による石炭・水スラリーは、実用
面において満足な安定性が得られず、かつ分散剤のコス
トが高く、かつ安定化剤の添加量も多いので、コストが
嵩むという問題点を有していた。

本発明者らは上記の諸点に鑑み、炭素質固体・水スラリ
ー組成物について鋭意研究を進めた結果、カルボキシメ
チルセルロースのアルカリ金属塩、ヒドロキシエチルセ
ルロースまたはポリアクリル酸ナトリウムからなる群か
ら選ばれる安定化剤の１種または２種以上と分散剤との
組合せが、安定化効果が顕著であり、しかも安定化側添
加率が減少することを知見し、これに基づいて特願昭６
〇−１８３３４０号、特願昭６０−１８３３４１号、特
願昭６１−２６６０号として特許出願した。

しかしながら、その後の研究の結果、炭素質固体の種類
、特に炭種によっては、石炭中から溶出してくる無機金
属塩や、それらに帰因するスラリーのｐＨの変化などに
よって安定化効果が減少することを知見した。そこでこ
うした炭種に対しても有効な分散剤と安定化剤との組合
せについて研究を進めた結果、次の組合せの場合、比較
的炭種の違いによらず、安定化効果が得られることを知
見した。

すなわち、分散剤として下記一般式で表わされるジシク
ロペンタジェンのスルホン化物の重合体および／または
該ジシクロペンタジェンのスルボン化物とエチレン性不
飽和カルボン酸との共重合体を用い、Ｓｏ、　Ｍ（式中Ｍは水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類
金属原子、アンモニウム基またはアミン基を表わし、ｎ
は重合度を表わす。）安定化剤として、粘土鉱物、特に
モンモリロナイト族のベントナイトあるいはパリゴルス
カイトなど、または多糖類、特に微生物多糖のキサンタ
ンガムからなる物質を用い、上記の分散剤と安定化剤と
を組み合せると、安定化の効果が顕著であり、しがも炭
種の違いによる溶出無機塩の種類、濃度の差やｐＨの差
にあまり影響されることなく安定化効果が得られること
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、安価で
流動性および安定性の良好な炭素質固体・水スラリー組
成物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〕本発明の炭
素質固体・水スラリー組成物は、つぎの（ａ）〜（ｄ）
の４成分、すなわち、（ａ）石炭、オイルコークス、石
油系ピッチなどの炭素質固体粉末、（ｂ）　　下記一般式で表わされるジシクロペンタジェ
ンのスルホン化物の重合体および／または該ジシクロペ
ンタジェンのスルホン化物とエチレン性不飽和カルボン
酸との共重合体ｏ３Ｍ（式中Ｍは水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類
金属原子、アンモニウム基またはアミン基を表わし、ｎ
は重合度を表わす。）から選ばれる分散剤の１種または
２種以上、（ｃ）粘土鉱物または多糖類からなる群から選ばれる安
定化剤の１種または２種以上、（ｄ）　　水、を主成分とすることを特徴としている。

また本発明の炭素質固体・水スラリー組成物の各組成の
割合は、（ａ）石炭、オイルコークス、石油系ピッチなどの炭素
質固体粉末：４０〜９０重量％、望ましくは６５〜７５
重量％（ｂ）　　分散剤：０．０１〜５重量％、望ましくは０
．２〜１．０重量％（、）　　安定化剤：０．０００１〜２．０重量％、望
ましくは０．００１〜０．５重量％（ｄ）　　水−１０〜６０重量％、望ましくは２５〜６
５重量％である。

分散剤としては、具体的には、ジシクロペンタジェンの
スルホン化物、それらの塩、これらの重合物、またはこ
れらとカルボン酸基を含有する化合物との共重合物から
なる群から選ばれる分散剤の１種または２種を用いるの
が望ましい。また安定化剤としては、粘土鉱物、とりわ
け、モンモリロナイト族、あるいは／および多糖類、と
りわけ、キサンタンガムを用いるのが望ましい。

しかし粘土鉱物、すなわち含水アルミナ珪酸塩として、
モンモリロナイト族以外にカオリン族、イライト族など
を用いることも可能であり、また多糖類として、微生物
多糖以外にグリコサアミノグリカン、マンナン類などを
用いることも可能である。

〔実施例〕

以下、実施例および比較例を挙げて説明する。

比較例１第１表に示す性状の石炭を予め１語以下に粗粉砕した後
、第２表に示す各種分散剤を対石炭当り（以下余白）０．６重量％となる量、水に添加し、この水溶液と粗粉
砕炭を湿式ミルに連続的に供給して粉砕混合し、石炭濃
度６６重量％、粒度が２００　ｍｅｓｈ　ｐａｓｓ（７
４μｍ以下）８５±２重量％のスラリーを製造した。こ
のスラリーを図面に示す静置槽１に投入した後、上、中
、下層のサンプリング取出口２．６．４より定期的に少
量のサンプルを取り出し、濃度分析を行い、沈降分離の
状況を調べた。５は石炭・水スラリーである。なお数値
の単位は謡である。

試験結果を第４表の一部（安定化剤の添加率０の部分）
に示す。なお静置槽試験の結果、上層と下層から取り出
したスラリーサンプルの濃度分析値の差が２重量％以内
である期間を安定期間とした。

（以下余白）第　　１　　表第２表実施例１比較例１の方法と同様にして製造したスラリー（同様に
分散剤を添加したもの）を攪拌槽に入れ、これに第３表
に示す各種安定化剤を対石炭当り０．　Ｄｏ　５重量％
、０．０１重量％、０．０２重量％、０．０５重量％、
０．１重量％、０．３重量％添加混合し、安定化処理し
たスラリーを図面に示す静置槽１に投入し、沈降分離の
状況を調べた。試験結果を第４表に示す。

第３表（以下余白）第４表 □□□−一」実施例２第５表に示す性状の石炭を予め１Ｗｌｂ以下８０％の粒
度に粗粉砕した後、対石炭当り０．７重量％のジシクロ
ペンタジェン系アニオン性分散剤（第２表ＡＤＩ）とと
もに湿式ミルに供給し、粉砕混合して６８重量％スラリ
ーを製造した。さらにこのスラリーにキサンタンガムを
対石炭当り０．０５重量％添加混合した後、物性測定な
らびに図面に示す静置槽１による安定性の評価を行った
。結果を第６表に示す。

第５表実施例６対石炭当り０．７重量％の分散剤（第２表ＡＤ２）を用
いて、実施例２と同様にして６９重量％のスラリーを製
造した。その結果を第６表に示す。

比較例２第５表に示す性状の石炭を予め１語以下８０％の粒度に
粗粉砕した後、対石炭当り０．７重量％のリグニンスル
ホン酸ナトリウム水溶液を用いて６７重量％スラリーを
製造し、さらにキサンタンガムを対石炭当り０．０５重
量％添加混合した後、物性測定ならびに図面に示す静置
槽１による安定性の評価を行った。結果を第６表に示す
。

第６表実施例４第７表に示す性状の石炭を予め２ｍｓ以下８５％の粒度
に粗粉砕した後、スラリー濃度４０重量％となるよう水
とともに湿式ボールミルに供給し、粒度が２００　ｍｅ
ｓｈ以下８６％となるように粉砕し、さらに２００μｍ
以上の粒子を振動ふるいで除去した。次にこのスラリー
をベルトフィルターにより脱水し全水分を６０％とした
後、これに対石炭当り０．７重量％のジシクロペンタジ
ェン系アニオン性分散剤（第２表Ａ　Ｄ　−２）と対石
炭当り０．３重量％のパリゴルスカイトならびにスラリ
ー濃度カ６９重量％となる量の水を添加しながら混線機
で混合し、高濃度スラリーを製造した。

製品スラリーの物性測定結果ならびに図面に示す静置槽
１により安定性の評価を行った結果を第８表に示す。

（以下余白）第７表比較例６第７表に示す性状の石炭を予め２ｍ以下８５％の粒度に
粗粉砕した後、スラリー濃度５０重量％となるよう水と
ともに湿式ボールミルに供給し、粒度が２００ｍｅｓｈ
以下８６％となるように粉砕し、さらに２００μｍ以上
の粒子を振動ふるいで除去した。次にこのスラリーをベ
ルトフィルターにより脱水し全水分を２５％とした後、
これに対石炭当り０．７重量％のリグニンスルホン酸ナ
トリウム（第２表ＡＤ　　３）と対石炭当り０．３重量
％のパリゴルスカイトならびにスラリー濃度が６７重量
％となる量の水を添加しなから混練機で混合し高濃度ス
ラリーを製造した。

第８表〔発明の効果〕以上説明したように、本発明によれば、安定化剤の添加
量を少なくすることができ、しがも炭素質固体の種類が
違っても、長期間安定した効果を得ることができ、コス
トの低減を図ることができるという優れた効果が奏せら
れる。

【図面の簡単な説明】

図面は実施例および比較例で用いた静置槽の説明図であ
る。１・・−静置槽、２．６．４・・サンプリング取出口、
５・・−石炭・水スラリー

Claims

【特許請求の範囲】１　つぎの（ａ）〜（ｄ）の４成分、すなわち、（ａ）
石炭、オイルコークス、石油系ピッチなどの炭素質固体
粉末、（ｂ）下記一般式で表わされるジシクロペンタジエンの
スルホン化物の重合体および／または該ジシクロペンタ
ジエンのスルホン化物とエチレン性不飽和カルボン酸と
の共重合体 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中Ｍは水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類
金属原子、アンモニウム基またはアミン基を表わし、ｎ
は重合度を表わす。）から選ばれる分散剤の１種または
２種以上、（ｃ）粘土鉱物または多糖類からなる群から
選ばれる安定化剤の１種または２種以上、（ｄ）水、を主成分とすることを特徴とする炭素質固体・水スラリ
ー組成物。