JPH01230695A - 炭素質微粉体の水スラリー用添加剤 - Google Patents

炭素質微粉体の水スラリー用添加剤

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JPH01230695A
JPH01230695A JP27257788A JP27257788A JPH01230695A JP H01230695 A JPH01230695 A JP H01230695A JP 27257788 A JP27257788 A JP 27257788A JP 27257788 A JP27257788 A JP 27257788A JP H01230695 A JPH01230695 A JP H01230695A
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清永 康博
Koichi Ito
鉱一 伊藤
Hitoshi Ogawa
仁 小川
Hitoshi Sugawara
菅原 均
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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】 1権光災 本発明は、石炭や石油コークスに代表されるような炭素
質微粉体の水スラリーに用いられる添加剤に関する。
支釆皮権 石油価格の高騰やエネルギー資源の多様化の観点から、
近年、石炭の利用が注目されている。
石炭は固体燃料でありハンドリングの点で難点があるの
で、これを微粉砕して水スラリーとすることが提案され
てきた。石炭や石油コークスのような固体燃料を水スラ
リーとすることにより、パイプ輸送が可能となり液体燃
料と同様に取り扱うことができるが、輸送効率を向上す
るために、高濃度化することが必要となる。しかし、石
炭や石油コークスなどの炭素質微粉体をそのまま水中に
分散しただけでは50%以上の高濃度スラリーを得るこ
とは困難であり、また、静置しておくと炭素質微粉体が
沈降して不均一になり貯蔵安定性の点でも問題がある。
そこで、スラリー中に分散安定剤を添加して高濃度化お
よび分散安定性を改善することが提案されてきている。
このような添加剤としては。
たとえば、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物(
特開昭56−21636号公報)、エチレンオキシドを
付加したポリエーテルとスチレンスルホン酸/スチレン
共重合体塩との2成分系(特開昭60−250096号
公報)、エチレンオキシドを付加したポリエーテルとポ
リスチレンスルホン酸塩との2成分系(特開昭60−2
50097号公報)などが報告されているが、スラリー
の高濃度化および静置安定性が不十分であった。
静置安定性の改良のために粘土鉱物等のコロイド粒子を
添加する方法(特開昭59−53597号公報、特開昭
61−60718号公報)が知られているが。
使用量が10〜20重量%と多く、その効果が不十分で
あった。また、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合
物、リグニンスルホン酸塩等と粘土とを併用して安定性
を改良する方法(特開昭58−23890号公報)が報
告されているが、スラリーの高度炭化および静置安定性
が不十分であった。
澄明の目的 本発明は、炭素質微粉体の水スラリーに添加したとき、
少量の添加でも高濃度かっ静置安定性に優れたスラリー
が得られる添加剤を提供するものである。
升nM O!戊 本発明の炭素質微粉体の水スラリー用添加剤は、以下の
(A)成分および(B)成分、あるいはさらに(C)成
分を含有することを特徴とする。
(A):ラジカル重合禁止剤、酸素捕捉化合物または酸
化防止剤から選ばれる少なくとも1つの物質。
(B)二粘土鉱物。
(C):スルホン酸基含有芳香族炭化水素重合体または
その塩。
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
(A)成分であるラジカル重合禁止剤または酸素捕捉化
合物としては、特に水スラリー中に存在するラジカル重
合禁止剤や酸素を捕捉する化合物が好適であり、具体的
には、ハイドロキノン、2,6−ジターシャリ−ブチル
ハイドロキノン、フェノール、カテコール、p−ターシ
ャリ−ブチルカテコール、レゾルシン、l−ナフトール
、ピロガロール、4−クロルレゾルシン、アニリン、0
−アミノフェノール、P−アミノフェノール、2−メチ
ル−5−アミノフェノール、4−アミノカテコール、3
−ヒドロキシ−4−アミノアニソール、p−フェニレン
ジアミン、m−フェニレンジアミン、P−フェネチジン
、0−トリレンジアミン、m−トリレンジアミン、2−
クロル−P−フェニレンジアミン、4−メトキシ−m−
フェニレンジアミン、2−メトキシ−p−フェニレンジ
アミン、 N、 N’−ビス(2−ヒドロキシエチル)
−p−フェニレンジアミン、N、N’−ジフェニル−p
−フェニレンジアミン、2−ニトロ−p−フェニレンジ
アミン、4−ニトロ−0−フェニレンジアミン、トリレ
ンジイソシアネート、ヒドラジン、モノエタノールアミ
ン、ジェタノールアミン、トリエタノールアミン、ペン
タエチレンヘキサミン、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素
ナトリウム、ハイドロサルファイドナトリウム、チオ硫
酸ナトリウム、イオウ、塩化第二鉄などが挙げられる。
この中でも、ハイドロキノン、m−フェニレンジアミン
、亜硫酸ナトリウム等が好ましい。
(A)成分である酸化防止剤としては、2,6−ジター
シャリ−ブチル−P−クレゾール、2−ターシャリ−ブ
チル−4−メトキシフェノール、没食子酸プロピル、没
食子酸イソアミル。
プロトカテチュ酸エチル等が挙げられる。この中でも2
,6−ジターシャリ−ブチル−p−クレゾール、2−タ
ーシャリ−ブチル−4−メトキシフェノールが特に好ま
しい。
(B)成分の粘土鉱物類の具体例としては、例えば、モ
ンモリロナイト、ノントロナイト、ヘクトライト、バー
ミキュライト、アタパルジャイト、セピオライト等が挙
げられ、これらの中でもアタパルジャイト、モンモリロ
ナイトが好ましい。
(C)成分であるスルホン酸基含有芳香族炭化水素重合
体としては、スチレンスルホン酸の重合体、ポリスチレ
ンのスルホン化物、スチレン・ブタジェン共重合体のス
ルホン化物、スチレン・ジイソブチレン共重合体のスル
ホン化物、スチレン・ジシクロペンタジェン共重合体の
スルホン化物、スチレン・インデン共重合体のスルホン
化物、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、
リグニンスルホン酸ホルムアルデヒド縮金物またはこれ
らの塩が挙げられる。塩の対イオンとしては、リチウム
、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、
アンモニア、モノエタノールアミン、トリエタノールア
ミン、メチルアミン、牛脂アミン、エチレンジアミン等
のイオンが挙げられる。
これら(C)成分のスルホン酸基含有芳香族炭化水素重
合体の中でも、特にポリスチレンのスルホン化物が好ま
しく、塩の対イオンとしてはナトリウム、アンモニアが
特に好ましい。
また、(C)成分のスルホン酸基含有芳香族炭化水素重
合体またはその塩の分子量としては、1 、000〜3
00,000、好ましくは5,000〜100,000
が好適である。
本発明の炭素質微粉体の水スラリー用添加剤においては
、上記(A)成分と(B)成分とを(A)/(B) =
 a /97〜97/ 3 (重量比)、好ましくは1
0/90〜90/10(重量比)で使用することが好適
である。さらに、(C)成分との併用に際しては、〔(
A)÷(B)) / (C) = 5 / 95〜10
010、好ましくは10/90〜90/10(重量比)
が好適である。
本発明の添加剤は各成分の合計量で、炭素質微粉体の水
スラリー中に0.05〜3重量%、好ましくは0.1〜
2重量%の範囲で含まれるように添加するのが適当であ
る。
炭素質微粉体としては、無煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭、褐
炭などの石炭:石油コークス、化学プラントから副生ず
るカーボンブラック、有機物を炭化して得られるカーボ
ンブラック、木炭などエネルギー源として用いられもの
が使用される。
また、石炭のように灰分を多く含むものは、浮選法、水
中造粒法(Oil Agglomeration法)な
どを適用して脱灰ならびに脱硫処理を施し、クリーン化
することが好ましい、これらの炭素質は、実質上lll
11以上のものが含まれないように微粉化されるが、燃
料としての燃焼性を考慮して74μm以下の含有量が5
0重量%以上とすることが好ましく、さらに好ましくは
60〜100重量%である。
炭素質微粉体の水スラリーは、乾式粉砕法または湿式粉
砕法により炭素質を粉砕して水スラリー化することに得
ることができ、添加剤は最終水スラリーに含まれるよう
に適宜の工程で分散することができる。たとえば、乾式
粉砕法で炭素質微粉体を得た場合は、添加剤を水に溶解
または分散させ、これに微粉体を加えて適当な混合装置
により高濃度水スラリーを調製すればよい。また、湿式
粉砕法を採用する場合は、湿式粉砕に用いる水中に添加
剤を予め分散するようにしてもよいし、湿式粉砕中もし
くは粉砕後に分散するようにしてもよい。
見胛段幕来 本発明の添加剤によれば、(A)成分のラジカル重合禁
止剤、酸素捕捉化合物および酸化防止剤から選ばれる少
なくとも1つの物質と、(B)成分の粘土鉱物とを併用
することにより、炭素質微粉体水スラリーの静置安定性
および高沸炭化性を著しく改善することができる。よっ
て、従来よりも高濃度の水スラリーが得られるとともに
、長期に亘って安定に貯蔵することができる。さらに、
(C)成分であるスルホン酸基含有芳香族炭化水素重合
体またはその塩を併用すると、これらの効果をより一層
向上させることができる。また、本発明の添加剤は、灰
分が少ない炭素質微粉体に対しても効果を発揮すること
ができる。
本発明の添加剤を添加した炭素質微粉体水スラリーは、
電力や一般産業用のボイラー燃料としてのみならず、製
鉄分野における高炉や冶金炉で使用されるコークスの節
減のための助燃剤などとしても有用である。
以下に、本発明の実施を示し、さらに具体的に説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではなく、技術的
思想を逸脱しない範囲で種々の応用が可能である。
実施例 所定の添加剤を水に溶解し、これに炭素質微粉体を所定
量(乾燥基$)になるように少量づつ加えた。全量加え
終った後、ホモミキサー(特殊機化工業袋)にて3 、
 OOOrpmで10分間攪拌して高濃度水スラリーを
約600g調製した。
次に、このスラリーの流動性および静置安定性を評価し
た。
(1)流動性 ブルックフィールド型粘度計を用い、25℃にて粘度を
測定した(ロータNα3,60回転。
1分間後に測定)。得られた結果から、以下のように流
動性を評価した。
○:良 好 Δ:不十分 ×:不 良 (2)静置安定性 上記高濃度水スラリーsoo gを内径6cmの500
m Qプラスチック製シリンダーに入れ、25℃にて3
0日間静置保存した後、直径51m、重量50gのステ
ンレス捧をスラリー中に静かに入れ、その沈降状態を観
察し、評価した。
さらに、このシリンダーを一10℃に冷却してスラリー
を凍結させ、シリンダーの底部から2備の高さで水平に
切断し、下部(下層)のスラリーの炭素質濃度を測定し
、調製直後の濃度と比較した。得られた結果から静置安
定性を以下のように評価した。
◎:極めて良好(圧密なく、棒が自然落下する)O:良
 好(圧密ないが、棒が自然落下しない)△:不十分(
圧密微小) ×:不 良(圧密大) 水スラリーの調製に用いた炭素質微粉体の性状分析値を
表−1に示した。
本発明の添加剤の(A)成分の化合物を表−2に、(B
)成分の化合物を表−3に示し、また、(C)成分化合
物を表−4に示した。
(A)および(B)成分、あるいはさらに(C)成分を
配合した本発明の添加剤を用いた水スラリーの測定結果
を表−5に示した。また1表−6に比較例として、添加
剤無添加のもの、本発明の(A)、(B)または(C)
成分を単独で添加したものの測定結果を示した。
(以下余白) 表−1:炭素質微粉体の性状 (以下余白) 表−3: (B)成分 (以下余白)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(A):ラジカル重合禁止剤、酸素捕捉化合物また
    は酸化防止剤から選ばれる少なくとも1つの物質と、 (B):粘土鉱物 とを含むことを特徴とする炭素質微粉体の水スラリー用
    添加剤。 2、(A):ラジカル重合禁止剤、酸素捕捉化合物また
    は酸化防止剤から選ばれる少なくとも1つの物質と、 (B):粘土鉱物と、 (C)スルホン酸基含有芳香族炭化水素重合体またはそ
    の塩 とを含むことを特徴とする炭素質微粉体の水スラリー用
    添加剤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107162073A (zh) * 2017-05-27 2017-09-15 明光市裕阳农业有限公司 一种复合型水产养殖用增氧净水剂及其制备方法
CN115926860A (zh) * 2022-12-30 2023-04-07 河北建新化工股份有限公司 一种利用工业副产制备的水煤浆添加剂及其制备方法
CN115926860B (zh) * 2022-12-30 2026-05-01 河北建新化工股份有限公司 一种利用工业副产制备的水煤浆添加剂及其制备方法

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