JPH0260715B2

JPH0260715B2 -

Info

Publication number: JPH0260715B2
Application number: JP59254496A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Ogawa; Hideaki Ito; Naokazu Kimura; 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: 1984-11-30
Filing date: 1984-11-30
Publication date: 1990-12-18
Also published as: JPS61133293A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、石炭などの炭素含有組成物を湿式粉
砕し、得られたスラリーを脱灰処理した後、高濃
度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〕従来、石炭の高濃度スラリーを製造するに際
し、石炭中の灰分除去のために、浮選法による脱
灰処理が提案されている。また石炭を粉砕した
際、粉砕炭中の粗粒石炭を分離するため、粉砕機
出口に分級機を設ける方式が提案されている。また、特表昭56−501568号公報には、第25頁左
上欄第17行〜右下欄第14行、第６図に示されるよ
うに、石炭を粉砕機１で破砕した後、ボールミル
２で湿式粉砕し、この粉砕炭をスラリータンク３
に導入するとともに、NaOH、水を供給してア
ルカリ性のスラリーとし、高速撹拌機４で高速撹
拌した後、湿式サイクロン５で灰分を除去し、つ
いで、スラリーをフイルタープレス６に導入して
脱灰石炭のフイルターケーキとし、このフイルタ
ーケーキの一部分を第２スラリータンク８に導入
してスラリーとした後、このスラリーの大部分を
ボールミル１９，２０で湿式粉砕し、この湿式粉
砕物、フイルターケーキの大部分、並びに第２ス
ラリータンク８及びボールミル２からの粉砕石炭
をタンク１４に導入し撹拌して、脱灰高濃度石炭
−水スラリーを製造する方法が記載されている
（第25頁左上欄第17行〜右下欄第14行、第６図参
照）。特開昭59−115392号公報には、第２頁右上欄第
９行〜第３頁左上欄第18行、第２図に示されるよ
うに、クラツシヤー１３にて粗粉砕された石炭を
水とともにボールミル１８に送つて微粉砕してス
ラリーとし、スクリーン３４で粗大粒子を除去し
た後、脱灰塔２３に導入して脱灰処理し、20〜
30wt％の低濃度脱灰スラリーを遠心分離器２５
及びシツクナー２６に並列に導入して濃縮した
後、両者を混合槽２７で混合して65〜80wt％の
高濃度スラリーを製造する方法が記載されてい
る。特開昭59−193991号公報には、第２頁左下欄第
19行〜第３頁左上欄第17行、第２図に示されるよ
うに、第１図における微粉炭貯槽４２からのスラ
リー１０を分級機１００で、200メツシユより大
きい粒子５０と、200メツシユ以下の小さい粒子
１５０とに分級し、大きい粒子５０を条件槽４に
水、起泡剤、捕収剤とともに導入して20〜30wt
％のスラリーに調整し、小さい粒子１５０を水、
起泡剤、捕収剤とともに他の条件槽１０４に導入
して20〜30wt％のスラリーに調整した後、再ス
ラリーを浮選機１に導入して灰分の小ない石炭
（精炭）１１と灰分の多い石炭１２とに分別し、
灰分の少ない石炭１１を脱水機２で脱水した後、
スラリー調整槽３で界面活性剤の水溶液２６を加
えて脱灰高濃度スラリー１５を製造する方法が記
載されている。特開昭59−193392号公報には、第２頁右下欄第
１行〜第３頁右上欄第10行、第２図に示すよう
に、第１図における微粉体貯槽４２からのスラリ
ー４１を分級機１００で、200メツシユより大き
い粒子５０と、200メツシユ以下の小さい粒子１
５０とに分級し、大きい粒子５０を条件槽４に
水、起泡剤、捕収剤とともに導入して20〜30wt
％のスラリーを調整した後、浮選機１に導入して
精炭とテールとに分別し、精炭を脱水機２により
脱水し、一方、小さい粒子１５０を他の条件槽１
０４に水、起泡剤、捕収剤とともに導入してスラ
リー調整した後、他の浮選機１０１に導入して精
炭とテールとに分別し、精炭を他の脱水機１０２
により脱水し、前記の脱水炭とともにスラリー調
整槽３で界面活性剤の水溶液２６を加えて脱灰高
濃度スラリー１５を製造する方法が記載されてい
る。この特開昭59−193992号公報記載の方法は、特
開昭59−193991号公報記載の方法における、条件
槽によるスラリー調整工程、浮選工程、脱水工程
を２系列並列に設けたものである。〔発明が解決しようとする課題〕石炭中の灰分の除去は、きわめて困難な技術で
あり、浮選法による脱灰においても脱灰効率の低
いものであつた。石炭中に灰分が含まれている
と、高濃度スラリーを製造する場合、灰中の溶解
成分が溶出し、高濃度スラリーの製造性を妨害す
るとともに、発熱量の低下、燃焼灰の生成など高
濃度スラリーの品質を低めるため、石炭中の灰分
を除去することが望まれていた。また、上記の粉
砕機出口に分級機を設ける方式では、50重量％前
後の高濃度で分級するので分級が困難であり、そ
の上、分級機を必要とする分だけコスト高になる
などの問題点があつた。また、前記の各公報には、本発明の特徴である
「スラリーを浮選脱灰・分級機に導入して、微粒
脱灰石炭スラリー、粗粒脱灰石炭スラリーおよび
灰分に低濃度、低コストで分離・分級し、微粒脱
灰石炭スラリーのみを濃縮工程へ送る」という技
術的思想は何も記載されていない。本発明者らは、石炭の高濃度スラリーの品質を
高めるべく、高濃度スラリーの製造方法について
鋭意研究を重ねた結果、石炭の脱灰に際し、５〜
30重量％に調整されたスラリーと、起泡剤または
起泡剤と捕収剤とを脱灰・分級機に導入し、同時
に空気を混入させて微粒脱灰石炭スラリー、粗粒
脱灰石炭スラリーおよび灰分に分離・分級するこ
とにより、脱灰率、石炭回収率および分級性能を
向上させ、灰分中のイグニシヨンロス成分を低下
させることを知見した。すなわち、本発明者らは、浮選法によつて石炭
を脱灰する場合、スラリー中に撹拌羽根によつて
巻きこまれた微小な気泡に石炭粒子が付着して、
フロスとして液面上に分離される時、粒径の大き
な粗粒石炭は、気泡に付着せずに沈降し、灰分に
混入してテールとして排出されることに着目し、
テール中に粗粒石炭が混入しないように分級用網
を通過させるなどの手段を講じ粗粒脱灰石炭とし
て取り出すことによつて、より温和な状態で浮選
でき、脱灰率が向上し、分離した粗粒脱灰石炭を
粉砕機に循環する場合は、石炭分の回収率も向上
させることができ、さらに、脱灰操作を低濃度で
実施することにより分級性能が向上し、灰分中の
イグニシヨンロス分が低下することを知見した。
なお従来は、石炭回収率を高めるため、気泡量を
多くし上昇流を激しくしていたため、石炭から分
離した灰分粒子の巻きこみが多く、脱灰率を低め
ていた。本発明は、上記の知見に基づいてなされたもの
で、スラリーを浮選脱灰・分級機に導入して、微
粒脱灰石炭スラリー、粗粒脱灰石炭スラリーおよ
び灰分に低濃度、低コストで分離・分級し、微粒
脱灰石炭スラリーのみを濃縮工程へ送ることによ
り、48メツシユ以上が１重量％以下、スラリー濃
度60重量％以上の脱灰高濃度スラリーを製造する
ことができる方法を提供することを目的とするも
のである。〔課題を解決するための手段および作用〕上記の目的を達成するために、本願の第１の発
明は、第１図を参照して説明すれば、原料石炭を
水とともに湿式粉砕機１に供給して60重量％以下
の低濃度で粉砕し、得られたスラリーを５〜30重
量％の濃度にスラリー調整した後、起泡剤または
起泡剤と捕収剤とともに浮選脱灰・分級機３に導
入すると同時に、空気またはガスを混入させて微
粒脱灰石炭スラリー、粗粒脱灰石炭スラリーおよ
び灰分に分離・分級し、微粒脱灰石炭スラリーを
濃縮機６に導入して脱水した後、得られた濃縮微
粒石炭を水または水と添加剤とともに混合器７に
導入し、48メツシユ以上１重量％以下、スラリー
濃度60重量％以上となるように混合することを特
徴としている。また、本願の第２の発明は、原料石炭を水とと
もに湿式粉砕機１に供給して60重量％以下の低濃
度で粉砕し、得られたスラリーを５〜30重量％の
濃度にスラリー調整した後、起泡剤または起泡剤
と捕収剤とともに浮選脱灰・分級機３に導入する
と同時に、空気またはガスを混入させて微粒脱灰
石炭スラリー、粗粒脱灰石炭スラリーおよび灰分
に分離・分級し、微粒脱灰石炭スラリーを濃縮機
６に導入して脱水した後、得られた濃縮微粒石炭
を水または水と添加剤とともに混合器７に導入
し、48メツシユ以上１重量％以下、スラリー濃度
60重量％以上となるように混合し、一方、前記粗
粒脱灰石炭スラリーを湿式粉砕機１入口に循環す
ることを特徴としている。これらの方法において、浮選脱灰・分級機３内
の中間部に分級用の網５を設け、中間部から粗粒
脱灰石炭スラリーを取り出すように構成するのが
望ましい。脱灰の高濃度化への効果としては、スラリーの
PHが酸性から中性になり添加剤の効果を最大限に
発揮できるようになること、スラリーのセンター
電位が低下し石炭粒子間の反撥力が増加すること
が挙げられる。これらは全て、スラリー中の石炭
粒子の分散を促進し低粘度化できる。第２図に脱灰効果について脱灰前後（原炭の灰
分30重量％、脱灰炭の灰分12重量％）のスラリー
濃度とスラリー粘度の関係を示す。第２図より明
らかなように、灰分30重量％の原炭スラリーと、
灰分12重量％の脱灰石炭スラリーを比較すると、
粘度10ポイズにおけるスラリー濃度を1.5％向上
させることができる。以下、本発明を第１図に基づいて詳細に説明す
る。原料石炭と水を湿式ロツドミル、湿式ボール
ミルなどの湿式粉砕機１に供給し、石炭を粉砕す
ると同時にスラリー化する。この時、スラリー濃
度は60重量％以下の低濃度で粉砕する。得られた
スラリーは調整槽２に導入し、水を加えてスラリ
ー濃度５〜50重量％、好ましくは10〜30重量％に
調整する。ついで、調整したスラリーに起泡剤、
または起泡剤と捕収剤とを添加し、浮選機などの
脱灰・分級機３に導入し、撹拌羽根４などにより
微小な気泡を発生させ、石炭分を選択的に気泡に
付着させて浮上分離し、フロスとして微粒脱灰石
炭を得る。気泡に付着しきれなかつた粗粒石炭
は、灰分とともに脱灰・分級機３の下部に降下す
るが、脱灰・分級機３内の下部に設けた網５によ
り灰分と分離し、粗粒脱灰石炭として分級・分離
される。分離した粗粒脱灰石炭は、湿式粉砕機１
の入口に循環し、灰分はテールとして脱灰・分級
機３下部より除去される。前記網５の網目は10〜
200メツシユ、好ましくは16〜100メツシユとす
る。脱灰・分級機３のフロスは、ベルトフイルタ
ー、フイルタープレスなどの濃縮機６により、水
分40重量％以下、好ましくは水分30〜15重量％に
濃縮する。濃縮脱水された脱灰石炭は、撹拌槽、
ニーダーなどの混合器７に導入され、同時に水、
または水と添加剤（分散剤）とを導入し混合撹拌
し、48メツシユ以上１重量％以下、200メツシユ
以下、30〜90重量％、スラリー濃度60重量％以上
の脱灰石炭の高濃度スラリーを製造する。濃縮機
６からの水は調整槽２に供給され、スラリー調整
用の水として再使用される。なお濃縮機６に離水剤を添加する場合があり、
また捕収剤を調整槽２にも添加する場合がある。捕収剤は対石炭当り0.01〜1.0重量％、好まし
くは0.05〜0.5重量％、起泡剤は対石炭当り0.005
〜0.5重量％、好ましくは0.01〜0.1重量％、添加
剤（分散剤）は対石炭当り0.01〜３重量％、好ま
しくは0.1〜1.0重量％添加する。本発明において用いられる添加剤としては、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。また、捕収剤としては、灯油、軽油、Ａ重油、
Ｂ重油、Ｃ重油、ザンセート、脂肪酸、１級アミ
ンなどが用いられ、起泡剤としては、パインオイ
ル、クレゾール類、C₅〜C₈のアルコール、その
他界面活性剤などが用いられる。〔実施例〕つぎに本発明の実施例について説明する。実施例１第１表の性状の供試炭を、湿式ボールミルで粒
径が48メツシユ以上0.3重量％、200メツシユ以下
80重量％になるように水を供給しながら粉砕し
た。この時、スラリー濃度が50重量％となるよう
に調整した。供試炭の供給速度は12Kg／Ｈであつ
た。得られたスラリーに水40.3Kg／Ｈを供給し、
スラリー濃度15重量％に調整した。得られたスラ
リーを73.3Kg／Ｈで浮選機に供給した。この時、
捕収剤としてＡ重油を10ｇ／Ｈ、起泡剤としてパ
インオイルを5.4ｇ／Ｈ添加した。浮選機のフロ
スとして、スラリー濃度30重量％で灰分６重量％
の脱灰石炭が33.3Kg得られた。また、粗粒脱灰石
炭として、スラリー濃度15重量％で3.5Kg得られ
た。得られた微粒脱灰石炭スラリーを、スラリー
濃度80重量％まで減圧過器によつて濃縮し撹拌
槽に導入した。脱灰石炭を12.5Kg／Ｈで水1.8
Kg／Ｈとともに供給し混合撹拌した。なお、ノニ
オン系分散剤を70ｇ／Ｈで添加した。その結果、
スラリー濃度70重量％、灰分６重量％（乾炭基
準）の高濃度スラリーが14.3Kg得られた。この
時、スラリーの粘度は750cp（20℃）であつた。
なお浮選機の網目は32メツシユであつた。

【表】

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、(a)低濃度スラ
リーを得るための湿式粉砕工程、(b)脱灰分級工
程、(c)濃縮工程、(d)混合工程からなり、(a)の工程
より、低濃度（低粘度）下において湿式粉砕する
ことにより、粉砕動力を低減することができ、(b)
の工程より、微粒脱灰石炭スラリー、粗粒脱灰石
炭スラリー、灰分に分級・分離することができ、
しかも、分級機能を脱灰・分級機に持たせている
ので、低濃度で、かつ、低コストで分級でき、灰
分と同伴して排出される粗粒石炭を、灰分と分級
除去できるので、石炭回収率が向上し、脱灰によ
り石炭中の不純物が除去され、スラリーを高濃度
化できるなどの優れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明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２図は原炭スラリーと
脱灰処理石炭スラリーのスラリー濃度と粘度の関
係を比較して示すグラフである。１…湿式粉砕機、２…調整槽、３…脱灰・分級
機、４…撹拌羽根、５…網、６…濃縮機、７…混
合器。

Claims

【特許請求の範囲】１原料石炭を水とともに湿式粉砕機１に供給し
て60重量％以下の低濃度で粉砕し、得られたスラ
リーを５〜30重量％の濃度にスラリー調整した
後、起泡剤または起泡剤と捕収剤とともに浮選脱
灰・分級機３に導入すると同時に、空気またはガ
スを混入させて微粒脱灰石炭スラリー、粗粒脱灰
石炭スラリーおよび灰分に分離・分級し、微粒脱
灰石炭スラリーを濃縮機６に導入して脱水した
後、得られた濃縮微粒石炭を水または水と添加剤
とともに混合器７に導入し、48メツシユ以上１重
量％以下、スラリー濃度60重量％以上となるよう
に混合することを特徴とする高濃度スラリーの製
造方法。２浮選脱灰・分級機３内の中間部に分級用の網
５を設け、中間部から粗粒脱灰石炭スラリーを取
り出す特許請求の範囲第１項記載の高濃度スラリ
ーの製造方法。３原料石炭を水とともに湿式粉砕機１に供給し
て60重量％以下の低濃度で粉砕し、得られたスラ
リーを５〜30重量％の濃度にスラリー調整した
後、起泡剤または起泡剤と捕収剤とともに浮選脱
灰・分級機３に導入すると同時に、空気またはガ
スを混入させて微粒脱灰石炭スラリー、粗粒脱灰
石炭スラリーおよび灰分に分離・分級し、微粒脱
灰石炭スラリーを濃縮機６に導入して脱水した
後、得られた濃縮微粒石炭を水または水と添加剤
とともに混合器７に導入し、48メツシユ以上１重
量％以下、スラリー濃度60重量％以上となるよう
に混合し、一方、前記粗粒脱灰石炭スラリーを湿
式粉砕機１入口に循環することを特徴とする高濃
度スラリーの製造方法。４浮選脱灰・分級機３内の中間部に分級用の網
５を設け、中間部から粗粒脱灰石炭スラリーを取
り出す特許請求の範囲第３項記載の高濃度スラリ
ーの製造方法。