JPH0321595B2 - - Google Patents

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JPH0321595B2
JPH0321595B2 JP61150939A JP15093986A JPH0321595B2 JP H0321595 B2 JPH0321595 B2 JP H0321595B2 JP 61150939 A JP61150939 A JP 61150939A JP 15093986 A JP15093986 A JP 15093986A JP H0321595 B2 JPH0321595 B2 JP H0321595B2
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JP
Japan
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coal
carbon atoms
weight
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JP61150939A
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Hayamizu Ito
Shuhei Tatsumi
Yoshitaka Kajihata
Shoichi Takao
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Nippon Shokubai Co Ltd
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
Kawasaki Jukogyo KK
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  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

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
ー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、石油系ピツ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、利用が困難になつ
ている。したがつ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59−100191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(CMC)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、しかも安定化剤添加率
が減少することを知見し、これに基づいて特願昭
60−183340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、特に炭種によつては、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の変化などによつ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、一般式 CH2=C(CH3)COO(−XO)−oY(ただし、式中
Xは炭素数2〜4のアルキレン基、nは平均で1
〜100の数であり、Yは水素、炭素数1〜5のア
ルキル基、フエニル基または炭素数1〜9のアル
キル基を1〜3個置換基として持つアルキルフエ
ニル基を示す。)で表わされるポリアルキレング
リコールモノメタクリレート系単量体()と、
一般式CH2=C(CH3)COOZSO3M(ただし、式
中Zは炭素数1〜4のアルキレン基、Mは水素、
アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム
基またはアミン塩基を示す。)で表わされるスル
ホアルキルメタクリレート系単量体()とを必
須成分とし、該単量体()と該単量体()と
のモル比が1:5から1:500の範囲にあり、つ
該単量体()と該単量体()の合計が全単量
体中50モル%以上である原料単量体より得られる
水溶性共重合体からなる分散剤(以下、分散剤N
−1という)を用い、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、しかも炭種の違いに
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、石油系ピツチなどの
炭素質固体粉末、 (b) 一般式 CH2=C(CH3)COO(−XO)−oY (ただし、式中Xは炭素数2〜4のアルキレン
基、nは平均で1〜100の数であり、Yは水素、
炭素数1〜5のアルキル基、フエニル基または
炭素数1〜9のアルキル基を1〜3個置換基と
して持つアルキルフエニル基を示す。) で表わされるポリアルキレングリコールモノメタ
クリレート系単量体()と、 一般式 CH2=C(CH3)COOZSO3M (ただし、式中Zは炭素数1〜4のアルキレン
基、Mは水素、アルカリ金属、アルカリ土類金
属、アンモニウム基またはアミン塩基を示す。) で表わされるスルホアルキルメタクリレート系単
量体()とを必須成分とし、該単量体()と
該単量体()とのモル比が1:5から1:500
の範囲にあり、かつ該単量体()と該単量体
()の合計が全単量体中50モル%以上である原
料単量体より得られる水溶性共重合体からなる分
散剤、 (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、石油系ピツチなどの
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% (c) 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25〜35重量% である。 分散剤として有効な水溶性共重合体は、単量体
()および単量体()を必須成分とし、単量
体()と単量体()とのモル比が1:5から
1:500、より好ましくは1:20〜1:200の範囲
にあり、かつ単量体()と単量体()の合計
が全単量体中50モル%以上である原料単量体より
得られるものが用いられる。 単量体()は、前記一般式で表わされるもの
であり、公知の方法で得ることができる。単量体
()の例としては、ポリエチレングリコールモ
ノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモ
ノメタクリレート、ポリブチレングリコールモノ
メタクリレート、メトキシポリエチレングリコー
ルモノメタクリレート、メトキシポリプロピレン
グリコールモノメタクリレート、メトキシポリブ
チレングリコールモノメタクリレート、エトキシ
ポリエチレングリコールモノメタクリレート、エ
トキシポリプロピレングリコールモノメタクリレ
ート、メトキシポリブチレングリコールモノメタ
クリレート、メトキシポリエチレングリコール・
ポリプロピレングリコールモノメタクリレート等
を挙げることができ、これらの1種または2種以
上を用いることができる。 また、単量体()は、同じく前記一般式で表
わされるものであり、これも公知の方法で得るこ
とができる。単量体()の例としては、2−ス
ルホエチルメタクリレート、3−スルホプロピル
メタクリレート、2−スルホプロピルメタクリレ
ート、1−スルホプロパン−2−イルメタクリレ
ート、4−スルホブチルメタクリレートやそれら
のナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩、
マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金
属塩、アンモニウム塩または有機アミン塩を挙げ
ることができ、これらの1種または2種以上を用
いることができる。 単量体()と単量体()の使用割合は、モ
ル比で1:5から1:500の範囲であり、この範
囲の比率をはずれた割合で使用すると、分散性能
に優れた共重合体が得られない。 なお、これら単量体()と単量体()以外
に、全単量体中50モル%未満の範囲で、これらの
単量体と共重合可能な単量体()を用いること
ができる。この単量体()の例としてはアクリ
ル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、
マレイン酸、フマル酸ならびにこれらの酸の一価
金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩、有機アミ
ン塩およびこれらの酸とアルコールとから得られ
る例えば(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)ア
クリル酸2−ヒドロキシエチルなどのエステル:
ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、アリル
スルホン酸、メタリルスルホン酸、2−アクリル
アミド2−メチルプロパンスルホン酸、2−スル
ホエチルアクリレートなどの単量体()以外の
各種スルホン酸ならびにそれらの一価金属塩、二
価金属塩、アンモニウム塩および有機アミン塩:
(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)
アクリルアミドなどの各種(メタ)アクリルアミ
ド:スチレン、p−メチルスチレンなどの芳香族
ビニル化合物:酢酸ビニル、酢酸プロペニル、塩
化ビニル等を挙げることができ、これらの1種ま
たは2種以上を用いることができる。 これら単量体()および単量体()と共重
合可能な単量体()の使用量は全単量体中50モ
ル%未満の範囲であり、この範囲を超えて多量に
使用すると、得られる共重合体の分散性能が低下
する。 また、共重合体の分子量は広い範囲のものが使
用できるが、石炭・水スラリー用分散剤としての
性能を考慮すれば、1000〜50万の範囲、特に5000
〜30万の範囲が好ましい。 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2mm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
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70重量%、粒度が200mesh pass
(74μm以下)80±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,
3,4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mmで
ある。 試験結果を第4表の一部(安定化剤の添加率の
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。
【表】
【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)を撹拌槽に入れ、
これに第3表に示す各種安定化剤を対石炭当り
0.005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。
【表】
【表】
【表】 実施例 2 第5表に示す性状の石炭を予め3mm以下90%の
粒度に粗粉砕した後、対石炭当り0.5重量%のメ
タクリレート系アニオン性分散剤(第2表No.D−
1)とともに湿式ミルに供給し、粉砕混合して67
重量%スラリーを製造した。さらにこのスラリー
にパリゴルスカイトを対石炭当り0.2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つた。結果を第6表に
示す。
【表】
【表】 実施例 3 対石炭当り0.5重量%のメタクリレート系アニ
オン性分散剤(第2表No.D−2)を用いて、実施
例2と同様にして67重量%のスラリーを製造し
た。その結果を第6表に示す。 実施例 4 対石炭当り0.5重量%のメタクリレート系アニ
オン性分散剤(第2表No.D−3)を用いて、実施
例2と同様にして67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3mm以下90%の
粒度に粗粉砕した後、対石炭当り0.8重量%のリ
グニンスルホン酸ナトリウム水溶液を用いて66重
量%スラリーを製造し、さらにパリゴルスカイト
を対石炭当り0.2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
価を行つた。結果を第6表に示す。
【表】 実施例 5 第7表に示す性状の石炭を予め2mm以下90%の
粒度に粗粉砕した後、スラリー濃度45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84%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イ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0.5重量
%のメタクリレート系アニオン性分散剤(第2表
No.D−3)と対石炭当り0.02重量%のキサンタン
ガムならびにスラリー濃度が67重量%となる量の
水を添加しながら混練機で混合し、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つた結果を第
8表に示す。
【表】 比較例 3 第7表に示す性状の石炭を予め2mm以下90%の
粒度に粗粉砕した後、スラリー濃度45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83%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イ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0.5重量
%のリグニンスルホン酸ナトリウム(第2表No.D
−4)と対石炭当り0.02重量%のキサンタンガム
ならびにスラリー濃度が65重量%となる量の水を
添加しながら混練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つた結果を第
8表に示す。
【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、しかも炭素
質固体の種類が違つても、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、2,3,4…サンプリング取出
口、5…石炭・スラリー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 つぎの(a)〜(d)の4成分、すなわち、 (a) 石炭、オイルコース、石油系ピツチなどの炭
    素質固体粉末、 (b) 一般式 CH2=C(CH3)COO(−XO)−oY (ただし、式中Xは炭素数2〜4のアルキレン
    基、nは平均で1〜100の数であり、Yは水素、
    炭素数1〜5のアルキル基、フエニル基または
    炭素数1〜9のアルキル基を1〜3個置換基と
    して持つアルキルフエニル基を示す。) で表わされるポリアルキレングリコールモノメタ
    クリレート系単量体()と、 一般式 CH2=C(CH3)COOZSO3M (ただし、式中Zは炭素数1〜4のアルキレン
    基、Mは水素、アルカリ金属、アルカリ土類金
    属、アンモニウム基またはアミン塩基を示す。) で表わされるスルホアルキルメタクリレート系単
    量体()とを必須成分とし、該単量体()と
    該単量体()とのモル比が1:5から1:500
    の範囲にあり、かつ該単量体()と該単量体
    ()の合計が全単量体中50モル%以上である原
    料単量体より得られる水溶性共重合体からなる分
    散剤、 (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。
JP61150939A 1986-02-27 1986-06-27 炭素質固体・水スラリ−組成物 Granted JPS638484A (ja)

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US07/171,866 US4872885A (en) 1986-02-27 1987-02-20 Dispersant for aqueous slurry of carbonaceous solid and aqueous carbonaceous solid slurry composition incorporating said dispersant therein
AU70313/87A AU589752B2 (en) 1986-06-27 1987-02-20 Dispersant for carbonaceous solid water slurry
DE8787901643T DE3785747T2 (de) 1986-06-27 1987-02-20 Dispergens fuer kohlehaltigen schlamm aus feststoffen und wasser und zusammensetzung eines kohlehaltigen schlamms aus feststoffen und wasser, die ein derartiges dispergens enthaelt.
EP87901643A EP0278983B1 (en) 1986-06-27 1987-02-20 Dispersant for carbonaceous solid-water slurry and carbonaceous solid-water slurry composition containing said dispersant
KR1019880700213A KR910009186B1 (ko) 1986-06-27 1987-02-20 탄소질 고체-물 슬러리용 분산제 및 이 분산제를 배합하여서 된 탄소질 고체-물 슬러리 조성물
PCT/JP1987/000109 WO1988000231A1 (fr) 1986-06-27 1987-02-20 Dispersant pour boues composees de matieres solides carbonees et d'eau et composition de boues a base de matieres solides carbonees et d'eau contenant ledit dispersant
CN87102438A CN1019402B (zh) 1986-06-27 1987-02-23 碳质固体-水浆液用分散剂的碳质固体-水浆液组合物

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