JPH0633376B2 - 石炭スラリ−用安定化剤 - Google Patents
石炭スラリ−用安定化剤Info
- Publication number
- JPH0633376B2 JPH0633376B2 JP60266197A JP26619785A JPH0633376B2 JP H0633376 B2 JPH0633376 B2 JP H0633376B2 JP 60266197 A JP60266197 A JP 60266197A JP 26619785 A JP26619785 A JP 26619785A JP H0633376 B2 JPH0633376 B2 JP H0633376B2
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- Japan
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- coal
- slurry
- clay mineral
- stabilizer
- suspension
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、石炭水スラリーとして製造される流体燃料の
流動性の改善、および貯蔵安定性の改善を意図した石炭
水スラリーの製造に使用される燃料用石炭スラリー用安
定化剤に関する。
流動性の改善、および貯蔵安定性の改善を意図した石炭
水スラリーの製造に使用される燃料用石炭スラリー用安
定化剤に関する。
石炭水スラリーの製造のためには、原料である石炭と水
の他に石炭粒子の分散を行なわせる分散剤、石炭中に含
まれる灰粒子の分散に機能をもつ分散剤、更には製造さ
れたスラリーの貯蔵安定性をたかめる増粘剤、製造時に
発生する気泡を抑制するための消泡剤、更にはスラリー
の腐敗を防止するための防腐剤等数多くの種類の添加剤
の研究、開発及び実用化の確認が行なわれている。この
他石炭水スラリー製造では分散剤機能の維持、機器の腐
食防止等の目的でpHを調整するために酸、アルカリ等の
薬剤も使用されている。
の他に石炭粒子の分散を行なわせる分散剤、石炭中に含
まれる灰粒子の分散に機能をもつ分散剤、更には製造さ
れたスラリーの貯蔵安定性をたかめる増粘剤、製造時に
発生する気泡を抑制するための消泡剤、更にはスラリー
の腐敗を防止するための防腐剤等数多くの種類の添加剤
の研究、開発及び実用化の確認が行なわれている。この
他石炭水スラリー製造では分散剤機能の維持、機器の腐
食防止等の目的でpHを調整するために酸、アルカリ等の
薬剤も使用されている。
上述したように石炭水スラリーの製造では、各種の物質
が、それぞれの目的に合わせて開発中であるが、価格、
資源量あるいは機能といった面でまだ満足できる状態で
ないのが実情である。
が、それぞれの目的に合わせて開発中であるが、価格、
資源量あるいは機能といった面でまだ満足できる状態で
ないのが実情である。
ところで、今日、石炭水スラリーの流動性の改善を図
り、貯蔵時の安定性向上が行ないうる添加物の出現が強
く要望されているところである。
り、貯蔵時の安定性向上が行ないうる添加物の出現が強
く要望されているところである。
従来、この種の添加剤としては増粘剤と称されるもので
大部分は多糖類及びその加工品が用いられている。代表
的なものとしては、グア−ガム、キサンタンガム、カル
ボキシメチルセルロース等が効果をもつとされている。
これらの物質は製造後から近い期間は腐敗等の作用に伴
なう変質は余り問題とならないが、長期間になるとこれ
らの問題は無視できず、そのために更に防腐剤等の利用
が必要になつてくる。
大部分は多糖類及びその加工品が用いられている。代表
的なものとしては、グア−ガム、キサンタンガム、カル
ボキシメチルセルロース等が効果をもつとされている。
これらの物質は製造後から近い期間は腐敗等の作用に伴
なう変質は余り問題とならないが、長期間になるとこれ
らの問題は無視できず、そのために更に防腐剤等の利用
が必要になつてくる。
上述のような増粘剤と違つて、増粘効果は持つがバクテ
リア等による腐敗の心配がない新規な添加物としては、
無機化合物である粘土のうちアタパラジヤイトを利用す
る方法、電気集塵灰（ＥＰ灰）を利用する方法等が示さ
れている。これらについて、アタパルジヤイトは世界的
にみても資源が片寄つていること、ＥＰ灰はその性状の
コントロールが難しい等の難点を有している。
リア等による腐敗の心配がない新規な添加物としては、
無機化合物である粘土のうちアタパラジヤイトを利用す
る方法、電気集塵灰（ＥＰ灰）を利用する方法等が示さ
れている。これらについて、アタパルジヤイトは世界的
にみても資源が片寄つていること、ＥＰ灰はその性状の
コントロールが難しい等の難点を有している。
各種の石炭を用いて石炭水スラリーを調整してきた本発
明者等の経験から、スラリー状態で灰分の影響が強く働
きそのレオロジー特性に影響を与える石炭と、灰分の影
響が比較的弱く、石炭粒子そのもののレオロジー特性を
示す石炭の２種類に大別されることが判つた。代表的な
石炭銘柄を示すと前者では太平洋炭、ワンポー炭が概当
し、後者にはサクソンベール炭プラトー炭が該当する。
本発明者等の経験から、太平洋炭のように灰分の影響の
強い石炭は、灰分の流動性をたかめるような添加剤、例
えばポリカルボン酸、ポリリン酸等を用いることで制御
できる。一方、サクソンベール炭のように灰分の影響が
弱い石炭では、その貯蔵安定性維持のために増粘度の処
置により、スラリーの流動性改善を行なわなければなら
ない。
明者等の経験から、スラリー状態で灰分の影響が強く働
きそのレオロジー特性に影響を与える石炭と、灰分の影
響が比較的弱く、石炭粒子そのもののレオロジー特性を
示す石炭の２種類に大別されることが判つた。代表的な
石炭銘柄を示すと前者では太平洋炭、ワンポー炭が概当
し、後者にはサクソンベール炭プラトー炭が該当する。
本発明者等の経験から、太平洋炭のように灰分の影響の
強い石炭は、灰分の流動性をたかめるような添加剤、例
えばポリカルボン酸、ポリリン酸等を用いることで制御
できる。一方、サクソンベール炭のように灰分の影響が
弱い石炭では、その貯蔵安定性維持のために増粘度の処
置により、スラリーの流動性改善を行なわなければなら
ない。
本発明者等の試験で太平洋炭のように灰分の影響の強い
スラリーから、油添造粒法で得た微粒鉱物質を含む水溶
液を用いて、サクソンベール炭のように灰分の影響の少
ない石炭水スラリーを調整したものは、市水を用いて調
整した石炭水スラリーに比べ、低ずり速度域で高い見掛
け粘土を与える、安定性の高いスラリーであつた。この
原因を探すために実施した各種の検討から理由の一つに
粘土粒子がコロイド状に分散した場合、それが一定量以
上に存在すれば、スラリーのレオロジーに影響を与える
ことが判つた。この現象をもとにして、石炭水スラリー
のレオロジー性状をコントロールできる物質の特定とそ
の調整方法について検討を重ねた結果本発明を完成した
ものである。すなわち、本発明の目的とするところは、
石炭水スラリーの流動性改善を図り、貯蔵時の安定性向
上が行ないうる燃料用石炭スラリー用安定化剤を提供す
るにあり、また、本発明の他の目的とするところは、サ
クソンベール炭やプラトー炭のような灰分の影響の弱い
石炭について、この石炭水スラリーに対し必要な流動性
改善を図ることができる燃料用石炭スラリー用安定化剤
を提供するにある。
スラリーから、油添造粒法で得た微粒鉱物質を含む水溶
液を用いて、サクソンベール炭のように灰分の影響の少
ない石炭水スラリーを調整したものは、市水を用いて調
整した石炭水スラリーに比べ、低ずり速度域で高い見掛
け粘土を与える、安定性の高いスラリーであつた。この
原因を探すために実施した各種の検討から理由の一つに
粘土粒子がコロイド状に分散した場合、それが一定量以
上に存在すれば、スラリーのレオロジーに影響を与える
ことが判つた。この現象をもとにして、石炭水スラリー
のレオロジー性状をコントロールできる物質の特定とそ
の調整方法について検討を重ねた結果本発明を完成した
ものである。すなわち、本発明の目的とするところは、
石炭水スラリーの流動性改善を図り、貯蔵時の安定性向
上が行ないうる燃料用石炭スラリー用安定化剤を提供す
るにあり、また、本発明の他の目的とするところは、サ
クソンベール炭やプラトー炭のような灰分の影響の弱い
石炭について、この石炭水スラリーに対し必要な流動性
改善を図ることができる燃料用石炭スラリー用安定化剤
を提供するにある。
そして、本発明は、上記目的を達成する手段として、モ
ンモリロナイト系粘土鉱物の懸濁水溶液を燃料用石炭ス
ラリー用安定化剤として使用する点にある。すなわち、
本発明は、天然または人工のモンモリロナイト系粘土鉱
物の粉砕物あるいは摩砕物を水中に懸濁させたモンモリ
ロナイト系粘土鉱物鉱物の懸濁水溶液よりなることを特
徴とする燃料用石炭スラリー用安定化剤である。
ンモリロナイト系粘土鉱物の懸濁水溶液を燃料用石炭ス
ラリー用安定化剤として使用する点にある。すなわち、
本発明は、天然または人工のモンモリロナイト系粘土鉱
物の粉砕物あるいは摩砕物を水中に懸濁させたモンモリ
ロナイト系粘土鉱物鉱物の懸濁水溶液よりなることを特
徴とする燃料用石炭スラリー用安定化剤である。
本発明の燃料用石炭スラリー用安定化剤としては、分散
によりコロイド状として水中に懸濁できるモンモリロナ
イト、ヘクトライトなどのモンモリロナイト系粘土鉱物
類が有効である。ちなみに、コロイド状の粘土鉱物の粒
径としては大略２μ以下の粒径として存在することが望
ましい。本発明の燃料用石炭スラリー用安定化剤は潤滑
性粘土（塩基性粘土）であるモンモリロナイト系粘土鉱
物を添加し、媒体（水）で膨潤させた２μｍ以下の粘土
コロイドにより、水の粘土特性を調節することでスラリ
ーの流動性を改善し、安定なスラリーを得るものであ
る。
によりコロイド状として水中に懸濁できるモンモリロナ
イト、ヘクトライトなどのモンモリロナイト系粘土鉱物
類が有効である。ちなみに、コロイド状の粘土鉱物の粒
径としては大略２μ以下の粒径として存在することが望
ましい。本発明の燃料用石炭スラリー用安定化剤は潤滑
性粘土（塩基性粘土）であるモンモリロナイト系粘土鉱
物を添加し、媒体（水）で膨潤させた２μｍ以下の粘土
コロイドにより、水の粘土特性を調節することでスラリ
ーの流動性を改善し、安定なスラリーを得るものであ
る。
本発明では、上記した粘土鉱物の懸濁水溶液よりなるも
のであるが、この懸濁水溶液から粘土鉱物を分離した濃
縮物を使用することができ、また、この分離に際して、
アルカリ土類金属の化合物、例えばカルシウム、マグネ
シウム等の化合物を添加し、この化合物の共存下で粘土
鉱物を分離し、濃縮したものを使用するのが好ましい。
これは、粘土鉱物中に含まれているナトリウム、カリウ
ム等のアルカリ金属イオンをカルシウム、マグネシウム
等のアルカリ土類金属に置換させるためであり、これに
よつて、燃料として好ましくないアルカリ金属の含有量
を低減させることができるものである。
のであるが、この懸濁水溶液から粘土鉱物を分離した濃
縮物を使用することができ、また、この分離に際して、
アルカリ土類金属の化合物、例えばカルシウム、マグネ
シウム等の化合物を添加し、この化合物の共存下で粘土
鉱物を分離し、濃縮したものを使用するのが好ましい。
これは、粘土鉱物中に含まれているナトリウム、カリウ
ム等のアルカリ金属イオンをカルシウム、マグネシウム
等のアルカリ土類金属に置換させるためであり、これに
よつて、燃料として好ましくないアルカリ金属の含有量
を低減させることができるものである。
更に本発明の安定化剤は、実施例に示すようにスラリー
量に対し０．１％程度の添加量で充分効果があり、燃料
としての性能に悪影響を与えることがなく、燃料用石炭
スラリー用安定化剤として好適なものである。
量に対し０．１％程度の添加量で充分効果があり、燃料
としての性能に悪影響を与えることがなく、燃料用石炭
スラリー用安定化剤として好適なものである。
以下、実施例をあげて、本発明をより詳細に説明する。
（実施例１） モンモリロナイトを主成分として含むベントナイトが、
我国でも土壌改良剤として市販されている。この市販ベ
ントナイトを乾式ボールミルで微粉砕し、気乾のベント
ナイト基準で１０％程度の水溶液になるようにベントナ
イトを採取し、先ず分散操作を容易にするため、このベ
ントナイトをNaOH などでpH８〜９に調整した水溶液で
ペースト化させた後、NaOH，KOHまたはNH4OHで調整した
pH８〜９の希アルカリ水溶液中に懸濁させてベントナイ
トに含まれている石英その他の物質を沈降させ、上澄み
の懸濁液を調整した。この時の懸濁液中の固形分の粒度
は、２μ以下６３．３％であつた。又、この懸濁液中の
粘土鉱物濃度は８００℃で灰化焼成した時の残量により
求めた。
我国でも土壌改良剤として市販されている。この市販ベ
ントナイトを乾式ボールミルで微粉砕し、気乾のベント
ナイト基準で１０％程度の水溶液になるようにベントナ
イトを採取し、先ず分散操作を容易にするため、このベ
ントナイトをNaOH などでpH８〜９に調整した水溶液で
ペースト化させた後、NaOH，KOHまたはNH4OHで調整した
pH８〜９の希アルカリ水溶液中に懸濁させてベントナイ
トに含まれている石英その他の物質を沈降させ、上澄み
の懸濁液を調整した。この時の懸濁液中の固形分の粒度
は、２μ以下６３．３％であつた。又、この懸濁液中の
粘土鉱物濃度は８００℃で灰化焼成した時の残量により
求めた。
豪州産のサクソンベール炭の微粉炭とアニオン系添加剤
であるナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリ
ウム塩(NSF・Na) を使つて製造する石炭濃度６５％の石
炭水スラリーの調整時に上述の懸濁液を併用したときの
結果を示す。第１図はスラリー中で灰分濃度０．２％に
なるように調整して懸濁液を加えた石炭水スラリーと無
添加時のものについて、それらのレオロジー測定例を比
較して示したものである。第１図中で曲線(1)は添加し
たスラリー、曲線(2)は無添加スラリーのレオロジーを
示している。第１図の両曲線の比較から、添加の効果は
レオロジー曲線のアップ、ダウンのカーブの差で示され
るヒステリシス（グラフ内面積の大きさ）を、余り増大
させなくてスラリーの粘度を増加させることである。こ
の増粘効果はスラリーの貯蔵安定性によい結果をもたら
す。調整したこれらスラリーをガラス製シリンダーに貯
蔵し、棒貫入法で石炭粒子の堆積状況を追跡、比較した
結果を第１表に示したが、懸濁粘土粒子の添加が石炭水
スラリーの貯蔵安定化に寄与していることは明らかであ
る。
であるナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリ
ウム塩(NSF・Na) を使つて製造する石炭濃度６５％の石
炭水スラリーの調整時に上述の懸濁液を併用したときの
結果を示す。第１図はスラリー中で灰分濃度０．２％に
なるように調整して懸濁液を加えた石炭水スラリーと無
添加時のものについて、それらのレオロジー測定例を比
較して示したものである。第１図中で曲線(1)は添加し
たスラリー、曲線(2)は無添加スラリーのレオロジーを
示している。第１図の両曲線の比較から、添加の効果は
レオロジー曲線のアップ、ダウンのカーブの差で示され
るヒステリシス（グラフ内面積の大きさ）を、余り増大
させなくてスラリーの粘度を増加させることである。こ
の増粘効果はスラリーの貯蔵安定性によい結果をもたら
す。調整したこれらスラリーをガラス製シリンダーに貯
蔵し、棒貫入法で石炭粒子の堆積状況を追跡、比較した
結果を第１表に示したが、懸濁粘土粒子の添加が石炭水
スラリーの貯蔵安定化に寄与していることは明らかであ
る。
（実施例２） 実施例−１の操作で得られた、ベントナイトの懸濁上澄
みを液を、遠心分離操作によりその粘土粒子を分離濃縮
して使用し、その効果を確認した事例について説明す
る。この操作の目的は、安定化剤としての取り扱いを容
易にするための濃縮操作の確認、更には粘土粒子に含ま
れるナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イオンをカ
ルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属に置換
し、燃料添加剤中に好ましくないアルカリ金属の含有量
低減効果を期待したものである。
みを液を、遠心分離操作によりその粘土粒子を分離濃縮
して使用し、その効果を確認した事例について説明す
る。この操作の目的は、安定化剤としての取り扱いを容
易にするための濃縮操作の確認、更には粘土粒子に含ま
れるナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イオンをカ
ルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属に置換
し、燃料添加剤中に好ましくないアルカリ金属の含有量
低減効果を期待したものである。
上澄み液中に水酸化カルシウムを１０％濃度になるよう
に添加して、ペントナイト中のアルカリ金属をアルカリ
土類金属に置換した後、遠心分離操作で分離し、沈積物
を含水ペーストとして取得したものを使つて実施例−１
と同様の操作でサクソンペール炭の水スラリーを調整
し、その貯蔵安定性を調べた結果を第２表に示した。第
１表で示した無添加スラリーと比べ、安定性は改善され
ていることは明らかである。カルシウム以外のアルカリ
土類金属であるマグネシウム塩またはカルシウム、マグ
ネシウムの混合物についてもカルシウムで得られたと大
略同じ結果が得られた。
に添加して、ペントナイト中のアルカリ金属をアルカリ
土類金属に置換した後、遠心分離操作で分離し、沈積物
を含水ペーストとして取得したものを使つて実施例−１
と同様の操作でサクソンペール炭の水スラリーを調整
し、その貯蔵安定性を調べた結果を第２表に示した。第
１表で示した無添加スラリーと比べ、安定性は改善され
ていることは明らかである。カルシウム以外のアルカリ
土類金属であるマグネシウム塩またはカルシウム、マグ
ネシウムの混合物についてもカルシウムで得られたと大
略同じ結果が得られた。
（実施例３） 実施例−１の操作で得られたベントナイトの懸濁上澄み
液を遠心分離操作により分離濃縮後、１０５℃で４時間
乾燥させて、固形分を取得した。この固形分は８００℃
での高温乾燥後の減量は原試料に対し８５〜９０％の間
にあつた。この高温乾燥時の残量を目安すとして、ＣＷ
Ｍ製造後水中濃度で第３表に示した量になるよう添加し
たＣＷＭの貯蔵試験を実施した。結果を無添加の場合に
対比して、第３表に示したが、粘土粒子を固形分として
とりだして、使用しても、スラリーの貯蔵安定性に効果
があることは明らかである。
液を遠心分離操作により分離濃縮後、１０５℃で４時間
乾燥させて、固形分を取得した。この固形分は８００℃
での高温乾燥後の減量は原試料に対し８５〜９０％の間
にあつた。この高温乾燥時の残量を目安すとして、ＣＷ
Ｍ製造後水中濃度で第３表に示した量になるよう添加し
たＣＷＭの貯蔵試験を実施した。結果を無添加の場合に
対比して、第３表に示したが、粘土粒子を固形分として
とりだして、使用しても、スラリーの貯蔵安定性に効果
があることは明らかである。
以上、示してきた実施例１〜３から粉砕、懸濁操作によ
り調整した微少モンモリロナイト系粘土鉱物粒子は燃料
用石炭水スラリーの安定化に効果を示す有効物質である
ことが確認された。
り調整した微少モンモリロナイト系粘土鉱物粒子は燃料
用石炭水スラリーの安定化に効果を示す有効物質である
ことが確認された。
本発明は、以上詳記したように、天然または人工のモン
モリロナイト系粘土鉱物の粉砕物あるいは摩砕物を水中
に懸濁させた粘土鉱物の懸濁液を燃料用石炭スラリーに
添加することにより、この石炭スラリーの流動性が改善
され、また、貯蔵時の安定性が向上する顕著な効果が生
ずるものである。
モリロナイト系粘土鉱物の粉砕物あるいは摩砕物を水中
に懸濁させた粘土鉱物の懸濁液を燃料用石炭スラリーに
添加することにより、この石炭スラリーの流動性が改善
され、また、貯蔵時の安定性が向上する顕著な効果が生
ずるものである。
第１図は、石炭水スラリにモンモリロナイト系粘土鉱物
懸濁液を添加した場合（曲線１）と無添加の場合（曲線
２）とのレオロジー測定結果を示した図である。
懸濁液を添加した場合（曲線１）と無添加の場合（曲線
２）とのレオロジー測定結果を示した図である。
Claims (3)
- 【請求項１】天然または人工のモンモリロナイト系粘土
鉱物の粉砕物あるいは摩砕物を水中に懸濁させたモンモ
リロナイト系粘土鉱物鉱物の懸濁水溶液よりなることを
特徴とする燃料用石炭スラリー用安定化剤。 - 【請求項２】モンモリロナイト系粘土鉱物の懸濁水溶液
から分離濃縮したモンモリロナイト系粘土鉱物の組成物
を主要成分とする上記特許請求の範囲第１項記載の燃料
用石炭スラリー用安定化剤。 - 【請求項３】天然または人工のモンモリロナイト系粘土
鉱物の懸濁水溶液にアルカリ土類金属の化合物を添加し
て該粘土鉱物中のアルカリ金属をアルカリ土類金属にイ
オン交換させた後、該懸濁水溶液から分離濃縮したアル
カリ土類金属置換モンモリロナイト系粘土鉱物の組成物
を主要成分とする上記特許請求の範囲第１項または第２
項記載の燃料用石炭スラリー用安定化剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60266197A JPH0633376B2 (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 石炭スラリ−用安定化剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60266197A JPH0633376B2 (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 石炭スラリ−用安定化剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62127393A JPS62127393A (ja) | 1987-06-09 |
| JPH0633376B2 true JPH0633376B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=17427608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60266197A Expired - Lifetime JPH0633376B2 (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 石炭スラリ−用安定化剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633376B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2620914B1 (fr) * | 1987-09-25 | 1991-11-08 | Oreal | Materiau en feuille pour realiser un traitement cutane ou capillaire, son procede de fabrication et articles realises en ce materiau |
| US5512277A (en) | 1991-05-15 | 1996-04-30 | Kao Corporation | Keratotic plug remover |
| DE10084591T1 (de) | 1999-05-12 | 2002-03-28 | Kao Corp | Mittel zur Entfernung keratotischer Pfropfen |
| US11312914B2 (en) * | 2019-02-04 | 2022-04-26 | Eastman Chemical Company | Gasification of plastics and solid fossil fuels to produce organic compounds |
| CN113019679B (zh) * | 2021-03-17 | 2022-11-25 | 神华神东煤炭集团有限责任公司 | 用于液化用煤重介质旋流分选的方法与系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5953597A (ja) * | 1982-09-21 | 1984-03-28 | Babcock Hitachi Kk | 石炭スラリの粘度改善法 |
| JPS6160788A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-28 | Babcock Hitachi Kk | 固体燃料一水スラリ |
-
1985
- 1985-11-28 JP JP60266197A patent/JPH0633376B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62127393A (ja) | 1987-06-09 |
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