JPS5825389A - 石炭−水スラリ−の粉炭凝集用添加剤 - Google Patents

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】 本発明は、粉炭をそれらの水性スラリーから油を用いて
凝集し回収する方法において、その凝集効果を著しく増
大し、粉炭回収率を著しく向上できる粉炭凝集用添加剤
に関する。

近年、石油エネルギーの枯渇によシ、石炭の利用が再認
識され、その利用方法が種々検討されている。その中で
も、石炭を粉炭にし水と混合した水スラリーをつくり取
扱いを改良する方法や、石炭を水中で粉砕し水スラリー
をつくって脱灰する方法等、水スラリーに関する研究開
発がさかんである。

石炭−水スラリーは、燃焼に先立ち、石炭を水から回収
脱水する必要があり、経済的にかつ効率よく回収脱水す
る方法が現在見い出されていないため、石炭−水スラリ
ー技術は広い普及をみていない。

例えは、特開昭５３−７’００７６には、石炭−水スラ
リーに乳化油を添加混合する操作を２回以上繰り返えし
、回収率の向上を計っており、乳化油をつくるため、表
面活性剤（クチオン洗剤、非イオン洗剤、脂肪酸石けん
、とトリウム０８〜０１０アルキルベンゼンスルホネー
ト、ナトリウムＣｅ〜Ｃ３゜アルキルサルフェート、ナ
トリウＡＱ、〜Ｃ２゜第２級サルフェート）を利用して
いる。ただし、前記公報でも述べているとおり、これら
乳化油を用いた場合、粉炭の凝集が充分でなく、乳化油
の効果が劣り−Ｃいるため、複雑な操作を繰すかえし実
施している点が難点で、実用化には大きな問題があった
。

かかる状況下で、本発明者らは、複雑な操作をとること
なく、油と共に石炭スラリーに加え混合するだけで、粉
炭の凝集を著しく高め、粉炭回収率を著しく向上できる
添加剤を見い出すべく鋭意研究を重ねた結果１４本発明
を提供するに至ったものである。

すなわち、石炭−水スラリーから油を用いて粉炭を回収
するｋおいて、窒素原子数７〜２００個、好ましくは９
〜１００個を育するポリアルキレンイミンまたはその誘
導体を出発物質とし、これにアルキレンオキＶドを付加
し、その分子量を１．０００〜６０万、好ましくは６．
０００〜３０万にしたポリエーテル化合物を必須成分と
して添加することを特徴とする粉脚凝集用添加剤（以下
添加剤という）である。

石炭−水スラリーに用いる石炭とは、例えば無煙法、瀝
青炭、亜瀝青戻、褐炭等の各種石炭で、種類や産地にか
かわシなく、また、化学組成や水分含有量にもかかわり
なく、いかなるものも利用できる。かかる石炭は、通常
のミルで、気体（空気、窒素、燃焼排ガス等）中で乾式
粉砕゛や粗砕したり、水中で粉砕や粗砕して、水スラリ
ーにする。石炭−水スラリー中の石炭濃度は特に限定す
るものではないが、通常１０〜６５％程度であり、粉炭
の平均粒径は１０Ｗｌ！程度よシ小さいのが一般的で、
目的に応じて、石炭濃度や粒子径を変えることができる
。、また、石炭採鉱時に生ずる湿祥粉炭や、水スラリー
も当然用いるととができる。　　　゛ 凝集回収の対象となる石炭−水スラリーとは、すべての
水スラリーが該、当し、スラリーの使用目的も限定しな
い。また、石戻−水スヲリー中より予め粗大粒子を除去
した微粉炭−水スラリーや、・水の追加や一部脱水をし
た石炭−水スラリー等、なんらかの処理を加えたスラリ
ーも対象となる。

凝集操作を加える直前の石炭−水スラリー中の石炭濃度
は、１〜６５％のいずれでもよいが、好ましくは５〜５
０％、更に好ましくは１０〜４０％で沸る・ 石炭−水スラリーに加える油とは、原油あるいは原油か
ら得られる各種留分、例えば灯油、軽油、Ａ重油、Ｄ重
油、Ｃ重油等や、タールまたは頁岩部またはエチレン分
解残油または各種配合油導一般に燃料として用いられる
油や、潤滑油、洗浄油等の鉱物油をいい、その相互の混
合物１ｔｒ。マタ、ヘンゼン、トルエン、キシレン、動
植物油等水に不溶の油も用いることができる。中でもＣ
重油、タール、残渣油等の重質、油類は安価であるため
特に好ましい。この油は、凝集処理をしようとする石炭
−水スラリー中の、石炭に対して２０％以下の量で充分
であり、本発明の添加剤の効果が非常に大きいため、例
えば１０％以下の量でも、石炭を完全に凝集させること
ができるため、多くの量を加える必要がない。

次に１本発明の添加剤を得るにおいて、出発物質として
用りるポリアルキレンイミンとけ、窒素原子数が７〜２
００個のポリエチレンイミンやポリプロピレンイミン、
さらにアルコール類、フェノール類、アミン類、カルボ
ン酸類などの活性水素を有する物質に、エチレンイミン
やプロピレンイミンを付加重合し、窒素原子数を７〜２
００個忙したものや、ジへロゲノアルヵンの７モ／すＰ
Ｘまたはアミツリシスによっテ得うれる窒素原子数が７
〜２００個のものをいう。

また、ポリアルキレンイミン誘導体とは、前記ポリアル
キレンイミンが通常のアミンと同様にすぐれた化学反応
性を有することにより合成される各種誘導体をいう。

以下にその代表例を示す。

（ａｊ　　アルデヒド類、ケトン類との反応生成物（ｂ
ｌ　　アルキ、ルハフィドとの反応生成物（Ｃ）　　イ
ソシアネート類、チオイソシアネート類との反応生成物 （ｄ）　　活性二重結合を有する亀のとの反応生成物に
広生献物 （ｆ）　　Ｖアナマイト類、グアニジン類、尿素醇との
反応生成物 （綬　カルボン酸、酸無水物、アＶｆｉ−ハフイド等と
の反応生成物 要するＫ、前記誘導体等屯含め、窒素原子数が７〜２０
０個、好ましくけ９〜１００個を有するポリアルキレン
イミンまたはその誘導体を出発物質とするものである。

　　　　　′ これに付加するアルキレンオキシドトハ、エチレンオキ
シド、プロピレンオキシド、プチレンオ＊ｓｙｙ等をい
い、好ましくは、プロピレンオキシドとエチレンオキシ
ドを共重合するのが望ましい。共重合の場合、ブロック
共重合でも、ランダム共重合で４、を走、いずれのもの
が先に付加したものでも良いが、界面活性能を有効、に
発揮するために１ブロック共重合にするのかさらに好ま
しい。アルキレンオキシドの付加ハ、得られるポリエー
テル化合物の分子量が１．０００〜６０万、好ましくは
６，０００〜３ｏ万となる割合である。好ましくは、ポ
リエーテル化合物はアルキレンオキシドとしてエチレン
オキシドを含ミ、その含有率がポリエーテル化合物の３
〜８０重量き、さらに好ましくは１０〜５０重量うで１
り９、これｋよりさらにすぐれた性能が得られる。

本発明の添加剤は単独または本発明の添加剤同率を混合
して利用することは勿論可能であるが、柚の界面活性剤
の１種類または多種類と併用しても良い。

本発明の添加剤は非常に優れた凝集効果を発揮するので
、その添加量は＃集処理しようとする石脚−水−フリー
中の石ｐＫ対して０．００５〜１重量１、好ましくは０
．０１〜０．５重量うの量で充分である。本発明の添加
剤はスラリーに直接加エタり、イソプロピルアルコール
、エチルセロソルブ、プチルセロフルグ等の溶剤に溶解
せしめた後スラリーに加えたり、あらかじめ用いる油に
溶解せしめた後スラリーに加えてもよい。

また、本発明の添加剤を油とともにＯ／Ｗ型の乳化系に
して加えてもよい。すなわち、本発明の添加剤の効果が
優れているため、添加方法を特に限定する必要はない。

石炭−水スラリーは、そのｔまでも、また、そのｐＨを
調整するためアルカリ等を加えても。

本発明の添加剤の効果は変らない。

凝集処理する方法において、基本となるところは、石炭
−水スラリー中へ油と添加剤を加えるか、油と添加剤で
石炭を処理した検水スラリーを作るかした後攪拌を行な
うだけの簡単な操作だけでよく、パッチ式または連続式
のどちらでもよい。ｆ走、水添加剤は非常に優れた凝集
効果を示すため、特別な攪拌機を用いる必要はなく、昔
通の攪拌機で、しかも低シェアー攪拌を行なうだけで、
すみやかに凝集を生じさせる。

凝集物は大きく造粒しているため、濾過法や遠心分離法
等によって、春易１／Ｃｌ８ｉ！水される。なお、石炭
中に存在する灰分祉、本添加剤の特異な効果によシ凝集
されず、水中に浮遊するため、この工程ｋかいて石炭と
分離される。

本発明の添加剤が優れた効果を発揮する理論的根拠は定
かではないが、窒素原子数７〜２００個、好ｔしくは９
〜１００個を育するポリアルキレンイミンまたはその誘
導体を出発物質とし、これにアルキレンオキシドを付加
し、その分子量を１：０００〜６０万、好ましくは６．
０００〜３ｏ万にしたポリエーテル化合物は、油を石炭
粒子表面に均一に付着させ、石炭同志を凝集させるため
と考えられる。また、ポリエーテル化合物がアルキレン
オキシドとしてエチレンオキＶドを含み、その含−率が
ポリエーテル化合物を基準にして３〜８０重量餐、好ま
しくは１０〜５０ｆｒｔ％であるもの社、その親水性の
バランスが最適の範囲にあって、最も油を石炭粒子表面
へ押しやるため、特に優れた効果を発揮するものと思わ
れる。

本発明に従えば、複雑な操作をとることなく、本発明の
添加剤を油とともに水スフリーに加え、混合するだけで
、粉炭の凝集を著しく高め、石炭を完全に回収すること
が可能である。

次に本発明の代表的実施例を示す。

実施例 所定石炭濃度の石炭−水スラリーを１．０００１１７ガ
ラスビーカーに５００ｇとり、３枚羽根を有する攪拌機
にて混合する。ここへ本発明の添加剤ならびに油を各々
単独で順次加える。あるいは本発明の添加１剤を所定量
溶解せしめた油を加え、混合する。あるいは本発明の添
加剤を油とともにＯ／Ｗ型の乳化系にて加え、混合する
。

凝集率は、凝集処理をおえた石炭−水スラリーを４８メ
ツＳ／ＭＩＩＫて鴻過し、篩上Ｉ／ｃ残った凝集石炭を
乾燥後定量し、次式で算出した。

なお、試験に供す前の水スラリー中の上脚粒径は、２０
０番パス６０％、４８會ｏｎ　０．０％である。

第１表〜第２表に試験結果を示す。木表より明らかなよ
うに、Ｃ重油のみを対石脚２０％用い九だけで社、凝集
率が１１と低く、凝集が不充分であり、また、本発明以
外の界面活性剤を利用した場合も凝集雫が３９〜５６％
と低く、その効果が弱かった。

一方、本発明の添加剤を油と併用すれば、凝集率が８０
％以上で、しかも使用する油の量も著しく低減できるた
め、本発明の添加剤の凝集効果が著しく優れていること
が実証できた。

また、本添加剤を油とともＫＯ／Ｗ型の乳化系にして加
えた場合も、油を乳化せず加えた場合も、その効果はほ
ぼ同じであり、添加方法の如何を問わず、本発明添加剤
の効果が著しく優れていること屯実証できた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）石炭−水スラリーから油を用いて粉炭を回収する
   において、窒素原子数７〜２００個、好ましくは９〜１
   ００個を有するポリアルキレンイミンまたはその誘導体
   を出発物質とし、これにアルキレンオキシドを付加し、
   その分子量を１，０００〜６０万、好ましくは６　、０
   ００〜３０万にしたポリエーテル化合物ｔ−Ｓ須成分と
   して添加することを特徴とする粉炭凝集用添加剤。 （２］前記ポリ工−テル化合物がアルキレンオキシドと
   してエチレンオキシドを含み、その含有亨が前記ポリエ
   ーテル化合物を基準にして３〜８０重量５、好ましくは
   １０〜５０重量るである特許請求の範囲第（１）項記載
   の粉炭凝集用添加剤。