JPS5920390A

JPS5920390A - 石炭−水スラリ−の製造法

Info

Publication number: JPS5920390A
Application number: JP57129496A
Authority: JP
Inventors: Taizo Igarashi; 泰蔵五十嵐; Hisao Higuchi; 樋口　久夫; Shingo Yamazaki; 真吾山崎
Original assignee: NOF Corp; Nippon Oil and Fats Co Ltd
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1982-07-24
Filing date: 1982-07-24
Publication date: 1984-02-02
Also published as: US4552568A; JPS628480B2; AU1722683A; AU552517B2

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】この発明は石炭を水中で湿式粉砕して水スラリーを製造
する方法に関する。

石炭はその形状が固体であるために永い間石油に燃料と
しての王座をゆすっていたが、石油ショックを機に石炭
の見直しが行なわれ、石炭石油混合燃料（ＣＯＡｆ）で
代表されるように、石炭を粉末とし、媒体と混合するこ
とにより石炭を流体として取り扱おうという試みが盛ん
に行なわれている。しかし、石炭石油混合燃料の場合に
は、約半分が石油であるという欠点を避けて通ることが
できず、さらに別のスラリー燃料の開発が望まれている
。

近年、水を媒体として用い、高濃度に石炭を分散させた
流体としてのスラリーをパイプライン輸送や石油タンカ
ーなどによる輸送にも適したものとし、さらに各種ボイ
ラーにおける石油の代替燃料として用いようとする試み
がなされている。このスラリーの場合には、媒体が水で
あるところから、特に船舶輸送などの際に余分な水を運
ぶためのコストアップや燃料として用いる際の発熱量低
下のトラブルが生じる。

これらの問題を最小限にするためには、できるだけスラ
リー中の石炭濃度を高くする必要があり、その際には界
面活性剤などの分散剤が不可欠となる。しかし、これら
の界面活性剤も高価であるために、できるだけ少量の添
加量ですむような対策を講じなければならない。

ところで、石炭−水スラリーを製造する方法としては、
粉塵発生や発火のトラブルが防げ、また選炭してから乾
燥せずに直接粉砕できるというメリットから、乾燥石炭
粉末を水に混合してスラリ−を製造するよりも、水中で
石炭を湿式粉砕してスラリーを製造する方法が用いられ
る。

従って、湿式粉砕で高濃度の石炭スラリーを製造するに
は、あらかじめ界面活性剤などの分散剤を粉砕機中に添
加しなければならないが、この場合石炭が粉砕されてい
くに従って次々と石炭の新しい活性な表面が露出してく
るために、界面活性剤か必要以上に石炭表面に吸着され
る。したがって、それたけ界面活性剤が余分に必要とな
り、結果として石炭−水スラリーのコストアップとなる
。

この発明者らは、上記の問題を解決するために鋭意検討
した結果、石炭−水スラリーを湿式粉砕機を用いて製造
するに際して、分散剤を湿式粉砕機中に粉砕経過時間こ
とに分割して添加することにより、少ない添加量で低粘
度の石炭−水スラリーが得られることを見い出した。

すなわち、この発明は、石炭を水中で湿式粉砕して石炭
−水スラリーを製造するに際し、分散剤を粉砕が経過す
る一定時間ごとに分割して少量ずつ粉砕機中に添加する
ことを特徴きし、これにより分散剤の全添加量が非常に
少ない量で、低粘度の石炭−水スラリーを得ることに成
功したものである。

この発明で使用する分散剤は界面活性剤単独かまたはこ
れとアルカリ性物質との併用系からなり、湿式粉砕が終
了する時間まで少くとも２回以上に分割して加えること
が重要である。なお、界面活性剤とアルカリ性物質との
併用系では、界面活性剤単独を１分割部分、アルカリ性
物質単独を１分割部分とする分割態様、または上記両分
側部分の一方もしくは両方をさらに少量に分割する態様
、あるいは界面活性剤とアルカリ性物質との混合物を２
以１−に分割する態様など各種の態様をとることができ
る。

この発明で用いうる界面活性剤には陽イオン界而活性剤
、陰イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤および両性
界面活性剤があり、とくに陰イオン界面活性剤と非イオ
ン界面活性剤が好ましい。

陰イオン界面活性剤としては、リグニンスルホン酸塩、
ナフタレンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン
酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、これらスルホン
酸塩類のホルムアルデヒド縮合物、ポリオキシアルキレ
ンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキ
シアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオ
キシアルキレン多価アルコールエーテル硫酸エステル塩
、アルキル疏酸エステル塩、脂、肪酸塩、ポリアクリル
酸塩、ポリメタクリル酸塩、重合性カルボン酸（アクリ
ル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等）とビニル化合
物（α−オレフィン、スチレン等）との共重合物の塩等
がある。

非イオン界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンア
ルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニ
ルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポ
リオキシアルキレン脂肪酸アミド、ポリオキシアルキレ
ン多価アルコールエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪
酸エステル、ポリオキシアルキレン多価アルコール脂肪
酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル等がある。

陽イオン界面活性剤としては、アルキルトリメチルアン
モニウムハライド、ジアルキルジメチルアンモニウムハ
ライド、トリアルキルメチルアンモニウムハライド、ア
ルキルジメチルベンジルアンモニウムハライド、アルキ
ルピリジニウムハライド、アルキルキノリニウムハライ
ド等の第四級アンモニウム塩のほか、アミンの酢酸塩や
ハロゲン化水素酸塩等のアミン塩がある。また、両性界
面活性剤としては、アルキルベタイン、アルキルグリシ
ン等がある。

これら界面活性剤の匝用量は、アルカリ性物質との併用
系とするかどうかなどによって異なるが、分割添加した
合計量がスラリー中の石炭に対して０．０５〜３重量％
、好ましくは０，１〜１重量％となるようにするのがよ
い。アルカリ性物質を併用すると界面活性剤の使用量は
少なめですむ。

分割して添加される界面活性剤は各分割部分が同じもの
であっても異なるものであっても、何種類かの混合物で
あってもよい。２種類以上の界面活性剤を用いる場合に
は陽イオン界而活性剤と陰イオン界面活性剤の併用を避
け、安定性や粘度低下の効果が損われないように組み合
せることが必要である。

この弁明において１−記の界面活性剤と併用することか
できるアルカリ性物質としては、たとえばカセイソーダ
、カセイカリ、水酸化カルシウム、アンモニア、低級ア
ミンなどが挙けられる。アルカリ性物質の添加附はスラ
リー中の石炭に対して００２〜２重量％、好ましくは０
．０４〜０．５重量％とするのがよい。

この弁明で使用される石炭としては、ｌ歴青炭および亜
瀝青炭を使用できるが、固有水分の少ない瀝青炭が好ま
しい。粉砕機はとくに限定されず、ボールミルなどの通
常の湿式粉砕に用いられているものか使用可能である。

粉砕粒度は２００メツシユの篩を通過する量が５０重量
％以上であることが必要であり、粒度分布についてはと
くに規定されない。

分散剤の添１川方法については特に規定しないが、パッ
チ式の場合、石炭と水ならひに１分割部分の分散剤を粉
砕機に加えて一定時間粉砕後さらに１分割部分の分散剤
を加えて粉砕を続けるという方法がとられる。また、連
続してスラリーを製造する連続湿式粉砕機を用いる場合
には、粉砕機の入口から出口までの何点かに注入口を設
け、ここから分散剤を分割して注入すればよい。分散剤
はそのままか、あるいは水溶液として加えればよい。

かくして得られるこの発明に係る石炭−水スラリーは、
石炭濃度５０〜８０重量％、好ましくは６０〜７５Ｔ￥
Ｎ％のものであって、分散剤の使用量が従来方法に比し
て非常に少ないにもかかわらず低い粘度を有しており、
その利用価値はきわめて大である。

なお、この発明の方法により得られる石炭−水スラリー
には、上述した分散剤以外の添加剤として、防錆剤や金
属イオン封鎖剤などの各種添加剤を、必要に応じて添加
することができる。

つきに、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。なお以下の実施例で用いた三池炭およびプレアソ
ール炭の性状分析値はっきのとおりである。

三池炭　プレアソール炭灰分（ｊｌｊ’ｌけ％）　　１９．６　　７．２揮発分
（重晴９６）　　　３８．８　　　２７．１固定炭素（
ｆｌ”ｉ：ｉ９６　）　　　３９．９　　　　５７．１
固有水分（市川％）　　　　２．６　　　　４．４実施
例１客用５１のホールミル（ボール充填率３０容量％）に、
粒径４　ｍｍ以下に粗粉砕した水分含量４重惜％の三池
炭（瀝青炭）３６５９をとり、これに水１１６！？と、
ナフタレンスルホン酸ソーダホルマリン縮合物（平均縮
合度４）０．３５Ｆとを加えて２０分間粉砕した。２０
分後室ルをとめて、さらに」−記界面活性剤を０．３５
ｆｉ’加えてさらに１０分間粉砕して、石炭粉末の粒度
が２００メツシユ通過７１市醍％９石炭濃度７０重停％
のスラリーを得た。

このスラリーの粘度をＢ型粘度計で２５℃にて測定した
ところ、１，０５０センチポイズであった。

比較のため、同しボールミルに三池炭３６５ｇと水１１
６　！ｉ’とナフタレンスルホン酸ソーダホルマリン縮
合物（平均縮合度４）Ｏ，’ｌとを加えて３０分間粉砕
して調製した固型分７０重量％の石炭−水スラリーの２
５℃での粘度は２，０００センチポイズであった。

実施例２実施例１と同じボールミル（ボール充填率３０容量％）
に、同じように三池炭と水をとり、これにカセイソーダ
０．５２を加えて１０分間粉砕した。

１０分後室ルをとめて、スチレンと無水マレイン酸との
１：１共重合物（平均分子量２，０００）のすをトリウム塩の５０重量％水溶液０．７ｇ加えてさらハ、に１０分間粉砕した。１０分後室ルをとめて、さらにポ
リアクリル酸ソーダ（平均分Ｆ■５，０００）の５０重
量％水溶液を０．３６ｆ！加えてさらに１０分間攪拌し
て、石炭粉末の粒度が２００メツシユ通過７３重量％１
石炭濃度７０重量％のスラＩＪ−を得た。

このスラリーの粘度をＢ型粘度計で２５℃にて測定した
ところ、９５０センチポイズであった。

なお比較のため、カセイソーダ０．５ｙ−、スチレンと
無水マレイン酸との１：１共重合物（平均分子量２，０
００　）のすトリウム塩の５０重冊％水溶液０．７７お
よびポリアクリル酸ソーダ（平均分子量５，０００）の
５０重量％水溶液０．３６ｆｉ’を、最初から全部ミル
に入れ、同じように石炭と水を加えて３０分間粉砕した
。得られた石炭濃度７０重量％のスラリーの粘度は２５
℃で２，０５０センチポイズであった。

実施例３容ｔ　２０１のボールミル（ボール充填率３Ｏ容量％）
に、粒径４馴以下に粗粉砕した水分含晴６１％のプレア
ソール炭１．３４０５’をとり、これに水６７５ｇと５
０重量％アンモニア水溶液２５２７を加えて１０分間粉
砕した。１０分接定ルをとめてインブチレン−ｊｉｉ（
水マレイン酸共重合体（平均分子量３，０００）のナト
リウム塩の５０重量％水溶液２．５７を加えてさらに１
０分間粉砕した。１０分接定ルをとめて、ポリオキシエ
チレン［６０モル付加〕オクチルフェニルエーテル硫酸
エステルナトリウムの５０重量％水溶液をさらに２．５
ｙ加えてさらに１０分間粉砕を行ない、石炭粉末の粒度
が２　（１０メツシュ通過量７６重量％９石炭濃度６５
重量％のスラリーを得た。

このスラリーの粘度をＢ型粘度計で２５℃にて測定した
ところ、１，２５０センチポイズであった。

比較のため、同じミルに最初から同じ量の石炭、水およ
び分散剤を加えて３０分間粉砕して得られた６５重量％
のスラリーの２５℃での粘度は３．４００センチボイズ
であった。

以上の実施例１，２．３で明らかなように、石炭−水ス
ラリーを湿式粉砕で調製するに際して、分散剤をミル中
に分割添加することにより、最初から一度に分散剤を加
えて粉砕するよりも低粘度のスラリーが得られることが
わかる。

特許出願人　　日本油脂株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）石炭を水中で湿式粉砕して石炭−水スラリーを製
造する方法において、分散剤を粉砕経過時間ことに分割
して粉砕機中に添加することを特徴とする石炭−水スラ
リーの製造法。