JPS59501320A - 石炭の処理方法 - Google Patents
石炭の処理方法Info
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- JPS59501320A JPS59501320A JP57502161A JP50216182A JPS59501320A JP S59501320 A JPS59501320 A JP S59501320A JP 57502161 A JP57502161 A JP 57502161A JP 50216182 A JP50216182 A JP 50216182A JP S59501320 A JPS59501320 A JP S59501320A
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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】
石炭の処理方法
発明の技術分野
不発明は燃料の製造、更に詳しくは不発明は灰分含量及び硫化鉄鉱性硫黄の含量
が琢度に低い5緩系燃料を製造するのに使用できる点で他に類をみないき釈義・
ζ方法に関する。
発明の開示及び背景
一般にこの新規にして経済的に重要な活果は原料炭を約2rOμmX0(μmは
マイクロメートルすなわちミクロンに等しい)の粒度に小さくなるまで・lしし
、次いで原料炭を水性液、代表的には、官学な水中のスラリーとなし、原料炭の
微粉砕を原料炭が石炙改泣子相と無8&物H=(粒子相との別個の相に分れるま
で伏け、この微粉砕工程が完了した後で大1の凝集剤をスラIJ−に攪拌しなが
ら添加し、スラリーの攪拌を石炭種子が無「→゛吻とスラリーの水性相から分離
し、戻、4体石炭生成物に【集する壕で続行し、得られた疑集体をスラIJ−か
ら回収する(この分離により炭素質力負は事実上/θOチ回収される)ことによ
って得られるつ上述した諸工程を行うことによって得られる灰分含量より更に低
い天分含量の生成吻炭が前記工程からの、N集体石炭生成物を清浄な水に再分散
し、1礎奏及び回収工程を反復することによって製造できる。この手順を反復実
施してもよいが、現在までのところ3回より多い回収工程を行ってもそのように
操作を反復する費用に引き合わないと考えられる。
第二回目の石炭生成物回収段階(分散、凝集及び回収工程)では上述した手頃ま
たは次の反復手順に2いても微粉砕工程は必要ではない。従って、第2(及びη
0回なる次後の)段階による天分の除去は安価に且つ少ない工不ルそ一消費1で
実施できる。
最初の(双は次陵の)石炭生成物の凝集及び分離により得られる石炭生成物の灰
分含量を減少させる他の技法は石炭生成物を酸浸出するにある。
上述した処理工程はすべてが環境圧力及び環境温度〔好ましくは70±io下(
2八l±5.6℃)〕で行うことができる。
上述した方法は燃料油ガスタービンに成功裡に使用されているバンカー重油C及
び残さ油と直接競合できる燃料を製造するのに使用できる。この新規燃料の火炎
特性は天然ガスを燃焼した時の火炎とAユ燃料油を卒?尭した時の火炎との間に
ある。
具体同に云えば 実質上0.t N量チ以下の天分含量の石炭生成物が上述した
多数の異なる石炭から反復性を示すことができる上述の方法によって製造できる
。
これらの燃料は代表的には下記の特性をもつ:粒 度 ダμmXOまで
灰 分 ]1.二重量%1で
Δ 分 SX1%以下
BTU/ボンド /!;、000の範囲BTU収率優ン −f)t00幅
N子寸法が小さいことが石炭系燃料の有用性に寄与する重要な因子である。上述
の方法は上述の辰に示されろような燃料を造ることができる点ですぐれた方法で
ある。
上述したように、原料炭をここに開示のように低灰分燃料に加工するには好まし
くは乾燥状態で最初に微粉砕或は粉砕し、水性スラリーとなし、次いで更に粒子
寸法を小きくする。意外にもこれが経済的に有利であり、ある点ではここに記載
の込料衷造法に4似している/9gO年二月S日に発行されダグラス・フ゛イ・
ケラ−・ジュニア(Douglas Xl、Kellsr、 Jr lらに軒耳
された米国ぞ杵築q、t g 5K g 7号明細畜に記載の方法とは異なって
乾式粉砕によって方法の効率が悪影響を受げないことが判明したつ
原料炭は上述のように乾式粉砕により約gS係が25eミクロン×0の上限寸法
に粉砕され、次いで30μmの′)限上限寸法に磨砕し、その場合g5%の粒子
寸法は/JμmX(1)であるのが好ましい。場合によっては粉砕し′fc原料
炭の粒度分布は灰分減少の上限を規制する。粒子が細かければ刑かい程分離され
る無機物の量は多くなる。
上述した新規然科製造法の効力を;4進するのに有利に使用でさる他の技法は第
2番目の(@粉砕工程において原料炭に少債の粉砕助」]を添刃口するにある。
このような冷加は:泣子分敢を促進するという囁北(これは一層能率のよい粉砕
を生ずる)及び新らしく露出した粒子表面を鍍化から保護するという殴能のいず
nか一方または両方を遂行する。このことは石炭粒子と凝剤との−1の相互作用
を堤運チせ、それによって石炭粒子の分離及び従集を行う時に無嘲吻及びスラリ
ーの液相からの石炭の一層効率的な分湯ン促進する。
使用する添加剤は清浄化される倚定の石炭に依存する。有利に使用できた冷加剤
には1414w−F’)クロロ−トリフルオロエタン;0T−too丁なわちア
メリカン・サイア丁ミド社によシイオン界面活曲剤として販売されているスルホ
こはく酸の/yrクチルエステル;サーフイノ−k / Ou E (5urf
ニアnO110e K )すなわちエア・プロダクツ・エンド・ケミカルズ・イ
ンコレ−テッド(Air Products and Chemicals、■
nc )により非イオン界面活性剤として市販されている第イ扱アセチレン性グ
リコール及びトリトンX −/ / 4 (Tritqn X −//’I)す
なわちローム・エンド・ノ・−ス吐vCより非イオン界面活性剤として市販され
ている7〜g %lのオ千シト基をもつオクチルフェノールが含まれる。
石炭粒子の表面保護は第二(・嫌式)粉砕工程に2い+S )
て石炭粒子表面上に粉砕添那剤の単分子層を吸着させることによって得られる。
この要求は原料炭の粒度分布及び前記添加剤分子の表面積に依存して石炭lトン
当り添加剤’/Jボンドの調合で勅砕助剤を原料炭スラリーに導入することによ
って適合できる。
第2粉砕工程中の(色体キャリヤー中に石炭包子を分散することは前記工程中ス
ラリーのpHを6〜10の範囲に推持することによって多くの場合にイ足進ぢれ
るつこれ:まスラリーのI)Htt所望のレベルに高める電の水・朦化ナトリウ
ムのような塩基性物質をスラリーに添加することにより達成される。
ここに意図するレベルに灰分含量を低下させるには特定の崎性をもつ芙果剤す彦
わち不に対して異常に高い界面張力(少なくともjQダイン/α、高けわは易い
ほど1好である)及び進度に低い粘度をもつ宇巣剤が必要である。ここに例示の
恭科安1宜法に2ける石灸生底物粒子の1本は靭砕ニー捏に2いて1舐した石炭
かマ子に宸薬剤を付着させ、石炭種子1場に液体捷渠剤の橋を形成させて各失果
体を構成させることを包含する。
−薬剤と石炭スラリーの水性相との間の界面張力がφなくとysoダイン/aで
ないと水の機部子球(すなわち泡)及び天分が凝集体を構成する石炭粒子間及び
石炭粒子のまわりの空洞を満たすことができる。このことは生成吻炭の水分及び
灰分含量の両方を望ましくない程瑠犬する。し〃)シ上述の大きさの水との界面
張符表B8浦−501320(4)
力をもつ凝集剤の適当1を使用することによって凝集剤で上記空洞を満たし水及
び無機物をこれらの空洞からスラリー本体中へ排出させることが確実に行われる
。
本発明の目的に適した凝集剤にはペンタン、ニーメチルブタン、/、/、コート
リクロロー/、コ、2−トリフルオロエタン及びトリクロロフルオロメタンのよ
うな多様な化合物が含まれる。少量の不純物でさえ水に対するiJX集剤の界面
活性剤を著しく低下させるから本質的に純粋な化合物が要求される。
凝集剤は石炭粒子上に安定な単分子層フィルムを形成し、石炭粒子を水相に対し
てより疎水性となす。単分子層フィルムを達成するのに必要な凝集剤の量は石炭
粒子の表面積及び個々の凝集剤分子の表面積から計算できる。同様に、低灰分含
1(代表的には/チ以下)の生成物炭を実質上全部水と無機物とのスラリーから
分離するのに必要な凝集剤の量は第1の近似法として原料炭スラリー中の凝集剤
と水との間の高エネルギー境界面接触に必要な最小面積を生ずる石炭粒子に付着
した凝集剤が全石炭粒子間の全空洞を丁度しかし完全に満たす点を決定するため
に理想球体の充填及び該球体上への凝集剤の装荷という想定を使用して計算でき
る。
/、l、ニートリクロロ−/、、2..2−1リフルオロエタンの場合には乾燥
石炭重量に基づいて約0.19重量慢の凝集剤が石炭粒子上に安定な単分子層を
形成するのに(、7゛
元号であるが、巣集体石炭生成物を構成する石炭粒子間の空洞を完全に満たすた
めには希ボされた原料炭スラリー中に45重量%またはそn以上のよ薬剤を分散
しなければならない。ふるいベンド上での分湯は容易に達成でき、(石炭及びぞ
の粒・斐分布に依存して〕石炭生成物中の灰分の最適の減少はS!s重債チに極
めて近い景の凝集剤を石炭粒子上に分散した時に最も頻繁に観察できる。乾燥石
炭を基準として65N孟係以上の凝集剤は水と無機物との第ニスラリ−から孜体
交失剤と生成物石炭とを含有する第7スラリーの部分的でたに完全な分離を生じ
させる。
バーノル、灯油及びガンリンのような石油留分は時折りSθダイン/′儂程度の
水に対する界面峨カフもつことが報じられているが、これらの留分は過常酸、ケ
トン及び不泡祁化合物及びこの値を下げるのに肩効な他の化合物を含む 従って
これらの留分及び従来凝集剤として提唱されたi質炭化7に素旧のような4似
の留分は本発明の石炭に到達するのに使用で@ない。丁なわち原料炭からlθθ
チに近い回収室で最低量の灰分及び硫化鉄繁性硫黄を含む生成物を発生させるの
には使用できない。
水に対する高昇(f11張力をもつことは別としても本発明の災施に際して使用
される新規凝集剤の一つの重要な利点はそれらが水の沸点より低い沸点をもつこ
とである。このことは生成物炭の峡集、分離の後で石炭包子を清浄な水中に再分
散し、再凝集し、分離する時に特に重要である。再分散は疑果体中の固体に対す
る永集剤の濃度を水性キャリヤーの存在において減少させることを必要とする。
このことはもし、炭果刑の沸点が700℃以上たと宋果体と水との混合物に熱を
刀口えて凝集剤を1呟こうとしても凝集剤が蒸発てる前にそ1′リヤーが沸とう
除去されるからである。
先に例示した凝集剤はいずれも30゛C〜3−0℃の範囲の、弗点をもつ。上記
沸点範囲の・凝集剤はそれらが大抵の環境条件下では液状の11であるが、僅か
な工坏ルギーの消費によりスラリーの生成物炭及び水−無機物相から分1できる
から特に室ヱしい。このことは工業規模の悴業こ凛して使用する大量の笑果剤の
コストは実・面上全償4剤グ回収して再彊環することを必要とするから重要であ
る。
好」lクラスの凝集剤の池の利点はそれらが/センチボイズ以下の粘度火もつ供
でろる。この低粘度の舊果としてこれらのp%剤は石炭N子の衾果剤による必要
なカプセルガじを生ずる二う:(スラリー中に凝集剤が容易て、従って1.洋j
斎的に分散できるから、1決集剤が低粘度であることl″を重要である。、特に
、液体凝集剤を水−固体一美果剤混合物から石炭粒子上へ移動させることは分散
した李渠剤が石炭粒子上に1新突しその後で警果剤により石炭粒子を考らすこと
により起るっ全粒子上に凝集剤の分布を均一にする1頃同があるこの過程は凝集
剤の粘度が100θセンチボイズ以下であることを必要とし、この過程は粘度が
上記最大値以下に低下するにつれてますます効率的となる。
本発明で使用する、宸果剤の他の利点はそれらの効能のほかにそれらが石炭と反
応しないことであシ、このことは1979年//月6日付で発行されスミスらに
許与された米d%杵築ta、t7.3.!;30号明細書において説明している
理由により重要であるっ
ここに記載の新規燃料製法の幾つかの利点を上述したが、他の利点は亜瀝謬炭か
ら瀝宵炭へ更に無煙炭1でにわたる原料炭から、または便宜上「石炭」という用
語中に以下に2いて包含させる亜炭から臓料を製造するのにここに記載の新規製
法を採用でさることである。
高青の未載化石炭は上述のように凝集型分離により処理されうろ天だの疎水性を
もつ。
部分的に酸化された石炭及び低級石炭はし刀為しそれらの改素含1のゆえに少な
くともある程度この天然の疎水性が不足している。所望の程度への疎水性は界面
活性剤を使用することによって上記石炭の天然の親水性辰面を変性し、事実上上
記石炭を天然に疎水性石炭と同じように本発明方法において挙動する疎水性石炭
に変えることにより上記石炭に導入できる。
オレイン酸またにその可溶性塩の7種であることができる界面活性剤を石炭上に
界面活性剤の単分子11を符表昭59−501320 (5)
生成するのに充分な量で生成物産包子の分離及び凝集前にスラリーと混合するこ
とが好ましい。界面活性剤のこのカルボン酸(または類似の]曇は石炭の極性表
面に冶合し、界面活性剤分子が見かけ上の石炭表面を確立し、この見かけ上の表
面は誘発された疎水性のために撥水性となるが、しかし凝集剤に対しては強い吸
引力を有する。このことが低級石炭粒子または部分酸化石炭糧子がスラリー中の
無機物及び水性相から分離され、次いで未酸化高級炭と同じように凝集すること
を可能となす。
しかし過量の界面活性剤はスラリー中の凝集剤と水との間の界面工事ルキーを顕
著に低下させ宸実体石炭生成吻の灰分含量を増大させるから過1の界面活性剤を
使用することは避けねばならない。この同じ望1しくない結果を避けるためにス
ラリー中の無機物の表面を疎水性となす界面活性剤の使用は避けるよう注意しな
ければならない。
部分り化炭または低吸炭に疎水性を誘発させるためには強ルイス塩基も使用でさ
る。ルイス塩基は疎水性有機鎖または環と一つの分子に合併する。この分子のル
イス塩基部分は前記分子を石炭粒子に預金させ、合併分子の有機区分が各石炭粒
子の全表面を疎水性となす添加剤単分子層を形成する。これらの表面は未酸化高
扱炭と同じ性格をもつように凝集剤を受入れる。
上述の目的に使用でさるルイス塩基含有分子はR−OH。
R−NH,、R−NH2及びJN(Rは1個以上の炭化水素の有機鎖または有機
環である〕の式で表わされる化合物である。
疎水性を誘発させる別法は部分散化及び/または低級炭の疑果時間を長くするこ
とである。未藪化扁及炭は5〜15以内の期間で完全に柔果できる。この戻集時
間を数分に長くすることによって多くの竣化炭も首尾よく凝集できるが、也の石
炭は4集できない、この理由は徒集時間は酸化状態?高め完全授化炙ヱうろため
にはその時間は無限大に達するからである。
米国特許第ダ、/ g A、g g 7号明刑書)まここに記載の新規燃料製法
に若干似たところがあることは先に指喘した。しかし顕著な差がある。
例えばここに記載の燃料製造法は米国→許4ダ、/g1..ggt号明細書に記
載の石炭回収法とは石炭回収段階中に粉砕(この粉砕中に石炭種子は石炭種子が
存在するスラリーの水性相及び漂機吻から分]され、次いで生成物炭、疑果体に
、凝集する)を行わない点で異なる。これは重要なことである。何となれば、例
えば回収段階にまで続けられる長い粉砕6埋によるボールミル中のボールの磨損
は石炭と凝集する*誓を著しく磨損させ石炭の灰分含量を増大させるからである
。
ここに記載の新規燃料製造法は米国特許第ダ、Ig&、gg7号明細書に記載の
石炭a砿法とは下記の点で著しく異なるのである。すなわち、ここに記載の方法
では石炭スラリーへの、凝集剤の添加、次に行うスラ’J −中の無機物及びス
ラリー水性相から石炭粒子の分層、及びこれらの石炭粒子の条糸は好1しくは別
個に行われることである。
上述のように、ここに記載の燃料製造法により達成される会合している焦賎物か
ら石炭種子を実質上完全に分離するに:ケ凝集剤の単分子物が各石炭粒子上に吸
唐されることを必要とする。これは次に行う生成物産をスラリーから分漏する装
置とは別の装置で最も効率よく達成できる。何となれば凝集剤の分散は一定の期
間乞必要とする動的プロセスだからである。この工程を別個に行うことによって
凝集剤の所望の分散が凝集剤からの生成物産の分解が試みられる前に達成される
のである、
上述のことから、本発明の主目的の一つは新規な改善された石炭系燃料を提供し
、これらの熱料の新規な製法を提供するにある。
本発明の他のそして重要な目的は石油を主体とする燃料の重質吸のものと競合で
きる石炭系燃料を提供するにある。
不発明の更に別の主目的は燃料ガスタービンに使用できる石炭系燃料を提供する
にある。
本発明のなお他の、しかし詳細な目的は極度に低い天分含lと、高BTU含量と
、効率よく燃焼できる粒度分布をもち、この種の燃料の多くの消費者にょシ確立
/3 、′
された規格内にある石炭系熱料を提供するにある、本発明のさらに他の、しかも
重要な目的は原料炭から上述の目的に特徴付けられる石炭を製造でき、上述のよ
うな石炭を競合品と均合できるコストで工業規模で製造でき、比較的簡単な低メ
ンテナンスを必要とするのにすぎない、操作が簡単で、かつ僅少の貴下投資だけ
で入手でき、亜炭から亜at災、さらには無凛炭までに亘る範囲の4笑止任意の
石炭刀−ら燃料を造るのに使用でき、非環境汚染注でエネルギー効率がよく、填
境温度及び圧力で実施でき、処理原料炭から95%程度またはそれ以上の回収率
で石炭を回収できる新規な燃料の製法を提供するにある。
本発明の他の主要な目的は燃料としての用途以外の用途に使用できる5床を製造
するのに使用でき、上述の望ましい特性なもつ生成物産を提供でさる方法を提供
するにある。
蛤に不発明の重要な目的及び利点及び本発明の他の特性は上述の記述、請求の範
囲の項の記述及び図を参照して記述する本発明方法の詳細な説明から明らかとな
ろう。
図面の簡単な説明
第1図は本発明の原理に従って低灰分石炭生成物の製造を実施できるプラントの
概略図である。
第2図は本発明の原理に従って製造した低灰分石炭の天分含量に対する凝集剤と
水との間の界面張力の効詩表昭59−501320 (6)
果を示す株図である。
第3図は本発明の原理に従って製造した低灰分石炭の火分含lに対する凝集剤の
工坏ルギー督度の効果を示す′線図である。
本発明の好適な実施態様
さて図を参照すると、第1図は本発明の原理により上述の特性をもつ低灰分炭に
原料炎暑X=でさるプラントlθの概略図を示す。図から明らかなように、プラ
ント/θは比べ的簡単なものである。このことが傑作を容易証し、メンテナンス
を安価かつ単線にし、比較的低資本投下額で入手できるものとなしている。
処理工程については、プラントlOの最初の主要要素I!′i装入装置7.2で
あり、これは被処理原料炭を乾式粉砕器/qへ装入する。この乾式粉砕器lμは
例えばイノバクトミル、ボールミル、レースミルなどであることができる。この
乾式粉砕器tUVi原料炭原料炭的代表的gS%が、25050ミフロン×粒度
に細がくするのに使用される。
乾式粉砕器/4から粉末状+−Q科炭はスラリーバッチ吻l乙に送られ、ここで
原料炭は清浄な水と混合されて20〜70重量%の範囲の固体言索の水性スラリ
ーが造られる。使用されるスラリーの固体皇蓋冬は石炭によって異なり、粉砕工
程の効率乞最過となすように論整される。
原料炭スラリーは原料炭スラリー貯、曹/ざにスラリーバッチ槽から送られる。
この貯槽igは以下の記述かられ嚇)るように本方法の幾つかの工程がバッチ式
に実施されるにも拘らずプラント10が連続式に傑作されるようす能力?与える
容器である。
原料炭スラリー貯槽/gからスラリーは洩式粉砕器−〇に送られ、ここで原料炭
は好でしくはヲ5偵が:to−isミクロンXθ程度の粒1分面に一1iI]刀
)〈されるが、前記の則かい方の粒度を上限とするものが好プしい。この連山は
上述したように−j効率よく燃充できる燃料を性成するからである。
凝式坊伜器は例えばボールミル、攪拌式ボールミル、撮二助ミル、ロールミルな
どであることができる。、湿式粉砕器2θ中ではスラリーの重量に基づいて最低
ユθ車1チの水を保つことが必要であると考えら判る。それより少量の水では効
率よい均一ケ砕の必要条件である無機物を、牙濁させて保つのに光分な1の保体
清ケ与えない。湿式粉砕器2θ中で許容される水洗液の最高a度は原料炭の粉砕
がもはや非効率的となってくる濃度であり、代表四には約7θ重童係である。
いま運べた分砕工程は石炭に結合していた無機物を石炭から遊離させる。この工
程はまた石炙誼子上に新らしい表面を発生させ、この新しい表面に凝集剤が容易
に付着できる。
水性キャリヤー中に原料炭種子の分散を促進させるため、及び分砕工程で遊離し
た石炭生成物包子の表面を保護するために、湿式粉砕器2θ中で屡々粉砕助剤を
匿うのが■利であることは既に指摘した。粉砕助剤(樹砕添加物)tfcは適当
な粉砕添加剤の混合吻を原料炭スラリー貯槽1gまたは湿式粉砕器それ自体に2
いてスラリーに添加し且つスラリーと混合することができる。
この湿式粉砕工程は原料炭の所望の泣度分布が得られるまで耽けられるうもしボ
ールミルを使用するとすれはこnは16時間まで、またはそれ以上の時間を要す
る1、並太ケ砕に要する時間は上述した攪拌式ボールミルのような他のタイプの
粉砕法を使用することによってほぼ分単位(C短縮できる。しかし、これは投下
資本とエイ・ルギー所要量を増大するという犠牲においてのみrTvれる。
5r−、式−硼砕:52θから原料炭スラリーは中間璧記ユに送られる。この中
間槽2λは生成切炭を無機物及びスラリーの水性相からの回収を行う前に品質管
理を行うためにL信えられる。測定されるパラメータは粒!分布及びpHであり
、pHは上述のように好ましくは6〜10の範囲に保たれる。
規格外れのスラリーは湿式粉砕器20により再処理するために原料炭スラリー貯
槽/gに戻される。スラリーが規格内にあるとスラリーはコ個の原料炭スラリー
サージ槽2≠1次は2Aのいずれかへ送られる。
ケージ槽へ送られたスラリーに水を添加して約/〜)171
tS重量%の固体濃度にスラリーを希釈する。これによりスラリー中の結合無機
物及び水性キャリヤーから石炭生成物の次吟の分離が促進される。固体の濃度が
凝集中に低下していると灰分頂少の効率は増大することが観察された、
原料炭スラリーサージ槽uQ及び2乙も原料炭スラリー貯槽1gのように燃料製
造系における容lを与える。これは今述べた粉砕回路と、石炭生成物種子を分離
し、凝集させ、スラリーから回収する以下に述べる(口)路とを独立して稼動さ
せるために設けられる。上記回路を独立させることは互に連絡し合っている要素
のいずれかが故障した場合に、それ以後の装置における処理を中断しないで該以
後の段階をかなりの期間にわたって稼動させるために望ましいことである、図を
再び参照すると、より希釈された原料炭スラリーはサーン槽コを及びサージ槽コ
ロの何れかから混合器2gに送られ、ここで選定された凝集剤が添加され、スラ
リー中の石炭の乾燥重量を基準としてダ5〜乙θ重貴チの比でスラリーと混合さ
れる。
上記において規定した最少量の凝集剤は粉砕工程で遊離する石炭粒子の効率的、
疑実に必要であることを見出した最少量である。上述した最高濃度より高い濃度
は過量の添加剤が石炭上にフィルムを形成し、このフィルムを通ってかなシの数
の無機物粒子が石炭から遊離するのに充分なエネルギーをもっていないために凝
1情昭59−501320(7)
集体石炭生成物中にとじ込められ、生成物産の天分含量を高めるごとになるから
望ましくない。
凝集剤を分散させるのに高別断混合器を使用するが、混合器が凝集剤を原料炭ス
ラリー内に均質に分散させてaFk剤の単分子層が石炭生5y、物の表面上に形
成される限り高剪断混合器゛佳必要ではない。高剪断混合器は凝集剤の分散が非
常に短時間に行われる利点がある。
機械的には石炭生成物粒子上に波巣剤の形成は各石炭包子上に液体フィルムが形
成される1で粒子−粒子間の衝突により生ずる。恐らくこれらのフィルムは平衡
に達すれば全包子上で等しい厚さのものである。これは却渠剤を分散するために
高剪斯混合器ケ使用すれば代表的には約1分を要する−
1・昆合器−gからスラリーは分流器30へ横送される。
この分流器30は回転ドラムまたは球状化器(スフエロダイサー)であることか
でさる。ここでは無機物及びスラリーの水性相からの生成物産の屏1が行われ、
混合器2g中で開始された石炭生成物の凝集体の形成が続けられ、従異体が寸法
的に安定する。水は凝集体から排除され、生成物の品質に寄与する。こうして分
離器3θは混合器2gに対する品質向上装置として作用する。分離器30甲での
スラリーの滞留時間は数分にすぎない−
こうして、脩果剤の分散工程と石炭生成物粒子上程とをコつの異なる処理袋直中
で行うことはそれら二つ/q
の装置の各々においてそれぞれの工程を最適条件下で負流できるから本発明の重
要な特長である。
凝集体石炭生成物の砕解物は回収され、図において分者器3θから直接虜3−に
より放出されるつ残余のI4体とスラリーの水性相と分散した無機物相とは静止
ふるいベント、74 K放出される。ここで残余の凝集体石炭生成物は回収され
、一方水と無機物とは図に2いて記号36で示す廃棄物回路へ放出される。
分屋器3θと静止ふるいベンド3ダから回収された石炭生成物の灰分含1はt%
以下で水分含量は約20チであることができる。
前節において記述した仕様をもつ石炭は直接使用可能なすぐれた燃料である。し
かし、燃料の灰分含量は更に減少させることさえでき、その有用性は本発明の景
埋を適用することによって増大する。
灰分を更に減少させるためには、分屋器30及び静止ふるいベンド3ダから回収
した凝集体をヒーター39を備えた分散槽、7 g /c送シ、ここで凝集体を
充分量の清浄水と混合して固体濃度を約3θ重量係以下tO重量%程度に低下さ
せるう
同時に凝集剤の濃度も代表的にはスラリーから凝集剤の一部を蒸発させることに
よってスラリー中の固体の重量を基準として20〜30重量%に低下させろ。
ヒーター3qは周囲の環境からは得られない加熱用に7、必要な熱エネルギーを
供給するのに使用される。
上述のように凝集剤の1すなわち濃度を減少させると凝集剤は生成物炭粒子同志
を互に結合させて疑具体とすることができなくなる。従って、これらの粒子は屏
雛して水性チャリヤー中に分散し、最初の石炭回収及び凝集工程で凝集体中に封
じ込められていた無機物粒子があればこれを解放させスラリーの水性キャリヤー
中に分散させる。
分散槽3gから再分散された石炭粒子と遊歴した(開放された)無機物粒子の水
性スラリーは混合器aOに送られる。この混合器aOは先に述べた混合器2gと
同じ性格のものでよい。ここで充分量の共集剤がスラリーと混合され、再びその
濃度は効率よい凝集及び石炭生成物の回収に必要な、乾燥石炭を基準として、4
5〜60重量%の凝集剤濃度に増大される。
再分散石炭包子、遊離無機物粒子及び凝集剤の水性スラリーは次に分離器q2に
送られる。これは分離器30と同一のものである。凝集体形成後、そして凝集体
の安定化が完了した後で凝集体石炭生成物粒子の砕解物を分離し、分離器から直
接線μ4によシ放出し、残余の凝集体は分離器lI2中で石炭から解離した付加
量の無機物及び水性キャリヤーと共に静止ふるいベンドダ6を通り、石炭は朦り
左を通って放出され、水及び無俄物は廃棄物回路36へ送られる。
この段階で生成物産は代表的には/ !、000 BTU /ボンドに達する熱
含量をもち、且つ生成物石炭の乾燥重量に基づいて3〜1重量優から/〜(1)
、J重lチに別に2/3に減少されているからすぐれた燃料として適する。
生成物産の水分もプロセスパラメータにより/θ〜ll。
重景幅に1句節できる。水分は4%体を絞りロール(図示せずンに通すことによ
って更に減らすことができるが、代表的にはこれは必要ではない。
分離器30と分離器!lコとからの鍵渠体石炭生成物の砕解吻の合併物は蒸発器
ttざとストリッパー5θとで順次にIQ埋される。これらの装置中で、堤果し
た石炭粒子から凝剤が回収され、凝実剤回収装置タコへ循環され、そこで鷹集剤
は非攪縮性ガスから分離され凝縮され、次いで−7,4剤貯槽S4へ戻される。
これらはすべて前記米国特許第”、/ 7.3.S J 0号明細書に記載され
ており、これは参照することにより本明細書に徂入れられる。回路36中の水と
分散点、唯物との混合物は災果剤洗浄器(図示せず)に送ってもよく、ここでは
廃棄物中の凝集剤の含量を約/ 00 ppmから/ Oppm以下に減らすこ
とができる。その後で炭婁剤を石炭生成物あるいはプラントIO中のその1也の
場所で回収しfc’E巣剤と合併する。スラリーは慣用のシックナー(図示せず
)に通され、ここで水は清澄化され、再循環される。今や半固体状の廃棄物は例
えば埋立地等に送られる。
以下に記載の例は本発明による新規な燃料↓遺失の種々のす規な面を説明するた
めの試験を記載する。
特ス昭59−501320 (8)
−jL−」−
上述のように、不明−a1に記述する新規な燃料製造方法の恐らく最も重要な狗
点は得られる燃料が非常に低い灰分含lであるということである。これは前述の
方法と米国′+f、fF第1t、tgr:、gg7号明刊書に開示される石炭−
aX方法の間の以下に記述する比較試験によって証明された、
ビンツバーグ原料炭〔ペラレム・マリアナ鉱屋sg(BethLehem Ma
rianna Mine Afa!; g ) :]の試料を一つの区分へ分離
した。1つの区分は米国特許第1I、i g 1.’、!: g 7号明細書の
例■に記述するように処理し、もうlっの区分は以下に記述する操作によって処
理した。
前記原料炭をハンマーミル甲でコ5oμmXoへ乾式做扮砕し、水道水と混合し
、3θ重1%固体濃度にした。優られたスラリーのpHは水酸化ナト1大ウムを
添加−を前記ボールミルから皐り出し、10重量%固体濃度に希釈した。希釈し
たスラリーをワーリンググレングー中に直き、乾来炭を基準としてSO重量%の
’l’1コートリクロロー/、J、2−)リフルオロエタンを混合しながら添加
し、石炭粒子を分離及び凝集化した。凝集(30〜ルθ抄)の後前記プレンダー
の内容物を取り出し、石炭凝集体を保持する静止ふるいベンド上を通過させ、無
機力負−水スラリーを通過させた。
、 231
凝集体石炭生成物を構成する粒子は十分な水を荒原することによって再分散され
、約10X’X%の固体含量を泣つ水洗スラリーを表造し、凝集体が解砕するこ
とを確認するぽて従尖剤を蒸発した。再分散されfc8子の・登渠及び生成した
凝集体の分離は上述の操作を使用して行われた;また凝集体の再分散、農集及び
分離の手頃が操り返えされた。
上述の第3分離工程において得られた凝集体を乾燥し、分計した。得られたデー
タを次の第1表に示す。
(コ左)
前記特許法を使用することによって得られる石炭生成物はユ、3 gチの灰分を
持ち、生成物の収率はlθθチに近い。この灰分含量は清報を得られた他の石炭
選鉱方法よりもはるかに低いものである。しかし、不明11佃1に開示された方
法を使用することによって同じ原料炭から餅られた生成物は更にはるかに低い0
.g 9%にすぎない低灰分含lを狩ち、また同じ原料炭を使用する次後試験に
おいては約0.6μ重1%の灰分含1が得られた。これit 曲に比類のない低
含量への石炭の灰分含量の減少が現在広く使用されているより重質級の石油を主
体とする燃料の灰分含1に関して石炭競合品となりうるために顕著な意義を持つ
。
同時にこれらの石炭を主体とする・熱料はコストの点で石油を主体とする鰹料と
比較して浸れた利点を持つ。
例えばビツノバーグ原料炭は最近/ 0’ BTU当り約lドルのコストで市販
されている。本例に記述する方法を用いる上述の直接使用可能な然料へ石炭を転
化するための計算されたコストは/ 0’ BTU当1) /、b oドルであ
り、また石炭の船積みコストはIO’ BTU当り約θ、Sドルであり、引渡し
時点での石炎暑主体とする燃料の全コスト(l−t/θ’ BTU当りユ、lθ
ドルとなる。次に比較できるバンカーC重油の引渡しコストは7バレル当り2L
θ0ドルすなわちlθ’ BTU当シオシ3θドルと計算され、非常に高いもの
であった。
削渥59−501320 (9)
本明細1に開示する方法によって得られた凝集体石炭生成物の灰分含量は適宜な
酸で前記石炭から灰分を浸出することによってざらに、はるかに減少できること
を上記に指摘した。これは例1に記述する方法によって得られた次のブルージェ
ム(Blue Gem )原料炭及びピッツバーグ原料炭の凝集体石炭生成物を
さらに硝識浸出する試験によって証明される。該試験には灰分含量0.Q g
i %を待つブルージェム原料炭の凝集体石炭生成物及び灰分含量/、1〜o、
q重1%を持つピッツバーグ原料炭の凝集体石炭生成物を用いた。
酸浸出はダ規定硝酸中の石炭試料を30分分間式還流することによって行われ、
残留物を回収し、乾燥し、A+9TM D3t7Q −73の方法に従って灰化
した。
該試茨の結果を次の第ユ辰に示す。
ピッツバーグ炭 O,デ 0−J g
−世L−1」
本発明の原理に従って製造された燃料の灰分含量に及ぼす微粉砕時間(湿式)の
効果を証明するために、X7
63μm×0の粒度分布を待つグルージェム原料炭を榴々の時間笑験室ボールミ
ル中に装填し、檀々の粒度に減少させ、且つ糎々の平均粒度(平均粒子直径よυ
刊かい粒子がり0重量%と現定した)を作った。得られた原料炭を3θ重1%の
固体4度で水中微粉砕した。
微粉砕の後3θ重量%固体濃度スラリーを10重世係へ希釈し、ワーリンググレ
ンダーに装填した。乾燥原料炭重量を基準として約りOM ’k 96のl、/
、コートリクロローl、2.ニートリフルオロエタンを添加し、石炭包子の凝集
体が形成されるまで(約15〜aS秒)スラリーと混合した。該凝集体石炭を静
止ふるいベンド上で分流し、前記静止ふるいベンド上に集め、また水(+無機物
質)は前記静止ふるいベンドを通過した。
得られた結果を次の第3表に示す。
原料炭 iμmXり コ0 0.97
微粉砕q時間32ttm x o 3.7 o、s g微粉砕g時間ユ3am×
0 3.!; 0.32微粉砕16時間ttamX0 2.!; 0.ダテ例
■
本明細書に開示する燃料製造方法において使用でさる上述の他の証明できる有効
な方法は微劾砕第λ工程(1式)において処理されるスラリーのpHを6〜10
の範囲に調節し、且つ惟持するために該工程において塩基性物質を使用すること
を含む。これは第4表に示すようにpHを調節することを除いて例Iに記載の原
料炭を用いて同様の操作を行う試験によって示される。
該テストから得られた結果を第4表に示す。
改 性pH(、y t、qg t、ユ? 1./ ?塩基1生pH)f /、X
9 θ、クコ θ、AI中 性pHさ7 1.3コ t、01! 0.95t
v
粉砕の1及びその結果の粒度減少の賢台rは不明細書シて開示された妓法によっ
て得られた凝集体石炭生成物の火分含1に影響を示し、これはまたオールド・ペ
ン・コール・刀ンパニー鉱Jo2 / (Old Ben Coal Com−
pany Jl& 2 t 1Aine )イリノイ州フランクリンカントリー
にあるイリノイ16 A Cベレン(Herrin ))炭の工業的に選鉱され
たハタインチ×Oの原料炭を使用する試験によって証明された。
ラリ−を形成した。次に石炭を微粉砕し、例■に記述するように炭果化し、得ら
れた礎呆体石炭生成物を回収し、分析した。
得られた箱果を次の第5表に示すっ
第 5 表
イリノイ應乙原料炭
原料炭(2!rOμm×01 1.、.31. A、g 2=粉砕 ユ時間 3
.θ41 、t、oり微粉砕 q時間 八りjT 2..31゜微粉砕 g時間
/、lJ へ22
微粉砕 12時間 1.コ3 、 /、/デ例、■
上述のように水に対して高界面張力を待つ償果剤の使用は本明細書に記述する方
法を成功するために必須である。これは2糧の異なる石炭及び槙々の智渠剤を使
用して例■に記述する操作を繰り返すことによって説明される。結果を第6表及
び第7表に示すっ第 6 表
ピアレス炭(原料炭:37μmxO灰分l弘、ざg重量5)A6燃料油 、32
1!r
ベンゼン 35 ダ、S
ガソリン lIS コ、6
四塩化炭素 4Is 二0g
灯 油 5o ユ、A
トリクロロフルオロメタン 32.g 2.rコーメチルブタン g o、i
+2.。
第 7 表
ウラン炭(万一ストラリア:原料炭灰分t O,、t!; ii童ラうiFa
A ft、料油 3 +2 ayne/c7nA、!r J”四塩化炭素 ダ!
; 2.gg
/、/、、2−トリクロロ/、−2,2−)リフ、タン !;/、/ 2・01
! /、Og O,g4′*第1収集の後さらに石炭分散を行う方法がないため
に以後の収集は不可能と判明した。
前述のデータは水に対して高界面張力を持つ凝集剤の使用が本明細書に記述する
操作による石炭の処理する際に重要であることを証明する。前記データはまたこ
の必要条件は処理される石炭の種類に無関係に成立することを示す。
前記高炭集剤−水界面張力は凝集化型分離による低灰分炭の製造のために必要で
あり、またこれはパーレス原料炭から得られたに’4体石炭生成物の天分含量を
界面張力に対してプロットし次第2図に示すデータによって証明される。原料炭
は実質的に例Iに記述するように操作された。
一例一一1一
本明細書に開示した発明の実施に際して使用する簿集剤の濃度は使用lが上述の
特徴を満足するならばかなシ変化できる。これは例Iに紐いて記述した試験にお
いて使用された原料炭の乾Sitを基進としてSθ’M’に%のへl、コートリ
クロローt、2.s−) !jフルオロエタンを使用する代りに種々の重量%で
例Iに記述した操作を操り返すことによって証明される。結果を次のsr表に示
し、例Iに記述した結果と比鮫するうSO(例I) 0.93
g0 コ、J/
例 ■
再分散及び凝集化の利点を証明するために、灰分含量を型重量のピッツバーグ原
料炭及び灰分含量3重量係のブルーガム原料炭を例Iに記述するように操作した
(入切1て30.決工偽化を行い、次に2回集めた凝集体を再分散したり。
太果体石炭生成物の試料を次の凝集化工程の前に慢・ンの凝集化工程から取り出
す(第を収集は媚果体石炭生成物甲の天分含量て大きな変化がなかった〕。
試験結果を第9表に示す。
第to表
A NaOHpHをにに調節
B Na(J−NaOHt、lIボンド/トン pHを10に調節ONaC!N
−Na2C!03/、Fポンド/トン pHをlθに調節D クエン酸−NaO
HO,7ボンド/)7 TIHをioに調節E クエン酸 l譲ポンド/トン
F クエン酸−NaOH/、0ボンド/トン pHをlθに調節G クエン酸−
NaOHi3ボンド/トン pHを!OK調節上記第9表のデータは二〜3の異
なる理由のために重要である。
第1に上記データは付710天分量がV集体石炭生成物の分散、廟集化工程の繰
り返しによってまたは分散及び凝集化工程の連続工程の操り返しによって分離さ
れることを示す。
また上記データは微粉砕添加物が凝集体石炭生成物の灰分含量に著しい効果を持
つことを証明する。更にこれは本明細書に開示する操作によって燃料に処理加工
される石炭の種類によって添加剤注意深く適合させることの重要性を強調するも
のである。
更に上記データは該燃料製造方法は石油を主体とする燃料との競合品となりうる
十分に低い灰分含量(約005重量%あるいはそれ以下ンを持つ・燃料を製造す
ることができるすぐれた方法であることを示す。
こ\に述べる訴燃料製造方法を広範に開示するために、例Iの試論で用いたビン
ツパーグ炭および亜無煙炭とはかなり異なる形態と徂底の&オ欠をL;1.給炭
に使用して岡■の手、頂を再笑、眉し罠
部分的に酸化した原料炭或均、低品立炭の表面に・疎水性を付与するため、その
甲でリュ・fスの塩基と有歓懺状物ないし環状物が垢合した化合物を1更x1i
f用できることが指摘されて2す、そこで非酸化の高品位炭により1凝集体に与
えられる。感応基を増加させて山王品位となせば、こ\に述べる凝集体石炭の分
離法は後者に於て実施された如く、前者に於ても効率的に実施される。
者
水による高度な界面張力(グ、こ\に開示さnた方法に於て凝集剤が有効である
と言う一つの重要な特性と同じことである。そのパラメーターは間違いなく過当
な戻果剤の選択にか\るが、然し、少なくも理論的には、更に基本的な重要な関
係は凝墨剤を原料炭スラリー中の水と混合する時の自由エネルギーにある。二つ
の1吹体(ΔFmlを混合する自由エネルギーは欠のスカツチャードーヒルデグ
ランド(5catchard−Hildebrand )の7昆合の自由エネル
ギーの式で決まる。
、!m=(X、V、十X、V、)(δ;÷δ:−コΦ・)、δ、ノφ1φ2 +
BT(X 1znxj+X2inX 、ンこ\で
X−液体(11および12)のモル数
v = ++l 、 (210分子容
Φ= +11 、 +21の容積数
δ2−液本(1)および(2)のエネルギー密度φ=相互作用パラメーター、高
度非相石基で0.3 IIから極めて類似の系ハ0までの変数、叩ち、水−アル
コールなど
前式の最初と最後の項は対象とするスラリー又は系に就いての恒数で水の相互作
用パラメータ訃よびエネルギー密度である。従って、こへに述べろ方法・C於け
る混合自由エネルギーは、凝集剤のエネルギー密度によって決まり、それは特定
のスラリーに於ける%i剤の効率を決定する支配要因と々る〜凝集剤のエネルギ
ー密度(δ勺の平方根に対して回収生成炭の灰分の重量%をプロットしたものは
単原子曲線で、これは7糸6燃料油の高灰分高エネルギー密度びらi、i、ニー
トリクロロ−t、l、2−トリクロロエタンの低灰分低エネルギー密度へ減少し
ている。
混合の自由エネルギーの式は、更に正確には、水と有効な凝集剤の・間の必イ、
を先糸と同一のことである、即ち高い界面張力以外の液体の性状1つ、水中の嬌
渠剤、そして碇果剤中の水の低い相溶性があり、これは重要なことである。これ
らのイ巾の性状(1すべて前掲の混合の自由エネルギーの式の(Φ)に考慮され
ている。
界面張力が凝集剤を選択する正纜な実祭的茫進であることは明白であるにもか\
わらず、スヵッチャードーヒルデグランドの混合の自由エネルギーの式にある相
互作用パラメーターと工不ル七−密度は界面エスルギーを導く式の中で便ゎれて
いるものと同じ因子を吏っている。(アール・ゾエイ・グツド・アンド・イー−
ニブリング、(界面エネルギー推計理論の既括)ケミストリー・アンド・フィジ
ックス・万グ・インターサーフエース■、アメリカン・ケミカル・ソサイエティ
ー、ワシントン、D、 C,、/971X PP、7/−qb参照)(R,J、
Good andE、Fibling、’Generalizatic!10
f Theoryfor the Estimation of 工nterf
acial ’Uvergies” 。
Chemistry and Physics of Interfaces
ff、AmθricanChemical 5ociety、Washingt
on、D、O,、/デク/ 、PP、り/−qAンこ\に開示された新規の方法
は多くの用途の低灰分(3q )
燃料製造法と同じである。これは便益の為になされたものであり、本発明を、こ
れによって低灰炭が生成さ匹ることに限定する意図はなく、他の目的(lcも同
様に十分利用できるものである。例えば石炭ガス化工程の無急の供給原料を提供
する性状も備えている、(例えば米国イ子計、?注4.θ3 ll、5 ’7
u、/ワg1911年72月g日ライ−1θseン他診照ン、
本発明の範1を逸脱することなく、多くの変形も行える。例えばミル湿式粉砕帰
二〇は、最大サイズ′/ltインチよりも大きく少なくも100メツシユ(l!
roμm×θ)そして可能なら、20oメツシユ(74μm×θ)までの原料炭
を小さくするためボールミルから成る二股扮砕法にし・き換えることが可Hにで
ある。この扮砕機からの生、安炭のサイズは遠心機のような装置で寸法別選別さ
れる。遠心セからオーバーフローした!3μmX(7炭×7Sμmの菌種原料炭
を75μm×θVこ細粉砕する)。
第二の例は、混合機、2g1分施!43θ、2よび静止ふるいペンドを環状循4
.L8でM tj= J!見られよう、そこでは30から70重量幅のスラリー
は更に水と活発な混合条件下にある(ボンピングによる乱気流中)凝集剤とサイ
クロン内の水−無機物相から分離された凝果炭(比重z/、J !r) iCJ
:す8i釈される。この製置の幾つかのテストは低灰炭の製造の中でその効率を
開示している。タリえばO,S重量%灰分のグルージェム原料炭の製造がこの方
式で行われた。
本発明はその思想或は不質的特性から逸脱すること −なく、未だその他の特定
の方式の甲で具体化されよう。
上記と図面に開示された不発明の具体化は実例となる照と限定的でない点で考、
にざるべきものである、本発明の定義はむしろ特許請求の範囲の従属項で示され
ており、特許請求の範囲と同等の範囲内の意味と程度ですべての変更を受容する
意図である。
浄=1゛内容)こ変更なし)
Fig2
7、補正の内容
fil 別紙書面の通り
(2)別紙工f箔訳文の通り(内容に11プニし)(3) 明細I及びm忠の■
囲の翻訳文の浄書(内容に変更なし)
(4) 図面の翁訳文の浄書(内容に変更なし)(5) 別承妥任状の通り
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 l 石炭および無機物からなる複合体がスラリーにできるように該複合体の粒度 分布を減少させ;該複合体に、該複合体のスラリーを造るのに十分な号の水性液 を混合し;該スラリー中の複合体が石炭および親水性無速物の別個の粒子相に分 解し且つ該無機物が前記スラリーの水性キャリアー中に分散する粒度に該スラリ ー中の複合体を粉砕し;その後で水に対し高い界面張力を有し粘度か低く、別記 石炭粒チル狭面に吸着されて前記′;#機物の親水性に影響ン与えることなく前 記石炭粒子相をより疎水性にする液体畝果剤を前記スラリーに混合し、それによ って水・注液及び該水°性液中に分散した無機物から石炭S子を分能し、且つ前 記石炭粒子を宸果体石炭生成物に凝集させ;次いで前記スラリー中から1次渠体 石炭生厄物を回収する工程からなる、石炭と燕1抑)らなる複合体から低灰分石 炭を大造する方法。 ユ 不買的に石炭の粒子からなる第1相と、本質的に親水性である無機物の粒子 7J)うなる第コ相とに分解するまで水性液中に3いて石炭か無機物と会合した 複合体を粉砕し;スラリーを希釈し;得らnた石炭および無機物の水性スラリー に、無機物の取水性に影響を与えることなく石炭粒子の表面に吸着され石炭粒子 をより訴水注とし該石炭粒子を峡果体石炭生取物に立合できる凝集剤を添加し; その後で前記石炭粒子を凝集体に凝集させ、該凝集体中の粒子間の空洞から水お よび無根物を追い出して該空洞に凝集剤か充填するまで前記スラリーを攪拌し; 次いで前記スラリーから前記凝集体を回収する工程からなる、ユ 水性1没甲の 石炭と会合した無機物からなる複合体を不買的に石炭からなる粒子と、本質的に 無機物からなる粒子に分解するまで前記複合体を粉砕し;該無機物氏子から該石 炭粒子を分離し、該石炭粒子の表面に吸着でき無機物の泡水性に影響を与えるこ となく石炭粒子をより疎水性とし石炭粒子間に液体架橋を形成することが可能な 畝集剤により該石炭粒子を永果させ;水性液中から該凝集体を回収し;凝集体を 溝底する粒子を水性液中に尋人し水性液中の固体に対する凝集体の磁度を前記歇 体架稿が溶解するのに十分な程度に減少させ、前記固体および水性液を攪拌し凝 集体を構成する石炭粒子の水性液および該凝集体中に袖火された無機物の粒子を 分散させて石炭粒子と無機物粒子を分離を促進し、その後で分散した石炭粒子を 分散した無機物粒子から分能し分散した石炭粒子を凝集剤で凝集させ;次いでこ のようにして形成した石炭粒子の凝集体を無機物粒子が分散する水性液から回収 する工程からなる、無機物を含む複合体から石炭を回収する方法。 ク 石炭?よび無機物の複合体が粉砕されている水性液に前記水性液中の複合体 を分散するために有効な、および/または水性媒体と複合体からなるスラリーの pHを調節するために有効な少くとも1種の組成物を添加することからなる請求 の範囲第/iないし第3項のいずれかに記載の方法。 S 複合体を大部分が最大粒径約30ミクロン以下のスラリーに粉砕する請求の 範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載の方法。 ム 複合体乞スラリーρ・形層される前に大部分か約30ミクロン以下の最大寸 法に粉砕する請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載の方法。 2 スラリー中の複合体の粉砕中スラリーのpHを5ないし10の範囲に維持す ることからなる請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載の方氏。 g スラリー中の石炭を粉砕する時にスラリー中の水に対する複合体の割合を2 0ないしり0XF4%とする請求の範囲第1項ないし第3項の(・ずれかに記載 の方法。 t 凝集剤とスラリーとの混合、引き就く該スラリーからの石炭の分離、および 石炭粒子の凝集を別個に行う請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載の 方法。 io スラリーからの石炭粒子の分離および該石炭粒子の凝集体への凝集を温度 範囲ユ1.l±6℃で行なう請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載の 方法。 lt凝集剤の水に対する界面張力が少なくともSOダイン/anである請求の範 囲第7項ないし第3項のいずれかに記載の方法。 lユ 凝集剤かi、i、s −)リクロロ−7,コ、−一トリフルオロエタン、 ペンタン、トリクロロフt’& オロ)/7.2よび=−メチルブタンからなる 群から選択されるめの範囲第1/項記載の方法。 lユ 原料炭が亜h=炭であり、且つ石炭粒子の公理および泉果を行う前に該公 刊および凝集を有効に行うためK、使用した蓑果剤に相石性なみかけ表面を石炭 粒子上に虫取させるのに届来的な量の界面活性剤をスラリーに混合する請求の範 囲第l塊ないし第3項のい丁れかに記載の方法。 lq 灰分をさらに范少させるために峡果体石炭虫取物を戚改出する謂ふの範囲 第1項ないし第3項のいずれかに記載の方五。 /よ 請求の範囲第7項ないし第3項のいすnかに記載された方法で製造された 低灰分石炭。 lt−凝集体を構成する石炭粒子の分散が、凝集剤と水性液との混合物から該混 合物中の固体11を規準としてコOないし30チに凝果剤譲度を減少するために 十分な量のよ果刑を除去することによって行う請求の範囲!$3項記識の方法。 17 蓑来刑の床法をR果剤と不注孜との混合物を加熱することにより促進する 請求の範囲第76項記載の方法。 7g 石炭に無機物か会合した複合体を水性液スラIJ−中で不質的に石炭であ る粒子と本質的に燕禄セクである粒にに公簿するプで前記υ合体を2少砕し;該 無機物粒子から該石炭粒子を分潅し、該石炭粒子の表面に吸着でき無機物の親水 性に影響を与えることなく石炭粒子をより疎水性とし石炭粒子間に液体架倫ン形 成することか可能な凝集剤により該石炭粒子を表果し;次いで水性液から凝集体 を回収する工程を含む石炭と会合した無根物からなる複合体から特に酸化したま たは低品質石炭を回収する方法であって、凝集剤に対する石炭粒子表面の吸温− 作を為太することが可能な添加剤を前記スラリー中に分散する工程を特徴とする 酸化1−だ石炭または低品質石炭を回収する方法。 /9 吸着性を増大させる添加剤ρ・一般式ROH1IJ、R2NH,およびR HN (ここでRは炭素原子l11以上の有機譲状または■機鎮状化合物である )を有する化合物の群から選択される請求の範囲第1g項記載の方法。 J 吸着性を増大させる添加物が界面活性剤である請求の範囲第tg項記載の方 法。 2/、水性液中の石炭および無機物の複合体を、該複合体か本質的((石炭から なる粒子と、本質的に無機物からなる粒子に分解するまで粉砕し;該無機物N子 から該石炭粒子を分離し、該石炭粒子の表面て吸着でき無機物の親水性に影響を 与えることなく石炭粒子をより疎水性とし石炭粒子間に液体架橋を形成すること が可能な凝集剤により該石炭粒子を凝集し;水性液中から該凝集体を回収し;次 いで凝集体を構g″ljる粒子を酸浸出することにより石炭ρ・ら付加的な無機 物を除去する工程からなる、石炭および無機物の複合体ρ・ら低灰分石炭を製造 する方法。 −約100%の粒度分布がlsないし3gミクロン×θであり、l−禾満か天分 である低灰分石炭。 浄書(内容に変更なし)
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