JPS6232187A

JPS6232187A - 石炭水スラリ−

Info

Publication number: JPS6232187A
Application number: JP17074885A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Kaji; 梶　隆一; Takao Hishinuma; 孝夫菱沼; Tadashi Muranaka; 廉村中; Hideo Kikuchi; 菊池　秀雄; Keizo Otsuka; 大塚　馨象
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1985-08-02
Filing date: 1985-08-02
Publication date: 1987-02-12

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】（発明の利用分野）本発明は石炭水スラリーに係り、特に石炭中の微粒子の
みに分散剤を吸着させることにより吸着剤の使用量を低
減した高濃度石炭水スラリーに関する。

（従来の技術）粉体のスラリー輸送技術は、固体である粉体を取扱いが
簡単な流体状として輸送する方法として古くから研究が
行われている。近年、石炭の輸送に上記のスラリー輸送
技術を適用し、石炭の自然発火や粉じん飛散等の問題が
なく、安全で、しかも管路輸送が可能な石炭水スラリー
の製造技術の開発が盛んに行われている。

このような石炭水スラリーにおいては、石炭含有量をで
きるだけ大きくすることにより、石炭の輸送効率を向上
することができ、また水分量を低減することにより、該
石炭水スラリーを輸送抜脱水を行わないで直接燃焼する
ことが可能となることから、該石炭水スラリー中の石炭
濃度を高める高濃度化技術の開発が行なわれて来た。ス
ラリー中の固体濃度を高くするとその粘度が増大するこ
とは良く知られた事実であるが、石炭水スラリーにおい
では管路輸送が可能な程度に粘度を低く保チツつ、石炭
濃度を可能な限り高（する必要があり、その方法として
第１に該石炭水スラリー中の石炭粒子の粒径分布を調整
することにより高濃度化し、第２としてさらに分散剤を
添加して石炭粒子の分散性を高めることにより低粘性化
する方法が知られている（特表昭５６−５０１５６８）
。

高濃度でかつ低粘性の石炭水スラリーを製造する方法は
上記公知側以外にも多数開示されているが、全て上記の
２つの基本的な原理に基づくものである。これら公知例
による石炭水スラリーの製造方法は、（１）石炭、水、
および分散剤を所定量づつ混合しながらチューブミル等
により湿式粉砕し直接高濃度の石炭水スラリーを製造す
る方法、（２）石炭を数種類の粒径に粉砕調整した後、
これらを所定の粒径分布となるように混合し、これに所
定量の水および分散剤を添加して攪拌混合することによ
り製造する方法、（３）低石炭濃度で水および分散剤共
存下でチューブミル等により湿式粉砕した後、得られた
スラリーを脱水濃縮することにより高濃度化して製造す
る方法等がある。

第１０図は、゛従来法による石炭水スラリーの製造プロ
セスを示す説明図である。チューブミル２２は径５００
鶴、長さ１０００　＊＊で、内部に径６０〜２Ｑｍｍの
鋼球が充てんされている。粒径５０日前後の石炭（石炭
）はホッパー１５から粗粉砕機１６に導入され、１０ｍ
ｍ以下となるように粉砕される。このように粉砕した石
炭はフィーダー１７により毎時１０ｋｇの速度でチュー
ブミル２２に供給される。同時に水タンク１８からポン
プ１９により水酸化ナトリウム水溶液が、および界面活
性剤タンク２０からポンプ２１により界面活性剤が各々
毎時４．３１および０．０５〜０．２　ｋｇの速度で供
給される。

前記（１）、（２）、（３）のいずれの方法によっても
、石炭濃度が７０重量％以上で、しかも粘度が約１５０
０ｃＰ以下の流動性の高い石炭水スラリーを製造するこ
とは可能である。

以上のように、高濃度低粘性の石炭水スラリーを製造す
る技術はほぼ確立されているが、石炭の利用目的は主に
安価な燃料としてボイラー等に使用することであり、上
記の技術をボイラー等に通用するには、石炭の粉砕動力
および分散剤の量は莫大なものとなり、従来技術のみで
は、石炭水スラリーは必ずしも最も経済的な石炭の利用
形態として確立されたとは言い難い。ちなみに、第１の
基本原理を満たすために必要な石炭の粉砕動力費は、炭
種により多少変動はあるが、約０．２円／１０００Ｋｃ
ａｌであり、第２の基本原理を満たすために必要な分散
剤の費用は約０．５円／１０００Ｋｃａｌで、両者合わ
せると０．７円／１００ＯＫｃａ／となる。石炭の価格
は約２円／１００ＯＫｃａｌであるから、石炭水スラリ
ーの製造における粉砕動力と分散剤だけで約３５％のコ
スト増となる。すでに述べたような公知の従来技術にお
いて、目的とする高濃度、低粘性の石炭水スラリーを製
造するのに必要な分散剤の量は、例えば乾燥石炭に対し
０．０１〜５．０重量％とされているが、公知の方法に
よって例えば石炭濃度７０重量％、粘度１５００ｃＰの
石炭水スラリーを製造するのに必要な分散剤量は使用す
る石炭種により異なるが約０．５〜１重量％で、これ以
下に低減すると粘度は飛躍的に増大し、流動性のあるス
ラリーとは成し得ない。このように、宕炭水スラリーの
技術上の課題はその製造に必要なコストを低減し、安価
な燃料として確立することであるが、従来技術において
この課題は未解決のままであった。

（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的は、高濃度、低粘性の性状を損なうことな
く、石炭水スラリーの製造に必要な分散剤量を低減した
低コストの石炭水スラリーを提供することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは、石炭水スラリーの製造技術に関する研究
に携り、その経済性の向上法について鋭意検討を進めた
結果、以下の特徴を有する石炭水スラリーとすることに
より、従来技術では実現し得ない少量の分散剤の添加量
で従来の石炭水スラリーと同等の濃度および粘度を有す
る石炭水スラリーとすることができることを見出し、本
発明に到達した。

本発明の石炭水スラリーは、粉砕した石炭、水、および
分散剤からなる混合物であって、該混合物中の石炭は５
５重量％以上含有され、かつ最大粒径が１鶴以下の粒子
よりなり、分散剤は石炭の乾燥重量に対し０．Ｏ１〜１
．０％を含有され、しかもこの分散剤の大部分が該混合
物中の石炭の最小粒径を０％、最大粒径を１００％とす
る累積重量分布において２０〜７０％に相当する粒径以
下の微粒子にのみ添加吸着されているようにしたもので
ある。

本発明において、分散剤の含有量が０．０１重量％に達
しないと、スラリー０帖度が増大し、また１、０重量％
を越えると、従来の添加量と変らなくなり、本発明の目
的を達成することができない。

また分散剤が吸着されている微粒子が累積Ｍ量分布の２
０〜７０％を占める粒子の粒径より大きいと、本発明の
目的とする低粘度化および低コスト化が達成できない。

本発明に用いる分散剤としては、有機陰イオン系、非イ
オン系界面活性剤、また無機イオン化合物、もしくはこ
れらの混合物が好ましく使用される。

本発明の石炭水スラリーは、石炭を乾式でｌ鶴以下とな
るように粉砕した後、１５０〜１０μｍの間の粒径を境
界にしてこれより大きい粒子（１）と小さい粒子（２）
に分級し、このようにして得た小粒径の石炭（２）に水
および分散剤を添加してボールミル等の適当な方法でさ
らに粉砕し、石炭水スラリーと成し、該スラリーに上記
大粒径の石炭粒子（１）を適当な割合で混合することに
より、５５重量％以上の石炭を含有するように調整する
ことによって製造される。

以下、本発明に到った経緯および本発明の原理を図面に
より説明する。

第２図は、第１０図の従来方法に従って、石炭、水、お
よび分散剤の所定量をチューブミルに供給して製造した
石炭濃度７０重量％の石炭水スラリーの粘度と分散剤添
加量の関係を示す。ここで、該石炭水スラリー中の石炭
粒子は最大粒径が約３００μｍで、２００メツシュ通過
量は７５重量％である。分散剤としては有機陰イオン系
界面活性剤を使用し、また石炭水スラリーのｐＨを８〜
１０に保持するために水酸化ナトリウムを添加した。

該石炭水スラリーの粘度は、通常市販されている回転円
筒形の粘度針を用いて測定し、せん断速度１８３′″１
、温度２０℃における見かけ粘度をもって石炭水スラリ
ーの粘度とした。第２図の結果から明らかなように、分
散剤の添加量が乾燥石炭に対しＡ炭では約０．６重量％
、石炭では約１重量％を境にし、それ以下では石炭スラ
リーの粘度は飛躍的に上昇することがわかる。

分散剤として使用する有機陰イオン系界面活性剤の分子
量は数千の大きさであり、１分子の直径は概略数十オン
グストロームの大きさである。石炭水スラリー中の石炭
粒子の外表面積は概略２×１０’ｃＩ＋！／ｇの大きさ
である。・以上の値から石炭水スラリー中の石炭粒子の
外表面を完全に被覆するのに必要な界面活性剤の量は多
く見積っても乾燥石炭１ｇ当りＩ　Ｘ　１０””　ｇ、
即ち乾燥石炭に対し０．０１重量％と計算される。しか
るに、目的とする石炭水スラリーを製造するために必要
な分散剤は第２図に示したごとく、上記計算値の約５０
〜１００倍の量となる。

以上の基本的な考察から、本発明者らは目的とする石炭
水スラリーを製造するのに上記のように多くの分散剤を
添加しなければならない原因について究明を行なった。

本発明者らはまず分散剤として使用する界面活性剤の石
炭粒子への吸着特性について調べた。石炭を粉砕、分級
することにより３７−７４．１０５−２９７．２９７−
５００．ｃｒｍの３種類の粒径のものを用意し、これら
の石炭２０ｇを５　Ｘ　１０’重量％の濃度の有機陰イ
オン系界面活性剤水溶液２００ｃｃ中に浸漬し、これを
１１．３℃に設定した恒温水槽中にて一定温度に保持し
、一定時間々隔毎にその上澄液をｌ　Ｑｃｃづつ採取し
、界面活性剤濃度の分析を行なった。分析はケイ先々変
法により行なった。この結果から求めた、各石炭粒子へ
の界面活性剤の吸着量の経時変化を第３図に示す。粒径
３７−７４μｍの石炭粒子（イ）と２９’ｌ−５００μ
ｍのもの（ハ）とでは、単位重量当りの石炭粒子外表面
積は約１０倍も異なるが、界面活性剤の吸着量はある程
度時間が経過すると、石炭の粒径に関係なく一定となる
。このことは、界面活性剤分子は石炭粒子の外表面のみ
ならず、その内部に発達した細孔の表面にまで吸着され
ていることを示唆するものである。なお、図中、（ロ）
は粒径１０５−２９７μｍの石炭粒子の吸着量の経時変
化を示す。

ところで石炭水スラリーに界面活性剤を添加することに
より低粘性化ができるのは、次のような理由による。即
ち、石炭は本来疎水性であり水に濡れにくい表面性状を
有するが、このような性状の石炭を微粉砕して水と混合
すると、石炭粒子表面はエネルギー的に不安定となるた
め、互いに凝集する。このような状態では石炭水スラリ
ーの流動性は悪い。石炭水スラリーの流動性を高める、
即ち低粘性化するためには、該スラリー中の石炭粒子一
つ一つが独立に自由に動けるようにする必要があり、こ
のためには、石炭粒子表面を親水性にし、水に濡れ易く
することが必要である。界面活性剤は、石炭粒子に吸着
し、その表面を親水性にすることにより、石炭粒子を分
散させる作用があり、このために石炭水スラリーの低粘
性化が達成されるわけである。以上のような目的のため
には、界面活性剤１２は第４図に示したように、石炭粒
子１０の外表面にのみ吸着していれば充分であるが、先
に述べた検討結果から、界面活性剤１２は第５図に示し
たように、石炭粒子１０の内部に発達した細孔１３の中
にまで拡散し、吸着されていることが明らかになった。

石炭粒子の内部に吸着された界面活性剤は石炭水スラリ
ーの低粘性化には全く寄与しておらず、無駄に消費され
ていることになる。

また第２図に示すように、従来法では、界面活性剤添加
量を乾燥石炭に対し１．０重量％以下にすると、スラリ
ーの粘度は急激に上昇するが、この理由は、従来法によ
る粉砕では、第１０図に示すようにフィーダー３により
供給した粗大粒子の石炭を最初から界面活性剤共存下で
粉砕するために、粉砕の過程でスラリーの流動性に関与
しないスラリー中の大粒径粒子に多量の界面活性剤が吸
着されるためと考えられる。

以上のことを確認するために次の実験を行なった。第１
０図のようにして製造した石炭水スラリーをふるいを用
いて分級し、１０５μｍ以上の粒径の大粒子を回収する
。該大粒子の回りに付着した微小粒子を水洗により洗い
落とした後、前記と同様の方法で該大粒子への分散剤の
吸着量を測定した。ただし、本実験においては分散剤濃
度１０４％の水溶液に上記大粒径石炭を浸漬することに
より吸着量を開べた。その結果を第１１図の（す）に示
す。この結果から明らかなように、回収した大粒子には
分散剤はほとんど吸着せず、石炭水スラリーの製造過程
ですでに分散剤がこれらの大粒子にも吸着していること
が確認できた。

次に、石炭水スラリーの流動性に及ぼす石炭粒子の粒径
分布の影響について検討を行った。先に引用した公知例
からも明らかなように、石炭の粒径範囲が広い程、即ち
最大粒径と最小粒径の差が大きい程、石炭水スラリーの
粘性は低くなる。第６図は、本検討を行なうためにｆＩ
！Ｉ製した石炭水スラリー中の石炭の粒径分布を示す。

図中、（ニ）は最大粒径が約１０μｍのもの、（ホ）は
同３５μｍのもの、（へ）は同３００μｍのものである
。

スラリーは、石炭、水、および分散剤の所定量をボール
ミルに供給し、石炭を湿式粉砕することにより調製した
。分散剤としては有機陰イオン系界面活性剤および水酸
化ナトリウムを各々石炭乾燥重量当り１．０および０．
２％添加した。このようにしてｍ製したスラリーに順次
水を添加することにより各スラリーの石炭濃度を調整し
、その粘度を測定した。粘度の測定法はすでに述べた通
りである。粒径分布は、同一試料を３〜４回同一条件で
測定したものの平均値を用いた。第７図は調製したスラ
リーの粘度と、該スラリー中の石炭濃度の関係を示す。

第７図かられかるように、石炭水スラリー中の石炭粒子
の最大粒径が大きい程、即ち粒径範囲が広い程、同一石
炭濃度におけるスラリ−の粘度は低くなることが理解で
きる。しかし、同一粘度で比較すると、最大粒径を１０
μｍ（ニ）から３００μｍ（へ）に約３０倍大きくして
も、スラリー中の石炭濃度をそれ程高くすることはでき
ないことも理解できる。例えば、粘度ｉｏｏ。

ｃＰの所で比較すると、最大粒径１０μｍ（ニ）では約
６７重量％、最大粒径３００μｍくべ）では約７２重量
％で、最大粒径を約３０倍大きくしても、スラリー粘度
１０００ｃＰにおいて石炭濃度を高々５重量％上昇でき
るだけである。しかるに、第６図から明らかなように、
（へ）のスラリー中の石炭の約６０％は１０〜３００μ
ｍの粒径のものである。この結果から、大粒径の石炭粒
子、例えば１０〜３００μｍのもの（へ）はスラリーの
流動性には何ら大きな影響をしておらず、その粘度は専
ら微小粒子により決定されることが明らかである。

さらに、このことを確認するめために、別の種類の石炭
を用い、前記と同様の方法で石炭水スラリーを調製し、
このスラリーに、別途製造した１０μｍ以下の微粒子を
添加しその粘度に及ぼす影響について検討した。第８図
に該スラリー中の石炭粒子の粒径分布を示す。（ト）は
前記調製したスラリー、（チ）は該スラリーに前記微粒
子を添加したスラリー中のそれぞれの石炭の粒径分布を
示す。第９図にこれらスラリーの粘度と石炭濃度の関係
を示す。第８図かられかるように、１０μｍ以下の粒子
は数％増加しただけであるが、そのスラリーの粘度は第
９図におるように約２０％低下した。以上の結果からも
、石炭水スラリーの粘性に及ぼす微粒子の影響の重要性
が確認された。

以上の基礎的検討結果を要約すると、石炭水スラリーの
流動性は微小粒子の分散性により決まり、石炭水スラリ
ーの高濃度低粘性化に必要な分散剤は、該微粒子の外表
面に吸着するに必要な量で充分であると言うことができ
る。しかし、分散剤として使用する界面活性剤は石炭の
細孔内部まで浸透し吸着されるため、添加した界面活性
剤の大部分は石炭粒子内に吸着され、スラリーの流動性
に役立っていない。しかも、スラリーの流動性にあまり
影響を与えない大粒径の粒子程、その粒子内に多くの界
面活性剤を吸着する。前記した従来法による石炭スラリ
ーの調製では、粒径調整した全ての粒子に分散剤である
界面活性剤を作用させるため、上記のように石炭粒子内
部に吸着される量が多く、このため添加量を低減できな
い。

以上述べて来た事実から、本発明者らはスラリーの流動
性に重要な役割を果す微小粒子のみに分散剤を作用する
ことにより、スラリーの流動性を損うことな（分散剤の
添加量を低減できる本発明に到達した。

以下、具体的実施例により本発明をさらに詳細に説明す
る。

（実施例）第１図は、本発明になる石炭水スラリー製造プロセスの
一例を示す説明図である。石炭は粗粉砕機ｌに導入され
、ここで最大粒径が１１謙以下となるように粉砕される
。粉砕された石炭は次に分級機２に導入され、１５０〜
１０μｍの粒径より大きい粗粒子と、これより小さい微
粒子に分級される。微粒子は経路３から微粉砕機４に導
入され、ここで水および分散剤共存下で該微粒子がさら
に湿式粉砕される。微粉砕機４の出口５からは、該粉砕
機内で水および分散剤と混合され、微粉砕された石炭を
含有する石炭水スラリーが連続的に流出し、該スラリー
は混合タンク６に導入される。

分級機２により分級された粗粒子の全部または一部は混
合タンク６に導入され、ここで前記の石炭水スラリーと
混合される。ここで、石炭水スラリーと粗粒子の混合割
合は、最終的に製造した石炭水スラリー中の石炭粒子が
所定の粒径分布となるようにするか、または最終的に製
造した石炭水スラリー中の石炭濃度が所定の値となるよ
うに決めることができる。上記のようにして決定した割
合で混合するに際しては、粗粒子の量が分級機２で生成
するものより少ない場合には粗粉砕機１より生成する粗
粉砕炭の粒径分布が適当なものとなるよう該粗粉砕機の
粉砕能力を調整し、逆に多い場合には経路７より余剰の
粗粒子を粗粉砕機１にフィードバックして物質収支を調
整することができる。また、混合タンク６で所定の粒径
分布となるように石炭水スラリーと粗粒子を混合するに
際しては、最終的に製造した石炭水スラリーの石炭濃度
が高（、該スラリーが流動性を示さないような場合には
、該スラリーが適当な流動性を示すように混合タンク６
に水を供給し、該スラリーの濃度を調整することもでき
る。また、粗粉砕ｔｊ３ｉ１により充分な量の微粒子を
製造できない場合には経路８により分級機２で分級する
前の粗粉砕炭を直接微粉砕機４に供給することもできる
。

実施例１第１２図は、本発明の他の実施例を示す石炭水スラリー
の製造プロセスの説明図である。石炭（石炭）は、ホン
パー３１から粗粉砕機３２に供給され、ここで最大粒径
が約３００μｍとなるように粉砕される。その一部はフ
ィーダー３３により毎時３　ｋｇの速度でミル３４に供
給される。ミル３４は、その内部に径２ｕの鋼球が充て
んされ、これをピンの付いた撹拌棒３５をモーター３６
により回転させることにより粉砕を行なう形式のもので
ある。ミル３４には、同時に水タンク３７からポンプ３
８により水酸化ナトリウム水溶液が、また界面活性剤タ
ンク３９からポンプ４０により有機陰イオン系界面活性
剤が各々毎時１．６１および２１ｇの速度で供給される
。このようにして、最大粒径約３５μｍで、第１３図の
（オ）に示したような粒径分布を持つ石炭水スラリーを
調製した。

このスラリーをＣとする。

また、粗粉砕機３２により粉砕した石炭の一部を４００
メツシユの篩４１により分級し、４００メツシユより大
きい粒子を分取し、小さい粒子はミル３４の供給口に戻
して使用した。このようにして分取した４００メツシユ
より大きい粒径の粉炭は第１３図の（力）に示したよう
な粒径分布を有していた。この粉炭をＤとする。この粉
炭りは、ホンパー４２およびフィーダー４３を経て混合
器４４で混合調整される。

以上のようにして得た試料ＣおよびＤは混合器４４で適
当な比率で混合した後、水により稀釈あるいは蒸発濃縮
することにより石炭濃度７０重量％の石炭水スラリーを
調製し、該スラリーの粘度を測定した。その結果を第１
４図に示す。第１４図の横軸は、以上のようにして調製
した石炭水スラリー中の石炭のうちで、上記りの石炭の
混合割合を示す。試料Ｃ中には界面活性剤は石炭乾燥重
量に対して０．７％存在しており、試料り中には界面活
性剤は存在しない。両試料中の界面活性剤量と石炭の混
合比率より、上記のように調製したスラリー中の界面活
性剤濃度を算出することが可能で、該スラリー中の乾燥
石炭Ｍ量に対する界面活性剤添加量を第１４図上の横軸
上に示しである。

第１４図から明らかなように、本発明方法によれば、分
散剤である界面活性剤の添加量が乾燥石炭重量に対し僅
かに０．１％でも、石炭濃度７０Ｍ量％、粘度１０００
ｃＰのスラリーを製造することが可能で、従来法でｍ製
した場合に比べ、同等の性状のスラリーを製造するのに
、界面活性剤の添加量が約１／１０で良いことがわかる
。これは、前記したように、石炭水スラリー中の微粒石
炭粒子にのみ分散剤である界面活性剤を有効に吸着量し
めることにより、該スラリーの流動性を損なうことなく
界面活性剤の添加量を飛躍的に低減できると言う本発明
の効果を実証するものである。

以上のようにして調製した石炭水スラリー中の石炭粒子
をふるいを用いて分級し、粒径１０５μｍ以上の大径粒
子を回収し、該大径粒子（Ｅ）の分散剤の吸着量を測定
した結果を第１１図の（ヌ）に示す。第１１図（ル）は
、第１２図の篩４１で分級した４００メツシユ以上の粒
子をさらに１０５μｍの篩で分級することにより回収し
た粒径１０５μｍ以上の大径粒子（Ｆ）を用いて同じ方
法により吸着量を測定した結果である。Ｅの吸着量は第
１１図の（ワ）に比べ非常に多く、Ｆの吸着量とほぼ同
等の値を示しており、本発明になる方法により製造した
石炭水スラリーでは、分散剤は大径粒子には吸着せず、
大部分が微小粒子に吸着し、有効に作用していることを
示している。第１１図においてＥの吸着量がＦのものに
比べ僅かに低下しているのは、混合器（第１２図の１４
）でスラリーＣと混合する際に、Ｃ中の石炭粒子に吸着
し切れずに残っていた少量の分散剤が粉炭りに吸着した
ためと考えられる。

本実施例では、最大粒径約３５μｍの石炭スラリーＣを
分散剤および水共存下で湿式粉砕することにより製造し
、これに粗粒の石炭を混合して最終的な石炭水スラリー
を調製したが、粗粒を混合後の石炭水スラリー中の石炭
粒子の粒径分布が例えば第６図の（へ）のような場合、
上記スラリーＣの最大粒径を小さくするほど、添加量の
低減効果が大きくなることは明らかである。しかし、ス
ラリーＣ中の石炭粒子径を第１３図の（ヨ）に示したよ
うに小さくし、かつ、粗粒と混合後に第６図の（へ）に
示したような粒径分布となるようにするには、該粗粒中
にも、第１３図の（夕）に示したように小粒径粒子を多
く含むことが必要である。このような調製方法を取ると
、最終製品スラリーにおいて同一の粒径分布を作る場合
、粗粒（第１３図の夕）の割合を多くすることが可能な
ため、第１４図の曲線は右に並行移動することになり、
添加量低減効果は大きくなる。しかし、乾式粉砕におい
て微小粒子を製造するには多くの動力を要し、後の混合
においてもやはり多くの動力を必要とする。逆に、スラ
リーＣ中の石炭粒子の最大粒径を大きくすると、粗粒と
の混合においてスラリーＣの割合を大きくしないと、第
６図（へ）のような粒径分布を得ることができず、添加
量の低減効果は小さくなる。反面乾式粉砕により製造す
る粗粒中の微粒子は少なくすることができ、粉砕および
混合に要する動力は小さくなる。

以上のことから、上記スラリーＣ中の石炭粒子の最大粒
径は、本発明の基本になる分散剤の低減効果および粉砕
に要する動力によって決まる最適値があることは明らか
である。本発明者らは、現状の石炭の粉砕技術および本
実施例の結果から、スラリーＣ中の石炭粒子の最大径は
概略１０〜７０μｍ程度のものが最適であるとの見解を
有するに至っている。しかし、この値は混合後の石炭水
スラリー中の石炭粒子の最大径や、粉砕方法およびその
所要動力により変わり得るものである。

実施例２第１２図に示した装置を用いて石炭水スラリーを連続製
造した。ミル３４では、実施例１と同一の条件でスラリ
ーＡを製造した。ただし、界面活性剤の供給量は毎時７
０ｇ一定とした。篩４１により分級した粉炭Ｂは一旦ホ
ツバー４２に貯えた後、フィーダー４３を介して毎時３
６．７　ｋｇの速度で混合器４４に供給し、ここでスラ
リーＡと混合することにより石炭水スラリーを製造した
。このようにして得られた石炭水スラリーは石炭濃度７
０重量％、界面活性剤添加量は乾燥石炭重量に対し０．
１５％含有するものである。このスラリーの粘度を測定
した所、約９００ｃＰであり、本発明になる製造法を用
いることにより、石炭水スラリーの性状を悪化させるこ
とな（界面活性剤の添加量を大巾に低減できることが確
認できた。

以上の実施例から明らかなように、本発明による方法を
通用することにより、石炭水スラリーの製造における分
散剤の添加量を大巾に低減できることがわかづた。上記
実施例では、２種類の異なる粒径分布に粉砕した石炭粉
とスラリーを混合したが、本発明においては、勿論２種
類以上の石炭粉とスラリーを混合してもよく、このよう
にしても上記実施例と全く同じ効果を得ることができる
。

（発明の効果）本発明によれば、高濃度でなおかつ低粘性の石炭水スラ
リーの製造において必要な分散剤の添加量を、該石炭ス
ラリーの性状を低下させることなく、例えば従来の１／
２〜１／１０に低減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による石炭スラリー製造プロセスの概
略ダイアグラムを示す図、第２図は従来法により調製し
たスラリーの粘度に及ぼす分散剤添加量の影響を示す図
、第３図は石炭粒子への界面活性剤の吸着量の経時変化
を示す図、第４図、第５図は石炭粒子およびその細孔内
への界面活性剤の吸着状態を示す模式図、第６図は実験
に用いた石炭水スラリー中の石炭の粒径分布を示す図、
第７図は石炭濃度と石炭水スラリーの粘度の関係を示す
図、第８図は実験に用いた石炭水スラリー中の石炭の粒
径分布を示す図、第９図は石炭濃度と石炭水スラリーの
粘度の関係を示す図、第１０図は本発明の実施例を示す
石炭水スラリー製造装置のフローダイアグラムを示す図
、第１１図は石炭粒子への分散剤の吸着量を示す図、第
１２図は本発明の他の実施例を示す石炭水スラリー製造
装置のフローダイアグラムを示す図、第１３図は本発明
の実施例で調製した粉砕炭の粒径分布を示す図、第１４
図は、本発明の実施例の結果を示す図である。１・・・粗粉砕機、２・・・分級機、３・・・微粒子経
路、４・・・微粉砕機、５・・・微粉砕機出口、６・・
・混合タンク、７・・・フィードバック経路、８・・・
フィード経路、ＩＯ・・・石炭粒子、１２・・・分散剤
分子、１３・・・細孔、３１・・・ホッパー、３２・・
・粗粉砕機、３３・・・フィーダー、３４・・・ミル、
３５・・・撹拌棒、３６・・・モーター、３７・・・水
タンク、３８・・・ポンプ、３９・・・分散剤タンク、
４０・・・ポンプ、４１・・・篩、４２・・・ホッパー
、４３・・・フィーダー、４４・・・混合機。代理人　弁理士　川　北　武　長第２図第３図時間（ｎ）第６図第７図石炭濃度（ｗｔ’／ａ）第８図第９図経過時間（ｈ）第１３図第１４図分散剤量（ｗｔ’１０）Ｄの混合側台（ｗｔ’１０）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）粉砕した石炭、水、および分散剤からなる混合物
であって、該混合物中の石炭は５５重量％以上含有され
、かつ最大粒径が１ｍｍ以下の粒子よりなり、分散剤は
石炭の乾燥重量に対し０．０１〜５．０％を含有され、
しかもこの分散剤の大部分が該混合物中の石炭の最小粒
径を０％、最大粒径を１００％とする累積重量分布にお
いて２０〜７０％に相当する粒径以下の微粒子にのみ添
加吸着されていることを特徴とする石炭水スラリー。
（２）分散剤として有機陰イオン系、非イオン系界面活
性剤、また無機イオン化合物、もしくはこれらの混合物
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の石
炭水スラリー。