JPS6345760B2

JPS6345760B2 -

Info

Publication number: JPS6345760B2
Application number: JP57034265A
Authority: JP
Inventors: Etsuo Ogino
Original assignee: Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd
Current assignee: Kanadevia Corp
Priority date: 1982-03-03
Filing date: 1982-03-03
Publication date: 1988-09-12
Also published as: JPS58149996A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、石炭の脱灰処理法に関するもので
ある。

従来の技術天然に産出する石炭中には灰分が比較的多く含
まれているが、これらの灰分はシリカ（SiO₂）、
硫化鉄（FeS）およびアルミナ（Al₂O₃）等を主
成分とするものであり、通常石炭中に７〜25％程
度の割合で含まれている。このような灰分を石炭
から除去する方法として、本出願人は、先にシー
ド粒子を用いる方法を提案した。すなわち、この
先の方法では、灰分を含む石炭を粉砕して微粉炭
とし、この灰分を含んだまゝの微粉炭と水を混合
して灰分を含む微粉炭の水スラリーをつくり、こ
の灰分を含む微粉炭スラリーに、油および造粒核
となる親油性粒状物よりなるシード粒子を混合す
ることにより、シード粒子を核としてその表面の
油に微粉炭が付着した造粒物を形成し、この造粒
物を残留スラリー分より分離して、微粉炭より灰
分を除去していた。そしてシード粒子としては、
(a)硬質ポリ塩化ビニル樹脂の粒状成形物あるいは
(b)灰分を含む石炭を粉砕して得られた粗粒炭を使
用していた（特願昭55―141504号および対応する
特公昭62―199号公報参照）。

発明が解決しようとする課題しかしながら、上記の(a)硬質ポリ塩化ビニル樹
脂製のシード粒子を使用した場合には、その表面
が滑らかであるため、微粉炭がこのシード粒子表
面に付着し難く、従つて造粒時間が長くかゝると
いう問題があつた。また(b)粗粒炭を使用した場合
には、これは撹拌造粒のさいに壊れ易く、粗粒炭
には灰分が比較的多く含まれたまゝであるので、
このような粗粒炭を核とする造粒物中には粗粒炭
の灰分が混入することになり、脱灰率が低下する
という問題があつた。

この発明の目的は、上記の問題を解決し、造粒
時間が非常に短く、従つて石炭の脱灰処理を非常
に効率よく行なうことができ、しかも灰分含有量
が非常に少ない含油脱灰炭を得ることができるう
えに、造粒核となるシード粒子の成形材料の使用
量が少なくてすむとともに、シード粒子の成形設
備および成形の手数を大幅に低減せしめることが
できて、非常に経済性が高い石炭の脱灰処理法を
提供しようとするにある。

課題を解決するための手段この発明は、上記の目的を達成するために、灰
分含有量の少ない微粉炭とピツチとの混合物を粒
子状に成形してシード粒子をつくる工程と、灰分
を含む微粉炭の水スラリーに、油および上記シー
ド粒子を混合することにより、シード粒子を核と
してその表面の油に微粉炭が付着した造粒物を形
成する工程と、造粒物をスラリー中より分離して
水で洗浄することにより、灰分を除去する工程
と、洗浄した造粒物を乾燥してシード粒子を含む
含油脱灰炭を得る工程と、シード粒子を含む含油
脱灰炭の一部を分解して含油脱灰炭とシード粒子
とに分離し、含油脱灰炭を得るとともに、シード
粒子を回収してこれを次回の造粒工程に返送する
工程と、上記シード粒子を含む含油脱灰炭の一部
に所要量のピツチを加えてなる混合物を粒子状に
成形して補充用シード粒子をつくり、これを上記
次回の造粒工程にシード粒子の不足分を補うため
に供給する工程とよりなる石炭の脱灰処理法を要
旨としている。

つぎに、この発明の石炭の脱灰処理法により含
油脱灰炭を製造する場合を、図面を参照しながら
詳しく説明する。

図面において、含油脱灰炭を、つぎの工程によ
り製造する。

第１工程：灰分を含む天然の石炭を例えば湿式ボ
ール・ミルにより粉砕して、粒径数百μｍから
数十μｍの微粉炭をつくる。原炭中には通常７
〜25重量％の灰分が含まれているが、粉砕によ
り灰分も細かく砕かれる。つぎにこの灰分を含
む微粉炭と水とを混合して微粉炭スラリーをつ
くる。場合によつては石炭を粒径数μｍのいわ
ゆる超微粉に粉砕することもある。石炭の粉砕
は水中で行なうのが好ましく、粉砕後はスラリ
ーの濃度調整のためにさらに所要量の水を添加
する。

第２工程：つぎに、灰分含有量の少ない微粉炭と
ピツチとの混合物を粒子状に成形してシード粒
子をつくる。

ここで、ピツチとしては、例えばコールター
ルピツチ、木タールピツチ、ロジンピツチ等を
使用する。

シード粒子を製造するには、ピツチは常温で
固体であるので、微粉炭とピツチ粉末を混合し
たのち、これらを加熱してピツチを溶融し、こ
の混合物を例えば直径１mm〜数mmの粒子状に成
形する。成形方法としては通常圧縮成形法を用
いる。これは上記混合物を例えばブリケツトマ
シンにより加熱し圧縮成形するものである。ブ
リケツトマシンにはこのような加熱機構と圧縮
成形機構とが一体に備えられている。なお灰分
含有量の少ない微粉炭は、まず最初に他の方法
により予め製造したものを使用するが、その後
はこの発明の方法により脱灰した微粉炭を使用
すればよい。

ここで、ピツチは、灰分含有量の少ない微粉
炭に対して例えば４〜８重量％の割合で添加す
る。ピツチが４重量％未満であれば微粉炭を充
分に結合することができないので強度が弱く、
従つてシード粒子は破壊され易くなる。またピ
ツチが８重量％をこえると、成形し難く、また
得られたシード粒子の表面が滑らかになるた
め、造粒時間が長くかかる。勿論このようなピ
ツチの使用量はできるだけ少ない方が経済的で
ある。

第３工程：つぎに、上記微粉炭スラリーに、油お
よび造粒核となるシード粒子を混合して造粒す
る。ここで、油としては、重油、灯油、軽油、
蒸留残渣油および植物油等を用いる。油の使用
量は、例えば微粉炭に対して約10〜30重量％で
ある。また油の分散が容易なるように界面活性
剤を少量添加することもある。

造粒核となるシード粒子は、微粉炭に対して
重量比で通常１：１の割合で混合するのが好ま
しいが、シード粒子と微粉炭の総量はスラリー
中において30重量％以下であり、この値を越え
ない範囲において微粉炭に対するシード粒子の
使用割合を増減してもよい。

微粉炭スラリーと、油と、シード粒子を混合
するにはつぎの３つの方法がある。

（）微粉炭スラリーにシード粒子を混合
し、ついでこのスラリー中に油を混合する。

（）シード粒子に予め油を添加して、シー
ド粒子の表面に油を付着させておき、ついで
この油付きシード粒子を微粉炭スラリー中に
混合する。

（）微粉炭スラリーに油を混合し、ついで
このスラリーにシード粒子を混合する。

上記のような混合物を撹拌して造粒するに
は、金網製撹拌翼を備えた造粒装置あるいはそ
の他の既知の造粒装置を使用する。シード粒子
はピツチで固めた微粉炭により構成されている
から、親油性を有しており、従つてこの造粒の
過程においてシード粒子の表面に油が付着せら
れ、この油付きシード粒子を核としてこれの表
面の油に微粉炭が順次付着してゆき、いわゆる
転動造粒にによつて微粉炭が加速度的にきわめ
て迅速に造粒せられ、従つて造粒時間が非常に
短い。またこのようなシード粒子を用いている
ので、油の使用量が非常に少なくてすむもので
ある。一方、微粉炭と同程度の大きさに粉砕さ
れた灰分は、水中に残留する。

なお、原炭中の灰分の含有量が例えば20重量
％程度と非常に多い場合には、造粒を行なう前
に一次脱灰処理を行なつていてもよい。すなわ
ち、微粉炭スラリーとシード粒子と油を混合す
ると、微粉炭とシード粒子と油を含む液相と、
灰分を含む水よりなるスラリーとに分れる。こ
の灰分を含むスラリーと、微粉炭を含む液相と
を分離し、ついでこの微粉炭を含む液相を清水
で洗浄する。これによつて灰分のかなりの量が
除かれる。

第４工程：つぎにスラリー中より微粉炭と油とシ
ード粒子とよりなる造粒物を分離して洗浄する
ことにより、灰分を除去する。この操作は造粒
物を含むスラリーを例えばフイルターの上に流
して、洗浄水を上から噴霧することにより行な
う。場合によつては分離後の造粒物を遠心分離
機にかけてさらに水分を除去することもある。
灰分を含むスラリーは、その後シツクナーおよ
び濾過機等を備えた水処理装置に導いてて処理
することにより、灰分と水とに分離する。

第５工程：つぎに微粉炭と油とシード粒子とより
なる洗浄後の造粒物を乾燥して、水分を完全に
除去し、シード粒子を含む含油脱灰炭を得る。
このようにして得られたシード粒子を含む含油
脱灰炭よりなる造粒物は、そのまゝで燃料とし
て使用できる。すなわち、シード粒子中のピツ
チは可燃性であり、しかも灰分含量が非常に少
ないものであるから、シード粒子を含んだ造粒
物をそのまゝで燃料として使用しても差し支え
ない。

第６工程：シード粒子を含む含油脱灰炭の一部を
例えば振動を与えるこにより分解して、ペレツ
ト状の含油脱灰炭とシード粒子とに分離するこ
とにより、含油脱灰炭を得るとともに、シード
粒子を回収する。そしてシード粒子は第２回目
の造粒工程に返送する。

なお、返送するシード粒子には油が若干付着
しているが、このシード粒子にさらに油を添加
したのち造粒工程に返送してもよいし、また油
を添加することなくそのまゝ返送してもよい。

第７工程：シード粒子は、微粉炭をピツチで固め
たものであるから、反復使用により次第に減耗
する。そこで、上記シード粒子を含む含油微粉
炭の一部を取り出して、これにピツチを混合
し、混合物を加熱し圧縮成形して、シード粒子
をつくり、これに補充するものである。

すなわち、上記第５工程より得られる乾燥後
の造粒物には含油脱灰炭と共に先のシード粒子
が含まれたまゝであるので、その中にピツチが
少量ではあるが含まれている。従つて、これに
ピツチの不足量を混合し、上記第２工程の場合
と同様にして微粉炭とピツチとよりなる補充用
シード粒子を成形し、得られたシード粒子を上
記第２回目の造粒工程に、シード粒子の不足分
を補うために供給する。

なお、重油等の油は乾燥後の造粒物中に残存
しているが、シード粒子の成形のさいには非常
に高圧で圧縮するため、油が粒子の表面に滲み
出すことになり、従つて微粉炭はピツチにより
充分に固められる。またその後の造粒工程にお
いて何ら支障がない。

また、造粒物の乾燥は、水の沸点（100℃）
以上から約110℃の間で行なうものであるから、
乾燥後の造粒物の温度は充分に高いものであ
り、従つてこれの一部にピツチを補充してシー
ド粒子を成形するさいには、ピツチを加熱する
必要はないが、場合によつてはこれを加熱する
こともある。

なお、最終的に油を含まない脱灰炭を製造す
る場合には、この含油脱灰炭についてさらに脱
油処理を行なえばよい。この処理は、例えば重
油を油として使用した場合には、溶剤によつて
重油を抽出することにより行なうものである。

実施例つぎに、この発明の実施例を比較例とともに説
明する。

実施例灰分を含む原炭（幌内60炭、灰分含有量25.6重
量％）を粉砕して、200メツシユ以下、すなわち
粒径74μｍ以下の微粉炭をつくり、これに水を混
合して灰分を含む微粉炭の水スラリーをつくる。
スラリー中の微粉炭濃度は５重量％（原炭基準）
とした。

一方、灰分含有量が4.84重量％と少ない微粉炭
に対してコールタールピツチ粉末（灰分含有量
0.1重量％）を５重量％の割合で添加し、ブリケ
ツトマシンによりこれらを加熱したのち圧縮成形
した。なお、圧縮成形の圧力は30Kg／cm²であり、
得られたシード粒子は直径約２mmおよび高さ約２
mmの円柱状である。

つぎに、このシード粒子を上記灰分を含む微粉
炭スラリーに５重量％の割合で添加するととも
に、Ａ重油を原炭に対して15.5重量％の割合で添
加した。そしてこのシード粒子とＡ重油を含むス
ラリー1600ｇを、内径115mmおよび高さ180mmの容
器と、この容器内に収められかつ直径0.5mmのス
テンレス鋼製針金により編んでつくられた目開き
５mmおよび直径75mmの円形金網製撹拌翼とを備え
た造粒装置に導入し、金網製撹拌翼を2000rpmの
速度で回転させて、３分間造粒を行つた。

つぎに、造粒物を残留スラリー分より取り出
し、水洗したのち、110℃で乾燥した。

この結果、微粉炭の造粒率は55％であつた。ま
たこの含油脱灰炭造粒物の灰分含有量はシード粒
子を含んだ状態で4.8重量％であつた。

ここで、造粒率（％）は次式により計算した。

なお、造粒率の計算は、シード粒子を含む含油
脱灰炭を分解して含油脱灰炭とシード粒子とに分
離し、さらに含油脱灰炭から溶媒によつてＡ重油
を除去したのちに得られた脱灰炭に対して行なつ
た。

造粒率＝造粒脱灰炭重量／投入原炭重量（含灰分）×
100 つぎに、シード粒子を含む含油脱灰炭の一部を
分解して含油脱灰炭とシード粒子とに分離し、含
油脱灰炭を得るとともに、シード粒子を回収して
これを次回の造粒工程に返送した。また上記シー
ド粒子を含む含油脱灰炭の所要量にこれに対して
３重量％のピツチ粉末を添加し、微粉炭に対する
ピツチの割合を全体として約５重量％とした。つ
いで上記の場合と同様にこの混合物をブリケツト
マシンにより加熱し、圧縮成形して補充用シード
粒子をつくり、このシード粒子を上記次回の造粒
工程にシード粒子の不足分を補うために供給し
て、造粒操作を３分間行なつた。造粒物を水洗お
よび乾燥した後、微粉炭の造粒率を測定したとこ
ろ、66％であり、また含油脱灰炭の灰分含有量は
シード粒子を含んだ状態で4.75重量％であつた。

比較例つぎに、比較のために上記実施例において調整
した灰分を含む微粉炭スラリーに、直径約３mmお
よび高さ1.5mmの円柱状でかつ比重1.4の硬質塩化
ビニル樹脂製のシード粒子を５重量％の割合で添
加するとともに、Ａ重油を原炭に対して15重量％
の割合で添加した。

そしてこのシード粒子とＡ重油を含むスラリー
1600ｇについて上記実施例１の場合と同様に３分
間造粒操作を行なつた。造粒物を水洗および乾燥
した後、微粉炭の造粒率を測定したところ、13％
と非常に低かつた。

つぎに、振動によりこの造粒物を含油脱灰炭と
シード粒子とに分離し、含油脱灰炭の灰分含有量
を測定したところ、4.84重量％であつた。

なお上記実施例と比較例とでは使用するシード
粒子の大きさが異なつているが、いずも円柱状で
あり、かつ微粉炭スラリーに対して５重量％の割
合ですなわち80ｇずつ使用されている。従つて両
者の全表面積を比較すると、実施例のシード粒子の全表面積（80ｇ）：171cm 比較例のシード粒子の全表面積（80ｇ）：152cm であり、その比率は１：0.89である。

ここで、実施例の造粒率は55％および66％であ
り、比較例の造粒率は13％であるから、その差は
非常に大きく、例え実施例のシード粒子の全表面
積を比較例のシード粒子の全表面積と同じとして
換算したとしても、この発明方法において使用す
るシード粒子は、造粒率が顕著にすぐれているこ
とが明らかである。

発明の効果この発明による石炭の脱灰処理法は、上述のよ
うに、灰分含有量の少ない微粉炭とピツチとの混
合物を粒子状に成形してシード粒子をつくる工程
と、灰分を含む微粉炭の水スラリーに、油および
上記シード粒子を混合することにより、シード粒
子を核としてその表面の油に微粉炭が付着した造
粒物を形成する工程と、造粒物をスラリー中より
分離して水で洗浄することにより、灰分を除去す
る工程と、洗浄した造粒物を乾燥してシード粒子
を含む含油脱灰炭を得る工程と、シード粒子を含
む含油脱灰炭の一部を分解して含油脱灰炭とシー
ド粒子とに分離し、含油脱灰炭を得るともとに、
シード粒子を回収してこれを次回の造粒工程に返
送する工程と、上記シード粒子を含む含油脱灰炭
の一部に所要量のピツチを加えてなる混合物を粒
子状に成形して補充用シード粒子をつくり、これ
を上記次回の造粒工程にシード粒子の不足分を補
うために供給する工程とよりなるものであるか
ら、造粒時間が非常に短くてすみ、従つて石炭の
脱灰処理を非常に効率よく行なうことができて、
含油脱灰炭の製造時間を短縮することできる。し
かも得られた含油脱灰炭の灰分含有量が非常に少
なく、品質が良いものである。そのうえ、シード
粒子を回収して再使用するとともに、その不足分
を補うために供給する補充用シード粒子を、シー
ド粒子を含む含油脱灰炭の一部に所要量のピツチ
を加えた混合物を粒子状に成形することよりつく
つているから、シード粒子の成形材料すなわちピ
ツチの使用量が非常に少なくてすむとともに、シ
ード粒子の成形装置および成形の手数を大幅に低
減せしめることができて、非常に経済性が高いと
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すフローシートで
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

１灰分含有量の少ない微粉炭とピツチとの混合
物を粒子状に成形してシード粒子をつくる工程
と、灰分を含む微粉炭の水スラリーに、油および
上記シード粒子を混合することにより、シード粒
子を核としてその表面の油に微粉炭が付着した造
粒物を形成する工程と、造粒物をスラリー中より
分離して水で洗浄することにより、灰分を除去す
る工程と、洗浄した造粒物を乾燥してシード粒子
を含む含油脱灰炭を得る工程と、シード粒子を含
む含油脱灰炭の一部を分解して含油脱灰炭とシー
ド粒子とに分離し、含油脱灰炭を得るともとに、
シード粒子を回収してこれを次回の造粒工程に返
送する工程と、上記シード粒子を含む含油脱灰炭
の一部に所要量のピツチを加えてなる混合物を粒
子状に成形して補充用シード粒子をつくり、これ
を上記次回の造粒工程にシード粒子の不足分を補
うために供給する工程とよりなる石炭の脱灰処理
法。