PL159184B1 - Sposób wytwarzania wodnej zawiesiny wegla PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania wodnej zawiesiny wegla zawierajacej 60-80% wagowych wegla i polielektrolit wybrany sposród soli jednowartosciowych kationów i spolimeryzowanych kwa- sów naftalenosulfonowych, znamienny tym, ze ulepsza sie przez aglomeracje w wodzie wegiel w postaci czastek o wielkosci nie wiekszej niz 300 µm w obecnosci cieczy otrzymanej przez destylacje smoly weglowej lub oleju opalowego pochodzacego z oleju mineralnego, w ilosci 0,1-2% wagowych w stosunku do ilosci wegla oraz w obecnosci lekkiego weglowodoru o 4-8 atomach wegla, w ilosci 5-30% wagowych w stosunku do ilosci wegla, odpedza sie lekki weglowodór po zaglomerowaniu czesci organicznej i jej oddzieleniu od wodnego roztworu zawierajacego zawieszone lub rozpuszczone skladniki nieorganiczne i wytwarza sie zawiesine ulepszonego wegla w wodnym roztworze zawierajacym polielektrolit, bedacy srodkiem dysper- gujacym, wybranym sposród soli jednowartosciowych kationów i spolimeryzowanych kwasów naftalenosulfonowych o masie czasteczkowej 800-3000, korzystnie okolo 2000, w ilosci 0,05-0,5% wagowego w stosunku do ilosci zawiesiny. PL PL PL

Description

© OPIS PATENTOWY ®PL ©159184 © B1

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (@ Numer zgłoszenia: 265442 (22) Data zgłoszenia: 30.04.1987 @ IntCl⁵:

C1OL 1/32

CZYTELNA

OGÓŁU

Sposób wytwarzania wodnej zawiesiny węgla

	Pierwszeństwo:		Uprawniony z patentu:
	02.05.1986,IT,86 20295		Eniricerche S.p.A., Mediolan, IT
®	Zgłoszenie ogłoszono:	©	Twórcy wynalazku:
	26.05.1988 BUP 11/88		Salvatore Meli, Pauilo, IT Nello Passarini, Colturano, IT Antonio Vettor, San Donato Milanese, IT
®	O udzieleniu patentu ogłoszono:
	30.11.1992 WUP 11/92	(74)	Pełnomocnik: PHZ Polsenzice, Warszawa, PL

(57) 1. Sposób wytwarzania wodnej zawiesiny węgla zawierającej 60-80% wagowych węgla i polielektrolit wybrany spośród soli jednowartościowych kationów i spolimeryzowanych kwasów naftalenosulfonowych, znamienny tym, że ulepsza się przez aglomerację w wodzie węgiel w postaci cząstek o wielkości nie większej niż 300 μτη w obecności cieczy otrzymanej przez destylację smoły węglowej lub oleju opałowego pochodzącego z oleju mineralnego, w ilości 0,1-2% wagowych w stosunku do ilości węgla oraz w obecności lekkiego węglowodoru o 4-8 atomach węgla, w ilości 5-30% wagowych w stosunku do ilości węgla, odpędza się lekki węglowodór po zaglomerowaniu części organicznej i jej oddzieleniu od wodnego roztworu zawierającego zawieszone lub rozpuszczone składniki nieorganiczne i wytwarza się zawiesinę ulepszonego węgla w wodnym roztworze zawierającym polielektrolit, będący środkiem dyspergującym, wybranym spośród soli jednowartościowych kationów i spolimeryzowanych kwasów naftalenosulfonowych o masie cząsteczkowej 800-3000, korzystnie około 2000, w ilości 0,05-0,5% wagowego w stosunku do ilości zawiesiny.

PL 159184 Β1

Claims (4)

Zastrzeżenia patentowe

1 4 %

15 - 20 % 1 %

1/6 - 1/20 wielkości cząstek pieiwłszej grupy. Sposobem tam opisanym zawiesinę otrzymuje się wyłącznie z węgla nieulepszaneg°.

Obecnie etwierdzono, że można uniknąć wyżej wspomnianych wad stos^ując tężką tęcz otrzymaną ^przez destylację smoły węglowej lub ^ole^{j o}p^ałowy pochodzący z ^ol^eju t_ⁿer^alneg^o.

Jedną z korzyści wynikających ze stosowania tych cieczy jest to, że ⁿadają °^ne p^owi^erzcbniom ^cząstek ^węgla zwiększone jiowinowactwo do ^dodawanego środka ^dyspergu^jącego u^żyw^a°ego d^o wytwarzania wodnej zawiesin^y, dzięt czemu wzrasta stołeczność działania tego ostatniego i znacznie zmniejsza się jego zużycie.

Wodn^{a z}awi^esina węgla wytworzona sposobem według wynalazku zawiera 60 - 80% wagowyc^h węgla i polielektrolit wybran^y spośród soli katonów jednowartościowych s^polimeryzowanych kwasów naftalenosulfooowych o masie cząsteczkowej ⁸⁰0 - 3000, torzyBtnie ^około 20⁰0. Zawiera ona cząstki węgla o wielkości nie więtozej niż ³⁰⁰ um, tórych powierzchnia pokryta jest cieczą otrzymaną ^przez destylację smoły węglo^wej lub olejem opałowym z tej u tnertⁿego w ilości 0,1 - 2%, korzystnie 0^,2 - 1,12% wagowego w stosunku do ilości węgla.

Obecność którejkolwiek z wytenionych cieczy na powierzcłrni cząstek nadaje różnym gatunkom węgla jednolitą charakterystykę fotochemiczną, sprzyjając oszczędnemu zu^życiu stosowanego ^środka ^dysper^gującego tezależnie od pochodzenia u^żytego węgla .

S^posób wytwarzania wodnyc^h zawiesin węgla, w przypadku ^gdy węgiel musi b^yó także ulepszony, polega na tym, ^że ulepsza się przez a^glomerację w wodzie węgiel w postaci cz^ąstek o wielkotoi nie więtozej niż 300 um w obecności cieczy otrzymanej przez destylację smoły węglowej lub oleju jałowego pochodzącego z oleju mineralnego, w ilości 0,2 - ²% wa^gow^ych w stosunku <Jo ilości węgla, w obecności lekkiego węglowodoru o 4-8 atomach węgla, w ilości ⁵ - 30% wagowycbi w stosunku ^do ilości węgla, odjnędza aię lekki węglowodór po a^glomeracji części or^gatcznej i jej oddzieleniu o^d roztworu wodnej zawieraj ącego zawieszone lub rozpuszczone składniki nieorganiczne i sporządza się zawiesinę w roztworze wodnym zawierającym jako ^środek dyspergujący ροΙΙιΙι^γοΙΙϊ, wybrany sjoośród sol:! jednowartoścoowych totionów i spolimei^zowai^ch toaaów oa^ltalo°osulfono.ϊych o masie cz^ąteczkowej 800 - 3000, torzytnie toło ²⁰⁰⁰, w ilości ⁰,05 - 0,5% wa^gowe^go w stosunku do ilości zawiesin^y<>

^w przypadku g^dy węgiel nie w^ymaga ulepszenia, s^posó^b wytwarzania zawiesiny węgla ^polega ⁿa tym, ^że sporządza się zawiesinę cz^tek węgla o wielkotoi nie większej niż 300 om w roztw^orze Mwtorającym ciecz trzymaną ^przez (Jestylację smoły węglowej lub olej jałowy ^poc^ho^dzący z ^ol^eju mi^oeΓalneg^o, w ilości 0,2 - 2% wajwych w stosunku do ilości węgla, i lekki węglowtór ^{o 4} - ⁸ atonmch węgla, w ilości 50 - ²00% wa^gowyc^h w stosunku ^do ilości węgla, tpęOa się lekki węglowodór i wytwarza się zawiesinę wodną dodając środek d^ysp9r^gujący b^ęóący polielektrolitorn wybranym sp^ród soli jednowartościowych totionów i sjlirneryzowanych kwasów oa^fta^leno^u^lfoiowych o masie cząsteczkowej 800 - 3000, kowystnie ^około 2000, w ilo^ści ⁰,05 - ⁰,5% wagow^ego w stosunku do ilości zawiesiny

Ciecz trzymaną przez (Jestylację smoły węglowej wybiera się s^pośród cieczy destylu^jących w temperaturze 200 - 400°C, kor^stnie 250 - ³5O°C.

jtożna ⁿa ^przy^kład stosować tej ^kreozotowy. Ponitoj ^po<Jano typowy skład ole.ju kreozotowej, ^uwzględniajac zwartość wagową jego najtrdziej charakterystycznych tładników:

Naftalen Me tylonaftalen Dwumetylonaftalen Acenaften Dwufenyl

Tlenek dwufenylu ^pluoren Fenantren Antracen

10 % 5 5 8 %

1. Sptsób wytwarzanie wodnej zawiesiny węgla zawierającej 60 - 80% wagowych węgla i polielektrolit wybrany spośród soli jednowartościowych katOonów i epoli^o^ei^j^^t^wanych kwasów naftaeenoeulfonowych, znamienny tym, że ulepsza się przez aglomerację w wodzie węgiel w postaci cząstek o wielkości nie większej niż 300 um w cieczy otrzymanej przez destylację smoły węglowej lub oleju opałowego pochodzącego z oleju m.neralnego, w ilości 0,1 - 2% wagowych w stosunku do ilości węgla oraz w obecności lekkiego węglowodoru o 4 - 8 atomach węgla, w ilości 5 - 30% wagowych w stosunku do ilości węgla, odpędza się lekki węglowodór po zcglomerowaniu części organicznej i jej oddzzeleniu od wodnego roztworu zawierającego zawieszone lub rozpuszczone składinLki nieorganiczne i wytwsurza się zaw-esinę ulepszonego węgla w wodnym roztworze zawierającym polielektrooit, będący środkiem dyspergującym, wybranym spośród soli jednowertośoiowych kationów i spolimeryzowanyoh kwasów naftalonoβulfonowych o masie cząsteczkowej 800 - 3000, korzystnie około 2000, w ilości 0,05 - 0,5% wagowego w stosunku do ilości zawiesiny.

2 %

159 184

Kartozol 2 %

Zasady azotowe 2 - 25 %

Wyższe fenole 2 - 15 %

Olej ^opałowy p^och^od^zący z oleju mineralnego wybiera się spośród olejów o lepkości, w temperaturze 50°C, nie niższe^j niż 3°E.

Węgiel moż^e toładaó ^się z jednej grupy cząstek lub z dwu grup ^cząsteic.

^{W p}rzypadku dw^{u g}rup ^cząstek ^pierw,sza z nich może zawierać cząstlci ^o przeciętni wielości 210 - 60 ^um, jednak nie większej niż 300 umj ^druga grupa może zeiwieraó cząst^pi o ^prz^eciętn^ej wielkości w z^aPresie 1/6 - 1/20 ^przeoiętnej wielkości cz^ąstek grupy pierwszej, ^przy ^czym ^przez ^prz^eciętną wielkość cz^ąstek rozumie się wielkość ^odpowiadi^ącą ⁵⁰% Icumillatywnego rozkładu masy w danej grupie.

Krzywa kumulatywnego rozkładu wielkoói cz^ąate^p, ze względu n^a obecność dwu frakcji /to jest dwu różnych ^grup cz^ąatek węgla/ powinna wy^pazywać na wykresie w podwójnie logarytmicznym układzie współrzędnych ^płaską strefą ^potml.ędzy wartotoiami ^przeciętnych wymiarów ^cząstek składowych frakcji, ^przy czym ^przez ^płaską strefę rozumie się frajpient Icrzywej, na któiyym ^ototoa tej krzywej, w tym samym układzie współrzędn^ych, ma wartość niższą niż ⁰,4, Icorzystnie niższą niż ⁰,l, a zwłaszcza równą 0.

Kumulatywny rozkład ^granulometryczny ^powinien b^yć więc taisi, ^że ^dla dwu cz^ąs^tek o rozmiarach i d2^, zawartych ^pomi.ędz^{y p}rzeciętnymi ^średnicami cz^ąstsk oto fratoji, wartość ltozbowa wyrażenia log ^Ół - log d.

jest mniejsza niż 0^,4, ^korz^ystnie mtoejeza lub równa ^0,1, a zwłaszcza równa ⁰«

Przez /%^Cffl./ i /^CM?/ rozumie się ^kumt^uLatywne udziały ^procentowe masy cz^ąsteczek o rozmiarach ot^owiednio niej szych niż i d^g. Wartość lizbbowa wyrażenia jest w spo s^ób oczywisty niezależna ocl jednostki ^.ary /mikrometry lub milimetry/, w jakiej wyrazi się rozmiary cz^telc. Gd^y sporządza się zawiesinę z węgle oddanego u^przednio ulepszaniu ^przez aglomerację, ^ciecz otryymaną przez destylację smoły węglowej ^powinno się todawać w cza^sie tego samego prOwatoąc go w obecności lekkiego wę^glowodoru o 4 - ⁸, korz^ystnie

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ciecz otrzymaną przez destylację smoły węglowej lub olej opałowy pochodzący z oleju Im.neralαego stosuje się w ilości 0,2 - 1,2% wagowych w stosunku do ilości węgla.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się ciecz otrzymaną przez dessylację smoły węglowej, destylującą w temperaturze 200 - 400°C.

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się ciecz otrzymaną przez destylację smi^y , destylującą w temperaturze 250 - 35O°C.

5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że jako ciecz otrzymaną przez destylację stroły węglowej stosuje się olej kreozotowy.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się olej opałowy pochodzący z oleju mineralnego, mmjący w temperaturze 50°C lepkość nie niższą niż 3⁰E.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się węgiel składcjąoy się z dwu grup cząstek, przy czym cząstki pierwszej grupy mają przeciętną wielkość 210 - 60 um, nie większą niż 300 um, a cząstki drugiej grupy mają przeciętną wielkość w zakresie 1/6 - 1/20 wielkości cząstek pierwszej grupy.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się ciecz otrzymaną przez destylację smciły i dodaje się ją podczas procesu ulepszania węgla przez aglomerację prowadzonego w obecności lekkiego węglowodoru o 4 - 8 atomach węgla, który odpędza się po aglomeracji.

9. Sposób według zaetrz. 8, znamienny tym, że stosuje się lekki węglowodór o 5 - 6 atomach węgla.

10. Sposób według zastrz. 9, Z o a m i e n o z t y m, że jako lekki węglowodór sto- suje się n-pentan. 11. Sposób według zaatrz. 9, z n a m i e c c z t z m, że jcko lekki węglowodór stosuje się n-heksan. 12. Sposób według zastrz. 8, z a a m i e a a y t z m, że w procesie ulepszania przez aglomerację lekki węglowodór dodaje się w ilości 5 - 30% wagowych w stosunku do ilości węgla.

13· Sposób wytwarzania wodnej zawiesiny węgla zcwwerającej 60 - 80% wagowych węgla i polielektrolit wybrany spośród soli jednowartościoezch kationów i spolmmeryzoecoych kwasów

159 184 nsftalenosulfonowych, znamienny tym, że sporządza się zawiesinę węgla w postaci cząstek ^{o w}iⁱlkosci nie większej niż 300 um w roztworze zawierającym ^cieoz Urzymaną przez destylatyę smoły ^węgloweJ lub olej o^pałowy ^pochodz^ący z oleju mineralnego, ^w iloś^ci ⁰,l - 2% ^wago^wych ^w stosunku do ilości węgla i lekki węglowodór o 4 - β atomach ^węgl^a, w ilości 50 - 200% ^wag^owych w tyosunku do ilości węgla^, o<i^pędza się leklci węglowodór i wytwarza się ^wod^ną zawiisinę dodając środek dyspergujący b^ęd^ący polielektrolitmm ^wybranym sp<JŚród soli jⁱdn^owart^oś^ciow^ych kUOonów i s^polimeryzowanych kwasów nl^ltalefosulfofowych ^o masie cz^ąsteczko^we^j 800 - 3000^, korz^ystnie około ²⁰⁰°, w ilości 0,05 - °,5% wagowego w stosunku ^do ilo^ści zawiesiny.

14. S^posób według zastrz. 13, znamienny tym, że ciecz otrzymaną przez distylację smoły węglowej lub olej opałowy pochodzący z oleju mineralnego stosuje się w ilości 0,2 - 1„ί^% wa^gowych w itosunku do ilości węgla.

15. S^posó^b według zastrz. U, znamienny tym, żi stosuji się ciecz otrzymaną przez ^deetylację smoł^y węglowej^, <iest^ylującą w temperaturze ²⁰0 - ⁴⁰0°,.

16. S^posób według zastrz. 3.5, znamienny tym, że stosuje się ciecz otrzymaną ^przaz destylację smoły węglowej, destylującą w temperaturze ²50 - ³5°^OC.

że jako cieoz otrzymaną ^przez że stosuje się olij o^pałowy ^polepkośó nie niższą niż 3°E.

m, że stosuje się węgiel slcłada17. Sposót> według zastrz. 16, znamienny ty destylację smoły węglowej stoauje się olej kreozotowy.

I⁸· Sposóti według zastrz. ¹³, znamienny ty chłodzący z oleju mineralnego, mający w temperaturze 5°⁰C ¹9. Sposób według zastrz. 1.3, znamienny ty jący się z dwu grup cz^ąsti^k, przy czym cząstki pieiwiszty grupy mają prziciętną wiilkośó ²¹0 - ⁶⁰ um, nie większą niż ³°0 a cząstlti drugiej grupy mają przeciętną wiilkośó w zakresie ¹/6 - 1/20 wiilko^ści cz^ąst;ek ^pierwszij ^gru^py.

²0. Sposób według zastrz. ¹³, znamienny t y m, że stosuje się lek^ki węglowodór ²⁰, znamienny t^ym, ^że jako lekU węglowodór stosuznamienny t^ym, ^że jeko lek^ki węglowodór stosuje o 5 - ⁶ etomac^h węgla.

²¹. S^posół> według zastrz je się n-pintan.

²². ^Spos^ób według zastrz. ²°, się n-hi^ksan.

PrztoityUem wynalazku ^jist sp^ób wy twarzania wodnej zawiisiny węgla.

Znanych jest kilka s^pO3obów wytwarzania wodnyto zawiesin ^węgl^a.

^W zgłoszⁱⁿiu p^atentovyym RFN ⁿr ²8 23 ⁵⁶8 opisano s^posób wy twarzania wodnej zawiisiny ^węgla^, pole^gający ⁿa Jeleniu węgla ^{dc c}ząs'tek o wielktoci ponirej 100 um, ulepszaniu zmiilonego węgla Udatkiem zasado^we^j soli aMniowej kwasu wielokarboksylowego, która ma właści^wość nadawania prz^ażającej, toganicznty cz^ęści węgla ładunku wyższego niż części nieorganicznej, ptodaniu ^stawani^ w ^cilu rozdziilenia tych cz^ęści i sporz^ądz^aniu zawiesiny ^wodne^j pozt>awi^on^igo części nie organie znty węgla. ^osób ten ma wady, ^gd^yż węgiel musi b^yć ziUtyony ^bardzo Układnie a Udzielenie ^cz^ęści o^anicznty od nieorganicznty jest b^ardzo trudne, pimieważ nie ma ostrej ^granicy ^mtydzy Uu faza^mi, ^{W b}el^gijskim ^opisie patenUutym nr ^{893 2}47 ^opisano wodną zawiisinę węgla, zawiera^jącą ^dwie grupy cząstek ^węgla, ^przy ^czym ^cząetki pierwszij ^grupy mają prziciętną wUlkośó ²10 - ^{60 um}, nie wi^ększą niż ³⁰0 ^um, a ^cząstki drugiij ^grupy mają wiilkośó w zakresie

159 184

4-6, atomac^h węgla, ^który od^dza się ^po a^omeracći.

Korzystnymi węglowodorami są między innymi n-pentan i n-he^ptan. Lekki węglowodór stosuje się Icorzystnie w ilości 5% - 30% wagowyto w stosunku do ilości węgla.

Spośród połielektrolitów można n^p. u^żyć związku ctomicznego znanego ^pod handlową nazwą DAXAD 15 i DAXAD 19 firniy ^W.R. Grace i Reoplast ²O3 finny Fratelli Lamberti S.p.A.

^Wynalazek ilustrują ^poniższe ^prz^ykłady. ^przykłady I- IV.

Amerykański węgiel totumiczny /Pittbburgh nr ⁸/ zmielono na suc^ho^, iiiał on następującą ^charakterystyk^ę, ^przy czym toład ^podano wa^gowo.

Analiza j^cz^kowa: