JPS61103992A - 石炭の脱灰回収方法 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は石炭の脱灰回収方法に関し、より詳細には造粒
炭製造に要するバインダー量を低減し、造粒炭を篩分、
回収した篩下スラリーから微造粒炭を浮選により回収゛
する方法に関する。

〔従来技術〕

従来、燃料用一般炭（以下、石炭と云う）中の灰分く無
機鉱物質）を分離し、石炭分を回収する方法として、Ｏ
ｉｌ　Ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ法（以下ＯＡ法と云
う）が提案されている。

このＯＡ法は、石炭を通常粒径６ｍｍ以下に粉砕し、粉
砕炭の純炭量に対して８〜２０重量％のバインダー油、
および水を加え、粉砕炭の水スラリーを経て造粒炭を形
成させていた。

しかしながら、このＯＡ法はバインダーの添加量が多く
、この結果として製品造粒炭中の油分が増大するために
、下記のような欠点があった。

イ、造粒炭を微粉炭焚きボイラーに燃料として供給する
際には、造粒炭を例えば２００メツシユ、７０〜８０％
パスに微粉砕する必要がある。

しかし、この微粉砕の際に、上記のように多量に存在す
るバインダーによって摩擦係数が低下し、従って粉砕性
が極めて悪くなり、粉砕に要する動力費が増大する。

油分（重量％）と粉砕能（藤・Ｈ／Ｔｏｎ　）との関係
を二種類の炭種（曲線ＡおよびＢ）について第４図に示
す。

この第４図から、バインダー添加量が増大するにつれて
、粉砕能が増大することが明白である。

口、造粒炭の微粉砕によって得られた微粉砕炭は、供給
輸送管を介してボイラーに供給されるが、上記のように
多量のバインダーが存在するので、輸送管内に付着し、
定量的に微粉炭をボイラーに供給できなくなる。

従って、燃焼が不安定となり、排ガス中の酸素濃度が変
動し、未燃分が増加して燃焼効率が低下すると共に、ボ
イラーの安定操業に支障を来す。

バインダー量と微粉炭輸送管内の付着量との関係を下記
第１表に、また排ガス中の酸素濃度の変化を第５図に示
す。

第５図において、曲線Ｃは安定した燃焼状態における排
ガス中の酸素濃度を示し、曲線りは微粉炭が輸送管中に
付着して燃焼が不安定になった場合を示し、曲線りは曲
線Ｃに比較して著しく変動していることが明らかである
。

製品中の バインダー　　　　付着量 ハ、造粒炭の野積貯炭、サイロ貯炭、または船倉等にお
ける堆積中に、造粒炭中に多量にバインダーが存在する
ので、造粒炭が圧密されて団塊状となり、以後の取扱に
支障を来すようになる。

二、造粒炭の輸送コストを低減するために、造粒炭の長
距離パイプ輸送をする場合、多量に存在するバインダー
によって造粒炭の粒径が揃いすぎ、または大きくなりす
ぎるので、パイプ輸送管中の限界沈降速度が大きくなり
、管内堆積を起すようになる。

そこで、これを防ぐために管内流速を増加さ　　　　　
　′せることが必要となり、この結果、輸送動力の増加
を招くようになる。

ホ、造粒炭製造コストに占めるバインダーの割合が３０
〜４０％にも達し、経済性の点で問題が大きい。

上記イ〜ホに述べたようなＯＡ法の欠点を解消スべく、
ＯＡ法におけるバインダー添加量を減少させると、造粒
炭の粒径が減少し、篩分、回収による石炭回収率が７０
％程度に減少する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ＯＡ法における上記従来の諸欠点を解
消し、バインダー使用量を極力抑制しながら、石炭の回
収率を向上させることにある。

〔発明の構成〕

上記目的を達成する本発明は、石炭を粒径１５ｍｍ以下
に粉砕しくこの粉砕炭に１〜４重量％Φバインダーを添
加して粉砕炭の水スラリーを形成し、この水スラリーを
攪拌して前記粉砕炭を造粒し、この中の粗造粒炭を篩分
、回収すると共に、篩下スラリーに気泡剤または気泡剤
を主成分とする浮選剤を添加してスラリー中の微造粒炭
を回収することを特徴とするものである。

以下、本発明を第１図に示す工程に従って説明する。

まず、石炭１を粉砕機２で粒径１５ｍｍ以下、好ましく
は１０ｍｍ　　以下に粉砕する。

粉砕炭の粒径が１５ｍｍを越えると、石炭質と無機鉱物
質との単体分離が進まず、脱灰効果が低下するので好ま
しくない。

ここで粉砕炭の粒径が１５ｍｔ＠以下とは、粉砕炭の最
大粒径が１５ｍｍ以下であることを意味し、粒径下限は
特に限定されず、任意の値とすることができる。

石炭としては、原炭または従来選炭法のミドリング（３
０〜５０％の灰分を含む中間製品）等を炭種にかかわら
ず使用することができ瀝青炭、亜瀝青炭、褐炭、亜炭等
が用いられる。

また、粉砕ｔａ２の種類は、得られる粉砕炭の粒径が上
記の範囲内であれば、特に限定されるものではなく、通
常使用される粉砕機を採用することができる。

得られた粉砕炭３は、油添槽４．においてバインダー５
が１〜４重量％添加され、バインダー添加粉砕炭６はス
ラリータンク７において水８が添加されて、バインダー
添加粉砕炭の水スラリー９が形成される。

バインダー５の添加量が４重量％を越えると、前記イ〜
ホのような欠１点を生じやすくなり、またバインダー添
加量が１重量％に満たないと第２図に示すように石炭回
収率が低下する。

なお、この第１図では、バインダー５が添加された後に
水８が添加される場合を示したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、粉砕炭３に先に水８を添加し、次
いでバインダー５を添加することもできる。或いは、水
８とバインダー５を粉砕炭３に同時に添加しても良い。

バインダー５としては１１通常、炭化水素油が用いられ
、具体的には原油、重油、軽油などの石油系油、コール
タール、ピッチ、石炭の水添液化油、または大豆油、綿
実油等の植物油などが用いられる。

更に、これら炭化水素油に加えて界面活性剤、例えばポ
リプロピレングリコールモノメチルエーテルを用いるこ
ともできる。

上記のようにして形成されたバインダーを含む粉砕炭の
水スラリー９は、次いで造粒機１０に送られ、攪拌、転
勤によって造粒炭が形成される。

造粒機１０としては、従来から使用されているものを使
用することができ、例えば横型円筒状で長平方向軸に攪
拌翼を有する造粒機を挙げることができる。

造粒子ｉｌｏ内における攪拌、転勤により粉砕炭３はバ
インダー５によって造粒されて造粒炭が形成され、一方
、石炭中の天分は石炭に比較して親水性なので水中に移
行し、脱灰が行われ、造粒炭を含むスラリーが形成され
る。

４銹６造粒炭０粒径″・通？ＫＯ，１〜１０ｍｍＴ：　
　　　　　　、。

ある。

次に、造粒機１０を出た造粒炭を含むスラリー１１は、
目開き０　、５ｍｍのスクリーン１２に供給され、スク
リーン上に粒径が０．５ｍ＋ｉを越える粗造粒炭１３が
分離され、一方、スクリーン下にはスクリーンを通過し
た、粒径が０．５ｍｍに満たない微造粒炭および無機鉱
物質からなるスラリー１４が排出される。

スクリーン１２において分離された粗造粒炭１３は選別
機１５、例えばジグ、重液サイクロン等によって混入さ
れた硬炭（ボタ）と分離され、得られた製品造粒炭１６
は使用に供される。

一方、スクリーン１２で分離された微造粒炭および無機
鉱物質を含むスラリー１４は浮選機１７に送られる。　
　− 浮選機１７においては、水が加えられてスラリーの濃度
が調節される。

この水の添加は、後述する微造粒炭の浮選を容易にする
ためであり、必ずしも必要とするものではない。

かかる濃度調節は、浮選機１７において行っても良いし
、別途にコンディショナー（図示せず）を設けて、ここ
で濃度を調節し、しかる後に濃度調節したスラリーを浮
選機１７に供給することもできる。

浮選機１７においては、起泡剤または起泡剤を主成分と
する浮選剤１８が添加される。

ここで、起泡剤とは、微造粒炭と無機鉱物質とのスラリ
ーを発泡させる機能を有し、例えばパイン油、テルピネ
オール、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、高級
アルコール、例えばメチルイソプロビルカービノル等を
挙げることができる。　また、起泡剤を主成分とする浮
選剤とは、上記のような起泡剤と、例えばケロシンのよ
うな補収剤との混合物、または起泡剤。

と、例えばアルキロールアミド等のような起泡安定剤と
の混合物を意味する。

補収剤は微造粒炭を凝集させる機能を有し、また起泡安
定剤は起泡を安定させる機能を有しており、起泡剤を使
用するか、起泡剤を主成分とする浮選剤を使用するかは
、石炭の炭質、灰分量、微造粒炭の粒径等によって、適
宜、決定される。

なお、これら起泡剤または起泡剤を主成分層する浮選剤
は、いずれも通常では市販品を使用することができる。

本発明における、かかる起泡剤は微造粒炭の重量の２０
〜２００　ｐｐｍであり、起泡剤を主成分とする浮選剤
における補収剤または起泡安定剤の量は起泡剤の２０〜
３０倍である。

起泡剤の使用量が２０ｐｐｍに満たないと、発泡が十分
でなく、微粉炭の浮選、回収が困難になる。

また、２００ｐｐｍを越えて使用しても、微造粒炭の回
収効率の向上がなく、かつ経済性の点でも好ましくない
。

一方、無機鉱物質は微造粒炭よりも親水性なのでスラリ
ーとして水中に残存し、微造粒炭と無機鉱物質との分離
が行われる。

浮上した微造粒炭は、通常の浮選法におけると同様にし
て製品炭１９として灰分スラリー２０から分離され、こ
の製品炭１９は先にスクリーン１２によって分離された
製品造粒炭１６と合体して、或いはそれぞれ別個に、ボ
イラー、火力発電所等の燃料として使用される。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、下記の効果を奏する
ことができる。

（ａｌ従来のＯＡ法に比較して、バインダー添加量が著
しく少ないので、ボイラー燃料として供給するにために
微粉砕するに際して、前記第３図に示したように、微粉
炭焚きボイラー前微粉砕機の消費動力を節減することが
できる。

（ｂ）また、バインダー量の減少によって、微粉炭のボ
イラーへの供給輸送管内における付着を防止し、バーナ
ーの燃焼を安定状態に保持することができる。

（Ｃ）更に使用バインダーの減少によって、輸送中また
は堆積中における団塊の生成が防止される・　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（ｄ）粗造粉炭および微造粒炭を混合した場合、粒径が
広範囲に分布し、また粒径が比較的不揃いなので、パイ
プライン輸送においてパイプ輸送管中の限界沈降速度が
従来のものに比し小さくなり、管内堆積を防止すると共
に、輸送動力が小さくなる。

（ｅ）バインダー添加量の低減によって、従来ＯＡ法に
比し、その製造コストを２０〜３０％低減できる。

第３図に従来ＯＡ法と、本発明の方法における石炭回収
コストの分析例を示す。

造粒炭製造コストにとめるバインダー・コスト比率が、
一般的には約２０％に低下すると共に、篩下スラリーか
らの微造粒炭が製品炭として回収されるので、原炭コス
ト比率を約２０％に低下させることができる。

以上述べたように本発明によれば、バインダーの使用量
を削減すると共に、スクリーン下に漏れた石炭骨を浮選
法によって回収することによって、従来の方法に比較し
て造粒炭製造コストを２０〜３０％削減することができ
る。

〔実施例〕

第１図に示した工程に従い、石炭の脱灰回収を行った。

石炭を、１３ｍｍ以下に粉砕し、これに固形物あたり３
，５重量％の重油を添加して粉砕炭の水スラリーを形成
し、粉砕炭を造粒した。

ついで造粒炭を含むスラリーを０．５ｍｍのスクリーン
で分級し、スクリーン上に得られた粗造粉炭をジクまた
は重液サイクロン等の比重選炭で選別して製品造粒炭を
得た。

一方、スクリーン下の微造粒炭を含む無機鉱物質スラリ
ーに対して、起泡剤を添加して浮選により微造粒炭を回
収した。

得られた製品造粒炭の回収率および性状を下記第２表に
示す。

（以下本頁余白） 第２表 発熱量（Ｋｃａｌ／Ｋｇ 無７ベース）　　　　　　　　　７４００

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す工程図、第２図はバイン
ダー添加量と石炭回収率との関係を示す図、第３図はＯ
Ａ法と本発明の方法との石炭回収コストの分析例を示す
図、第４図はＯＡ法において得られた造粒炭の粉砕能と
バインダーとの関係を示す図、第９図はＯＡ法により得
られた造粒炭からの微粉炭燃焼排ガス中の酸素濃度変化
と安定燃焼時のそれとを示す比較図である。 １・−・石炭、２−粉砕機、３−粉砕炭、５・−バイン
ダー、８−水、１０−・−造粒機、１２−・・スクリー
ン、１６・−・製品造粒炭、１８−起泡剤または起泡剤
を主成分とする浮選剤、１９−製品炭。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 石炭を粒径１５ｍｍ以下に粉砕し、この粉砕炭に１〜４
   重量％のバインダーを添加して粉砕炭の水スラリーを形
   成し、この水スラリーを攪拌して前記粉砕炭を造粒し、
   この中の粗造粒炭を篩分、回収すると共に、篩下スラリ
   ーに気泡剤または気泡剤を主成分とする浮選剤を添加し
   てスラリー中の微造粒炭を回収することを特徴とする石
   炭の脱灰回収方法。