石炭・水スラリ輸送における石炭粒度分布の最適化

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CWMの高濃度化と低粘度化の問題を石炭粒度の面から検討し、操作性の良いCWMを与える粒度分布を見い出すと共に、その分布を実現するための連続・湿式粉砕条件を明らかにすることを目的とした。その第一歩として石炭粒度分布とCWMの流動性および高濃度化の可能性との関係を検討すると共に、連続・湿式粉砕によるCWM調製法について基礎的実験を行い、その操作指針を考察し次の知見を得た。(1)CWMの流動性ならびに分散石炭粒子の充填性について粉砕したハードグローブ粉砕能指数40の試料炭を9種の粒度にふるい分けし、37μm以下の微粉と他の1種又は2種の粒子と配合しスラリ化し、その見掛け粘度と石炭粒子同士の配合割合の関係を検討した。粗粉と微粉の比率が6:4〜7:3の2峰性分布のときに最も流動性の良いことが分かった。また粗粉と微粉の粒度差が大きい程流動性の良いことが分かった。さらにCWMの高濃度化の可能性と粒度分布の関係を調べるため、乾燥状態における石炭の充填試験を行い粗粉と微粉の配合比が同様に6:4〜7:3の時に最も圧密化されやすく、CWMを最も高濃度にできることが分かった。(2)石炭の連続・湿式粉砕について連続・湿式ボールミルにおいて砕製物粒度分布に影響する直接的な因子はホールドアップ量と試料の滞留時間であり、前者は水と試料の混合比で定まり、後者は水の供給速度に支配されることが分かった。さらに粉砕を効率良く行うには試料と水の体積流量比を0.4〜0.5とすれば良く、またこの条件下でボールミルを操作することにより粒度分布を制御できることも分かった。従って連続・湿式ボールミルによる2段粉砕システムによってもある程度所定の最適粒度分布に近い砕製物である石炭粉が得られるものと推定される。