(57)【要約】【課題】少ない添加量で石炭の粉砕効率を大幅に改善する粉砕助剤を用いて石炭を効率的に乾式粉砕する。【解決手段】ジアルキルスルホコハク酸及び／又はその塩を含む石炭の乾式粉砕助剤。この乾式粉砕助剤を石炭に添加して乾式粉砕する石炭の乾式粉砕方法。石炭に流動性を与え、粉砕機内の粉砕を生じない非粉砕領域から粉砕領域への石炭の供給を促進すると共に、粉砕により生成した石炭微粉の分散性を高め、微粉の凝集を防止することにより、粉砕機から石炭に与えられる力を分散させずに石炭を確実に粉砕することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジアルキルスルホコハク酸及び／又はその塩を含むことを特徴とする石炭の乾式粉砕助剤。
【請求項２】
請求項１において、ジアルキルスルホコハク酸のアルキル基の炭素数が８〜１６であり、ジアルキルスルホコハク酸塩がナトリウム塩、カリウム塩及びアンモニウム塩よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする石炭の乾式粉砕助剤。
【請求項３】
請求項１又は２において、ジアルキルスルホコハク酸及び／又はその塩が、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール及びグリセリンよりなる群から選ばれる１種又は２種以上の溶液とされていることを特徴とする石炭の乾式粉砕助剤。
【請求項４】
石炭に、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の石炭の乾式粉砕助剤を添加して乾式粉砕することを特徴とする石炭の乾式粉砕方法。
【請求項５】
請求項４において、粉砕機手前のベルトコンベア上の石炭に請求項３の石炭の乾式粉砕助剤を噴霧することを特徴とする石炭の乾式粉砕方法。
【請求項６】
請求項４又は５において、石炭に対するジアルキルスルホコハク酸及び／又はその塩の添加量が０．０１〜０．１重量％となるように前記石炭の乾式粉砕助剤を添加することを特徴とする石炭の乾式粉砕方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭の乾式粉砕助剤と、この乾式粉砕助剤を用いた石炭の乾式粉砕方法に係り、特に、従来の乾式粉砕助剤よりも少ない添加量で石炭の粉砕効率を大幅に改善することができる石炭の乾式粉砕助剤と、この乾式粉砕助剤を用いて石炭を効率的に乾式粉砕する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微粉炭燃焼を採用している石炭火力発電所において、燃料原料となる石炭はチューブミル又は竪型ミル等の粉砕機により乾式粉砕された後、分級され、粉体燃料として燃焼される。この粉体燃料の燃焼効率や燃焼後の灰の処理等を考慮した場合、より高度な微粉砕により粒度の低い微粉炭を得、燃焼効率を高めることが要求される。また、コークス炉を有する製鉄所において、装入石炭の前処理設備として反発式粉砕機、ハンマクラッシャ等が使用されているが、これらの設備においても粉砕により粒径３ｍｍ以下の石炭粒子を効率よく得る必要がある。
【０００３】
従来、粉砕効率を高めるための粉砕助剤は種々提案されており、例えば、セメント製造の分野では、クリンカの微粉砕にトリエタノールアミン等の粉砕助剤が使用されている。また、特公昭５４−１３６２９号公報には、金属や粉粒体の粉砕助剤としてグラファイトを添加することが提案されている。
【０００４】
石炭の乾式粉砕助剤としては、特開平１−１２７０５７号公報に、カーボンブラックを含む石炭の乾式粉砕助剤が、特開平１−１２７０５８号公報に、高級脂肪酸及び／又は高級脂肪酸塩を含む石炭の乾式粉砕助剤が提案されている。
【特許文献１】特公昭５４−１３６２９号公報
【特許文献２】特開平１−１２７０５７号公報
【特許文献３】特開平１−１２７０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の粉砕助剤はいずれも十分な粉砕効率向上効果を発揮し得るものではなかった。即ち、従来の粉砕助剤は、いずれも粉砕により生成した微粉の分散効果において不十分であり、粉砕系内で微粉が凝集してしまうために、粉砕機から石炭に与えられる力が分散してしまい、この結果、十分な粉砕効率の向上効果が得られなかった。また、従来の粉砕助剤は、石炭に対する必要添加量が０．５重量％程度と比較的多く、助剤コストが高くつくという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、従来の乾式粉砕助剤よりも少ない添加量で石炭の粉砕効率を大幅に改善することができる石炭の乾式粉砕助剤と、このような乾式粉砕助剤を用いて石炭を効率的に乾式粉砕する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明（請求項１）の石炭の乾式粉砕助剤は、ジアルキルスルホコハク酸及び／又はその塩を含むことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の石炭の乾式粉砕助剤は、請求項１において、ジアルキルスルホコハク酸のアルキル基の炭素数が８〜１６であり、ジアルキルスルホコハク酸塩がナトリウム塩、カリウム塩及びアンモニウム塩よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の石炭の乾式粉砕助剤は、請求項１又は２において、ジアルキルスルホコハク酸及び／又はその塩が、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール及びグリセリンよりなる群から選ばれる１種又は２種以上の溶液とされていることを特徴とする。
【００１０】
本発明（請求項４）の石炭の乾式粉砕方法は、石炭に、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の石炭の乾式粉砕助剤を添加して乾式粉砕することを特徴とする。
【００１１】
請求項５の石炭の乾式粉砕方法は、請求項４において、粉砕機手前のベルトコンベア上の石炭に請求項３の石炭の乾式粉砕助剤を噴霧することを特徴とする。
【００１２】
請求項６の石炭の乾式粉砕方法は、請求項４又は５において、石炭に対するジアルキルスルホコハク酸及び／又はその塩の添加量が０．０１〜０．１重量％となるように前記石炭の乾式粉砕助剤を添加することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
ジアルキルスルホコハク酸及び／又はその塩（以下、これらを「ジアルキルスルホコハク酸（塩）」と記載する場合がある。）は次のような作用効果で、少ない添加量で、石炭の乾式粉砕効率を大幅に改善することができる。  
(1)  石炭に流動性を与え、粉砕機内の粉砕を生じない非粉砕領域から粉砕領域への石炭の供給を促進する。  
(2)  粉砕により生成した石炭微粉の分散性を高め、微粉の凝集を防止することにより、粉砕機から石炭に与えられる力を分散させずに確実に与える。
【００１４】
このようなジアルキルスルホコハク酸（塩）を用いる本発明の石炭の乾式粉砕助剤及び乾式粉砕方法によれば、少ない助剤添加量で、石炭の粉砕効率を大幅に改善することができ、低コストで効率的な粉砕処理を行える。そして、本発明によれば、石炭の粉砕機に大規模な変更を行うことなく、粉体燃料に好適な微粉炭を良好な生産性及び経済性のもとに容易に得ることが可能となる。
【００１５】
このジアルキルスルホコハク酸としては、アルキル基の炭素数が８〜１６であるものが好ましく、ジアルキルスルホコハク酸塩としてはナトリウム塩、カリウム塩及びアンモニウム塩が好ましい。
【００１６】
また、ジアルキルスルホコハク酸（塩）は、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、グリセリン等の溶液として用いることが好ましく、このようなジアルキルスルホコハク酸（塩）溶液を粉砕機手前のベルトコンベア上の石炭に噴霧することが好ましく、石炭に対するジアルキルスルホコハク酸（塩）の添加量は０．０１〜０．１重量％であることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の石炭の乾式粉砕助剤及び乾式粉砕方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
本発明において、乾式粉砕助剤の有効成分として用いるジアルキルスルホコハク酸（塩）は下記一般式で表される。
【化１】
2006082056.tif 000002
（式中、Ｒは直鎖又は分岐のアルキル基、Ｍは水素、又はアルカリ金属元素等の塩形成元素（群））
【００１９】
本発明において用いるジアルキルスルホコハク酸（塩）のアルキル基の炭素数は、その流動性付与効果、微粉の分散効果等の作用効果の面で、６〜１６程度であることが好ましく、このようなアルキル基としては、例えば、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等が挙げられる。また、ジアルキルスルホコハク酸塩としては、ジアルキルスルホコハク酸のナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩やアンモニウム塩が挙げられる。これらのジアルキルスルホコハク酸（塩）は、１種を単独で用いても良く、２種以上を混合して用いても良い。
【００２０】
本発明においては、このようなジアルキルスルホコハク酸（塩）を石炭に添加した後、常法に従って、チューブミル、竪型ミル等の粉砕機等で石炭を乾式粉砕する。
【００２１】
この際、ジアルキルスルホコハク酸（塩）は、石炭への均一添加を行うために、溶液として用いることが好ましく、この場合、用いる溶媒としては、水でも良いが、特に、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、グリセリンなどのようなグリコール類又はグリコールエーテル類を用いるのが、粉砕効率向上効果の面で好ましい。なお、溶液とする場合、これらの溶媒の１種を単独で用いても良く、２種以上を混合して用いても良い。
【００２２】
ジアルキルスルホコハク酸（塩）溶液のジアルキルスルホコハク酸（塩）濃度は、用いるジアルキルスルホコハク酸（塩）の種類に応じて、石炭への均一添加に好適な低粘度溶液となるように適宜決定される。
【００２３】
石炭に対するジアルキルスルホコハク酸（塩）の添加量は、０．０１重量％以上が好ましく、特に、０．０１〜０．１重量％とすることが好ましい。この添加量が少な過ぎると十分な粉砕効率の改善効果を得ることができず、多過ぎると経済的に不利である。
【００２４】
石炭へのジアルキルスルホコハク酸（塩）の添加方法には特に制限はないが、特別な設備を用いることなく、粉砕前の石炭に対して均一にジアルキルスルホコハク酸（塩）を添加するために、例えば、粉砕機に石炭を搬送するベルトコンベア上の石炭に対して、噴霧ノズルを用いてジアルキルスルホコハク酸（塩）溶液を噴霧する方法が好ましい。
【００２５】
この方法であれば、石炭搬送用のベルトコンベア上に噴霧ノズルを設置するのみで、石炭とジアルキルスルホコハク酸（塩）との接触効率を高めた状態で、均一に添加することができる。ただし、ジアルキルスルホコハク酸（塩）の石炭への添加方法や添加場所は、粉砕前の石炭への均一添加が行えれば良く、何ら上記の方法に制限されるものではない。例えば、ジアルキルスルホコハク酸（塩）を予め石炭に添加混合した後粉砕機に投入するようにしても良く、また、粉砕中にジアルキルスルホコハク酸（塩）を添加することもできる。
【００２６】
なお、本発明においては、ジアルキルスルホコハク酸（塩）と共に、従来の粉砕助剤であるカーボンブラックや高級脂肪酸又はその塩などを併用することも可能である。
【実施例】
【００２７】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００２８】
実施例１、比較例１〜８
０．５９〜１．１９ｍｍに分級した乾燥石炭に対して表１に示す助剤を表１に示す添加量で添加して十分に混合した（ただし、比較例１では助剤添加せず。）。得られた混合物１０．０ｇをハードグローブ試験機に入れて１０分間粉砕した。粉砕後、粉砕された微粉炭を取り出し、２００メッシュ篩通過分の割合を調べ、結果を表１に示した。
【００２９】
【表１】
2006082056.tif 000003
【００３０】
表１より、本発明の粉砕助剤は、従来の助剤に比べて、１／１０の添加量で優れた粉砕結果を得ることができ、粉砕効率の改善効果に著しく優れていることが明らかである。