(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３ｍｍ以下の細粒炭を５０〜７０％混合する石炭山に対し、撥水性塗布剤中の界面活性剤含有量を０．００５〜０．０５％に調整した被覆剤組成物を被覆することを特徴とする野積み石炭の表面被覆方法。
【請求項２】
３ｍｍ以下の細粒炭を７０％超混合する石炭山に対し、撥水性塗布剤中の界面活性剤含有量を０．０２５〜０．２０％に調整した被覆剤組成物を被覆することを特徴とする野積み石炭の表面被覆方法。
【請求項３】
被覆剤組成物に増粘剤を含有させる請求項１または２に記載の野積み石炭の表面被覆方法。
【請求項４】
被覆剤組成物に撥水剤を含有させる請求項項１または２に記載の野積み石炭の表面被覆方法。
【請求項５】
撥水性塗布剤が、酢酸ビニル系ポリマー、アクリル系ポリマー、ビニリデン系ポリマー、ポリブテン系ポリマー、スチレン−ブタジエン系ポリマーの１種または２種以上からなるものである請求項項１または２に記載の野積み石炭の表面被覆方法。
【請求項６】
界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、第４級アンモニウム塩、アルキルスルホコハク酸エステル塩、アルキルナフタレンスルフホン酸塩の１種または２種以上からなるものである請求項項１または２に記載の野積み石炭の表面被覆方法。
【請求項７】
増粘剤が、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースの１種または２種以上からなるものである請求項３に記載の野積み石炭の表面被覆方法。
【請求項８】
撥水剤が、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、マイクロクリスタリンワックスの１種または２種以上からなるものである請求項４に記載の野積み石炭の表面被覆方法。
【請求項９】
被覆剤組成物を、石炭山に０．５〜２．０ｌ／ｍ２の割合で被覆して、石炭山表面に０．４〜８０ｍｍの固結被覆層を形成する請求項項１または２に記載の野積み石炭の表面被覆方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、野積み石炭の表面被覆方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、野積み石炭の発塵防止、あるいは劣化および自然発火防止、更には豪雨による石炭の流出防止、水分の変化防止等を目的として野積み石炭の被覆剤として各種薬剤を散布する技術が提案されている。例えば、特公昭６０−４８４１２号に開示されているごとく、野積み石炭山にセメントミルクを散布コーティングしてセメント被膜を形成した後、耐水性樹脂水溶液を散布コーティングする方法や、特公昭６０−５４３４９号のごとくセメントミルクと高分子樹脂とを水に分散させた樹脂エマルジョンを石炭山に散布して硬化させる方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特公昭６０−４８４１２号のごとく、石炭山にセメントミルクを散布コーティングした後、樹脂水溶液を散布すると、石炭山の自然沈下等による変形や内部熱、或いは自然熱に起因する応力で、セメント被膜に容易に亀裂が発生する。この亀裂発生により発塵し、樹脂水溶液を散布して撥水効果を付与しても降雨等で亀裂部位より水分が侵入し、石炭山の部分流出等が発生する。また、特公昭６０−５４３４９号公報に記載の発明のようにセメントミルクと高分子樹脂とを水に分散させた樹脂エマルジョンを石炭山に散布すると、セメント粒子が樹脂間に介在することになり、セメントによる高い被膜強度が得られず、石炭山の自然沈下等による変形や内部熱、或いは自然熱に起因する応力によって、容易に亀裂が発生し、このような亀裂発生による発塵、或いは劣化および自然発火、更には降雨による石炭の部分流出、水分の上昇等が発生することになり、コークス製造時（石炭乾留時）に燃料コストを高めることになる等の課題がある。更に、製鉄所等で用いられる石炭の粒径は年々細粒化する傾向にあり、それに伴い野積み石炭山表面への被覆剤による被膜形成が困難になり、これら従来の被覆方法においては、薬剤機能を十分に発揮できない炭種が増加しているのが現状である。
本発明は、このような課題を有利に解決するためになされたものであり、野積み石炭の発塵、降雨時の石炭流出等を確実に防止することのできる野積み石炭の被覆方法を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、３ｍｍ以下の細粒炭を５０〜７０％混合する石炭山に対し、撥水性塗布剤中の界面活性剤含有量を０．００５〜０．０５％に調整した被覆剤組成物を被覆することを特徴とする野積み石炭の表面被覆方法である。
また、３ｍｍ以下の細粒炭を７０％超混合する石炭山に対し、撥水性塗布剤中の界面活性剤含有量を０．０２５〜０．２０％に調整した被覆剤組成物を被覆することを特徴とする野積み石炭の表面被覆方法である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
上記のごとき、撥水性塗布剤としては、例えば酢酸ビニル系ポリマー、アクリル系ポリマー、ビニリデン系ポリマー、ポリブテン系ポリマー、スチレン−ブタジエン系ポリマーの１種または２種以上からなる薬剤等が好適であるが、その他アクリルニトリル−ブタジエン系ポリマー、メタアクリレート−ブタジエン系ポリマー、アスファルトエマルジョン、エポキシ樹脂エマルジョン、ウレタン樹脂エマルジョン、シリコン樹脂エマルジョン等を主成分とする薬剤を用いることができる。更に、これら薬剤の単独重合体もしくは共重合体エマルジョン等も用いることができ、これら薬剤の１種あるいは２種以上を混合使用することもできる。このような成分系から構成する被覆剤を野積み石炭表面に被覆することによって形成する被覆層（固結層）は、雨水に対する耐水性を付与し、石炭山内への雨水浸透を著しく抑制することができ、適用範囲量は固形分換算にして薬剤総重量１００重量部当たり２〜５０重量部が好ましい。
【０００６】
このような撥水性塗布剤は、雨水に対する耐水性機能を発揮して野積み石炭中への雨水浸透を著しく抑制し、石炭の部分的流出を防止することができる。また、野積み石炭中へ十分浸透させることによって、強固な被覆層を形成することができるので、強風時の細粒炭の飛散による発塵を防止することができる。しかしながら、撥水性塗布剤を野積み石炭に散布被覆後、経時とともに被覆層に亀裂が発生することがある。しかして、本発明者等が種々検討した結果、野積み石炭中の細粒炭混合率によって、撥水性塗布剤の石炭中への浸透が変化し、被覆層としての厚みが変化して被覆層厚が薄くなると、上記のごとく亀裂が発生することが明らかになった。即ち、野積み石炭中の石炭粒径３ｍｍ以下の細粒炭が５０％以上混合されていると、撥水性塗布剤の石炭中への浸透が少なくなり、撥水性塗布剤の被覆層が薄くなって、経時とともに被覆層に亀裂が発生することが明らかになった。
【０００７】
このようなことから上記のごとき、撥水性塗布剤中へ例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、第４級アンモニウム塩、アルキルスルホコハク酸エステル塩、アルキルナフタレンスルフホン酸塩の１種または２種以上からなる界面活性剤を添加した撥水性塗布剤を３ｍｍ以下の細粒炭が５０％以上混合する野積み石炭の表層へ被覆することによって、撥水性塗布剤の野積み石炭山内への浸透を促進して強固な皮膜層とすることができる。具体的には例えば、野積み石炭中３ｍｍ以下の細粒炭の混合率が５０〜７０％の石炭山表面に被覆する場合は、固形分換算にして総重量１００部当たり、界面活性剤を０．００５〜０．０５重量部、３ｍｍ以下の細粒炭の混合率が７０％超と細粒炭の混合率が高い野積み石炭表面に被覆する場合は、固形分換算にして総重量１００部当たり、界面活性剤を０．０２５〜０．２０重量部添加した撥水性塗布剤を野積み石炭表面に０．５〜２．０ｌ／ｍ２散布被覆することによって、石炭山内へ確実に浸透させ、０．４〜８０ｍｍ層厚の固結被覆層を形成することができる。かくして、被覆層の亀裂発生を確実に防止して、発塵、雨水侵入による石炭の流出等を防止することができるものである。
また、上記のごとき界面活性剤の他、例えば脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキルナフタレンスルフォン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルまたはアルキルアリル硫酸エステル塩、ナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、アルキルアルカノールアミド、アルキルアミン塩、アルキルベタイン、アミンオキサイド等が例示されるが、石炭には一般的にアニオン系が好ましい。
【０００８】
更に、前記のごとき撥水性塗布剤のエマルジョンの安定性を確保するために、増粘剤を添加することが有効である。その増粘剤としては例えば、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の１種または２種以上を用いることができ、添加量としては固形分換算にして総重量１００重量部あたり０．１〜２０重量部が望ましい。中でもポリビニルアルコールはそれ自身が乾燥時に強靭な固結層を形成するため、高い発塵防止効果が期待できる。添加量が０．１重量部未満では、エマルジョンの安定化効果が弱く、ポリビニルアルコール自身の石炭との密着効果も弱くなり、発塵防止が確実にできないことがある。一方、２０重量部を超えると粘性が高くなり、石炭への浸透性および流動性が悪化し、十分な固結層（被覆層）の厚みを形成することが困難になることがあり、かつ散布作業等も困難となる。また、このポリビニルアルコールは水溶性樹脂であるため、コーティング後の降雨等による溶出するおそれがあり、上記添加範囲にすることが好ましい。
【０００９】
次に、野積み石炭に被覆した撥水性塗布剤（固結被覆層）の撥水性を一層向上するため、撥水剤として例えば、前記のごとき撥水性塗布剤に他の成分と相分離しないワックス類が好ましく、このような撥水剤としてはパラフィンワックス、ポリエチレンワックス、マイクロクリスタリンワックスの１種または２種以上からなるものが好適である。添加量としては、固形分換算にして総重量１００重量部当たり０．０２５〜０．２重量部の添加によって、撥水性塗布剤の撥水性を一層高め、野積み石炭中への水分の侵入をより確実に防止することができる。
このような本発明による野積み石炭への被覆方法としては、一回当たりの被覆を石炭山表面１ｍ２当たり、０．５〜２．０ｌ散布することにより、確実に被覆層の亀裂を防止することができる。また、複数回で０．５〜２．０ｌ／ｍ２被覆してもよく、更に事前にセメントミルク等の硬化剤により、石炭山表面に固結層を形成した後、その表面に本発明による被覆方法により、一層強固な被覆層を形成することができる。
【００１０】
【実施例】
次に、本発明の実施例を比較例とともに挙げる。
【表１】
0003929544.tif 000002
【００１１】
【表２】
（表１のつづき）
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【００１２】
【表３】
0003929544.tif 000004
【００１３】
注１：実施例被覆剤の撥水性塗布剤、界面活性剤、増粘剤及び撥水剤のそれぞれ１種または２種以上を表中の○印からなる（複数系からなるものは、何れも等分量）被覆剤を野積み石炭山にタンクローリーからノズル付きホースを介して散布被覆した。
注２：撥水性塗布剤Ａ系は、酢酸ビニル系ポリマー、Ｂ系は、アクリル系ポリマー、Ｃ系は、ビニリデン系ポリマー、Ｄ系は、ポリブテン系ポリマー、Ｅ系は、スチレン−ブタジエン系ポリマー。
注３：界面活性剤Ａ系は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、Ｂ系は、ポリオキシエチレンアルキルアミン、Ｃ系は、第４級アンモニウム塩、Ｄ系は、アルキルスルホコハク酸エステル塩、Ｅ系は、アルキルナフタレンスルフホン酸塩。
注４：増粘剤Ａ系は、ポリビニルアルコール、Ｂ系は、ヒドロキシエチルセルロース、Ｃ系は、カルボキシメチルセルロース。
注５：撥水剤Ａ系は、パラフィンワックス、Ｂ系は、ポリエチレンワックス、Ｃ系は、マイクロクリスタリンワックス。
注６：界面活性剤、増粘剤及び撥水剤の添加量は、薬剤総重量１００部当たりの、それぞれの固形分重量部である。
注７：比較例１及び２は、セメントミルクのみを石炭山に被覆、比較例３、４及び５は、セメントミルク被覆後、樹脂（アクリル系高分子樹脂）を被覆（表示被覆量は、トータル量でそれぞれ１／２被覆、重量部は固形分換算）。
注８：石炭の種類は、エルクビュー炭の野積み石炭山で、ほぼ円錐形、頂点高さほぼ１５ｍ、底部直径ほぼ３６ｍ、斜面勾配下向き４０°。
注９：細粒炭比率は、野積み石炭山中３ｍｍ以下の石炭粒子混合比率。
注１０：石炭山被覆調査結果は、被覆剤散布固結後、直径３０ｍｍのシリンダーを表面から押し付け、被覆層に亀裂が発生したときの荷重で、被覆層強度を１０段階評価（０：悪⇔１０：良）した。
注１１：石炭含水量は、石炭山の被覆層直下〜１ｍ内側の石炭含水量を表示。但し、被覆６日目に２４時間降雨（１０ｍｍ／ｈｒ）のため７日以降は、降雨後のデータである。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の野積み石炭の被覆方法によれば、石炭表面に樹脂被膜が形成され、石炭山の表面を強靱、且つ疎水化する。従って、石炭山表面の亀裂発生を防止し、発塵防止、あるいは石炭の自然発火防止、更には豪雨による石炭の流出・崩壊防止することができる。また、石炭の水分含有を著しく抑制することが長期に渡って保持することができるので、コークス製造時の燃料コストを軽減することができる等の優れた効果が得られる。