JPS62169895A - 石炭・水スラリ−用分散剤 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は石炭・水スラリー用分散剤に関する。

詳しくは酸性下での変性リグニンスルホン酸塩とナフタ
レンジスルホン酸とナフタレンスルボン酸との反応生成
物に関する。

（従来の伎術） 石炭・水スラリー（以下ＣＷＭと略す）用分散剤として
リグニンスルホン酸塩（ＬＳＡ塩）やナフタレンスルホ
ン酸ホルムアルデヒド縮合物（ＮＳＦ）塩を用いる方法
は、特開昭５２−７１５０６、特公昭６０−６３９５で
既に公知である。

これを更に発展させた特許として、ナフタレンスルホン
ｌ　（ＮＳ＞とりゲニンスルホン酸（ＬＳＡ）誘導体〔
脱スルホンリグニンスルホン酸塩（ＤＳＬ＞）とホルム
アルデヒド（＋−ＩＣＨＯ）との縮合反応生成物を分散
剤として用いる方法（特開昭５８−３４８９６）が開示
されている。

また、特開昭６０−２６０９０には共縮合させるリグニ
ンスルホン酸は、木材チップをスルホン化して１ｑられ
るものであり、その化学処理工程、加水分解反応や酸化
反応や脱スルホン化反応や脱メチル化反応等を受けた変
性リグニンスルホン酸や縮合反応による縮合リグニンス
ルホン酸が示されている。

しかしこの場合はただ単に一般な反応処理を倒起しただ
けである。例えば酸化反応１つを考えた場合、酸化反応
に用いる薬品、またその程度によって変性リグニンスル
ホン酸は変わる。

従って化学処理が適当でない場合は逆にマイナスに作用
する。

特開昭５８−３４８９６に開示されている方法は特公昭
５２−２５４３３に記載されている方法に準じて１ｑら
れるものである。

従ってこの方法はセメント分散剤に適するように反応処
理されたものを、そのままそっくりＣＷＭに適用された
ものと解釈される。

またセメント分散剤の分野では特開昭６０−５０５１．
６０−５０５２が開示されている。

これはＤＳＬの代りに限外濾過したＬＳＡ塩を用いて縮
合反応させた後、酸化反応処理したものを用いるもので
ある。

しかしながらセメントと微粉末石炭は一見、同じ微粒子
を取扱うという点では似ているが、前者は無機物であり
水硬性物質であるのに対し、後者は有機物であり水硬性
はなくしかも表面構造も異なっている。

特に前者の分散剤の場合には高分散性の他にコンクリー
トの凝結遅延性や空気連行性が重視される。

縮合度が低い場合には、連行空気量が増加する為に反応
物の縮合度が重要で高縮合物にして用いられるのが一般
的である。

これに対して後者の場合は分散性の他に、できたＣＷＭ
の貯蔵安定性が重視される。

従ってこれに用いられる最適な分散剤の製法が異なって
くるのは当然の事と言える。

〔発明が解決しようとする問題点〕

工業的な使用に耐えうる経済的で高性能なＣＷＭ用の分
散剤が現在のところ知られていない。

ここで高性能な分散剤とは炭種による影響が少なく、次
の点に優れているものを言う、（１）低添加母で減粘効
果が大きい。

（２）貯蔵安定性が高い。

ことである。

［問題点を解決するための手段〕 本発明者らはＮＳ、！＝ＬＳＡ塩とＭＣｌ−１０系のＣ
ＷＭ分散剤について詳細に鋭意研究した結果、ナフタレ
ンジスルホン酸と酸化反応処理した特殊リグニンスルホ
ン酸塩を用いることによって高性能なＣＷＭ用分数分散
剤発に成功した。

即ち本発明は高温アルカリ空気酸化処理したＬＳＡｔａ
と２．６−ナフタリンジスルホン酸を主成分とするナフ
タリンジスルホン酸とを、ＮＳ、ＨＣＨＯと反応させる
ことを最大の特徴とする。

更に詳しくは、亜硫酸パルプ排液（ＳＳＬ）のＳＯ３ト
（基はそのまま残し、即ち脱スルホン化反応が生じるま
で激しく酸化反応させないで（ＤＳＬのように酸性下で
沈澱が生じるまで激しく酸化反応しない）、他の官能基
フェノール性ＯＨやカルボキシル塁等を増加さけ、それ
と同時にＬＳＡ塩以外の還元性ａ！！類、糖変成物が反
応阻害物質とならないように適度な酸化反応を行う。

具体的にはＮａＯＨをＳＳＬ固形分に対して５〜２０％
添加、温度１５０〜２００℃、時間１〜２時間、空気又
は酸素を吹込みながら湿式酸化を行う。

ここで言うナフタリンジスルホン酸（ＮＤＳ＞は２，６
−ナフタリンジスルホン酸を主成分とし、その他２，７
−ナフタリンジスルホン酸等を含むものをいう。

こうして得られた変性ＬＳＡ塩（ＴＬＳ＝）とＮＤＳの
両者を用いてＮＳと１−ＩＣＨＯと反応させる。

この方法は特公昭５２−２５４３３に準じて行うが、具
体的に次に述べる。

分散剤の基本的な製法はＮＳ、ＮＤＳに硫酸および水を
添加し、これを８０〜９５℃に加熱してから、３７％Ｈ
ＣＨＯを約２時間にわたって添加する。

このものにト１ｃＨＯとＴＬＳ−を添加し、９０〜１２
０℃で５〜２０時間反応させ中和し、無機塩を除去して
製品とする。

反応に用いる薬品の比率は、ＴＬＳ−はＮ３１００部に
対し５〜５０部（重量品、以下同じ）、好ましくは１５
〜４０部である。

５０部以上では未反応ＮＳが多くなり好ましくない。ま
た５％以下ではＮＳＦに近くなって、本発明の特徴が発
揮されなくなる。

ＮＤＳはＮ５１００部に対し５〜２０部、好ましくは１
０〜１５部がよい。

次に最初に用いるｌ−Ｉ　ＣＨＯｆＪはＮ５１００部に
対して２０〜２５部が適当である。

ＴＬＳ′と共に添加するＨ　ＣＨＯはＴＬＳ−１００部
に対して２０〜１００部である。

ＮＳと最初に混合する水と硫酸はＮ３１００部に対し、
水は１５〜３０部、好ましくは１８〜２５部であり、硫
酸は２０〜４０部である。

反応温度は９０〜１３０℃、時間は５〜２０時間である
。

本発明において上記ＨＣＨＯ反応物は、中和処理してア
ルカリ金属塩、アンモニウム塩、低級アミン塩等にされ
る。

アルカリ金属塩としてはＮａ、　Ｌｉ、に塩、低級アミ
ン塩としてはモノエタノールアミン、ジェタノールアミ
ン、トリエタノールアミン塩である。

本発明に用いられる分散剤が適用される石炭は褐炭、亜
歴青炭、歴青炭、無煙炭など特に制限はない。

石炭の粒度には特に規定はないが、２００メツシュ通過
５０％以上好ましくは７０〜８０％がよい。

また本発明において、ＣＭＣ，ＭＣ、ポリアクリル酸塩
、縮合リン酸塩等公知の添加剤を併用することも可能で
ある。

また他の分散剤例えばＮＳＦ、ＬＳＡ塩も同様に併用可
能である。

〔作用〕

本発明において特殊な条件で酸化反応処理して得られた
ＴＬＳ′とＮＤＳ併用系が従来用いられできたＤＳＬ、
ＮＳ、ＨＣＨＯとの反応系とどのような反応の相違があ
るかは明確でない。

しかしながらＤＳＬは３０３　Ｈが少ない為に、その母
を増加させた場合に反応系で沈澱を生じるのに対して、
ＴＬＳ−の場合は生じない。

しかもフェノール性ＯＨやカルボキシル基のような官能
基は普通のＬＳＡ塩に比べて増加し、還元性糖類、糖変
成物は反応阻害にならない形のものになり、反応性がよ
り高くなったものと考えられる。

併用するＮＤＳは通常のコンクリート混和剤用いる高性
能減水剤ＮＳＦ高縮合製造時にはマイナスに作用するが
、本発明のようにＴＬＳ”と併用した系ではプラスに作
用する。その理由について不明であるが、ＴＬＳ′との
親和性と関係があるものと思われる。

反応物の官能［１、ＬＳＡ塩の比率が増加すると、石炭
との親和性が大きくなる為に、より高性能な分散剤にな
るものと推測される。

〔実施例〕

〈特殊リグニンスルホン酸塩（ＴＬＳ”）の調製〉亜硫
酸パルプ濃縮液のＮａ　（ＳＳＬ−Ｎａ＞をＮａＯＨで
ＤＨ１２に調製、高温１５０〜１６０℃で２時間アルカ
リ空気酸化した。

＜Ｎ５−ＮＤＳ−ＴＬＳ＝・ＨＣＨＯ反応物の調製〉 Ｎ３８０部、ＮＤ３２０部、９８％Ｈ２ＳＯ牛３５部、
水２０部の混合物を８０〜９０℃に加熱し、３７％ＨＣ
Ｈ０２３部を２時間にわたって添加した。

その後ＴＬＳ＝３０部、３７％ＨＣＨ０２３部からなる
液を１時間おきに４回に分（プて添加し、９５〜１００
’Ｃで２時間撹拌しながら反応を行わぜだ。

反応終了侵、冷却、Ｎａｏｌ−１で中和し、　ＮａｚＳ
Ｏ牛は晶析除去した。（Ａ１） ＤＳＬの場合も同様に反応させた。（Ｂ］）その他人−
１に示した様な割合で、Ａ２についても同様に反応させ
た。

〈石炭・水スラリーの調製法および流動性測定法〉１）
石炭・水スラリーの調製法 あらかじめ所定間の分散剤を溶解した水の中に、２００
メツシュ８０％パスまで粉砕した歴青炭を投入しく全ｆ
ｆ１４００１混ぎ棒で充分濡らした後（ペースト化）、
日本特殊機化工業製Ｔ、に、ホモミキサーを用い８００
０ｒ、ｐ、ｍ、にて４０分間撹拌して石炭・水スラリー
を調製し、２０’Ｃで、ＢＬ型回転粘度計を用いスラリ
ー粘度を測定した。この条件にて行なった実施例および
比較例を表１および表２に示した。粘度の低いものが流
動性の良い事を示している。

２）石炭・水スラリーの安定性測定法 ］）の条件で調製した石炭・水スラリーをシリンダー（
内径３５ｍ、高さ２５０ｍ）に移し、直径６＃、重さ３
０ｇのガラス棒をスラリーに貫入し、落下状態を経日的
に測定した。ガラス棒が自重で下まで貫入する場合には
、スラリーの安定性が良好であるが、途中１／２以上で
止まり、手で押しても下方へ貫入しなくなると、安定性
は不良となる。

この条件にてスラリーの安定性を測定し、その持続日数
を測定した実施例あよσ比較例を表１および表２に示し
た。持続日数が長いものが安定性の良い事を示している
。

表−１ 表−２ 〔発明の効果〕 本発明によれば従来のＤＳＬに代えて　　ＴＬＳ”とＮ
ＤＳｆｊ：ＮＳ、ＨＣＨＯとの反応に用いることにより
、高性能なＣＷＭ用の分散剤を得ることができる。

ＴＬＳ−とＮＤＳの両者を用いた場合、前出の実施例で
示すように、ＤＳＬを用いた分散剤に比べ添加量が少な
く、炭種による影響が少ない。

これは反応物中のりゲニンスルホン酸塩の比率が高くで
きるようになった為に、石炭との親和性が増加したため
と考えられる。

従来のＤＳＬ（特公昭５８−３４８９６＞を用いた場合
はＮ３１００部に対し、ＤＳ１３０部が限度であったの
に対し、本発明のＴＬＳ”の場合は５０部まで用いるこ
とが可能である。

従って従来の約１．５倍量まで増加させることができる
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化反応処理を行った変性リグニンスルホン酸塩
   とナフタレンジスルホン酸とナフタレンスルホン酸とホ
   ルムアルデヒドとの反応生成物を有効成分とする石炭・
   水スラリー用分散剤。
2. （２）変性リグニンスルホン酸とナフタレンジスルホン
   酸とナフタレンスルホン酸との割合が、１０〜５０：５
   〜２０：１００部である特許請求の範囲第１項記載の石
   炭・水スラリー用分散剤。