KR960014929B1 - Coal ash modification and reduction - Google Patents
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Abstract
내용없음.None.
Description
[발명의 명칭][Name of invention]
석탄회의 변성 및 저감방법과 그것에 의해 제조되는 탄소성 물질Method of denaturation and reduction of coal ash and carbonaceous material produced thereby
[도면의 간단한 설명][Brief Description of Drawings]
제1도는 실시예 7의 조건하에서의 출발석탄과 처리된 석탄의 누적수율대 누적회분의 그래프이다.1 is a graph of cumulative yield versus cumulative ash of starting coal and treated coal under the conditions of Example 7. FIG.
[발명의 상세한 설명]Detailed description of the invention
[기술분야][Technical Field]
본 발명은 선택된 광물을 제거 또는 변성시키기에 적합한 화학처리 공정을 사용하여 탄소성 물질 특히 흑탄을 정련하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to the refining of carbonaceous materials, especially black coal, using chemical treatment processes suitable for removing or denaturing selected minerals.
[배경기술][Background]
오스트레일리아의 흑탄은 일반적으로 황 및 미량원소의 량이 적으나 톤상적으로 회용융온도가 높은 내화회의 회수분율이 외국탄보다 높다. 즉, 이 내화회는 석탄내에 실리카 및 카올린 점토의 함량이 높은 것을 반영하는 것이다.Australian black coal generally contains less sulfur and trace elements but has a higher recovery fraction of refractory ash with higher ash melting temperatures than foreign coal. In other words, this fire ash reflects the high content of silica and kaolin clay in the coal.
그러나, 보다 반응성이 높고 석탄의 질을 손상시키며 및/또는 그의 공업적 이용을 방해하는 상당한 함량의 기타 광물성분을 함유하고 있는 수종의 오스트레일리아산 석탄 및 다수의 외국산 석탄이 있다.However, there are several Australian coals and a number of foreign coals that contain a significant amount of other minerals that are more reactive and impair coal quality and / or hinder its industrial use.
"석탄제조입문"이라는 문헌(Coal Preparation Society of NSW의 집행위원들이 편집한 "An Introduction To Coal Preparation", (1985))에 기재되어 있는 바와 같은 종래의 선탄장에 있어, 주목적은 심한 크기 감소를 일으킴이 없이 석탄의 회수분율을 낮추는 것이다.In conventional berths as described in the "Coal Preparation Initiation" ("An Introduction To Coal Preparation", edited by the Executive Committee of the Coal Preparation Society of NSW, (1985)), the main purpose is to cause a significant size reduction. Without this, the recovery of coal is lowered.
석탄입자의 크기는 대체로 약 150mm에서 0.5mm 이하의 범위이며, 크기범위에 따라 상이한 선탄방법을 사용하여 석탄 농축부분으로부터 광물 및 고회분탄을 분리한다.The size of coal particles is generally in the range of about 150 mm to 0.5 mm or less, and minerals and coal ash are separated from coal concentrates using different coaling methods depending on the size range.
대부분의 방법들은 비중 1.3의 석탄과 2.55의 광물간의 밀도차에 의한 분리에 기초를 두고 있다는 것을 유의해야 할 것이다.It should be noted that most of the methods are based on separation by density differences between coal with a specific gravity of 1.3 and minerals at 2.55.
그러나, 이들 방법중 어느것도 석탄중에 존재하는 개개광물의 상대적 비율을 변경시키고자 하지는 않는다.However, none of these methods attempt to alter the relative proportions of the individual minerals present in the coal.
그리하여 크기를 감소시킴에 의한 어떠한 선별적 분리 또는 선탄장에서의 정련은 보통 우발적이다.Thus, any selective separation or refining in the dock by reducing the size is usually accidental.
모든 광물을 제거하여 극초청정석탄 즉 회분함량이 1% 이하인 석탄을 생산하는 석탄의 탈광물화를 위한 각종의 전문적이고 정교한 화학적 침출법들이 있다는 것은 당해분야에서는 널리 알려져 있다.It is well known in the art that there are a variety of specialized and sophisticated chemical leaching methods for the demineralization of coal, which removes all minerals to produce ultra-clean coal, ie coal with ash content of 1% or less.
이들 방법은 일반적으로 모든 광물을 비선택적으로 제거하는데 사용된다. 전형적인 그런 방법에서는, 로이드와 터너씨들의 계속중인 특허(Lloyd, R. and Turner, M.J. (Kinneret Enterprises Ltd.)) 및 다스씨의 "산 침출법에 의해 석탄으로부터 얻는 전극급탄소"라는 논문(Das, S.K. "Electrode grade carbon from coal by acid leaching process" Ligh Metala, 575(1979))에 기재되어 있는 비와 같은 불화수소산 또는 불화물염, 메이어스씨 등의 "거의 완전한 화학적 제거를 위한 중력용융법"이라는 문헌(Meyers, R.A, Hart, W.D. and McClanathan, L.C. "Gravimelt process for near complete chemical removal", Coal Processing Technology, 7, 89.(미국화공학회에서 발행한 C.E.P. 기술편함))에 기재되어 있는 바와 같은 가성소다수용액 및 본 발명자들의 "화학적수침출법에 의한 역청탄으로부터 광물질 제거", "고형연료 이용에 있어서의 묵은 문제에 대한 새로운 접근법으로서의 탈광" 및 "물리화학적 총합정련법"으로 된 세 논문("Removal of Mineral Matter from Bituminous Coals by Aqueous Chemical Leaching" Fuel Processing Technology. 9 217-233(1984), "Demineralisation-A New Approach to old Problems in the Utilisation of Solid Fuels", Proc. Aust. Inst. Energy Nat. Conf., Melbourne 347-357(1985) and "An integrated, physical and chemical approach to coal beneficiation" Proc. CHEMECA 86, Adelaide, 297-302(1986))에 기재된 것과 같은 오오토클레이브 조건하의 가성소다수용액이 이용된다.These methods are generally used to non-selectively remove all minerals. In a typical such method, Lloyd, R. and Turner, MJ (Kinneret Enterprises Ltd.) and Dass's "The Electrode Carbon Obtained from Coal by Acid Leaching" (Das) Hydrofluoric acid or fluoride salts, such as the ratios described in SK "Electrode grade carbon from coal by acid leaching process" Ligh Metala, 575 (1979)) Caustic soda as described in Meyers, RA, Hart, WD and McClanathan, LC "Gravimelt process for near complete chemical removal", Coal Processing Technology, 7, 89. (CEP Technical Convenience issued by the American Chemical Society). Aqueous Solution and Inventor's "Removal of Minerals from Bituminous Coal by Chemical Water Leaching", "Demineralization as a New Approach to Old Problems in Using Solid Fuels" and "Physical Chemical Refining" "Removal of Mineral Matter from Bituminous Coals by Aqueous Chemical Leaching" Fuel Processing Technology. 9 217-233 (1984), "Demineralisation-A New Approach to old Problems in the Utilization of Solid Fuels", Proc. Aust Autoclave as described in Inst. Energy Nat.Conf., Melbourne 347-357 (1985) and "An integrated, physical and chemical approach to coal beneficiation" Proc. CHEMECA 86, Adelaide, 297-302 (1986). Caustic soda solution under conditions is used.
추가하여, 석탄으로부터 황철광을 제거하기 위해 선택적 화학침출법이 사용되어 왔다.In addition, selective chemical leaching has been used to remove pyrite from coal.
여기서 이용된 방법을 모리슨씨가 "석탄의 화학적 탈황"이라는 보고서(Morrison, G.F. "Chemical desulphurisation of coal", Report No. ICTIS/TR15 I.E.A. Coal Research, London, June 1981)에서 검토했다.The method used here was reviewed by Morrison in a report entitled "Chemical Desulfurization of Coal" (Morrison, G.F. "Chemical desulphurisation of coal", Report No. ICTIS / TR15 I.E.A. Coal Research, London, June 1981).
이 검토서에서 작가는 가능한 반응들을 치환반응, 산염기중화, 산화 또는 환원으로 분류하고 있다.In this review, the author classifies possible reactions into substitution reactions, acid neutralization, oxidation or reduction.
유의할 것은 이들 방법은 황철광에 대해서만 선택적이라는 점이다.Note that these methods are selective only for pyrite.
다른 선택적 화학침출공정은 갈탄 또는 갈색탄에 대해 사용되는 이온교환법으로 석탄구조내에 있는 카르복실산염 및 펜산염으로부터 칼슘, 마그네슘, 알루미늄, 철 및 기타 양이온을 교환한다.Another selective chemical leaching process is the ion exchange method used for lignite or brown coal to exchange calcium, magnesium, aluminum, iron and other cations from carboxylates and phenates in coal structures.
이들 이온교환법은 바울링(Bowling K. McG.)과 로텐도르프(Rottendorf, H.R.)에 의해 오스트레일리아 특허명세서 제472,900호, 뉴질랜드 특허명세서 제171,005호 및 캐나다 특허 명세서 제100,023호 및 "현재의 탄화수소 자원의 대용물로서의 탈광화갈탄"의 논문("Demineralised brown coal as an alternative to current hydrocarbon resourses" Proc. 4th National Conf. Chem. Eng, Adelaide, 86-91(1976))에 기재되어 있다.These ion exchange methods are described by Australian Patent No. 472,900, New Zealand Patent No. 171,005, and Canadian Patent Specification No. 100,023 and by "Bowling K. McG." And Rottendorf, HR. "Demineralised brown coal as an alternative to current hydrocarbon resourses" Proc. 4th National Conf. Chem. Eng, Adelaide, 86-91 (1976).
이 이온교환법에서는 각종 염 및 산의 용액이 사용되고 있으나, 불화물 염에 의한 석영제거를 제외하고는 화적으로 결합되어 있지 않은 광물은 제거되지 않는다.In this ion exchange method, solutions of various salts and acids are used, but minerals which are not chemically bound except for quartz removal by fluoride salts are not removed.
[발명의 개시][Initiation of invention]
본 발명자들은 무기황산염, 탄산염, 인산염, 수산화물 및 기타 무기염과 같은 광물을 흑탄 및 기타 탄소성 물질로부터 선택적으로 제거하면 이점이 있다는 것을 알았다.The inventors have found that it is advantageous to selectively remove minerals such as inorganic sulfates, carbonates, phosphates, hydroxides and other inorganic salts from black coal and other carbonaceous materials.
그런 무기염을 선택적으로 제거하여 얻은 이득에는 크게 보아 석탄회수율의 증가 및 탄질의 개선이 있다.The gains from the selective removal of such inorganic salts are largely due to increased coal recovery and improved carbon quality.
본 발명자들은 흑탄 및 기타 탄소성 물질들을 선택적 화학약품(약제)츠로 처리함으로써 석탄중에 존재하는 상기 반응성 광물을 제거할 수 있음을 발견하였다.The inventors have found that by treating black charcoal and other carbonaceous materials with selective chemicals, the reactive minerals present in the coal can be removed.
또한 존재하는 반응성 광물질들이 일부 규산염 및 산화물을 석탄에 결합시키거나 고착시키면, 고착시키는 그 광물질의 제거에 의해 규산염 및 산화물은 해방될 수 있고 그리하여 보다 용이하게 표준선탄법에 의해 제거될 수 있다.In addition, when the reactive minerals present bind or adhere some silicates and oxides to coal, the silicates and oxides can be released by the removal of the minerals that are stuck and thus more easily removed by standard tanning.
따라서, 본 발명은, 암모늄염, 다가알코올, 유기산, 금속이온과 착염을 형성할 수 있는 유기착화제 및 다당류로 구성된 군에서 선택된, 적어도 한 광물과 반응할 화합물의 유효량의 수용액을 만들고, 상기 용액의 비점 이하의 온도에서, 화합물이 적어도 하나의 광물과 반응하여 상기 탄소성 물질중에 함유된 적어도 한 광물을 선택적으로 제거 또는 화학적으로 변성시킬 수 있기에 충분한 시간동안 상기 탄소성 물질을 상기 용액과 접촉시키고, 이어서 상기 탄소성 물질을 세정하는 것으로 되어 있는, 적어도 하나의 광물질을 함유하고 있는 탄소성 물질의 정련법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides an aqueous solution of an effective amount of a compound to react with at least one mineral selected from the group consisting of ammonium salts, polyhydric alcohols, organic acids, organic complexing agents capable of forming complex salts with metal ions and polysaccharides, At a temperature below the boiling point, the carbonaceous material is contacted with the solution for a time sufficient to allow the compound to react with at least one mineral to selectively remove or chemically modify at least one mineral contained in the carbonaceous material, Next, the refining method of the carbonaceous substance containing at least one mineral substance which wash | cleans the said carbonaceous substance is provided.
본 발명의 공정은 광물을 함유하는 탄소성 물질, 예컨대 유연탄, 무연탄, 흑연, 이탄, 갈탄 및 함유 혈암의 정련에 사용된다.The process of the invention is used for the refining of mineral-containing carbonaceous materials such as bituminous coal, anthracite coal, graphite, peat, lignite and containing shale.
본 발명은 약간량의 반응성 광물을 함유하고 있는 흑탄의 처리에 특히 적합하다.The present invention is particularly suitable for the treatment of black coal which contains some amount of reactive minerals.
본 발명은 상당한 수율의 초청정 석탄을 생산하고자 선탄장 제품 또는 저회분 원탄에도 이용될 수 있다.The present invention can also be used in coal-tank products or low ash coal to produce significant yields of ultra clean coal.
이 수율은 후속의 물리적 정제에 의해 더욱 상승 및/또는 회분량이 감소될 수 있다.This yield can be further raised and / or reduced in ash by subsequent physical purification.
그러나, 본 발명의 공정만을 물리적 정련없이 사용하더라도, 이 공정은 그런 흑탄의 회분용융성질을 크게 변화시킬 수 있다.However, even if only the process of the present invention is used without physical refining, this process can greatly change the ash melt of such black coal.
종래의 화학적 처리의 사용에 의지하지 않고 크기를 심하게 감소시키지 않고도 상기의 것이 성취될 수 있다.The above can be achieved without resorting to the use of conventional chemical treatments and without severely reducing the size.
그위에 본 발명의 방법은 이온교환에 의해 석탄중에 존재하는 몇종류의 광물을 변화시켜 회분특성이 독특하고 바람직한 석탄을 얻게하고 그리하여 석탄의 질을 향상시킬 수 있게 한다.On top of that, the method of the present invention can change several kinds of minerals present in coal by ion exchange to obtain coal with unique and desirable ash properties and thus improve the quality of coal.
상세하게는, 알칼리 장석 및 몇종류의 팽윤성 점토를 함유하는 그런 석탄은, 석탄의 오염성/슬래그발생성 및/또는 코크스오븐의 내화성 라이닝에 점착하여 고가의 오븐라이닝에 심각한 손상을 주게되는 점결탄의 경우 당하는 어려움과 연관성을 가질 것이다.Specifically, such coals containing alkali feldspar and some types of swellable clays, in the case of coking coal, which adheres to coal fouling / slag generation and / or fire-resistant linings of coke ovens, causing severe damage to expensive oven linings. It will be associated with the difficulties encountered.
바람직하게는, 석탄처리장에서 석탄은 일반적으로 수밀리미터 이하의 입자크기이다.Preferably, coal in coal processing plants is generally particle size of several millimeters or less.
처리는 주위온도조건에서 행할 수 있고 또는 승온(용액의 비점 이하)하에서 행할 수 있는데 후자의 경우는 대체로 처리시간이 단축된다.The treatment can be carried out at ambient temperature conditions or at elevated temperatures (below the boiling point of the solution). In the latter case, the treatment time is generally shortened.
그러나 일반적으로 처리시간은 약 30분 내지 45분일 것이다.Generally, however, the treatment time will be about 30 to 45 minutes.
약제처리후, 약제를 제거하고 석탄을 물로 세척하여 과잉의 염 및 용해광물을 제거한다. 단지 약한 세척이 요구된다.After treatment, the agent is removed and the coal is washed with water to remove excess salts and dissolved minerals. Only a weak wash is required.
건조후 필요에 따라 처리된 석탄을 물리적 청정공정을 받게하여 청정한 석탄부분을 얻거나 또는 더 이상의 물리적 처리없이 그대로 건조상태에 있게 한다.After drying, the treated coal is subjected to a physical clean process to obtain a clean coal portion or to remain dry without further physical treatment.
석탄에 잔류하는 유기잔사는 어느것도 오염오손을 일으키지 않기 때문에 유기화합물은 사용에 적합한 종류중의 하나이다.Since none of the organic residues remaining in coal causes pollution, organic compounds are one of the suitable types for use.
본 발명의 방법에 사용하기에 적합한 약제는 모든 암모늄염, 다가알코올, 유기산, 금속양이온과 착염을 형성할 수 있는 유기착화제 및 다당류이다.Agents suitable for use in the methods of the present invention are organic complexing agents and polysaccharides capable of forming complex salts with all ammonium salts, polyalcohols, organic acids, metal cations.
가격이 가장 저렴하고 가장 구득하기가 용이한 약제들이 바람직하다.The least expensive and most readily available drugs are preferred.
적당한 암모늄염의 예는 아세트산염, 황산염, 염화물, 시트르산염, 수산화물, 탄산염, 중탄산염 및 옥산산염이다.Examples of suitable ammonium salts are acetates, sulfates, chlorides, citrates, hydroxides, carbonates, bicarbonates and oxates.
적당한 다가알콜의 예는 글리세롤, 글리콜, 에틸렌글리콜, 소르비톨, 프로필렌글리콜, 만니톨 및 트레이톨이다.Examples of suitable polyhydric alcohols are glycerol, glycol, ethylene glycol, sorbitol, propylene glycol, mannitol and pentitol.
적당한 유기산의 예는 시트르산, 아세트산, 아스코르빈산, 옥살산, 포름산, 스테아르산, 숙신산 및 아디프산이다.Examples of suitable organic acids are citric acid, acetic acid, ascorbic acid, oxalic acid, formic acid, stearic acid, succinic acid and adipic acid.
금속 양이온과 착염을 형성할 수 있는 적당한 착화제의 예는 에틸렌디아민 테트라아세트산(EDTA), EDTA의 2나트륨염, 8-히드록시퀴놀린 및 메르캅토에탄올이다.Examples of suitable complexing agents capable of forming complex salts with metal cations are ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA), the disodium salt of EDTA, 8-hydroxyquinoline and mercaptoethanol.
바람직한 착화제는 전이금속 양이온과 착염을 형성하기에 적합하다.Preferred complexing agents are suitable for forming complex salts with transition metal cations.
적합한 다당류의 예는 수크로오스, 말토오스, 덱스트로오스, 락토오스, 전분, 글리코겐, 셀룰로오스와 셀룰로오스 유도체 및 갈락토오스이다.Examples of suitable polysaccharides are sucrose, maltose, dextrose, lactose, starch, glycogen, cellulose and cellulose derivatives and galactose.
본 발명자들은 본 발명의 각종 약제가 이온교환에 의해 여러 광물 성분들을 제거시키거나 변성시키기에 적합한 것을 알아내었다.The inventors have found that the various agents of the present invention are suitable for removing or denaturing various mineral components by ion exchange.
그래서 암모늄염은 석고 및 바사나이트와 같은 황산염 광물을 제거할 수 있고 교환가능한 광물 및 장석광물을 변성시킬 수 있다.Ammonium salts can thus remove sulphate minerals such as gypsum and basanite and denature exchangeable minerals and feldspar minerals.
유기산은 방해석, 백운석 및 운철과 같은 탄산염 광물, 인회석과 같은 인산염 광물을 제거할 수 있고 장석을 변성시킬 수 있다.Organic acids can remove carbonate minerals such as calcite, dolomite and meteorites, and phosphate minerals such as apatite and denature feldspar.
시트르산은 무기원소를 갖고 있지 않기 때문에 산물을 오염시키지 않고 처리탄의 사용시 오염문제를 야기하지 않는다.Since citric acid does not contain inorganic elements, it does not contaminate the product and does not cause contamination problems when using treated coal.
시트르산은 퀴인스랜드의 탄전과 같은 탄전과 관련해서는 역시 특별한 관심사일 수 있는데 그 이유는 그 지방에 흔한 설탕용액을 적당한 곰팡이(예컨대 Aspergillus niger)로 발효시켜 용이하고 저렴하게 그것을 얻을 수 있기 때문이다.Citric acid may also be of particular concern with coalfields, such as those in Quinesland, because they can be easily and inexpensively obtained by fermenting sugar solutions common to the fat with a suitable mold (such as Aspergillus niger).
유기 착화제는 또한 인회석과 같은 인산염 광물을 제거하고 장석광을 변성시킬 수 있다. 다가알코올은 황산염 광물을 제거할 수 있고 팽윤성 점토, 교환성 광물 및 장석광을 변화시킬 수 있다. 다당류는 장석광을 변성시킬 수 있다.Organic complexing agents can also remove phosphate minerals such as apatite and denature feldspar. Polyalcohols can remove sulfate minerals and change swellable clays, exchangeable minerals and feldspar ores. Polysaccharides can denature feldspar ore.
상기로부터, 본 발명의 각종 약제로 탄소성 물질을 성공적으로 처리하여 여러가지 광물종을 선택적으로 제거할 수 있음을 깨달을 수 있을 것이다.From the above, it will be appreciated that various mineral species can be selectively removed by successfully treating the carbonaceous material with various agents of the present invention.
[발명을 수행하기 위한 양태]Aspects for Carrying Out the Invention
본 발명이 보다 더 명백히 이해될 수 있도록, 저회분석탄, 청정탄의 높은 수율 및 회분용융성 조절을 제공하기 위한 본 발명에 대한 7가지 응용 실시예가 다음에 주어져 있다.In order that the present invention may be more clearly understood, seven application examples for the present invention are given below to provide low ash analysis, high yield of clean coal and control of ash meltability.
[실시예 1]Example 1
저회분탄의 제조Manufacture of Low Ash Coal
최대크기 2mm인 점결탄 제품이 통상적 세척후 7.7%의 회수분열을 가짐을 알았다.It was found that coking coal products having a maximum size of 2 mm had a recovery cracking of 7.7% after normal washing.
이 탄은 수 퍼센트의 반응성 광물을 함유했는데, 80℃에서 30분간 3M 시트르산으로 처리하고 그런뒤 실온에서 30분간 글리세롤을 사용하여 2차 처리한 뒤에 회수분율 6.6%의 석탄을 제조했다.The coal contained several percent reactive minerals, which were treated with 3M citric acid at 80 ° C. for 30 minutes and then secondaryly treated with glycerol at room temperature for 30 minutes to produce 6.6% of coal.
후속하여 비중 1.6에서 부유침강 분리함으로써 회분수준이 4.4%로 감소되어 있는 존재하는 석탄전체를 회수할 수 있었다.Subsequently, flotation sedimentation at a specific gravity of 1.6 allowed the recovery of the entire coal with a reduced ash level of 4.4%.
침강부분은 단지 석영 및 점토만을 함유하는 것이 발견되었는데 이것은 화학처리로 인해 잘 방출분리 되었음을 가리키는 것이다.The sediment was found to contain only quartz and clay, indicating that it was well released by chemical treatment.
[실시예 2]Example 2
증가된 청정탄의 수율Increased clean coal yield
최대 입자크기가 2mm이고 8.8%의 회분수율을 가진 원탄으로부터 비중 1.335에서의 부유침강 분리로 3.6%의 회분을 가진 부유분을 질량수율 78.8%로 얻었다.Floating sediments with a ash content of 3.6% were obtained with a mass yield of 78.8% from raw coal with a maximum particle size of 2 mm and a ash yield of 8.8%.
침강부분은 27.9%의 회분을 함유했다.The settling portion contained 27.9% ash.
위와 같은 석탄을 실시예 1에서와 같이 80℃에서 30분간 3M 시트르산으로 처리했으며 6.5%의 회분수율을 갖는 것을 알았으며 이렇게 처리된 탄을 부유침강으로 분리했을때 회분 3.6%이고 앞에서와 같은 밀도(비중 1.335)를 가진 부유분은 부유수율 87.2%로 상승되었다.The coal was treated with 3M citric acid for 30 minutes at 80 ° C. as in Example 1, and found to have a ash content of 6.5%. When the coal thus treated was separated by suspended sediment, the ash content was 3.6% and the same density ( Floating fraction with a specific gravity of 1.335) rose to a floating yield of 87.2%.
침강부분은 비처리 탄의 경우에서 보다 양이 적었고 26.8%의 회분수율을 갖고 있었다.The sedimentation area was lower in untreated coals and had a ash content of 26.8%.
상기로부터 본 발명 방법을 이용함으로써 극초 청정 석탄부분(회분함량이 1~5%인)의 회수율이 10% 증가하고 폐기물질은 감소될 수 있음을 알 수 있을 것이다.It can be seen from the above that by using the method of the present invention, the recovery rate of ultra-clean coal fraction (with ash content of 1-5%) can be increased by 10% and waste quality can be reduced.
[실시예 3]Example 3
회분용융성 조절Batch Melt Control
표 1에 수록된 석탄의 시료들은 80℃에서 30분간 3M 시트르산으로 처리하고 여과하고 물로 세척했다.Samples of coal listed in Table 1 were treated with 3M citric acid at 80 ° C. for 30 minutes, filtered and washed with water.
소량의 물 및 아세트산 암모늄용액으로 석탄을 재 슬러리화 했다.Coal was reslurried with a small amount of water and ammonium acetate solution.
슬러리를 30분간 교반한뒤 여과하고 수세하고 건조한 뒤 회분용융성을 구하였다.The slurry was stirred for 30 minutes, filtered, washed with water and dried to obtain batch meltability.
표 1에 나타나 있는 것처럼, 처리된 석탄과 처리안된 석탄을 비교하여 모든 경우에 있어 회분용융온도가 크게 상승되어 있는 것이 나타난다.As shown in Table 1, compared to the treated coal and untreated coal, in all cases, the ash melting temperature is shown to be greatly increased.
여액을 분석했더니 석탄으로부터 제거된 중요원소들은 칼슘, 철, 마그네슘, 인, 나트륨 및 칼륨과 소량의 여러 다른 원소들로서 모든 용해된 광물들로부터 나온것임을 알 수 있었다.Analysis of the filtrate showed that the major elements removed from coal were calcium, iron, magnesium, phosphorus, sodium and potassium, and a small number of other elements from all dissolved minerals.
[실시예 4]Example 4
인제거Phosphorus removal
높은 인함량(0.15% P)을 가진 특급 퀴인스랜드 점결탄을 과잉몰의 시트르산과 80℃에서 30분간 처리한 뒤 세정했다.The high-grade Quinesland coking coal with high phosphorus content (0.15% P) was washed after treatment with excess molar citric acid at 80 ° C. for 30 minutes.
석탄을 2mm 이상 4mm 이하와 0 이상 2mm 이하의 두 크기 부분으로 분할했다.Coal was divided into two size parts of 2 mm or more and 4 mm or less and 0 or more and 2 mm or less.
석탄시료로부터의 인감소는 각각 45% 및 89%였다.Seal reductions from coal samples were 45% and 89%, respectively.
작은 크기의 부분은 0.02%의 인함량을 가졌다.The small sized part had a phosphorus content of 0.02%.
인은 금속공학적 이용에 있어 심각한 오염물로 생각되기 때문에 위의 사실은 점결토의 질에 있어서 큰 향상을 의미한다.Since phosphorus is considered to be a serious contaminant in metallurgical applications, this implies a significant improvement in the quality of coking clay.
[실시예 5]Example 5
알칼리제거Alkali removal
다량의 알칼리 원소 즉 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 및 철을 함유하는 바우엔 분지 점결탄을 다수의 유기산 및 착화제, 즉 아스크로빈산, 옥살산, 시트르산, 아세트산, 에틸렌 디아민 테트라아세트산(EDTA)으로 처리하여, 양성화형 및 2나트륨염형으로 되게하였다.Treated Bowen branch coking coals containing a large amount of alkaline elements such as sodium, potassium, calcium, magnesium and iron with a number of organic acids and complexing agents such as ascrobic acid, oxalic acid, citric acid, acetic acid, ethylene diamine tetraacetic acid (EDTA) It was made into the positive type and the disodium salt type | mold.
모든 약제들은 석탄중의 염기성 원소(알칼리)를 크게 감소시켰다.All drugs significantly reduced the basic elements (alkali) in coal.
시트르산 용액 및 고온 EDTA(양성화형)가 50% 이상의 최대 감소를 보여주었다.Citric acid solution and high temperature EDTA (positive) showed a maximum reduction of at least 50%.
이 감소는 표 2에 표시된 바와 같이 석탄을 아황산으로 처리했을때 보다 약간 더 큰 것이다.This reduction is slightly larger than when coal was treated with sulfurous acid, as shown in Table 2.
석탄으로부터 알칼리 원소가 제거되면 열적성질 및 회분특성 그리고 점결성이 향상된다.Removal of alkali elements from coal improves thermal properties, ash properties and caking.
BI치는 아황산 사용시는 35~40% 그리고 착화제 사용시는 50%만큼 저하했다.BI values were reduced by 35-40% with sulfurous acid and 50% with complexing agents.
[실시예 6]Example 6
갈탄정련Lignite refining
갈탄은 광물, 염 및 무기물을 함유하고 있다.Lignite contains minerals, salts and minerals.
무기물은 무기 휴메이트(humate)의 형으로 존재할 수 있다.Minerals may be in the form of inorganic humates.
빅토리아 갈탄 및 사우스 오스트레일리아 갈탄의 시료들을 과잉몰의 시트르산으로 30분간 처리하고 여과하고 세정했다.Samples of Victoria lignite and South Australian lignite were treated with excess molar citric acid for 30 minutes, filtered and washed.
액은 아마도 제거되고 있는 철염으로 인해 밝게 착색되어 있었다.The solution was probably brightly colored due to the iron salt being removed.
회분감소는 다음과 같았다.Ash reduction was as follows.
원래 3.5%이던 빅토리아 갈탄은 0.6% 회분으로 감소되었다.Victoria Lignite, originally 3.5%, was reduced to 0.6% ash.
사우스 오스트레일리아 갈탄은 처음에는 10.0 및 8.0% 회분이었는데 처리후는 3.0% 및 2.5%로 각각 줄었다.South Australian lignite was initially 10.0 and 8.0% ash, but after treatment it was reduced to 3.0% and 2.5%, respectively.
이들 석탄에서 나온 회는 원래의 회에 비하여 색이 엷어 철 및 철염이 제거된 것을 반영했다. 얻어진 회는 규산염이 농축되어 있었다.The ash from these coals was lighter in color than the original, reflecting the removal of iron and iron salts. The obtained ash was silicate concentrated.
[실시예 7]Example 7
향상된 세정가능성Improved Cleanability
과잉몰의 고온 시트르산으로 30분간 처리한 후 선탄장 석탄의 세정가능성을 재조사했다.After 30 minutes of treatment with excess mole of high temperature citric acid, the scalability of the coal holds was reexamined.
석탄시료(최대 8mm)의 가세곡선은 제1도에 도시되어 있다.The twist curve of coal samples (up to 8 mm) is shown in FIG.
결과는 처리에 의해 보다 청정한 석탄을 얻을 수 있으며, 일정한 회분함량시 석탄의 회수율이 크게 개선될 수 있는 것 즉, 7.4% 회분의 경우 이 증가는 입자크기가 감소됨에 따라 보다 현저하다.The result is that cleaner coal can be obtained by treatment, and the recovery of coal can be greatly improved at a constant ash content, i.e. for 7.4% ash, this increase is more pronounced as the particle size is reduced.
[산업상의 이용가능성]Industrial availability
위의 기재로부터 본 발명 방법은 석탄회수율을 증가시키고, 탄질을 향상시키고, 석탄회분 용융특성을 개선시키고, 석탄공장 작업을 개선하고 또한 예상가능한 고품질 석탄의 판매고를 제고시킬 수 있는 것이 명백하다.It is clear from the above description that the method of the present invention can increase the coal recovery rate, improve the carbon quality, improve the coal ash melting characteristics, improve the coal plant operation and also increase the sales of the high quality coal which is predictable.
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