CN114602659A - 浮游分离装置、改性飞灰浆料的制造方法及利用改性飞灰的制品的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种浮游分离装置，能够缩短用于得到改性飞灰浆料的处理时间。浮游分离装置具备：处理槽(40)，该处理槽具有向下缩小的底部(40a)，收纳分散有包含未燃碳的飞灰和捕集剂的飞灰浆料；回旋流产生装置(45)，该回旋流产生装置安装于底部(40a)的下端；循环机构(39)，该循环机构取出处理槽(40)内的飞灰浆料，经由回旋流产生装置(45)使该飞灰浆料返回到底部(40a)，由此形成飞灰浆料的循环流；以及气泡产生装置(51)，该气泡产生装置向处理槽(40)内的飞灰浆料供给气泡。从底部(40a)的下端向处理槽(40)导入由回旋流产生装置(45)形成的飞灰浆料的回旋流。

Description

浮游分离装置、改性飞灰浆料的制造方法及利用改性飞灰的 制品的制造方法

技术领域

本发明涉及适合于飞灰的改性的浮游分离装置，特别是，涉及能够在短时间内制造出将未燃碳等杂质的含量降低到规定量以下的改性飞灰的浮游分离装置。并且，本发明涉及改性飞灰浆料的制造方法。并且，本发明涉及利用改性飞灰的制品的制造方法。

背景技术

当利用火力发电设备等使煤或者生物质燃料燃烧时，作为副生成物生成大量的飞灰(煤灰或者生物质灰)。近年来，研究将该飞灰作为资源而有效利用。但是，包含大量的未燃碳等杂质的飞灰直接利用价值较小。例如，飞灰作为混凝土的混和剂的有用性逐渐被认可，但为了将飞灰作为混凝土的混和剂使用，需要将该飞灰中包含的未燃碳的量降低到规定量以下(例如，3％以下)。此外，在本说明书中，将未燃碳等杂质的含量降低到规定量以下的飞灰称为“改性飞灰”。另外，有时将飞灰中包含的杂质通称为“未燃碳”。

以往，由于不存在在短时间内且以低成本制造改性飞灰的装置，因此包含大量未燃碳的飞灰作为工业废弃物被处理。但是，最近，开发了用于在比较短时间内且以低成本得到改性飞灰的浮游分离装置(参照专利文献1)。专利文献1所记载的浮游分离装置具备：处理槽，该处理槽具有向下缩小的底部，收纳包含飞灰和捕集剂的飞灰浆料；循环单元，该循环单元从比该处理槽内的液面低的位置取出飞灰浆料，使该飞灰浆料返回到处理槽的底部；以及气泡产生装置，该气泡产生装置向飞灰浆料供给气泡。向下缩小的处理槽的底部是以容易取出处理后的改性飞灰浆料为目的而设置的。

循环单元沿着处理槽的底部的内周面向该处理槽供给飞灰浆料，由此，在处理槽内形成飞灰浆料的回旋流(涡流)。飞灰浆料中包含的捕集剂吸附于未燃碳。当向形成了飞灰浆料的回旋流的处理槽供给气泡，则该气泡能够高效地附着在吸附于未燃碳的捕集剂。于是，利用附着于捕集剂的气泡的浮力将未燃碳从飞灰剥离，在短时间内且以低成本得到改性飞灰浆料。

此外，在本说明书中，将包含导入到浮游分离装置的处理槽的飞灰的浆料称为“飞灰浆料”，将包含由浮游分离装置得到的改性飞灰的浆料称为“改性飞灰浆料”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4802305号公报

发明要解决的技术问题

然而，在专利文献1所记载的浮游分离装置中，需要依次实施向处理槽投入飞灰浆料的工序(第一工序)、在处理槽内将飞灰浆料和未燃碳分离的工序(第二工序)、以及从处理槽取出改性飞灰浆料的工序(第三工序)。专利文献1所记载的浮游分离装置无法在一个处理槽中同时实施这三个工序，关于用于得到改性飞灰浆料的处理时间的缩短，还存在改进的余地。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种浮游分离装置，通过在一个处理槽中同时实施上述三个工序，能够缩短用于得到改性飞灰浆料的处理时间。并且，本发明的目的在于，提供一种改性飞灰浆料的制造方法，通过使用这样的浮游分离装置，能够缩短处理时间。并且，本发明的目的在于，提供一种利用改性飞灰的制品的制造方法。

用于解决技术问题的技术手段

在一个方式中，提供一种浮游分离装置，具备：处理槽，该处理槽具有向下缩小的底部，并收纳飞灰浆料，在该飞灰浆料分散有包含未燃碳的飞灰和捕集剂；回旋流产生装置，该回旋流产生装置安装于所述底部的下端；循环机构，该循环机构取出所述处理槽内的飞灰浆料，经由所述回旋流产生装置使该飞灰浆料返回到所述处理槽的底部，由此形成飞灰浆料的循环流；以及气泡产生装置，该气泡产生装置向所述处理槽内的飞灰浆料供给气泡，从所述底部的下端向所述处理槽导入由所述回旋流产生装置形成的飞灰浆料的回旋流。在该浮游分离装置中，在处理槽设置向下缩小的底部的目的之一在于，防止处理中的飞灰浆料沉淀到该底部。

在一个方式中，所述浮游分离装置还具备从所述处理槽取出改性飞灰浆料的回收机构，所述回收机构具备从所述处理槽的内部延伸到该处理槽的外部的回收线路、以及配置于所述回收线路的排出泵，形成于所述回收线路的前端的回收口在所述处理槽的侧面的下部附近开口。

在一个方式中，所述回收线路从所述处理槽的所述回收口在该处理槽的切线方向且所述回旋流的顺流方向上延伸。

在一个方式中，所述浮游分离装置还具备用于向所述处理槽供给所述飞灰浆料的供给机构，所述处理槽具备排出机构，该排出机构排出附着有所述气泡而在所述飞灰浆料的液面上浮起的作为所述未燃碳的集合体的浮渣，通过利用所述回收机构回收改性飞灰浆料，并且利用所述供给机构向处理槽供给与被回收的所述改性飞灰浆料的量和被排出的所述浮渣的量对应的飞灰浆料，从而连续地制造改性飞灰浆料。

在一个方式中，所述循环机构具备从所述处理槽的上部延伸到所述处理槽的底部的循环线路、以及配置于所述循环线路的循环泵，所述供给机构具备向所述循环线路供给所述飞灰浆料的供给线路。

在一个方式中，所述气泡产生装置与所述回旋流产生装置一体化。通过该结构，气泡产生装置能够利用由回旋流产生装置产生的回旋流的剪切力而将自吸的空气细微化。

在一个方式中，提供一种改性飞灰浆料的制造方法，在具有向下缩小的底部的处理槽中收纳飞灰浆料，在该飞灰浆料分散有包含未燃碳的飞灰和捕集剂，通过取出所述处理槽内的飞灰浆料，对该飞灰浆料施加回旋流而使该飞灰浆料返回到所述处理槽的底部，从而在所述处理槽内形成飞灰浆料的回旋流，并且形成飞灰浆料的循环流，通过向所述飞灰浆料的循环流供给气泡，从而使附着有所述气泡的作为所述未燃碳的集合体的浮渣在所述飞灰浆料的液面上浮起。

在一个方式中，从所述处理槽排出所述浮渣，从所述底部的下端附近回收所述改性飞灰浆料，通过向处理槽供给与被回收的所述改性飞灰浆料的量和被排出的所述浮渣的量对应的飞灰浆料而连续地制造改性飞灰浆料。

在一个方式中，提供一种利用改性飞灰的制品的制造方法，对通过上述改性飞灰浆料的制造方法而得的改性飞灰浆料进行脱水、浓缩处理，由此得到改性飞灰，至少将水和水泥与所述改性飞灰进行混炼处理。

在一个方式中，在所述混炼处理之前进行分级处理，以使得所述改性飞灰具有所希望的平均粒径。

在一个方式中，所述混炼处理是如下的处理，将所述改性飞灰作为骨料的至少一部分，通过至少将所述水和所述水泥与所述骨料进行混炼而制造水泥组合物。

在一个方式中，所述混炼处理是如下的处理，将所述改性飞灰作为骨料的至少一部分，通过至少将所述水、所述水泥和砂与所述骨料进行混炼而制造飞灰砂浆。

在一个方式中，所述混炼处理是如下的处理，将所述改性飞灰作为骨料的至少一部分，通过至少将所述水、所述水泥、砂和砾石与所述骨料进行混炼而制造飞灰混凝土。

发明的效果

本发明能够起到以下四个显著有利的效果。

(1)在专利文献1所记载的浮游分离装置中，采用在向飞灰浆料供给气泡之后在处理槽内形成回旋流的机构，但在本发明中，取而代之，采用在形成飞灰浆料的回旋流之后利用该回旋流而供给气泡的机构。通过该结构，能够提高从飞灰分离未燃碳的能力。

(2)由于处理槽的底部向下缩小，因此能够防止处理中的飞灰浆料的沉淀。其结果是，能够在一个处理槽中同时实施向处理槽投入飞灰浆料的工序(第一工序)、在处理槽内将飞灰浆料和未燃碳分离的工序(第二工序)、以及从处理槽取出改性飞灰浆料的工序(第三工序)。因此，能够在短时间内得到飞灰浆料。

(3)根据将改性飞灰浆料的回收口设置于所述处理槽侧面的下部附近的实施方式，能够选择性地取出降低了未燃碳含量的成分。

(4)根据利用改性飞灰的制品的制造方法，能够简单且高效地制造出从环境负荷的观点出发作为优选的利用方式的飞灰混凝土、飞灰砂浆等利用了改性飞灰的制品。

附图说明

图1是表示一个实施方式的浮游分离装置的示意图。

图2(a)是示意性地表示图1所示的回旋流产生装置的侧视图，图2(b)是图2(a)所示的回旋流产生装置的俯视图。

图3(a)至图3(d)是分别表示从飞灰浆料中除去未燃碳的情形的示意图。

图4是表示其他的实施方式的浮游分离装置的示意图。

图5是示意性地表示从处理槽下部向其切线方向延伸的改性飞灰浆料排出管的截面图。

图6是表示另一其他的实施方式的浮游分离装置的示意图。

符号说明

39循环机构

40处理槽

41浮渣溢流口

42循环液出口

43循环液入口

44水入口

45回旋流产生装置

47浮渣回收口

49循环线路

50循环泵

51气泡产生装置

52浮渣回收管

53浮渣流量测定器

55供水管

56供水流量调整器

60飞灰浆料供给口

61飞灰浆料供给管

63飞灰浆料流量调整器

65改性飞灰排出口

66改性飞灰浆料排出管

67排出泵

68改性飞灰浆料流量测定器

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示一个实施方式的浮游分离装置的示意图。图1所示的浮游分离装置是用于从分散有包含未燃碳的飞灰和捕集剂的飞灰浆料得到除去了未燃碳的改性飞灰的装置。导入到浮游分离装置的飞灰浆料例如能够通过在包含未燃碳的飞灰中加入水和捕集剂，利用混合器进行搅拌而制造。在一个实施方式中，也可以在飞灰浆料中进一步添加一个或者多个液体添加剂。作为液体添加剂的例子，列举作为气泡保护剂的松油。

图1所示的浮游分离装置具备：处理槽40，该处理槽40收纳飞灰浆料；回旋流产生装置45，该回旋流产生装置45安装于处理槽40的下端；循环机构39，该循环机构39取出处理槽40内的飞灰浆料，使该飞灰浆料经由回旋流产生装置45返回到处理槽40的底部，由此形成飞灰浆料的循环流；以及气泡产生装置51，该气泡产生装置51向处理槽40内的飞灰浆料供给气泡。

图1所示的处理槽40是由处理槽下部(底部)40a、处理槽中央部40b、处理槽上部40c、以及浮渣回收壳体部40d的四分割体构成的组装构造体。处理槽下部40a是具有向下缩径的圆锥部的漏斗形状。处理槽中央部40b是具有能够储存飞灰浆料并产生回旋流的纵圆筒槽壁部的圆筒形状。处理槽上部40c是具有向上缩径的圆锥部的倒漏斗形状。浮渣回收壳体部40d将处理槽上部40c的上表面周围划分为用于回收后述的气泡附着未燃碳的集合体即浮渣的浮渣回收空间SF。此外，处理槽40不限于上述结构，只要具有能够储存飞灰浆料并维持或者产生回旋流的纵圆筒槽壁部即可。

在本实施方式中，循环机构39由循环线路49和循环泵50构成，该循环线路49从形成于处理槽中央部40c的侧壁的循环液入口43延伸到回旋流产生装置45，该循环泵50配置于该循环线路49。循环液入口43设置于处理槽中央部40b的上部。当在处理槽40中储存飞灰浆料之后使循环泵50起动，则收纳于处理槽40的飞灰浆料被从循环液入口43吸入到循环线路49。在循环线路49中流动的飞灰浆料经由与循环线路49的循环液出口42连接的回旋流产生装置45从处理槽下部40a的下端导入到处理槽40。这样，通过驱动循环泵50而形成依次流过处理槽40、循环液入口43、循环线路49、循环液出口42、回旋流产生装置45以及处理槽40的飞灰浆料的循环流。

并且，处理槽40具有：作为处理槽上部40c的上端开口的浮渣溢流口41、形成于浮渣回收壳体部40d的侧壁的浮渣回收口47、以及形成于处理槽中央部40b的侧壁的水入口44、飞灰浆料供给口60、以及形成于处理槽底部40a的改性飞灰排出口65。

作为气泡附着未燃碳的集合体的浮渣从浮渣溢流口41向由浮渣回收壳体部40d划分出的浮渣回收空间SF溢流。浮渣溢流口41位于浮渣回收空间SF的中央。在浮渣溢流口41中溢流出的浮渣通过设置于浮渣回收壳体部40d的侧壁的浮渣回收口47而流入浮渣回收管52，经由浮渣回收管52回收到未图示的容器。

水入口44经由供水管55与供水源(未图示)连结。供水源例如是设置有浮游分离装置200的工厂的自来水管，供水管55与设置于自来水管的水龙头连结。水入口44是为了向处理槽40供给用于使浮渣从浮渣溢流口41溢流的水而设置的。该水入口44只要配置于比浮渣溢流口41低的位置即可。在连续地制造改性飞灰浆料的情况下，也可以省略水入口44和供水管55。

飞灰浆料供给管61与飞灰浆料供给口60连接。在处理槽40中收纳飞灰浆料时，打开配置于飞灰浆料供给管61的供给阀(未图示)。通过该动作，飞灰浆料经由飞灰浆料供给管61从飞灰浆料供给口60被向处理槽中央部40b供给。飞灰浆料供给管61作为飞灰浆料的供给线路发挥功能。在本实施方式中，通过飞灰浆料供给配管61和供给阀而构成用于向处理槽40供给飞灰浆料的供给机构。

改性飞灰浆料排出管66与改性飞灰浆料排出口65连接。在回收改性飞灰时，打开配置于改性飞灰浆料排出管66的排出阀(未图示)。通过该动作，改性飞灰浆料通过自然流下而流入改性飞灰浆料排出管66，因此能够经由改性飞灰浆料排出管66将改性飞灰浆料回收到未图示的回收容器。在本实施方式中，改性飞灰浆料排出口65作为改性飞灰浆料的回收口发挥功能。改性飞灰浆料排出管66作为改性飞灰浆料的回收线路发挥功能。在本实施方式中，由改性飞灰浆料排出管66和排出阀构成从处理槽40取出改性飞灰浆料的回收机构。

图2(a)是示意性地表示图1所示的回旋流产生装置的侧视图，图2(b)是图2(a)所示的回旋流产生装置的俯视图。图2(a)所示的回旋流产生装置45具备：具有圆筒形状的主体45a、与主体45a的上端连接的圆锥锥形部45b。上述的循环线路49与主体45a的侧壁连接。圆锥锥形部45b具有向上缩径的锥形形状。

循环线路49在回旋流产生装置45的主体45a的连接点处，沿该主体45a的内周面的切线方向延伸。通过该结构，能够在具有圆筒形状的主体45a中形成飞灰浆料的回旋流。形成在主体45a内的飞灰浆料的回旋流通过圆锥锥形部45b而导入到处理槽40的处理槽下部40a的下端。当飞灰浆料的回旋流通过圆锥锥形部45b，则回旋流的速度增加。回旋流的速度是回旋流相对于圆锥锥形部45b的角速度的大小。

流过循环线路49的飞灰浆料按照由回旋流产生装置45形成的回旋流的形态从处理槽下部40a的下端被导入到处理槽40。由此，能够使收纳在处理槽40内的飞灰浆料整体旋回。

此外，关于回旋流产生装置45的形状和结构，只要能够将具有所希望的角速度的飞灰浆料的回旋流导入到处理槽40，可以是任意的。例如，也可以省略上述圆锥锥形部45b。

气泡产生装置51是用于向储存于处理槽40的飞灰浆料注入大量的气泡的装置。气泡产生装置51例如包含微气泡产生器(未图示)。在本实施方式中，气泡产生装置51与回旋流产生装置45一体化，以使气泡随着处理槽40内的飞灰浆料整体的流动而与未燃碳充分地接触。在该情况下，气泡产生装置51优选具备能够利用流过该气泡产生装置51的飞灰浆料而吸入空气的自吸机构。在该情况下，气泡产生装置能够利用由回旋流产生装置产生的回旋流的剪切力将自吸的空气细微化。通过这样的结构，能够预先向从回旋流产生装置45导入到处理槽40的飞灰浆料的回旋流供给气泡，进而能够实现浮游分离装置的小型化。在一个实施方式中，也可以不使气泡产生装置51与回旋流产生装置45一体化地配置于循环线路49(参照图1的虚线)。在该情况下，也能够预先向从回旋流产生装置45导入到处理槽40的飞灰浆料的回旋流供给气泡。

在这样构成的浮游分离装置中，通过利用循环泵50使储存于处理槽40的飞灰浆料循环，并且将由回旋流产生装置45形成的飞灰浆料的回旋流导入到处理槽40，从而使处理槽40内的飞灰浆料整体产生回旋流。进一步，通过气泡产生装置51向飞灰浆料注入气泡。所注入的气泡经由捕集剂而附着于飞灰浆料中包含的未燃碳，附着有气泡的未燃碳作为浮渣从浮渣溢流口41溢出。从浮渣溢流口41溢出的浮渣通过浮渣回收口47而回收到容器(未图示)。浮游分离装置是利用捕集剂与飞灰的表面润湿性之差而使气泡附着于在未燃碳上附着的捕集剂，进而对经由捕集剂而附着有气泡的未燃碳进行浮选处理的装置。除去了未燃碳的改性飞灰浆料通过改性飞灰浆料排出管66而被回收(排出)到未图示的回收容器。

图3(a)至图3(d)是分别表示从飞灰浆料除去未燃碳的情形的示意图。图3(a)是表示未燃碳UC附着于飞灰FA的情形的示意图。如图3(a)所示，未燃碳UC附着于飞灰FA的表面。

图3(b)是表示飞灰浆料内的飞灰FA的示意图。未燃碳UC具有亲油性，飞灰FA具有亲水性。因此，当生成飞灰和捕集剂(例如，煤油)均匀地分散于水的飞灰浆料，则如图3(b)所示，捕集剂K附着于未燃碳UC。

图3(c)是表示气泡B附着于捕集剂K的情形的示意图。当使导入了飞灰浆料的浮游分离装置工作，则由气泡产生装置51注入的气泡附着于在未燃碳UC上附着的捕集剂K。浮力作用于附着于捕集剂K的气泡B，因此通过该气泡B的浮力，将未燃碳UC与捕集剂K一同从飞灰FA剥离。

图3(d)是表示气泡附着未燃碳F从飞灰FA剥离的情形的示意图。从飞灰FA剥离的、附着有气泡B的捕集剂K与未燃碳UC构成气泡附着未燃碳F。图3(d)所示的气泡附着未燃碳F的集合体为上述浮渣，该浮渣从浮渣溢流口41排出。

接下来，对浮游分离装置的运转方法的一例进行说明。

首先，经由飞灰浆料供给管61从飞灰供给口60向处理槽40供给飞灰浆料。此时，以处理槽40中的飞灰浆料的液面水平比循环液入口43高(例如，高几cm)的方式将飞灰浆料储存于处理槽40。在储存于处理槽40的飞灰浆料的液面水平比循环液入口43低时，从水入口44供给水而使液面水平比循环液入口43高。处理槽上部40c的内部空间为用于供气泡附着未燃碳F(参照图3(d))浮起堆积的空间。

在处理槽40中储存飞灰浆料之后，使循环泵50工作。如上所述，当驱动循环泵50，则形成依次流过处理槽40、循环液入口43、循环线路49、循环液出口42、回旋流产生装置45以及处理槽40的飞灰浆料的循环流。此时，由回旋流产生装置45形成的飞灰浆料的回旋流被导入到处理槽40，其结果是，处理槽40内的飞灰浆料整体回旋。

并且，供飞灰浆料的回旋流导入的处理槽下部40a具有向下缩小的形状，因此能够防止处理中的飞灰浆料的沉淀。

循环泵50优选构成为能够变更飞灰浆料的循环量。该循环量没有特别限定，例如为1分钟内处理槽40内的飞灰浆料的0.5～15倍的容量的飞灰浆料进行循环的量。

与循环泵50的工作同步地使气泡产生装置51工作。气泡产生装置51例如将气泡直径最频值为10μm～200μm的微气泡大量地连续注入飞灰浆料的循环流。微气泡的内压较高，能够长时间滞留在飞灰浆料中，分散在飞灰浆料中的气泡数量、总表面积、与捕集剂的接触比例远大于通常的气泡。因此，跟随着处理槽40内的飞灰浆料整体的回旋流的微气泡容易附着于在未燃碳上附着的捕集剂。气泡附着未燃碳F(参照图3(d))一边利用微气泡的浮力而上升，一边集中在涡流的中心，到达处理槽40中的飞灰浆料的液面。到达飞灰浆料的液面的气泡附着未燃碳F被延迟到达液面的后续的气泡附着未燃碳F推起。这样，作为气泡附着未燃碳的集合体的浮渣从处理槽上部40c的浮渣溢流口41溢流。对于最后残留于处理槽40的浮渣，通过从水入口44向处理槽30供给水，而提高液面水平，使其从浮渣溢流口41溢流。

从浮渣溢流口41溢出到由浮渣回收壳体部40d划分出的浮渣回收空间SF的浮渣经由设置于浮渣回收壳体部40d的侧壁的浮渣回收口47以及与浮渣回收口47连接的浮渣回收管52被回收到未图示的容器。在处理槽40内残留的浆料是降低了未燃碳的改性飞灰浆料。当打开配置于改性飞灰浆料排出管66的排出阀(未图示)，则改性飞灰浆料通过改性飞灰浆料排出管66被回收(排出)到未图示的回收容器。通过使用本实施方式的浮游分离装置，能够在非常短的处理时间内得到未燃碳含量较低的(例如，2％以下)改性飞灰浆料。

如上所述，处理槽下部40a具有向下缩小的形状，因此防止处理中的飞灰浆料沉淀到处理槽下部40a。其结果是，能够在一个处理槽40中同时实施向处理槽40投入飞灰浆料的工序(第一工序)、在处理槽40内将飞灰浆料和未燃碳分离的工序(第二工序)、以及从处理槽40取出改性飞灰浆料的工序(第三工序)。通过经由飞灰浆料供给管61向处理槽40供给与从处理槽40取出的改性飞灰浆料的量对应的量的飞灰浆料，能够连续地制造改性飞灰浆料。

由浮游分离装置得到的改性飞灰浆料由其他的装置脱水、浓缩。通过这些处理而得到改性飞灰。在一个实施方式中，也可以在脱水、浓缩处理之前或者之后对改性飞灰进行分级处理。

通过将这样得到的改性飞灰至少与水和水泥进行混炼处理而能够制造各种制品。例如，将改性飞灰作为骨料的至少一部分而至少将水和水泥与该骨料进行混炼，由此能够制造水泥组合物。并且，也可以将改性飞灰作为骨料的至少一部分而至少将水、水泥和砂与该骨料进行混炼，由此制造飞灰砂浆。并且，也可以将改性飞灰作为骨料的至少一部分而至少将水、水泥、砂和砾石与该骨料进行混炼，由此制造飞灰混凝土。

从环境负荷的观点出发，优选使用利用了这些改性飞灰的制品。例如，关于利用上述方法制造的飞灰混凝土，由于空气中的CO₂因飞灰引起的碱性中和而大量消耗，因此与使用需要电力并且通过大量排出CO₂的窑制造而制造的飞灰水泥的飞灰混凝土相比，环境负荷较小。因此，如果通过使全国的生混凝土工厂(约3900工厂)配备上述浮游分离装置，利用上述制造方法制造飞灰混凝土而减少迄今为止使用的飞灰水泥的使用量，则在减小环境负荷的方面非常有用。另外，飞灰混凝土与通常的混凝土的制造中的水泥的使用量同等，但由于包含飞灰而成为高强度。如果代替与通常的混凝土相比水泥的使用量为约2倍的高强度混凝土而使用飞灰混凝土来减少高强度混凝土的使用量，则能够削减水泥的使用量，因此在减小环境负荷的方面非常有用。

图4是表示其他的实施方式的浮游分离装置的示意图。未特别说明的本实施方式的结构与上述的实施方式相同，因此省略其重复的说明。

在图4所示的浮游分离装置中，飞灰浆料供给管(供给线路)61不与处理槽40连接而与循环线路49连接。飞灰浆料经由循环线路49和回旋流产生装置45向处理槽40供给。在飞灰浆料供给管61配置有能够测定且调整飞灰浆料的流量的飞灰浆料流量调整器63。在本实施方式中，用于向处理槽40供给飞灰浆料的供给机构至少包含飞灰浆料供给配管61和飞灰浆料流量调整器63。

如图4所示，改性飞灰浆料排出管(回收线路)66贯通处理槽40的处理槽下部40a的侧壁而延伸到该处理槽40的内部。形成于改性飞灰浆料排出管66的前端的开口66a作为改性飞灰浆料的回收口发挥功能，位于处理槽下部40a的下端部附近。并且，在改性飞灰浆料排出管66配置有排出泵67和改性飞灰浆料流量测定器68，该排出泵67抽吸处理槽40内的改性飞灰浆料，该改性飞灰浆料流量测定器68能够测定在该改性飞灰浆料排出管66中流动的改性飞灰浆料的流量。在一个实施方式中，如图1所示，改性飞灰浆料排出管66也可以与形成于处理槽底部40a的改性飞灰排出口65连接。

在改性飞灰浆料排出管66与改性飞灰排出口65连接的情况下，改性飞灰排出管66也可以以如下的方式与改性飞灰排出口65连接，使得该改性飞灰排出管66在水平剖视视角中在处理槽40的处理槽下部40a的切线方向上并且在飞灰浆料的回旋流的顺流方向上延伸。图5是示意性地表示从处理槽下部40a向其切线方向延伸的改性飞灰浆料排出管66的剖视图。此外，回旋流的顺流方向是指在处理槽40的内部，飞灰浆料回旋的方向，在图5中，由粗双点划线表示。

如上所述，气泡附着未燃碳F(参照图3(d))由于微气泡的浮力而集中在涡流的中心、即处理槽40的中心，另一方面，改性飞灰浆料集中在处理槽40的内壁面附近。因此，在改性飞灰排出管66在处理槽40的处理槽下部40a的切线方向上并且在飞灰浆料的回旋流的顺流方向上延伸的情况下，能够利用形成在处理槽40的内部的飞灰浆料的回旋流而将改性飞灰浆料高效地导入到改性飞灰浆料排出管66。

在图5所示的例子中，改性飞灰排出口65形成于处理槽40的处理槽下部40a。在一个实施方式中，也可以将图1所示的改性飞灰排出口65形成于处理槽40的处理槽中央部40b，将改性飞灰排出管66以如下的方式与改性飞灰排出口65连接，使得改性飞灰排出管66在处理槽中央部40b的切线方向上并且在飞灰浆料的回旋流的顺流方向上延伸。

并且，在浮渣回收管52配置有能够测定在该浮渣回收管52中流动的浮渣的流量的浮渣流量测定器53。

在图4所示的浮游分离装置中，也通过驱动循环泵50而形成飞灰浆料的循环流，并且将由回旋流产生装置45形成的飞灰浆料的回旋流导入到处理槽40。此时，处理槽40的下端部、即处理槽下部(底部)40a的下端部附近的飞灰浆料大致被改性为改性飞灰浆料。因此，在本实施方式中，通过在循环泵50的驱动中进一步对排出泵67进行驱动，并且从飞灰浆料供给管61向处理槽40供给飞灰浆料，从而连续地制造改性飞灰浆料。

在该情况下，将与所回收的改性飞灰浆料的量以及所排出的浮渣的量对应的飞灰浆料供给到处理槽40。在本实施方式中，根据改性飞灰浆料流量测定器68的测定值与浮渣流量测定器53的合计值，飞灰浆料流量调整器63调整向处理槽40供给的飞灰浆料的流量。虽然未图示，但也可以是，根据能够检测处理槽40内的飞灰浆料的液面的传感器的输出值，飞灰浆料流量调整器63调整向处理槽40供给的飞灰浆料的流量。

在实施处理槽40的维护和/或清扫时，停止循环泵50的运转，使排出泵67运转。通过该动作，能够经由改性飞灰浆料排出管66从处理槽40排出储存于处理槽40的飞灰浆料和/或改性飞灰浆料的大致全部量。

图6是表示另一其他的实施方式的浮游分离装置的示意图。未特别说明的本实施方式的结构与上述的实施方式相同，因此省略其重复的说明。

图6所示的浮游分离装置的循环线路49与形成于处理槽40的处理槽下部40a的循环液出口42连接。以使得处理槽下部40a的圆锥部处的飞灰浆料的流入沿着处理槽下部40a的内周面的方式设置循环液出口42。优选在处理槽下部40a的圆锥部的下部沿其切线方向设置循环液出口42。

在本实施方式中也是，通过使循环泵50工作而形成依次流过处理槽40、循环液入口43、循环线路49、循环液出口42和处理槽40的飞灰浆料的循环流。通过基于循环泵50的飞灰浆料的循环流，能够在处理槽40内产生飞灰浆料的回旋流。

气泡产生装置51配置于循环线路49。由气泡产生装置51产生的气泡从循环线路49向处理槽40的飞灰浆料供给。由于在处理槽40内产生飞灰浆料的回旋流，因此气泡能够高效地附着于在未燃碳上附着的捕集剂。其结果是，能够在短时间内制造改性飞灰浆料。

在本实施方式中，飞灰浆料被从浮渣溢流口41供给到处理槽40。当飞灰的改性处理完成，则对排出泵67进行驱动，改性飞灰浆料经由改性飞灰浆料排出管66被回收到未图示的回收容器。

图6所示的改性飞灰浆料排出管66半通过处理槽中央部40b的侧壁而延伸到处理槽下部40a的下端部附近。即使是这样的结构，也能够高效地回收改性飞灰浆料。在一个实施方式中，也可以如图1所示，改性飞灰浆料排出管66与形成于处理槽底部40a的改性飞灰排出口65连接，也可以如图4所示，改性飞灰浆料排出管66贯通处理槽底部40a的侧壁而在处理槽40的内部延伸到该处理槽40的下部附近。

上述的实施方式是以具有本发明所属的技术领域的通常知识的人能够实施本发明为目的而记载的。只要是本领域技术人员，当然能够实施上述实施方式的各种变形例，本发明的技术思想也可以应用于其他的实施方式。因此，本发明不限于所记载的实施方式，可以解释为符合由本发明所要求保护的范围定义的技术思想的最大范围。

Claims (13)

1.一种浮游分离装置，其特征在于，具备：

处理槽，该处理槽具有向下缩小的底部，并收纳飞灰浆料，在该飞灰浆料分散有包含未燃碳的飞灰和捕集剂；

回旋流产生装置，该回旋流产生装置安装于所述底部的下端；

循环机构，该循环机构取出所述处理槽内的飞灰浆料，经由所述回旋流产生装置使该飞灰浆料返回到所述处理槽的底部，由此形成飞灰浆料的循环流；以及

气泡产生装置，该气泡产生装置向所述处理槽内的飞灰浆料供给气泡，

从所述底部的下端向所述处理槽导入由所述回旋流产生装置形成的飞灰浆料的回旋流。

2.根据权利要求1所述的浮游分离装置，其特征在于，

还具备从所述处理槽取出改性飞灰浆料的回收机构，

所述回收机构具备从所述处理槽的内部延伸到该处理槽的外部的回收线路、以及配置于所述回收线路的排出泵，

形成于所述回收线路的前端的回收口在所述处理槽的侧面的下部附近开口。

3.根据权利要求2所述的浮游分离装置，其特征在于，

所述回收线路从所述处理槽的所述回收口在该处理槽的切线方向且所述回旋流的顺流方向上延伸。

4.根据权利要求2或3所述的浮游分离装置，其特征在于，

还具备用于向所述处理槽供给所述飞灰浆料的供给机构，

所述处理槽具备排出机构，该排出机构排出附着有所述气泡而在所述飞灰浆料的液面上浮起的作为所述未燃碳的集合体的浮渣，

通过利用所述回收机构回收改性飞灰浆料，并且利用所述供给机构向处理槽供给与被回收的所述改性飞灰浆料的量和被排出的所述浮渣的量对应的飞灰浆料，从而连续地制造改性飞灰浆料。

5.根据权利要求4所述的浮游分离装置，其特征在于，

所述循环机构具备从所述处理槽的上部延伸到所述处理槽的底部的循环线路、以及配置于所述循环线路的循环泵，

所述供给机构具备向所述循环线路供给所述飞灰浆料的供给线路。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的浮游分离装置，其特征在于，

所述气泡产生装置与所述回旋流产生装置一体化。

7.一种改性飞灰浆料的制造方法，其特征在于，

在具有向下缩小的底部的处理槽中收纳飞灰浆料，在该飞灰浆料分散有包含未燃碳的飞灰和捕集剂，

通过取出所述处理槽内的飞灰浆料，对该飞灰浆料施加回旋流而使该飞灰浆料返回到所述处理槽的底部，从而在所述处理槽内形成飞灰浆料的回旋流，并且形成飞灰浆料的循环流，

通过向所述飞灰浆料的循环流供给气泡，从而使附着有所述气泡的作为所述未燃碳的集合体的浮渣在所述飞灰浆料的液面上浮起。

8.根据权利要求7所述的改性飞灰浆料的制造方法，其特征在于，

从所述处理槽排出所述浮渣，

从所述底部的下端附近回收所述改性飞灰浆料，

通过向处理槽供给与被回收的所述改性飞灰浆料的量和被排出的所述浮渣的量对应的飞灰浆料而连续地制造改性飞灰浆料。

9.一种利用改性飞灰的制品的制造方法，其特征在于，

对通过权利要求7或8所述的改性飞灰浆料的制造方法而得的改性飞灰浆料进行脱水、浓缩处理，由此得到改性飞灰，

至少将水和水泥与所述改性飞灰进行混炼处理。

10.根据权利要求9所述的利用改性飞灰的制品的制造方法，其特征在于，，

在所述混炼处理之前进行分级处理，以使得所述改性飞灰具有所希望的平均粒径。

11.根据权利要求9或10所述的利用改性飞灰的制品的制造方法，其特征在于，

所述混炼处理是如下的处理，

将所述改性飞灰作为骨料的至少一部分，

通过至少将所述水和所述水泥与所述骨料进行混炼而制造水泥组合物。

12.根据权利要求9或10所述的利用改性飞灰的制品的制造方法，其特征在于，

所述混炼处理是如下的处理，

将所述改性飞灰作为骨料的至少一部分，

通过至少将所述水、所述水泥和砂与所述骨料进行混炼而制造飞灰砂浆。

13.根据权利要求9或10所述的利用改性飞灰的制品的制造方法，其特征在于，

所述混炼处理是如下的处理，

将所述改性飞灰作为骨料的至少一部分，

通过至少将所述水、所述水泥、砂和砾石与所述骨料进行混炼而制造飞灰混凝土。

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