JP2001139353A - Cement production process involving treatment of ready- mixed concrete sludge through addition of the same concrete sludge to cement raw material - Google Patents
Cement production process involving treatment of ready- mixed concrete sludge through addition of the same concrete sludge to cement raw materialInfo
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- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、生コンクリート工
場設備や、生コンクリート運搬用アジテータトラック等
を洗浄した際に生じる生コンクリートスラッジを、有効
に活用して処理し得るセメントの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing cement capable of effectively utilizing and processing ready-mixed concrete sludge generated when washing ready-mixed concrete plant equipment, agitator trucks for transferring ready-mixed concrete, and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】生コンクリート製造工場において、ミキ
サー、ホッパー等の諸設備や、アジテータトラックを洗
浄した際に発生するスラッジの処理は、大きな問題であ
る。通常は篩等に依り骨材を分離回収した後、セメント
等の固形分を沈殿させ、該沈殿物を脱水することによ
り、含水率３０％前後のケーキ状物質（以下スラッジケ
ーキ）を得て、廃棄または有効活用等の処理が図られて
いる。スラッジケーキを廃棄する際には、強アルカリの
物質であるため、管理型の最終処分場に廃棄する必要が
あり、処理コストが非常に高い上、そもそも処分場の残
余容量が逼迫しているため、適切な処分場が得られにく
いという問題点がある。2. Description of the Related Art In a ready-mixed concrete manufacturing plant, treatment of sludge generated when various equipment such as a mixer and a hopper and an agitator truck are washed is a serious problem. Usually, after separating and recovering the aggregate using a sieve or the like, a solid content such as cement is precipitated, and the precipitate is dehydrated to obtain a cake-like substance having a water content of about 30% (hereinafter, sludge cake). Processing such as disposal or effective use is being planned. When the sludge cake is discarded, it is a strongly alkaline substance and must be disposed of in a managed final disposal site, which is extremely expensive and has a tight residual capacity in the first place. However, there is a problem that it is difficult to obtain an appropriate disposal site.
【０００３】スラッジケーキの有効活用の方法として
は、特許第２６５１５３７号においては、スラッジに凝
結遅延剤を添加し、スラッジ中のセメントの水和を遅延
させることにより水硬性を維持させ、翌日以降に混練す
る生コンに該スラッジを再使用することが提案されてい
る。しかし、スラッジ中のセメントの量は一定ではない
ため、水硬性維持に過不足の無い遅延剤添加量を定める
ことは困難であり、また遅延剤のコストも高いという点
で問題がある。[0003] As a method of effectively utilizing sludge cake, Japanese Patent No. 2651537 discloses a method of adding a setting retarder to sludge to delay the hydration of cement in the sludge to maintain hydraulicity. It has been proposed to reuse the sludge for the ready-mixed concrete. However, since the amount of cement in the sludge is not constant, it is difficult to determine the amount of the retarder to be added to maintain the hydraulic property, and there is a problem in that the cost of the retarder is high.
【０００４】また他の有効活用の方法として、特許第２
７６７０２０号では、回収した粗骨材とスラッジケーキ
を用いてコンクリート粒を成形し、該コンクリート粒を
路盤材、粗骨材等に活用することによりスラッジケーキ
の処理を行うことが提案されている。しかし、スラッジ
ケーキとして貯留していたものを成形したコンクリート
粒は、水和活性が失われているため、必要な強度が得ら
れにくいという問題点がある。[0004] As another method of effective use, Patent No. 2
No. 767020 proposes that concrete particles are formed by using the collected coarse aggregate and sludge cake, and the sludge cake is processed by utilizing the concrete particles for roadbed material, coarse aggregate and the like. However, concrete particles formed from sludge cakes that have been stored lose their hydration activity, and thus have a problem in that required strength is difficult to obtain.
【０００５】これらに対し、更に他の有効活用の方法と
して、生コンクリートスラッジをスラッジケーキとした
後、セメント製造の原料の一部として活用することが行
われている。（文献「平成９年度 通商産業省委託事業
生コンクリ−トスラッジのモデルリサイクル システム
調査 報告書」（平成１０年３月 全国生コンクリ−ト工
業組合連合会））[0005] On the other hand, as still another method of effective utilization, after making ready-mixed concrete sludge into sludge cake, it is utilized as a part of raw materials for cement production. (Refer to the document "Commissioned by the Ministry of International Trade and Industry
Survey Report on Model Recycling System for Raw Concrete Sludge "(March 1998 National Federation of Raw Concrete Industry Associations)
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】前記の生コンクリート
スラッジをセメント製造の原料の一部として活用する方
法は、スラッジの主要化学成分を有効に活用することが
可能で、低コストで処理できるという利点がある。しか
し、スラッジには硫酸分（ＳＯ３ ）が少なからず含有
されており、その硫酸分によってセメント製造工程の安
定運転が阻害されるため、スラッジケーキのセメント原
料への添加は、セメント生産量１ｔ当り１０ｋｇ程度に
制限されるという問題点が存在した。そのため、生コン
クリートスラッジを、セメント原料として大量に利用で
きる技術が求められていた。The above method of utilizing ready-mixed concrete sludge as a raw material for cement production has the advantage that the main chemical components of the sludge can be effectively used and can be treated at low cost. There is. However, the sludge contains a considerable amount of sulfuric acid (SO3), which hinders the stable operation of the cement production process. Therefore, sludge cake is added to the cement raw material at a rate of 10 kg / t of cement production. There was a problem of being limited to a degree. Therefore, there has been a demand for a technology capable of using a large amount of ready-mixed concrete sludge as a raw material for cement.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上述のごとき、生コンク
リートスラッジをセメント製造原料の一部として活用す
る際の問題点について、発明者らはその解決のために鋭
意研究を重ねた結果、以下の様な手段を用いることによ
り、問題点を解消できることを見出し、本発明を完成す
るに至った。Means for Solving the Problems As described above, the inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the problems in utilizing ready-mixed concrete sludge as a part of a raw material for producing cement. It has been found that the problem can be solved by using such means, and the present invention has been completed.
【０００８】すなわち、本発明は、生コンクリートスラ
ッジをセメント原料として有効利用するにあたり、セメ
ントクリンカ焼成工程において、セメントの中間工程品
の一部を分取することを特徴とするセメントの製造方法
を第１の態様とするものである。また第１の態様におい
て、中間工程品の一部を分取する位置がサスペンション
プレヒータの最下段のサイクロン下であることを特徴と
するセメントの製造方法を第２の態様とするものであ
る。更に、第１の態様または第２の態様において、分取
した中間工程品に散水して生石灰分を消化、無水石膏を
２水化させ、二酸化炭素と接触させて消石灰分を炭酸化
した後、セメント仕上粉砕工程でセメントに添加するこ
とを特徴とするセメントの製造方法を第３の態様とする
ものである。[0008] That is, the present invention relates to a method for producing cement, in which a part of an intermediate process product of cement is fractionated in a cement clinker firing step in effectively using ready-mixed concrete sludge as a cement raw material. This is one embodiment. In the first aspect, the method for producing cement according to the second aspect is characterized in that a position where a part of the intermediate process product is fractionated is below a lowermost cyclone of the suspension preheater. Further, in the first embodiment or the second embodiment, the separated intermediate process product is sprayed with water to digest quicklime, dihydrate anhydrous gypsum, and contacted with carbon dioxide to carbonize slaked lime, A third aspect of the present invention is a method for producing cement, wherein the method is added to cement in a cement finishing and pulverizing step.
【０００９】上記の各態様を採用した場合、硫酸分濃度
の高い中間工程品の一部を分取して系外に取出すため、
スラッジのセメント原料への添加による硫酸分濃度の上
昇を抑制でき、セメント製造工程の安定運転を阻害せず
に、生コンクリートスラッジをセメント製造の原料の一
部として活用して処理することが可能となる。When each of the above embodiments is adopted, a part of the intermediate process product having a high sulfuric acid content is fractionated and taken out of the system.
It is possible to suppress the increase in the sulfuric acid concentration due to the addition of sludge to the cement raw material, and it is possible to use ready-mixed concrete sludge as part of the raw material for cement production without disturbing the stable operation of the cement production process. Become.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。セメントの製造は原料工程、焼成工程、仕上げ工
程の３工程に大別される。原料工程は石灰石、粘土、珪
石、酸化鉄原料等を目標とするセメントの組成になる様
適切な割合に調合した上、原料ミルで乾燥・微粉砕し、
原料サイロに貯蔵する。Embodiments of the present invention will be described below. The production of cement is roughly divided into three processes: a raw material process, a firing process, and a finishing process. In the raw material process, limestone, clay, silica stone, iron oxide raw material, etc. are mixed in an appropriate ratio so that the target cement composition will be obtained, then dried and finely pulverized with a raw material mill,
Store in raw material silo.
【００１１】次に調合原料はサイロから抽出され焼成工
程に送られる。焼成工程は調合原料を焼成したのち、冷
却し、セメントクリンカとするまでの工程である。現在
ほとんどのセメント工場では仮燃炉付きあるいは仮燃炉
無しのサスペンションプレヒータキルンを用い原料を焼
成している。サスペンションプレヒータキルンはロータ
リキルンの前にサイクロン式プレヒータを設けたもので
ある。このプレヒータは４〜５段のサイクロンを配列、
連結したもので、原料配合物の微粉体はこれらのサイク
ロンを順次通過しながら降下し、逆方向に上昇してくる
キルン排ガスと熱交換して、８００℃〜１１００℃ぐら
いまで予熱されてからロータリキルンに入る。Next, the prepared raw material is extracted from the silo and sent to the firing step. The sintering step is a step from sintering the blended raw material to cooling to a cement clinker. Currently, most cement plants use a suspension preheater kiln with or without a calciner to burn the raw materials. The suspension preheater kiln is provided with a cyclone type preheater in front of a rotary kiln. This preheater has 4-5 stages of cyclones,
The fine powder of the raw material mixture descends while passing through these cyclones sequentially, exchanges heat with the kiln exhaust gas rising in the opposite direction, and is preheated to about 800 ° C. to 1100 ° C. and then rotated. Enter the kiln.
【００１２】調合原料中の粘土鉱物と石灰石はプレヒー
タ内で熱分解し、石灰石については、脱炭酸化により以
下のように生石灰が生成される。 ＣａＣＯ３→ＣａＯ＋ＣＯ２ また、生成した生石灰と、原料中の硫酸分により、無水
石膏が生成する。The clay mineral and limestone in the prepared raw material are thermally decomposed in a preheater, and quicklime is produced from limestone by decarboxylation as follows. CaCO 3 → CaO + CO 2 Further, anhydrous gypsum is generated by the generated quicklime and the sulfuric acid content in the raw material.
【００１３】このように予熱された原料（以下中間工程
品と称する）は、最下段サイクロンからシュートを通っ
てロータリーキルンに供給されロータリキルン中で約１
４５０℃で焼成されてエーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ
２）、ビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）及び間隙相
（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３及び４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆ
ｅ２Ｏ３）等の人工鉱物からなるクリンカができる。セ
メントはこの後、仕上工程で、クリンカに適当量の石膏
及び石灰石等の混合材を加え、仕上げミルで微粉砕して
製品となる。The raw material thus preheated (hereinafter referred to as an intermediate process product) is supplied from a lowermost cyclone to a rotary kiln through a chute, and is supplied to the rotary kiln for about 1 hour.
Alite (3CaO.SiO) fired at 450 ° C
2), belite (2CaO.SiO2) and interstitial phases (3CaO.Al2O3 and 4CaO.Al2O3.F)
A clinker made of an artificial mineral such as e2O3) is obtained. Thereafter, in a finishing step, the cement is added with an appropriate amount of a mixed material such as gypsum and limestone to clinker, and finely pulverized by a finishing mill to obtain a product.
【００１４】ここでセメント製造工程中の硫酸分の動き
に付いて述べると、通常セメントの調合原料中には１質
量％以下（燃料中の硫酸分を含む）程度の硫酸分（ＳＯ
３）が含有されている。この硫酸分は、1000℃を超える
高温のロータリーキルン内に入ると蒸散し、キルン内の
燃焼ガスの流れに乗ってサスペンションプレヒータ内に
流入する。向流の原料粉末と熱交換して、ガスの温度は
サスペンションプレヒータ上方に行くに従い低下する。Here, the movement of sulfuric acid during the cement production process will be described. Usually, about 1% by mass or less (including sulfuric acid in fuel) of sulfuric acid (SO
3) is contained. This sulfuric acid evaporates when it enters the high-temperature rotary kiln exceeding 1000 ° C., and flows into the suspension preheater along with the flow of combustion gas in the kiln. By heat exchange with the countercurrent raw material powder, the temperature of the gas decreases as it goes above the suspension preheater.
【００１５】ガス温度が８００〜６００℃の範囲でガス
中の各硫酸化合物は原料粉末表面に凝縮し、プレヒータ
内を流下する原料粉末中の硫酸分濃度を高める。すなわ
ち、硫酸分は、ロータリーキルン中で蒸散、サスペンシ
ョンプレヒータ中で凝縮、ロータリーキルンに中間工程
品として流入という形で、サスペンションプレヒータ〜
ロータリーキルン間で循環を形成しており、この循環中
の中間工程品の硫酸分濃度は、サスペンションプレヒー
タに投入前の調合原料中硫酸分濃度の約１０倍にも達す
るのが通常である。When the gas temperature is in the range of 800 to 600 ° C., each sulfuric acid compound in the gas condenses on the surface of the raw material powder, and increases the concentration of sulfuric acid in the raw material powder flowing down in the preheater. That is, the sulfuric acid component evaporates in the rotary kiln, condenses in the suspension preheater, and flows into the rotary kiln as an intermediate process product.
A circulation is formed between the rotary kilns, and the sulfuric acid concentration of the intermediate process product during this circulation usually reaches about 10 times the sulfuric acid concentration in the prepared raw material before being put into the suspension preheater.
【００１６】セメント原料への生コンクリートスラッジ
の添加は、原料ミルに他の原料と共に供給するのが最も
容易であるが、これに限定されるものではない。また、
生コンクリートスラッジを前述のスラッジケーキとして
から添加しても良いし、水分が過大でなければ、生のス
ラッジのまま添加することも可能である。The addition of ready-mixed concrete sludge to the cement raw material is most easily supplied to the raw material mill together with other raw materials, but is not limited thereto. Also,
Fresh concrete sludge may be added as the above-mentioned sludge cake, or as long as the water content is not excessive, fresh sludge may be added as it is.
【００１７】原料の調合時に、生コンクリートスラッジ
を添加し、調合原料中の硫酸分濃度を増加させると、上
記循環内の中間工程品の硫酸分濃度は極端に上昇し、場
合によっては１０質量％を超える程度にもなる。この場
合、最下段サイクロン下シュート等への中間工程品の付
着性が強くなり、閉塞等の障害が発生する。閉塞を免
れ、安定運転を継続するためには、スラッジからセメン
ト原料にもたらされた分に相当する硫酸分を取り除くこ
とができれば良い。When raw concrete sludge is added at the time of mixing the raw materials to increase the sulfuric acid concentration in the mixed raw materials, the sulfuric acid concentration of the intermediate process product in the circulation increases extremely, and in some cases, 10% by mass. To the extent that it exceeds. In this case, the adhesion of the intermediate process product to the lowermost cyclone lower chute and the like becomes strong, and a failure such as blockage occurs. In order to avoid clogging and maintain stable operation, it is only necessary to remove sulfuric acid equivalent to the amount brought into the cement raw material from the sludge.
【００１８】本発明は、焼成工程から中間工程品つまり
循環内の硫酸分濃度の高まった原料粉末の一部を分取す
ることにより、スラッジからセメント原料にもたらされ
た分に相当する硫酸分を取り除くことができ、硫酸分の
循環量を低減し、シュートの閉塞などを防止することに
よって安定運転を保つことができるというものである。
従って、スラッジケーキのセメント原料への添加は、前
述のセメント生産量１ｔ当り１０ｋｇ程度に制限される
ことなく、生コンクリートスラッジを大量に処理するこ
とが可能となる。According to the present invention, by separating a part of the raw material powder having an increased concentration of sulfuric acid in the intermediate process from the firing step, that is, a part of the raw material powder having an increased concentration of sulfuric acid in the circulation, the sulfuric acid equivalent to the amount brought into the cement raw material from the sludge Can be removed, the amount of circulating sulfuric acid can be reduced, and a stable operation can be maintained by preventing blockage of the chute.
Therefore, the addition of the sludge cake to the cement raw material is not limited to about 10 kg per 1 t of the cement production amount, and it is possible to treat a large amount of ready-mixed concrete sludge.
【００１９】中間工程品を分取する位置としては、サス
ペンションプレヒータの最下段サイクロン下が好まし
い。分取する中間工程品の量は、大略生コンクリートス
ラッジをセメント原料に添加することによってセメント
製造工程に持ち込まれる硫酸分を除去できる量となる
が、原燃料中の硫酸分や、工程の安定性等を勘案して、
適宜増減が可能である。当然分取量が過小ではセメント
製造工程の安定化の効果が望めず、過大の場合は、熱量
の損失が大きい等の弊害があるので、好ましくは生コン
クリートスラッジをセメント原料に添加することによっ
てセメント製造工程に持ち込まれる硫酸分の８０％〜５
００％に相当する硫酸分を除去できる量を分取するのが
良い。The position where the intermediate process product is collected is preferably below the lowermost cyclone of the suspension preheater. The amount of intermediate process products to be separated is roughly the amount that can remove sulfuric acid introduced into the cement manufacturing process by adding ready-mixed concrete sludge to the cement raw material, but the amount of sulfuric acid in raw fuel and the stability of the process In consideration of etc.
It can be increased or decreased as needed. Naturally, if the fractionation amount is too small, the effect of stabilizing the cement manufacturing process cannot be expected.If the fractionation amount is too large, there is an adverse effect such as a large loss of heat.Therefore, it is preferable to add the ready-mixed concrete sludge to the cement raw material. 80% -5 of sulfuric acid content brought into the manufacturing process
It is preferable to collect an amount capable of removing sulfuric acid equivalent to 00%.
【００２０】中間工程品は、例えば水冷式冷却器等で冷
却した後系外に取出す。分取された中間工程品の成分は
一例として、化学組成がＳｉＯ２ １９．０％、Ａｌ２
Ｏ３４．３％、Ｆｅ２Ｏ３ ２．７％、ＣａＯ ６０．
５％、ＭｇＯ １．５％、ＳＯ３ ８．５％となってお
り、比較的多量の硫酸分（ＳＯ３） を含有していると
同時に、生石灰を主成分としているので、地盤改良用固
化材や凝集剤等に有効活用を図ることができる。The intermediate process product is taken out of the system after being cooled by, for example, a water-cooled cooler. The components of the separated intermediate process product are, for example, a chemical composition of 19.0% of SiO 2 and Al 2
O34.3%, Fe2O3 2.7%, CaO
5%, MgO 1.5%, SO3 8.5%, and contains a relatively large amount of sulfuric acid (SO3), and at the same time, it contains quicklime as a main component. It can be effectively used as a flocculant and the like.
【００２１】一方、上記の最下段サイクロン下から分取
し水冷式冷却器等で冷却した後系外に取出した中間工程
品は、前述の通り生石灰及び無水石膏を含有するが、こ
れに散水して生石灰を消化させ、無水石膏を二水化し、
更にキルンの燃焼排ガスと接触させて炭酸化することに
より、生石灰及び無水石膏を最終的に炭酸カルシウムと
二水石こうに転換し、これを仕上粉砕工程でクリンカに
添加することにより、石膏の一部を代替させ、有効活用
することもできる。On the other hand, the intermediate product taken out from the bottom of the above-mentioned lower cyclone, cooled with a water-cooled cooler or the like, and taken out of the system contains quicklime and anhydrous gypsum as described above. To digest quicklime, dihydrate anhydrous gypsum,
Furthermore, by contacting with the flue gas of the kiln and carbonation, quicklime and anhydrous gypsum are finally converted to calcium carbonate and dihydrate gypsum, and this is added to clinker in the finishing and pulverizing process, so that part of the gypsum Can be substituted and used effectively.
【００２２】具体的な実施形態としては、上記の系外に
取出した中間工程品をまずタンクに貯蔵する。そして、
タンクから一定量ずつ抽出し、連続式混合機（例えばレ
ーディゲミキサー（商品名：松坂貿易社製）等）に導入
し、スプレーノズルで一定比率で散水し、消化した中間
工程品を得る。次にもう１台の同様の連続式混合機に導
入し、キルン排ガスから分取した炭酸ガス濃度の高いガ
スと接触させ、炭酸化並びに乾燥された粉末を得る。As a specific embodiment, the intermediate product taken out of the system is first stored in a tank. And
A fixed amount is extracted from the tank, introduced into a continuous mixer (for example, Reidige mixer (trade name: manufactured by Matsuzaka Trading Co., Ltd.) or the like), sprayed with a spray nozzle at a fixed ratio, and a digested intermediate product is obtained. Next, the mixture is introduced into another similar continuous mixer, and brought into contact with a gas having a high carbon dioxide concentration fractionated from the kiln exhaust gas to obtain a carbonized and dried powder.
【００２３】他に消化の方法としては、中間工程品と水
をミキサー中で混合してスラリー化する等の方法があ
る。また、炭酸化の方法として、スラリー中に炭酸ガス
濃度の高いガスをバブリングさせる方法等がある。As another digestion method, there is a method of mixing the intermediate process product and water in a mixer to form a slurry. Further, as a method of carbonation, there is a method of bubbling a gas having a high carbon dioxide gas concentration in a slurry.
【００２４】炭酸化および乾燥後、空気輸送や、各種輸
送機を用いて仕上粉砕工程まで上記粉末を輸送してタン
クに貯蔵する。このタンクからは、定量計量供給機によ
り抽出し、クリンカに石膏や混合材とともに添加混合粉
砕するか、粉砕されたセメントに添加混合する。この様
な工程により、分取した中間工程品を、石膏の一部代替
として、有効に活用してセメントを製造することができ
る。After carbonation and drying, the powder is transported to a finish pulverizing step by pneumatic transport or various transporters and stored in a tank. From this tank, it is extracted by a quantitative metering machine and added to and mixed with the clinker together with gypsum and a mixed material, or added to and mixed with the crushed cement. By such a process, the separated intermediate process product can be used effectively as a part of gypsum to produce cement.
【００２５】[0025]
【実施例】以下に実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例の方法に限定されるも
のではない。 （１） 仮焼炉付きサイクロンプレヒータを備えたロー
タリーキルンを擁する日産５３００ｔのセメント製造工
程において、硫酸分１．８質量％の生コンクリートスラ
ッジケーキの原料への添加量と、プレヒータ最下段サイ
クロン下からの中間工程品分取量を変化させて、工程の
安定性等の状況を調査した。ここでは、生コンクリート
スラッジケーキを乾燥した後粉砕して原料精粉とし、石
灰石等の各種原料精粉と調合して、セメントクリンカ−
用の原料を調合した。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the present invention is limited to these Examples. (1) In a cement production process with a rotary kiln equipped with a cyclone preheater with a calciner and a daily production of 5300 tons, the amount of sulfuric acid content of 1.8% by mass of raw concrete sludge cake added to the raw material and the lower part of the preheater lower stage cyclone The situation of the stability of the process was investigated by changing the amount of the intermediate process product. Here, the ready-mixed concrete sludge cake is dried and crushed to obtain a raw material fine powder, which is mixed with various raw material fine powders such as limestone to obtain a cement clinker.
Raw materials were prepared.
【００２６】表１に結果を示す。Table 1 shows the results.
【表１】 [Table 1]
【００２７】実施例１〜４においては、生コンクリート
スラッジケーキを２０〜２００ｋｇ／ｔセメント生産量
添加しても、セメント製造工程の安定した運転が可能で
あった。一方、比較例では、いずれも最下段サイクロン
下シュート等への粉末の付着が多く、シュートの閉塞が
起きかねない状況であり、安定運転は不可能であった。In Examples 1 to 4, even when the fresh concrete sludge cake was added in an amount of 20 to 200 kg / t cement production, a stable operation of the cement production process was possible. On the other hand, in the comparative examples, the powder adhered to the lowermost cyclone lower chute and the like in all cases, and the chute was likely to be clogged, and stable operation was impossible.
【００２８】（２）実施例１で分取した中間工程品を冷
却後、６０質量％の水をレーディゲミキサー中で散水
し、更に気流混合機中でＣＯ２３０モル％のキルン排ガ
スと接触させ、生石灰を消化、炭酸化し、また無水石膏
を２水石膏化した。この粉末をロータリードライヤで乾
燥後仕上粉砕工程まで空気輸送し、タンク中に貯蔵し
た。タンクからはベルトフィーダで抽出し、定量供給機
で仕上粉砕ミルに、クリンカ、石膏、混合材とともに供
給した。該乾燥粉末を、製品セメントに対し５質量％添
加、混合粉砕することにより、石膏の半量を代替するこ
とができた。(2) After cooling the intermediate process product obtained in Example 1, 60% by mass of water was sprinkled in a Loedige mixer, and then brought into contact with a kiln exhaust gas of 230 mol% CO in a gas flow mixer. Then, quicklime was digested and carbonated, and anhydrous gypsum was converted to dihydrate gypsum. This powder was dried by a rotary drier, then pneumatically transported to a finish pulverization step, and stored in a tank. From the tank, it was extracted by a belt feeder and fed to a finishing pulverizing mill by a quantitative feeder together with clinker, gypsum and a mixture. By adding the dry powder to the product cement in an amount of 5% by mass and mixing and pulverizing, half of the gypsum could be replaced.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、生コ
ンクリートスラッジをセメント原料の一部として活用し
て処理するにあたり、硫酸分の増加によるセメント製造
工程の安定運転の阻害を被ることなく、大量のスラッジ
を処理することが可能となる。従って、生コンクリート
工場の廃棄物であるスラッジを円滑に処理することがで
き、操業上の課題を解決すると同時に、環境問題にも資
するところがあり、産業上の有用性が極めて大きいもの
である。As described above, according to the present invention, when using ready-mixed concrete sludge as a part of a cement raw material for treatment, the stable operation of the cement production process is not hindered due to an increase in sulfuric acid content. A large amount of sludge can be processed. Therefore, sludge, which is waste from a ready-mixed concrete factory, can be processed smoothly, which solves operational problems and also contributes to environmental problems, and is extremely useful in industry.
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１１年１１月１２日（１９９９．１１．
１２）[Submission date] November 12, 1999 (1999.11.
12)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【書類名】 明細書[Document Name] Statement
【発明の名称】 生コンクリートスラッジを原料に添加
して処理するセメントの製造方法Patent application title: Method for manufacturing cement by adding ready-mixed concrete sludge to raw material
【特許請求の範囲】[Claims]
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、生コンクリート工
場設備や、生コンクリート運搬用アジテータトラック等
を洗浄した際に生じる生コンクリートスラッジを、有効
に活用して処理し得るセメントの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing cement capable of effectively utilizing and processing ready-mixed concrete sludge generated when washing ready-mixed concrete plant equipment, agitator trucks for transferring ready-mixed concrete, and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】生コンクリート製造工場において、ミキ
サー、ホッパー等の諸設備や、アジテータトラックを洗
浄した際に発生するスラッジの処理は、大きな問題であ
る。通常は篩等に依り骨材を分離回収した後、セメント
等の固形分を沈殿させ、該沈殿物を脱水することによ
り、含水率３０％前後のケーキ状物質（以下スラッジケ
ーキ）を得て、廃棄または有効活用等の処理が図られて
いる。スラッジケーキを廃棄する際には、強アルカリの
物質であるため、管理型の最終処分場に廃棄する必要が
あり、処理コストが非常に高い上、そもそも処分場の残
余容量が逼迫しているため、適切な処分場が得られにく
いという問題点がある。2. Description of the Related Art In a ready-mixed concrete manufacturing plant, treatment of sludge generated when various equipment such as a mixer and a hopper and an agitator truck are washed is a serious problem. Usually, after separating and recovering the aggregate using a sieve or the like, a solid content such as cement is precipitated, and the precipitate is dehydrated to obtain a cake-like substance having a water content of about 30% (hereinafter, sludge cake). Processing such as disposal or effective use is being planned. When the sludge cake is discarded, it is a strongly alkaline substance and must be disposed of in a managed final disposal site, which is extremely expensive and has a tight residual capacity in the first place. However, there is a problem that it is difficult to obtain an appropriate disposal site.
【０００３】スラッジケーキの有効活用の方法として
は、特許第２６５１５３７号においては、スラッジに凝
結遅延剤を添加し、スラッジ中のセメントの水和を遅延
させることにより水硬性を維持させ、翌日以降に混練す
る生コンに該スラッジを再使用することが提案されてい
る。しかし、スラッジ中のセメントの量は一定ではない
ため、水硬性維持に過不足の無い遅延剤添加量を定める
ことは困難であり、また遅延剤のコストも高いという点
で問題がある。[0003] As a method of effectively utilizing sludge cake, Japanese Patent No. 2651537 discloses a method of adding a setting retarder to sludge to delay the hydration of cement in the sludge to maintain hydraulicity. It has been proposed to reuse the sludge for the ready-mixed concrete. However, since the amount of cement in the sludge is not constant, it is difficult to determine the amount of the retarder to be added to maintain the hydraulic property, and there is a problem in that the cost of the retarder is high.
【０００４】また他の有効活用の方法として、特許第２
７６７０２０号では、回収した粗骨材とスラッジケーキ
を用いてコンクリート粒を成形し、該コンクリート粒を
路盤材、粗骨材等に活用することによりスラッジケーキ
の処理を行うことが提案されている。しかし、スラッジ
ケーキとして貯留していたものを成形したコンクリート
粒は、水和活性が失われているため、必要な強度が得ら
れにくいという問題点がある。[0004] As another method of effective use, Patent No. 2
No. 767020 proposes that concrete particles are formed by using the collected coarse aggregate and sludge cake, and the sludge cake is processed by utilizing the concrete particles for roadbed material, coarse aggregate and the like. However, concrete particles formed from sludge cakes that have been stored lose their hydration activity, and thus have a problem in that required strength is difficult to obtain.
【０００５】これらに対し、更に他の有効活用の方法と
して、生コンクリートスラッジをスラッジケーキとした
後、セメント製造の原料の一部として活用することが行
われている。（文献「平成９年度 通商産業省委託事業
生コンクリ−トスラッジのモデルリサイクル システム
調査 報告書」（平成１０年３月 全国生コンクリ−ト工
業組合連合会））[0005] On the other hand, as still another method of effective utilization, after making ready-mixed concrete sludge into sludge cake, it is utilized as a part of raw materials for cement production. (Refer to the document "Commissioned by the Ministry of International Trade and Industry
Survey Report on Model Recycling System for Raw Concrete Sludge "(March 1998 National Federation of Raw Concrete Industry Associations)
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】前記の生コンクリート
スラッジをセメント製造の原料の一部として活用する方
法は、スラッジの主要化学成分を有効に活用することが
可能で、低コストで処理できるという利点がある。しか
し、スラッジには硫酸分（ＳＯ 3 ）が少なからず含有さ
れており、その硫酸分によってセメント製造工程の安定
運転が阻害されるため、スラッジケーキのセメント原料
への添加は、セメント生産量１ｔ当り１０ｋｇ程度に制
限されるという問題点が存在した。そのため、生コンク
リートスラッジを、セメント原料として大量に利用でき
る技術が求められていた。The above method of utilizing ready-mixed concrete sludge as a raw material for cement production has the advantage that the main chemical components of the sludge can be effectively used and can be treated at low cost. There is. However, the sludge contains a considerable amount of sulfuric acid (SO 3 ), which hinders the stable operation of the cement production process. There was a problem that it was limited to about 10 kg. Therefore, there has been a demand for a technology capable of using a large amount of ready-mixed concrete sludge as a raw material for cement.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上述のごとき、生コンク
リートスラッジをセメント製造原料の一部として活用す
る際の問題点について、発明者らはその解決のために鋭
意研究を重ねた結果、以下の様な手段を用いることによ
り、問題点を解消できることを見出し、本発明を完成す
るに至った。Means for Solving the Problems As described above, the inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the problems in utilizing ready-mixed concrete sludge as a part of a raw material for producing cement. It has been found that the problem can be solved by using such means, and the present invention has been completed.
【０００８】すなわち、本発明は、生コンクリートスラ
ッジをセメント原料として有効利用するにあたり、セメ
ントクリンカ焼成工程において、セメントの中間工程品
の一部を分取することを特徴とするセメントの製造方法
を第１の態様とするものである。また第１の態様におい
て、中間工程品の一部を分取する位置がサスペンション
プレヒータの最下段のサイクロン下であることを特徴と
するセメントの製造方法を第２の態様とするものであ
る。更に、第１の態様または第２の態様において、分取
した中間工程品に散水して生石灰分を消化、無水石膏を
２水化させ、二酸化炭素と接触させて消石灰分を炭酸化
した後、セメント仕上粉砕工程でセメントに添加するこ
とを特徴とするセメントの製造方法を第３の態様とする
ものである。[0008] That is, the present invention relates to a cement production method characterized in that, in the effective use of ready-mixed concrete sludge as a cement raw material, a part of an intermediate process product of cement is fractionated in a cement clinker firing step. This is one embodiment. In the first aspect, the method for producing cement according to the second aspect is characterized in that a position where a part of the intermediate process product is fractionated is below a lowermost cyclone of the suspension preheater. Further, in the first embodiment or the second embodiment, the separated intermediate process product is sprayed with water to digest quicklime, dihydrate anhydrous gypsum, and contacted with carbon dioxide to carbonize slaked lime, A third aspect of the present invention is a method for producing cement, wherein the method is added to cement in a cement finishing and pulverizing step.
【０００９】上記の各態様を採用した場合、硫酸分濃度
の高い中間工程品の一部を分取して系外に取出すため、
スラッジのセメント原料への添加による硫酸分濃度の上
昇を抑制でき、セメント製造工程の安定運転を阻害せず
に、生コンクリートスラッジをセメント製造の原料の一
部として活用して処理することが可能となる。When each of the above embodiments is adopted, a part of the intermediate process product having a high sulfuric acid content is fractionated and taken out of the system.
It is possible to suppress the increase in the sulfuric acid concentration due to the addition of sludge to the cement raw material, and it is possible to use ready-mixed concrete sludge as part of the raw material for cement production without disturbing the stable operation of the cement production process. Become.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。セメントの製造は原料工程、焼成工程、仕上げ工
程の３工程に大別される。原料工程は石灰石、粘土、珪
石、酸化鉄原料等を目標とするセメントの組成になる様
適切な割合に調合した上、原料ミルで乾燥・微粉砕し、
原料サイロに貯蔵する。Embodiments of the present invention will be described below. The production of cement is roughly divided into three processes: a raw material process, a firing process, and a finishing process. In the raw material process, limestone, clay, silica stone, iron oxide raw material, etc. are mixed in an appropriate ratio so that the target cement composition will be obtained, then dried and finely pulverized with a raw material mill,
Store in raw material silo.
【００１１】次に調合原料はサイロから抽出され焼成工
程に送られる。焼成工程は調合原料を焼成したのち、冷
却し、セメントクリンカとするまでの工程である。現在
ほとんどのセメント工場では仮燃炉付きあるいは仮燃炉
無しのサスペンションプレヒータキルンを用い原料を焼
成している。サスペンションプレヒータキルンはロータ
リキルンの前にサイクロン式プレヒータを設けたもので
ある。このプレヒータは４〜５段のサイクロンを配列、
連結したもので、原料配合物の微粉体はこれらのサイク
ロンを順次通過しながら降下し、逆方向に上昇してくる
キルン排ガスと熱交換して、８００℃〜１１００℃ぐら
いまで予熱されてからロータリキルンに入る。Next, the prepared raw material is extracted from the silo and sent to the firing step. The sintering step is a step from sintering the blended raw material to cooling to a cement clinker. Currently, most cement plants use a suspension preheater kiln with or without a calciner to burn the raw materials. The suspension preheater kiln is provided with a cyclone type preheater in front of a rotary kiln. This preheater has 4-5 stages of cyclones,
The fine powder of the raw material mixture descends while passing through these cyclones sequentially, exchanges heat with the kiln exhaust gas rising in the opposite direction, and is preheated to about 800 ° C. to 1100 ° C. and then rotated. Enter the kiln.
【００１２】調合原料中の粘土鉱物と石灰石はプレヒー
タ内で熱分解し、石灰石については、脱炭酸化により以
下のように生石灰が生成される。 ＣａＣＯ 3 →ＣａＯ＋ＣＯ 2 また、生成した生石灰と、原料中の硫酸分により、無水
石膏が生成する。The clay mineral and limestone in the prepared raw material are thermally decomposed in a preheater, and quicklime is produced from limestone by decarboxylation as follows. CaCO 3 → CaO + CO 2 Further , anhydrous gypsum is generated by the generated quicklime and sulfuric acid in the raw material.
【００１３】このように予熱された原料（以下中間工程
品と称する）は、最下段サイクロンからシュートを通っ
てロータリーキルンに供給されロータリキルン中で約１
４５０℃で焼成されてエーライト（３ＣａＯ・Ｓｉ
Ｏ 2 ）、ビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ 2 ）及び間隙相
（３ＣａＯ・Ａｌ 2 Ｏ 3 及び４ＣａＯ・Ａｌ 2 Ｏ 3 ・Ｆｅ 2
Ｏ 3 ）等の人工鉱物からなるクリンカができる。セメン
トはこの後、仕上工程で、クリンカに適当量の石膏及び
石灰石等の混合材を加え、仕上げミルで微粉砕して製品
となる。The raw material thus preheated (hereinafter referred to as an intermediate process product) is supplied from a lowermost cyclone to a rotary kiln through a chute, and is supplied to the rotary kiln for about 1 hour.
Alite (3CaO.Si) fired at 450 ° C
O 2), belite (2CaO · SiO 2) and a gap phase (3CaO · Al 2 O 3 and 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2
A clinker made of an artificial mineral such as O 3 ) is produced. Thereafter, in a finishing step, the cement is added with an appropriate amount of a mixed material such as gypsum and limestone to clinker, and finely pulverized by a finishing mill to obtain a product.
【００１４】ここでセメント製造工程中の硫酸分の動き
に付いて述べると、通常セメントの調合原料中には１質
量％以下（燃料中の硫酸分を含む）程度の硫酸分（ＳＯ
3 ）が含有されている。この硫酸分は、1000℃を超える
高温のロータリーキルン内に入ると蒸散し、キルン内の
燃焼ガスの流れに乗ってサスペンションプレヒータ内に
流入する。向流の原料粉末と熱交換して、ガスの温度は
サスペンションプレヒータ上方に行くに従い低下する。Here, the movement of sulfuric acid during the cement production process will be described. Usually, about 1% by mass or less (including sulfuric acid in fuel) of sulfuric acid (SO
3 ) is contained. This sulfuric acid evaporates when it enters the high-temperature rotary kiln exceeding 1000 ° C., and flows into the suspension preheater along with the flow of combustion gas in the kiln. By heat exchange with the countercurrent raw material powder, the temperature of the gas decreases as it goes above the suspension preheater.
【００１５】ガス温度が８００〜６００℃の範囲でガス
中の各硫酸化合物は原料粉末表面に凝縮し、プレヒータ
内を流下する原料粉末中の硫酸分濃度を高める。すなわ
ち、硫酸分は、ロータリーキルン中で蒸散、サスペンシ
ョンプレヒータ中で凝縮、ロータリーキルンに中間工程
品として流入という形で、サスペンションプレヒータ〜
ロータリーキルン間で循環を形成しており、この循環中
の中間工程品の硫酸分濃度は、サスペンションプレヒー
タに投入前の調合原料中硫酸分濃度の約１０倍にも達す
るのが通常である。When the gas temperature is in the range of 800 to 600 ° C., each sulfuric acid compound in the gas condenses on the surface of the raw material powder, and increases the concentration of sulfuric acid in the raw material powder flowing down in the preheater. That is, the sulfuric acid component evaporates in the rotary kiln, condenses in the suspension preheater, and flows into the rotary kiln as an intermediate process product.
A circulation is formed between the rotary kilns, and the sulfuric acid concentration of the intermediate process product during this circulation usually reaches about 10 times the sulfuric acid concentration in the prepared raw material before being put into the suspension preheater.
【００１６】セメント原料への生コンクリートスラッジ
の添加は、原料ミルに他の原料と共に供給するのが最も
容易であるが、これに限定されるものではない。また、
生コンクリートスラッジを前述のスラッジケーキとして
から添加しても良いし、水分が過大でなければ、生のス
ラッジのまま添加することも可能である。The addition of ready-mixed concrete sludge to the cement raw material is most easily supplied to the raw material mill together with other raw materials, but is not limited thereto. Also,
Fresh concrete sludge may be added as the above-mentioned sludge cake, or as long as the water content is not excessive, fresh sludge may be added as it is.
【００１７】原料の調合時に、生コンクリートスラッジ
を添加し、調合原料中の硫酸分濃度を増加させると、上
記循環内の中間工程品の硫酸分濃度は極端に上昇し、場
合によっては１０質量％を超える程度にもなる。この場
合、最下段サイクロン下シュート等への中間工程品の付
着性が強くなり、閉塞等の障害が発生する。閉塞を免
れ、安定運転を継続するためには、スラッジからセメン
ト原料にもたらされた分に相当する硫酸分を取り除くこ
とができれば良い。When raw concrete sludge is added at the time of mixing the raw materials to increase the sulfuric acid concentration in the mixed raw materials, the sulfuric acid concentration of the intermediate process product in the circulation increases extremely, and in some cases, 10% by mass. To the extent that it exceeds. In this case, the adhesion of the intermediate process product to the lowermost cyclone lower chute and the like becomes strong, and a failure such as blockage occurs. In order to avoid clogging and maintain stable operation, it is only necessary to remove sulfuric acid equivalent to the amount brought into the cement raw material from the sludge.
【００１８】本発明は、焼成工程から中間工程品つまり
循環内の硫酸分濃度の高まった原料粉末の一部を分取す
ることにより、スラッジからセメント原料にもたらされ
た分に相当する硫酸分を取り除くことができ、硫酸分の
循環量を低減し、シュートの閉塞などを防止することに
よって安定運転を保つことができるというものである。
従って、スラッジケーキのセメント原料への添加は、前
述のセメント生産量１ｔ当り１０ｋｇ程度に制限される
ことなく、生コンクリートスラッジを大量に処理するこ
とが可能となる。According to the present invention, by separating a part of the raw material powder having an increased concentration of sulfuric acid in the intermediate process from the firing step, that is, a part of the raw material powder having an increased concentration of sulfuric acid in the circulation, the sulfuric acid equivalent to the amount brought into the cement raw material from the sludge Can be removed, the amount of circulating sulfuric acid can be reduced, and a stable operation can be maintained by preventing blockage of the chute.
Therefore, the addition of the sludge cake to the cement raw material is not limited to about 10 kg per 1 t of the cement production amount, and it is possible to treat a large amount of ready-mixed concrete sludge.
【００１９】中間工程品を分取する位置としては、サス
ペンションプレヒータの最下段サイクロン下が好まし
い。分取する中間工程品の量は、大略生コンクリートス
ラッジをセメント原料に添加することによってセメント
製造工程に持ち込まれる硫酸分を除去できる量となる
が、原燃料中の硫酸分や、工程の安定性等を勘案して、
適宜増減が可能である。当然分取量が過小ではセメント
製造工程の安定化の効果が望めず、過大の場合は、熱量
の損失が大きい等の弊害があるので、好ましくは生コン
クリートスラッジをセメント原料に添加することによっ
てセメント製造工程に持ち込まれる硫酸分の８０％〜５
００％に相当する硫酸分を除去できる量を分取するのが
良い。The position where the intermediate process product is collected is preferably below the lowermost cyclone of the suspension preheater. The amount of intermediate process products to be separated is roughly the amount that can remove sulfuric acid introduced into the cement manufacturing process by adding ready-mixed concrete sludge to the cement raw material, but the amount of sulfuric acid in raw fuel and the stability of the process In consideration of etc.
It can be increased or decreased as needed. Naturally, if the fractionation amount is too small, the effect of stabilizing the cement manufacturing process cannot be expected.If the fractionation amount is too large, there is an adverse effect such as a large loss of heat.Therefore, it is preferable to add the ready-mixed concrete sludge to the cement raw material. 80% -5 of sulfuric acid content brought into the manufacturing process
It is preferable to collect an amount capable of removing sulfuric acid equivalent to 00%.
【００２０】中間工程品は、例えば水冷式冷却器等で冷
却した後系外に取出す。分取された中間工程品の成分は
一例として、化学組成がＳｉＯ 2 １９．０％、Ａｌ 2 Ｏ
3 ４．３％、Ｆｅ 2 Ｏ 3 ２．７％、ＣａＯ ６０．５
％、ＭｇＯ １．５％、ＳＯ 3 ８．５％となってお
り、比較的多量の硫酸分（ＳＯ 3 ） を含有していると
同時に、生石灰を主成分としているので、地盤改良用固
化材や凝集剤等に有効活用を図ることができる。The intermediate process product is taken out of the system after being cooled by, for example, a water-cooled cooler. As an example, the components of the separated intermediate process product have a chemical composition of SiO 2 19.0% and Al 2 O
3 4.3%, Fe 2 O 3 2.7%, CaO 60.5
%, MgO 1.5%, SO 3 8.5%, which contains a relatively large amount of sulfuric acid (SO 3 ) and, at the same time, contains quicklime as a main component. And flocculants can be effectively used.
【００２１】一方、上記の最下段サイクロン下から分取
し水冷式冷却器等で冷却した後系外に取出した中間工程
品は、前述の通り生石灰及び無水石膏を含有するが、こ
れに散水して生石灰を消化させ、無水石膏を二水化し、
更にキルンの燃焼排ガスと接触させて炭酸化することに
より、生石灰及び無水石膏を最終的に炭酸カルシウムと
二水石こうに転換し、これを仕上粉砕工程でクリンカに
添加することにより、石膏の一部を代替させ、有効活用
することもできる。On the other hand, the intermediate product taken out from the bottom of the above-mentioned lower cyclone, cooled with a water-cooled cooler or the like, and taken out of the system contains quicklime and anhydrous gypsum as described above. To digest quicklime, dihydrate anhydrous gypsum,
Furthermore, by contacting with the flue gas of the kiln and carbonation, quicklime and anhydrous gypsum are finally converted to calcium carbonate and dihydrate gypsum, and this is added to clinker in the finishing and pulverizing process, so that part of the gypsum Can be substituted and used effectively.
【００２２】具体的な実施形態としては、上記の系外に
取出した中間工程品をまずタンクに貯蔵する。そして、
タンクから一定量ずつ抽出し、連続式混合機（例えばレ
ーディゲミキサー（商品名：松坂貿易社製）等）に導入
し、スプレーノズルで一定比率で散水し、消化した中間
工程品を得る。次にもう１台の同様の連続式混合機に導
入し、キルン排ガスから分取した炭酸ガス濃度の高いガ
スと接触させ、炭酸化並びに乾燥された粉末を得る。As a specific embodiment, the intermediate product taken out of the system is first stored in a tank. And
A fixed amount is extracted from the tank, introduced into a continuous mixer (for example, Reidige mixer (trade name: manufactured by Matsuzaka Trading Co., Ltd.) or the like), sprayed with a spray nozzle at a fixed ratio, and a digested intermediate product is obtained. Next, the mixture is introduced into another similar continuous mixer, and brought into contact with a gas having a high carbon dioxide concentration fractionated from the kiln exhaust gas to obtain a carbonized and dried powder.
【００２３】他に消化の方法としては、中間工程品と水
をミキサー中で混合してスラリー化する等の方法があ
る。また、炭酸化の方法として、スラリー中に炭酸ガス
濃度の高いガスをバブリングさせる方法等がある。As another digestion method, there is a method of mixing the intermediate process product and water in a mixer to form a slurry. Further, as a method of carbonation, there is a method of bubbling a gas having a high carbon dioxide gas concentration in a slurry.
【００２４】炭酸化および乾燥後、空気輸送や、各種輸
送機を用いて仕上粉砕工程まで上記粉末を輸送してタン
クに貯蔵する。このタンクからは、定量計量供給機によ
り抽出し、クリンカに石膏や混合材とともに添加混合粉
砕するか、粉砕されたセメントに添加混合する。この様
な工程により、分取した中間工程品を、石膏の一部代替
として、有効に活用してセメントを製造することができ
る。After carbonation and drying, the powder is transported to a finish pulverizing step by pneumatic transport or various transporters and stored in a tank. From this tank, it is extracted by a quantitative metering machine and added to and mixed with the clinker together with gypsum and a mixed material, or added to and mixed with the crushed cement. By such a process, the separated intermediate process product can be used effectively as a part of gypsum to produce cement.
【００２５】[0025]
【実施例】以下に実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例の方法に限定されるも
のではない。 （１） 仮焼炉付きサイクロンプレヒータを備えたロー
タリーキルンを擁する日産５３００ｔのセメント製造工
程において、硫酸分１．８質量％の生コンクリートスラ
ッジケーキの原料への添加量と、プレヒータ最下段サイ
クロン下からの中間工程品分取量を変化させて、工程の
安定性等の状況を調査した。ここでは、生コンクリート
スラッジケーキを乾燥した後粉砕して原料精粉とし、石
灰石等の各種原料精粉と調合して、セメントクリンカ−
用の原料を調合した。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the present invention is limited to these Examples. (1) In a cement production process with a rotary kiln equipped with a cyclone preheater with a calciner and a daily production of 5300 tons, the amount of sulfuric acid content of 1.8% by mass of raw concrete sludge cake added to the raw material and the lower part of the preheater lower stage cyclone The situation of the stability of the process was investigated by changing the amount of the intermediate process product. Here, the ready-mixed concrete sludge cake is dried and crushed to obtain a raw material fine powder, which is mixed with various raw material fine powders such as limestone to obtain a cement clinker.
Raw materials were prepared.
【００２６】表１に結果を示す。Table 1 shows the results.
【表１】 [Table 1]
【００２７】実施例１〜４においては、生コンクリート
スラッジケーキを２０〜２００ｋｇ／ｔセメント生産量
添加しても、セメント製造工程の安定した運転が可能で
あった。一方、比較例では、いずれも最下段サイクロン
下シュート等への粉末の付着が多く、シュートの閉塞が
起きかねない状況であり、安定運転は不可能であった。In Examples 1 to 4, even when the fresh concrete sludge cake was added in an amount of 20 to 200 kg / t cement production, a stable operation of the cement production process was possible. On the other hand, in the comparative examples, the powder adhered to the lowermost cyclone lower chute and the like in all cases, and the chute was likely to be clogged, and stable operation was impossible.
【００２８】（２）実施例１で分取した中間工程品を冷
却後、６０質量％の水をレーディゲミキサー中で散水
し、更に気流混合機中でＣＯ 2 ３０モル％のキルン排ガ
スと接触させ、生石灰を消化、炭酸化し、また無水石膏
を２水石膏化した。この粉末をロータリードライヤで乾
燥後仕上粉砕工程まで空気輸送し、タンク中に貯蔵し
た。タンクからはベルトフィーダで抽出し、定量供給機
で仕上粉砕ミルに、クリンカ、石膏、混合材とともに供
給した。該乾燥粉末を、製品セメントに対し５質量％添
加、混合粉砕することにより、石膏の半量を代替するこ
とができた。(2) After cooling the intermediate process product obtained in Example 1, 60% by mass of water was sprinkled in a Loedige mixer, and further cooled with a kiln exhaust gas of 30 mol% of CO 2 in a gas flow mixer. In contact, quicklime was digested and carbonated, and anhydrous gypsum was converted to dihydrate gypsum. This powder was dried by a rotary drier, then pneumatically transported to a finish pulverization step, and stored in a tank. From the tank, it was extracted with a belt feeder and supplied to a finishing pulverizing mill by a quantitative feeder together with clinker, gypsum and a mixture. By adding and mixing and pulverizing the dry powder in an amount of 5% by mass with respect to the product cement, half of the gypsum could be replaced.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、生コ
ンクリートスラッジをセメント原料の一部として活用し
て処理するにあたり、硫酸分の増加によるセメント製造
工程の安定運転の阻害を被ることなく、大量のスラッジ
を処理することが可能となる。従って、生コンクリート
工場の廃棄物であるスラッジを円滑に処理することがで
き、操業上の課題を解決すると同時に、環境問題にも資
するところがあり、産業上の有用性が極めて大きいもの
である。As described above, according to the present invention, when using ready-mixed concrete sludge as a part of a cement raw material for treatment, the stable operation of the cement production process is not hindered due to an increase in sulfuric acid content. A large amount of sludge can be processed. Therefore, sludge, which is waste from a ready-mixed concrete factory, can be processed smoothly, which solves operational problems and also contributes to environmental problems, and is extremely useful in industry.
Claims (3)
に添加するとともに、セメントクリンカ焼成工程から中
間工程品の一部を分取することを特徴とする、生コンク
リートスラッジを原料に添加して処理するセメントの製
造方法。1. A method of adding a ready-mixed concrete sludge to a raw material, wherein the raw concrete sludge is added to the raw material of the cement and a part of an intermediate process product is fractionated from a cement clinker firing step. Production method.
スペンションプレヒータの最下段サイクロン下であるこ
とを特徴とする、請求項１の生コンクリートスラッジを
原料に添加して処理するセメントの製造方法 。2. The cement according to claim 1, wherein the part where the part of the intermediate process product is fractionated is located below the lowermost cyclone of the suspension preheater. Production method .
に散水して生石灰分を消化させるとともに、無水石膏を
２水化させ、さらに二酸化炭素と接触させて消石灰分を
炭酸化した後、セメント仕上粉砕工程でセメントに添加
することを特徴とする請求項１〜３の生コンクリートス
ラッジを原料に添加して処理するセメントの製造方法。3. A part of the intermediate process product is fractionated, water is sprinkled on the fractionated product to digest quicklime, dihydrated anhydrous gypsum, and further contacted with carbon dioxide to convert slaked lime to carbonic acid. The method for producing cement by adding raw concrete sludge to a raw material according to claim 1, wherein the raw concrete sludge is added to the cement in a cement finishing and pulverizing step after the conversion.
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|---|---|---|---|
| JP32137599A JP2001139353A (en) | 1999-11-11 | 1999-11-11 | Cement production process involving treatment of ready- mixed concrete sludge through addition of the same concrete sludge to cement raw material |
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| JP32137599A Pending JP2001139353A (en) | 1999-11-11 | 1999-11-11 | Cement production process involving treatment of ready- mixed concrete sludge through addition of the same concrete sludge to cement raw material |
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-
1999
- 1999-11-11 JP JP32137599A patent/JP2001139353A/en active Pending
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