JP2001172015A - ゼオライト硬化体の製造方法 - Google Patents
ゼオライト硬化体の製造方法Info
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- JP2001172015A JP2001172015A JP35781799A JP35781799A JP2001172015A JP 2001172015 A JP2001172015 A JP 2001172015A JP 35781799 A JP35781799 A JP 35781799A JP 35781799 A JP35781799 A JP 35781799A JP 2001172015 A JP2001172015 A JP 2001172015A
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- alkali
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 廃碍子の粉砕物又はこれと石粉の混合物
を、アルカリ処理した後に脱水及び加圧成形し、次いで
水熱処理することを特徴とするゼオライト硬化体の製造
方法。 【効果】 廃碍子を用いてコンクリート硬化体と同様の
強度を有するゼオライト硬化体を製造することができ
る。
を、アルカリ処理した後に脱水及び加圧成形し、次いで
水熱処理することを特徴とするゼオライト硬化体の製造
方法。 【効果】 廃碍子を用いてコンクリート硬化体と同様の
強度を有するゼオライト硬化体を製造することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリートと同
等の強度を有し、コンクリート製品と同様の分野で利用
可能なゼオライト硬化体を、廃碍子を用いて製造する方
法に関する。
等の強度を有し、コンクリート製品と同様の分野で利用
可能なゼオライト硬化体を、廃碍子を用いて製造する方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】送電線等に利用されている碍子は、廃棄
されると、粉砕され、金属やプラスチック等を取り除い
た後に、歩道用のタイル骨材、路盤材などとして利用さ
れている。廃碍子は、セメントと混合したり、コンクリ
ート材料として使用した場合、アルカリ骨材反応と呼ば
れる現象を起こし、コンクリート表面の白華、コンクリ
ートの寸法変化、更にひび割れを起こすなどの問題があ
る。また、路盤材として一般に使用されている採石は非
常に安価な材料であるため、特別な理由がない限り、そ
の代替材料として廃碍子を使用することは少ない。更
に、廃碍子は再利用に費用がかかるなどの理由から、一
部は埋め立て処分されており、十分に利用されていない
のが現状である。
されると、粉砕され、金属やプラスチック等を取り除い
た後に、歩道用のタイル骨材、路盤材などとして利用さ
れている。廃碍子は、セメントと混合したり、コンクリ
ート材料として使用した場合、アルカリ骨材反応と呼ば
れる現象を起こし、コンクリート表面の白華、コンクリ
ートの寸法変化、更にひび割れを起こすなどの問題があ
る。また、路盤材として一般に使用されている採石は非
常に安価な材料であるため、特別な理由がない限り、そ
の代替材料として廃碍子を使用することは少ない。更
に、廃碍子は再利用に費用がかかるなどの理由から、一
部は埋め立て処分されており、十分に利用されていない
のが現状である。
【０００３】一方、廃材からゼオライト硬化体を製造す
る方法として、石炭灰を用いた方法が提案されている
（特開平９−１２４３１５号）。しかし、この方法にお
いては、石炭灰をアルカリ水溶液に浸漬する際に、アル
カリ濃度によっては浸漬液の粘度が高くなりすぎ、その
結果、硬化体の強度が低下する場合があるなど、アルカ
リの取り扱いが難しく、操作性の点で問題があった。
る方法として、石炭灰を用いた方法が提案されている
（特開平９−１２４３１５号）。しかし、この方法にお
いては、石炭灰をアルカリ水溶液に浸漬する際に、アル
カリ濃度によっては浸漬液の粘度が高くなりすぎ、その
結果、硬化体の強度が低下する場合があるなど、アルカ
リの取り扱いが難しく、操作性の点で問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、廃碍子を用いて、ゼオライト硬化体を製造する方法
を提供することにある。
は、廃碍子を用いて、ゼオライト硬化体を製造する方法
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、廃碍子の
粉砕物はアルカリ処理しても浸漬液の粘度が高くなりす
ぎることがなく操作性が良好で、アルカリ処理後、過剰
な水分とアルカリの除去及び加圧成形を行ない、次いで
水熱処理することにより、優れた強度を有するゼオライ
ト硬化体が得られることを見出し、本発明を完成した。
粉砕物はアルカリ処理しても浸漬液の粘度が高くなりす
ぎることがなく操作性が良好で、アルカリ処理後、過剰
な水分とアルカリの除去及び加圧成形を行ない、次いで
水熱処理することにより、優れた強度を有するゼオライ
ト硬化体が得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】すなわち、本発明は、廃碍子の粉砕物又は
これと石粉の混合物を、アルカリ処理した後に脱水及び
加圧成形し、次いで水熱処理することを特徴とするゼオ
ライト硬化体の製造方法を提供するものである。
これと石粉の混合物を、アルカリ処理した後に脱水及び
加圧成形し、次いで水熱処理することを特徴とするゼオ
ライト硬化体の製造方法を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明で用いる廃碍子の粉砕物
は、加圧成形時に型枠内に充填可能、すなわち成形性及
び保形性があれば、その粒径、粒度分布等は特に制限さ
れずに使用することができるが、最大粒径１０mm以下、
特に５mm以下が好ましく、平均粒径１．２〜１．３mmが
好ましい。
は、加圧成形時に型枠内に充填可能、すなわち成形性及
び保形性があれば、その粒径、粒度分布等は特に制限さ
れずに使用することができるが、最大粒径１０mm以下、
特に５mm以下が好ましく、平均粒径１．２〜１．３mmが
好ましい。
【０００８】本発明においては、廃碍子の粉砕物ととも
に石粉を混合して用いることもでき、処理工程において
材料の保形性を向上させ、より高い強度のゼオライト硬
化体が得られるので好ましい。ここで用いられる石粉と
しては、採石工場などで発生するスラッジ等の粉体状の
もので、平均粒径０．３mm以下のものが好ましい。石粉
の添加量は、廃碍子に対して０〜３０重量％、特に１０
〜３０重量％が好ましい。３０重量％を超えると、脱水
工程の妨げになり、得られるゼオライト硬化体の強度を
低下させる傾向がある。
に石粉を混合して用いることもでき、処理工程において
材料の保形性を向上させ、より高い強度のゼオライト硬
化体が得られるので好ましい。ここで用いられる石粉と
しては、採石工場などで発生するスラッジ等の粉体状の
もので、平均粒径０．３mm以下のものが好ましい。石粉
の添加量は、廃碍子に対して０〜３０重量％、特に１０
〜３０重量％が好ましい。３０重量％を超えると、脱水
工程の妨げになり、得られるゼオライト硬化体の強度を
低下させる傾向がある。
【０００９】本発明方法においては、まず前記のような
廃碍子粉砕物又はこれと石粉の混合物（以下、「廃碍子
等」という場合がある）をアルカリ処理する。アルカリ
処理は、廃碍子中のシリカ及びアルミナを活性化させる
ための方法であり、この処理によりシリカ及びアルミナ
がケイ酸イオン及びアルミン酸イオンとなる。アルカリ
処理の方法としては、廃碍子等を、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、水酸化リチウム等の水酸化アルカリの
水溶液と混合攪拌する、水酸化アルカリ水溶液に浸漬す
る等のいずれでも良いが、作業効率の点から、水酸化ア
ルカリ水溶液に浸漬する方法が好ましい。ここで、水溶
液中の水酸化アルカリ濃度は、特に制限されないが、２
０〜５０重量％、特に３０〜５０重量％であるのが、よ
り高い強度のゼオライト硬化体が得られるので好まし
い。
廃碍子粉砕物又はこれと石粉の混合物（以下、「廃碍子
等」という場合がある）をアルカリ処理する。アルカリ
処理は、廃碍子中のシリカ及びアルミナを活性化させる
ための方法であり、この処理によりシリカ及びアルミナ
がケイ酸イオン及びアルミン酸イオンとなる。アルカリ
処理の方法としては、廃碍子等を、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、水酸化リチウム等の水酸化アルカリの
水溶液と混合攪拌する、水酸化アルカリ水溶液に浸漬す
る等のいずれでも良いが、作業効率の点から、水酸化ア
ルカリ水溶液に浸漬する方法が好ましい。ここで、水溶
液中の水酸化アルカリ濃度は、特に制限されないが、２
０〜５０重量％、特に３０〜５０重量％であるのが、よ
り高い強度のゼオライト硬化体が得られるので好まし
い。
【００１０】廃碍子等を水酸化アルカリ水溶液に浸漬す
る場合の割合は、用いる廃碍子の形状や粒径、水酸化ア
ルカリの種類や濃度などによって異なるが、廃碍子を水
酸化アルカリ水溶液に対して１００〜２００重量％用い
るのが、脱水作業の効率の点から好ましい。また、浸漬
温度及び浸漬時間は、用いる廃碍子の形状や粒径、水酸
化アルカリの種類や濃度などによって異なるが、１０〜
１００℃で６〜４８時間、特に１２〜２４時間が好まし
い。
る場合の割合は、用いる廃碍子の形状や粒径、水酸化ア
ルカリの種類や濃度などによって異なるが、廃碍子を水
酸化アルカリ水溶液に対して１００〜２００重量％用い
るのが、脱水作業の効率の点から好ましい。また、浸漬
温度及び浸漬時間は、用いる廃碍子の形状や粒径、水酸
化アルカリの種類や濃度などによって異なるが、１０〜
１００℃で６〜４８時間、特に１２〜２４時間が好まし
い。
【００１１】アルカリ処理した廃碍子等は、次に過剰の
水分と水酸化アルカリを除去する目的で脱水される。こ
の脱水処理は、水酸化アルカリ水溶液が除去できれば良
く、次の加圧成形工程が脱水を伴う手段である場合に
は、特に加圧成形と別個に行なう必要はなく、脱水及び
加圧成形を同時に行なっても良い。
水分と水酸化アルカリを除去する目的で脱水される。こ
の脱水処理は、水酸化アルカリ水溶液が除去できれば良
く、次の加圧成形工程が脱水を伴う手段である場合に
は、特に加圧成形と別個に行なう必要はなく、脱水及び
加圧成形を同時に行なっても良い。
【００１２】加圧成形手段としては、アルカリ処理した
廃碍子が所望の形状（ブロック状、円柱状、円筒状な
ど）に成形できれば特に制限されず、例えば遠心成形、
プレス成形、振動成形等が挙げられる。なお、前記のよ
うに、遠心成形、プレス成形、振動成形いずれの場合に
も、加圧成形と同時に脱水ができる状態であれば、脱水
及び加圧成形工程を同時に行なうのが好ましい。加圧成
形における加圧条件としては、例えばプレス成形におい
ては、１MPa 以上、特に２〜１０MPa が好ましい。
廃碍子が所望の形状（ブロック状、円柱状、円筒状な
ど）に成形できれば特に制限されず、例えば遠心成形、
プレス成形、振動成形等が挙げられる。なお、前記のよ
うに、遠心成形、プレス成形、振動成形いずれの場合に
も、加圧成形と同時に脱水ができる状態であれば、脱水
及び加圧成形工程を同時に行なうのが好ましい。加圧成
形における加圧条件としては、例えばプレス成形におい
ては、１MPa 以上、特に２〜１０MPa が好ましい。
【００１３】次に、加圧成形により得られた成形体を水
熱処理により硬化させる。水熱処理は、通常の水熱反応
が生じる条件であれば特に制限されないが、飽和水蒸気
で１４０〜２２０℃、特に１８０〜２２０℃で３〜１２
時間処理するのが好ましい。処理温度が１４０℃未満の
場合には、得られるゼオライト硬化体の強度が十分でな
い。なお、水熱処理は、オートクレーブを用いて行なう
のが好ましい。
熱処理により硬化させる。水熱処理は、通常の水熱反応
が生じる条件であれば特に制限されないが、飽和水蒸気
で１４０〜２２０℃、特に１８０〜２２０℃で３〜１２
時間処理するのが好ましい。処理温度が１４０℃未満の
場合には、得られるゼオライト硬化体の強度が十分でな
い。なお、水熱処理は、オートクレーブを用いて行なう
のが好ましい。
【００１４】このようにして得られるゼオライト硬化体
は、Ｘ線回折図より鉱物組成を分析すると、ゼオライト
類の生成が認められる。本発明の製造方法についての化
学反応を示せば、次のとおりと考えられる。
は、Ｘ線回折図より鉱物組成を分析すると、ゼオライト
類の生成が認められる。本発明の製造方法についての化
学反応を示せば、次のとおりと考えられる。
【００１５】
【化１】
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、廃碍子を用いて、コン
クリート硬化体と同様の強度を有するゼオライト硬化体
を製造することができ、廃碍子の有効利用が図れる。
クリート硬化体と同様の強度を有するゼオライト硬化体
を製造することができ、廃碍子の有効利用が図れる。
【００１７】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるもので
はない。
明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるもので
はない。
【００１８】実施例１ 廃碍子（粒径５mm以下、平均粒径１．２４〜１．３０m
m）１重量部を、２０〜４０重量％の水酸化ナトリウム
水溶液１重量部に、室温で６〜２４時間浸漬した。幅５
cm×長さ１０cmの型枠を用いて形状を保持できるように
７．５MPa の圧力で脱水プレス成形した後、オートクレ
ーブ中、１８０℃で３〜１２時間水熱処理を行なった。
各処理条件は、表１に示すとおりである。得られた硬化
体のＸ線回折を分析したところ、いずれもゼオライトの
生成が確認された。また、硬化体の曲げ強さ及び圧縮強
さ（ＪＩＳ Ｒ ５２０１による）を測定した結果を表
１に示す。
m）１重量部を、２０〜４０重量％の水酸化ナトリウム
水溶液１重量部に、室温で６〜２４時間浸漬した。幅５
cm×長さ１０cmの型枠を用いて形状を保持できるように
７．５MPa の圧力で脱水プレス成形した後、オートクレ
ーブ中、１８０℃で３〜１２時間水熱処理を行なった。
各処理条件は、表１に示すとおりである。得られた硬化
体のＸ線回折を分析したところ、いずれもゼオライトの
生成が確認された。また、硬化体の曲げ強さ及び圧縮強
さ（ＪＩＳ Ｒ ５２０１による）を測定した結果を表
１に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１の結果より、アルカリ浸漬処理工程に
おける水酸化ナトリウム水溶液濃度は高い方が、より高
い強度の硬化体が得られた。浸漬時間は２４時間が適し
ており、水熱処理時間は、１８０℃で行なう場合、３時
間で必要な強度が得られた。また、水酸化ナトリウム濃
度が上昇しても、浸漬処理により浸漬液の粘度が高くな
りすぎることはなかった（図１）。なお、図１において
は、浸漬処理後の材料を、加圧脱水して得られる廃碍子
脱水溶液の粘度を測定した。
おける水酸化ナトリウム水溶液濃度は高い方が、より高
い強度の硬化体が得られた。浸漬時間は２４時間が適し
ており、水熱処理時間は、１８０℃で行なう場合、３時
間で必要な強度が得られた。また、水酸化ナトリウム濃
度が上昇しても、浸漬処理により浸漬液の粘度が高くな
りすぎることはなかった（図１）。なお、図１において
は、浸漬処理後の材料を、加圧脱水して得られる廃碍子
脱水溶液の粘度を測定した。
【００２１】実施例２ 廃碍子（粒径５mm以下、平均粒径１．２９mm）１００重
量部と石粉（平均粒径０．０８mm）０〜４３重量部の混
合物１重量部を、３０重量％の水酸化ナトリウム水溶液
１重量部に、室温にて２４時間浸漬した。幅５cm×長さ
１０cmの型枠を用いて形状を保持できるように７．５MP
a の圧力で脱水プレス成形した後、オートクレーブ中、
１８０℃で３時間水熱処理を行なった。得られた硬化体
のＸ線回折を分析したところ、いずれもゼオライトの生
成が確認された。また、硬化体の圧縮強さ（ＪＩＳ Ｒ
５２０１による）を測定した結果を表２に示す。その
結果、石粉は、廃碍子に対して１０〜３０重量％添加す
るのが好適であり、より高い強度のゼオライト硬化体が
得られた。
量部と石粉（平均粒径０．０８mm）０〜４３重量部の混
合物１重量部を、３０重量％の水酸化ナトリウム水溶液
１重量部に、室温にて２４時間浸漬した。幅５cm×長さ
１０cmの型枠を用いて形状を保持できるように７．５MP
a の圧力で脱水プレス成形した後、オートクレーブ中、
１８０℃で３時間水熱処理を行なった。得られた硬化体
のＸ線回折を分析したところ、いずれもゼオライトの生
成が確認された。また、硬化体の圧縮強さ（ＪＩＳ Ｒ
５２０１による）を測定した結果を表２に示す。その
結果、石粉は、廃碍子に対して１０〜３０重量％添加す
るのが好適であり、より高い強度のゼオライト硬化体が
得られた。
【００２２】
【表２】
【図１】水酸化ナトリウム濃度と浸漬液の粘度との関係
を示す図である。
を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下山 善秀 千葉県佐倉市大作二丁目４番２号 太平洋 セメント株式会社佐倉研究所内 (72)発明者 本間 雅人 茨城県下館市伊佐山字北宿213番地の３ 日本コンクリート工業株式会社研究所内 Ｆターム(参考） 4D004 AA18 BA02 CA13 CA14 CA15 CA21 CA34 CB15 CC11 CC12 DA03 DA06 4G073 AA02 AA03 BA63 FB34 FC25 UB01
Claims (3)
- 【請求項１】 廃碍子の粉砕物又はこれと石粉の混合物
を、アルカリ処理した後に脱水及び加圧成形し、次いで
水熱処理することを特徴とするゼオライト硬化体の製造
方法。 - 【請求項２】 アルカリ処理が、水酸化アルカリ水溶液
に浸漬処理するものである請求項１記載のゼオライト硬
化体の製造方法。 - 【請求項３】 水熱処理が、飽和水蒸気圧で１４０〜２
２０℃の処理である請求項１又は２記載のゼオライト硬
化体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35781799A JP2001172015A (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | ゼオライト硬化体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35781799A JP2001172015A (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | ゼオライト硬化体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001172015A true JP2001172015A (ja) | 2001-06-26 |
Family
ID=18456083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35781799A Pending JP2001172015A (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | ゼオライト硬化体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001172015A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009035475A (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Purometoron Technic Kk | 人工ゼオライトの製造方法 |
| JP2009256163A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-11-05 | Purometoron Technic Kk | 人工ゼオライト、及び、軽質オレフィンの製造方法 |
| JP2010280532A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | ゼオライト含有硬化体の製造方法 |
-
1999
- 1999-12-16 JP JP35781799A patent/JP2001172015A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009035475A (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Purometoron Technic Kk | 人工ゼオライトの製造方法 |
| JP2009256163A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-11-05 | Purometoron Technic Kk | 人工ゼオライト、及び、軽質オレフィンの製造方法 |
| JP2010280532A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | ゼオライト含有硬化体の製造方法 |
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