JP2003238220A - 活性化フライアッシュの製造方法 - Google Patents
活性化フライアッシュの製造方法Info
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- JP2003238220A JP2003238220A JP2003013337A JP2003013337A JP2003238220A JP 2003238220 A JP2003238220 A JP 2003238220A JP 2003013337 A JP2003013337 A JP 2003013337A JP 2003013337 A JP2003013337 A JP 2003013337A JP 2003238220 A JP2003238220 A JP 2003238220A
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】フライアッシュの活性化を図る。
【構成】輸入炭Ｐと石灰石Ｋとを粉砕機３に供給して混
合粉砕して混合粉砕燃料Ｍを形成した後、該燃料Ｍをボ
イラ４に供給して燃焼させる。
合粉砕して混合粉砕燃料Ｍを形成した後、該燃料Ｍをボ
イラ４に供給して燃焼させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、活性化フライアッシ
ュの製造方法に関するもので、更に述べると、資源有効
活用のため発電所で微粉炭を燃焼する際、微粉炭にカル
シウム分を添加することにより活性化フライアッシュを
得るものである。
ュの製造方法に関するもので、更に述べると、資源有効
活用のため発電所で微粉炭を燃焼する際、微粉炭にカル
シウム分を添加することにより活性化フライアッシュを
得るものである。
【０００２】
【従来の技術】フライアッシュ（石炭灰）は、フライア
ッシュセメントの混合材として従来使用されているが、
このセメントは、普通ポルトランドセメントに比べ強度
発現は遅いが水和反応に伴う亀裂の発生が少ないという
特徴がある。そのため、該フライアッシュは、この特徴
を生かしてマスコンクリート用に使用されている。
ッシュセメントの混合材として従来使用されているが、
このセメントは、普通ポルトランドセメントに比べ強度
発現は遅いが水和反応に伴う亀裂の発生が少ないという
特徴がある。そのため、該フライアッシュは、この特徴
を生かしてマスコンクリート用に使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】発電所で発生する石炭
灰は、その約半分が利用されず投棄されているが、投棄
場所の確保が困難になってきており、今後設置される火
力発電設備に対してはその有効活用が義務付けられてい
る。そのため、石炭灰のリサイクル技術開発が重要、か
つ、緊急な課題となっている。
灰は、その約半分が利用されず投棄されているが、投棄
場所の確保が困難になってきており、今後設置される火
力発電設備に対してはその有効活用が義務付けられてい
る。そのため、石炭灰のリサイクル技術開発が重要、か
つ、緊急な課題となっている。
【０００４】フライアッシュの有効活用としてフライア
ッシュセメントはその課題解決の１つである。しかし、
前述の通りフライアッシュセメントは優れた特徴を有し
ているが、普通ポルトランドセメントに比べ強度発現が
遅いため、その使用範囲が限定されセメント消費量全体
の１〜２％程度しかなく、資源リサイクルの面からフラ
イアッシュの使用量も僅かな量となっている。
ッシュセメントはその課題解決の１つである。しかし、
前述の通りフライアッシュセメントは優れた特徴を有し
ているが、普通ポルトランドセメントに比べ強度発現が
遅いため、その使用範囲が限定されセメント消費量全体
の１〜２％程度しかなく、資源リサイクルの面からフラ
イアッシュの使用量も僅かな量となっている。
【０００５】この発明は上記事情に鑑み、フライアッシ
ュの活性化を図ることを目的とする。
ュの活性化を図ることを目的とする。
【０００６】本発明者は、フライアッシュセメントが、
ポルトランドセメントに比べ、強度発現が遅くなる原因
を知るため、種々の実験、研究を繰り返したところ、次
のことを知得した。
ポルトランドセメントに比べ、強度発現が遅くなる原因
を知るため、種々の実験、研究を繰り返したところ、次
のことを知得した。
【０００７】即ち、海外の亜炭やかっ炭を燃料としてい
る火力発電所の石炭灰のある物は、セメントに混合して
得たコンクリートが通常のフライアッシュセメントのコ
ンクリートより強い初期強度を示していることが分かっ
た。そこで、これらの通常のフライアッシュセメントコ
ンクリートより強い初期強度を示すフライアッシュセメ
ントのフライアッシュの成分を調べたところ、通常のフ
ライアッシュに比較し、カルシウム分が多いことを突き
止めた。
る火力発電所の石炭灰のある物は、セメントに混合して
得たコンクリートが通常のフライアッシュセメントのコ
ンクリートより強い初期強度を示していることが分かっ
た。そこで、これらの通常のフライアッシュセメントコ
ンクリートより強い初期強度を示すフライアッシュセメ
ントのフライアッシュの成分を調べたところ、通常のフ
ライアッシュに比較し、カルシウム分が多いことを突き
止めた。
【０００８】そこで、国内で使用されている燃料炭に石
灰石を加え混合粉砕し、その微分炭をボイラで燃焼し、
発生したフライアッシュを用いてフライアッシュ混合セ
メントとしモルタル強さ試験を行なった。その結果、あ
る範囲割合のカルシウム分を含有するフライアッシュ混
合セメントは通常のものより高い初期モルタル強さを得
られることがわかった。
灰石を加え混合粉砕し、その微分炭をボイラで燃焼し、
発生したフライアッシュを用いてフライアッシュ混合セ
メントとしモルタル強さ試験を行なった。その結果、あ
る範囲割合のカルシウム分を含有するフライアッシュ混
合セメントは通常のものより高い初期モルタル強さを得
られることがわかった。
【０００９】この高強度モルタル強さの得られた要因
は、微粉炭がボイラ火炉内で燃焼する際、その高温下で
微粉炭の灰分と添加カルシウム源が化学反応し、何らか
の活性化成分鉱物を形成していると思われる。
は、微粉炭がボイラ火炉内で燃焼する際、その高温下で
微粉炭の灰分と添加カルシウム源が化学反応し、何らか
の活性化成分鉱物を形成していると思われる。
【００１０】一方、カルシウム源の割合がある範囲を超
えると、ボイラ火炉で微粉炭の灰分と添加カルシウム源
が反応しきれずに未燃分即ち遊離石灰（Ｆ．ＬＩＭ
Ｅ）として石炭灰中に残ってしまい、添加カルシウムの
効果が低減してゆくこともわかった。
えると、ボイラ火炉で微粉炭の灰分と添加カルシウム源
が反応しきれずに未燃分即ち遊離石灰（Ｆ．ＬＩＭ
Ｅ）として石炭灰中に残ってしまい、添加カルシウムの
効果が低減してゆくこともわかった。
【００１１】以上の研究結果を要約すると、発電所用ボ
イラで発生するフライアッシュを活性化させるには、フ
ライアッシュ中のカルシウムの割合をＣａＯで１０〜３
５％、好ましくは１５〜３０％に調整することが必要で
ある。
イラで発生するフライアッシュを活性化させるには、フ
ライアッシュ中のカルシウムの割合をＣａＯで１０〜３
５％、好ましくは１５〜３０％に調整することが必要で
ある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明は、石炭にカル
シウム源を加えて混合粉砕して混合粉砕燃料を形成し、
該燃料を燃焼すること、により前記目的を達成しようと
するものである。
シウム源を加えて混合粉砕して混合粉砕燃料を形成し、
該燃料を燃焼すること、により前記目的を達成しようと
するものである。
【００１３】
【作用】石炭にカルシウム源を加えて混合粉砕して混合
粉砕燃料を形成し、該燃料を燃焼させると、微粉炭の灰
分とカルシウム源とが化学反応し、活性化したフライア
ッシュが発生する。
粉砕燃料を形成し、該燃料を燃焼させると、微粉炭の灰
分とカルシウム源とが化学反応し、活性化したフライア
ッシュが発生する。
【００１４】
【実施例】この発明の実施例を添付図面により説明す
る。電力会社で使用している石炭の一般的な輸入炭Ｐを
第１供給機１からボールミル３に供給するとともに、カ
ルシウム源、例えば、石灰石Ｋを第２供給機２からボー
ルミル３に供給する。
る。電力会社で使用している石炭の一般的な輸入炭Ｐを
第１供給機１からボールミル３に供給するとともに、カ
ルシウム源、例えば、石灰石Ｋを第２供給機２からボー
ルミル３に供給する。
【００１５】この輸入炭Ｐとして、例えば、カナダ炭
Ａ、中国炭Ｂ、豪州炭Ｃを用いるが、各輸入炭から発生
するフライアッシュＦＡは表１に示す通りの化学成分
（％）である。
Ａ、中国炭Ｂ、豪州炭Ｃを用いるが、各輸入炭から発生
するフライアッシュＦＡは表１に示す通りの化学成分
（％）である。
【００１６】
【表１】
【００１７】カルシウム源Ｋとして、石灰石の他、ポル
トランドセメントクリンカ、セメントダスト、コンクリ
ートスラッジ、コンクリート廃材、等のカルシウム含有
の産業廃棄物、を使用することもできる。
トランドセメントクリンカ、セメントダスト、コンクリ
ートスラッジ、コンクリート廃材、等のカルシウム含有
の産業廃棄物、を使用することもできる。
【００１８】ボールミル３で輸入炭Ｐと石灰石Ｋとを混
合しながら、８８μｍ残分１０％以下に粉砕して混合粉
砕燃料Ｍにし、該燃料Ｍをボイラ４のバーナ５に吹き込
み燃焼させる。
合しながら、８８μｍ残分１０％以下に粉砕して混合粉
砕燃料Ｍにし、該燃料Ｍをボイラ４のバーナ５に吹き込
み燃焼させる。
【００１９】ボイラ４の燃焼により蒸気エネルギが発電
機６に供給され発電を開始する。ボイラ４の節炭器、エ
アヒータ、電気集塵器で捕集されたフライアッシュＦＡ
は、混合機７に送られ、そこでセメントＳと混合されフ
ライアッシュセメントとなる。図２において、２０は分
級機、２１はバッグフイルタ、２２はＥＰ、２３はフラ
イアッシュセメント、２５は煙突、をそれぞれ示す。
機６に供給され発電を開始する。ボイラ４の節炭器、エ
アヒータ、電気集塵器で捕集されたフライアッシュＦＡ
は、混合機７に送られ、そこでセメントＳと混合されフ
ライアッシュセメントとなる。図２において、２０は分
級機、２１はバッグフイルタ、２２はＥＰ、２３はフラ
イアッシュセメント、２５は煙突、をそれぞれ示す。
【００２０】表２は、カルシウム源を調整したフライア
ッシュ１５％含むフライアッシュセメントをＪＩＳ−５
２０１によるモルタル強さで測定した結果を示す。
ッシュ１５％含むフライアッシュセメントをＪＩＳ−５
２０１によるモルタル強さで測定した結果を示す。
【００２１】
【表２】
【００２２】図２は、表２のフライアッシュ中のカルシ
ウムＣａＯ（％）とモルタル強さ（ｋｇ／ｃｍ2）の関
係を示す。この図２では、フライアッシュＦＡ中のカル
シウム分（ＣａＯ％）を徐々に増加し１０％を越える
と、従来のフライアッシュセメントのモルタル強さに比
し３ｄ、７ｄ、２８ｄともに、モルタル強さが増加して
くる。しかし、カルシウム（％）として３０％を超える
と、３ｄ、７ｄ、８ｄともにモルタル強さが徐々に低下
の傾向を示している。
ウムＣａＯ（％）とモルタル強さ（ｋｇ／ｃｍ2）の関
係を示す。この図２では、フライアッシュＦＡ中のカル
シウム分（ＣａＯ％）を徐々に増加し１０％を越える
と、従来のフライアッシュセメントのモルタル強さに比
し３ｄ、７ｄ、２８ｄともに、モルタル強さが増加して
くる。しかし、カルシウム（％）として３０％を超える
と、３ｄ、７ｄ、８ｄともにモルタル強さが徐々に低下
の傾向を示している。
【００２３】この原因はフライアッシュＦＡ中の遊離石
灰（Ｆ．ｌｉｍｅ）の割合が大きくなったためと考えら
れる。即ち、表２に示すようにカルシウム源としてＣａ
Ｏで現した成分３０％位からフライアッシュ中の遊離石
灰が増加しており、この遊離石灰がモルタルの凝結終了
後にも水和するため、モルタル強さを下げていると考え
られる。
灰（Ｆ．ｌｉｍｅ）の割合が大きくなったためと考えら
れる。即ち、表２に示すようにカルシウム源としてＣａ
Ｏで現した成分３０％位からフライアッシュ中の遊離石
灰が増加しており、この遊離石灰がモルタルの凝結終了
後にも水和するため、モルタル強さを下げていると考え
られる。
【００２４】又、フライアッシュ中の遊離石灰の増加原
因はボイラ火炉における温度と滞留時間から、石炭に添
加されたカルシウム源としての石灰石が石炭燃焼時に石
炭灰と十分反応できずフライアッシュを活性化させる鉱
物に反応できなかったためである。なお、ＮＰＣは普通
ポルトランドセメント、Ａ−Ｏ、Ｂ−Ｏ、Ｃ−Ｏはフラ
イアッシュ１５％のフライアッシュセメント、をそれぞ
れ示す。
因はボイラ火炉における温度と滞留時間から、石炭に添
加されたカルシウム源としての石灰石が石炭燃焼時に石
炭灰と十分反応できずフライアッシュを活性化させる鉱
物に反応できなかったためである。なお、ＮＰＣは普通
ポルトランドセメント、Ａ−Ｏ、Ｂ−Ｏ、Ｃ−Ｏはフラ
イアッシュ１５％のフライアッシュセメント、をそれぞ
れ示す。
【００２５】以上の実験により、フライアッシュＦＡの
カルシウム源Ｋは１０％〜３５％、好ましくは、１５％
〜２５％に調整すると、活性化したフライアッシュを得
ることができることがわかった。
カルシウム源Ｋは１０％〜３５％、好ましくは、１５％
〜２５％に調整すると、活性化したフライアッシュを得
ることができることがわかった。
【００２６】
【発明の効果】この発明は、以上の様に構成したので、
活性化したフライアッシュを得ることができる。そのた
め、該フライアッシュをセメントに混合してフライアッ
シュセメントにすると、その初期圧縮強さが従来例に比
べ大幅に強くなり、２８ｄのモルタル強さは、普通のポ
ルトランドセメントと略同じ強さとなる。
活性化したフライアッシュを得ることができる。そのた
め、該フライアッシュをセメントに混合してフライアッ
シュセメントにすると、その初期圧縮強さが従来例に比
べ大幅に強くなり、２８ｄのモルタル強さは、普通のポ
ルトランドセメントと略同じ強さとなる。
【００２７】その結果、フライアッシュセメントは、ポ
ルトランドセメントと略同様に使用できるので、フライ
アッシュの有効利用範囲を拡大することができる。
ルトランドセメントと略同様に使用できるので、フライ
アッシュの有効利用範囲を拡大することができる。
【図１】本発明の実施例を示す図である。
【図２】フライアッシュ中のカルシウムＣａＯ成分とモ
ルタル強さとの関係を示す図である。
ルタル強さとの関係を示す図である。
１ 第１供給機
２ 第２供給機
３ 粉砕機
４ ボイラ
５ バーナ
６ 発電機
７ 混合機
ＦＡ フライアッシュ
Ｐ 輸入炭
Ｋ カルシウム源
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 永山 肇
東京都江東区南砂２−７−５ 小野田セメ
ント株式会社内
(72)発明者 草野 輝彦
東京都中央区銀座６丁目15番１号 電源開
発株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】石炭にカルシウム源を加えて混合粉砕して
混合粉砕燃料を形成した後、該燃料を燃焼させることを
特徴とする活性化フライアッシュの製造方法。 - 【請求項２】輸入炭とカルシウム源とを粉砕機に供給し
て混合粉砕燃料を形成した後、該燃料をボイラに供給し
て燃焼させることを特徴とする活性化フライアッシュの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003013337A JP2003238220A (ja) | 2003-01-22 | 2003-01-22 | 活性化フライアッシュの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003013337A JP2003238220A (ja) | 2003-01-22 | 2003-01-22 | 活性化フライアッシュの製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25702693A Division JP3435497B2 (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 活性化フライアッシュ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003238220A true JP2003238220A (ja) | 2003-08-27 |
Family
ID=27785726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003013337A Pending JP2003238220A (ja) | 2003-01-22 | 2003-01-22 | 活性化フライアッシュの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003238220A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008094637A (ja) * | 2006-10-06 | 2008-04-24 | Ube Ind Ltd | 改質灰、改質灰の製造方法及びセメント組成物 |
| JP2008143740A (ja) * | 2006-12-08 | 2008-06-26 | Ube Ind Ltd | 石炭灰造粒物 |
| JP2011523392A (ja) * | 2007-12-20 | 2011-08-11 | ユニバーシティ オブ セントラル フロリダ リサーチ ファウンデーション，インコーポレイテッド | 炭素排出がほぼゼロの構造材料 |
-
2003
- 2003-01-22 JP JP2003013337A patent/JP2003238220A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008094637A (ja) * | 2006-10-06 | 2008-04-24 | Ube Ind Ltd | 改質灰、改質灰の製造方法及びセメント組成物 |
| JP2008143740A (ja) * | 2006-12-08 | 2008-06-26 | Ube Ind Ltd | 石炭灰造粒物 |
| JP2011523392A (ja) * | 2007-12-20 | 2011-08-11 | ユニバーシティ オブ セントラル フロリダ リサーチ ファウンデーション，インコーポレイテッド | 炭素排出がほぼゼロの構造材料 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070619 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071211 |