JP2005289787A - Sulfur slurry, method of preparing sulfur slurry and method of manufacturing sulfur solidified body using the same sulfur slurry - Google Patents

Sulfur slurry, method of preparing sulfur slurry and method of manufacturing sulfur solidified body using the same sulfur slurry Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of preparing sulfur slurry and a method of manufacturing a sulfur solidified body using the sulfur slurry. <P>SOLUTION: The sulfur slurry is prepared by spraying molten sulfur from a spray nozzle using a forcibly feeding air cylinder 13 to atomize to have ≤500 μm particle diameter and on the other hand, spraying water containing a surfactant from a spray nozzle for water using a diaphragm pump 16 to atomize to have ≤500 μm particle diameter and bringing the micronized water droplet into contact with the micronized sulfur droplet to solidify the sulfur droplet and highly disperse the sulfur particles. The sulfur solidified body is manufactured by transporting the sulfur slurry to a prescribed place, uniformly mixing the sulfur slurry with aggregate at a normal temperature, heating the mixture to evaporate water and after that, melting the resultant sulfur. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、産業廃棄物等を土木用、建設用等の資材として再利用するために使用する硫黄固化体の製造方法に関し、特に、硫黄固化体の製造方法に用いる硫黄スラリーとその製造方法、この硫黄スラリーを用いた硫黄固化体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a sulfur solidified material used for reusing industrial waste as a material for civil engineering or construction, and in particular, a sulfur slurry used in a method for producing a sulfur solidified material and a method for producing the same. The present invention relates to a method for producing a sulfur solidified body using this sulfur slurry.

従来より、産業廃棄物として排出される物質を土木・建築用資材として有効利用するための様々な試みがなされている。産業廃棄物としては、例えば、石炭火力発電所で発生するフライアッシュ、都市ゴミ焼却灰、製鉄の際副生する製鋼スラグなどが挙げられる。   Conventionally, various attempts have been made to effectively use substances discharged as industrial waste as civil engineering and construction materials. Examples of industrial waste include fly ash generated at a coal-fired power plant, municipal waste incineration ash, and steelmaking slag by-produced during iron making.

しかしながら、このような産業廃棄物を土木・建築用資材、例えば、骨材としてそのまま用いると、施工後に産業廃棄物に含まれる重金属などの有害物質が環境中に流出するおそれがある。そこで、産業廃棄物を土木・建築用資材として再利用する場合には、融点が112.8℃と低く、常温では固体で化学的にも安定している硫黄によって産業廃棄物を結合してから再利用する方法が提案されている(例えば、特許文献1)。   However, if such industrial waste is used as it is as civil engineering / building materials, for example, aggregates, harmful substances such as heavy metals contained in industrial waste may flow out into the environment after construction. Therefore, when industrial waste is reused as civil engineering and building materials, the melting point is as low as 112.8 ° C, and it is combined with sulfur that is solid and chemically stable at room temperature. A method of reusing has been proposed (for example, Patent Document 1).

この方法は、硫黄を150℃程度の高温で溶融し、これを用いて産業廃棄物を混練し、得られる混練物を冷却することによって硫黄固化体を製造するものであり、硫黄を産業廃棄物の結合材および産業廃棄物に含まれる重金属の溶出封鎖剤として用いている。この時用いられる硫黄としては、例えば、石油精製時の脱硫工程などで副産物として得られる溶融硫黄を利用する。但し、硫黄は、引火点が207℃と低く着火性物質であるため石油精製工場に設置された専用タンク内に溶融状態で貯蔵されている。そのため、上記の硫黄固化体を製造する装置は、石油精製工場内などに設置するのが望ましい。
特許第1319603号公報
In this method, sulfur is melted at a high temperature of about 150 ° C., industrial waste is kneaded using this, and the resulting kneaded product is cooled to produce a solidified sulfur. Used as a binding agent for heavy metals in industrial waste. As the sulfur used at this time, for example, molten sulfur obtained as a by-product in a desulfurization step during petroleum refining is used. However, since sulfur has a low flash point of 207 ° C. and is an ignitable substance, sulfur is stored in a molten state in a dedicated tank installed in an oil refinery. Therefore, it is desirable to install the apparatus for producing the above-mentioned sulfur solidified body in an oil refinery factory or the like.
Japanese Patent No. 1319603

しかしながら、フライアッシュ、都市ゴミ焼却灰、製鋼スラグなどの産業廃棄物は各地で発生するため、その発生場所に硫黄固化体の製造装置を設置した方が便利な場合もある。このような場合には、硫黄を石油精製工場から各地に輸送しなければならないが、従来行われている硫黄の輸送方法は、溶融硫黄を特別な輸送方法、例えば、専用タンカーや専用タンク車輌などによって高温に貯蔵した状態でのみ行う方法に限られている。そのため輸送コストがかさみ、その取り扱いも面倒であるので、各地に簡単に輸送できるという訳にはいかない。そのため、上記の硫黄固化体を製造する製造装置は、例えば石油精製工場に設置しなければならないなどの設置場所の制約がある。   However, since industrial waste such as fly ash, municipal waste incineration ash, and steelmaking slag is generated in various places, it may be more convenient to install a sulfur solidified body manufacturing apparatus at the generation location. In such a case, sulfur must be transported from oil refineries to various locations. Conventional methods for transporting sulfur include special transport methods for molten sulfur, such as dedicated tankers and dedicated tank vehicles. Therefore, the method is limited to a method performed only in a state of being stored at a high temperature. Therefore, the transportation cost is high and the handling is troublesome, so it cannot be easily transported to various places. For this reason, the production apparatus for producing the above-mentioned sulfur solidified body has an installation place restriction such as having to be installed in an oil refinery factory, for example.

一方、上記の製造装置で硫黄固化体を製造する際には、予め十分に加熱した産業廃棄物を混合し、次に加熱された産業廃棄物を溶融硫黄と接触させて溶融硫黄によって産業廃棄物が混錬され、この混錬物を所定形状に成形してから冷却して硫黄固化体を製造する方法が提案されている。しかしながら、この方法において、溶融硫黄と産業廃棄物との混錬が不十分の場合には、硫黄による産業廃棄物の混練が不十分となるため硫黄と産業廃棄物とを均一に混合するためには高温下において十分な混錬処理時間が必要である。また、この方法において、産業廃棄物の予備加熱が不十分の場合には、混錬時に部分的な硫黄の固化が生じるため混錬処理時間を十分とっても均一な硫黄固化体が得られないという問題もある。   On the other hand, when producing a sulfur solidified body with the above-mentioned production apparatus, industrial waste that has been sufficiently heated is mixed, and then the industrial waste that has been heated is brought into contact with the molten sulfur and the industrial waste is brought into contact with the molten sulfur. A method has been proposed in which the kneaded product is molded into a predetermined shape and then cooled to produce a solidified sulfur. However, in this method, when kneading of molten sulfur and industrial waste is insufficient, kneading of industrial waste with sulfur becomes insufficient, so that sulfur and industrial waste are mixed uniformly. Requires a sufficient kneading time at high temperatures. In addition, in this method, when the industrial waste is not sufficiently preheated, a partial solidification of sulfur occurs at the time of kneading, so that a uniform sulfur solidified product cannot be obtained even if the kneading treatment time is sufficient. There is also.

本発明は、上記説明した従来技術の問題点を解決することを出発点としてなされたものであり、その目的は、例えば、産業廃棄物の発生場所に隣接して硫黄固化体の製造設備の設置を容易にするために、硫黄を硫黄固化体の製造に適した硫黄スラリーの形態で提供することである。また本発明の別の目的は、硫黄スラリーの製造方法を提供することである。さらに、本発明の別の目的は、硫黄スラリーを用いる硫黄固化体の製造方法を提供することである。   The present invention has been made starting from solving the above-described problems of the prior art, and the purpose thereof is, for example, the installation of a production facility for sulfur solidified material adjacent to a place where industrial waste is generated. Is to provide sulfur in the form of a sulfur slurry suitable for the production of a sulfur solidified body. Another object of the present invention is to provide a method for producing a sulfur slurry. Furthermore, another object of the present invention is to provide a method for producing a sulfur solidified body using a sulfur slurry.

上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の硫黄スラリーの製造方法は、以下の構成を有する。すなわち、硫黄スラリーの製造方法であって、界面活性剤を含む水溶液をノズルから噴霧する工程と、溶融硫黄をノズルから噴霧する工程と、前記噴霧された溶融硫黄と前記噴霧された水溶液とを接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method for producing a sulfur slurry according to an embodiment of the present invention has the following configuration. That is, a method for producing a sulfur slurry, in which a step of spraying an aqueous solution containing a surfactant from a nozzle, a step of spraying molten sulfur from a nozzle, and contacting the sprayed molten sulfur and the sprayed aqueous solution And a step of forming a sulfur slurry in which sulfur particles are dispersed in the aqueous solution.

上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の硫黄スラリーの製造方法は、以下の構成を有する。すなわち、硫黄スラリーの製造方法であって、界面活性剤を含む水溶液を形成する工程と、溶融硫黄をノズルから噴霧する工程と、前記噴霧された溶融硫黄を前記水溶液と接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method for producing a sulfur slurry according to an embodiment of the present invention has the following configuration. That is, a method for producing a sulfur slurry, a step of forming an aqueous solution containing a surfactant, a step of spraying molten sulfur from a nozzle, and bringing the sprayed molten sulfur into contact with the aqueous solution into the aqueous solution. And a step of forming a sulfur slurry in which sulfur particles are dispersed.

上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の硫黄スラリーの製造方法は、以下の構成を有する。すなわち、硫黄スラリーの製造方法であって、界面活性剤を含む水溶液を形成する工程と、硫黄を粉砕する工程と、前記粉砕された硫黄を前記水溶液と接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method for producing a sulfur slurry according to an embodiment of the present invention has the following configuration. That is, a method for producing a sulfur slurry, a step of forming an aqueous solution containing a surfactant, a step of pulverizing sulfur, and contacting the pulverized sulfur with the aqueous solution to disperse sulfur particles in the aqueous solution Forming a sulfur slurry thus formed.

ここで、例えば、前記硫黄スラリーは、硫黄微粒子を50〜80重量%含むことが好ましい。   Here, for example, the sulfur slurry preferably contains 50 to 80% by weight of sulfur fine particles.

ここで、例えば、前記硫黄スラリーは、平均粒径は500μm以下の硫黄粒子を含むことが好ましい。   Here, for example, the sulfur slurry preferably includes sulfur particles having an average particle size of 500 μm or less.

ここで、例えば、前記硫黄スラリーは、界面活性剤を0.01〜1.0重量%を含むことが好ましい。   Here, for example, the sulfur slurry preferably contains 0.01 to 1.0% by weight of a surfactant.

ここで、例えば、前記ノズルの前記溶融硫黄と接触する部分は、フッ素樹脂で被覆されていることが好ましい。   Here, for example, the portion of the nozzle that contacts the molten sulfur is preferably covered with a fluororesin.

ここで、例えば、前記硫黄粒子の平均粒径が500μm以下であることが好ましい。   Here, for example, the average particle diameter of the sulfur particles is preferably 500 μm or less.

ここで、例えば、前記硫黄スラリーは、前記硫黄粒子を50〜80重量%含むことが好ましい。   Here, for example, the sulfur slurry preferably contains 50 to 80% by weight of the sulfur particles.

ここで、例えば、前記硫黄スラリーは、界面活性剤を0.01〜1.0重量%を含むことが好ましい。   Here, for example, the sulfur slurry preferably contains 0.01 to 1.0% by weight of a surfactant.

上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の硫黄固化体の製造方法は、以下の構成を有する。すなわち、硫黄固化体の製造方法であって、界面活性剤を含む水溶液をノズルから噴霧する工程と、溶融硫黄をノズルから噴霧する工程と、前記噴霧された溶融硫黄と前記噴霧された水溶液とを接触させることにより前記水溶液中に前記硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、前記硫黄スラリーと骨材とを常温で混合して混合物を形成する工程と、前記混合物を加熱して水分を除去し前記硫黄粒子を溶融して溶融混錬物を形成する工程と、前記溶融混錬物を冷却固化して硫黄固化体を生成する工程と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method for producing a sulfur solidified product according to an embodiment of the present invention has the following configuration. That is, a method for producing a sulfur solidified product, comprising: a step of spraying an aqueous solution containing a surfactant from a nozzle; a step of spraying molten sulfur from a nozzle; and the sprayed molten sulfur and the sprayed aqueous solution. A step of forming a sulfur slurry in which the sulfur particles are dispersed in the aqueous solution by contacting, a step of mixing the sulfur slurry and aggregate at room temperature to form a mixture, and heating the mixture to form moisture. And a step of melting the sulfur particles to form a melt-kneaded product, and a step of cooling and solidifying the melt-kneaded product to produce a sulfur solidified product.

上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の硫黄固化体の製造方法は、以下の構成を有する。すなわち、硫黄固化体の製造方法であって、界面活性剤を含む水溶液を形成する工程と、溶融硫黄をノズルから噴霧する工程と、前記噴霧された溶融硫黄を前記水溶液と接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、前記硫黄スラリーと骨材とを常温で混合して混合物を形成する工程と、前記混合物を加熱して水分を除去し前記硫黄粒子を溶融して溶融混錬物を形成する工程と、前記溶融混錬物を冷却固化して硫黄固化体を生成する工程と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method for producing a sulfur solidified product according to an embodiment of the present invention has the following configuration. That is, a method for producing a sulfur solidified body, which includes a step of forming an aqueous solution containing a surfactant, a step of spraying molten sulfur from a nozzle, and contacting the sprayed molten sulfur with the aqueous solution in the aqueous solution. Forming a sulfur slurry in which sulfur particles are dispersed in, mixing the sulfur slurry and aggregate at room temperature to form a mixture, heating the mixture to remove moisture, and melting the sulfur particles And a step of forming a molten kneaded product and a step of cooling and solidifying the molten kneaded product to produce a sulfur solidified product.

上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の硫黄固化体の製造方法は、以下の構成を有する。すなわち、硫黄固化体の製造方法であって、界面活性剤を含む水溶液を形成する工程と、硫黄を粉砕する工程と、前記粉砕された硫黄を前記水溶液と接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、前記硫黄スラリーと骨材とを常温で混合して混合物を形成する工程と、前記混合物を加熱して水分を除去し前記硫黄粒子を溶融して溶融混錬物を形成する工程と、前記溶融混錬物を冷却固化して硫黄固化体を生成する工程と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method for producing a sulfur solidified product according to an embodiment of the present invention has the following configuration. That is, a method for producing a sulfur solidified body, wherein a step of forming an aqueous solution containing a surfactant, a step of pulverizing sulfur, and contacting the pulverized sulfur with the aqueous solution to form sulfur particles in the aqueous solution. A step of forming a dispersed sulfur slurry; a step of mixing the sulfur slurry and aggregate at room temperature to form a mixture; and heating the mixture to remove moisture to melt the sulfur particles to melt and mix. It has the process of forming a smelt, and the process of producing | generating a sulfur solidified body by cooling and solidifying the said melt kneaded material, It is characterized by the above-mentioned.

ここで、例えば、前記溶融混錬物を形成する際に使用される混錬容器は、前記骨材含有スラリーと接触する部分がフッ素樹脂で被覆されていることが好ましい。   Here, for example, in a kneading container used when forming the melt-kneaded product, it is preferable that a portion that comes into contact with the aggregate-containing slurry is covered with a fluororesin.

ここで、例えば、前記硫黄スラリーは、硫黄粒子を50〜80重量%含むことが好ましい。   Here, for example, the sulfur slurry preferably contains 50 to 80% by weight of sulfur particles.

ここで、例えば、前記硫黄スラリーは、平均粒径は500μm以下の硫黄粒子を含むことが好ましい。   Here, for example, the sulfur slurry preferably includes sulfur particles having an average particle size of 500 μm or less.

ここで、例えば、前記硫黄スラリーは、界面活性剤を0.01〜1.0重量%を含むことが好ましい。   Here, for example, the sulfur slurry preferably contains 0.01 to 1.0% by weight of a surfactant.

ここで、例えば、前記ノズルの前記溶融硫黄と接触する部分は、フッ素樹脂で被覆されていることが好ましい。   Here, for example, the portion of the nozzle that contacts the molten sulfur is preferably covered with a fluororesin.

ここで、例えば、前記硫黄固化体は前記骨材を50〜90重量%含むことが好ましい。   Here, for example, the sulfur solidified body preferably contains 50 to 90% by weight of the aggregate.

ここで、例えば、前記骨材は産業廃棄物、あるいは、石炭灰、都市ゴミ焼却灰および鉄鋼スラグのうちの少なくとも1つを含むことが好ましい。   Here, for example, the aggregate preferably includes industrial waste or at least one of coal ash, municipal waste incineration ash, and steel slag.

上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の硫黄固化体の製造方法は、以下の構成を有する。すなわち、硫黄固化体の製造方法であって、界面活性剤を含む水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーと、骨材とを常温で混合して混合物を形成する工程と、前記混合物を加熱して水分を除去し前記硫黄粒子を溶融して溶融混錬物を形成する工程と、前記溶融混錬物を冷却固化して硫黄固化体を生成する工程と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method for producing a sulfur solidified product according to an embodiment of the present invention has the following configuration. That is, a method for producing a sulfur solidified body, comprising: a step of mixing a sulfur slurry in which sulfur particles are dispersed in an aqueous solution containing a surfactant and an aggregate at room temperature to form a mixture; and heating the mixture Then, it has a step of removing moisture and melting the sulfur particles to form a molten kneaded product, and a step of cooling and solidifying the molten kneaded product to produce a sulfur solidified product.

本発明によれば、硫黄固化体の製造に必要な硫黄を硫黄粒子が高分散した硫黄スラリーの形態で提供することができるので、硫黄固化体の製造設備の設置を骨材の発生場所などに隣接して容易にすることができる。また、本発明によれば、硫黄スラリーの製造方法を提供できる。さらに、本発明によれば、この硫黄スラリーを用ることにより硫黄と骨材との混合が容易な硫黄固化体の製造方法を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide sulfur necessary for the production of a sulfur solidified body in the form of a sulfur slurry in which sulfur particles are highly dispersed. Adjacent can be facilitated. Moreover, according to this invention, the manufacturing method of sulfur slurry can be provided. Furthermore, according to the present invention, by using this sulfur slurry, it is possible to provide a method for producing a sulfur solidified body in which mixing of sulfur and aggregate is easy.

以下に、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素、数値などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the components, numerical values, and the like described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified.

はじめに、以下で使用する「硫黄スラリー」について説明する。「硫黄スラリー」とは、500μm以下の硫黄粒子が界面活性剤などを含む水溶液中に均一に分散され懸濁状態となっている水溶液のことを指すものとする。   First, the “sulfur slurry” used below will be described. The “sulfur slurry” refers to an aqueous solution in which sulfur particles of 500 μm or less are uniformly dispersed in an aqueous solution containing a surfactant or the like and are in a suspended state.

[硫黄固化体の製造:図1]
図1を参照し、本実施形態の硫黄スラリーおよびこの硫黄スラリーを用いた硫黄固化体の製造方法について、その概要を説明する。
[Production of solidified sulfur: Fig. 1]
With reference to FIG. 1, the outline | summary is demonstrated about the manufacturing method of the sulfur slurry of this embodiment, and the sulfur solidification body using this sulfur slurry.

図1に示すように、本発明の特徴は、硫黄固化体の製造に必要な硫黄を硫黄固化体の製造に適した硫黄スラリーとして製造し、次にこの硫黄スラリーを用いて硫黄固化体を製造することである。このとき、硫黄スラリーの製造100は、例えば、溶融硫黄の入手しやすい場所で行い、硫黄スラリーを用いた硫黄固化体の製造200は、例えば、硫黄固化体の骨材として使用する産業廃棄物の発生場所で行うことができる。すなわち、硫黄スラリーの製造100に用いる製造設備は、原料である溶融硫黄の入手の容易な場所、例えば、石油精製工場内などに設置し、硫黄スラリーを用いた硫黄固化体の製造200に用いる製造設備は、硫黄固化体の骨材原料として使用する産業廃棄物の発生場所やゴミ焼却場に隣接した場所に設置することができる。   As shown in FIG. 1, the feature of the present invention is that sulfur necessary for the production of the sulfur solidified body is produced as a sulfur slurry suitable for the production of the sulfur solidified body, and then the sulfur solidified body is produced using this sulfur slurry. It is to be. At this time, the manufacture 100 of the sulfur slurry is performed, for example, in a place where the molten sulfur is easily available, and the manufacture 200 of the sulfur solidified body using the sulfur slurry is, It can be done at the place of occurrence. That is, the manufacturing equipment used for the manufacturing 100 of the sulfur slurry is installed in a place where the molten sulfur as a raw material is easily available, for example, in an oil refining factory, and used for the manufacturing 200 of the sulfur solidified body using the sulfur slurry. The facility can be installed at a place where industrial waste used as an aggregate raw material for the sulfur solidified body or at a place adjacent to a garbage incineration plant.

通常、石油精製工場と産業廃棄物の発生場所とは離れているため、硫黄固化体の製造200で使用する硫黄スラリーは、硫黄スラリー製造100で製造された硫黄スラリーをドラム缶に充填し、通常のトラック300などで目的地まで輸送する。このときドラム缶に充填された硫黄スラリーは常温で輸送することができるため、従来のように溶融硫黄を専用タンカーや専用タンク車輌などで輸送する必要が無くなる。そのため輸送コストを低減できるとともに、その取り扱いも簡単になるので、各地に容易に硫黄スラリーを輸送することができる。   Usually, since the oil refinery factory and the place where the industrial waste is generated are separated, the sulfur slurry used in the production of the sulfur solidified body 200 is filled with the sulfur slurry produced in the sulfur slurry production 100 in a drum can. Transport to destination by truck 300 or the like. At this time, since the sulfur slurry filled in the drum can be transported at room temperature, it is not necessary to transport the molten sulfur by a dedicated tanker or a dedicated tank vehicle as in the prior art. Therefore, the transportation cost can be reduced and the handling thereof is simplified, so that the sulfur slurry can be easily transported to various places.

更に、硫黄固化体の製造200では、硫黄固化体を製造する際に、従来行われていたような溶融硫黄と骨材の産業廃棄物とを直接高温で混合せずに、微粒子となって均一に分散されている硫黄スラリー中に骨材の産業廃棄物を混ぜるだけで硫黄微粒子と骨材とを常温で均一に混合することができる。そのため、常温で短時間に簡単に硫黄微粒子と骨材とを均一混合することができ、この混合物から水分を除去しさらに硫黄を溶融させることで均一な硫黄固化体を容易に得ることができる。   Further, in the production of the sulfur solidified body 200, when the sulfur solidified body is produced, the molten sulfur and the aggregate industrial waste, which are conventionally used, are not directly mixed at a high temperature, but are uniformly formed into fine particles. The sulfur fine particles and the aggregate can be uniformly mixed at room temperature simply by mixing the aggregate industrial waste into the sulfur slurry dispersed in the slurry. Therefore, the sulfur fine particles and the aggregate can be easily and uniformly mixed at room temperature in a short time, and a uniform sulfur solidified body can be easily obtained by removing moisture from the mixture and further melting the sulfur.

<硫黄スラリーの製造>
次に、上記説明した硫黄スラリーの製造方法について詳しく説明する。
<Manufacture of sulfur slurry>
Next, the manufacturing method of the above-described sulfur slurry will be described in detail.

[原料]
硫黄スラリーの原料としては、水、硫黄、界面活性剤を使用する。
[material]
Water, sulfur, and a surfactant are used as the raw material for the sulfur slurry.

[水]
水は、界面活性剤と混合した水溶液として使用する。この水溶液は、溶融硫黄との混合に適したように専用の噴射ノズルで噴射して微細な液滴、例えば、500μm以下にして使用しても良いし、所定容器中に界面活性剤と混合した水溶液を入れて使用しても良い。
[water]
Water is used as an aqueous solution mixed with a surfactant. This aqueous solution may be sprayed with a dedicated spray nozzle so as to be suitable for mixing with molten sulfur to be used as fine droplets, for example, 500 μm or less, or mixed with a surfactant in a predetermined container. An aqueous solution may be used.

[硫黄]
硫黄は、天然で得られるものでも各種工場における脱硫工程により得られるものでもよく、液体の状態でも固体の状態でも使用することができる。例えば、石油精製時の脱硫工程などで副生する溶融硫黄をそのまま使用することができるし、この溶融硫黄を一旦固化してから再度溶融して使用することもできる。硫黄スラリー中に含まれる硫黄は、500μm以下の粒径を有する硫黄粒子として高分散されていることが望ましい。
[sulfur]
Sulfur may be naturally obtained or obtained by a desulfurization process in various factories, and can be used in a liquid state or a solid state. For example, the molten sulfur by-produced in the desulfurization process at the time of petroleum refining can be used as it is, or the molten sulfur can be solidified and then melted again for use. The sulfur contained in the sulfur slurry is desirably highly dispersed as sulfur particles having a particle size of 500 μm or less.

[溶融硫黄を噴霧して微粒子にする場合]
溶融硫黄から硫黄粒子を調製する場合には、例えば、専用の噴射ノズルから溶融硫黄を直接噴射し500μm以下の液滴として、この液滴を専用の噴射ノズルで噴射された水溶液の液滴、例えば、100〜200μmと接触させることにより溶融硫黄を固化して硫黄粒子が高分散された硫黄スラリーを形成しても良い。あるいは専用の噴射ノズルによって500μm以下の液滴にされた溶融硫黄を所定容器中に入れられた界面活性剤を含む水溶液と接触させることにより溶融硫黄を固化して硫黄粒子が高分散された硫黄スラリーを形成しても良い。
[When spraying molten sulfur into fine particles]
In the case of preparing sulfur particles from molten sulfur, for example, molten sulfur is directly injected from a dedicated injection nozzle as a droplet of 500 μm or less, and this droplet is a droplet of an aqueous solution injected by a dedicated injection nozzle, for example, By contacting with 100 to 200 μm, molten sulfur may be solidified to form a sulfur slurry in which sulfur particles are highly dispersed. Alternatively, the sulfur slurry in which the sulfur particles are highly dispersed by solidifying the molten sulfur by bringing the molten sulfur, which is made into droplets of 500 μm or less by a dedicated injection nozzle, into contact with an aqueous solution containing a surfactant contained in a predetermined container. May be formed.

[溶融硫黄を固化し、粉砕して微粒子にする場合]
また溶融硫黄を上記説明したように噴射ノズルから直接噴射して500μm以下の液滴にする代わりに、溶融硫黄を一旦塊状体(例えば、こぶし大のサイズ位)に固化してから、この固化した塊状体を粉砕することによって500μm以下の微粒子にし、所定容器中に入れられた界面活性剤を含む水溶液と接触させることにより硫黄粒子が高分散された硫黄スラリーを形成しても良い。
[When molten sulfur is solidified and crushed into fine particles]
In addition, instead of directly injecting molten sulfur from the injection nozzle into droplets of 500 μm or less as described above, the molten sulfur is once solidified into a lump (for example, a fist size size) and then solidified. The lump may be pulverized into fine particles of 500 μm or less, and contacted with an aqueous solution containing a surfactant contained in a predetermined container to form a sulfur slurry in which sulfur particles are highly dispersed.

硫黄スラリーに含まれる硫黄濃度は、[水+硫黄]の合計量に対し50〜80重量%、好ましくては60〜75重量%がよい。硫黄が50重量%以下の場合、硫黄スラリー粘度が低過ぎて硫黄粒子が沈降し好ましい硫黄スラリーが得られない。また硫黄が80重量%以上の場合にも、硫黄スラリー粘度が高過ぎ、流動性に欠けるため好ましい硫黄スラリーが得られない。例えば、硫黄スラリーを配管で移送する場合、配管内の移送性が著しく低下する。   The sulfur concentration contained in the sulfur slurry is 50 to 80% by weight, preferably 60 to 75% by weight, based on the total amount of [water + sulfur]. When sulfur is 50 weight% or less, a sulfur slurry viscosity is too low, sulfur particles settle, and a preferable sulfur slurry cannot be obtained. Further, when the sulfur content is 80% by weight or more, the sulfur slurry viscosity is too high and lacks fluidity, so that a preferable sulfur slurry cannot be obtained. For example, when transferring a sulfur slurry by piping, the transportability in piping will fall remarkably.

[界面活性剤]
硫黄固化体の製造に必要な硫黄を多量に含む高濃度の硫黄スラリーを製造するためにおよび硫黄粒子の凝集・沈降を防止するために分散剤としての界面活性剤の添加が不可欠である。界面活性剤としては、陰イオン界面活性剤及び非イオン界面活性剤が効果的に作用するので、各々の界面活性剤を単独で用いても、併用して用いてもよい。
[Surfactant]
In order to produce a high-concentration sulfur slurry containing a large amount of sulfur necessary for producing a sulfur solidified body, and to prevent aggregation and settling of sulfur particles, it is essential to add a surfactant as a dispersant. As the surfactant, an anionic surfactant and a nonionic surfactant act effectively, and thus each surfactant may be used alone or in combination.

陰イオン界面活性剤としては、例えば、一般に市販されている高分子陰イオン系のポリスターOM、マリアリムAKM−0531(商品名、日本油脂製)を使用することができ、非イオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンソルビタンエステル系のニッサンノニオンOT−221、LT−221、ST−221(商品名、日本油脂製)等を使用することができる。   As the anionic surfactant, for example, a commercially available polymer anionic polystar OM, Marialim AKM-0531 (trade name, manufactured by NOF Corporation) can be used, and as the nonionic surfactant, For example, polyoxyethylene sorbitan ester-based Nissan Nonion OT-221, LT-221, ST-221 (trade name, manufactured by NOF Corporation) and the like can be used.

界面活性剤は、[水+硫黄]の合計量に対し、0.01〜1.0重量%好ましくは0.05〜0.5重量%添加するのが好ましい。界面活性剤の添加量が0.01重量%以下では水と硫黄との親和性が不十分で、流動性にすぐれたスラリーが得られにくく、1.0重量%以上になると硫黄スラリーが泡立ち、湿潤の度合が過剰になるため硫黄スラリーの状態が崩壊し易くなる。   The surfactant is added in an amount of 0.01 to 1.0% by weight, preferably 0.05 to 0.5% by weight, based on the total amount of [water + sulfur]. When the addition amount of the surfactant is 0.01% by weight or less, the affinity between water and sulfur is insufficient, and it is difficult to obtain a slurry with excellent fluidity. Since the degree of wetting becomes excessive, the state of the sulfur slurry tends to collapse.

[硫黄スラリーの製造方法]
上記説明した原料を用いる硫黄スラリーの製造方法としては、(1)溶融硫黄を専用の噴射ノズルから噴霧して得られる硫黄粒子(以下、噴霧硫黄と略称する場合もある)から硫黄スラリーを製造する方法と、(2)溶融硫黄を一旦固化後、粉砕して得られる硫黄粒子(以下、粉砕硫黄と略称する場合もある)から硫黄スラリーを製造する方法がある。以下、硫黄スラリーの製造方法について順次説明する。
[Method for producing sulfur slurry]
As a manufacturing method of the sulfur slurry using the raw material demonstrated above, (1) Sulfur slurry is manufactured from the sulfur particle (henceforth abbreviated spraying sulfur) obtained by spraying molten sulfur from a dedicated injection nozzle. And (2) a method of producing a sulfur slurry from sulfur particles obtained by solidifying molten sulfur once and then pulverizing (hereinafter sometimes abbreviated as pulverized sulfur). Hereinafter, the manufacturing method of a sulfur slurry is demonstrated sequentially.

[噴霧硫黄を使用する場合:図2]
図2に一例を示す硫黄スラリー製造装置を用いて、溶融硫黄を専用の噴射ノズルから噴霧して硫黄スラリーの製造方法について説明する。図2の硫黄スラリー製造装置では、硫黄投入口19から硫黄供給部11に供給された固体の硫黄を加熱ヒータ12で溶融して圧送用エアシリンダー13を用いて硫黄噴霧ノズル14から500μm以下に微粒化された溶融硫黄を噴霧させる。一方、貯蔵タンク15からダイヤフラムポンプ16を用いて界面活性剤を含む水を水用スプレーノズル17に供給し、500μm以下、例えば、100〜200μmに微粒化された水滴を噴霧する。水用スプレーノズル17および硫黄噴霧ノズル14として、例えば、充円錐ノズルあるいは充角錐ノズル((株)イケウチ製)などを用いることができる。各ノズル径は、例えば、3.5mmφであり、各ノズル穴径は、例えば、1.0mmφである。硫黄噴霧ノズル14および水用スプレーノズル17からの噴射量、噴射圧力は任意に設定することができるが、例えば、溶融硫黄の噴射量は、8〜10L/分、水の噴射量は1〜2L/分であり、噴射圧力は溶融硫黄が2〜4kg/cm、水が2〜3.5kg/cmである。
[When sprayed sulfur is used: Fig. 2]
A method for producing a sulfur slurry by spraying molten sulfur from a dedicated injection nozzle using a sulfur slurry producing apparatus shown in FIG. 2 will be described. In the sulfur slurry production apparatus of FIG. 2, solid sulfur supplied from the sulfur input port 19 to the sulfur supply unit 11 is melted by the heater 12 and finely sprayed from the sulfur spray nozzle 14 to 500 μm or less using the pressure air cylinder 13. Atomized molten sulfur is sprayed. On the other hand, water containing a surfactant is supplied from the storage tank 15 to the water spray nozzle 17 using the diaphragm pump 16 and sprays water droplets atomized to 500 μm or less, for example, 100 to 200 μm. As the water spray nozzle 17 and the sulfur spray nozzle 14, for example, a full cone nozzle or a full pyramid nozzle (manufactured by Ikeuchi Co., Ltd.) can be used. Each nozzle diameter is, for example, 3.5 mmφ, and each nozzle hole diameter is, for example, 1.0 mmφ. The injection amount and injection pressure from the sulfur spray nozzle 14 and the water spray nozzle 17 can be arbitrarily set. For example, the injection amount of molten sulfur is 8 to 10 L / min, and the injection amount of water is 1 to 2 L. a / min, injection pressure is molten sulfur is 2-4 kg / cm 2, water is 2~3.5kg / cm 2.

次に、噴霧された水溶液と溶融硫黄とを硫黄スラリー製造容器中で接触させることにより、溶融硫黄は噴霧された水溶液で冷却され固化して硫黄スラリーが形成される。ここで、硫黄スラリー製造容器中の硫黄スラリーと接触する部分は、テフロン(登録商標)加工されていることが好ましい。   Next, by bringing the sprayed aqueous solution and molten sulfur into contact with each other in a sulfur slurry production container, the molten sulfur is cooled and solidified by the sprayed aqueous solution to form a sulfur slurry. Here, the portion in contact with the sulfur slurry in the sulfur slurry production vessel is preferably Teflon (registered trademark) processed.

なお上記説明した硫黄スラリーの製造は一例であり、例えば、界面活性剤を含む水を噴射する代わりに硫黄スラリー製造容器中に入れて撹拌し、この攪拌中の界面活性剤を含む水の中に溶融硫黄を噴射することにより硫黄スラリーを製造してもよい。   The above-described production of the sulfur slurry is an example. For example, instead of injecting water containing a surfactant, it is placed in a sulfur slurry production vessel and stirred, and the water containing the surfactant being stirred is put into the water containing the surfactant. A sulfur slurry may be produced by injecting molten sulfur.

得られる硫黄スラリー中に含まれる硫黄粒子の粒径は500μm以下で、硫黄濃度は、[水+硫黄]の合計量に対し50〜80重量%、好ましくては60〜75重量%含まれる。また界面活性剤は、[水+硫黄]の合計量に対し、0.01〜1.0重量%好ましくは0.05〜0.5重量%含まれる。   The particle size of the sulfur particles contained in the obtained sulfur slurry is 500 μm or less, and the sulfur concentration is 50 to 80% by weight, preferably 60 to 75% by weight, based on the total amount of [water + sulfur]. The surfactant is contained in an amount of 0.01 to 1.0% by weight, preferably 0.05 to 0.5% by weight, based on the total amount of [water + sulfur].

[粉砕硫黄を使用する場合):図10]
次に、溶融硫黄を一旦固化後、粉砕して得られる硫黄粒子から硫黄スラリーを製造する方法について、図10に示す硫黄スラリーの製造方法を用いて説明する。まず、石油精製時の脱硫工程などで副生する溶融硫黄23をこぶし大程度の塊状サイズに固化し、この塊状体を採取する(固化工程25)。次に、採取した塊状体をクラッシャー(例えば、マキノ式ハンマークラッシャー、EE−300−3.7(槇野産業(株))にて、数mmの大きさまで粉砕し(粗粉砕工程26)、さらに、粉砕機(例えば、マキノ式粉砕機、DD−2−3.7(槇野産業(株))にて、500μm以下の粒径まで粉砕する(微粉砕工程27)。一方、分散剤21と水22とは、分散剤21が所定濃度となるように混合されて水溶液を形成したのち(混合工程24)、この水溶液は、例えば、図2で説明したような硫黄スラリー製造容器18内に所定量入れられ撹拌混合される。次に、撹拌混合されている水溶液中に500μm以下の粒径まで粉砕された硫黄粒子を所定量添加するることにより硫黄スラリーが形成される。なお、得られる硫黄スラリー中に含まれる硫黄粒子の粒径は500μm以下で、硫黄濃度は、[水+硫黄]の合計量に対し50〜80重量%、好ましくては60〜75重量%含まれる。また界面活性剤は、[水+硫黄]の合計量に対し、0.01〜1.0重量%好ましくは0.05〜0.5重量%含まれる。
[When pulverized sulfur is used): FIG. 10]
Next, a method for producing a sulfur slurry from sulfur particles obtained by solidifying molten sulfur once and then pulverizing will be described with reference to a method for producing sulfur slurry shown in FIG. First, the molten sulfur 23 produced as a by-product in a desulfurization process at the time of petroleum refining is kneaded and solidified to a large lump size, and this lump is collected (solidification process 25). Next, the collected lump is pulverized to a size of several mm with a crusher (for example, Makino hammer crusher, EE-300-3.7 (Ogino Sangyo Co., Ltd.)) (coarse pulverization step 26), In a pulverizer (for example, Makino-type pulverizer, DD-2-3.7 (Ogino Sangyo Co., Ltd.)), pulverization is performed to a particle size of 500 μm or less (a fine pulverization step 27). Means that after the dispersant 21 is mixed so as to have a predetermined concentration to form an aqueous solution (mixing step 24), this aqueous solution is put into a sulfur slurry production container 18 as shown in FIG. Next, a sulfur slurry is formed by adding a predetermined amount of sulfur particles pulverized to a particle size of 500 μm or less into the agitated and mixed aqueous solution. Included in The particle size of the sulfur particles is 500 μm or less, and the sulfur concentration is 50 to 80% by weight, preferably 60 to 75% by weight, based on the total amount of [water + sulfur]. + Sulphur] is included in an amount of 0.01 to 1.0% by weight, preferably 0.05 to 0.5% by weight.

[硫黄スラリーの評価]
次に、上記製造方法で製造した硫黄スラリーの性能評価について説明する。硫黄スラリーの性能は、1)固液の分離評価試験、2)泡立ち状態評価試験、3)流動性評価試験を行い、それぞれの性能を評価するとともに、さらに総合評価として3つの評価試験に合格したものを硫黄固化体の製造に適した硫黄スラリーとした。以下各試験方法とその評価基準を示す。
[Evaluation of sulfur slurry]
Next, performance evaluation of the sulfur slurry produced by the above production method will be described. The performance of the sulfur slurry was 1) a solid-liquid separation evaluation test, 2) a foaming state evaluation test, 3) a fluidity evaluation test, and evaluated each performance, and further passed three evaluation tests as a comprehensive evaluation. This was a sulfur slurry suitable for the production of a sulfur solidified body. Each test method and its evaluation criteria are shown below.

(1)固液の分離評価試験
調製した硫黄スラリーを500mlメスシリンダー(JIS R3505)に300ml充填して静置し18時間後および6ヵ月保存後に固液の分離状態を観察して評価した。判断基準を以下に示す。
○(分離性良好):固液の分離層が30ml以下
△ :固液の分離層が30〜100ml
×(分離性不良):固液の分離層が100ml以上
(1) Solid-liquid separation evaluation test 300 ml of the prepared sulfur slurry was filled in a 500 ml graduated cylinder (JIS R3505), left to stand, and evaluated after observing the solid-liquid separation state after 18 hours and storage for 6 months. Judgment criteria are shown below.
○ (Good separation): 30 ml or less of solid / liquid separation layer Δ: 30-100 ml of solid / liquid separation layer
X (Poor separation): Solid-liquid separation layer is 100 ml or more

(2)泡立ち状態の評価試験
調製した硫黄スラリーを500ml全量フラスコ(JIS R3505)に300ml充填しコルクで密栓して30秒間はげしく振動した直後、及び6ヵ月静置状態で保存後泡立ち状態を評価した。判断基準を以下に示す。
○(泡立ち性良好):泡が認められない(無泡状態)
△ :全体に泡立ちしているが5分以内に無泡状態になる
×(泡立ち性不良):泡が消失しない
(2) Evaluation test of foaming state The prepared sulfur slurry was filled in 300 ml of a 500 ml full volume flask (JIS R3505), sealed with cork and immediately shaken vigorously for 30 seconds, and after standing for 6 months, the foaming state was evaluated. . Judgment criteria are shown below.
○ (Good foaming property): No bubbles are observed (no foaming state)
△: Foamed all over but no foam within 5 minutes x (poor foaming property): Foam does not disappear

(3)流動性の評価
硫黄スラリーを調製し、500mlのポリエチレン容器に充填した直後、及び6ヵ月保存後の粘度をブルックフィールド(Brook field)形回転粘度計による方法(JIS K7117-1)で回転数を6rpmと60rpmで測定し、下式で求められるTI値(チキソトロピーインデックス)を流動性の尺度として評価した。
TI値=低回転の時の粘度(6rpm)/高回転の時の粘度(60rpm)
○(流動性良好):TI値5以下(ニュートン流体)
×(流動性不良):TI値5以上(非ニュートン流体、チキソトロピー状)
(3) Evaluation of fluidity Immediately after preparing a sulfur slurry and filling it into a 500 ml polyethylene container and after storage for 6 months, the viscosity is rotated by a method using a Brookfield rotary viscometer (JIS K7117-1). The number was measured at 6 rpm and 60 rpm, and the TI value (thixotropic index) obtained by the following formula was evaluated as a measure of fluidity.
TI value = viscosity at low rotation (6 rpm) / viscosity at high rotation (60 rpm)
○ (Good fluidity): TI value of 5 or less (Newtonian fluid)
X (poor fluidity): TI value of 5 or more (non-Newtonian fluid, thixotropy)

<硫黄固化体の製造>
次に、上記製造された硫黄スラリーを用いた硫黄固化体の製造方法について説明する。
<Manufacture of sulfur solidified body>
Next, a method for producing a sulfur solidified body using the produced sulfur slurry will be described.

[原料]
硫黄固化体の原料としては、硫黄(硫黄スラリー)、骨材を使用する。
[material]
Sulfur (sulfur slurry) and aggregate are used as a raw material for the sulfur solidified body.

[硫黄]
上記調製した硫黄スラリー、すなわち、界面活性剤を含む水溶液中に500μm以下の硫黄粒子が高分散したものを用いる。
[sulfur]
The sulfur slurry prepared above, that is, a slurry in which sulfur particles of 500 μm or less are highly dispersed in an aqueous solution containing a surfactant is used.

[骨材]
硫黄固化体の骨材として使用できる産業廃棄物としては、種々の重金属を含む各種の産業廃棄物を使用することができる。例えば、製鉄の際副生する製鋼スラグなどの鉄鋼スラグや製鋼ダスト、都市ゴミ焼却灰、石炭火力力発電設備から排出される石炭灰(焼却灰、フライアッシュ)などを単独または複合して使用することができる。
[aggregate]
As the industrial waste that can be used as the aggregate of the sulfur solidified body, various industrial wastes containing various heavy metals can be used. For example, steel slag such as steel slag produced as a by-product during steelmaking, steelmaking dust, municipal waste incineration ash, and coal ash (incineration ash, fly ash) discharged from coal-fired power generation facilities are used alone or in combination. be able to.

[硫黄固化体の製造方法:図3]
図3に示す硫黄固化体の製造方法を用いて説明する。硫黄固化体の製造に用いる硫黄スラリーとしては、図2に示す硫黄スラリー製造装置で、溶融硫黄を専用の噴射ノズルから噴霧して製造された硫黄スラリー7、あるいは、図10に示すように、溶融硫黄を一旦塊状に固化後、この塊状体を粉砕して得られる硫黄粒子から製造された硫黄スラリー107を用いる。本硫黄固化体は、混合工程8において、輸送されてきた硫黄スラリー7または硫黄スラリー107(界面活性剤を含む水溶液中に500μm以下の硫黄粒子が高分散されたもの)を硫黄固化体製造容器内に入れ、この硫黄スラリー中に所定粒径に調製された石炭灰4,都市ゴミ焼却灰5、鉄鋼スラグ6から選択された1あるいは2以上の骨材を入れ常温で混合する。混合工程8では、硫黄スラリー7または硫黄スラリー107中に均一に高分散された硫黄粒子を用いるので、骨材と硫黄粒子との均一混合を常温で短時間で実現することができる。
[Production method of sulfur solidified body: Fig. 3]
It demonstrates using the manufacturing method of the sulfur solidified body shown in FIG. As the sulfur slurry used for the production of the sulfur solidified body, the sulfur slurry 7 produced by spraying molten sulfur from a dedicated injection nozzle in the sulfur slurry production apparatus shown in FIG. 2, or as shown in FIG. After sulfur is solidified into a lump, a sulfur slurry 107 produced from sulfur particles obtained by pulverizing this lump is used. This sulfur solidified body is obtained by mixing the sulfur slurry 7 or the sulfur slurry 107 (the one in which sulfur particles of 500 μm or less are highly dispersed in an aqueous solution containing a surfactant) in the mixing step 8 in the sulfur solidified body production container. In this sulfur slurry, 1 or 2 or more aggregates selected from coal ash 4, municipal waste incineration ash 5 and steel slag 6 prepared to a predetermined particle size are put in and mixed at room temperature. In the mixing step 8, the sulfur particles uniformly and highly dispersed in the sulfur slurry 7 or the sulfur slurry 107 are used, so that uniform mixing of the aggregate and the sulfur particles can be realized at a normal temperature in a short time.

次に、混錬工程9において、この混合物を加熱し水分を除去してから続いて硫黄を溶融させて溶融硫黄と骨材とを混錬して均一な溶融混錬物を形成する。次に、成形・固化工程10でこの溶融混錬物を所定形状に成形後、固化して硫黄固化体を製造する。成形される硫黄固化体の形状や大きさは、使用用途によって変化するものでありどのようなものでも使用することができる。例えば、硫黄固化体は、粒状であってもペレット状であってもよいし、外形寸法の一例を示すと1〜5mmである。   Next, in the kneading step 9, the mixture is heated to remove moisture, and then the sulfur is melted to knead the molten sulfur and the aggregate to form a uniform molten kneaded product. Next, the molten kneaded product is formed into a predetermined shape in the forming / solidifying step 10 and then solidified to produce a sulfur solidified body. The shape and size of the molded sulfur solidified body will vary depending on the intended use, and any one can be used. For example, the sulfur solidified body may be granular or pellet-shaped, and is 1 to 5 mm as an example of the external dimensions.

[硫黄固化体の評価]
上記硫黄固化体の製造方法で製造された硫黄固化体を土木・建設用の骨材として使用するためその機械的特性を評価した。機械的特性としては、硫黄固化体の圧縮強度と曲げ強度を用いた。ここで、圧縮強度は、上記製造方法で製造される硫黄固化体を100φ×200mmの円柱体に3個ずつ成形後、JIS A1108の試験方法に準拠して測定した。一方、曲げ強度は、上記製造方法で製造される硫黄固化体を100×100×400mmの角柱体に3個ずつ成形し、JIS A1106の試験方法に準拠して測定した。
[Evaluation of solidified sulfur]
In order to use the sulfur solidified body produced by the above method for producing a sulfur solidified body as an aggregate for civil engineering and construction, its mechanical properties were evaluated. As the mechanical characteristics, the compressive strength and bending strength of the sulfur solidified body were used. Here, the compressive strength was measured in accordance with the test method of JIS A1108 after molding three solidified sulfur bodies produced by the above production method into a 100φ × 200 mm cylinder. On the other hand, the bending strength was measured in accordance with the test method of JIS A1106 by molding three sulfur solid bodies produced by the above production method into 100 × 100 × 400 mm prisms.

上記説明した製造方法によって製造される硫黄スラリーおよび硫黄固化体の性能について、実施例、比較例により具体的に説明する。以下の説明では、(1)溶融硫黄を専用の噴射ノズルから噴霧して製造された硫黄スラリーを用いる場合と、(2)溶融硫黄を一旦固化後、粉砕して得られる硫黄粒子を用いて製造された硫黄スラリーを使用する場合に分けて説明する。   The performance of the sulfur slurry and sulfur solidified product produced by the production method described above will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. In the following description, (1) when using a sulfur slurry produced by spraying molten sulfur from a dedicated injection nozzle, and (2) using sulfur particles obtained by solidifying molten sulfur and then pulverizing it. This will be described separately when the sulfur slurry is used.

<噴霧硫黄を用いる硫黄スラリーと硫黄固化体の性能評価試験結果>
最初に、溶融硫黄を専用の噴射ノズルから噴霧して得られる硫黄粒子(噴霧硫黄)を用いて製造される硫黄スラリーを用いる場合について説明する。図4に図2の硫黄スラリー製造方法で調製した実施例1〜13(噴霧硫黄)の配合を示し、図5に、同様の方法で調製した比較例1〜10の配合を示す。図6は、実施例1〜13の硫黄スラリーの性能評価試験結果であり、図7は比較例1〜10の性能評価試験結果を示す。また、図8に、実施例9に示す硫黄スラリーを用いて調製した本実施例14〜17に示す硫黄固化体の配合とその比較例11〜14を示す。図9は、実施例14〜17と比較例11〜14の硫黄固化体の機械的特性評価試験結果である。
<Performance evaluation test result of sulfur slurry and solidified sulfur using sprayed sulfur>
Initially, the case where the sulfur slurry manufactured using the sulfur particle (spray sulfur) obtained by spraying molten sulfur from a dedicated injection nozzle is described. FIG. 4 shows the formulations of Examples 1 to 13 (sprayed sulfur) prepared by the sulfur slurry manufacturing method of FIG. 2, and FIG. 5 shows the formulations of Comparative Examples 1 to 10 prepared by the same method. FIG. 6 shows the performance evaluation test results of the sulfur slurries of Examples 1-13, and FIG. 7 shows the performance evaluation test results of Comparative Examples 1-10. Moreover, the mixing | blending of the sulfur solidified body shown to these Examples 14-17 prepared using the sulfur slurry shown in Example 9 in FIG. 8, and its Comparative Examples 11-14 are shown. FIG. 9 shows the mechanical property evaluation test results of the sulfur solidified bodies of Examples 14 to 17 and Comparative Examples 11 to 14.

[実施例1〜13に示す硫黄スラリーの製造(図4)]
図2に示す硫黄スラリー製造装置を用いて、図4の実施例1に示す配合の硫黄スラリーを調製した。すなわち、内容量3Lの表面がテフロン(登録商標)加工された容器内に界面活性剤を含む水1kgをスプレーノズルから噴射しながら、さらに145〜155℃に加熱された溶融硫黄1kgを硫黄噴射ノズルから噴射し、噴霧された硫黄と水滴とを接触させて混合することにより500μm以下の硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを調製した。硫黄スラリー中の硫黄濃度は50%、界面活性剤量は0.01%である。界面活性剤としては、マリアリムAKM−0531(陰イオン系)を用いた。次に、実施例1と同様な方法により、図4の実施例2〜13に示す配合の硫黄スラリーを調製した。なお、界面活性剤としては、マリアリムAKM−0531(陰イオン系)および/またはニッサンノニオンOT−221(非イオン系)を用いた。
[Production of sulfur slurry shown in Examples 1 to 13 (FIG. 4)]
A sulfur slurry having the composition shown in Example 1 in FIG. 4 was prepared using the sulfur slurry production apparatus shown in FIG. That is, while injecting 1 kg of water containing a surfactant from a spray nozzle into a Teflon (registered trademark) processed container having a 3 L inner surface, 1 kg of molten sulfur heated to 145 to 155 ° C. The sulfur slurry in which sulfur particles of 500 μm or less were dispersed was prepared by injecting from and spraying the sprayed sulfur with water droplets and mixing them. The sulfur concentration in the sulfur slurry is 50%, and the amount of surfactant is 0.01%. As the surfactant, Marialim AKM-0531 (anionic system) was used. Next, a sulfur slurry having the composition shown in Examples 2 to 13 in FIG. 4 was prepared in the same manner as in Example 1. As the surfactant, Marialim AKM-0531 (anionic system) and / or Nissan Nonion OT-221 (nonionic system) was used.

[比較例1〜10に示す硫黄スラリーの製造(図5)]
実施例1と同様な方法により、図2に示す硫黄スラリー製造装置を用いて、図6の比較例1〜10に示す配合の硫黄スラリーを調製した。
[Production of sulfur slurry shown in Comparative Examples 1 to 10 (FIG. 5)]
By the method similar to Example 1, the sulfur slurry of the mixing | blending shown in Comparative Examples 1-10 of FIG. 6 was prepared using the sulfur slurry manufacturing apparatus shown in FIG.

[硫黄スラリー(噴霧硫黄)の性能評価結果(図6、7)]
次に、実施例1〜13と比較例1〜10に示す配合の硫黄スラリーについて、1)固液の分離評価試験、2)泡立ち状態評価試験、3)流動性評価試験を行い、それぞれの試験の評価と総合評価を行った結果を図6,7に示す。
[Performance evaluation results of sulfur slurry (sprayed sulfur) (Figs. 6 and 7)]
Next, with respect to the sulfur slurries of the formulations shown in Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 10, 1) a solid-liquid separation evaluation test, 2) a foaming state evaluation test, and 3) a fluidity evaluation test were performed. The results of evaluation and overall evaluation are shown in FIGS.

1)固液の分離評価試験
図6より、実施例1〜13で得られた硫黄スラリーは、6カ月保存後の実施例1,6、11を除いて全て良好であった。なお、実施例1,6、11は、6カ月保存後に低下するもののこれらの硫黄スラリーでは簡単に撹拌するだけで硫黄粒子が再び調製直後のように均一に分散されることから再分散性がよいため実用的に問題ないと判断した。一方、図7より、比較例では、比較例1〜5、7に示すように、界面活性剤の添加率が0.01%以下あるいは1.0%以上で十分なスラリーにならず、分離が著しいため実用性に欠けると判断した。
1) Solid-liquid separation evaluation test As shown in FIG. 6, the sulfur slurries obtained in Examples 1 to 13 were all good except for Examples 1, 6, and 11 after storage for 6 months. In Examples 1, 6 and 11, although these drops after storage for 6 months, these sulfur slurries are easily re-dispersed because the sulfur particles are uniformly dispersed just after preparation by simply stirring. Therefore, it was judged that there was no practical problem. On the other hand, as shown in Comparative Examples 1 to 5 and 7, from FIG. 7, as shown in Comparative Examples 1 to 5 and 7, when the addition rate of the surfactant is 0.01% or less or 1.0% or more, the slurry is not sufficient and separation is not possible. It was judged that it was not practical because it was remarkable.

2)泡立ち状態評価試験
図6より、実施例1〜13で得られた硫黄スラリーは、6カ月保存後の評価で全て良好であった。一方、図7より、比較例では、比較例4、7に示すように、界面活性剤の添加率が1.0%以上となると、6ヵ月経過しても泡が消失せず実用性に欠けると判断した。
2) Foaming state evaluation test From FIG. 6, the sulfur slurries obtained in Examples 1 to 13 were all good in the evaluation after storage for 6 months. On the other hand, in FIG. 7, as shown in Comparative Examples 4 and 7, in the comparative example, when the addition rate of the surfactant is 1.0% or more, the foam does not disappear even after 6 months and the practicality is lacking. It was judged.

3)流動性評価試験
図6より、実施例1〜13で得られた硫黄スラリーは、TI値が5以下のスラリー状であり全て良好であった。一方、図7より、比較例では、比較例5、6、8〜10に示すように、界面活性剤の添加率が0.01%以下あるいは硫黄スラリー中の硫黄濃度が80重量%以上ではTI値が5以上でチキソトロピー性が強いペースト状となり全く流動性を示さないので実用性に欠けると判断した。
3) Fluidity evaluation test From FIG. 6, the sulfur slurries obtained in Examples 1 to 13 were all in a slurry state having a TI value of 5 or less and all were good. On the other hand, from FIG. 7, as shown in Comparative Examples 5, 6, and 8 to 10, in the comparative example, when the addition rate of the surfactant is 0.01% or less or the sulfur concentration in the sulfur slurry is 80% by weight or more, TI. A value of 5 or more resulted in a paste with strong thixotropy and showed no fluidity.

以上まとめると、図6,7の総合評価に示すように、実施例1〜13に示す硫黄スラリーの総合評価は、全て良好であり、比較例1〜10の総合評価は全て不良であった。更に、図6,7の比較から以下の結果が得られる。   In summary, as shown in the comprehensive evaluation of FIGS. 6 and 7, the comprehensive evaluation of the sulfur slurries shown in Examples 1 to 13 was all good, and the comprehensive evaluations of Comparative Examples 1 to 10 were all poor. Furthermore, the following results are obtained from the comparison of FIGS.

1)実施例1,6,11と比較例1,8より、硫黄スラリー中への界面活性剤の添加率が0.01重量%のとき、硫黄濃度は50〜80重量%の範囲が良い。 2)実施例2,8,13と比較例2,10より、硫黄スラリー中への界面活性剤の添加率が1重量%のとき、硫黄濃度は50〜80重量%の範囲が良い。 3)実施例1〜3,6〜8、11〜13より、硫黄スラリー中の硫黄濃度は50〜80重量%において、界面活性剤の添加率が0.01〜1重量%の範囲が良い。   1) From Examples 1, 6, 11 and Comparative Examples 1 and 8, when the addition ratio of the surfactant to the sulfur slurry is 0.01% by weight, the sulfur concentration is preferably in the range of 50 to 80% by weight. 2) From Examples 2, 8, and 13 and Comparative Examples 2 and 10, when the addition ratio of the surfactant to the sulfur slurry is 1% by weight, the sulfur concentration is preferably in the range of 50 to 80% by weight. 3) From Examples 1 to 3, 6 to 8, and 11 to 13, the sulfur concentration in the sulfur slurry is preferably in the range of 0.01 to 1% by weight of the surfactant at 50 to 80% by weight.

以上の1)〜3)の結果より、硫黄スラリー(噴霧硫黄)に含まれる硫黄濃度が50〜80重量%、かつ界面活性剤濃度が0.01〜1.0重量%の場合に、優れた硫黄スラリー(噴霧硫黄)が得られる。   From the results of the above 1) to 3), when the sulfur concentration contained in the sulfur slurry (sprayed sulfur) is 50 to 80% by weight and the surfactant concentration is 0.01 to 1.0% by weight, it is excellent. A sulfur slurry (sprayed sulfur) is obtained.

[実施例14〜17に示す硫黄固化体の製造(図8)]
次に、図3に示す硫黄スラリー製造方法を用いて、図8の実施例14〜17に示す配合の硫黄固化体を調製した。例えば、実施例14に示す配合の硫黄固化体の調製では、図4の実施例9に示される配合(スラリー中の硫黄濃度75重量%)の硫黄スラリーを表面がテフロン(登録商標)加工された容器に所定量13.3重量%(硫黄のみ10重量%)入れ、続いて、骨材として鉄鋼スラグ90重量%入れて常温にて混錬して均一に混合する。なお、骨材として鉄鋼スラグを使用する場合は、製鉄の際副生する製鋼スラグの炉外加工水砕(2mm以下)を使用し、石炭灰を使用する場合は、石炭火力発電所で石炭を燃焼した時に回収されたフライアッシュを使用した。次に、容器を100℃まで加温して水分を蒸発させてから、さらに150℃まで容器を昇温して硫黄を溶融させながら混錬し、得られる均一の混錬物を型枠に注ぎ込み、放冷することにより硫黄固化体を成形した。実施例14と同様な方法により、実施例9に示される配合の硫黄スラリーを用いて図8の実施例15〜17に示す配合の硫黄固化体を調製した。
[Production of Sulfur Solidified Body Shown in Examples 14 to 17 (FIG. 8)]
Next, using the sulfur slurry manufacturing method shown in FIG. 3, sulfur solidified bodies having the formulations shown in Examples 14 to 17 in FIG. 8 were prepared. For example, in the preparation of the sulfur solidified body having the composition shown in Example 14, the surface of the sulfur slurry having the composition shown in Example 9 in FIG. 4 (the sulfur concentration in the slurry was 75% by weight) was processed with Teflon (registered trademark). A predetermined amount of 13.3% by weight (sulphur only 10% by weight) is put in a container, and then 90% by weight of steel slag as an aggregate is kneaded at room temperature and mixed uniformly. When using steel slag as an aggregate, use steelmaking slag by-product water granulation (2 mm or less) produced as a by-product during iron making. When using coal ash, coal is used at a coal-fired power plant. The fly ash recovered when burned was used. Next, the container is heated to 100 ° C. to evaporate the moisture, and then the container is further heated to 150 ° C. to knead while melting sulfur, and the resulting uniform kneaded product is poured into a mold. Then, the sulfur solidified body was formed by allowing to cool. By the method similar to Example 14, the sulfur solidified body of the mixing | blending shown in Examples 15-17 of FIG. 8 was prepared using the sulfur slurry of the mixing | blending shown in Example 9. FIG.

[比較例11〜14に示す硫黄固化体の製造(図8)]
実施例14〜17で調製された硫黄固化体の機械的特性と比較するために、硫黄スラリーを用いずに溶融硫黄を直接骨材と高温で混合することにより比較例11〜14に示す硫黄固化体を調製した。比較例11〜14の調製では、硫黄は石油精製時の脱硫工程で副生した溶融硫黄を放冷・固化したものを粉砕して使用し、この粉砕した硫黄を容器中に硫黄を所定量充填後、容器を150℃に加熱して溶融状態にした。次に、この容器に予め140℃に予熱された骨材を加えて溶融硫黄と骨材とを混錬し、得られる均一の混錬物を型枠に注ぎ込み、放冷することにより硫黄固化体を成形した。
[Production of Sulfur Solidified Body Shown in Comparative Examples 11 to 14 (FIG. 8)]
In order to compare with the mechanical properties of the sulfur solidified bodies prepared in Examples 14-17, the sulfur solidification shown in Comparative Examples 11-14 was performed by directly mixing the molten sulfur with the aggregate at a high temperature without using a sulfur slurry. The body was prepared. In the preparation of Comparative Examples 11-14, sulfur is used by pulverizing and solidifying molten sulfur produced as a by-product in the desulfurization process during petroleum refining, and filling the container with a predetermined amount of this pulverized sulfur. Thereafter, the container was heated to 150 ° C. to be in a molten state. Next, an aggregate preliminarily heated to 140 ° C. is added to this container to knead molten sulfur and aggregate, and the resulting uniform kneaded product is poured into a mold and allowed to cool, thereby solidifying the sulfur. Was molded.

[硫黄固化体(噴霧硫黄)の性能評価結果(図9)]
次に、得られた実施例14〜17および比較例11〜14の硫黄固化体の機械的特性として、圧縮強度と曲げ強度を測定し、その結果を図9に示した。
[Performance evaluation result of solidified sulfur (sprayed sulfur) (Fig. 9)]
Next, compressive strength and bending strength were measured as mechanical properties of the obtained sulfur solidified materials of Examples 14 to 17 and Comparative Examples 11 to 14, and the results are shown in FIG.

図9の実施例14と比較例11との比較より、硫黄固化体中の骨材が90重量%のときの圧縮強度と曲げ強度は実施例14と比較例11でほぼ同じである。同様に、実施例15と比較例12との比較より、硫黄固化体中の骨材が80重量%のときの圧縮強度と曲げ強度は実施例15と比較例12でほぼ同じである。さらに、実施例16と比較例13との比較より、硫黄固化体中の骨材が70重量%のときの圧縮強度と曲げ強度は実施例16と比較例13でほぼ同じである。またさらに、実施例17と比較例14との比較より、硫黄固化体中の骨材が50重量%のときの圧縮強度と曲げ強度は実施例17と比較例14でほぼ同じである。   From comparison between Example 14 and Comparative Example 11 in FIG. 9, the compressive strength and bending strength when the aggregate in the sulfur solidified body is 90% by weight are substantially the same in Example 14 and Comparative Example 11. Similarly, from comparison between Example 15 and Comparative Example 12, the compressive strength and bending strength when the aggregate in the sulfur solidified body is 80% by weight are substantially the same in Example 15 and Comparative Example 12. Furthermore, from comparison between Example 16 and Comparative Example 13, the compressive strength and bending strength when the aggregate in the sulfur solidified body is 70% by weight are substantially the same in Example 16 and Comparative Example 13. Furthermore, from comparison between Example 17 and Comparative Example 14, the compressive strength and bending strength when the aggregate in the sulfur solidified body is 50% by weight are substantially the same in Example 17 and Comparative Example 14.

このことから、硫黄スラリー(噴霧硫黄)を用いて調製された硫黄固化体(骨材含有量:50〜90重量%)の圧縮強度および曲げ強度は、溶融硫黄を骨材と高温で十分に混合して調製された硫黄固化体と差が無いことがわかる。従って、硫黄固化体を調製する際に、500μm以下の硫黄粒子を高分散させた硫黄スラリーを用いることにより硫黄粒子と骨材との混合を常温で行うことができるため骨材中に硫黄が均一に分散された硫黄固化体を容易に製造できることが分かった。   From this, the compressive strength and bending strength of the sulfur solidified body (aggregate content: 50 to 90% by weight) prepared using sulfur slurry (sprayed sulfur) are sufficient to mix molten sulfur with aggregate at high temperature. It can be seen that there is no difference from the sulfur solidified body prepared. Therefore, when the sulfur solidified body is prepared, the sulfur particles and the aggregate can be mixed at room temperature by using a sulfur slurry in which sulfur particles of 500 μm or less are highly dispersed, so that the sulfur is uniform in the aggregate. It turned out that the sulfur solidified substance dispersed in can be easily produced.

なお、上記の比較結果より硫黄固化体に含まれる骨材中の鉄鋼スラグと石炭灰の割合を変化させても硫黄固化体の圧縮強度と曲げ強度は変わらないことも分かった。   In addition, it turned out that the compressive strength and bending strength of a sulfur solidified body do not change even if it changes the ratio of the steel slag and the coal ash in the aggregate contained in a sulfur solidified body from said comparison result.

<粉砕硫黄を用いる硫黄スラリーと硫黄固化体の性能評価試験結果>
次に、溶融硫黄を一旦固化後、粉砕して得られる硫黄粒子(粉砕硫黄)を用いて製造される硫黄スラリーを用いる場合について説明する。図11に、図10に示す粉砕硫黄を用いる硫黄スラリー製造方法で調製した実施例18〜24および同様の方法で調製した比較例15〜21の配合を示す。図12は、実施例18〜24および比較例1〜10の硫黄スラリーの性能評価試験結果である。また、図13に、実施例22に示す硫黄スラリーを用いて調製した本実施例25〜28の硫黄固化体の配合とその比較例22〜25の硫黄固化体の配合を示し、図14は、実施例25〜28と比較例22〜25の硫黄固化体の機械的特性評価試験結果である。
<Performance evaluation test results of sulfur slurry and solidified sulfur using pulverized sulfur>
Next, the case where the sulfur slurry manufactured using the sulfur particle (pulverized sulfur) obtained by solidifying molten sulfur once and then pulverizing is described. FIG. 11 shows the formulations of Examples 18 to 24 prepared by the sulfur slurry manufacturing method using pulverized sulfur shown in FIG. 10 and Comparative Examples 15 to 21 prepared by the same method. FIG. 12 shows performance evaluation test results of the sulfur slurries of Examples 18 to 24 and Comparative Examples 1 to 10. Moreover, in FIG. 13, the mixing | blending of the sulfur solidification body of this Example 25-28 prepared using the sulfur slurry shown in Example 22 and its sulfur solidification body of the comparative examples 22-25 is shown, FIG. It is a mechanical characteristic evaluation test result of the sulfur solidified body of Examples 25-28 and Comparative Examples 22-25.

[実施例18〜24に示す硫黄スラリーの製造(図11)]
以下に示す方法で、図11の実施例18に示す配合の硫黄スラリー(粉砕硫黄)を調製した。原料の硫黄は、石油精製時の脱硫工程で副生した溶融硫黄をこぶし大の大きさの塊状に固化したものを用いた。この塊状の硫黄を直径210mmの乳鉢に入れ、乳棒を用いて粉砕し40メッシュの金網のふるいを用いて、粒子径が500μm以下の硫黄粒子を調製した。次に、3Lのホーロー容器に所定量の界面活性剤を含む水1kgを入れ、次にこの水溶液中に粉砕した硫黄1kg加えてホモミキサーにより均一に混合することにより硫黄を高分散させることにより、実施例18に示す配合の硫黄スラリー(粉砕硫黄)を調製した。硫黄スラリー中の硫黄濃度は50%、界面活性剤量は0.01%である。界面活性剤としては、ニッサンノニオンOT−221(非イオン系)を用いた。次に、実施例1と同様の方法により、図11の実施例19〜24に示す配合の硫黄スラリー(粉砕硫黄)を調製した。なお、界面活性剤としては、マリアリムAKM−0531(陰イオン系)および/またはニッサンノニオンOT−221(非イオン系)を用いた。
[Production of sulfur slurry shown in Examples 18 to 24 (FIG. 11)]
A sulfur slurry (ground sulfur) having the composition shown in Example 18 of FIG. 11 was prepared by the method described below. The raw material sulfur used was a molten large amount of molten sulfur produced as a by-product in the desulfurization process during petroleum refining and solidified into a large-sized lump. This massive sulfur was put in a mortar having a diameter of 210 mm, pulverized with a pestle, and sulfur particles with a particle size of 500 μm or less were prepared using a 40-mesh wire mesh sieve. Next, 1 kg of water containing a predetermined amount of a surfactant is put in a 3 L enamel container, and then 1 kg of pulverized sulfur is added to this aqueous solution and uniformly mixed with a homomixer to highly disperse sulfur. A sulfur slurry (ground sulfur) having the composition shown in Example 18 was prepared. The sulfur concentration in the sulfur slurry is 50%, and the amount of surfactant is 0.01%. As the surfactant, Nissan Nonion OT-221 (nonionic) was used. Next, a sulfur slurry (ground sulfur) having the composition shown in Examples 19 to 24 in FIG. As the surfactant, Marialim AKM-0531 (anionic system) and / or Nissan Nonion OT-221 (nonionic system) was used.

[比較例15〜21に示す硫黄スラリーの製造(図11)]
実施例1と同様の方法により、図11の比較例15〜21に示す配合の硫黄スラリー(粉砕硫黄)を調製した。
[Production of Sulfur Slurry Shown in Comparative Examples 15 to 21 (FIG. 11)]
In the same manner as in Example 1, sulfur slurries (ground sulfur) having the formulations shown in Comparative Examples 15 to 21 in FIG. 11 were prepared.

[硫黄スラリー(粉砕硫黄)の性能評価結果(図12)]
次に、実施例18〜24と比較例15〜21に示す配合の硫黄スラリー(粉砕硫黄)について、1)固液の分離評価試験、2)泡立ち状態評価試験、3)流動性評価試験を行い、それぞれの試験の評価と総合評価を行った結果を図12に示す。
[Performance evaluation result of sulfur slurry (pulverized sulfur) (Fig. 12)]
Next, 1) solid-liquid separation evaluation test, 2) bubbling state evaluation test, and 3) fluidity evaluation test were conducted for the sulfur slurries (ground sulfur) blended as shown in Examples 18-24 and Comparative Examples 15-21. FIG. 12 shows the results of evaluation and comprehensive evaluation of each test.

1)固液の分離評価試験
図12より、実施例18〜24で得られた硫黄スラリー(粉砕硫黄)は、6カ月保存後の実施例18を除いて全て良好であった。なお、実施例18は、6カ月保存後に低下するもののこれらの硫黄スラリーでは簡単に撹拌するだけで硫黄粒子が再び調製直後のように均一に分散されることから再分散性がよいため実用的に問題ないと判断した。一方、比較例では、比較例15〜18の場合、固液分離が著しいため実用性に欠けると判断した。
1) Solid-liquid separation evaluation test From FIG. 12, the sulfur slurries (crushed sulfur) obtained in Examples 18 to 24 were all good except for Example 18 after storage for 6 months. In Example 18, although it decreases after storage for 6 months, in these sulfur slurries, since the sulfur particles are uniformly dispersed just after preparation by simply stirring, the redispersibility is good and practical. Judged that there was no problem. On the other hand, in Comparative Examples 15 to 18, it was judged that practicality was lacking because solid-liquid separation was remarkable.

2)泡立ち状態評価試験
図12より、実施例18〜24で得られた硫黄スラリー(粉砕硫黄)は、6カ月保存後の評価で全て良好であったが、比較例では、比較例17に示すように、界面活性剤の添加率が1.0%以上となると、6ヵ月経過しても泡が消失せず実用性に欠けると判断した。
2) Foaming state evaluation test From FIG. 12, the sulfur slurries (crushed sulfur) obtained in Examples 18 to 24 were all good in the evaluation after storage for 6 months. Thus, when the addition rate of the surfactant was 1.0% or more, it was judged that the foam did not disappear even after 6 months and lacked practicality.

3)流動性評価試験
図12より、実施例18〜24で得られた硫黄スラリー(粉砕硫黄)は、TI値が5以下のスラリー状であり全て良好であったが、比較例では、比較例18〜21の場合はTI値が5以上でチキソトロピー性が強いペースト状となり全く流動性を示さないので実用性に欠けると判断した。
3) Fluidity evaluation test From FIG. 12, the sulfur slurry (pulverized sulfur) obtained in Examples 18 to 24 was in a slurry state with a TI value of 5 or less, and all were good. In the case of 18 to 21, it was judged that the TI value was 5 or more and the thixotropy was strong, and it did not show fluidity at all, so it was not practical.

以上まとめると、図12の総合評価に示すように、実施例18〜24に示す硫黄スラリー(粉砕硫黄)の総合評価は、全て良好であり、比較例15〜21の総合評価は全て不良であった。更に、図12の比較から以下の結果が得られる。   In summary, as shown in the overall evaluation of FIG. 12, the overall evaluation of the sulfur slurry (pulverized sulfur) shown in Examples 18 to 24 is all good, and the overall evaluation of Comparative Examples 15 to 21 is all poor. It was. Furthermore, the following results are obtained from the comparison of FIG.

1)実施例18,23と比較例15,20より、硫黄スラリー中への界面活性剤の添加率が0.01重量%のとき、硫黄濃度は50〜75重量%の範囲が良い。2)実施例19,24と比較例16,21より、硫黄スラリー中への界面活性剤の添加率が1重量%のとき、硫黄濃度は50〜80重量%の範囲が良い。 3)実施例18,19,23,24より、硫黄スラリー中の硫黄濃度は50〜80重量%において、界面活性剤の添加率が0.01〜1重量%の範囲が良い。 1) From Examples 18 and 23 and Comparative Examples 15 and 20, when the addition ratio of the surfactant to the sulfur slurry is 0.01% by weight, the sulfur concentration is preferably in the range of 50 to 75% by weight. 2) From Examples 19 and 24 and Comparative Examples 16 and 21, when the addition ratio of the surfactant to the sulfur slurry is 1% by weight, the sulfur concentration is preferably in the range of 50 to 80% by weight. 3) From Examples 18, 19, 23, and 24, the sulfur concentration in the sulfur slurry is preferably in the range of 0.01 to 1% by weight of the surfactant at 50 to 80% by weight.

以上の1)〜3)の結果より、硫黄スラリー(粉砕硫黄)に含まれる硫黄濃度が50〜80重量%、かつ界面活性剤濃度が0.01〜1.0重量%の場合に、優れた硫黄スラリー(粉砕硫黄)が得られる。   From the results of the above 1) to 3), it was excellent when the sulfur concentration contained in the sulfur slurry (pulverized sulfur) was 50 to 80% by weight and the surfactant concentration was 0.01 to 1.0% by weight. A sulfur slurry (ground sulfur) is obtained.

[実施例25〜28に示す硫黄固化体の製造(図13)]
次に、実施例22の粉砕硫黄スラリー(粉砕硫黄)を用い、図3に示す硫黄固化体の製造方法を用いて、図13の実施例25〜28に示す配合の硫黄固化体を調製した。例えば、実施例25に示す配合の硫黄固化体の調製では、実施例22に示される配合(スラリー中の硫黄濃度75重量%)の硫黄スラリーを表面がテフロン(登録商標)加工された容器に所定量13.3重量%(硫黄のみ10重量%)入れ、続いて、骨材として鉄鋼スラグ90重量%入れて常温にて混錬して均一に混合する。なお、骨材としての鉄鋼スラグは、製鉄の際副生する製鋼スラグの炉外加工水砕(2mm以下)を使用し、石炭灰を使用する場合は、石炭火力発電所で石炭を燃焼した時に回収されたフライアッシュを使用した。次に、容器を100℃まで加温して水分を蒸発させてから、さらに150℃まで容器を昇温して硫黄を溶融させながら混錬し、得られる均一の混錬物を型枠に注ぎ込み、放冷することにより硫黄固化体を成形した。実施例25と同様な方法により、実施例22に示される配合の硫黄スラリー(粉砕硫黄)を用いて図13の実施例26〜28に示す配合の硫黄固化体を調製した。
[Production of Sulfur Solidified Body Shown in Examples 25 to 28 (FIG. 13)]
Next, using the pulverized sulfur slurry (pulverized sulfur) of Example 22, using the method for producing a sulfur solidified body shown in FIG. 3, a sulfur solidified body having the composition shown in Examples 25 to 28 of FIG. 13 was prepared. For example, in the preparation of the sulfur solidified body having the composition shown in Example 25, the sulfur slurry having the composition shown in Example 22 (sulfur concentration of 75% by weight in the slurry) was placed in a container whose surface was processed with Teflon (registered trademark). A fixed amount of 13.3% by weight (sulphur only 10% by weight) is added, followed by 90% by weight of steel slag as an aggregate and kneaded at room temperature to mix uniformly. In addition, steel slag as aggregate uses the steelmaking slag by-product processing granulation (2mm or less) by-product during iron making, and when using coal ash, when coal is burned at a coal-fired power plant The recovered fly ash was used. Next, the container is heated to 100 ° C. to evaporate the moisture, and then the container is further heated to 150 ° C. to knead while melting sulfur, and the resulting uniform kneaded product is poured into a mold. Then, the sulfur solidified body was formed by allowing to cool. By the method similar to Example 25, the sulfur solidified body of the mixing | blending shown to Examples 26-28 of FIG. 13 was prepared using the sulfur slurry (ground sulfur) of the mixing | blending shown in Example 22. FIG.

[比較例22〜25に示す硫黄固化体の製造(図13)]
実施例25〜28で調製された硫黄固化体の機械的特性と比較するために、硫黄スラリー(粉砕硫黄)を用いずに溶融硫黄を直接骨材と高温で混合することにより比較例22〜25に示す硫黄固化体を調製した。比較例22〜25の調製では、硫黄は石油精製時の脱硫工程で副生した溶融硫黄を放冷・固化したものを粉砕して使用し、この粉砕した硫黄を容器中に硫黄を所定量充填後、容器を150℃に加熱して溶融状態にした。次に、この容器に予め140℃に予熱された骨材を加えて溶融硫黄と骨材とを混錬し、得られる均一の混錬物を型枠に注ぎ込み、放冷することにより硫黄固化体を成形した。
[Production of Sulfur Solidified Body Shown in Comparative Examples 22 to 25 (FIG. 13)]
In order to compare with the mechanical properties of the sulfur solidified bodies prepared in Examples 25 to 28, Comparative Examples 22 to 25 were prepared by directly mixing molten sulfur with the aggregate at a high temperature without using a sulfur slurry (pulverized sulfur). The sulfur solidified body shown in FIG. In the preparation of Comparative Examples 22 to 25, sulfur is used by pulverizing and solidifying molten sulfur produced as a by-product in the desulfurization process during petroleum refining, and filling the container with a predetermined amount of this pulverized sulfur. Thereafter, the container was heated to 150 ° C. to be in a molten state. Next, an aggregate preliminarily heated to 140 ° C. is added to this container to knead molten sulfur and aggregate, and the resulting uniform kneaded product is poured into a mold and allowed to cool, thereby solidifying the sulfur. Was molded.

[硫黄固化体(粉砕硫黄)の性能評価結果(図14)]
次に、得られた実施例25〜28および比較例22〜25の硫黄固化体の機械的特性として、圧縮強度と曲げ強度を測定し、その結果を図14に示した。
[Performance evaluation result of sulfur solidified body (pulverized sulfur) (Fig. 14)]
Next, compressive strength and bending strength were measured as mechanical properties of the obtained sulfur solidified materials of Examples 25 to 28 and Comparative Examples 22 to 25, and the results are shown in FIG.

図14の実施例25と比較例22との比較より、硫黄固化体中の骨材が90重量%のときの圧縮強度と曲げ強度は実施例25と比較例22でほぼ同じである。同様に、実施例26と比較例23との比較より、硫黄固化体中の骨材が80重量%のときの圧縮強度と曲げ強度は実施例26と比較例23でほぼ同じである。さらに、実施例27と比較例24との比較より、硫黄固化体中の骨材が70重量%のときの圧縮強度と曲げ強度は実施例27と比較例24でほぼ同じである。またさらに、実施例28と比較例25との比較より、硫黄固化体中の骨材が50重量%のときの圧縮強度と曲げ強度は実施例28と比較例25でほぼ同じである。   From the comparison between Example 25 and Comparative Example 22 in FIG. 14, the compressive strength and bending strength when the aggregate in the sulfur solidified body is 90% by weight are substantially the same in Example 25 and Comparative Example 22. Similarly, from the comparison between Example 26 and Comparative Example 23, the compressive strength and bending strength when the aggregate in the sulfur solidified body is 80% by weight are almost the same in Example 26 and Comparative Example 23. Further, from the comparison between Example 27 and Comparative Example 24, the compressive strength and bending strength when the aggregate in the sulfur solidified body is 70% by weight are almost the same in Example 27 and Comparative Example 24. Furthermore, from a comparison between Example 28 and Comparative Example 25, the compressive strength and bending strength when the aggregate in the sulfur solidified body is 50% by weight are substantially the same in Example 28 and Comparative Example 25.

このことから、硫黄スラリー(粉砕硫黄)を用いて調製された硫黄固化体(骨材含有量:50〜90重量%)の圧縮強度および曲げ強度は、溶融硫黄を骨材と高温で十分に混合して調製された硫黄固化体と差が無いことがわかる。従って、硫黄固化体を調製する際に、500μm以下の硫黄粒子を高分散させた硫黄スラリーを用いることにより硫黄粒子と骨材との混合を常温で行うことができるため骨材中に硫黄が均一に分散された機械的特性に優れた硫黄固化体を容易に製造できることが分かった。   From this, the compression strength and the bending strength of the sulfur solidified body (aggregate content: 50 to 90% by weight) prepared using sulfur slurry (ground sulfur) are sufficient to mix molten sulfur with the aggregate at high temperature. It can be seen that there is no difference from the sulfur solidified body prepared. Therefore, when the sulfur solidified body is prepared, the sulfur particles and the aggregate can be mixed at room temperature by using a sulfur slurry in which sulfur particles of 500 μm or less are highly dispersed, so that the sulfur is uniform in the aggregate. It was found that a sulfur-solidified product having excellent mechanical properties dispersed in can be easily produced.

[まとめ]
以上説明したように、噴霧硫黄および粉砕硫黄を用いて製造した硫黄スラリーと、これらの硫黄スラリーを用いて製造される硫黄固化体は、以下の利点を有する。すなわち、
(1)500μm以下の硫黄粒子が高分散した硫黄スラリーの製造方法として、溶融硫黄を噴射ノズルから直接噴霧して硫黄粒子を生成する方法や、溶融硫黄を一旦固化してから微粉砕して硫黄粒子を得る方法など種々の製造方法を利用することができる。この硫黄スラリーは、ドラム缶詰にすることにより、常温でトラックなどの通常の交通手段を用いて、各地の産業廃棄物の発生場所等に簡単に輸送できるようになり、硫黄固化体の製造場所を広域化することができる。また、溶融硫黄を専用タンク車輌などによって高温に貯蔵した状態で輸送する場合に比べ、輸送上の安全管理が容易になり、輸送コストを低減することもできる。 (2)上記の方法で製造した500μm以下の硫黄粒子が高分散した硫黄スラリーを用いて硫黄固化体を製造すると、骨材と硫黄とを常温で簡単に均一に混合できるため機械的特性に優れた硫黄固化体を容易に製造できる。
[Summary]
As explained above, the sulfur slurry produced using sprayed sulfur and pulverized sulfur and the sulfur solidified product produced using these sulfur slurries have the following advantages. That is,
(1) As a method for producing a sulfur slurry in which sulfur particles of 500 μm or less are highly dispersed, a method in which molten sulfur is directly sprayed from an injection nozzle to generate sulfur particles, or a molten sulfur is solidified and then finely pulverized to form sulfur. Various production methods such as a method for obtaining particles can be used. This sulfur slurry can be easily transported to a place where industrial waste is generated at various temperatures using ordinary means of transportation such as trucks at room temperature. Can be widened. Moreover, compared with the case where the molten sulfur is transported in a state where it is stored at a high temperature by a dedicated tank vehicle or the like, safety management in transportation is facilitated, and the transportation cost can be reduced. (2) When a sulfur solidified product is produced using a sulfur slurry in which sulfur particles of 500 μm or less produced by the above method are highly dispersed, the aggregate and the sulfur can be easily and uniformly mixed at room temperature, thus providing excellent mechanical properties. Sulfur solidified product can be easily produced.

本発明の硫黄スラリーおよび硫黄スラリーを用いた硫黄固化体の製造を説明する図である。It is a figure explaining manufacture of the sulfur solidified body using the sulfur slurry and sulfur slurry of this invention. 本発明の硫黄スラリー製造装置(噴霧硫黄)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the sulfur slurry manufacturing apparatus (spray sulfur) of this invention. 本発明の硫黄固化体の製造方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing method of the sulfur solidified body of this invention. 本発明の実施例の硫黄スラリー(噴霧硫黄)の配合例を示す図である。It is a figure which shows the example of a mixing | blending of the sulfur slurry (spray sulfur) of the Example of this invention. 比較例の硫黄スラリー(噴霧硫黄)の配合例を示す図である。It is a figure which shows the compounding example of the sulfur slurry (spray sulfur) of a comparative example. 本発明の実施例の硫黄スラリー(噴霧硫黄)の性能試験結果を示す図である。It is a figure which shows the performance test result of the sulfur slurry (spray sulfur) of the Example of this invention. 比較例の硫黄スラリー(噴霧硫黄)の性能試験結果を示す図である。It is a figure which shows the performance test result of the sulfur slurry (spray sulfur) of a comparative example. 本発明の硫黄スラリー(噴霧硫黄)を用いて製造した硫黄固化体および比較例の硫黄固化体の配合例を示す図である。It is a figure which shows the compounding example of the sulfur solidified body manufactured using the sulfur slurry (spray sulfur) of this invention, and the sulfur solidified body of a comparative example. 本発明の硫黄スラリー(噴霧硫黄)を用いて製造した硫黄固化体および比較例の硫黄固化体の性能試験結果を示す図である。It is a figure which shows the performance test result of the sulfur solidified body manufactured using the sulfur slurry (spray sulfur) of this invention, and the sulfur solidified body of a comparative example. 本発明の硫黄スラリー(粉砕硫黄)の製造工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing process of the sulfur slurry (pulverized sulfur) of this invention. 本発明の実施例および比較例の硫黄スラリー(粉砕硫黄)の配合例を示す図である。It is a figure which shows the example of a mixing | blending of the sulfur slurry (crushed sulfur) of the Example and comparative example of this invention. 本発明の実施例および比較例の硫黄スラリー(粉砕硫黄)の性能試験結果を示す図である。It is a figure which shows the performance test result of the sulfur slurry (pulverized sulfur) of the Example and comparative example of this invention. 本発明の硫黄スラリー(粉砕硫黄)を用いて製造した硫黄固化体および比較例の硫黄固化体の配合例を示す図である。It is a figure which shows the compounding example of the sulfur solidified body manufactured using the sulfur slurry (ground sulfur) of this invention, and the sulfur solidified body of a comparative example. 本発明の硫黄スラリー(粉砕硫黄)を用いて製造した硫黄固化体および比較例の硫黄固化体の性能試験結果を示す図である。It is a figure which shows the performance test result of the sulfur solidified body manufactured using the sulfur slurry (pulverized sulfur) of this invention, and the sulfur solidified body of a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

1 分散剤
2 水
3 溶融硫黄
4 石炭灰
5 都市ゴミ焼却灰
6 鉄鋼スラグ
7 硫黄スラリー
8 混合工程
9 混錬工程(水分除去、硫黄溶融)
10 成形・固化工程(硫黄固化体)
11 硫黄供給部
12 加熱ヒータ
13 圧送用エアシリンダー
14 硫黄噴射ノズル
15 貯蔵タンク
16 ダイヤフラムポンプ
17 水用スプレーノズル
18 硫黄スラリー製造容器
19 硫黄投入口
100 硫黄スラリーの製造(石油精製工場等)
101 分散剤
102 水
103 溶融硫黄
104 塊状固化体
105 粉砕工程
107 硫黄スラリー
200 硫黄スラリーを用いた硫黄固化体の製造(産業廃棄物発生場所等)
300 トラック
1 Dispersant 2 Water 3 Molten sulfur 4 Coal ash 5 Municipal waste incineration ash 6 Steel slag 7 Sulfur slurry 8 Mixing process 9 Kneading process (moisture removal, sulfur melting)
10 Molding / solidification process (sulfur solidified body)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Sulfur supply part 12 Heating heater 13 Air cylinder 14 for pressure feeding Sulfur injection nozzle 15 Storage tank 16 Diaphragm pump 17 Spray nozzle for water 18 Sulfur slurry production container 19 Sulfur input port 100 Production of sulfur slurry (petroleum refinery etc.)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Dispersant 102 Water 103 Molten sulfur 104 Bulk solidified body 105 Grinding process 107 Sulfur slurry 200 Production of sulfur solidified body using sulfur slurry (industrial waste generation place, etc.)
300 tracks

Claims (23)

硫黄スラリーの製造方法であって、
界面活性剤を含む水溶液をノズルから噴霧する工程と、
溶融硫黄をノズルから噴霧する工程と、
前記噴霧された溶融硫黄と前記噴霧された水溶液とを接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、
を有することを特徴とする硫黄スラリーの製造方法。
A method for producing a sulfur slurry, comprising:
Spraying an aqueous solution containing a surfactant from a nozzle;
Spraying molten sulfur from a nozzle;
Contacting the sprayed molten sulfur with the sprayed aqueous solution to form a sulfur slurry in which sulfur particles are dispersed in the aqueous solution;
A method for producing a sulfur slurry, comprising:
硫黄スラリーの製造方法であって、
界面活性剤を含む水溶液を形成する工程と、
溶融硫黄をノズルから噴霧する工程と、
前記噴霧された溶融硫黄を前記水溶液と接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、
を有することを特徴とする硫黄スラリーの製造方法。
A method for producing a sulfur slurry, comprising:
Forming an aqueous solution containing a surfactant;
Spraying molten sulfur from a nozzle;
Contacting the sprayed molten sulfur with the aqueous solution to form a sulfur slurry in which sulfur particles are dispersed in the aqueous solution;
A method for producing a sulfur slurry, comprising:
硫黄スラリーの製造方法であって、
界面活性剤を含む水溶液を形成する工程と、
硫黄を粉砕する工程と、
前記粉砕された硫黄を前記水溶液と接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、
を有することを特徴とする硫黄スラリーの製造方法。
A method for producing a sulfur slurry, comprising:
Forming an aqueous solution containing a surfactant;
Crushing sulfur;
Contacting the pulverized sulfur with the aqueous solution to form a sulfur slurry in which sulfur particles are dispersed in the aqueous solution;
A method for producing a sulfur slurry, comprising:
前記硫黄スラリーは、硫黄微粒子を50〜80重量%含むことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の硫黄スラリーの製造方法。   The method for producing a sulfur slurry according to any one of claims 1 to 3, wherein the sulfur slurry contains 50 to 80% by weight of sulfur fine particles. 前記硫黄スラリーは、平均粒径は500μm以下の硫黄粒子を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の硫黄スラリーの製造方法。   The said sulfur slurry contains the sulfur particle whose average particle diameter is 500 micrometers or less, The manufacturing method of the sulfur slurry of any one of Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. 前記硫黄スラリーは、界面活性剤を0.01〜1.0重量%を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の硫黄スラリーの製造方法。   The said sulfur slurry contains 0.01 to 1.0 weight% of surfactant, The manufacturing method of the sulfur slurry of any one of Claim 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. 前記ノズルの前記溶融硫黄と接触する部分は、フッ素樹脂で被覆されていることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の硫黄スラリーの製造方法。   The method for producing a sulfur slurry according to any one of claims 1 to 6, wherein a portion of the nozzle that comes into contact with the molten sulfur is coated with a fluororesin. 界面活性剤と、
水と、
硫黄粒子と、
を含む硫黄スラリーであって、
前記硫黄スラリー中に前記硫黄粒子が分散されていることを特徴とする硫黄スラリー。
A surfactant,
water and,
Sulfur particles,
A sulfur slurry containing
The sulfur slurry, wherein the sulfur particles are dispersed in the sulfur slurry.
前記硫黄粒子の平均粒径が500μm以下であることを特徴とする請求項8に記載の硫黄スラリー。   The sulfur slurry according to claim 8, wherein an average particle diameter of the sulfur particles is 500 μm or less. 前記硫黄スラリーは、前記硫黄粒子を50〜80重量%含むことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の硫黄スラリー。   The sulfur slurry according to claim 8 or 9, wherein the sulfur slurry contains 50 to 80 wt% of the sulfur particles. 前記硫黄スラリーは、界面活性剤を0.01〜1.0重量%を含むことを特徴とする請求項8乃至請求項10のいずれか1項に記載の硫黄スラリー。   The sulfur slurry according to any one of claims 8 to 10, wherein the sulfur slurry contains 0.01 to 1.0 wt% of a surfactant. 硫黄固化体の製造方法であって、
界面活性剤を含む水溶液をノズルから噴霧する工程と、
溶融硫黄をノズルから噴霧する工程と、
前記噴霧された溶融硫黄と前記噴霧された水溶液とを接触させることにより前記水溶液中に前記硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、
前記硫黄スラリーと骨材とを常温で混合して混合物を形成する工程と、
前記混合物を加熱して水分を除去し前記硫黄粒子を溶融して溶融混錬物を形成する工程と、
前記溶融混錬物を冷却固化して硫黄固化体を生成する工程と、
を有することを特徴とする硫黄固化体の製造方法。
A method for producing a sulfur solidified body, comprising:
Spraying an aqueous solution containing a surfactant from a nozzle;
Spraying molten sulfur from a nozzle;
Forming a sulfur slurry in which the sulfur particles are dispersed in the aqueous solution by contacting the sprayed molten sulfur with the sprayed aqueous solution;
Mixing the sulfur slurry and aggregate at room temperature to form a mixture;
Heating the mixture to remove moisture and melting the sulfur particles to form a melt kneaded product;
Cooling and solidifying the melt-kneaded product to produce a sulfur solidified product,
A process for producing a sulfur solidified product, comprising:
硫黄固化体の製造方法であって、
界面活性剤を含む水溶液を形成する工程と、
溶融硫黄をノズルから噴霧する工程と、
前記噴霧された溶融硫黄を前記水溶液と接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、
前記硫黄スラリーと骨材とを常温で混合して混合物を形成する工程と、
前記混合物を加熱して水分を除去し前記硫黄粒子を溶融して溶融混錬物を形成する工程と、
前記溶融混錬物を冷却固化して硫黄固化体を生成する工程と、
を有することを特徴とする硫黄固化体の製造方法。
A method for producing a sulfur solidified body, comprising:
Forming an aqueous solution containing a surfactant;
Spraying molten sulfur from a nozzle;
Contacting the sprayed molten sulfur with the aqueous solution to form a sulfur slurry in which sulfur particles are dispersed in the aqueous solution;
Mixing the sulfur slurry and aggregate at room temperature to form a mixture;
Heating the mixture to remove moisture and melting the sulfur particles to form a melt kneaded product;
Cooling and solidifying the melt-kneaded product to produce a sulfur solidified product,
A process for producing a sulfur solidified product, comprising:
硫黄固化体の製造方法であって、
界面活性剤を含む水溶液を形成する工程と、
硫黄を粉砕する工程と、
前記粉砕された硫黄を前記水溶液と接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、
前記硫黄スラリーと骨材とを常温で混合して混合物を形成する工程と、
前記混合物を加熱して水分を除去し前記硫黄粒子を溶融して溶融混錬物を形成する工程と、
前記溶融混錬物を冷却固化して硫黄固化体を生成する工程と、
を有することを特徴とする硫黄固化体の製造方法。
A method for producing a sulfur solidified body, comprising:
Forming an aqueous solution containing a surfactant;
Crushing sulfur;
Contacting the pulverized sulfur with the aqueous solution to form a sulfur slurry in which sulfur particles are dispersed in the aqueous solution;
Mixing the sulfur slurry and aggregate at room temperature to form a mixture;
Heating the mixture to remove moisture and melting the sulfur particles to form a melt kneaded product;
Cooling and solidifying the melt-kneaded product to produce a sulfur solidified product,
A process for producing a sulfur solidified product, comprising:
前記溶融混錬物を形成する際に使用される混錬容器は、前記骨材含有スラリーと接触する部分がフッ素樹脂で被覆されていることを特徴とする請求項12乃至請求項14のいずれか1項に記載の硫黄固化体の製造方法。   15. The kneading container used for forming the melt-kneaded product is coated with a fluororesin at a portion in contact with the aggregate-containing slurry. The manufacturing method of the sulfur solidified body of 1 item | term. 前記硫黄スラリーは、硫黄粒子を50〜80重量%含むことを特徴とする請求項12乃至請求項15のいずれか1項に記載の硫黄固化体の製造方法。   The method for producing a sulfur solidified body according to any one of claims 12 to 15, wherein the sulfur slurry contains 50 to 80% by weight of sulfur particles. 前記硫黄スラリーは、平均粒径は500μm以下の硫黄粒子を含むことを特徴とする請求項12乃至請求項16のいずれか1項に記載の硫黄固化体の製造方法。   The method for producing a solidified sulfur according to any one of claims 12 to 16, wherein the sulfur slurry includes sulfur particles having an average particle size of 500 µm or less. 前記硫黄スラリーは、界面活性剤を0.01〜1.0重量%を含むことを特徴とする請求項12乃至請求項17のいずれか1項に記載の硫黄固化体の製造方法。   The method for producing a sulfur solidified body according to any one of claims 12 to 17, wherein the sulfur slurry contains 0.01 to 1.0% by weight of a surfactant. 前記ノズルの前記溶融硫黄と接触する部分は、フッ素樹脂で被覆されていることを特徴とする請求項12乃至請求項18のいずれか1項に記載の硫黄固化体の製造方法。   The method for producing a sulfur solidified body according to any one of claims 12 to 18, wherein a portion of the nozzle that comes into contact with the molten sulfur is coated with a fluororesin. 前記硫黄固化体は前記骨材を50〜90重量%含むことを特徴とする請求項12乃至請求項14のいずれか1項に記載の硫黄固化体の製造方法。   The method for producing a sulfur solidified body according to any one of claims 12 to 14, wherein the sulfur solidified body contains 50 to 90 wt% of the aggregate. 前記骨材は産業廃棄物であることを特徴とする請求項12乃至請求項14のいずれか1項に記載の硫黄固化体の製造方法。   The method for producing a sulfur solidified body according to any one of claims 12 to 14, wherein the aggregate is an industrial waste. 前記骨材は石炭灰、都市ゴミ焼却灰、および鉄鋼スラグのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項12乃至請求項14のいずれか1項に記載の硫黄固化体の製造方法。   The method for producing a solidified sulfur according to any one of claims 12 to 14, wherein the aggregate includes at least one of coal ash, municipal waste incineration ash, and steel slag. 硫黄固化体の製造方法であって、
界面活性剤を含む水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーと、骨材とを常温で混合して混合物を形成する工程と、
前記混合物を加熱して水分を除去し前記硫黄粒子を溶融して溶融混錬物を形成する工程と、
前記溶融混錬物を冷却固化して硫黄固化体を生成する工程と、
を有することを特徴とする硫黄固化体の製造方法。
A method for producing a sulfur solidified body, comprising:
A step of mixing a sulfur slurry in which sulfur particles are dispersed in an aqueous solution containing a surfactant and an aggregate at room temperature to form a mixture;
Heating the mixture to remove moisture and melting the sulfur particles to form a melt kneaded product;
Cooling and solidifying the melt-kneaded product to produce a sulfur solidified product,
A process for producing a sulfur solidified product, comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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RU2448924C2 (en) * 2010-06-23 2012-04-27 Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской Академии наук Sulphur concrete composition
KR101211412B1 (en) 2012-01-16 2012-12-12 이희재 Modified sulfur nano solution mixed in concrete compostion at room temperature
US20220166005A1 (en) * 2020-11-25 2022-05-26 Netzsch Trockenmahltechnik Gmbh Method For Producing a Homogenized Mixture Of Carbon, Sulfur, and PTFE

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