JP2010030885A

JP2010030885A - 石炭灰の未燃炭素分の低減方法

Info

Publication number: JP2010030885A
Application number: JP2009151015A
Authority: JP
Inventors: Yoshihito Kuroiwa; 義仁黒岩; Toshihiko Nakamura; 俊彦中村; Daisuke Kimoto; 大輔木元; Hiroyasu Naruse; 浩康鳴瀬
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2010-02-12

Abstract

【課題】簡易な工程によって短時間に所望とする含有量以下まで未燃炭素が除去されたフライアッシュを得ることができ、よってフライアッシュをそのままセメント混和材として利用することが可能になって経済性に優れ、且つフライアッシュの品質確認に費やす時間を短縮することができ、品質が安定したコンクリートを得ることが可能な石炭灰の未燃炭素分の低減方法を提供する。
【解決手段】未燃炭素を含む石炭灰を、乾式の粉砕機に投入して当該石炭灰中のフライアッシュに凝集・付着している上記未燃炭素を解砕および微粉砕した後に、これらフライアッシュおよび未燃炭素を乾式の分級機に投入して、微粉砕した上記未燃炭素を上記フライアッシュから分離することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、石炭火力発電所等から排出される未燃炭素を含む石炭灰から、当該未燃炭素を除去してその含有量を低減化させるための未燃炭素分の低減方法に関するものである。

石炭火力発電所等の石炭を燃料とする各種の大型燃焼施設においては、排ガスダクトに設けられた電気集塵機において、排ガス中に同伴した多量の石炭灰が捕集されて排出されている。このようにして発生した石炭灰は、多量の産業廃棄物として廃棄処分となるが、近年、埋立処理場の枯渇や環境保全の要請から、上記石炭灰の大部分を占めるフライアッシュをセメント混和材等として有効利用することが行われている。

ところが、一般にこの石炭灰は、微粉炭が完全燃焼して灰分が溶融・固化した球状粒子のフライアッシュに、溶融点に達せず不完全燃焼の状態で排出された多孔質の未燃炭素が５〜１０数％の割合で含まれている。このため、当該石炭灰をそのままセメント混和材として用いると、ＡＥ剤などの混和材が上記未燃炭素分に吸着されてしまい、この結果コンクリートの作業性などが悪化するという問題点があった。また、上記未燃炭素がコンクリートの品質を低下させるとともに、コンクリート打設時には、ブリーディング水と共に上記未燃炭素が浮き上がり、打ち継ぎ分に黒色の層が形成されてしまうという問題点もあった。

一方、下記特許文献１においては、フライアッシュを融点以下でかつ未燃分が１重量％以下となるまで灰化した後に超微粉砕するか、あるいは予め超微粉砕した後に、フライアッシュを融点以下でかつ未燃分が１重量％以下となるまで灰化するフライアッシュの処理方法が提案されている。

しかしながら、上記フライアッシュの処理方法にあっては、灰化温度が６００℃〜８００℃であるために、高温の灰化用熱源を有する加熱設備が必要となり、かつ当該処理に多大の熱エネルギーを要することから、処理コストが嵩むという問題点がある。

これに対して、下記特許文献２においては、石炭灰中の未燃カーボンを分級機を用いて機械的に分級して分離する工程と、上記分級機で未燃カーボンの一部が除去された石炭灰を粉砕機によって粉砕あるいは解砕する工程と、上記粉砕機で粉砕された石炭灰に水を加えてスラリー化する工程と、スラリー化した石炭灰に捕集剤を添加する工程と、捕集剤を添加したスラリーに剪断力を付与して石炭灰中の未燃カーボンに捕集剤を選択的に付着させる工程と、未燃カーボンへ捕集剤を付着させた後のスラリーに起泡剤を添加する工程と、起泡剤添加後のスラリーを攪拌し、発生した気泡と共に未燃カーボンを浮選して分離する工程とから成る石炭灰中の未燃カーボン除去方法が提案されている。

そして、当該石炭灰中の未燃カーボン除去方法によれば、表面改質による浮選法を適用して、フライアッシュ中の未燃カーボンを除去するに際して、当該フライアッシュ中の灰分を効率的に分離することができる、とされている。

特開平１１−１１９９９号公報特開２００７−５４７７３号公報

しかしながら、上記従来の石炭灰中の未燃カーボン除去方法にあっては、フライアッシュ中の未燃カーボンを除去するために、捕集剤や起泡剤等の薬剤処理が必要となって、処理工程が複雑化するという問題点がある。

加えて、粉砕機で粉砕された石炭灰をスラリー化しているために、最終的に得られたフライアッシュを利用するためには、同様に乾燥設備や加熱用の熱エネルギーが必要となり、処理コストが上昇するうえ、製品としてのフライアッシュを得るために長時間を要するという問題点もある。

ところで、上記石炭灰の未燃炭素分の低減方法により得られた上記フライアッシュは、コンクリートの性質を改善することから、上記に記載したようにセメント混和材としてコンクリートに添加されているが、その際、品質が安定したコンクリートを得るために、ともにコンクリートに添加されるＡＥ剤の種類や量を調整する必要がある。即ち、ＡＥ剤の種類や量を調整することにより、上記セメント混和材を添加したコンクリートの空気量連行性を安定させるとともに、空気量の経時ロスを抑制させて、上記コンクリートの空気量を、一般的に品質が安定したコンクリートであるＡＥコンクリートの空気量（４．５±１．５％）と同様の範囲にする必要があった。

そして、この際、火力発電所等から電気集塵機によって捕集されて排出された上記フライアッシュは、炭種やボイラーの運転状態などによってそれぞれ品質が異なり、それに伴い上記ＡＥ剤の吸着量も異なることから、フライアッシュの強熱減量（ｉｇ．ｌｏｓｓ）が品質規格に規定されている。

しかしながら、この強熱減量は目安であり、確実に品質が安定したコンクリートを得るには、コンクリートの試し練りを行ない、状態を確認しながらＡＥ剤の種類および量を調整する必要があった。また、当該強熱減量は、フライアッシュを長時間加熱する等して測定する必要があることから、規定された目標値以下となっているか否かの品質確認に時間を要するという問題点があった。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、簡易な工程によって短時間に所望とする含有量以下まで未燃炭素が除去されたフライアッシュを得ることができ、よってフライアッシュをそのままセメント混和材として利用することが可能になって経済性に優れ、且つフライアッシュの品質確認に費やす時間を短縮することができ、品質が安定したコンクリートを得ることが可能な石炭灰の未燃炭素分の低減方法を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、未燃炭素を含む石炭灰を、乾式の粉砕機に投入して当該石炭灰中のフライアッシュに凝集・付着している上記未燃炭素を解砕および微粉砕した後に、これらフライアッシュおよび未燃炭素を乾式の分級機に投入して、微粉砕した上記未燃炭素を上記フライアッシュから分離することを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記乾式の粉砕機が、隙間を介して相対移動する粉砕部材を備えるとともに、上記隙間に上記未燃炭素を含む石炭灰を供給することにより、上記フライアッシュに凝集・付着している上記未燃炭素を解砕および微粉砕することを特徴とするものである。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記乾式の粉砕機として、ピンミルまたはブレードミルを用いたことを特徴とするものである。

そして、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の石炭灰の未燃炭素分の低減方法を行なうことにより、上記フライアッシュのＢＥＴ比表面積を２．５ｍ²／ｇ以下にすることを特徴とするものである。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の石炭灰の未燃炭素分の低減方法を繰り返し行なうことにより、上記フライアッシュのＢＥＴ比表面積を２．５ｍ²／ｇ以下、且つブレーン比表面積を５０００ｃｍ²／ｇ以上にすることを特徴とするものである。

請求項１〜５のいずれかに記載の発明は、石炭灰においては、多孔質の未燃炭素が球状粒子であるフライアッシュに凝集・付着しているとともに、フライアッシュが比較的破砕され難いのに対して、未燃炭素は、上記フライアッシュよりもはるかに破砕され易いという特性に着目してなされたものである。

すなわち、本発明においては、先ず石炭灰を乾式の粉砕機に投入して当該石炭灰中のフライアッシュに凝集・付着している多孔質の未燃炭素を、選択的に解砕および微粉砕することにより、これらフライアッシュおよび未燃炭素を乾式の分級機に投入して、微粉砕した上記未燃炭素を、その粒径および密度の相違によって上記フライアッシュから分離することができる。

したがって、簡易な工程によって短時間に所望とする含有量以下まで未燃炭素が除去されたフライアッシュを得ることができるために、得られた当該フライアッシュをそのままセメント混和材として利用することが可能になる。

加えて、上記石炭灰における未燃炭素分の低減化を、乾式の粉砕機および分級機によって行っているために、従来のように石炭灰をスラリー化する必要がなく、よって別途乾燥設備や各種の溶剤等も不要となり、処理コストの大幅な低減化を達成することもできる。

この際に、上記粉砕機としては、極力、フライアッシュと比較して粉砕し易い多孔質の未燃炭素を選択的に解砕および微粉砕し得るものを使用することが好ましい。
このような汎用の粉砕機としては、ピンミル、ブレードミル、ローラーミル（竪型ミル）あるいはボールミルを用いることができる。ただし、このうちボールミルは、上記要件を満足させるために、使用するボールの材質、形状および投入量、並びにボールミルの回転数等の条件を詳細に設定する必要がある。

この点、請求項２に記載の発明のように、上記乾式の粉砕機として、隙間を介して相対移動する粉砕部材を備えたものを用いて、上記隙間にフライアッシュおよび微粉砕した未燃炭素を供給することにより、上記フライアッシュに凝集・付着している上記未燃炭素を解砕および微粉砕するようにすれば、上記粉砕部材間の隙間を適宜設定することにより、比較的容易に所望とする上記解砕および微粉砕を行うことができる。

ちなみに、このような粉砕部材を備えた粉砕機としては、請求項３に記載の発明のように、ピンミルまたはブレードミルが好適である。

一方、本発明者は、上記フライアッシュからなるセメント混和材を添加したコンクリートを用いて、コンクリート試験を実施したところ、強熱減量よりＢＥＴ法による比表面積（ＢＥＴ比表面積）の値の方がコンクリートの空気量と極めて高い相関を得ることができ、且つＢＥＴ比表面積が２．５ｍ²／ｇ以下になることにより、上記セメント混和材を添加したコンクリートの空気連行性を安定させることが可能となるとともに、空気量の経時ロスを抑制させることが可能となるという知見を得た。

請求項４に記載の発明は上記知見に基づいてなされたもので、請求項１乃至請求項３に記載の未燃炭素の低減方法を行なって、上記フライアッシュのＢＥＴ比表面積を、２．５ｍ²／ｇ以下にすることにより、確実にコンクリートの空気量連行性を安定させることが可能であるとともに、空気量の経時ロスを抑制させることが可能である。これにより、一般的なコンクリートに用いられるＡＥ剤の種類および添加量で、上記フライアッシュからなるセメント混和材を添加したコンクリートの空気量の範囲を、一般的なＡＥコンクリートの空気量（４．５±１．５％）と同様の範囲にすることができ、結果、品質が安定したコンクリートを得ることが可能となる。

また、この際、フライアッシュの未燃炭素分の目安を、ＢＥＴ比表面積から得ているために、従来の測定に時間を要する強熱減量を目安にするのに比べて、品質確認に費やす時間を短縮することが可能となる。

ところで、フライアッシュの品質規格（ＪＩＳ規格）において、フライアッシュＩ種品の規格値は、強熱減量が３％以下、ブレーン比表面積が５０００ｃｍ²／ｇ以上であるのに対して、石炭灰原粉のブレーン比表面積が５０００ｃｍ²／ｇ以上のものは皆無であった。そして、このフライアッシュＩ種品を製造するには、石炭灰原粉を分級して粗粉を除去する工程を行なう必要があり、フライアッシュＩ種品を製造するのに手間が掛かるという問題点があった。このため、セメント混和材としては、フライアッシュＩＩ種品が多く流通していた。

ここで、本発明者は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の石炭灰の未燃炭素分の低減方法を行なうことにより得られた改質灰を調べたところ、フライアッシュの強熱減量が５％以下、ブレーン比表面積が２５００ｃｍ²／ｇ以上とフライアッシュＩＩ種品は製造することが可能であるものの、５０００ｃｍ²／ｇ以上のブレーン比表面積を要するフライアッシュＩ種品は製造することができなかった。

そこで、次に、本発明者は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の石炭灰の未燃炭素分の低減方法を複数回繰り返し行い、それにより得られた改質灰を調べたところ、フライアッシュの強熱減量が３％以下、ブレーン比表面積が５０００ｃｍ²／ｇ以上となり、フライアッシュＩ種品を製造することが可能となるという知見を得た。

請求項５に記載の本発明は上記知見に基づいてなされたもので、上記フライアッシュのＢＥＴ比表面積を２．５ｍ²／ｇ以下且つブレーン比表面積を５０００ｃｍ²／ｇ以上になるまで請求項１乃至請求項３に記載の未燃炭素の低減方法を繰り返し行なっているために、容易に且つ確実にフライアッシュＩ種品を製造することが可能となる。

本発明に係る石炭灰の未燃炭素分の低減方法を実施する際に好適なブレードミルの概略構成を示す平断面図である。本発明に係る石炭灰の未燃炭素分の低減方法を実施する際に好適なピンミルの概略構成を示す正面図である。実施例２の無添加のコンクリートと火力発電所およびロットがそれぞれ異なる石炭灰および改質灰を５％の割合に添加したコンクリートの強熱減量に応じた空気量を示すグラフである。実施例２の無添加のコンクリートと火力発電所およびロットがそれぞれ異なる石炭灰および改質灰を５％の割合に添加したコンクリートのＢＥＴ比表面積に応じた空気量を示すグラフである。実施例２の無添加のコンクリートと火力発電所およびロットがそれぞれ異なる石炭灰および改質灰を２０％の割合に添加したコンクリートの強熱減量に応じた空気量を示すグラフである。実施例２の無添加のコンクリートと火力発電所およびロットがそれぞれ異なる石炭灰および改質灰を２０％の割合に添加したコンクリートのＢＥＴ比表面積に応じた空気量を示すグラフである。実施例２の無添加のコンクリートと火力発電所およびロットがそれぞれ異なる石炭灰および改質灰を５％の割合に添加したコンクリートのＢＥＴ比表面積に応じた３０分後の空気量残存率を示すグラフである。

以下、本発明に係る石炭灰の未燃炭素分の低減方法の一実施形態について説明する。この未燃炭素分の低減方法においては、先ず石炭灰を、乾式の粉砕機に投入して石炭灰中のフライアッシュに凝集・付着している未燃炭素を解砕および微粉砕する。
ここで、上記粉砕機としては、ブレードミルまたはピンミルが好適である。

図１は、上記ブレードミルの概略構成を示すものである。このブレードミルは、円筒状のライナー（粉砕部材）１内に、略円柱状のロータ（粉砕部材）２がその外周面３とライナー１の内壁面４との間に僅かの隙間を形成して回転自在に設けられたもので、上記外周面３および内壁面４には、各々溝部３ａ、４ａが形成されている。そして、ライナー１に対してロータ２を回転させつつ、軸線方向の一方から他方に向けて被粉砕物を供給することにより、これらライナー１の内壁面４とロータ２の外周面３との間で、上記被粉砕物を擦り潰すようにして粉砕するものである。

また、上記ピンミルとは、図２に示すように、中心部を除いて多数のピン（粉砕部材）５が植設された一対の円盤状のディスク６ａ、６ｂを内部に有する衝撃粉砕機の一種であり、これら一対のディスク６ａ、６ｂを逆方向に回転させるか、あるいは一方のディスク６ａを固定し、他方のディスク６ｂを回転させつつ、図中点線矢印で示すように、両ディスク６ａ、６ｂの中央部間に被粉砕物を供給することにより、上記ディスク６ａ、６ｂ間で当該被粉砕物を粉砕して外周部から排出するものである。

これらブレードミルやピンミルによれば、ライナー１とロータ２との隙間や、ディスク６ａ、６ｂ間の隙間や回転数等を適宜選択することにより、容易に石炭灰中のフライアッシュに凝集・付着している未燃炭素を選択的に解砕および微粉砕することができる。

次いで、上記乾式の粉砕機で未燃炭素が選択的に解砕および微粉砕された上記石炭灰を、乾式の分級機に投入して、微粉砕した上記未燃炭素をフライアッシュから分離する。
このような乾式の分級機としては、回転する分級ロータに２次空気を供給しつつ分級を行うロータ式の分級機やサイクロンを用いることができる。

そして、上記分級機の上部から微粉砕された未燃炭素が単体分離されて排出されるとともに、当該分級機の底部から、粉砕され難いフライアッシュを主たる成分とする石炭灰が排出される。この石炭灰は、未燃炭素が除去されることにより、未燃炭素分が所望の含有量まで低減しているために、そのままセメント混和材として利用することができる。

（実施例１）
下記表１に示すように、未燃炭素分が４．９１％であって平均粒径が２４．５μｍである石炭灰Ａ、および未燃炭素分が４．２７％であって平均粒径が２２．０μｍである石炭灰Ｂを準備した。
また、本発明に係る乾式の粉砕機として、以下の３種類を用意した。
粉砕機Ａ：ピンミル（最大回転速度２４０ｍ／ｓ）
粉砕機Ｂ：ブレードミル（最大回転速度１２０００ｒｐｍ）
粉砕機Ｃ：ボールミル

さらに、比較例の粉砕機Ｄとして、ジェットミル（最大空気圧力０．６ＭＰａ）式の粉砕機を用意した。
ちなみに、このジェットミル式の粉砕機は、高圧の圧縮空気を石炭灰に衝突させることにより、当該石炭灰を粉砕する機構のものである。

そして、上記石炭灰Ａについては、上記粉砕機Ａ、Ｂ、ＣおよびＤによって粉砕した後に、乾式の分級機であるロータ式の分級機によって分級し、粗粉側から排出された石炭灰における未燃炭素分の含有量を計測した。
また、石炭灰Ｂについては、上記粉砕機Ｂによって粉砕した後に、同様のロータ式の分級機によって分級し、粗粉側から排出された石炭灰における未燃炭素分の含有量を計測した。

なお、上記未燃炭素の測定は、JIS A 6201 「コンクリート用フライアッシュ」の強熱減量の測定方法によった。また、平均粒径の測定は、レーザ回折式粒度分布測定手法（島津製作所製SALD-2200）によった。

上記表１の粉砕分級後の石炭灰の物性欄に見られるように、本発明に係る粉砕機Ａ、ＢおよびＣによって石炭灰Ａを粉砕した場合には、未燃炭素分が比較的選択的に解砕および微粉砕されていることにより、得られた石炭灰中の未燃炭素分を、ＪＩＳ規格において良質のフライアッシュに要求される未燃炭素分３％以下をはるかに下回る、２％以下に低減し得ることが確認できた。また、粉砕機Ｂを用いて石炭灰Ｂを粉砕した場合にも、同様の効果が得られることが判った。

これに対して、比較例の上記粉砕機Ｄによって同質の石炭灰Ａを粉砕した場合には、得られた石炭灰中の未燃炭素分が、上記粉砕機Ａ〜Ｃを用いた場合と比較して、多く含まれていることが判る。これは、ジェットミル式の粉砕機Ｄを用いた場合には、未燃炭素と共に、フライアッシュも粉砕されたためであると推測された。

そこで、上記粉砕機Ｄによる粉砕と、上記粉砕機Ｂによる粉砕との相違を確認するために、下記表２に示すように、上記粉砕機Ｂについては、回転速度を４０００ｒｐｍ、８０００ｒｐｍ、１２０００ｒｐｍの３段階の回転速度によって上記石炭灰Ａの粉砕を行った。また、上記粉砕機Ｄについては、０．２ＭＰａ、０．４ＭＰａ、０．６ＭＰａの３段階の空気圧力によって上記石炭灰Ａの粉砕を行った。

そして、粉砕後の石炭灰の粒度特性を調べたところ、表２に見られるように、上記粉砕機Ｄを用いた場合には、上記粉砕機Ｂを用いた場合と比較して、上記石炭灰Ａが大幅に細粒化されていることが確認された。また、この結果フライアッシュも粉砕されてしまっていることは、ＳＥＭ像観察でも確認された。

以上のように、上記構成からなる石炭灰の未燃炭素分の低減方法によれば、未燃炭素を含む石炭灰を、乾式の粉砕機に投入してフライアッシュに凝集・付着している未燃炭素を解砕および微粉砕した後に、これらを乾式の分級機に投入して微粉砕した未燃炭素をフライアッシュから分離することにより、従来のようなスラリー化や乾燥工程を要することなく、極めて簡易な工程によって短時間に所望とする含有量以下まで未燃炭素が除去されたフライアッシュを得ることができ、よって低い処理コストによってフライアッシュをそのままセメント混和材として利用することが可能になる。

（実施例２）
次に、事前準備として、下記表３に記載の火力発電所およびロットの異なる石炭灰と、当該石炭灰を上記第１実施形態の石炭灰の未燃炭素分の低減方法を行なうことにより得られた改質灰を準備した。

次いで、上記石炭灰または改質灰および下記表４に記載の使用材料を用いて表５の配合でコンクリート製造した。この際、配合条件を、石炭灰無添加においてスランプが１２ｃｍ、目標空気量が６．０％となるように調整した。

そして、セメントに上記石炭灰および改質灰を内割で５％または２０％添加して製造したコンクリートの空気量を確認した。下記表６は、石炭灰の性状、コンクリートの空気量および石炭及び改質灰を５パーセントの割合に添加したコンクリートの３０分後の空気量残存率を示すものである。

そして、図３は、無添加のコンクリートと表３に記載の石炭灰および改質灰を５％の割合に添加したコンクリートの強熱減量に応じた空気量を示すグラフである。図４は、無添加のコンクリートと表３に記載の石炭灰および改質灰を５％の割合に添加したコンクリートのＢＥＴ比表面積に応じた空気量を示すグラフである。また、図７は、無添加のコンクリートと表３に記載の石炭灰および改質灰を５％の割合に添加したコンクリートのＢＥＴ比表面積に応じた３０分後の空気残存率を示すグラフである。

一方、図５は、無添加のコンクリートと表３に記載の石炭灰および改質灰を２０％の割合に添加したコンクリートの強熱減量に応じた空気量を示すグラフである。図６は、無添加のコンクリートと表３に記載の石炭灰および改質灰を２０％の割合に添加したコンクリートのＢＥＴ比表面積に応じた空気量を示すグラフである。

図３、図４、図５および図６により、上記石炭灰および上記改質灰を５％または２０％添加したコンクリートは、双方ともに各々フライアッシュの強熱減量およびＢＥＴ比表面積に応じた空気量を確認することができ、火力発電所およびロットが異なる場合であっても、ＢＥＴ比表面積によって、上記コンクリートの空気量を的確に把握することが可能であることを実証できた。これにより、フライアッシュの品質の目安を、ＢＥＴ比表面積からも得ることが可能であることが実証でき、それに伴い、測定に時間を要する強熱減量に比べて、フライアッシュの品質確認に要する時間を短縮することが可能となることを実証できた。

ところで、図４および図６の塗色部は、品質が安定したコンクリートであるＡＥコンクリートの空気量（４．５±１．５％）を示している。これによると、石炭灰原粉を上記構成からなる石炭灰の未燃炭素分の低減方法で改質することにより、コンクリートの空気量が安定することがわかる。

そこで、図４および図６から改質灰のＢＥＴ比表面積を抽出すると、改質灰のＢＥＴ比表面積が全て２．５ｍ²／ｇ以下となっているために、コンクリートの空気量連行性を安定させることが可能である。また、図７より、空気量の経時ロスを抑制させることが可能となる。これにより、上記フライアッシュからなるセメント混和材を添加したコンクリートの空気量の範囲を、ＡＥコンクリートの空気量と同様の範囲にすることが可能となり、結果、品質が安定したコンクリートを得ることが可能である事を実証できた。

（実施例３）
次に、事前準備として、複数の石炭灰原粉と、上記第１実施形態の未燃炭素の低減方法を行なうことにより得られた改質灰を準備し、これら石炭灰原粉および改質灰のブレーン比表面積を測定した。下記表７は、複数の石炭灰原粉のブレーン比表面積と、上記第１実施形態の石炭灰の未燃炭素分の低減方法を行なうことにより得られた改質灰のブレーン比表面積を示すものである。

そして、上記表７の改質灰の強熱減量およびブレーン比表面積を抽出したところ、全ての改質灰の強熱減量は、フライアッシュＩ種品に適合する規格値である強熱減量が３％以下であるのに対して、全ての改質灰のブレーン比表面積がフライアッシュＩＩ種品に適合する規格値である２５００ｃｍ²／ｇ以上であるものの、フライアッシュＩ種品に適合する規格値である５０００ｃｍ²／ｇ以上に到達していないことが確認できる。

ここで、再度、Ｎｏ．１、Ｎｏ．７、Ｎｏ．８の上記石炭灰原粉を、上記第１実施形態の未燃炭素の低減方法を複数回（下記表８では、２回〜３回）行なうことにより得られた改質灰のブレーン比表面積を測定した。下記表８は、上記第１実施形態の未燃炭素の低減方法を２回〜３回行なうことにより得られた改質灰のブレーン比表面積を示すものである。

この結果、上記表８の全ての改質灰の強熱減量およびブレーン比表面積が、フライアッシュＩ種品に適合する規格値である強熱減量が３％以下、ブレーン比表面積が５０００ｃｍ²／ｇ以上に到達していることが確認できる。

これにより、上記第１実施形態の未燃炭素の低減方法を２回〜３回繰り返して、改質灰のブレーン比表面積を５０００ｃｍ²／ｇ以上にすることにより、容易に且つ確実にフライアッシュＩ種品を製造することが可能となることが実証できた。

以上の実施例から明らかなように、本発明に係る上記実施形態の石炭灰の未燃炭素分の低減方法によれば、極めて簡易な工程によって短時間に所望とする含有量以下まで未燃炭素が除去されたフライアッシュを得ることができ、この低い処理コストにより得られたフライアッシュをそのままセメント混和材として利用することが可能になる。

１ライナー（粉砕部材）
２ロータ（粉砕部材）２
３外周面３
４内壁面
３ａ、４ａ溝部
５ピン（粉砕部材）
６ａ、６ｂディスク

Claims

未燃炭素を含む石炭灰を、乾式の粉砕機に投入して当該石炭灰中のフライアッシュに凝集・付着している上記未燃炭素を解砕および微粉砕した後に、これらフライアッシュおよび未燃炭素を乾式の分級機に投入して、微粉砕した上記未燃炭素を上記フライアッシュから分離することを特徴とする石炭灰の未燃炭素分の低減方法。
上記乾式の粉砕機は、隙間を介して相対移動する粉砕部材を備えるとともに、上記隙間に上記未燃炭素を含む石炭灰を供給することにより、上記フライアッシュに凝集・付着している上記未燃炭素を解砕および微粉砕することを特徴とする請求項１に記載の石炭灰の未燃炭素分の低減方法。
上記乾式の粉砕機として、ピンミルまたはブレードミルを用いたことを特徴とする請求項１または２に記載の石炭灰の未燃炭素分の低減方法。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の石炭灰の未燃炭素分の低減方法を行なうことにより、上記フライアッシュのＢＥＴ比表面積を２．５ｍ²／ｇ以下にすることを特徴とする石炭灰の未燃炭素分の低減方法。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の石炭灰の未燃炭素分の低減方法を繰り返し行なうことにより、上記フライアッシュのＢＥＴ比表面積を２．５ｍ²／ｇ以下、且つブレーン比表面積を５０００ｃｍ²／ｇ以上にすることを特徴とする石炭灰の未燃炭素分の低減方法。