JP2958754B2 - Method for producing ceramic foam - Google Patents

Method for producing ceramic foam

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JP2958754B2
JP2958754B2 JP9139066A JP13906697A JP2958754B2 JP 2958754 B2 JP2958754 B2 JP 2958754B2 JP 9139066 A JP9139066 A JP 9139066A JP 13906697 A JP13906697 A JP 13906697A JP 2958754 B2 JP2958754 B2 JP 2958754B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[産業上の利用分野]本発明は、石炭火力
発電所等から排出する石炭灰、製紙工場から排出するパ
ルプスラッジ等の有効利用に関し、詳しくは、該廃棄物
を原料とし、低比重、高強度を兼ね揃えたセラミックス
発泡体の製造方法に関するものである。
[0001] The present invention relates to the effective use of coal ash discharged from a coal-fired power plant or the like, pulp sludge discharged from a paper mill, and the like. And a method for producing a ceramic foam having high strength.

【0002】[従来の技術]フライアッシュ(以下FA
と記す)を用いた軽量セラミックスには、焼結タイプと
発泡タイプの2種類がある。焼結タイプの軽量骨材の中
には、原料粒子どうしが焼結するタイプ(例えば、特開
昭58−99160号公報など)、及び有機物を混合
し、焼成時に該有機物が消失して孔を形成するタイプな
どがあり、孔が連続してあいているため、比重、吸水率
が比較的大きいが、工業的には生産しやすい。
2. Description of the Related Art Fly ash (hereinafter referred to as FA)
), There are two types of lightweight ceramics: a sintered type and a foamed type. Among the lightweight aggregates of the sintering type, a type in which the raw material particles are sintered (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-99160) and an organic substance are mixed, and the organic substance disappears during firing, and pores are formed. There is a type to be formed, etc., and since the holes are continuous, the specific gravity and the water absorption are relatively large, but industrially easy to produce.

【0003】一方、発泡タイプ(例えば、特開昭62−
197343号公報など)は一般的に独立気泡が泡状に
分布し、比重、吸水率が小さく、高強度であり工業的に
は有用な材料であるが、安定した製造が難しく、良質な
原料が必要とされ、上市されているシラスバルーンなど
は上質のシラス、白土等が原料として用いられる。これ
らの鉱産品は、埋蔵が遍在しており、国内の都市化が進
むなかで、採掘が困難になってきている。
On the other hand, a foaming type (for example,
197343) is generally a material in which closed cells are distributed in the form of foam, has a low specific gravity and a small water absorption, is high in strength, and is industrially useful. However, stable production is difficult, and high-quality raw materials are difficult to obtain. Shirasu balloons and the like that are required and put on the market use high-quality shirasu, clay, etc. as raw materials. These mines are ubiquitous and buried, making mining more difficult as urbanization progresses.

【0004】発泡セラミックスは、焼成時に原料の一部
が液相状叉はガラス状になった時点で、なんらかの気体
成分が発生することで作られるといわれており、FAを
原料とする発泡セラミックスも同様の機構であるとおも
われる。つまり、第1条件として液相叉はガラス相が形
成されること、及び第2条件としてガスが発生すること
が同時に起こらなければ、発泡セラミックスを得ること
は出来ない。発泡セラミックスの研究者として有名なR
ileyの報告では、発泡の生ずる可能性がある化学成
分の範囲が示されているが、その範囲内であっても発泡
しない場合も多く、充分とはいえない。
[0004] It is said that foamed ceramics are produced by generating some kind of gas component when a part of the raw material turns into a liquid phase or a glassy state during firing. It is thought to be a similar mechanism. That is, unless a liquid phase or a glass phase is formed as the first condition and a gas is generated as the second condition at the same time, a foamed ceramic cannot be obtained. R famous as a researcher of foam ceramics
The report of iley indicates the range of chemical components that may cause foaming, but even within that range, foaming often does not occur, which is not sufficient.

【0005】第2条件で必要となるガスは、有機物が燃
焼する際に発生するCO,CO,HO等,原料中の
無機物の熱分解で生じるCO,HO等、及び主とし
て原料中の鉄化合物の還元の際に生成するOである。
従来の技術では、このガスの発生条件について詳細に記
載されているものがある。例えば特開平4−23884
2号公報では、酸化鉄及び可燃分の割合、焼成雰囲気な
どを厳密に定めている。しかし、該公報に限らず、第1
条件である液相叉はガラス相の形成条件については、充
分な検討はなされておらず、不明な点が多かった。これ
は、ひとつには原料の化学組成が広範囲にわたり、それ
ぞれの場合によって生成条件が大きく異なるためではな
いかと想像できる。
Gases required under the second condition include CO 2 , CO, H 2 O, etc. generated when organic substances are burned, CO 2 , H 2 O, etc. generated by thermal decomposition of inorganic substances in raw materials, and mainly O 2 generated during the reduction of iron compounds in the raw material.
In the prior art, there are some which describe in detail the conditions for generating this gas. For example, JP-A-4-23884
In Patent Document 2, the ratio of iron oxide and combustibles, the firing atmosphere, and the like are strictly determined. However, not limited to this publication,
The conditions for forming a liquid phase or a glass phase, which are conditions, have not been sufficiently studied, and there are many unclear points. This can be imagined partly because the chemical composition of the raw materials is wide and the production conditions are greatly different in each case.

【0006】更に、液相叉はガラス相が生成しても、そ
れが粒子どうしの融着の原因となる場合もある。又、一
般的に発泡タイプのセラミックスは発泡可能な焼成温度
幅が狭く、焼成には高度な技術が求められる。
Further, even if a liquid phase or a glass phase is formed, it may cause fusion of particles. In general, foamable ceramics have a narrow foaming temperature range at which foaming can be performed, and advanced techniques are required for firing.

【0007】[発明が解決しようとする課題]上述のよ
うに、FAを原料とする発泡セラミックスが工業的、安
定的に生産されなかった原因として、液相叉はガラス
相の生成条件が充分に解明されていないため、発泡の必
要条件が不明である、発泡粒子どうしの融着が生じる
可能性がある、高度な焼成技術が必要、などがあげら
れる。従って、本発明の目的は高性能な発泡セラミック
スの工業的製造方法を提供するとともに、FAなどの産
業廃棄物の有効利用することである。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, foamed ceramics made of FA are not industrially and stably produced because of insufficient conditions for producing a liquid phase or a glass phase. Because the elucidation has not been clarified, the necessary conditions for foaming are unknown, there is a possibility that fusion of the foamed particles may occur, and an advanced firing technique is required. Accordingly, an object of the present invention is to provide an industrial production method of high performance foamed ceramics and to effectively utilize industrial waste such as FA.

【0008】「課題を解決するための手段]本発明者ら
は、枯渇することが考えにくいFAなどの産業廃棄物を
主原料とした、発泡セラミックスの工業的製造方法を鋭
意研究した結果、驚くべきことにマグネシウムを含む原
料を用い、最終的に得られる製品中のマグネシウム量を
制御することで安定的に発泡セラミックスが得られ、更
に限定された成分の媒体に分散することによって粒子の
融着を防止できることを見いだした。
[Means for Solving the Problems] The present inventors have made intensive studies on an industrial production method of foamed ceramics using industrial waste such as FA, which is unlikely to be depleted, as a main raw material. What is necessary is to use a raw material containing magnesium and control the amount of magnesium in the final product to obtain a foamed ceramic stably.Furthermore, by dispersing in a medium of a limited component, the particles are fused. Can be prevented.

【0009】すなわち本発明の目的は(1)少なくとも
石炭灰、マグネシウム化合物を酸化マグネシウム換算で
5wt%以上含有する粉体、及び可塑性を持つ粉体の3
種類を用いて、最終的に得られる製品の組成が酸化物換
算で、MgOとして3〜10wt%、Feとして
2〜16wt%、Alとして10〜25wt%、
SiOとして50〜80wt%となるよう配合する第
一工程、得られた粉体混合物を直径0.1mmから10
mmに造粒する第二工程、ついで1100℃から130
0℃で焼成し発泡させる第三工程からなるセラミックス
発泡体の製造方法。
That is, the object of the present invention is to provide (1) a powder containing at least coal ash, a powder containing at least 5 wt% of a magnesium compound in terms of magnesium oxide, and a powder having plasticity.
Using the kind, the composition of the product finally obtained is 3 to 10 wt% as MgO, 2 to 16 wt% as Fe 2 O 3 , 10 to 25 wt% as Al 2 O 3 in terms of oxide,
The first step of mixing 50 to 80 wt% as SiO 2 , the obtained powder mixture is reduced in diameter from 0.1 mm to 10 mm.
mm, then from 1100 ° C to 130
A method for producing a ceramic foam comprising a third step of firing and foaming at 0 ° C.

【0010】(2)第三工程において、焼成の際に媒体
を用いて焼成することを特徴とする上記(1)記載のセ
ラミックス発泡体の製造方法。 (3)第三工程において、流動媒体を用いた流動層焼成
炉を使用することを特徴とする上記(1)から(2)記
載のセラミックス発泡体の製造方法。 (4)第三工程において使用される媒体として、α−ア
ルミナを用いる事を特徴とする上記(2)から(3)記
載のセラミックス発泡体の製造方法。
(2) The method for producing a ceramic foam according to the above (1), wherein in the third step, firing is performed using a medium during firing. (3) The method for producing a ceramic foam according to the above (1) or (2), wherein in the third step, a fluidized bed firing furnace using a fluidized medium is used. (4) The method for producing a ceramic foam according to the above (2) to (3), wherein α-alumina is used as a medium used in the third step.

【0011】(5)マグネシウム化合物を酸化マグネシ
ウム換算で5wt%以上含有する粉体としてパルプスラ
ッジ及び/又はパルプスラッジ焼却灰を用いる事を特徴
とする上記(1)から(4)記載のセラミックス発泡体
の製造方法。 (6)マグネシウム化合物を酸化マグネシウム換算で5
wt%以上含有する粉体としてかんらん岩砕石くずを用
いる事を特徴とする上記(1)から(4)記載のセラミ
ックス発泡体の製造方法。
(5) The ceramic foam according to (1) to (4), wherein pulp sludge and / or pulp sludge incinerated ash is used as a powder containing a magnesium compound in an amount of 5 wt% or more in terms of magnesium oxide. Manufacturing method. (6) Magnesium compound is converted to magnesium oxide by 5
The method for producing a ceramic foam according to any one of (1) to (4), wherein peridotite crushed stone waste is used as the powder containing not less than wt%.

【0012】(7)マグネシウム化合物を酸化マグネシ
ウム換算で5wt%以上含有する粉体としてパルプスラ
ッジ及び/又はパルプスラッジ焼却灰とかんらん岩砕石
くずを同時に用いる事を特徴とする上記(1)から
(4)記載のセラミックス発泡体の製造方法。 (8)可塑性を持つ粉体として道路掘削残土脱水ケーキ
を用いる事を特徴とする上記(1)から(7)記載のセ
ラミックス発泡体の製造方法。 (9)可塑性を持つ粉体の代わりにセメントを用いる事
を特徴とす上記(1)から(7)項記載のセラミックス
発泡体の製造方法。により達成される。
(7) From the above (1), wherein pulp sludge and / or incinerated pulp sludge ash and peridotite debris are simultaneously used as powder containing a magnesium compound in an amount of 5 wt% or more in terms of magnesium oxide. 4) The method for producing a ceramic foam according to the above. (8) The method for producing a ceramic foam according to any one of (1) to (7), wherein a dewatered cake from road excavation soil is used as the plastic powder. (9) The method for producing a ceramic foam according to the above (1) to (7), wherein cement is used instead of the powder having plasticity. Is achieved by

【0013】[発明の実施の形態]本発明による発泡セ
ラミックスの製造方法は、マグネシウム量を制御するこ
とでセラミックスを安定的に発泡膨張させ、且つ媒体の
存在下で焼成することで粒子どうしの融着を防止し、ま
た流動層で焼成することで焼成温度分布が少なく、不良
率の少ない焼成が可能となった。又、原料として最終処
分されている各種廃棄物を用いることも可能である。こ
うして得られた発泡セラミックスの絶乾比重は0.3か
ら1.2程度であり、発泡パーライトなどの従来品と比
較して高強度である。この発泡セラミックスはコンクリ
ート用骨材、人工土壌、水耕栽培用土壌、内装材充填材
などに幅広く活用できる。
[Embodiment of the Invention] In the method for producing foamed ceramics according to the present invention, the amount of magnesium is controlled to stably foam and expand the ceramics, and the ceramics are sintered in the presence of a medium to fuse the particles. Prevention of adhesion and baking in a fluidized bed enabled a baking temperature distribution to be small and baking with a low defective rate. It is also possible to use various kinds of wastes that are finally disposed as raw materials. The absolute specific gravity of the foamed ceramic thus obtained is about 0.3 to 1.2, and is higher in strength than conventional products such as foamed pearlite. This foamed ceramic can be widely used as aggregate for concrete, artificial soil, soil for hydroponic cultivation, and filler for interior materials.

【0014】以下に具体的に詳述する。本発明で使用さ
れるFAはSiOが50wt%から80wt%、Al
が10wt%から25wt%、Feが2w
t%から16wt%が望ましい。化学成分がこの範囲で
あれば、強熱減量、ブレーン法による粉末度などは通常
のFAの範囲であれば特に問題とはならない。本発明で
述べている化学成分は、ビード法による蛍光X線分析で
もとめた各元素を酸化物に換算して求めており、以下特
に断らない限り重量%とする。
This will be described in detail below. The FA used in the present invention is composed of 50 wt% to 80 wt% of SiO 2 , Al
2 O 3 from 10 wt% to 25 wt%, Fe 2 O 3 2 w
It is desirable that the content be from t% to 16 wt%. If the chemical component is in this range, ignition loss, fineness by the Blaine method, and the like do not pose any particular problems as long as it is within the range of normal FA. The chemical components described in the present invention are obtained by converting each element determined by X-ray fluorescence analysis using a bead method into oxides, and are hereinafter referred to as% by weight unless otherwise specified.

【0015】マグネシウム化合物を含む粉体は、MgO
換算として5%以上、好ましくは10%以上含まれてい
なければならない。通常FAにはマグネシウムが1%程
度しか含まれておらず、最終的に得られる製品のMgO
として必要な割合の3〜10%とするためには5%以上
含まれていることが望ましい。
The powder containing the magnesium compound is MgO
5% or more, preferably 10% or more must be contained in conversion. Normally, FA contains only about 1% of magnesium, and the final product MgO
In order to set the required ratio to 3 to 10%, it is desirable that the content be 5% or more.

【0016】マグネシウムを含む粉体として、ドロマイ
ト、かんらん岩、輝石、角閃石、雲母、蛇紋岩、セピオ
ライト、タルク、キーゼリット(MgSO・H
O)、ポリハリット(2CaSO・MgSO・K
SO・2HO)、シェーニット(KSO・M
gSO・6HO)、マグネサイト(MgCO)、
ブルーサイト(Mg(OH))、カーナライト(Mg
Cl・KCl・6HO)、スピネル(MgO・Al
)、海水マグネシアなどの天然原料、及びこれら
を焼成して得られるマグネシアクリンカー、ドロマイト
クリンカーなど、さらには、にがり(MgCl・6H
0)、マグネシア(MgO)、塩基性炭酸マグネシウ
ム(3MgCO・Mg(OH)・3HO)、硫酸
マグネシウム(MgSO・7HO)などの工業原料
が例示される。
As a powder containing magnesium, dolomite, peridotite, pyroxene, amphibolite, mica, serpentinite, sepiolite, talc, kieselite (MgSO 4 .H
2 O), Poriharitto (2CaSO 4 · MgSO 4 · K
2 SO 4 .2H 2 O), Shane (K 2 SO 4 .M)
gSO 4 · 6H 2 O), magnesite (MgCO 3),
Brucite (Mg (OH) 2 ), Carnallite (Mg
Cl 2 · KCl · 6H 2 O), spinel (MgO · Al
Natural raw materials such as 2 O 3 ) and seawater magnesia, and magnesia clinker and dolomite clinker obtained by calcining them, and further, bittern (MgCl 2 .6H
2 0), magnesia (MgO), basic magnesium carbonate (3MgCO 3 · Mg (OH) 2 · 3H 2 O), industrial materials such as magnesium sulfate (MgSO 4 · 7H 2 O) are exemplified.

【0017】しかしながら、これらのごとく高純度、高
価格でなくともMgO換算で5%以上含まれておれば、
廃棄物として処分されているものでも充分であり、例え
ば古紙の再生の際発生するパルプスラッジ、パルプスラ
ッジの焼却灰、ドロマイトやかんらん岩などの砕石くず
でもよい。
However, even if it is not high in purity and price as described above, if it is contained at 5% or more in terms of MgO,
What is discarded as waste is sufficient. For example, pulp sludge generated in the recycling of waste paper, incinerated ash of pulp sludge, and crushed stones such as dolomite and peridotite may be used.

【0018】可塑性を持つ粉体とは、FA、及びマグネ
シウム化合物を含む粉体など、本発明の原料を成形する
際に結合材として使用するもので、パイロフェライト、
タルク、モンモリロナイト、サポナイトのごときスメク
タイト、パーミキュライト、マイカ、イライト、緑泥
石、カオリナイト、ハロイサイト、アタパルジャイト、
アロフェンなどの粘土類、デンプン、コーンスターチ、
デキストリン、アルギン酸、アルギン酸ソーダ、アラビ
アゴム、トラガカントゴム、ガッチゴム、カゼイン、ガ
ゼインソーダ、ぶどう糖、ゼラチン、膠のごとき不純ゼ
ラチン、小麦粉、大豆グルー、ぺプトン、糖蜜、シェラ
ック、大豆油、及び牛脂のごとき動植物油、流動パラフ
ィン、カルナバワックス、カルボワックス、などの天然
物、Na−カルボキシメチルセルロース、メチルセルロ
ース、メチルエチルセルロース、酢酸セルロース、リグ
ニンスルホン酸ソーダ、リグニンスルホン酸カルシウ
ム、Na−カルボキシメチル澱粉、ヒドロキシエチル澱
粉、澱粉燐酸エステルソーダ、ヒドロキシプロピルセル
ロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチル
セルロース、アセチルセルロース、エステルガム、など
の半合成品、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチル
エーテル、ポリアクリル酸アミド、ポリアクリル酸ソー
ダ、ポリエチレングリコール、ポリエチレン酸化物、ポ
リビニルピロリドン、ビニルピロリドン−酢ビ共重合
体、タンニン酸、尿素、ポリビニルアセテート、フェノ
ール樹脂、などの合成品が例示される。
The powder having plasticity is used as a binder when molding the raw material of the present invention, such as a powder containing FA and a magnesium compound.
Smectite such as talc, montmorillonite, saponite, permiculite, mica, illite, chlorite, kaolinite, halloysite, attapulgite,
Clays such as allophane, starch, corn starch,
Animal and vegetable oils such as dextrin, alginic acid, sodium alginate, gum arabic, gum tragacanth, gatch gum, casein, casein soda, dextrose, gelatin, impure gelatin such as glue, flour, soy glue, peptone, molasses, shellac, soybean oil, and tallow , Liquid paraffin, carnauba wax, carbowax, and other natural products, Na-carboxymethylcellulose, methylcellulose, methylethylcellulose, cellulose acetate, sodium ligninsulfonate, calcium ligninsulfonate, Na-carboxymethyl starch, hydroxyethyl starch, starch phosphate Semi-synthetic products such as ester soda, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, ethylcellulose, acetylcellulose, ester gum, etc. Synthesis of alcohol, polyvinyl methyl ether, polyacrylamide, sodium polyacrylate, polyethylene glycol, polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, vinylpyrrolidone-vinyl acetate copolymer, tannic acid, urea, polyvinyl acetate, phenol resin, etc. Goods are illustrated.

【0019】しかしながら、例示のごとく高価な物質で
なくとも、可塑性を持つ粉体の使用目的である成形性が
あるものであれば、安価な工業材料、副産物、若しくは
廃棄物などでも充分であり、道路掘削残土脱水ケーキ、
セメントが賞用される。道路掘削残土脱水ケーキとは、
道路工事をする際に掘り起こす路盤土と路床土から分離
される粒径100μm以下のシルト、及び粘土分であ
る。
However, inexpensive industrial materials, by-products, wastes, and the like are sufficient as long as they have the moldability that is the purpose of use of the plastic powder, even if they are not expensive substances as exemplified. Debris cake from road excavation soil,
Cement is awarded. What is road debris dewatered cake?
It is a silt with a particle size of 100 μm or less and a clay component separated from the subgrade soil and the subgrade soil excavated during road construction.

【0020】例えば札幌市の場合、既設舗装体を改装す
る際、路盤と路床に分けて掘削する層状掘削を原則とし
ており、路盤土と粗粒部の多い路床土は路盤材リサイク
ルプラントで水洗処理され、砕石、砂、及び粒径100
μm以下脱水ケーキに分離され、再利用されている。掘
削残土脱水ケーキは、廃出時には約30%の水分が含ま
れているが、保管中に乾燥する場合もある。
For example, in the case of Sapporo City, when renovating an existing pavement, in principle, layered excavation in which the excavation is divided into a subgrade and a subgrade is performed. Washed, crushed stone, sand and particle size 100
It is separated into dehydrated cakes of less than μm and reused. Dewatered cake from excavated soil contains about 30% moisture at the time of disposal, but may be dried during storage.

【0021】こうして得られた掘削残土脱水ケーキは、
一年を通じて化学成分、粒径などが安定しており、Si
約60%、Al約15%、Fe約5
%、レーザー回折法による平均径が約17μmである。
鉱物組成をみると、石英、長石を含有している。粘土鉱
物の存在は明言できないが、掘削残土脱水ケーキには可
塑性がある。セメントは市販のものであれば特に制限さ
れない。使用量は、原料100重量部のうち3から10
重量部、好ましくは5から7重量部である。
The excavated soil dewatered cake thus obtained is
The chemical composition and particle size are stable throughout the year.
O 2 to about 60%, Al 2 O 3 about 15%, Fe 2 O 3 about 5
%, Average diameter of about 17 μm determined by laser diffraction method.
Looking at the mineral composition, it contains quartz and feldspar. Although the existence of clay minerals cannot be stated, the excavated soil dewatered cake is plastic. The cement is not particularly limited as long as it is commercially available. The amount used is 3 to 10 out of 100 parts by weight of the raw material.
Parts by weight, preferably 5 to 7 parts by weight.

【0022】第一工程では、少なくともこれらFA、マ
グネシウム化合物を含有する粉体、及び可塑性を持つ粉
体の3種類を用い、必要に応じてその他の原料を添加
し、最終に得られる製品の組成が酸化物換算で、MgO
として3〜10wt%、好ましくは5〜8wt%、Fe
として2〜16wt%、好ましくは5〜10wt
%、Alとして10〜25wt%、好ましくは1
5〜20wt%、SiOとして50〜80wt%、好
ましくは60〜70wt%となるよう配合する。
In the first step, at least three kinds of powders containing FA, a magnesium compound and a powder having plasticity are used, and if necessary, other raw materials are added. Is oxide equivalent, MgO
3 to 10 wt%, preferably 5 to 8 wt%, Fe
2 to 16 wt% as 2 O 3 , preferably 5 to 10 wt%
%, 10 to 25 wt% as Al 2 O 3 , preferably 1%
5~20wt%, 50~80wt% as SiO 2, preferably formulated so as to be 60~70wt%.

【0023】本発明の目的の1つは主原料としてFAを
用いることである。本発明者らの経験上、シリカ、アル
ミニウム、及び鉄の3元素がFAの主成分であり、その
割合が上記範囲から大きくはずれる事は希であるとの認
識を持っている。つまり本発明はFAに近い組成で、安
定的に発泡する条件を明かにしたのである。その条件の
1つがマグネシウムの割合をMgOとして3〜10wt
%とすることである。
One of the objects of the present invention is to use FA as a main raw material. From the experience of the present inventors, it has been recognized that the three elements of silica, aluminum, and iron are the main components of FA, and that the ratio of the three elements rarely greatly deviates from the above range. In other words, the present invention has clarified the conditions for stably foaming with a composition close to FA. One of the conditions is 3 to 10 wt% of magnesium as MgO.
%.

【0024】FAの組成から大きく離れた組成での発泡
条件は種々あるが、本発明の対象ではない。本発明は、
のちの工程で高温焼成をしているので、製品には可燃成
分及び水分は殆どなく、焼成時に揮発することが考えら
れる元素も、対象としている原料には通常ほとんど含ま
れていないため、最終に得られる製品の組成は、原料の
成分及び配合割合から推定できる。
There are various foaming conditions at compositions far away from the FA composition, but they are not the object of the present invention. The present invention
Since the product is fired at a high temperature in a later step, the product has almost no flammable components and moisture, and the target raw material usually contains almost no elements that can be volatilized during firing. The composition of the obtained product can be estimated from the components and the mixing ratio of the raw materials.

【0025】MgOが3%以下だとガラス成分が形成さ
れず発泡しない。また10%以上だと焼成途中で溶融化
が進みすぎ、ガスが発生してもすぐ抜けてしまうため発
泡体は形成されない。Feが2%以下だと発泡せ
ず、16%をこえると溶融化しすぎ発泡しない。又、A
が10〜25Wt%をはずれても、SiO
50〜80wt%をはずれても、発泡しない。
If the content of MgO is 3% or less, no glass component is formed and no foaming occurs. On the other hand, if the content is 10% or more, the melting is excessively advanced during the firing, and even if a gas is generated, the gas escapes immediately, so that a foam is not formed. If the content of Fe 2 O 3 is 2% or less, it does not foam, and if it exceeds 16%, it melts too much and does not foam. Also, A
also l 2 O 3 is out of the 10~25Wt%, SiO 2 is also out of the 50~80wt%, does not foam.

【0026】配合された原料は次いで第二工程で、造粒
される。この際必要に応じて水を添加してもよい。造粒
は常用の手法でよく、転動造粒、流動層造粒、攪拌造
粒、解砕造粒、圧縮成形、押し出し成形、あるいはこれ
らの手法の組み合わせ等が例示されるが、本発明はこれ
らの手法に限定されるものではない。
The blended raw materials are then granulated in a second step. At this time, water may be added as needed. Granulation may be a conventional method, such as tumbling granulation, fluidized bed granulation, stirring granulation, crushing granulation, compression molding, extrusion molding, or a combination of these methods. It is not limited to these methods.

【0027】造粒する粒子径は0.1mmから10mm
にしなければならない。本発明の化学組成の場合、発泡
前の粒子径が0.1mm以下だと充分に膨張せず、又1
0mmを越えた場合、発泡セラミックス主要な用途であ
るコンクリート骨材、人工土壌、水耕栽培用土壌、及び
内装材充填材としては大きすぎ、また流動媒体を用いた
流動層焼成を行う際に造粒した粒子が炉内に偏析するた
め好ましくない。
The particle size to be granulated is from 0.1 mm to 10 mm
Must be. In the case of the chemical composition of the present invention, if the particle diameter before foaming is 0.1 mm or less, it does not expand sufficiently,
If it exceeds 0 mm, it is too large for concrete aggregate, artificial soil, hydroponic soil, and interior material filler, which are the main uses of foamed ceramics, and it is difficult to form when performing fluidized bed firing using a fluid medium. It is not preferable because the granulated particles segregate in the furnace.

【0028】こうして造粒された粒子は次いで焼成され
る。焼成前に必要ならば、乾燥させてもよい。焼成温度
は1100℃から1300℃が好ましい。本発明では、
粒子表面がガラス化した時点で発生するガスは、三価の
酸化鉄が還元されて二価の酸化鉄になる際に発生する酸
素、若しくは発生した酸素ガスと残存していた僅かな可
燃物が反応して生成する二酸化炭素、及び水であろうと
推定している。三価の鉄が還元される温度は、雰囲気の
酸素分圧などによっても変わるが、通常1100℃から
1300℃である。本発明の場合、1100℃以下では
粒子が発泡せず、また1300℃を越えると発泡した粒
子が溶融してしまい好ましくない。
The particles thus granulated are then fired. If necessary, it may be dried before firing. The firing temperature is preferably from 1100 ° C to 1300 ° C. In the present invention,
The gas generated when the particle surface is vitrified is oxygen generated when trivalent iron oxide is reduced to divalent iron oxide, or generated oxygen gas and a small amount of remaining combustibles. It is estimated that it will be carbon dioxide and water produced by the reaction. The temperature at which trivalent iron is reduced varies depending on the oxygen partial pressure of the atmosphere and the like, but is usually 1100 ° C. to 1300 ° C. In the case of the present invention, the particles do not foam at a temperature of 1100 ° C. or less, and the foamed particles melt at a temperature exceeding 1300 ° C., which is not preferable.

【0029】昇温速度は発泡の程度の面からは特に問題
とされず、使用する焼成炉の性能で決定する。最高温度
保持時間は、粒子内部まで温度が上昇する必要があるの
で、粒子径によって変化するが、直径が約1mmの粒子
のばあい3分以上好ましくは5分から30分である。
The heating rate is not particularly problematic in terms of the degree of foaming, and is determined by the performance of the firing furnace used. The maximum temperature holding time varies depending on the particle diameter because the temperature needs to rise to the inside of the particles, but it is 3 minutes or more, preferably 5 to 30 minutes for particles having a diameter of about 1 mm.

【0030】焼成する際には粒子どうしの融着に注意す
る必要がある。本発明の進歩性の一部は融着防止の点に
ある。本発明が提供する融着防止の具体的手法は粒子
どうしの距離を確保して焼成する、粒子を媒体中で焼
成する、粒子を流動媒体を用いた流動層で焼成する、
である。第1の粒子どうしの距離を確保する手法として
は、例えばさや、火格子の上に粒子をまく方法が例示で
きる。この手法は、バッチ式焼成炉やトンネル炉にすぐ
に適応でき、特別な設備を必要としない反面、炉内部の
縦方向に粒子が配置できないので単位炉容積当たりの焼
成量が低い。その点を改良したのが、第2の手法であ
る。
When firing, it is necessary to pay attention to the fusion of the particles. Part of the inventive step lies in preventing fusion. The specific method of preventing fusion provided by the present invention is to fire with securing the distance between the particles, fire the particles in a medium, fire the particles in a fluidized bed using a fluidized medium,
It is. As a method of securing the distance between the first particles, for example, a method of spreading particles on a grate can be exemplified. This method can be immediately applied to a batch type firing furnace or a tunnel furnace, and does not require special equipment. However, since particles cannot be arranged in the longitudinal direction inside the furnace, the firing amount per unit furnace volume is low. The second method has improved that point.

【0031】すなわち発泡セラミックス原料を造粒した
粒子と、媒体粉末を混合し、さや等につめ、バッチ炉、
若しくはトンネル炉で焼成する手法である。この手法を
用いると、炉内部を有効に使えるので1度の焼成で大量
の製品が得られる。この際、媒体は発泡セラミックスと
反応しない材質を選択することが好ましい。価格、入手
しやすさ、熱伝導率が高いことなどから媒体としてα−
アルミナが賞用される。媒体の粒径は造粒した発泡セラ
ミックスの1/10以下が望ましい。この手法の短所と
しては、媒体が熱エネルギーを持ち去るので、エネルギ
ー効率が劣ることがあげられる。そこを更に改良したの
が、第3の手法である。
That is, the particles obtained by granulating the foamed ceramics raw material and the medium powder are mixed, stuffed into pods, etc.
Alternatively, it is a method of firing in a tunnel furnace. By using this method, a large amount of products can be obtained by one firing because the inside of the furnace can be effectively used. At this time, it is preferable to select a material that does not react with the foamed ceramic as the medium. Due to its price, availability, and high thermal conductivity, α-
Alumina is awarded. The particle size of the medium is desirably 1/10 or less of the granulated foam ceramics. The disadvantage of this approach is that the medium carries away thermal energy, resulting in poor energy efficiency. The third method is a further improvement.

【0032】これは流動媒体としてα−アルミナを用
い、流動層中で発泡セラミックスを焼成する方法であ
る。流動層から発泡セラミックスと流動媒体を抜き出
し、流動媒体を分離し、再度発泡セラミックス造粒粒子
とともに流動層にもどすことで、媒体が持ち去るエネル
ギーの大部分を回収することが可能になった。また粒径
の細かい流動媒体を用いることで流動化速度を小さくす
ることができた。こうして得られた発泡セラミックスは
冷却され、必要ならば比重別、粒度別に分別されて製品
となる。以下に具体例を挙げて本発明を説明するが、本
発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
This is a method of firing foamed ceramics in a fluidized bed using α-alumina as a fluidized medium. By extracting the foamed ceramics and the fluidized medium from the fluidized bed, separating the fluidized medium, and returning the fluidized fluid to the fluidized bed again with the foamed ceramics granulated particles, it became possible to recover most of the energy carried away by the medium. In addition, the fluidization speed could be reduced by using a fluid medium having a small particle size. The thus obtained foamed ceramics is cooled and, if necessary, separated by specific gravity and particle size to obtain a product. Hereinafter, the present invention will be described with reference to specific examples, but the present invention is not limited to only these examples.

【0033】[実施例] 実施例1 MgO0.16%、Al19.3%、SiO
7.3%、Fe2.83%、LOI8.38%、
ブレーン比表面積5730cm/gのフライアッシュ
Aを50重量部、MgO0.98%、Al19.
0%、SiO55.2%、Fe15.6%、L
OI2.21%、ブレーン比表面積3960cm/g
のフライアッシュBを50重量部、試薬1級水酸化マグ
ネシウム10重量部、及びMgO3.04%、Al
13.4%、SiO68.3%、Fe2.2
8%、LOI4.65%のベントナイト3重量部を擂潰
機を用いて充分に混合し、水を加え、密閉したポリエチ
レンの袋に24時間保管した。
Examples Example 1 0.16% of MgO, 19.3% of Al 2 O 3 , SiO 2 6
7.3%, Fe 2 O 3 2.83%, LOI 8.38%,
50 parts by weight of fly ash A having a specific surface area of 5730 cm 2 / g, 0.98% of MgO, and Al 2 O 3 19.
0%, SiO 2 55.2%, Fe 2 O 3 15.6%, L
OI 2.21%, Blaine specific surface area 3960 cm 2 / g
50 parts by weight of fly ash B, 10 parts by weight of reagent-grade magnesium hydroxide, 3.04% of MgO, Al 2 O
3 13.4%, SiO 2 68.3%, Fe 2 O 3 2.2
3 parts by weight of bentonite of 8% and 4.65% of LOI were sufficiently mixed using a crusher, water was added, and the mixture was stored in a sealed polyethylene bag for 24 hours.

【0034】この混合物を直径約8ミリの球形に造粒し
た。ついで造粒物を室温で1昼夜乾燥し、セラミックフ
ァイバーボードの上に充分に距離をおいて配置した。セ
ラミックファイバーボードと造粒物を電気炉に入れ、焼
成最高温度1200℃、室温から1200℃までの昇温
時間1時間、最高温度での保持時間30分、冷却は自然
放冷の条件で焼成した。得られた発泡セラミックスをJ
IS A1134に従い絶乾比重、及び24時間の吸水
率を測定したところ、絶乾比重0.53、24時間の吸
水率25.3%であった。又発泡セラミックスの化学組
成はMgO7.6%、Al18.7%、SiO
60.6%、Fe8.9%であり、粒子は赤褐色
をしており、強く掴んでもくだけない強度があった。
This mixture was granulated into a sphere having a diameter of about 8 mm. The granulate was then dried at room temperature for 24 hours and placed on a ceramic fiber board at a sufficient distance. The ceramic fiber board and the granulated material were placed in an electric furnace, and fired under the conditions of a maximum firing temperature of 1200 ° C, a heating time from room temperature to 1200 ° C for 1 hour, a holding time at the maximum temperature of 30 minutes, and a natural cooling. . The obtained foamed ceramic is
When the absolute dry gravity and the water absorption for 24 hours were measured in accordance with IS A1134, the absolute dry gravity was 0.53 and the water absorption for 24 hours was 25.3%. The chemical composition of the foamed ceramic is 7.6% of MgO, 18.7% of Al 2 O 3 , and SiO 2
60.6%, Fe 2 O 3 8.9%, the particles were reddish-brown, and had such strength that they could not be grasped strongly.

【0035】比較例1〜2 実施例1の最高焼成温度を1050℃に変更した例を比
較例1、1350℃とした例を比較例2とした。比較例
1は絶乾比重1.93、吸水率45.3%の素焼き状物
質であり、比較例2は絶乾比重2.24、吸水率0%の
溶融したガラス状物質であった。
Comparative Examples 1 and 2 Comparative Examples 1 and 2 were obtained by changing the maximum firing temperature of Example 1 to 1050 ° C. and Comparative Example 1 and 1350 ° C. Comparative Example 1 was an unbaked material having an absolute dry specific gravity of 1.93 and a water absorption of 45.3%, and Comparative Example 2 was a molten glassy material having an absolute dry specific gravity of 2.24 and a water absorption of 0%.

【0036】実施例2 実施例1において使用した試薬1級水酸化マグネシウム
10重量部を4重量部に変更した以外は実施例1とまっ
たく同じ操作を行った。得られた発泡セラミックスは赤
褐色をしており、強く掴んでもくだけない強度があり、
化学組成は、MgO3.6%、Al19.5%、
SiO63.2%、Fe9.3%、絶乾比重
0.72、24時間の吸水率19.3%であった。
Example 2 The same operation as in Example 1 was carried out except that 10 parts by weight of the reagent primary magnesium hydroxide used in Example 1 was changed to 4 parts by weight. The obtained foamed ceramic has a reddish-brown color and has a strength that cannot be grasped strongly.
The chemical composition is MgO 3.6%, Al 2 O 3 19.5%,
63.2% of SiO 2 , 9.3% of Fe 2 O 3 , absolute specific gravity of 0.72, and a water absorption of 19.3% for 24 hours.

【0037】実施例3 実施例1において使用した試薬1級水酸化マグネシウム
10重量部を13重量部に変更した以外は実施例1とま
ったく同じ操作を行った。得られた発泡セラミックスは
赤褐色をしており、強く掴んでもくだけない強度があ
り、化学組成は、MgO9.5%、Al18.3
%、SiO59.3%、Fe8.7%、絶乾比
重0.40、24時間の吸水率35.3%であった
Example 3 The same operation as in Example 1 was carried out except that 10 parts by weight of the reagent primary magnesium hydroxide used in Example 1 was changed to 13 parts by weight. The obtained foamed ceramic has a reddish-brown color, has a strength that cannot be grasped strongly, and has a chemical composition of 9.5% of MgO and 18.3 of Al 2 O 3.
%, SiO 2 59.3%, Fe 2 O 3 8.7%, absolute dry specific gravity 0.40, and a water absorption of 35.3% for 24 hours.

【0038】比較例3〜4 実施例1において使用した試薬1級水酸化マグネシウム
10重量部をまったく使用しなかった以外は実施例1と
まったく同じ操作を行った例を比較例3、また実施例1
において使用した試薬1級水酸化マグネシウム10重量
部を20重量部に変更した以外は実施例1とまったく同
じ操作を行った例を比較例4とした。比較例3の物性を
みると、MgO含有量0.7%、絶乾比重1.54、2
4時間の吸水率30.6%で発泡が不十分であった。比
較例4の物性をみると、MgO含有量13.6%、絶乾
比重2.11で溶融したガラス状の物質であった。
Comparative Examples 3 and 4 Comparative Examples 3 and 4 were obtained by performing exactly the same operation as in Example 1 except that 10 parts by weight of the reagent primary magnesium hydroxide used in Example 1 was not used at all. 1
Comparative Example 4 was performed in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by weight of the primary magnesium hydroxide used in Example 1 was changed to 20 parts by weight. Looking at the physical properties of Comparative Example 3, the MgO content was 0.7%, the absolute specific gravity was 1.54,
Foaming was insufficient at a water absorption of 30.6% for 4 hours. Looking at the physical properties of Comparative Example 4, it was a glassy substance which was melted at an MgO content of 13.6% and an absolute dry density of 2.11.

【0039】実施例4 実施例1において使用したフライアッシュAを50重量
部から90重量部に、フライアッシュBを50重量部か
ら10重量部に変更した以外は実施例1とまったく同じ
操作を行った。得られた発泡セラミックス赤褐色をして
おり、強く掴んでもくだけない強度があり、Fe
含有量は4.1%、絶乾比重0.93、24時間の吸水
率23.5%であった。
Example 4 The same operation as in Example 1 was carried out except that fly ash A used in Example 1 was changed from 50 parts by weight to 90 parts by weight, and fly ash B was changed from 50 parts by weight to 10 parts by weight. Was. The obtained foamed ceramic has a reddish-brown color, has a strength that cannot be grasped strongly, and is composed of Fe 2 O 3
The content was 4.1%, the absolute dry gravity was 0.93, and the water absorption in 24 hours was 23.5%.

【0040】実施例5 実施例1において使用したフライアッシュAを50重量
部から20重量部に、フライアッシュBを50重量部か
ら80重量部に変更した以外は実施例1とまったく同じ
操作を行った。得られた発泡セラミックスは赤褐色をし
ており、強く掴んでもくだけない強度があり、Fe
含有量12.4%、絶乾比重0.87、24時間の吸
水率18.5%であった。
Example 5 The same operation as in Example 1 was performed except that fly ash A used in Example 1 was changed from 50 parts by weight to 20 parts by weight, and fly ash B was changed from 50 parts by weight to 80 parts by weight. Was. The resulting foamed ceramic has a reddish brown, there is not casual also grab strong intensity, Fe 2 O
3 content 12.4%, specific gravity of absolute dryness 0.87, water absorption rate for 24 hours 18.5%.

【0041】比較例5〜6 実施例1において使用した原料のフライアッシュB50
重量部のかわりに試薬特級Al8重量部、試薬特
級二酸化珪素30重量部を用いた以外は実施例1とまっ
たく同じ操作を行った例を比較例5、実施例1において
用いた原料に更に試薬特級酸化鉄(III)15重量部
を加え造粒した以外は実施例1とまったく同じ操作を行
った例を比較例6とした。
Comparative Examples 5 to 6 Fly ash B50 as a raw material used in Example 1
The raw materials used in Comparative Example 5 and Example 1 were obtained by performing exactly the same operation as in Example 1 except that 8 parts by weight of reagent grade Al 2 O 3 and 30 parts by weight of reagent grade silicon dioxide were used instead of parts by weight. Comparative Example 6 was performed in the same manner as in Example 1 except that 15 parts by weight of reagent-grade iron oxide (III) was further added and granulation was performed.

【0042】比較例5の物性をみると、化学組成、Mg
O7.9%、Al19.2%、SiO69.9
%、Fe1.6%、絶乾比重1.53、24時間
の吸水率29.3%であった。また、比較例6の物性を
みると、化学組成、MgO6.6%、Al16.
4%、SiO53.0%、Fe20.3%、絶
乾比重2.55、溶融したガラス状物質であった。
Looking at the physical properties of Comparative Example 5, the chemical composition, Mg
O7.9%, Al 2 O 3 19.2%, SiO 2 69.9
%, Fe 2 O 3 1.6%, absolute dry specific gravity 1.53, and water absorption in 24 hours were 29.3%. Looking at the physical properties of Comparative Example 6, the chemical composition, MgO 6.6%, Al 2 O 3 16.
4%, 53.0% of SiO 2 , 20.3% of Fe 2 O 3 , specific gravity of absolutely dry of 2.55, and a molten glassy substance.

【0043】実施例6 実施例1において使用したフライアッシュB100重量
部、化学組成が、MgO11.3%、Al19.
0%、SiO53.7%、Fe1.54%、L
OI4.57%、の製紙工場から排出されるパルプスラ
ッジ焼却灰25重量部、化学組成が、MgO2.03
%、Al17.1%、SiO59.9%、Fe
7.25%、LOI7.79%、の道路掘削残土
脱水ケーキ乾燥物10重量部、及びグリッド生成防止の
目的で用いるジエチレングリコール1重量部をポットミ
ルを用いて24時間混合した。
Example 6 100 parts by weight of fly ash B used in Example 1, a chemical composition of MgO 11.3%, Al 2 O 3 19.
0%, SiO 2 53.7%, Fe 2 O 3 1.54%, L
4.57% OI, 25 parts by weight of pulp sludge incineration ash discharged from a paper mill, and a chemical composition of MgO 2.03
%, Al 2 O 3 17.1% , SiO 2 59.9%, Fe
10 parts by weight of a dried product of dewatered cake of road excavated soil of 7.25% of 2 O 3 and 7.79% of LOI, and 1 part by weight of diethylene glycol used for the purpose of preventing grid formation were mixed for 24 hours using a pot mill.

【0044】この混合粉体に水を加え、密閉したポリエ
チレンの袋に24時間保管した後、直径約8ミリの球形
に造粒した。ついで造粒物を105℃の乾燥機を用いて
24時間乾燥し、セラミックファイバーボードの上に充
分に距離をおいて配置した。セラミックファイバーボー
ドと造粒物を電気炉に入れ、焼成最高温度1200℃、
室温から1200℃までの昇温時間1時間、最高温度で
の保持時間30分、冷却は自然放冷の条件で焼成した。
こうして得られた発泡セラミックスは赤褐色をしてお
り、強く掴んでもくだけない強度があり、化学組成は、
MgO3.1%、Al19.6%、SiO
7.3%、Fe12.8%、絶乾比重0.83、
24時間の吸水率が20.4%であった。
Water was added to the mixed powder, stored for 24 hours in a sealed polyethylene bag, and then granulated into a spherical shape having a diameter of about 8 mm. Next, the granulated product was dried using a dryer at 105 ° C. for 24 hours and placed on a ceramic fiber board at a sufficient distance. Put the ceramic fiber board and the granulated material in an electric furnace and fire at a maximum temperature of 1200 ° C.
The temperature was raised from room temperature to 1200 ° C. for 1 hour, the holding time at the highest temperature was 30 minutes, and cooling was performed under natural cooling conditions.
The foamed ceramic thus obtained has a reddish-brown color and has a strength that cannot be grasped strongly.
MgO3.1%, Al 2 O 3 19.6 %, SiO 2 5
7.3%, Fe 2 O 3 12.8%, absolute dry specific gravity 0.83,
The water absorption in 24 hours was 20.4%.

【0045】実施例7 実施例6において使用したパルプスラッジ焼却灰25重
量部の代わりに、化学組成が、MgO47.2%、Al
0.75%、SiO40.0%、Fe
8.24%、LOI1.69%、のかんらん岩鉱山か
ら排出される屑オリビンを10重量部に、道路掘削残土
脱水ケーキ乾燥物の使用量を10重量部から100重量
部に変更した以外は実施例6とまったく同じ操作を行っ
た。こうして得られた発泡セラミックスは赤褐色をして
おり、強く掴んでもくだけない強度があり、化学組成
は、MgO5.0%、Al17.8%、SiO
59.4%、Fe11.8%、絶乾比重0.9
5、24時間の吸水率が27.5%であった。
Example 7 Instead of 25 parts by weight of pulp sludge incineration ash used in Example 6, the chemical composition was 47.2% MgO,
2 O 3 0.75%, SiO 2 40.0%, Fe 2 O
3 Except for changing the amount of waste olivine discharged from the peridotite mine to 8.24% and LOI 1.69%, to 10 parts by weight, and changing the usage of the dehydrated cake from road excavation soil from 10 parts by weight to 100 parts by weight Performed exactly the same operation as in Example 6. The thus obtained foamed ceramic has a reddish brown, there is a strong grab informal neither strength, chemical composition, MgO5.0%, Al 2 O 3 17.8%, SiO 2
59.4%, Fe 2 O 3 11.8%, absolute dry specific gravity 0.9
The water absorption for 5 and 24 hours was 27.5%.

【0046】実施例8 実施例6において使用した道路掘削残土脱水ケーキ乾燥
物10重量部の代わりに、市販のセメント(化学組成M
gO1.61%、Al5.20%、SiO
2.67%、Fe3.08%、LOI1.23
%、ブレーン比表面積3360cm/g)5重量部を
用い、実施例6と同様にポットミルを用いて混合した。
得られた混合粉末に水を添加し、直径8ミリの球形に造
粒した。この造粒物を室温にて24時間乾燥後、実施例
6と同様に焼成した。こうして得られた発泡セラミック
スは赤褐色をしており、強く掴んでもくだけない強度が
あり、化学組成を見ると、MgO3.1%、Al
19.1%、SiO55.3%、Fe12.8
%、絶乾比重0.70、24時間の吸水率が17.3%
であった。
Example 8 A commercial cement (chemical composition M) was used in place of 10 parts by weight of the dried soil dewatered cake from the road excavation soil used in Example 6.
gO 1.61%, Al 2 O 3 5.20%, SiO 2 2
2.67%, Fe 2 O 3 3.08 %, LOI1.23
%, 36.8 cm 2 / g of Blaine specific surface area), and mixed using a pot mill in the same manner as in Example 6.
Water was added to the obtained mixed powder, and the mixture was granulated into a sphere having a diameter of 8 mm. The granulated product was dried at room temperature for 24 hours and then fired in the same manner as in Example 6. The foamed ceramic thus obtained has a reddish-brown color, has a strength that cannot be grasped strongly, and when viewed from the chemical composition, it is found that MgO 3.1% and Al 2 O 3
19.1%, SiO 2 55.3%, Fe 2 O 3 12.8
%, Absolute specific gravity 0.70, water absorption rate for 24 hours is 17.3%
Met.

【0047】実施例9 実施例6において使用した原料に、更に化学組成がMg
O0.63%、Al5.17%、SiO60.
26%、Fe3.07%、LOI28.0%であ
る鋳物工場より排出される粉塵ダスト25重量部を加え
た以外は実施例6と同様に操作した。こうして得られた
発泡セラミックスは赤褐色をしており、強く掴んでもく
だけない強度があり、MgO2.8%、Al
8.1%、SiO60.7%、Fe11.8
%、絶乾比重0.52、24時間の吸水率が30.3%
であった。
Example 9 The raw material used in Example 6 was further added with a chemical composition of Mg
O0.63%, Al 2 O 3 5.17 %, SiO 2 60.
The same operation as in Example 6 was carried out except that 25 parts by weight of dust dust discharged from a foundry having 26%, Fe 2 O 3 of 3.07% and LOI of 28.0% were added. The foamed ceramic thus obtained has a reddish-brown color, has a strength that cannot be grasped strongly, and has 2.8% of MgO and Al 2 O 3 1
8.1%, SiO 2 60.7%, Fe 2 O 3 11.8
%, Absolute dry specific gravity 0.52, water absorption rate for 24 hours is 30.3%
Met.

【0048】実施例10 実施例9において使用した道路掘削残土脱水ケーキ乾燥
物を10重量部から100重量部に増量した以外は実施
例9と同様に操作した。こうして得られた発泡セラミッ
クスは赤褐色をしており、強く掴んでもくだけない強度
があり、MgO2.6%、Al18.3%、Si
62.2%、Fe10.4%、絶乾比重0.
88、24時間の吸水率が15.3%であった。
Example 10 The same operation as in Example 9 was carried out except that the amount of the dehydrated cake from the excavated soil from the road excavation used in Example 9 was increased from 10 parts by weight to 100 parts by weight. The foamed ceramic thus obtained has a reddish-brown color, has a strength that cannot be grasped strongly, and contains 2.6% of MgO, 18.3% of Al 2 O 3 , and
62.2% of O 2 , 10.4% of Fe 2 O 3 , specific gravity of absolute dryness of 0.
The water absorption in 88 hours and 24 hours was 15.3%.

【0049】実施例11 実施例9において製造した直径8mmの造粒物10重量
部に対し、媒体として住友化学工業(株)社製粗粒アル
ミナ100重量部を用い、充分に混合した。該混合物を
炭化珪素製の匣鉢につめ、電気炉にて焼成した。焼成条
件は、焼成最高温度1200℃、室温から1200℃ま
での昇温時間3時間、最高温度での保持時間2時間、自
然放冷である。こうして焼成されたセラミックスを10
0メッシュの標準篩いを用い、アルミナ粉末と発泡セラ
ミックスに分離した。こうして得られた発泡セラミック
スは赤褐色をしており、強く掴んでもくだけない強度が
あり、絶乾比重0.61、24時間の吸水率が22.3
%であった。
Example 11 To 10 parts by weight of the granulated product having a diameter of 8 mm produced in Example 9, 100 parts by weight of coarse alumina manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. was used as a medium and thoroughly mixed. The mixture was placed in a silicon carbide sagger and fired in an electric furnace. The firing conditions are a firing maximum temperature of 1200 ° C., a heating time from room temperature to 1200 ° C. for 3 hours, a holding time at the maximum temperature of 2 hours, and natural cooling. 10 ceramics fired in this way
Using a standard 0-mesh sieve, the powder was separated into alumina powder and foamed ceramics. The foamed ceramic thus obtained has a reddish-brown color, has a strength that cannot be grasped strongly, and has a specific gravity of 0.61 and a water absorption of 22.3 for 24 hours.
%Met.

【0050】比較例9 実施例9において製造した直径8mmの造粒物のみを、
炭化珪素製の匣鉢につめ、実施例11と同様に焼成し
た。焼成終了後容器を見ると、容器と発泡セラミックス
が融着し、また発泡セラミックスは発泡しているもの
の、造粒した粒子が一体化していた。
Comparative Example 9 Only the granules having a diameter of 8 mm produced in Example 9 were
It was packed in a silicon carbide sagger and fired in the same manner as in Example 11. Looking at the container after the completion of firing, the container and the foamed ceramic were fused and the foamed ceramic was foamed, but the granulated particles were integrated.

【0051】比較例10 実施例11において使用したアルミナの媒体の代わり
に、東北硅砂(株)製7号硅砂を用いた以外は実施例1
1とまったく同様に発泡セラミックスを製造した。得ら
れた発泡セラミックスは、媒体と発泡セラミックスが反
応して融着してしまい、一体化していた。
Comparative Example 10 Example 1 was repeated except that the alumina medium used in Example 11 was replaced with No. 7 silica sand manufactured by Tohoku Silica Sand Co., Ltd.
A foam ceramics was produced in exactly the same manner as in Example 1. In the obtained foamed ceramics, the medium and the foamed ceramics reacted and fused to each other, and were integrated.

【0052】実施例12 実施例9において用いたフライアッシュB100重量
部、道路掘削残土脱水ケーキ乾燥物10重量部、パルプ
スラッジ焼却灰25重量部、鋳物工場粉塵ダスト25重
量部、及びグリッド生成防止のために用いるジエチレン
グリコール1重量部をポットミルに充填し、24時間混
合した。この混合粉体に水を添加しながら、千代田技研
工業(株)製オムニミキサーOM−5型を用いて造粒し
た。得られた造粒物から標準篩いを用いて直径2mmか
ら4mmの粒子を選別した。この造粒粒子を105℃、
24時間の条件で乾燥した。造粒粒子10重量部に対し
流動媒体として、実施例11で用いたアルミナ粉末10
0重量部を加え、充分に混合した。
Example 12 100 parts by weight of fly ash B used in Example 9, 10 parts by weight of dehydrated cake from road excavation soil, 25 parts by weight of pulp sludge incineration ash, 25 parts by weight of foundry dust, and the prevention of grid formation 1 part by weight of diethylene glycol used for this purpose was charged into a pot mill and mixed for 24 hours. While adding water to this mixed powder, granulation was performed using an Omnimixer OM-5 model manufactured by Chiyoda Giken Kogyo Co., Ltd. Particles having a diameter of 2 mm to 4 mm were selected from the obtained granules using a standard sieve. The granulated particles are heated at 105 ° C.
Drying was performed for 24 hours. The alumina powder 10 used in Example 11 was used as a fluid medium for 10 parts by weight of the granulated particles.
0 parts by weight were added and mixed well.

【0053】図1に示したごとく、炉心管外径が70φ
の縦型複ら管シリコニット電気炉に、内径60φアルミ
ナの炉心を用いた流動層を取付、流動層内の流量が毎分
5リットルになるように空気を流し、ベッドとするアル
ミナ粉末を投入し、電気炉を昇温した。流動層が120
0℃になった時点で、造粒粒子とアルミナの混合物を投
入し、15分間焼成した。焼成終了後3時間かけて流動
層の温度を室温まで降下した。こうして焼成されたセラ
ミックスを100メッシュの標準篩いを用い、アルミナ
粉末と発泡セラミックスに分離した。こうして得られた
発泡セラミックスは赤褐色をしており、強く掴んでもく
だけない強度があり、絶乾比重0.56、24時間の吸
水率が29.3%であった。
As shown in FIG. 1, the outer diameter of the core tube is 70φ.
Attach a fluidized bed using an alumina core with an inner diameter of 60φ to a vertical double-tube siliconit electric furnace, flow air so that the flow rate in the fluidized bed is 5 liters per minute, and charge alumina powder to be a bed. Then, the electric furnace was heated. 120 fluidized beds
When the temperature reached 0 ° C., a mixture of the granulated particles and alumina was charged and calcined for 15 minutes. The temperature of the fluidized bed was lowered to room temperature over 3 hours after the completion of the firing. The fired ceramics were separated into alumina powder and foamed ceramics using a standard 100-mesh sieve. The foamed ceramic thus obtained had a reddish-brown color, had a strength that could not be grasped strongly, had an absolute dry specific gravity of 0.56, and had a water absorption of 29.3% for 24 hours.

【0054】[発明の効果]以上に示したごとく、本発
明により、産業的に有用な発泡セラミックスを安定的に
得る事が出来、さらにその原料として最終処分されてい
る各種廃棄物が再利用できることが明かになった。
[Effects of the Invention] As described above, the present invention makes it possible to stably obtain industrially useful foamed ceramics and to reuse various wastes finally disposed as raw materials. Became clear.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例12で用いた流動層焼成炉である。FIG. 1 is a fluidized bed firing furnace used in Example 12.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 縦型複ら管シリコニット電気炉 2 アルミナ炉心管 3 流動層 4 アルミナボール 5 アルミナハニカム 6 スリーブ 7 ラッシリング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vertical double tube silicon-nit furnace 2 Alumina core tube 3 Fluidized bed 4 Alumina ball 5 Alumina honeycomb 6 Sleeve 7 Rushing ring

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 少なくとも石炭灰、マグネシウム化合物
を酸化マグネシウム換算で5wt%以上含有する粉体、
及び可塑性を持つ粉体の3種類を用いて、最終的に得ら
れる製品の組成が酸化物換算で、MgOとして3〜10
wt%、Feとして2〜16wt%、Al
として10〜25wt%、SiOとして50〜80w
t%となるよう配合する第一工程、得られた粉体混合物
を直径0.1mmから10mmに造粒する第二工程、つ
いで1100℃から1300℃で焼成し発泡させる第三
工程からなるセラミックス発泡体の製造方法。
1. A powder containing at least 5 wt% of coal ash and a magnesium compound in terms of magnesium oxide,
And three types of powder having plasticity, the composition of the finally obtained product is calculated as oxide, and is 3 to 10 as MgO.
wt%, 2 to 16 wt% as Fe 2 O 3 , Al 2 O 3
10~25wt% as, 50~80w as SiO 2
The first step of compounding the powder mixture so as to have a concentration of 0.1%, the second step of granulating the obtained powder mixture to a diameter of 0.1 mm to 10 mm, and the third step of firing and foaming at 1100 ° C. to 1300 ° C. How to make the body.
【請求項2】 第三工程において、焼成の際に媒体を用
いて焼成することを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載のセラミックス発泡体の製造方法。
2. The method for producing a ceramic foam according to claim 1, wherein in the third step, firing is performed using a medium during firing.
【請求項3】 第三工程において、流動媒体を用いた流
動層焼成炉を使用することを特徴とする特許請求の範囲
第1項から第2項記載のセラミックス発泡体の製造方
法。
3. The method for producing a ceramic foam according to claim 1, wherein, in the third step, a fluidized-bed firing furnace using a fluidized medium is used.
【請求項4】 第三工程において使用される媒体とし
て、α−アルミナを用いる事を特徴とする特許請求の範
囲第2項から第3項記載のセラミックス発泡体の製造方
法。
4. The method for producing a ceramic foam according to claim 2, wherein α-alumina is used as a medium used in the third step.
【請求項5】 マグネシウム化合物を酸化マグネシウム
換算で5wt%以上含有する粉体としてパルプスラッジ
及び/又はパルプスラッジ焼却灰を用いる事を特徴とす
る特許請求の範囲第1項から第4項記載のセラミックス
発泡体の製造方法。
5. The ceramic according to claim 1, wherein pulp sludge and / or pulp sludge incineration ash is used as a powder containing a magnesium compound in an amount of 5 wt% or more in terms of magnesium oxide. A method for producing a foam.
【請求項6】 マグネシウム化合物を酸化マグネシウム
換算で5wt%以上含有する粉体としてかんらん岩砕石
くずを用いる事を特徴とする特許請求の範囲第1項から
第4項記載のセラミックス発泡体の製造方法。
6. A method for producing a ceramic foam according to claim 1, wherein peridotite crushed stone waste is used as a powder containing a magnesium compound in an amount of 5 wt% or more in terms of magnesium oxide. Method.
【請求項7】 マグネシウム化合物を酸化マグネシウム
換算で5wt%以上含有する粉体としてパルプスラッジ
及び/又はパルプスラッジ焼却灰とかんらん岩砕石くず
を同時に用いる事を特徴とする特許請求の範囲第1項か
ら第4項記載のセラミックス発泡体の製造方法。
7. A pulp sludge and / or incinerated pulp sludge ash and peridotite crushed stone as a powder containing at least 5 wt% of a magnesium compound in terms of magnesium oxide. 5. The method for producing a ceramic foam according to items 4 to 4.
【請求項8】 可塑性を持つ粉体として道路掘削残土脱
水ケーキを用いる事を特徴とする特許請求の範囲第1項
から第7項記載のセラミックス発泡体の製造方法。
8. The method for producing a ceramic foam according to claim 1, wherein dewatered cake from road excavation soil is used as the powder having plasticity.
【請求項9】 可塑性を持つ粉体の代わりにセメントを
用いる事を特徴とする特許請求の範囲第1項から第7項
記載のセラミックス発泡体の製造方法。
9. The method for producing a ceramic foam according to claim 1, wherein cement is used in place of the powder having plasticity.
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