JP3382202B2 - フッ素不溶出性石膏組成物とその製造方法 - Google Patents
フッ素不溶出性石膏組成物とその製造方法Info
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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- C04B11/26—Calcium sulfate cements strating from chemical gypsum; starting from phosphogypsum or from waste, e.g. purification products of smoke
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- C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フッ素不溶出性石
膏、及び当該石膏組成物の製造方法に関する。
膏、及び当該石膏組成物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】石膏は、天然の結晶石膏から、或いは、
カルシウム含有物と硫酸根含有物との反応により、合成
又は副生により製造され、主に、石膏ボードや石膏プラ
スター等の建設材料として利用される。当該石膏材料
は、例えば、リン鉱石から湿式リン酸法によりリン酸を
生成する際の副生物として、又は、石灰法により排煙脱
硫する際の副生物として、若しくは、当該排煙脱硫プラ
ントから発生する廃水を処理して得られたスラッジをさ
らに乾燥することによって、二水石膏や無水石膏の形で
生成される。しかしながら、リン鉱石はフッ素を含む化
合物であること、また、発電所、特に、石炭を利用した
発電所の排煙脱硫に由来する石膏は、フッ素化合物が混
入することが多い。このようなフッ素含有石膏材料から
製造された石膏組成物を、例えば石膏ボード等の建設材
料に加工した後、建設廃材として廃棄した場合、当該石
膏ボードからフッ素化合物が溶出するため、環境汚染の
問題となっていた。
カルシウム含有物と硫酸根含有物との反応により、合成
又は副生により製造され、主に、石膏ボードや石膏プラ
スター等の建設材料として利用される。当該石膏材料
は、例えば、リン鉱石から湿式リン酸法によりリン酸を
生成する際の副生物として、又は、石灰法により排煙脱
硫する際の副生物として、若しくは、当該排煙脱硫プラ
ントから発生する廃水を処理して得られたスラッジをさ
らに乾燥することによって、二水石膏や無水石膏の形で
生成される。しかしながら、リン鉱石はフッ素を含む化
合物であること、また、発電所、特に、石炭を利用した
発電所の排煙脱硫に由来する石膏は、フッ素化合物が混
入することが多い。このようなフッ素含有石膏材料から
製造された石膏組成物を、例えば石膏ボード等の建設材
料に加工した後、建設廃材として廃棄した場合、当該石
膏ボードからフッ素化合物が溶出するため、環境汚染の
問題となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、フッ素含有石膏材料、フッ素含有スラッジに由来す
る石膏材料から製造した石膏組成物であって、廃棄され
た場合にもフッ素化合物の溶出を抑えることができるフ
ッ素不溶出性石膏組成物を提供すること、及び、当該フ
ッ素不溶出性石膏組成物の製造方法を提供することを目
的とする。
は、フッ素含有石膏材料、フッ素含有スラッジに由来す
る石膏材料から製造した石膏組成物であって、廃棄され
た場合にもフッ素化合物の溶出を抑えることができるフ
ッ素不溶出性石膏組成物を提供すること、及び、当該フ
ッ素不溶出性石膏組成物の製造方法を提供することを目
的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
を解決すべく鋭意研究した結果、フッ素含有スラッジに
由来する石膏材料に、あらかじめアルミニウム化合物を
混合して製造した石膏組成物が、その後廃棄された場合
にもフッ素化合物の溶出を抑制することができることを
見出した。従って、本発明は、フッ素含有石膏材料と、
アルミニウム化合物とを含み、当該石膏材料中の硫酸カ
ルシウム１モルに対するアルミニウムの存在量が０．０
００５〜０．５モルであることを特徴とする、フッ素不
溶出性石膏組成物を提供する。さらに、本発明は、当該
フッ素不溶出性石膏組成物の製造方法であって、フッ
素含有スラッジを乾燥して石膏材料を得る工程、アル
ミニウム化合物を、当該石膏材料中の硫酸カルシウム１
モルに対してアルミニウム０．０００５〜０．５モルの
存在量で添加する工程、とを有することを特徴とする当
該製造方法を提供する。
を解決すべく鋭意研究した結果、フッ素含有スラッジに
由来する石膏材料に、あらかじめアルミニウム化合物を
混合して製造した石膏組成物が、その後廃棄された場合
にもフッ素化合物の溶出を抑制することができることを
見出した。従って、本発明は、フッ素含有石膏材料と、
アルミニウム化合物とを含み、当該石膏材料中の硫酸カ
ルシウム１モルに対するアルミニウムの存在量が０．０
００５〜０．５モルであることを特徴とする、フッ素不
溶出性石膏組成物を提供する。さらに、本発明は、当該
フッ素不溶出性石膏組成物の製造方法であって、フッ
素含有スラッジを乾燥して石膏材料を得る工程、アル
ミニウム化合物を、当該石膏材料中の硫酸カルシウム１
モルに対してアルミニウム０．０００５〜０．５モルの
存在量で添加する工程、とを有することを特徴とする当
該製造方法を提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】（イ）フッ素化合物不溶出性石膏
組成物 本発明で使用するフッ素含有石膏材料としては、フッ素
を含有している限り、どのような石膏材料でもよく、例
えば、リン鉱石を硫酸で分解してリン酸を得る工程で副
生した石膏、石灰法による排煙脱硫で生成した石膏、排
煙脱硫で排水を処理して得られたスラッジを乾燥して得
た石膏材料があげられる。ここで得られた石膏材料に
は、その種類に限定されないが、例えば、二水石膏、無
水石膏若しくは半水石膏又はこれらの混合物があり、二
水石膏、無水石膏が好適である。このようにして得たこ
れら石膏材料は、例えば、リン鉱石由来の石膏では、リ
ン鉱石(Ca5(PO4)3F)に本来的にフッ素が含まれるので、
フッ素化合物が混入し得る。また、石炭を利用した発電
所の排煙脱硫に由来する石膏では、石炭中にフッ素が含
まれているために、フッ素化合物を多く含有する。フッ
素含有スラッジの入手先、使用する石膏材料の種類にも
よるが、例えば、当該石膏材料は石膏１ｇあたり、０．
０５〜１ｍｇ程度のフッ素を含有する。さらに、後述の
フッ素溶出試験法に従って測定すると、環境基準の目標
値が０.８ｐｐｍ未満であるのに対して、無水石膏で１
〜５ｐｐｍ、二水石膏で１〜１０ｐｐｍのフッ素が溶出
する。また、このような石膏材料から製造した石膏ボー
ドからは、使用する石膏材料の種類にもよるが、一般
に、１〜８ｐｐｍ程度のフッ素が溶出する。
組成物 本発明で使用するフッ素含有石膏材料としては、フッ素
を含有している限り、どのような石膏材料でもよく、例
えば、リン鉱石を硫酸で分解してリン酸を得る工程で副
生した石膏、石灰法による排煙脱硫で生成した石膏、排
煙脱硫で排水を処理して得られたスラッジを乾燥して得
た石膏材料があげられる。ここで得られた石膏材料に
は、その種類に限定されないが、例えば、二水石膏、無
水石膏若しくは半水石膏又はこれらの混合物があり、二
水石膏、無水石膏が好適である。このようにして得たこ
れら石膏材料は、例えば、リン鉱石由来の石膏では、リ
ン鉱石(Ca5(PO4)3F)に本来的にフッ素が含まれるので、
フッ素化合物が混入し得る。また、石炭を利用した発電
所の排煙脱硫に由来する石膏では、石炭中にフッ素が含
まれているために、フッ素化合物を多く含有する。フッ
素含有スラッジの入手先、使用する石膏材料の種類にも
よるが、例えば、当該石膏材料は石膏１ｇあたり、０．
０５〜１ｍｇ程度のフッ素を含有する。さらに、後述の
フッ素溶出試験法に従って測定すると、環境基準の目標
値が０.８ｐｐｍ未満であるのに対して、無水石膏で１
〜５ｐｐｍ、二水石膏で１〜１０ｐｐｍのフッ素が溶出
する。また、このような石膏材料から製造した石膏ボー
ドからは、使用する石膏材料の種類にもよるが、一般
に、１〜８ｐｐｍ程度のフッ素が溶出する。
【０００６】本発明で使用するアルミニウム化合物は、
その種類に限定されることはないが、例えば、アルミン
酸、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、アル
ミン酸カルシウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニ
ウム、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、ミョ
ウバン又はこれらの２種以上の混合物があり、好ましく
は、アルミン酸及びアルミン酸ナトリウムである。塩化
アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等の塩素含有系ア
ルミニウム化合物は、石膏中の硫酸カルシウムと反応し
て水溶性の塩化カルシウムを生成することがあるので、
好ましくはこれ以外のアルミニウム化合物を用いるのが
よい。
その種類に限定されることはないが、例えば、アルミン
酸、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、アル
ミン酸カルシウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニ
ウム、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、ミョ
ウバン又はこれらの２種以上の混合物があり、好ましく
は、アルミン酸及びアルミン酸ナトリウムである。塩化
アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等の塩素含有系ア
ルミニウム化合物は、石膏中の硫酸カルシウムと反応し
て水溶性の塩化カルシウムを生成することがあるので、
好ましくはこれ以外のアルミニウム化合物を用いるのが
よい。
【０００７】アルミニウム化合物は、固体、粉体、液体
でもよいが、液体あるいは溶液の形で添加することが分
散性の点から好ましい。例えば、アルミニウム化合物と
してアルミン酸ナトリウムを使用する場合、通常のアル
ミン酸ナトリウム溶液、５〜３０質量％(アルミニウム
として)の水溶液として使用することが好ましい。アル
ミニウム化合物は、本発明のフッ素化合物の溶出効果が
好適に発揮されるように、前記石膏材料中の硫酸カルシ
ウム１モルに対するアルミニウムの存在量が０．０００
５モル以上であることが好ましい。一方、得られる石膏
組成物が粉体形状を維持するようにアルミニウムの存在
量は０．５モル以下であることが好ましい。従って、前
記石膏材料中の硫酸カルシウム１モルに対してアルミニ
ウムの存在量が０．０００５〜０．５モル、好ましくは
０．００１〜０．２モルとなるような量で含有すること
が好適である。
でもよいが、液体あるいは溶液の形で添加することが分
散性の点から好ましい。例えば、アルミニウム化合物と
してアルミン酸ナトリウムを使用する場合、通常のアル
ミン酸ナトリウム溶液、５〜３０質量％(アルミニウム
として)の水溶液として使用することが好ましい。アル
ミニウム化合物は、本発明のフッ素化合物の溶出効果が
好適に発揮されるように、前記石膏材料中の硫酸カルシ
ウム１モルに対するアルミニウムの存在量が０．０００
５モル以上であることが好ましい。一方、得られる石膏
組成物が粉体形状を維持するようにアルミニウムの存在
量は０．５モル以下であることが好ましい。従って、前
記石膏材料中の硫酸カルシウム１モルに対してアルミニ
ウムの存在量が０．０００５〜０．５モル、好ましくは
０．００１〜０．２モルとなるような量で含有すること
が好適である。
【０００８】前記フッ素含有石膏材料にアルミニウム化
合物を添加して目的のフッ素不溶出性石膏組成物が得ら
れる。特にアルミニウム化合物を液体で混合する場合
は、アルミニウム化合物が均一に混合するように撹拌し
て混合してもよい。このようにして得られた本発明のフ
ッ素不溶出性石膏組成物は、石膏ボード、石膏プラスタ
ー、石膏タイル、石膏ブロック等の材料として利用され
る。例えば、石膏ボードに加工する場合は、一般に、本
発明の石膏組成物を１３０〜２００℃で焼成して焼き石
膏とし、これを繊維材料及び水と混合し、複数の板紙又
は繊維質材料の間に流し込んで硬化、乾燥して製造す
る。
合物を添加して目的のフッ素不溶出性石膏組成物が得ら
れる。特にアルミニウム化合物を液体で混合する場合
は、アルミニウム化合物が均一に混合するように撹拌し
て混合してもよい。このようにして得られた本発明のフ
ッ素不溶出性石膏組成物は、石膏ボード、石膏プラスタ
ー、石膏タイル、石膏ブロック等の材料として利用され
る。例えば、石膏ボードに加工する場合は、一般に、本
発明の石膏組成物を１３０〜２００℃で焼成して焼き石
膏とし、これを繊維材料及び水と混合し、複数の板紙又
は繊維質材料の間に流し込んで硬化、乾燥して製造す
る。
【０００９】（ロ）フッ素化合物不溶出性石膏組成物の
製造方法 本発明のフッ素化合物不溶出性石膏組成物の製造方法
は、スラッジを乾燥して石膏材料を得る工程、アル
ミニウム化合物を、当該石膏材料中の硫酸カルシウム１
モルに対してアルミニウム０．０００５〜０．５モルの
存在量で添加する工程、とを有することを特徴とする製
造方法である。本発明において、工程とは、いずれ
が先であってもよいが、好ましくは、工程、工程の
順である。さらに、本発明は、前記工程及び工程の
後に、任意に、撹拌する工程を含む。
製造方法 本発明のフッ素化合物不溶出性石膏組成物の製造方法
は、スラッジを乾燥して石膏材料を得る工程、アル
ミニウム化合物を、当該石膏材料中の硫酸カルシウム１
モルに対してアルミニウム０．０００５〜０．５モルの
存在量で添加する工程、とを有することを特徴とする製
造方法である。本発明において、工程とは、いずれ
が先であってもよいが、好ましくは、工程、工程の
順である。さらに、本発明は、前記工程及び工程の
後に、任意に、撹拌する工程を含む。
【００１０】工程
本発明で使用するフッ素含有スラッジ由来の石膏材料
は、通常、排煙脱硫で得られたスラッジを乾燥すること
によって得ることができる。排煙脱硫は、例えば、石炭
を利用した発電所、工場等で発生する排煙中の硫黄分を
石灰乳等で吸収し、その後空気酸化して石膏を沈殿する
ことによって行われる。ここで生ずる廃水は、さらに水
酸化カルシウムを加えて処理され、スラッジが形成され
る。このスラッジを、例えば、４０〜１５０℃、好まし
くは、１００〜１２０℃で乾燥、脱水することによっ
て、本発明で使用する、通常粉体の石膏材料が得られ
る。
は、通常、排煙脱硫で得られたスラッジを乾燥すること
によって得ることができる。排煙脱硫は、例えば、石炭
を利用した発電所、工場等で発生する排煙中の硫黄分を
石灰乳等で吸収し、その後空気酸化して石膏を沈殿する
ことによって行われる。ここで生ずる廃水は、さらに水
酸化カルシウムを加えて処理され、スラッジが形成され
る。このスラッジを、例えば、４０〜１５０℃、好まし
くは、１００〜１２０℃で乾燥、脱水することによっ
て、本発明で使用する、通常粉体の石膏材料が得られ
る。
【００１１】工程
本発明で使用するアルミニウム化合物は、工程の前或
いは後に、すなわち上述のスラッジの段階又は上述の石
膏材料の段階で添加される。アルミニウム化合物は、前
記石膏材料中の硫酸カルシウム１モルに対するアルミニ
ウムの存在量が０．０００５〜０．５モル、好ましくは
０．００１〜０．２モルとなるように添加される。例え
ば、アルミン酸ナトリウム(アルミニウムとして１８質
量％)水溶液を使用する場合、石膏の種類にもよるが、
工程で生成した石膏材料１００ｇあたり、０．０５〜
２０ｍｌ、好ましくは、０．３〜１０ｍｌ添加すること
が好ましい。
いは後に、すなわち上述のスラッジの段階又は上述の石
膏材料の段階で添加される。アルミニウム化合物は、前
記石膏材料中の硫酸カルシウム１モルに対するアルミニ
ウムの存在量が０．０００５〜０．５モル、好ましくは
０．００１〜０．２モルとなるように添加される。例え
ば、アルミン酸ナトリウム(アルミニウムとして１８質
量％)水溶液を使用する場合、石膏の種類にもよるが、
工程で生成した石膏材料１００ｇあたり、０．０５〜
２０ｍｌ、好ましくは、０．３〜１０ｍｌ添加すること
が好ましい。
【００１２】工程
上述のように生成したフッ素不溶出性石膏組成物は、任
意に撹拌してもよい。撹拌することによって、アルミニ
ウム化合物を均等に分散させることができる。撹拌は、
撹拌機等を使用して、例えば、１００〜１０００rpmで
５〜３０分間撹拌することによって行う。
意に撹拌してもよい。撹拌することによって、アルミニ
ウム化合物を均等に分散させることができる。撹拌は、
撹拌機等を使用して、例えば、１００〜１０００rpmで
５〜３０分間撹拌することによって行う。
【００１３】本発明の石膏組成物は、上記工程によって
製造されるが、さらに石膏ボード等に加工される場合、
本発明の石膏組成物は、焼成されて焼き石膏とされる。
従って、石膏ボード等に加工するためには、工程及び
の後に、さらに焼成する工程、及び任意に放置す
る工程を含む。 工程 前記フッ素不溶出性石膏組成物は、さらに焼成されて、
焼き石膏となる。焼成は、例えば、マッフル炉を使用し
て、１３０〜２００℃、好ましくは１８０℃の温度で、
１〜３時間、好ましくは、１〜２時間行う。 工程 前記フッ素不溶出性石膏組成物は、硬化、乾燥するため
に、さらに放置してもよい。放置は、例えば、２０〜３
０℃で、好ましくは室温で、１〜２４時間放置すること
による。以下、本発明の実施例について述べる。なお、
断りない限り、アルミニウム含有量は、使用する石膏材
料中に含まれる硫酸カルシウム１モルに対するアルミニ
ウムのモル比を示す。
製造されるが、さらに石膏ボード等に加工される場合、
本発明の石膏組成物は、焼成されて焼き石膏とされる。
従って、石膏ボード等に加工するためには、工程及び
の後に、さらに焼成する工程、及び任意に放置す
る工程を含む。 工程 前記フッ素不溶出性石膏組成物は、さらに焼成されて、
焼き石膏となる。焼成は、例えば、マッフル炉を使用し
て、１３０〜２００℃、好ましくは１８０℃の温度で、
１〜３時間、好ましくは、１〜２時間行う。 工程 前記フッ素不溶出性石膏組成物は、硬化、乾燥するため
に、さらに放置してもよい。放置は、例えば、２０〜３
０℃で、好ましくは室温で、１〜２４時間放置すること
による。以下、本発明の実施例について述べる。なお、
断りない限り、アルミニウム含有量は、使用する石膏材
料中に含まれる硫酸カルシウム１モルに対するアルミニ
ウムのモル比を示す。
【００１４】
【実施例】フッ素不溶出性石膏組成物
実施例１
石炭使用発電所の脱硫で得られたスラッジを１１０℃で
乾燥して無水石膏を得た。この無水石膏１００ｇにアル
ミン酸ナトリウム(アルミニウムとして１８質量％)水溶
液を０．５ｍｌ（モル比：０．００６８）添加して、乳
鉢で混合した。 実施例２ 実施例１と同様にして得られたスラッジを１１０℃で乾
燥して二水石膏を得た。この二水石膏１００ｇにアルミ
ン酸ナトリウム(アルミニウムとして１８質量％)水溶液
を６ｍｌ（モル比：０．１０３）添加して、乳鉢で混合
した。
乾燥して無水石膏を得た。この無水石膏１００ｇにアル
ミン酸ナトリウム(アルミニウムとして１８質量％)水溶
液を０．５ｍｌ（モル比：０．００６８）添加して、乳
鉢で混合した。 実施例２ 実施例１と同様にして得られたスラッジを１１０℃で乾
燥して二水石膏を得た。この二水石膏１００ｇにアルミ
ン酸ナトリウム(アルミニウムとして１８質量％)水溶液
を６ｍｌ（モル比：０．１０３）添加して、乳鉢で混合
した。
【００１５】比較例１
実施例１と同様にして得られたスラッジを１１０℃で乾
燥して無水石膏を得た。 比較例２ 実施例１と同様にして得られたスラッジを１１０℃で乾
燥して二水石膏を得た。
燥して無水石膏を得た。 比較例２ 実施例１と同様にして得られたスラッジを１１０℃で乾
燥して二水石膏を得た。
【００１６】フッ素溶出試験法
石膏組成物から溶出するフッ素イオン濃度を、環境庁告
示第１３号「土壌の溶出試験方法」に従って、以下のよ
うに測定した。純水に塩酸を加え、ｐＨ５.８〜６.３に
調整したもの４５０ｍｌに石膏組成物５０ｇを加え、常
温(２５℃)、常圧(１atｍ)で振とう機（KM Shaker、イ
ワキ社製）にかけ、振とう回数毎分約２００回、振とう
幅４〜５ｃｍで６時間振とうした。その後、約３０分静
置して、毎分９０００回転で２０分間遠心分離した後の
上澄み液を孔径０．４５μｍのメンブランフィルター
（ＧＡ−１００、アドバンテック社製）でろ過した。得
られたろ液のフッ素イオン濃度を、イオンクロマトグラ
フ(ＤＸ−５００、ダイオネクス社製)を用いて測定し
た。上記フッ素溶出試験法によって測定した実施例１及
び２、比較例１及び２の石膏組成物中に含まれるフッ素
イオン濃度を、以下の表１に示す。表中、フッ素イオン
濃度は、上記環境庁告示第１３号「土壌の溶出試験方
法」に従うものであり、上記振とう前のフッ素溶出試験
用溶液の単位容積(リットル)あたりのフッ素の質量(ｍ
ｇ)をｐｐｍで示したものである。（ ）内の数値は、
使用する石膏材料に含まれる硫酸カルシウム１モルあた
りのフッ素のミリモル数である。フッ素除去率は、各比
較例のフッ素イオン濃度に対する各実施例で除去された
フッ素イオン濃度の割合である。(例：実施例１のフッ
素除去率(％)＝［(比較例１のフッ素イオン濃度)−(実
施例１のフッ素イオン濃度)］／(比較例１のフッ素イオ
ン濃度)×１００)。
示第１３号「土壌の溶出試験方法」に従って、以下のよ
うに測定した。純水に塩酸を加え、ｐＨ５.８〜６.３に
調整したもの４５０ｍｌに石膏組成物５０ｇを加え、常
温(２５℃)、常圧(１atｍ)で振とう機（KM Shaker、イ
ワキ社製）にかけ、振とう回数毎分約２００回、振とう
幅４〜５ｃｍで６時間振とうした。その後、約３０分静
置して、毎分９０００回転で２０分間遠心分離した後の
上澄み液を孔径０．４５μｍのメンブランフィルター
（ＧＡ−１００、アドバンテック社製）でろ過した。得
られたろ液のフッ素イオン濃度を、イオンクロマトグラ
フ(ＤＸ−５００、ダイオネクス社製)を用いて測定し
た。上記フッ素溶出試験法によって測定した実施例１及
び２、比較例１及び２の石膏組成物中に含まれるフッ素
イオン濃度を、以下の表１に示す。表中、フッ素イオン
濃度は、上記環境庁告示第１３号「土壌の溶出試験方
法」に従うものであり、上記振とう前のフッ素溶出試験
用溶液の単位容積(リットル)あたりのフッ素の質量(ｍ
ｇ)をｐｐｍで示したものである。（ ）内の数値は、
使用する石膏材料に含まれる硫酸カルシウム１モルあた
りのフッ素のミリモル数である。フッ素除去率は、各比
較例のフッ素イオン濃度に対する各実施例で除去された
フッ素イオン濃度の割合である。(例：実施例１のフッ
素除去率(％)＝［(比較例１のフッ素イオン濃度)−(実
施例１のフッ素イオン濃度)］／(比較例１のフッ素イオ
ン濃度)×１００)。
【表１】表１ フッ素イオン濃度
＊１ 目標値は、環境基準値である。
＊２ 単位は、硫酸カルシウムに対するモル比である。
【００１７】表１に示すように、石膏材料にアルミニウ
ム化合物を添加することによって、好適にフッ素を除去
し、かつ、目標値以下のフッ素濃度とすることが可能と
なることがわかる。
ム化合物を添加することによって、好適にフッ素を除去
し、かつ、目標値以下のフッ素濃度とすることが可能と
なることがわかる。
【００１８】さらに、実際の工業生産を想定して、本発
明のフッ素不溶出性石膏組成物を製造した。その結果を
以下に示す。 実施例３実施例１と同様にして得られた無水石膏１０ｋ
ｇに、アルミン酸ナトリウム( アルミニウムとして１８質量％)水溶液を５０ｍｌ（モ
ル比：０．００６８）添加して石膏組成物を生成し、こ
れをスクリューミキサー（ＫＭ−２３０、ＫＥＮＭＩＸ
社製、３００ｒｐｍ(以下、撹拌工程において同じ))で
１０分間撹拌した。 実施例４ 実施例２と同様にして得られた二水石膏１０ｋｇに、ア
ルミン酸ナトリウム(アルミニウムとして１８質量％)水
溶液を６００ｍｌ（モル比：０．１０３）添加して石膏
組成物を生成し、これを１０分間撹拌した。
明のフッ素不溶出性石膏組成物を製造した。その結果を
以下に示す。 実施例３実施例１と同様にして得られた無水石膏１０ｋ
ｇに、アルミン酸ナトリウム( アルミニウムとして１８質量％)水溶液を５０ｍｌ（モ
ル比：０．００６８）添加して石膏組成物を生成し、こ
れをスクリューミキサー（ＫＭ−２３０、ＫＥＮＭＩＸ
社製、３００ｒｐｍ(以下、撹拌工程において同じ))で
１０分間撹拌した。 実施例４ 実施例２と同様にして得られた二水石膏１０ｋｇに、ア
ルミン酸ナトリウム(アルミニウムとして１８質量％)水
溶液を６００ｍｌ（モル比：０．１０３）添加して石膏
組成物を生成し、これを１０分間撹拌した。
【００１９】実施例３及び４で生成した石膏組成物中に
含まれるフッ素イオン濃度を、上記フッ素溶出試験法に
よって測定した結果を以下の表２に示す。
含まれるフッ素イオン濃度を、上記フッ素溶出試験法に
よって測定した結果を以下の表２に示す。
【表２】表２ フッ素イオン濃度
＊１ 目標値は、環境基準値である。
＊２ 単位は、硫酸カルシウムに対するモル比である。
実施例３及び４のいずれも、上記目標値より低いフッ素
イオン濃度を示すことから、本件発明のフッ素不溶出性
石膏組成物は、好適にフッ素の溶出を抑えることができ
ることが示された。
イオン濃度を示すことから、本件発明のフッ素不溶出性
石膏組成物は、好適にフッ素の溶出を抑えることができ
ることが示された。
【００２０】さらに、石膏ボードに加工する場合を想定
して、本発明のフッ素不溶出性石膏組成物を焼成し、任
意に放置した場合のフッ素の溶出について試験を行っ
た。その結果を以下に示す。 実施例５ 実施例３で生成した石膏組成物を１０分間撹拌し、１８
０℃で２時間焼成した。 実施例６ 実施例４で生成した石膏組成物を、１０分間撹拌し、１
８０℃で２時間焼成した。 実施例７ アルミン酸ナトリウム(アルミニウムとして１８質量％)
水溶液を６０ｍｌ（モル比：０．０１０３）添加した以
外は、実施例６と同様にして行った。
して、本発明のフッ素不溶出性石膏組成物を焼成し、任
意に放置した場合のフッ素の溶出について試験を行っ
た。その結果を以下に示す。 実施例５ 実施例３で生成した石膏組成物を１０分間撹拌し、１８
０℃で２時間焼成した。 実施例６ 実施例４で生成した石膏組成物を、１０分間撹拌し、１
８０℃で２時間焼成した。 実施例７ アルミン酸ナトリウム(アルミニウムとして１８質量％)
水溶液を６０ｍｌ（モル比：０．０１０３）添加した以
外は、実施例６と同様にして行った。
【００２１】実施例８
実施例４で生成した石膏組成物を、１０分間撹拌し、１
８０℃で２時間焼成した後に２４時間室温で放置した。 実施例９ アルミン酸ナトリウム(アルミニウムとして１８質量％)
水溶液を６０ｍｌ（モル比：０．０１０３)添加した以
外は、実施例８と同様にして行った。
８０℃で２時間焼成した後に２４時間室温で放置した。 実施例９ アルミン酸ナトリウム(アルミニウムとして１８質量％)
水溶液を６０ｍｌ（モル比：０．０１０３)添加した以
外は、実施例８と同様にして行った。
【００２２】実施例１０
実施例４で生成した石膏組成物を、１０分間撹拌し、１
８０℃で２時間焼成した後に２４時間室温で放置した。 実施例１１ 撹拌時間を２０分とした以外は、実施例１０と同様にし
て行った。 実施例１２ 撹拌時間を３０分とした以外は、実施例１０と同様にし
て行った。
８０℃で２時間焼成した後に２４時間室温で放置した。 実施例１１ 撹拌時間を２０分とした以外は、実施例１０と同様にし
て行った。 実施例１２ 撹拌時間を３０分とした以外は、実施例１０と同様にし
て行った。
【００２３】実施例３〜１２で生成した石膏組成物中に
含まれるフッ素イオン濃度を、上記フッ素溶出試験法に
よって測定した結果を、以下の表３に示す。
含まれるフッ素イオン濃度を、上記フッ素溶出試験法に
よって測定した結果を、以下の表３に示す。
【表３】表３ フッ素イオン濃度
＊１ 単位は、硫酸カルシウムに対するモル比である。
この結果、実施例６及び７、実施例８及び９に示すよう
に、アルミニウムが多いほどフッ素イオンの除去率が高
くなっていることがわかる。また、実施例１０〜１２に
示すように、本発明のフッ素不溶出性石膏組成物を使用
することにより、実際の石膏ボードに加工した場合に
も、良好にフッ素を溶出しない石膏組成物を提供できる
ことがわかる。
に、アルミニウムが多いほどフッ素イオンの除去率が高
くなっていることがわかる。また、実施例１０〜１２に
示すように、本発明のフッ素不溶出性石膏組成物を使用
することにより、実際の石膏ボードに加工した場合に
も、良好にフッ素を溶出しない石膏組成物を提供できる
ことがわかる。
【００２４】
【発明の効果】本発明により製造したフッ素不溶出性石
膏組成物は、石膏ボード等の建設材料に使用された後、
建設廃材として廃棄された場合においても、有害なフッ
素化合物を溶出せず、安全で効率的な処理が可能であ
る。また、無水石膏や二水石膏にアルミン酸ナトリウム
水溶液を添加しても、添加量が少ないため、石膏の粉体
形状に変化はない。したがって、従来と同様の使用態様
で石膏を成形、加工することができ、かつリサイクル面
からも望ましい石膏組成物が得られる。
膏組成物は、石膏ボード等の建設材料に使用された後、
建設廃材として廃棄された場合においても、有害なフッ
素化合物を溶出せず、安全で効率的な処理が可能であ
る。また、無水石膏や二水石膏にアルミン酸ナトリウム
水溶液を添加しても、添加量が少ないため、石膏の粉体
形状に変化はない。したがって、従来と同様の使用態様
で石膏を成形、加工することができ、かつリサイクル面
からも望ましい石膏組成物が得られる。
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｃ０４Ｂ 111:20 Ｃ０４Ｂ 111:20
(73)特許権者 000005979
三菱商事株式会社
東京都千代田区丸の内２丁目６番３号
(74)上記３名の代理人 100059959
弁理士 中村 稔 （外９名）
(72)発明者 辰巳 憲司
茨城県つくば市小野川16番３ 工業技術
院資源環境技術総合研究所内
(72)発明者 和田 愼二
茨城県つくば市小野川16番３ 工業技術
院資源環境技術総合研究所内
(72)発明者 湯川 恭啓
茨城県つくば市千現２丁目１番６号 三
菱商事株式会社内
(56)参考文献 特開 昭49−55595（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C04B 28/14 - 28/16
C04B 11/00 - 11/30
C04B 22/08
Claims (2)
- 【請求項１】フッ素含有石膏材料と、アルミン酸ナトリ
ウム水溶液とを含み、当該石膏材料中の硫酸カルシウム
１モルに対するアルミニウムの存在量が０．０００５〜
０．５モルであることを特徴とする、フッ素不溶出性石
膏組成物。 - 【請求項２】フッ素不溶出性石膏組成物の製造方法であ
って、 フッ素含有スラッジを乾燥して石膏材料を得る工程、アルミン酸ナトリウム水溶液 を、当該石膏材料中の硫
酸カルシウム１モルに対してアルミニウム０．０００５
〜０．５モルの存在量で添加する工程、 とを有することを特徴とする当該製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000067552A JP3382202B2 (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | フッ素不溶出性石膏組成物とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000067552A JP3382202B2 (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | フッ素不溶出性石膏組成物とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001253755A JP2001253755A (ja) | 2001-09-18 |
| JP3382202B2 true JP3382202B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=18586725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000067552A Expired - Lifetime JP3382202B2 (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | フッ素不溶出性石膏組成物とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3382202B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| ES2304218B1 (es) * | 2007-03-12 | 2009-09-14 | Endesa Generacion, S.A | Procedimiento para estabilizar yeso. |
| JP4752038B2 (ja) * | 2007-06-01 | 2011-08-17 | 独立行政法人国立高等専門学校機構 | 含有フッ素の溶出を低減させる石膏の処理方法 |
| CN102176983A (zh) | 2008-10-10 | 2011-09-07 | 独立行政法人国立高等专门学校机构 | 氟不溶化剂、所含氟的溶出减少的石膏和氟污染土壤的处理方法 |
| CN104245603B (zh) | 2012-03-30 | 2017-03-01 | 吉野石膏株式会社 | 特定有害物质的不溶化材料、使用其的特定有害物质的不溶化方法及土壤的改良方法 |
| JP6227267B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2017-11-08 | 吉野石膏株式会社 | 石膏を含有した特定有害物質の不溶化固化材及びこれを用いた土壌の改良方法 |
| CN113697915A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-26 | 重庆国际复合材料股份有限公司 | 一种玻璃纤维用浸润剂废液的处理方法 |
-
2000
- 2000-03-10 JP JP2000067552A patent/JP3382202B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
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| JP2001253755A (ja) | 2001-09-18 |
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