JP3388397B2 - 人工石及びその製造方法並びに人工石製造装置 - Google Patents
人工石及びその製造方法並びに人工石製造装置Info
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- 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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- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/54—Substitutes for natural stone, artistic materials or the like
- C04B2111/542—Artificial natural stone
- C04B2111/545—Artificial marble
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はシリカ及び金属酸化
物を主成分とする一般廃棄物焼却灰、産業廃棄物燃えが
ら及び飛灰の１以上からなる焼却灰と廃棄ガラス等のカ
レットを溶融固化してガラス質状物体の表面及び又は内
部に大きな結晶を析出せしめミカゲ石状の紋様を形成す
る人工石及びその製造方法並びに人工石製造装置に関す
る。
物を主成分とする一般廃棄物焼却灰、産業廃棄物燃えが
ら及び飛灰の１以上からなる焼却灰と廃棄ガラス等のカ
レットを溶融固化してガラス質状物体の表面及び又は内
部に大きな結晶を析出せしめミカゲ石状の紋様を形成す
る人工石及びその製造方法並びに人工石製造装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の一般廃棄ガラス製品や廃棄陶磁器
のうちガラスびんなどの透明ガラス製品や茶色のガラス
びん等は再利用されているが、その他の一般の着色ガラ
スは有効利用が殆どされておらず廃棄処分としているの
が実状である。本出願人は先に、一般廃棄物焼却灰、産
業廃棄物燃えがら、飛灰を対象とした焼却灰溶融炉を出
願した(特願平８―２１５２４９号)。この焼却灰溶融炉
は耐火物の耐久性を考慮してなされたものである。更に
本出願人は、溶融スラグからの金属の分離については
「白色発泡スラグ及びその製造方法」を出願した(特願
平９―２８９２７７号)。この「白色発泡スラグ及びそ
の製造方法」はスラグに含有している金属の分離方法に
ついてなされたものである。
のうちガラスびんなどの透明ガラス製品や茶色のガラス
びん等は再利用されているが、その他の一般の着色ガラ
スは有効利用が殆どされておらず廃棄処分としているの
が実状である。本出願人は先に、一般廃棄物焼却灰、産
業廃棄物燃えがら、飛灰を対象とした焼却灰溶融炉を出
願した(特願平８―２１５２４９号)。この焼却灰溶融炉
は耐火物の耐久性を考慮してなされたものである。更に
本出願人は、溶融スラグからの金属の分離については
「白色発泡スラグ及びその製造方法」を出願した(特願
平９―２８９２７７号)。この「白色発泡スラグ及びそ
の製造方法」はスラグに含有している金属の分離方法に
ついてなされたものである。
【０００３】本発明者は、上記研究を進めていく過程に
おいてシリカ及び金属酸化物を主成分とする一般廃棄物
焼却灰、産業廃棄物燃えがら及び飛灰の１以上からなる
焼却灰と廃棄ガラス等のカレットを溶融固化することに
よってミカゲ石状の紋様を形成する技術を開発したもの
である。
おいてシリカ及び金属酸化物を主成分とする一般廃棄物
焼却灰、産業廃棄物燃えがら及び飛灰の１以上からなる
焼却灰と廃棄ガラス等のカレットを溶融固化することに
よってミカゲ石状の紋様を形成する技術を開発したもの
である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はシリカ
及び金属酸化物を主成分とする一般廃棄物焼却灰、産業
廃棄物燃えがら及び飛灰の１以上からなる焼却灰と廃棄
ガラス等のカレットを溶融したスラグを温度制御のされ
ている徐冷装置内の容器に投入しスラグの徐冷温度を制
御することにより大きな結晶構造を持つミカゲ石状の人
工石及びその製造方法並びに人工石製造装置を提供する
ことにある。
及び金属酸化物を主成分とする一般廃棄物焼却灰、産業
廃棄物燃えがら及び飛灰の１以上からなる焼却灰と廃棄
ガラス等のカレットを溶融したスラグを温度制御のされ
ている徐冷装置内の容器に投入しスラグの徐冷温度を制
御することにより大きな結晶構造を持つミカゲ石状の人
工石及びその製造方法並びに人工石製造装置を提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る人工石は、
シリカ及び重金属その他の金属を含有する金属酸化物を
主成分とする一般廃棄物焼却灰、産業廃棄物燃えがら及
び飛灰の１以上からなる焼却灰と廃棄ガラス等のカレッ
トを溶融固化して前記重金属の大部分を除去して得た、
重金属の含有量が極めて少ないガラス質物体の表面及び
又は内部に数ｍｍ以上の白色結晶を多数個析出せしめて
ミカゲ石状の紋様を形成したものである。
シリカ及び重金属その他の金属を含有する金属酸化物を
主成分とする一般廃棄物焼却灰、産業廃棄物燃えがら及
び飛灰の１以上からなる焼却灰と廃棄ガラス等のカレッ
トを溶融固化して前記重金属の大部分を除去して得た、
重金属の含有量が極めて少ないガラス質物体の表面及び
又は内部に数ｍｍ以上の白色結晶を多数個析出せしめて
ミカゲ石状の紋様を形成したものである。
【０００６】本発明に係る人工石の製造方法は、不活性
ガス雰囲気溶融炉に上記焼却灰と廃棄ガラス等のカレッ
トの混合物を同時に又は個別に投入して該混合物の融点
以上の温度で溶融させて上記重金属の大部分を除去して
該重金属の含有量が極めて少ないスラグを得、次いで該
スラグを単位時間当たり一定温度ずつ降下し得るように
徐冷して結晶が数ｍｍ以上の白色結晶の成長を行なうと
同時にガラス質に亀裂が生じないように固化せしめる
か、又は該スラグの徐冷過程で該スラグの融点より低い
結晶成長温度に所定時間維持して結晶の成長を促した
後、さらにガラス質に亀裂を生じない温度で徐冷するも
のである。
ガス雰囲気溶融炉に上記焼却灰と廃棄ガラス等のカレッ
トの混合物を同時に又は個別に投入して該混合物の融点
以上の温度で溶融させて上記重金属の大部分を除去して
該重金属の含有量が極めて少ないスラグを得、次いで該
スラグを単位時間当たり一定温度ずつ降下し得るように
徐冷して結晶が数ｍｍ以上の白色結晶の成長を行なうと
同時にガラス質に亀裂が生じないように固化せしめる
か、又は該スラグの徐冷過程で該スラグの融点より低い
結晶成長温度に所定時間維持して結晶の成長を促した
後、さらにガラス質に亀裂を生じない温度で徐冷するも
のである。
【０００７】本発明に係る人工石製造装置は、上記焼却
灰及びカレットを投入し、上記重金属を溶融分離せし
め、該重金属の含有量が少ないスラグを得るための不活
性ガス雰囲気溶融炉と、該不活性ガス雰囲気溶融炉で溶
融されたスラグを投入する徐冷炉とを備え、該徐冷炉は
該徐冷炉中のスラグを単位時間当たり一定温度ずつ降下
し得るように徐冷して結晶が数ｍｍ以上の白色結晶の成
長を行なうと同時にガラス質に亀裂が生じないように固
化せしめるか、又は該スラグの徐冷過程で該スラグの融
点より低い結晶成長温度に所定時間維持して結晶の成長
を促した後、さらにガラス質に亀裂を生じない温度で徐
冷するように温度制御し、かつ結晶の成長温度を制御す
る徐冷機構を備えているものである。
灰及びカレットを投入し、上記重金属を溶融分離せし
め、該重金属の含有量が少ないスラグを得るための不活
性ガス雰囲気溶融炉と、該不活性ガス雰囲気溶融炉で溶
融されたスラグを投入する徐冷炉とを備え、該徐冷炉は
該徐冷炉中のスラグを単位時間当たり一定温度ずつ降下
し得るように徐冷して結晶が数ｍｍ以上の白色結晶の成
長を行なうと同時にガラス質に亀裂が生じないように固
化せしめるか、又は該スラグの徐冷過程で該スラグの融
点より低い結晶成長温度に所定時間維持して結晶の成長
を促した後、さらにガラス質に亀裂を生じない温度で徐
冷するように温度制御し、かつ結晶の成長温度を制御す
る徐冷機構を備えているものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて説明する。１は耐火壁で形成された電気炉等の
溶融炉である。この溶融炉１は窒素ガス又はヘリウム、
ネオン、アルゴン等の不活性ガス雰囲気溶融炉である。
２はシリカ及び金属酸化物を主成分とする一般廃棄物焼
却灰、産業廃棄物燃えがら及び飛灰の１以上からなる焼
却灰と廃棄ガラス等のカレットの混合物である。不活性
ガス雰囲気溶融炉１への焼却灰とカレットの添加順序
は、同時又は個別のいずれであってもよい。廃棄ガラス
等のカレットの組成例として、石英ガラスの場合はＳｉ
Ｏ２、バイコールガラスの場合はＳｉＯ２ 、Ｂ
２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｎa２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ソーダ石灰ガ
ラス(板) の場合はＳｉＯ２ 、Ｎa２Ｏ、ＣaＯ、Ｍｇ
Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ソーダ石灰ガラス(容器)
の場合はＳｉＯ２ 、Ｎa２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＣaＯ、Ｍｇ
Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、ＢaＯ、ソーダ石灰ガラス(電球) の場
合はＳｉＯ２ 、Ｎa２Ｏ、ＣaＯ、ＭｇＯ、Ａｌ
２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、鉛アルカリガラス(電気用) の場合は
ＳｉＯ２ 、ＰｂＯ、Ｎa２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、Ｃ
aＯ、ＭｇＯ、Ｂ２Ｏ３、アルミナホウケイ酸ガラス(理
化学用)の場合はＳｉＯ２ 、Ｂ２Ｏ３、Ｎa２Ｏ、Ａｌ２
Ｏ３、ＢaＯ、ＣaＯ、Ｋ２Ｏ、ホウケイ酸ガラス(低膨
張)の場合はＳｉＯ２ 、Ｂ２Ｏ３、Ｎa２Ｏ、Ａｌ２Ｏ
３、Ｋ２Ｏといった具合にその用途により組成及び配合
量も変わる。
基づいて説明する。１は耐火壁で形成された電気炉等の
溶融炉である。この溶融炉１は窒素ガス又はヘリウム、
ネオン、アルゴン等の不活性ガス雰囲気溶融炉である。
２はシリカ及び金属酸化物を主成分とする一般廃棄物焼
却灰、産業廃棄物燃えがら及び飛灰の１以上からなる焼
却灰と廃棄ガラス等のカレットの混合物である。不活性
ガス雰囲気溶融炉１への焼却灰とカレットの添加順序
は、同時又は個別のいずれであってもよい。廃棄ガラス
等のカレットの組成例として、石英ガラスの場合はＳｉ
Ｏ２、バイコールガラスの場合はＳｉＯ２ 、Ｂ
２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｎa２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ソーダ石灰ガ
ラス(板) の場合はＳｉＯ２ 、Ｎa２Ｏ、ＣaＯ、Ｍｇ
Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ソーダ石灰ガラス(容器)
の場合はＳｉＯ２ 、Ｎa２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＣaＯ、Ｍｇ
Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、ＢaＯ、ソーダ石灰ガラス(電球) の場
合はＳｉＯ２ 、Ｎa２Ｏ、ＣaＯ、ＭｇＯ、Ａｌ
２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、鉛アルカリガラス(電気用) の場合は
ＳｉＯ２ 、ＰｂＯ、Ｎa２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、Ｃ
aＯ、ＭｇＯ、Ｂ２Ｏ３、アルミナホウケイ酸ガラス(理
化学用)の場合はＳｉＯ２ 、Ｂ２Ｏ３、Ｎa２Ｏ、Ａｌ２
Ｏ３、ＢaＯ、ＣaＯ、Ｋ２Ｏ、ホウケイ酸ガラス(低膨
張)の場合はＳｉＯ２ 、Ｂ２Ｏ３、Ｎa２Ｏ、Ａｌ２Ｏ
３、Ｋ２Ｏといった具合にその用途により組成及び配合
量も変わる。
【０００９】３は混合物２が溶融してできた融液であ
る。混合物２は窒素ガス又は不活性ガス雰囲気溶融炉１
で例えば１８００℃以下の温度条件下で溶融されて融液
となる。温度条件は１８００℃に限定されることなく、
要は混合物２の融点以上の温度であることが必要であ
る。また融点よりも極めて高い温度で溶融することは、
スラグが早く得られるが、消費電力量の増大に伴い、経
済負担が増加することになり、コスト高の一因となり適
切でない。
る。混合物２は窒素ガス又は不活性ガス雰囲気溶融炉１
で例えば１８００℃以下の温度条件下で溶融されて融液
となる。温度条件は１８００℃に限定されることなく、
要は混合物２の融点以上の温度であることが必要であ
る。また融点よりも極めて高い温度で溶融することは、
スラグが早く得られるが、消費電力量の増大に伴い、経
済負担が増加することになり、コスト高の一因となり適
切でない。
【００１０】人工石の製造方法について
図１の溶融したスラグを徐冷炉４内に排出する。徐冷炉
４は耐火レンガ等の耐火物構造４ａで囲繞された耐火容
器４ｂを着脱自在に設置し、その耐火容器４ｂに溶融ス
ラグを投入し得るように耐火物構造４ａの上部に開閉自
在な上蓋４ｃを設ける。また徐冷炉４には炉の温度を制
御するために、ヒーター４ｄにより昇温又は降温せしめ
熱電対４ｅにより温度を検出し、その温度をサイリスタ
４ｆ及び温調器４ｇで制御する。しかして、予め予熱さ
れた耐火容器４ｂに溶融炉１からのスラグを一定量投入
する。投入後、上蓋４ｃを閉じる。徐冷炉４の温度は予
めプログラムされた温調器４ｇのヒートパターンで調整
される。徐冷完了後、容器を取出し、冷却された人工石
５を取出す。なお、必要に応じて徐冷炉４の温度制御を
不活性ガス雰囲気中で行うようにしてもよい。
４は耐火レンガ等の耐火物構造４ａで囲繞された耐火容
器４ｂを着脱自在に設置し、その耐火容器４ｂに溶融ス
ラグを投入し得るように耐火物構造４ａの上部に開閉自
在な上蓋４ｃを設ける。また徐冷炉４には炉の温度を制
御するために、ヒーター４ｄにより昇温又は降温せしめ
熱電対４ｅにより温度を検出し、その温度をサイリスタ
４ｆ及び温調器４ｇで制御する。しかして、予め予熱さ
れた耐火容器４ｂに溶融炉１からのスラグを一定量投入
する。投入後、上蓋４ｃを閉じる。徐冷炉４の温度は予
めプログラムされた温調器４ｇのヒートパターンで調整
される。徐冷完了後、容器を取出し、冷却された人工石
５を取出す。なお、必要に応じて徐冷炉４の温度制御を
不活性ガス雰囲気中で行うようにしてもよい。
【００１１】
【実施例】実施例１
シリカ及び金属酸化物を主成分とする一般廃棄物焼却
灰、産業廃棄物燃えがら及び飛灰の１以上からなる焼却
灰の２１３ｋｇを不活性ガス溶融炉１に初期投入し、１
２４５℃で溶融開始し、１２９６℃で完全溶融し、さら
に温度を上げて１６５０℃で所定時間同一温度に保持
し、この温度下で茶色の廃棄ガラス等のカレット１２０
ｋｇを投入し、その後、溶融スラグを徐冷炉４の耐火容
器４ｂに投入し上蓋４ｃを閉じ、徐冷を２０℃／Ｈｒで
温度降下を行い、結晶の数ｍｍ以上の成長を行うと同時
にガラス質に急激な温度変化に伴い亀裂が生じないよう
に固化せしめ、ガラス質物体の表面及び又は内部に数ｍ
ｍ以上の結晶が多数個析出したブロック状の人工石を得
た。結晶は核(ｎｕｃｌｅｕｓ)の生成が成長することに
より得られ、核の生成には均一核生成と不均一核生成が
ある。結晶が実際に起こるのは溶融スラグである液体の
表面及び又は内部、耐火容器４ｂとの界面あるいは液体
中の不純物、異種物質との界面で起こり易いことが判明
した。
灰、産業廃棄物燃えがら及び飛灰の１以上からなる焼却
灰の２１３ｋｇを不活性ガス溶融炉１に初期投入し、１
２４５℃で溶融開始し、１２９６℃で完全溶融し、さら
に温度を上げて１６５０℃で所定時間同一温度に保持
し、この温度下で茶色の廃棄ガラス等のカレット１２０
ｋｇを投入し、その後、溶融スラグを徐冷炉４の耐火容
器４ｂに投入し上蓋４ｃを閉じ、徐冷を２０℃／Ｈｒで
温度降下を行い、結晶の数ｍｍ以上の成長を行うと同時
にガラス質に急激な温度変化に伴い亀裂が生じないよう
に固化せしめ、ガラス質物体の表面及び又は内部に数ｍ
ｍ以上の結晶が多数個析出したブロック状の人工石を得
た。結晶は核(ｎｕｃｌｅｕｓ)の生成が成長することに
より得られ、核の生成には均一核生成と不均一核生成が
ある。結晶が実際に起こるのは溶融スラグである液体の
表面及び又は内部、耐火容器４ｂとの界面あるいは液体
中の不純物、異種物質との界面で起こり易いことが判明
した。
【００１２】実施例２
実施例１において、溶融スラグの徐冷温度を図３に示す
ようにして制御を行った。１６５０℃の溶融スラグをｔ
１ が６０〜１００℃／Ｈｒで温度降下を行い、スラグ
の融点である１２５０℃より３０〜１００℃低い結晶成
長温度に所定時間維持して結晶の成長を促した後、ｔ
２ が ６０℃／Ｈｒ以下で温度降下を行い、その温度降
下後、さらに所定時間一定温度下に保持し、その後、６
００℃付近から徐冷速度を調整し、熱収縮により発生す
る応力が抗張力以下になるようにしてガラス質に亀裂が
生じないようｔ３ が６０℃／Ｈｒ以下で温度降下を行
い、その後自然冷却を行った。その結果、ガラス質物体
の表面及び又は内部に数ｍｍ以上の結晶が多数個析出し
た紋様のブロック状人工石を得た。厚さの厚いブロック
状人工石を形成する場合は、ｔ１ 、ｔ２ 及びｔ３ の
降温は小さい値をとることが肝要である。こうすること
によりブロック状人工石の内外温度差を小さくすること
が出来る。結晶の成長温度は一定温度下で行わなくても
よいが、要は結晶が成長する温度勾配であればよい。
ようにして制御を行った。１６５０℃の溶融スラグをｔ
１ が６０〜１００℃／Ｈｒで温度降下を行い、スラグ
の融点である１２５０℃より３０〜１００℃低い結晶成
長温度に所定時間維持して結晶の成長を促した後、ｔ
２ が ６０℃／Ｈｒ以下で温度降下を行い、その温度降
下後、さらに所定時間一定温度下に保持し、その後、６
００℃付近から徐冷速度を調整し、熱収縮により発生す
る応力が抗張力以下になるようにしてガラス質に亀裂が
生じないようｔ３ が６０℃／Ｈｒ以下で温度降下を行
い、その後自然冷却を行った。その結果、ガラス質物体
の表面及び又は内部に数ｍｍ以上の結晶が多数個析出し
た紋様のブロック状人工石を得た。厚さの厚いブロック
状人工石を形成する場合は、ｔ１ 、ｔ２ 及びｔ３ の
降温は小さい値をとることが肝要である。こうすること
によりブロック状人工石の内外温度差を小さくすること
が出来る。結晶の成長温度は一定温度下で行わなくても
よいが、要は結晶が成長する温度勾配であればよい。
【００１３】実施例３
実施例１で得られた人工石のコア試料１の圧縮強度試験
(ＪＡＳＳ７ Ｍ１０１)の結果は次の通りである。高さ
(ｈ)が６６．５ｍｍ、直径が(ｄ)５５．０ｍｍ、高さ
(ｈ)と直径が(ｄ)の比ｈ／ｄが１．２０９、補正係数
が１．０３３６、面積が２３７４．６ｍｍ２ 、荷重が５
００ＫＮ、圧縮強度は２１０．６Ｎ／ｍｍ２ 、補正
圧縮強度(×)は２１０．６Ｎ／ｍｍ２ であった。 但し、補正係数＝｛Ａ×(ｃ−ｂ)＋Ｂ×(ａ−ｃ)｝／
(ａ−ｂ) ａ：ｈ／ｄの大きい方，ｂ：ｈ／ｄの小さい方，ｃ：試
料１のｈ／ｄ， Ａ：ａの補正係数，Ｂ：ｂの補正係数である。
(ＪＡＳＳ７ Ｍ１０１)の結果は次の通りである。高さ
(ｈ)が６６．５ｍｍ、直径が(ｄ)５５．０ｍｍ、高さ
(ｈ)と直径が(ｄ)の比ｈ／ｄが１．２０９、補正係数
が１．０３３６、面積が２３７４．６ｍｍ２ 、荷重が５
００ＫＮ、圧縮強度は２１０．６Ｎ／ｍｍ２ 、補正
圧縮強度(×)は２１０．６Ｎ／ｍｍ２ であった。 但し、補正係数＝｛Ａ×(ｃ−ｂ)＋Ｂ×(ａ−ｃ)｝／
(ａ−ｂ) ａ：ｈ／ｄの大きい方，ｂ：ｈ／ｄの小さい方，ｃ：試
料１のｈ／ｄ， Ａ：ａの補正係数，Ｂ：ｂの補正係数である。
【００１４】実施例４
実施例１で得られた人工石のコア試料２の圧縮強度試験
(ＪＡＳＳ７ Ｍ１０１)の結果は次の通りである。高さ
(ｈ)が８１．３ｍｍ、直径が(ｄ)５５．０ｍｍ、高さ
(ｈ)と直径が(ｄ)の比ｈ／ｄが１．４７８、補正係数
が１．０７６８、面積が２３７４．６ｍｍ２、荷重が５
１３ＫＮ、圧縮強度は２１６．０Ｎ／ｍｍ２ 、補正
圧縮強度(×)は２３２．６Ｎ／ｍｍ２ であった。
(ＪＡＳＳ７ Ｍ１０１)の結果は次の通りである。高さ
(ｈ)が８１．３ｍｍ、直径が(ｄ)５５．０ｍｍ、高さ
(ｈ)と直径が(ｄ)の比ｈ／ｄが１．４７８、補正係数
が１．０７６８、面積が２３７４．６ｍｍ２、荷重が５
１３ＫＮ、圧縮強度は２１６．０Ｎ／ｍｍ２ 、補正
圧縮強度(×)は２３２．６Ｎ／ｍｍ２ であった。
【００１５】比較例
コンクリート技術の要点‘９７、(社)日本コンクリート
工学協会による圧縮強度は、それぞれ花崗岩が１５０Ｎ
／ｍｍ２ 、安山岩が９８Ｎ／ｍｍ２ 、凝灰岩(軟)が
８．８Ｎ／ｍｍ２ 、砂岩(軟)が４４Ｎ／ｍｍ２ 、粘板
岩が６９Ｎ／ｍｍ ２ 、大理石が１２０Ｎ／ｍｍ２ 、石
灰石が４９Ｎ／ｍｍ２ 、軽石(軟)が２．９Ｎ／ｍｍ２
である。これらの比較例に比べて本発明に係る人工石の
圧縮強度が優れていることが判る。
工学協会による圧縮強度は、それぞれ花崗岩が１５０Ｎ
／ｍｍ２ 、安山岩が９８Ｎ／ｍｍ２ 、凝灰岩(軟)が
８．８Ｎ／ｍｍ２ 、砂岩(軟)が４４Ｎ／ｍｍ２ 、粘板
岩が６９Ｎ／ｍｍ ２ 、大理石が１２０Ｎ／ｍｍ２ 、石
灰石が４９Ｎ／ｍｍ２ 、軽石(軟)が２．９Ｎ／ｍｍ２
である。これらの比較例に比べて本発明に係る人工石の
圧縮強度が優れていることが判る。
【００１６】
【表１】以下、本実施例で得た人工石と玄武岩及び花崗
岩との成分比較を行った。
岩との成分比較を行った。
【００１７】
【発明の効果】本発明は上記の説明から判るように、シ
リカ及び重金属その他の金属を含有する金属酸化物を主
成分とする一般廃棄物焼却灰、産業廃棄物燃えがら及び
飛灰の１以上からなる焼却灰と廃棄ガラス等のカレット
を溶融固化して前記重金属の大部分を除去して得た、重
金属の含有量が極めて少ないガラス質物体の表面及び又
は内部に数ｍｍ以上の白色結晶を多数個析出せしめてミ
カゲ石状の紋様を形成したので、墓石や壁面材、化粧板
材その他各種の用途の人工石が得られる。しかも人工石
は量産が可能となり、酸やアルカリにも強く、屋外使用
による耐候性に優れ、かつ圧縮強度等の機械的強度があ
り、長期使用に耐えることができ、資源の有効活用を図
ることができる。
リカ及び重金属その他の金属を含有する金属酸化物を主
成分とする一般廃棄物焼却灰、産業廃棄物燃えがら及び
飛灰の１以上からなる焼却灰と廃棄ガラス等のカレット
を溶融固化して前記重金属の大部分を除去して得た、重
金属の含有量が極めて少ないガラス質物体の表面及び又
は内部に数ｍｍ以上の白色結晶を多数個析出せしめてミ
カゲ石状の紋様を形成したので、墓石や壁面材、化粧板
材その他各種の用途の人工石が得られる。しかも人工石
は量産が可能となり、酸やアルカリにも強く、屋外使用
による耐候性に優れ、かつ圧縮強度等の機械的強度があ
り、長期使用に耐えることができ、資源の有効活用を図
ることができる。
【００１８】また本発明の装置及び製法によればガラス
質物体の表面及び又は内部、例えば黒地に数ｍｍ以上の
大きさの白色結晶を析出したミカゲ石状の紋様を効率よ
く実現出来、人工石自体に亀裂等が入ることがない。
質物体の表面及び又は内部、例えば黒地に数ｍｍ以上の
大きさの白色結晶を析出したミカゲ石状の紋様を効率よ
く実現出来、人工石自体に亀裂等が入ることがない。
【００１９】さらに本発明はシリカ及び重金属その他の
金属を含有する金属酸化物を主成分とする一般廃棄物焼
却灰、産業廃棄物燃えがら及び飛灰の１以上からなる焼
却灰と廃棄ガラス等のカレットを溶融固化して前記重金
属の大部分を除去して得た、重金属の含有量が極めて少
ないガラス質物体の表面及び又は内部に数ｍｍ以上の白
色結晶を多数個析出せしめてミカゲ石状の紋様を形成し
たので、重金属その他の金属を含有する金属酸化物含有
の焼却灰を利用しているにも拘わらず、重金属の含有量
が少ないために、屋外使用等においても長期使用に耐
え、自然石以上の耐用年数がある。
金属を含有する金属酸化物を主成分とする一般廃棄物焼
却灰、産業廃棄物燃えがら及び飛灰の１以上からなる焼
却灰と廃棄ガラス等のカレットを溶融固化して前記重金
属の大部分を除去して得た、重金属の含有量が極めて少
ないガラス質物体の表面及び又は内部に数ｍｍ以上の白
色結晶を多数個析出せしめてミカゲ石状の紋様を形成し
たので、重金属その他の金属を含有する金属酸化物含有
の焼却灰を利用しているにも拘わらず、重金属の含有量
が少ないために、屋外使用等においても長期使用に耐
え、自然石以上の耐用年数がある。
【図１】本発明の一実施例を示す人工石を製造する装置
の概略説明図である。
の概略説明図である。
【図２】焼却灰とカレットを利用して溶融スラグを得、
該スラグを徐冷して人工石を製造する昇温及び降温状態
を示す状態図である。
該スラグを徐冷して人工石を製造する昇温及び降温状態
を示す状態図である。
【図３】溶融スラグを徐冷してガラス質物体の表面及び
又は内部に大きな結晶を析出するための温度制御図であ
る。
又は内部に大きな結晶を析出するための温度制御図であ
る。
１ 不活性ガス雰囲気溶融炉
２ 焼却灰とカレットの混合物
３ 融液
４ 徐冷炉
４ａ 耐火物構造
４ｂ 耐火容器
４ｃ 上蓋
４ｄ ヒーター
４ｅ 熱電対
４ｆ サイリスタ
４ｇ 温調器
５ 人工石
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C03C 1/00 - 14/00
C04B 35/60 - 35/84
C04B 5/00 - 5/06
B09B 3/00
Claims (3)
- 【請求項１】 シリカ及び重金属その他の金属を含有す
る金属酸化物を主成分とする一般廃棄物焼却灰、産業廃
棄物燃えがら及び飛灰の１以上からなる焼却灰と廃棄ガ
ラス等のカレットを溶融固化して前記重金属の大部分を
除去して得た、重金属の含有量が極めて少ないガラス質
物体の表面及び又は内部に数ｍｍ以上の白色結晶を多数
個析出せしめてミカゲ石状の紋様を形成したことを特徴
とする人工石。 - 【請求項２】 不活性ガス雰囲気溶融炉に上記焼却灰と
廃棄ガラス等のカレットの混合物を同時に又は個別に投
入して該混合物の融点以上の温度で溶融させて上記重金
属の大部分を除去して該重金属の含有量が極めて少ない
スラグを得、次いで該スラグを単位時間当たり一定温度
ずつ降下し得るように徐冷して結晶が数ｍｍ以上の白色
結晶の成長を行なうと同時にガラス質に亀裂が生じない
ように固化せしめるか、又は該スラグの徐冷過程で該ス
ラグの融点より低い結晶成長温度に所定時間維持して結
晶の成長を促した後、さらにガラス質に亀裂を生じない
温度で徐冷することを特徴とする人工石の製造方法。 - 【請求項３】 上記焼却灰及びカレットを投入し、上記
重金属を溶融分離せしめ、該重金属の含有量が少ないス
ラグを得るための不活性ガス雰囲気溶融炉と、該不活性
ガス雰囲気溶融炉で溶融されたスラグを投入する徐冷炉
とを備え、該徐冷炉は該徐冷炉中のスラグを単位時間当
たり一定温度ずつ降下し得るように徐冷して結晶が数ｍ
ｍ以上の白色結晶の成長を行なうと同時にガラス質に亀
裂が生じないように固化せしめるか、又は該スラグの徐
冷過程で該スラグの融点より低い結晶成長温度に所定時
間維持して結晶の成長を促した後、さらにガラス質に亀
裂を生じない温度で徐冷するように温度制御し、かつ結
晶の成長温度を制御する徐冷機構を備えていることを特
徴とする人工石製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35586199A JP3388397B2 (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 人工石及びその製造方法並びに人工石製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35586199A JP3388397B2 (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 人工石及びその製造方法並びに人工石製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001172047A JP2001172047A (ja) | 2001-06-26 |
| JP3388397B2 true JP3388397B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=18446108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35586199A Expired - Fee Related JP3388397B2 (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 人工石及びその製造方法並びに人工石製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3388397B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2323607B1 (es) * | 2006-03-22 | 2010-04-29 | Superficies Practicas, S.L. | Placa de revestimiento y procedimiento de fabricacion. |
| RU2513811C1 (ru) * | 2013-02-19 | 2014-04-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Декоративно-облицовочный материал |
| CN103395995B (zh) * | 2013-08-01 | 2015-07-08 | 湖南永鑫环保科技有限公司 | 利用废旧玻璃和冶炼废渣生产微晶玻璃的生产方法 |
| CN104058572B (zh) * | 2014-06-13 | 2016-06-29 | 朱晓明 | 多色微晶石材制作工艺及制作设备 |
| JP5952444B1 (ja) * | 2015-02-17 | 2016-07-13 | 山口鋼業株式会社 | 鋳型 |
| CN105330146B (zh) * | 2015-10-27 | 2017-11-21 | 武汉理工大学 | 利用高炉渣制备可雕刻微晶玻璃的方法 |
| CN106587632B (zh) * | 2016-12-14 | 2019-04-26 | 东北大学 | 一种利用熔融法处理废弃含铅玻璃并制备微晶玻璃的方法 |
| CN112694283B (zh) * | 2021-01-20 | 2023-03-17 | 清远金谷智联环保产业研究院有限公司 | 一种人造石材和利用固体危废制备人造石材的方法 |
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-
1999
- 1999-12-15 JP JP35586199A patent/JP3388397B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001172047A (ja) | 2001-06-26 |
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