JP3894732B2

JP3894732B2 - 多孔性セラミック粒子、およびその製造方法

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Publication number: JP3894732B2
Application number: JP2001037040A
Authority: JP
Inventors: 賢二川嶋
Original assignee: KAWASHIMA CO Ltd
Current assignee: KAWASHIMA CO Ltd
Priority date: 2001-02-14
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2021-02-14
Also published as: JP2002241183A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多孔性セラミック粒子に関する。さらに詳しくは、畜産糞尿および生ゴミ処理用の水分調整材、脱臭材、汚水処理用の微生物定着材、ろ過材、土壌改良材、さらには家畜用の敷料などとして好適に使用される多孔性セラミック粒子、およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、火力発電所などで有煙炭または無煙炭を使用するときに発生する石炭灰は、我が国で年間８００万トンともいわれ、またその成分はSiとAlが８０％以上を占め、残りは原炭の種類によってその含有量の差が大きいために、ほとんどが埋立・投棄処分されるか、一部セメントの原料として利用されるのみであった。その他、これまで提案された石炭灰の利用法としては、例えば、石炭灰をK₂CO₃、Mg(OH)₂とともに８００〜９５０℃に焼成してK₂O・Al₂O₃・2SiO₂形態の調合珪酸カリ肥料を製造したり、あるいは硫酸等により人工ゼオライトを合成する技術などがあった。しかしながら、これらの技術は、その使用量が限られており、また製造コストが高いという欠点があった。さらに、硫酸等の廃液処理の問題もあった。そのため、大量に排出される石炭灰を安定的にかつ安価に処理できる技術の開発が望まれていた。
【０００３】
ところで従来、脱臭性、吸水性などの機能を有し、汚水処理や畜産糞尿などの有機質廃棄物の処理、あるいは家畜舎の敷料（敷砂）などに利用可能な多孔性セラミック粒子についての技術がいくつか提案されている。
【０００４】
例えば、特開平６−８７７１５号公報には、発泡軽量コンクリート（ＡＬＣ）の廃棄物から抗菌性石灰系多孔質硬化体を製造し、それを家畜舎および放牧場等における敷砂に利用する技術が開示されている。ここで発泡軽量コンクリートは、一般的には、珪酸質原料（例えば珪石、砂など）と、石灰質原料（例えば生石灰、セメントなど）の混合物に、発泡剤としてアルミニウム（Al）粉末を添加し、大気圧の下で水素（H₂）ガスを発生させて発泡させることにより１．５ｍｍ以下の気孔を持つ成形体を形成し、その成形体を１０〜１２気圧の水蒸気圧の下で８〜１２時間養生して製造されている。このような発泡軽量コンクリートの廃棄物を利用する場合には、破砕のための装置とエネルギーを必要とし、また得られる多孔体は、脱臭性、吸水性などの効果が必ずしも十分でないという問題があった。
【０００５】
また、特開昭６０−１８０９７２号公報には、珪砂、珪石の珪酸質原料と石灰、セメントの石灰質原料に金属粉末を混合したスラリー状の混合原料を発泡・凝固させて半可塑物を生成した後、これを解砕し、次いで高温高圧蒸気養生する珪酸カルシウム多孔体の製造方法が開示されており、その多孔体を有機質廃棄物の発酵堆肥化助材等に利用することが記載されている。しかしながら、この技術は、建築材料である発泡軽量コンクリートの原料または製造工程をそのまま転用するものであり、製造コストが高いという欠点があった。また多孔体に形成された気孔の形態が閉鎖孔（closed pore）であるので、脱臭性、吸水性などの諸性能が十分でなく、そのため、汚水処理や農業・畜産分野への応用に特に適したものとはいえなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上記従来の状況に鑑み、火力発電所などから排出される大量の石炭灰を、従来の硫酸等の副産廃棄物を出さずに、安定的かつ安価にリサイクルすることを目的とする。そして、上記石炭灰を利用した製品として、脱臭性、吸水性に優れ、水分調整材、脱臭材、微生物定着材、ろ過材、土壌改良材、家畜用敷料などの用途に適した多孔性セラミック粒子、およびその製造方法を提供するものである。
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の多孔性セラミック粒子の製造方法は、石炭灰、および生石灰を含む混合物を発泡、硬化させてなる多孔性セラミック粒子を製造する方法であって、石炭灰４０〜８０重量％、生石灰１０〜４０重量％に、所定量のセメント、石膏を添加して、かつ CaO ／ SiO ₂ がモル比で０．４５〜０．８０となるように混合する工程と、前記工程で得られた混合物に対し４５〜６５重量％の水を加えて攪拌する工程と、前記攪拌したものに対し０．０５〜０．５重量％の発泡剤を加えて攪拌しスラリー化する工程と、前記スラリーを３０〜５０℃で２〜６時間予備養生して素地を形成する工程と、前記素地を１０〜２０気圧の飽和水蒸気圧で養生する工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、産業廃棄物である石炭灰が有効に再利用され、また、開気孔（open pore）が形成されて脱臭性、吸水性などに優れた多孔性セラミック粒子が提供される。さらに、原料としてセメントおよび石膏を加えることにより、強度、生産効率などが向上し、より品質の良い多孔性セラミック粒子となる。
【００１０】
また、原料の石膏として、化学工業の過程で生成される副産石膏を採用することにより、目的の多孔性セラミック粒子がより安価に提供される。なお、ここで脱黄石膏とは、火力発電所の煙突から大気中に排出されるガス中の、酸性雨または土壌酸性化に影響を及ぼす硫黄成分（SOx）を除去する排煙処理過程において発生する石膏をいい、チタン石膏とは、硫酸法による酸化チタンの製造過程から副生する化学石膏をいう。
【００１２】
上記の製造方法で製造される多孔性セラミック粒子が、その脱臭性、吸水性などの機能を利用して、汚水処理分野、あるいは農業・畜産分野における各種用途に用いられる。
【００１４】
上記構成によれば、粒子の強度、生産効率などの観点から、各原料の混合割合が最適化されて目的の多孔性セラミック粒子が製造される。
【００１５】
また、スラリーを予備養生して素地を形成する工程の後に、前記素地をグラニュル化する工程と、前記グラニュル化した素地を養生する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、形成した素地を、グラニュル化、すなわち粒状としてから養生して硬化させるため、セラミック粒子のサイズを調節し易くなり、また角のとれたセラミック粒子が得られ、敷料などの用途に特に好適なものとなる。
【００１８】
上記構成によれば、粒子の強度、生産効率などを最適化する目的で、素地を養生する際に、１０〜２０気圧による高温高圧蒸気養生（オートクレービング）が行われる。
【００１９】
さらに、１０〜２０気圧の飽和水蒸気圧で養生する工程が、４〜６時間行われることを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、養生時間を４〜６時間とすることにより、多孔性セラミックの結晶形態および鉱物造成が変化し、脱臭性、吸水性などの諸機能が向上する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の多孔性セラミック粒子は、石炭灰と生石灰とを必須原料とし、それらを含む混合物を発泡、硬化させて概略構成される。石炭灰は、Si成分を多く含む珪酸質原料であり、火力発電所などから廃棄物として排出されるものを有効に利用できる。生石灰（酸化カルシウム）は、消和（消化）時に自硬作用を発揮し、また水熱反応でSiO₂と反応し珪酸カルシウムを生成して硬化体となる。また、消和反応による発熱により発泡剤の発泡を促進し、後述のセメントを用いる場合にはその水和をも促進する。さらに、生石灰はスラリーの水分を固定する効果を有する。
【００２２】
さらに、上記石炭灰および生石灰に加えて、セメントおよび石膏を原料として配合することができる。セメントは、生石灰と共にバインダー機能を果たし、水熱反応によって珪酸カルシウムを生成する。また、最終的な多孔性セラミック粒子の強度を向上させる効果を有する。なお、セメントとしては、ポルトランドセメント、およびアルミナセメントのどちらも適用可能であるが、ポルトランドセメントがより好適に用いられる。一方、石膏は、多孔性セラミック粒子の圧縮強度を高め、また予備養生後の半焼成体（green cake）の安定性を向上させる効果を有する。適用可能な石膏としては、天然石膏や、無水石膏、半水石膏、二水石膏などの化学石膏、あるいは後述する各種の副産石膏が挙げられるがこれに限定されるものではない。
【００２３】
上記石膏としては、化学工業において副生するいわゆる副産石膏を用いることが好ましい。これにより、産業廃棄物を有効利用することができ、また、目的の多孔性セラミック粒子をより安価に製造することができる。副産石膏の具体例としては、脱黄石膏、チタン石膏、リン酸副生石膏などを挙げることができる。
【００２４】
次に、本発明に係る多孔性セラミック粒子の製造方法について説明する。なお、以下の方法は、原料として、石炭灰、生石灰に加え、セメント、石膏を用いる場合について述べる。
まず、石炭灰、生石灰、セメント、および石膏からなる原料を混合する。各原料の配合比は、目的のセラミック粒子の用途などを考慮して適宜設定されるが、一般的には、石炭灰４０〜８０重量％、生石灰１０〜４０重量％、セメント１０〜３０重量％、石膏２〜１０重量％（ただし、混合物全体を１００重量％とする）でかつCaO／SiO₂がモル比で０．４５〜０．８０となるように設定することが好ましい。すなわち、石炭灰が４０重量％未満の場合には養生時間が増加してしまい、逆に８０重量％を超過した場合には硬化が遅くなって製造コストの上昇を招く傾向がある。また、生石灰が１０重量％未満または４０重量％を超過する場合には、硬化速度と発泡時間に影響を与え、効率的な生産が難しくなる。また、セメントが１０重量％未満の場合には、多孔性セラミック粒子の強度が低下し、３０重量％を超過する場合には、オートクレービングなどの際に生成物自体が破壊される可能性がある上、発泡過程で硬化体の沈下が起きて多孔性セラミック粒子の生産率が落ちる傾向がある。さらに、石膏が２重量％未満または１０重量％以上の場合には、硬化速度と生石灰の反応時間に影響を与え、効率的な生産が難しくなる。また、CaO／SiO₂がモル比で０．４５〜０．８０の範囲外である場合には、多孔性セラミック粒子の強度や生産効率が低下する恐れがある。
【００２５】
各原料を混合する際には、従来知られた各種の混合機を用いることができる。具体例として、バーティカルタイプや、ダブルアームタイプなどの各種ミキサーが挙げられる。
【００２６】
続いて、上記混合物に対し適量の水を加えた上で攪拌を行う。水の量は、混合物を十分にスラリー化できれば特に限定されるものではないが、多過ぎると養生時間が増加するので、これを考慮して適宜設定される。具体的には、混合物に対し４５〜６５重量％程度とすることが適当である。
【００２７】
次に、上記攪拌したものに対して発泡剤を加え、さらに攪拌を行ってスラリーとする。発泡剤の種類としては特に限定されず、具体例としては、金属アルミニウム粉末またはアルミニウムペイストが挙げられる。これらの発泡剤は、アルカリにより水素ガスを発生し、その発生した水素によってスラリーを発泡させるものである。その他、各種の植物性発泡剤、動物性発泡剤なども適用可能である。発泡剤の配合量は、少な過ぎると発泡が不十分となり脱臭性、吸水性が発揮されないので不適であり、逆に多過ぎると気泡発生量が多くなって硬化速度より早く発泡するため製造工程上のオーバーフローを起こしたり、気泡の大きさの不均一性などを招く可能性があるため、これらのバランスを考慮して適宜設定される。具体的には、０．０５〜０．５重量％が適当である。
【００２８】
続いて、上記スラリーの予備養生を行う。予備養生により、スラリーは半焼成体（green cake）いわゆる素地（しらじ）を形成し、成形可能とされる。予備養生の温度、時間は特に限定されるものではないが、一般的には、温度は３０〜５０℃、養生時間は２〜６時間程度とすることが適当である。
【００２９】
次に、予備養生によって形成された素地（半焼成体）を、硬化させることを目的として養生する。この養生工程は、常温常圧で行うことも可能であるが、より効率的に硬化させるため、高温高圧蒸気養生（オートクレービング）により行うことが好ましい。さらに具体的には、製造コストなどの観点から、１０〜２０気圧の飽和水蒸気圧による養生が最も好ましく採用される。
【００３０】
また、１０〜２０気圧の飽和水蒸気圧により養生を行う場合には、その養生時間は特に限定されるものでないが、従来の養生時間よりも短くし、具体的には４〜６時間程度とすると、得られる多孔性セラミック粒子の脱臭性、吸水性などの性能が最も高まることを発見した。これは、セラミック中の結晶状態、鉱物造成が変化し、気泡相互の接触機会が増加して気泡の間にネック（ネックライン状のくびれた結合部）が形成されるためと考えられる。
【００３１】
上記養生により得られたセラミック硬化体は、ハンマーミル（インパクトクラッシャー）、ジョウクラッシャーなどの通常の粉砕手段により粉砕し、必要な場合には用途に応じ適当な粒度に選別して、目的の多孔性セラミック粒子を製造する。多孔性セラミック粒子の大きさは、最終的な用途などを考慮して適宜設定されるが、一般的には、脱臭性、吸水性などの諸機能を十分に発揮させるために１〜６ｍｍ程度とすることが適当であり、就中、２〜５ｍｍ程度である。
【００３２】
なお、上述の工程では、予備養生により素地を形成し、その素地を高温高圧蒸気養生により硬化させ、その後に粉砕して目的の多孔性セラミック粒子を製造する場合について説明したが、これに替わり、予備養生により素地を形成した後で、もしくは予備養生の過程でグラニュル化を行い、そのグラニュル化した素地を養生して硬化させることにより、目的の多孔性セラミック粒子を製造することもできる。ここでグラニュル化とは、素地を粒状にすることを意味し、具体的な方法としては、素地をドラムのようなものに入れ回転させて作る方法や、あるいは素地をピアノ線で細かく切る、化学物質で破裂させるなどの方法、またはフォークタイプクラッシャーなどを利用して適正粒度に粉砕する方法などを適宜採用して行うことができる。硬化の前にグラニュル化を行うことにより、セラミック粒子のサイズを容易に制御でき、また粒子の角が取れるので、動物の体に触れる敷料などの用途に対して好適である。
【００３３】
以上の説明は、原料として、石炭灰、生石灰に加え、セメント、石膏を用いる場合の製造工程であるが、石炭灰および生石灰のみから製造する場合も上述の工程に準じて行うことができる。その際の配合割合は、特に限定されるものではないが、好ましくは石炭灰４０〜７０重量％、生石灰６０〜３０重量％である。また、必要に応じ、石炭灰および生石灰１００重量％に対して５〜１０重量％の石膏を添加することができる。なお、金属アルミニウム粉末などの発泡剤は、０．０５〜０．１重量％程度とすることが好ましい。
【００３４】
以上の工程により得られた多孔性セラミック粒子は、規則的な配列を有する開気孔（open pore）が形成されている。開気孔（open pore）は、従来の閉鎖孔（closed pore）に比較して水分吸収速度が早く、またフィルター効果による悪臭の分離（吸着）能力や、単位面積当たりの微生物定着能力も高い。さらに、本発明の多孔性セラミック粒子は、原料の配合比や製造工程によって若干異なるが、一般的には直径が０．１３ｍｍ程度の気泡が最も多く、気泡の平均的な大きさは０．５〜０．７ｍｍの範囲内にあることが確認されている。そして結晶の生成によって形成される微細気孔が０．０３〜０．１μｍの大きさで形成されているため、内部の開気孔までガスが容易に拡散することができる。したがって、本発明の多孔性セラミック粒子は、脱臭性、吸水性などの諸機能に優れ、その機能を生かして、畜産糞尿および生ゴミ処理用の水分調整材、脱臭材、汚水処理用の微生物定着材、ろ過材、土壌改良材、または家畜用の敷料などの用途に好適に利用することができる。
【００３５】
【実施例】
次に、実施例および比較例により本発明をさらに詳しく説明するが、これらに限定されるものではない。
（実施例１）
石炭灰６５重量％、生石灰２０重量％、セメント１０重量％、及び副産石膏５重量％を乾式混合した後、その混合物の６０重量％にあたる水を添加してスラリー状態で１次攪拌した。続いて、攪拌したスラリーに発泡剤としてアルミニウムペイスト０．１重量％を添加して２次攪拌した。次に、得られたスラリーを６０℃で予備養生して素地（green body）を形成し、これを１８０℃、１１気圧の飽和水蒸気圧で８時間養生した後、直径約３ｍｍに粉砕して目的の多孔性セラミック粒子を製造した。
【００３６】
（実施例２）
実施例１において、素地（green body）を１８０℃、１１気圧の飽和水蒸気圧で養生する際の養生時間を、昇温１時間、維持時間３時間の計４時間とした他は、上記実施例１と同様にして直径約３ｍｍの目的の多孔性セラミック粒子を得た。
【００３７】
（比較例１）
珪石６０．４重量％、生石灰１４．６重量％、セメント２０重量％、及び石膏５重量％を乾式混合した後、その混合物の６０重量％にあたる水を添加して攪拌した。続いて、発泡剤としてアルミニウム粉末を０．１重量％添加し、上記実施例１と同一の条件で高温高圧蒸気養生を行い、直径約３ｍｍに粉砕してセラミック粒子を得た。
【００３８】
次に、上記実施例１、実施例２、および比較例１で得られたそれぞれのセラミック粒子について、吸水性、脱臭効果、比重、圧縮強度を測定した。その結果を表１に示す。なお、吸水性および脱臭効果は、それぞれ以下の方法で算出した。（１）吸水性測定
密閉容器内でKNO₃過飽和水溶液を調製した後、９０％の相対温度を一定に維持した。続いて、多孔性セラミック粒子（以下、試料という）５０ｇを１１０℃で２４時間乾燥させ、その重量（乾燥重量）を測定し、続いて試料をKNO₃飽和水溶液の表面から３ｃｍ離れて固定させ２４時間経過した後、再び重量を測定し、その変化した重量と乾燥重量とを比較して吸水性を決定した。
（２）脱臭効果の測定
三角フラスコに試料を入れてトリメチルアミンを加えてから、トリメチルアミンの含有量変化をガスクロマトグラフィで測定した。最初に添加したトリメチルアミンの量を１／１０に減少させるために必要な試料の添加量の逆数を脱臭効果として算出した。
【００３９】
【表１】

【００４０】
表１に示すように、本発明に係る多孔性セラミック粒子は、比較例よりも吸水性、脱臭効果が優れていることが明らかとなった。なお、比較例１の各測定値は、一般的な発泡軽量コンクリート（ＡＬＣ）の性能を代表するものといえる。
【００４１】
次に、上記実施例１、実施例２、および比較例１で得られたそれぞれのセラミック粒子と、糞尿とを８０：２０の重量比に混合し、エアレーション（aeration system）を使用して３０日間の肥料化実験を行い、その肥料化の過程における温度変化、水分含量、ｐＨ、C/N比を測定した。その結果を表２および表３に示す。
【００４２】
【表２】

【表３】

【００４３】
表２に示すように、実施例１および２は、比較例１に比べて肥料化の過程における温度が高く、したがって、発酵による肥料化がより効率的に行われていることが示唆された。また、表３に示すように、実施例１および２のセラミック粒子は優れた水分調整機能を有していることが示唆され、ｐＨ値、およびC/N比（エネルギー源であり、細胞形成にも必要な要素）は、比較例１に比べて最適値に近いことが明らかとなった。
【００４４】
さらに、上記実施例２、および比較例１で得られたそれぞれのセラミック粒子について、珪酸質肥料として使用する場合の品質を左右する可溶性珪酸量を測定した。その結果を表４に示す。なお、可溶性珪酸量の測定は以下の方法により行った。
（３）可溶性珪酸量の測定
試料５０ｇを１００ｍｌのフラスコに入れ、1N-NaOAc buffer溶液（ｐＨ４．０）５０ｍｌを加えた後、６０℃の水槽で９０分間反応させてから冷水で５分間急冷し、ろ紙Ｎｏ．６でろ過した。次に、ろ液中１０ｍｌをビーカに入れ、温度を３０〜３５℃で維持しながら５ｍｌの0.6N-HClを加え、続いて１０％のモリブデン酸アンモニウムを加えて３分ほど経過した後、１７％のナトリウム硫酸塩を加えて３０℃で２０分間、発色した溶液を原子吸光分析器を使用して波長７００ｎｍで測定した。
【００４５】
【表４】

【００４６】
表４に示すように、本発明に係る多孔性セラミック粒子の可溶性珪酸量は、比較例１の２倍以上であった。これにより、本発明に係る多孔性セラミック粒子が、珪酸質肥料として好適に利用でき、またアルカリ性による珪酸性土壌改良効果を有効に発揮しうることが示唆された。
【００４７】
（実施例３）
石炭灰６５重量％、生石灰２０重量％、セメント１０重量％、及び副産石膏５重量％を乾式混合した後、その混合物の６０重量％にあたる水を添加してスラリー状態で１次攪拌した。続いて、攪拌したスラリーに発泡剤として金属アルミニウム粉末０．１重量％を添加して２次攪拌した。次に、得られたスラリーを４０℃で予備養生して素地（green body）を形成し、これを１８０℃、１１気圧の飽和水蒸気圧で５時間養生した後、直径約２〜５ｍｍに粉砕して目的の多孔性セラミック粒子を製造した。
【００４８】
次に、上記実施例３で得られた多孔性セラミック粒子を、養鶏舎の敷料として使用し、従来のおが屑と比較した場合の、吸水性、鶏糞の堆肥化特性、悪臭の軽減度、飼育環境等を調査した。なお、具体的な試験内容は以下の通りである。

【００４９】
試験の結果、まず、悪臭軽減度および吸水性については、本発明に係る多孔性セラミック粒子は、おが屑のみの場合に比較していずれも高い性能を示し、特に人間が飼育舎に入った場合に悪臭が衣服に付着することがなかった。このことは、労働環境の改善につながる。また、鶏糞の堆肥化特性については、多孔性セラミック粒子を用いた方が、発酵し易く臭気が少ないこと、熟成期間を短くできることがわかった。さらに、飼育環境については、対照区であるおが屑のみの場合に飼育後半で床がべとつくのに対し、本発明の多孔性セラミック粒子を用いた場合は、飼育後半でも床の表面が乾燥していたため衛生的にも優れることが明らかとなった。
【００５０】
（実施例４）
石炭灰６５重量％、生石灰２０重量％、セメント１０重量％、及び副産石膏５重量％を乾式混合した後、その混合物の６０重量％にあたる水を添加してスラリー状態で１次攪拌した。続いて、攪拌したスラリーに発泡剤として金属アルミニウム粉末０．１重量％を添加して２次攪拌した。次に、得られたスラリーを４０℃で予備養生して素地（green body）を形成し、これを１８０℃、１１気圧の飽和水蒸気圧で５時間養生した後、直径２ｍｍ未満に粉砕して目的の多孔性セラミック粒子を製造した。
【００５１】
次に、上記実施例４で得られた多孔性セラミック粒子を、従来公知のコーヒー粕とともに牛糞と混合させ、堆肥発酵促進材としての適性を評価した。なお、具体的な試験内容は以下の通りである。
試験期間：２月８日〜２月２８日
試験規模：２００ｍ³以上
使用量：
試験区牛糞２０ｍ³＋コーヒー粕２０ｍ³＋多孔性セラミック粒子６ｍ³
対照区牛糞２０ｍ³＋コーヒー粕２０ｍ³
【００５２】
上記堆肥化試験中における、試験区および対照区の温度変化を図１に示す。図１によれば、多孔性セラミック粒子を使用した場合は、対照区に比較して発酵温度を１０℃程高く維持できることが明らかとなった。このため分解がより促進され、発酵期間を対照区に比較して２０％以上短縮することができた。また、発酵温度が高くなると、腐敗を少なくでき良性発酵処理が行われるため、全体の悪臭を軽減することができた。なお、参考として、表５に試験期間中の天気、測定時刻、外気温、切返の有無を示す。
【００５３】
【表５】

【００５４】
【発明の効果】
以上、本発明の多孔性セラミック粒子は、脱臭性、吸水性などに優れ、総合的な環境改善材として、畜産糞尿および生ゴミ処理用の水分調整材、脱臭材、汚水処理用の微生物定着材、ろ過材、土壌改良材、または家畜用の敷料などの用途に好適に利用することができる。
【００５５】
また本発明の多孔性セラミック粒子は、原料として、火力発電所などから大量に排出される石炭灰を利用するものであり、加工の際に副産廃棄物を出すことなく、安定的かつ安価にリサイクルできるので、環境保護に大きく貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例４における堆肥化試験中の温度変化を示すグラフである。

Claims

石炭灰、および生石灰を含む混合物を発泡、硬化させてなる多孔性セラミック粒子を製造する方法であって、
石炭灰４０〜８０重量％、生石灰１０〜４０重量％に、所定量のセメント、石膏を添加して、かつ CaO ／ SiO ₂ がモル比で０．４５〜０．８０となるように混合する工程と、
前記工程で得られた混合物に対し４５〜６５重量％の水を加えて攪拌する工程と、
前記攪拌したものに対し０．０５〜０．５重量％の発泡剤を加えて攪拌しスラリー化する工程と、
前記スラリーを３０〜５０℃で２〜６時間予備養生して素地を形成する工程と、
前記素地を１０〜２０気圧の飽和水蒸気圧で養生する工程と
を含むことを特徴とする多孔性セラミック粒子の製造方法。
請求項１記載の多孔性セラミック粒子の製造方法において、スラリーを予備養生して素地を形成する工程の後に、前記素地をグラニュル化する工程と、前記グラニュル化した素地を養生する工程と、を含むことを特徴とする多孔性セラミック粒子の製造方法。
請求項１または２記載の多孔性セラミック粒子の製造方法において、１０〜２０気圧の飽和水蒸気圧で養生する工程が、４〜６時間行われることを特徴とする多孔性セラミック粒子の製造方法。