JP4529336B2

JP4529336B2 - 人工骨材の製造方法

Info

Publication number: JP4529336B2
Application number: JP2001284626A
Authority: JP
Inventors: 剛浜里; 靖彦戸田; 雅之橋村
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2021-09-19
Also published as: JP2003095716A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭灰等の産業廃棄物から軽量骨材を製造する方法に係るものである。具体的には、焼成時における粒子同士の融着が防止された人工骨材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
石炭灰等の産業廃棄物を焼成させて人工骨材を製造する事は公知である。この方法は、処理に困る産業廃棄物の有効利用及び資源枯渇が懸念される骨材不足を解決する有効な手段であるが、解決すべき課題を抱えたものである。大きな問題の一つが、焼成時における骨材原料または骨材同士の融着であり、既に、各種融着防止技術が開示されている。
例えば、特開平３−１９９１５２号公報には、焼成時にシリカ粉、アルミナ粉、アルミナ灰等の高融点物質を、原料に対して３〜５％、焼点部付近に振り掛ける方法が開示され、また、特開平４−３００２３０号公報には骨材原料を所定の粒度に造粒した後、シリカ・アルミナ等の耐火物粉末を外割で３〜５％被覆した後に焼成を行う方法が開示されている。これ等の方法は、融着材種によっては十分な融着防止効果が発現しないのに加え、後者の方法では発泡倍率が大きい超軽量骨材を製造する場合には焼成時の膨張により骨材表面に耐火物粉末で被覆されない部分が生成し、ここから融着が起こるため、やはり十分な融着防止効果が発現しない問題点を抱えたものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、焼成時における骨材粒子同士の融着がほぼ完全に防止されると共に、キルン内でのリング形成が防止された人工骨材製造方法の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、特定の性状を持つ融着防止材を、多量に添加する方法が、上記課題が解決された人工骨材の製造方法となる事を見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明は、ロータリーキルン窯尻から、石炭灰と発泡材とを含む骨材原料と、シリカ又はアルミナ含有量が９０％以上であり且つ平均粒径が５〜６０μｍである融着防止材を、骨材原料に対し融着防止材を外割で１０〜４０質量％、供給しながら骨材原料を焼成することを特徴とする人工骨材の製造方法に関する。以下では、本発明を詳しく説明する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明では、シリカ又はアルミナ含有量が９０％以上、好ましくは９３％以上である高融点物質を融着防止材として使用する。
シリカ又はアルミナ含有量が９０％より少ないと、融着防止材の融点が低くなるため、十分な融着防止効果が得られない。
本発明において、シリカ又はアルミナ含有量が９０％以上である融着防止材としては、シリカ含有量が９０重量％以上である珪石粉や、シリカ、アルミナ粉を挙げることができる。
【０００６】
融着防止材は、平均粒径が５〜６０μｍのものを使用する。
粒径が大きすぎると、融着防止材が骨材粒子表面を均一に被覆出来ず、逆に小さすぎると、ロータリーキルン内で流動し難く、キルン内でコーティング層を形成してトラブルを起こすため、良好な融着防止効果は得られず、また、平均粒径５μｍ未満の微粉材料は価格が高く経済的にも好ましくない。
【０００７】
融着防止材送入量は、原料に対して外割で５〜１００質量％、好ましくは１０〜４０重量％とする。５質量％より少ないと、体積膨張を伴う発泡が生じた場合の融着防止効果が不十分となり、一方、１００質量％より多すぎても追加の効果は認められず、経済的に好ましくない。
【０００８】
融着防止材の供給は、ロータリーキルンの窯尻からの投入あるいは窯前からの吹込みによって行うことが出来る。どちらの方法においても、骨材表面は、キルン焼点部において融着防止材によってコーティングされ融着防止効果が発現するが、窯前からの吹込みでは熱損失や融着防止材の飛散によるロスが大きくなり、また、キルン焼点部に吹込むためのパイプ等が熱により損傷することが在ることから、窯尻からの投入がより好ましい方法である。
焼成温度は、８００〜１５００℃の範囲内で、原料組成に応じて設定する事になる。
焼成後生成物は、篩等による分級処理を加え融着防止材と骨材を分離し、融着防止材は同じ目的に繰返し利用することが出来る。
以下では、具体例を示し、本発明をさらに詳しく説明する。
【０００９】
【実施例】
主原料石炭灰６３質量％、副原料パーライト原料ダスト２７質量％、粘結材としてベントナイト１０質量％及びこれらの原料総量に対して発泡材となる炭化ケイ素を外割で０．４質量％加えたものをリボンミキサー(有効容量０．５ｍ^３)の混合器で、所定時間混合した。混合物に、２０質量％（外割）の水を加えて１．０ｍｍの押出造粒機で造粒後、振動流動乾燥機で乾燥し０．５〜１．２ｍｍの範囲の造粒物に篩い分け、焼成用造粒原料とした。焼成用造粒原料は、融着防止材と共にキルン(能力１ｔ／ｈ)に送入しながら、焼成品の単位容積質量が０．３８〜０．４７ｋｇ／Ｌとなるよう焼成し、融着防止材を振動篩により分離除去し、軽量骨材を得た。比較例２では、焼成用造粒原料と融着防止材を所定の割合でＶ型ブレンダーを使用して混合し、焼成用造粒原料表面を融着防止材で均一にコーティングしてキルンに挿入した。焼成物については粒径１．５ｍｍ以上の融着物の生成量を測定し、またキルン内におけるリング形成有無を目視で観察した。
【００１０】
結果を表１に示す。
本発明の方法では、融着物発生量が１．０質量％以下に抑えられ、且つ、キルン内におけるリングの発生が認められない。また、焼成後に０．３ｍｍの篩で骨材から分級して回収した融着防止材を使用しても、融着物発生及びキルン内リング発生は抑えられており、循環使用が可能な事が分かる。
【００１１】
【表１】

【００１２】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、人工骨材の焼成時に骨材粒子同士の融着がほぼ完全に防止でき、キルン内でのリング形成が防止できる。発泡を伴う焼成に対応可能な方法も提供されている。石炭灰等の産業廃棄物からの軽量骨材を含む細骨材製造における大きな課題が解決された。

Claims

ロータリーキルン窯尻から、
石炭灰と発泡材とを含む骨材原料と、シリカ又はアルミナ含有量が９０％以上であり且つ平均粒径が５〜６０μｍである融着防止材を、
骨材原料に対し融着防止材を外割で１０〜４０質量％、供給しながら骨材原料を焼成することを特徴とする人工骨材の製造方法。
前記融着防止材が珪石粉及び／又はアルミナ粉であることを特徴とする請求項１記載の人工骨材の製造方法。
前記発泡材が炭化ケイ素であることを特徴とする請求項１又は２記載の人工骨材の製造方法。