JP6912696B2 - Hydraulic lime and its manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、火山噴出物堆積鉱物、例えば普通シラスを原料とする水硬性石灰及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to hydraulic lime made from volcanic ejecta sedimentary minerals such as ordinary shirasu and a method for producing the same.

水硬性石灰は、水と混合することで硬化する石灰であり、水硬性であるため気硬性の消石灰に比べて高強度を有し、また、空気中での炭酸化により時間とともに石灰石に戻り、高い耐久性能が得られる。水硬性石灰は天然水硬性石灰(Natural Hydraulic Lime)として入手されるが、水硬性石灰は産地が限られ、日本では海外からの輸入品が用いられているように入手性が十分ではない。また、品質にもばらつきがある。 Hydraulic lime is lime that hardens when mixed with water, and because it is hydraulic, it has higher strength than hydraulic slaked lime, and it returns to limestone over time due to carbonation in the air. High durability performance can be obtained. Hydraulic lime is obtained as natural hydraulic lime, but the production area of hydraulic lime is limited, and the availability is not sufficient as imported products from overseas are used in Japan. There are also variations in quality.

石灰石の製造工程において生じる石灰石水洗廃水を原料として水硬性石灰を製造する方法がある(特許文献1)。しかし、特許文献1に記載の方法は、石灰石水洗廃水のリサイクルに関する技術であり、水硬性石灰の大量生産には不向きである。
沈殿又はゲル化により調製される合成ケイ素化合物又は天然ケイ素を化学処理、熱処理、又はその他の物理的処理を行うことにより調製される合成ケイ素化合物をポゾラン材料として含む水硬性石灰組成物がある(特許文献2)。しかし、特許文献2に記載の水硬性石灰組成物は、ポゾラン材料が天然ケイ素を化学処理、熱処理、又はその他の物理的処理を行うためにコスト高になり、大量生産には不向きである。
There is a method of producing hydraulic lime from limestone washing wastewater generated in the limestone production process as a raw material (Patent Document 1). However, the method described in Patent Document 1 is a technique for recycling limestone washing wastewater, and is not suitable for mass production of hydraulic lime.
There is a hydraulic lime composition containing a synthetic silicon compound prepared by precipitation or gelation or a synthetic silicon compound prepared by subjecting natural silicon to a chemical treatment, heat treatment, or other physical treatment as a pozzolan material (patented). Document 2). However, the hydraulic lime composition described in Patent Document 2 is unsuitable for mass production because the pozzolan material is costly because it chemically treats natural silicon, heat-treats it, or otherwise physically treats it.

特開2007−204282号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-204282 特許第5687716号Patent No. 5678716

ところで、シラスは、南九州に広く分布する火山噴出物堆積鉱物の1種であって、大量に入手可能な資源であることから、シラスから水硬性石灰が得られれば天然水硬性石灰の代わりになり、また、天然水硬性石灰よりも優れた品質の水硬性石灰となり得る。 By the way, Silas is one of the volcanic ejecta sedimentary minerals widely distributed in South Kyushu and is a resource that can be obtained in large quantities. Therefore, if hydraulic lime can be obtained from Silas, it can be used instead of natural hydraulic lime. It can also be a hydraulic lime of better quality than natural hydraulic lime.

しかしながら、普通シラス、すなわち、南九州のシラス台地を形成するもので、天然のままで加工されていないシラスは、粗粒から微粉までの広い粒度分布にわたる粒径を有しているので、水硬性石灰の原料とするには粉砕する工程を必要とし、粉砕に労力が嵩む。また、普通シラスは硬質な結晶鉱物を多く含むので、粉砕時に粉砕機の損耗が大きく、また粉砕物に結晶鉱物が混入するので水硬性石灰の品質の低下を招く。 However, ordinary shirasu, that is, shirasu that forms the shirasu plateau in Southern Kyushu and is not processed in its natural state, has a wide particle size distribution from coarse to fine powder, and is therefore hydraulic. To use it as a raw material for lime, a crushing process is required, and crushing requires a lot of labor. In addition, since Shirasu usually contains a large amount of hard crystalline minerals, the crusher wears a lot during crushing, and the crystalline minerals are mixed in the crushed product, which causes deterioration of the quality of hydraulic lime.

本発明は、火山噴出物堆積鉱物を原料した水硬性石灰及びその有利な製造方法を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide hydraulic lime made from volcanic ejecta sedimentary minerals and an advantageous method for producing the same.

本発明者らは、火山噴出物堆積鉱物、例えば普通シラスから分離された火山ガラスの微粉を原料の一つとし、これと石灰とを900〜1150℃で焼成することにより、遊離CaO、ビーライト、ワラストナイト及びゲーレナイトから選ばれる少なくとも1種を含有する水硬性石灰が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。 The present inventors use volcanic ejecta sedimentary minerals, for example, fine powder of volcanic glass separated from ordinary silas as one of the raw materials, and calcining this and lime at 900 to 1150 ° C. free CaO and belite. , Wallastonite and Gerenite, found that hydraulic lime containing at least one selected from them can be obtained, and based on this finding, the present invention has been made.

本発明の一側面は、石灰と火山噴出物堆積鉱物から分離された火山ガラス材の微粉とを原料とし、遊離CaO、ビーライト、ワラストナイト及びゲーレナイトから選ばれる少なくとも1種を含有する水硬性石灰である。 One aspect of the present invention is hydraulic lime, which is made from lime and fine powder of volcanic glass material separated from volcanic ejecta sedimentary minerals and contains at least one selected from free CaO, belite, wallastonite and guerenite. It is lime.

上記発明において、火山噴出物堆積鉱物は普通シラスとすることができる。 In the above invention, the volcanic ejecta sedimentary mineral can be usually Shirasu.

本発明の別の側面は、石灰と火山噴出物堆積鉱物から分離された火山ガラス材の微粉とを原料とし、900〜1150℃で焼成することを特徴とする水硬性石灰の製造方法である。 Another aspect of the present invention is a method for producing hydraulic lime, which comprises using lime and fine powder of volcanic glass material separated from volcanic ejecta sedimentary minerals as raw materials and firing at 900 to 1150 ° C.

上記発明において、火山噴出物堆積鉱物が普通シラスであることが好ましい。 In the above invention, it is preferable that the volcanic ejecta deposit mineral is usually shirasu.

火山噴出物堆積鉱物から分離された火山ガラス材の微粉を分離する一つの方法は、火山噴出物堆積鉱物から粒径5mm超の礫分を除去し、残部を常温又は高温の気流に搬送させ、循環する気流経路に接続された少なくとも2個のサイクロン分級機を有する粗粒回収用のサイクロン分級機群と、このサイクロン分級機群に連結した細粒回収用のサイクロン分級機と、このサイクロン分級機に連結した微粉回収用の集塵機とを有する気流分級装置により、粗粒回収用サイクロン分級機群にて粗粒を、細粒回収用サイクロン分級機にて細粒を、微粉回収用集塵機にて微粉を回収し、回収された微粉を前記原料とすることである。 One method of separating fine powder of volcanic glass material separated from volcanic ejecta sedimentary minerals is to remove gravel having a particle size of more than 5 mm from the volcanic ejecta depositary minerals and transport the rest to a normal temperature or high temperature air flow. A cyclone classifier group for coarse particle recovery having at least two cyclone classifiers connected to a circulating air flow path, a cyclone classifier for fine particle recovery connected to this cyclone classifier group, and this cyclone classifier. By the airflow classification device having a dust collector for collecting fine powder connected to, coarse particles are obtained by the cyclone classifier group for collecting coarse particles, fine particles are obtained by the cyclone classifier for collecting fine particles, and fine powder is obtained by the dust collector for collecting fine particles. Is to be recovered, and the recovered fine powder is used as the raw material.

火山噴出物堆積鉱物から分離された火山ガラス材の微粉を分離する別の方法は、前記火山噴出物堆積鉱物から粒径5mm超の礫分を除去し、残部を水平方向から所定の角度で傾斜させた多孔板を振動させつつ下方から多孔板に向けて送風するエアテーブル式の比重差選別装置に供給して、重比重分と、軽比重分と、集塵分と、多孔板落下分とに選別して、選別された集塵分を前記原料とすることである。 Another method of separating fine powder of volcanic glass material separated from volcanic ejecta deposit minerals is to remove gravel having a particle size of more than 5 mm from the volcanic ejecta deposit mineral and tilt the rest at a predetermined angle from the horizontal direction. The perforated plate is vibrated and supplied to an air table type specific gravity difference sorter that blows air from below toward the perforated plate, and the weight specific gravity, the light specific gravity, the dust collection, and the perforated plate drop are The selected dust collection material is used as the raw material.

火山噴出物堆積鉱物から分離された火山ガラス材の微粉を分離する別の方法は、前記火山噴出物堆積鉱物から粒径5mm超の礫分を除去し、残部を常温又は高温の気流に搬送させ、循環する気流経路に接続された少なくとも2個のサイクロン分級機を有する粗粒回収用のサイクロン分級機群と、このサイクロン分級機群に連結した細粒回収用のサイクロン分級機と、このサイクロン分級機に連結した微粉回収用の集塵機とを有する気流分級装置により、粗粒回収用のサイクロン分級機群にて粗粒を、細粒回収用のサイクロン分級機にて細粒を、微粉回収用の集塵機にて微粉を回収し、
回収された粗粒を水平方向から所定の角度で傾斜させた多孔板を振動させつつ下方から多孔板に向けて送風するエアテーブル式の比重差選別装置に供給して、重比重分と、軽比重分と、集塵分と、多孔板落下分とに選別して、
前記微粉及び前記集塵分を前記原料とすることである。
Another method of separating the fine powder of the volcanic glass material separated from the volcanic ejecta sedimentary mineral is to remove the gravel having a particle size of more than 5 mm from the volcanic ejecta sedimentary mineral and transport the rest to a normal temperature or high temperature airflow. , A cyclone classifier group for coarse particle recovery having at least two cyclone classifiers connected to a circulating air flow path, a cyclone classifier for fine particle recovery connected to this cyclone classifier group, and this cyclone classifier. By the airflow classifying device having a dust collector for collecting fine powder connected to the machine, coarse particles are collected by the cyclone classifying machine group for collecting coarse particles, fine particles are collected by the cyclone classifying machine for collecting fine particles, and fine particles are collected. Collect the fine powder with a dust collector and
The collected coarse particles are supplied to an air table type specific gravity difference sorter that blows air from below toward the perforated plate while vibrating a perforated plate that is tilted at a predetermined angle from the horizontal direction. Sort by specific density, dust collection, and perforated plate drop,
The fine powder and the dust collector are used as the raw materials.

上述したサイクロン分級機群を用いる場合に、前記粗粒回収用のサイクロン分級機群のうちの一つのサイクロン分級機は、上部が円錐形状を有し、この円錐形状の頂部で管路と接続することが好ましく、また、前記微粉の粒径が、0.05mm未満であることが好ましい。更に、分級された粗粒を粉砕して微粉にすることもできる。 When the above-mentioned cyclone classifying machine group is used, one of the cyclone classifying machines for collecting coarse particles has a conical shape at the upper part and is connected to the pipeline at the top of the conical shape. It is preferable that the particle size of the fine powder is less than 0.05 mm. Further, the classified coarse particles can be crushed into fine powder.

上述したエアテーブル式の比重差選別装置を用いる場合に、エアテーブル式の比重差選別装置により選別された多孔板落下分を、作業条件が異なる同一又は別のエアテーブル式の比重差選別装置に供給して、少なくとも重比重分と、軽比重分と、集塵分とに更に選別して、
更に選別された集塵分を前記原料とすることが好ましい。
上記の更に選別する場合、重比重分と、軽比重分と、集塵分と、多孔板落下分とに選別することが好ましい。また、一段目のエアテーブル式の比重差選別装置と二段目のエアテーブル式の比重差選別装置とを組み合わせて用いる場合に、一段目のエアテーブル式の比重差選別装置における軽比重分や集塵分を、二段目のエアテーブル式の比重差選別装置に供給することができる。また、前記集塵分の粒径が0.05mm未満であることが好ましい。更に、軽比重分を更に粉砕して微粉にすることもできる。
When the above-mentioned air table type specific gravity difference sorting device is used, the amount of the perforated plate dropped by the air table type specific gravity difference sorting device is transferred to the same or different air table type specific gravity difference sorting device under different working conditions. Supply and further sort into at least the heavy specific density, the light specific density, and the dust collector,
Further, it is preferable to use the selected dust collector as the raw material.
In the case of further sorting as described above, it is preferable to sort into a heavy specific density component, a light specific gravity component, a dust collecting component, and a perforated plate falling component. Further, when the first-stage air table type specific gravity difference sorting device and the second-stage air table type specific gravity difference sorting device are used in combination, the light specific density component in the first-stage air table type specific gravity difference sorting device may be used. The dust collection can be supplied to the second-stage air table type specific gravity difference sorting device. Further, it is preferable that the particle size of the dust collected is less than 0.05 mm. Further, the light specific density component can be further crushed into fine powder.

本発明の水硬性石灰は、モルタルを製造する原料に用いることができ、本発明の水硬性石灰の製造方法は、モルタルの製造方法に用いることができる。 The hydraulic lime of the present invention can be used as a raw material for producing mortar, and the method for producing hydraulic lime of the present invention can be used for the method for producing mortar.

本発明によると、火山噴出物堆積鉱物から分離された火山ガラス材を原料とした水硬性石灰及びその製造方法を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain hydraulic lime and a method for producing the same, using a volcanic glass material separated from volcanic ejecta sedimentary minerals as a raw material.

本発明の水硬性石灰の製造方法に用いて好適な乾式分離装置の一例の概略図である。It is the schematic of an example of the dry type separation apparatus suitable for use in the manufacturing method of hydraulic lime of this invention. 本発明の水硬性石灰の製造方法に用いて好適な乾式分離装置の一例を示す概略図であるIt is a schematic diagram which shows an example of the dry type separation apparatus suitable for use in the manufacturing method of hydraulic lime of this invention. 図1の変形例である。This is a modification of FIG. 図2の変形例である。It is a modification of FIG. 図3の変形例と図4の変形例との組み合わせの例である。This is an example of a combination of the modified example of FIG. 3 and the modified example of FIG. 本発明の水硬性石灰の製造方法に用いて好適な乾式分離装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the dry type separation apparatus suitable for use in the manufacturing method of hydraulic lime of this invention. 比重差選別装置の原理を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the principle of the specific density difference sorting apparatus. 図6の変形例である。It is a modification of FIG. 本発明の水硬性石灰の製造方法に用いて好適な乾式分離装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the dry type separation apparatus suitable for use in the manufacturing method of hydraulic lime of this invention. 図9の変形例である。It is a modification of FIG. 本発明の水硬性石灰の製造方法に用いて好適な乾式分離装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the dry type separation apparatus suitable for use in the manufacturing method of hydraulic lime of this invention. 本発明の水硬性石灰の製造方法に用いて好適な乾式分離装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the dry type separation apparatus suitable for use in the manufacturing method of hydraulic lime of this invention. 本発明の水硬性石灰の製造方法に用いて好適な乾式分離装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the dry type separation apparatus suitable for use in the manufacturing method of hydraulic lime of this invention. 実施例4のX線回折図である。It is an X-ray diffraction pattern of Example 4. FIG. 比較例9の徳之島石灰岩のみを1000℃で加熱した焼成石灰のX線回折図である。It is an X-ray diffraction pattern of calcined lime which heated only Tokunoshima limestone of Comparative Example 9 at 1000 degreeC.

以下、図面に従って、本発明の水硬性石灰及び水硬性石灰の製造方法の実施形態を、火山噴出物堆積鉱物の一種である普通シラスを原料に用いた例で説明する。 Hereinafter, embodiments of the hydraulic lime and the method for producing hydraulic lime of the present invention will be described with reference to the drawings, using an example using ordinary silas, which is a kind of volcanic ejecta sedimentary mineral, as a raw material.

(実施形態1)
本実施形態では、普通シラスから火山ガラス材の微粉を分離する。分離するための乾式分離方法及び装置の一実施形態を説明する。
図1は、本発明に適用する乾式分離方法に用いて好適な乾式分離装置の一例を示す概略図である。
図1に示す乾式分離装置は、気流分級装置10を備えている。この気流分級装置10は、粗粒回収用のサイクロン分級機群12〜14と、細粒回収用のサイクロン分級機15と、サイクロン分級機に連結した微粉回収用のバグフィルタ16とを有している。
(Embodiment 1)
In this embodiment, fine powder of volcanic glass material is separated from ordinary Shirasu. An embodiment of a dry separation method and an apparatus for separation will be described.
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a dry separation device suitable for use in the dry separation method applied to the present invention.
The dry separation device shown in FIG. 1 includes an air flow classification device 10. The airflow classifying device 10 has a cyclone classifying machine group 12 to 14 for coarse grain recovery, a cyclone classifying machine 15 for fine grain recovery, and a bug filter 16 for fine powder recovery connected to the cyclone classifying machine. There is.

図示した乾式分離装置において、普通シラスは、ベルトフィーダ3からふるい4に供給され、ふるい4により、粒径5mm超の礫分が、ふるい上として除去され、残部がふるい下として気流分級装置10に供給される。図示した例では、粒径5mm超の礫分の除去のためにふるい4を用いているが、ふるい4の代わりに、原料である普通シラスの粒径を5mm以下に粉砕する機械を用いることもできる。また、5mm以下に粉砕する機械を用いて粉砕することにより、普通シラスに含まれる軽石の内部が露出し、分離されて回収された軽石製品の白色度が向上するという利点もある。粉砕された軽石が回収された、小さな軽石や火山ガラス粒子は、軽石粒子内部のガラス表面が露出しており、焼成して膨張発泡させて製造した発泡軽石や、概ね0.15mm以上のパーライト同等品や、概ね0.15mm以下のシラスバルーンの白色度が、粉砕工程を経ていない軽石や火山ガラス粒子起源の発泡軽石やパーライト相当品やシラスバルーン相当品に比べて白色度が高くなるという利点がある。 In the illustrated dry separator, normal shirasu is supplied from the belt feeder 3 to the sieve 4, and the sieve 4 removes gravel having a particle size of more than 5 mm as an upper sieve, and the balance is as a lower sieve to the air flow classifier 10. Be supplied. In the illustrated example, a sieve 4 is used to remove gravel having a particle size of more than 5 mm, but instead of the sieve 4, a machine for crushing the particle size of the raw material, ordinary shirasu, to 5 mm or less may be used. can. Further, by crushing using a machine that crushes the pumice stone to 5 mm or less, the inside of the pumice stone normally contained in Shirasu is exposed, and there is an advantage that the whiteness of the pumice stone product separated and recovered is improved. Small pumice stones and volcanic glass particles from which crushed pumice stones have been recovered have an exposed glass surface inside the pumice stone particles. There is an advantage that the whiteness of the product and the silas balloon of about 0.15 mm or less is higher than that of pumice stones that have not undergone the crushing process, foamed pumice stones derived from volcanic glass particles, pearlite equivalent products, and silas balloon equivalent products. be.

気流分級装置10は、複数のサイクロン解砕機11A、11B、11Cと複数のサイクロン分級機12〜15と、バグフィルタ16とを備えるとともに、これらを接続する管路17A〜17Iを備えている。 The airflow classification device 10 includes a plurality of cyclone crushers 11A, 11B, 11C, a plurality of cyclone classifiers 12 to 15, a bug filter 16, and pipelines 17A to 17I connecting them.

気流分級装置10において、ふるい下として分級された粒径5mm以下の普通シラスを、まずサイクロン解砕機11Aに導き、サイクロン解砕機11Aから管路17Aを経由してサイクロン解砕機11Bに導き、サイクロン解砕機11Bから管路17Bを経由してサイクロン解砕機11Cに導く。サイクロン解砕機11Aの投入口では、排気ブロワ18に起因する管路17A〜17Iへの吸引力が働き、大量の吸気Gが、サイクロン解砕機11Aの最外周に設置された角パイプの引き込み口から導入されて下方向への螺旋状の旋回流となり、上方から少量の吸気と共にシラス原料が投下されると、螺旋状の下方向への気流の流れに乗って凝集体が分散されて配管内壁をなぞるようにして次のサイクロン解砕機11Bに送られ、詰まりのないスムーズな、大量の原料投入が可能となっている。原料の搬送及び乾燥、単粒子化、分離に必要な主なエネルギーは、排気ブロワ18の吸引力を動力源としており、サイクロン解砕機とサイクロン分級機を立体的に組み合わせて、コンパクトながら経路の直線距離以上に原料粒子の移動距離を最大化する構造を有しており、原料と空気の接触が多くなることにより、気流乾燥と粒子の単粒子化を効率よく発現できる。 In the airflow classifying device 10, a normal silas having a particle size of 5 mm or less, which has been classified under a sieve, is first guided to a cyclone crusher 11A, and then guided from the cyclone crusher 11A to a cyclone crusher 11B via a pipe line 17A to solve the cyclone. It is guided from the crusher 11B to the cyclone crusher 11C via the conduit 17B. At the inlet of the cyclone crusher 11A, the suction force to the pipelines 17A to 17I caused by the exhaust blower 18 works, and a large amount of intake air G is drawn from the inlet of the square pipe installed on the outermost circumference of the cyclone crusher 11A. It is introduced and becomes a spiral swirling flow in the downward direction, and when the silas raw material is dropped with a small amount of intake air from above, the agglomerates are dispersed by the spiral downward flow of air flow and the inner wall of the pipe is laid. It is sent to the next cyclone crusher 11B by tracing, and it is possible to smoothly input a large amount of raw materials without clogging. The main energy required for transporting, drying, single-particle formation, and separation of raw materials is powered by the suction force of the exhaust blower 18, and the cyclone crusher and cyclone classifier are combined three-dimensionally to create a compact yet straight path. It has a structure that maximizes the moving distance of the raw material particles beyond the distance, and by increasing the contact between the raw material and the air, airflow drying and single particle formation of the particles can be efficiently exhibited.

サイクロン解砕機11A〜11Cは、普通シラス粒の凝集を遠心力により分散するためのサイクロンである。サイクロン解砕機11A〜11Cを経て分散された普通シラスを、管路17Cを経てサイクロン分級機12に導く。11A〜11Cを経るサイクロン解砕機とそれらを繋ぐ管路内では、付着粒子や凝集粒子のサイクロン解砕機内壁面や管路内壁への衝突、摩擦、接触やそれら粒子同士の衝突、摩擦、接触が強制的に働き、粗粒に付着した細粒や微粉の剥離、解離と凝集体の解砕が促進され、粒子に付着した水分や粒子間に介在している水分が空気との接触により空気へ移動し、粒子の乾燥が進む。したがって、原料の普通シラスが概ね4パーセント以上の水分を含んでいる場合には、サイクロン解砕機11A〜11Cを有しサイクロン解砕機11A〜11Cにて乾燥させる本実施形態の乾式分離装置を用いることが好ましい。 The cyclone crushers 11A to 11C are cyclones for usually dispersing the agglomeration of Shirasu grains by centrifugal force. The ordinary shirasu dispersed through the cyclone crushers 11A to 11C is guided to the cyclone classifier 12 via the conduit 17C. In the cyclone crusher passing through 11A to 11C and in the pipeline connecting them, collision, friction, contact of adhered particles and agglomerated particles with the inner wall surface of the cyclone crusher and the inner wall of the conduit, and collision, friction, and contact between these particles occur. It works forcibly to promote the separation of fine particles and fine powder attached to coarse particles, dissociation and crushing of aggregates, and the moisture attached to the particles and the moisture intervening between the particles enter the air by contact with air. It moves and the particles dry out. Therefore, when the raw material, ordinary shirasu, contains approximately 4% or more of water, the dry separator of the present embodiment having cyclone crushers 11A to 11C and drying with cyclone crushers 11A to 11C should be used. Is preferable.

サイクロン解砕機11A〜11Cによる剥離、解砕、乾燥の相乗効果により、粗粒、細粒及び微粉の単粒子化が促進する。サイクロン解砕機11Cに接続しているサイクロン分級機12は、普通シラスから粗粒と、粗粒以外とに分級する。粗粒、細粒及び微粉の単粒子化を促進するため、図3や図5に示すようにサイクロン解砕機を合計4個や5個やそれを超える数のサイクロン解砕機を設けてもよい。 The synergistic effect of peeling, crushing, and drying by the cyclone crushers 11A to 11C promotes the single particle formation of coarse particles, fine particles, and fine particles. The cyclone classifier 12 connected to the cyclone crusher 11C classifies ordinary shirasu into coarse grains and non-coarse grains. In order to promote the single particleization of coarse particles, fine particles, and fine particles, a total of four, five, or more cyclone crushers may be provided as shown in FIGS. 3 and 5.

サイクロン分級機12の上部は円錐形状を有し、この円錐形状の頂部で管路17Dと接続している。サイクロン分級機12の上部は円錐形状を有していることにより、サイクロン分級機12から上方へ上昇する旋回気流の流れをスムーズにして、所定の粒径の粗粒をサイクロン分級機12の下方に落下させ、粗粒よりも小さな粒径のものはサイクロン分級機12から上方へ上昇する気流に乗って管路17Dに搬送されるようにしている。
サイクロン分級機12の下方に接続する管路には、開口12aを備えている。この開口12aは吸気調整手段であり、開口12aの大きさを調整することにより、開口12aを備える管路内の上昇気流の流速を調整することができる。より具体的には開口12aを大きくしてサイクロン分級機12の下方から上方に向かう上昇気流の流速を速くすることにより、ひいては粗粒中における密度2.5g/cm以上のものの割合を向上させることができる。開口12aは、例えばフランジ継手の間の隙間であり、この隙間の間隔を厚さの異なるワッシャー等で調整することにより、開口12aから取り込まれる吸気Hの空気量を調整し、サイクロン分級機12の下方から上方に向かう上昇気流の流速を調整することができる。
サイクロン分級機12の下方に接続する管路には、開口12aよりも下方に、2個の開閉弁12bを有している。図示した乾式分離装置の作業中に、粗粒はサイクロン分級機12の下方に接続する管路内に堆積する。この粗粒を作業中に回収するために、まず上側の開閉弁12bを開いて下側の開閉弁12bを閉じ、これにより粗粒を上側の開閉弁12bと下側の開閉弁12bとの間に落下させ、次に上側の開閉弁12bを閉じて下側の開閉弁12bを開き、これにより上側の開閉弁12bと下側の開閉弁12bとの間の粗粒を回収する。ここで、開閉弁12bの代わりに同じ機能を有するロータリーバルブを用いることもできる。
The upper part of the cyclone classifier 12 has a conical shape, and the top of the conical shape is connected to the conduit 17D. Since the upper part of the cyclone classifier 12 has a conical shape, the flow of the swirling airflow rising upward from the cyclone classifier 12 is smoothed, and coarse particles having a predetermined particle size are placed below the cyclone classifier 12. Those having a particle size smaller than the coarse particles are dropped and transported to the pipeline 17D by the airflow rising upward from the cyclone classifier 12.
The conduit connected below the cyclone classifier 12 is provided with an opening 12a. The opening 12a is an intake air adjusting means, and by adjusting the size of the opening 12a, the flow velocity of the updraft in the pipeline provided with the opening 12a can be adjusted. More specifically, by enlarging the opening 12a to increase the flow velocity of the updraft from the lower side to the upper side of the cyclone classifier 12, the proportion of coarse particles having a density of 2.5 g / cm 3 or more is improved. be able to. The opening 12a is, for example, a gap between flange joints. By adjusting the gap between the gaps with washers or the like having different thicknesses, the amount of air of the intake air taken in from the opening 12a can be adjusted, and the cyclone classifier 12 can be used. The flow velocity of the updraft from the bottom to the top can be adjusted.
The pipeline connected below the cyclone classifier 12 has two on-off valves 12b below the opening 12a. During the operation of the illustrated dry separator, coarse particles are deposited in a conduit connected below the cyclone classifier 12. In order to collect the coarse grains during work, the upper on-off valve 12b is first opened and the lower on-off valve 12b is closed, whereby the coarse grains are placed between the upper on-off valve 12b and the lower on-off valve 12b. Then, the upper on-off valve 12b is closed and the lower on-off valve 12b is opened, whereby coarse particles between the upper on-off valve 12b and the lower on-off valve 12b are collected. Here, a rotary valve having the same function can be used instead of the on-off valve 12b.

単粒子化した粗粒の収率を高めるために、サイクロン分級機13及び管路17D、管路17Eを設け、サイクロン分級機12のオーバーフロー分を、管路17Dを経由してサイクロン分級機13に導き、このサイクロン分級機13のアンダーフロー分を、管路17Cに接続した管路17Eを経由してサイクロン分級機12に導く一番目の循環経路を形成している。また、単粒子化した粗粒の収率を更に高めるために、サイクロン分級機14及び管路17F、管路17Gを設け、サイクロン分級機13のオーバーフロー分を、管路17Fを経由してサイクロン分級機14に導き、このサイクロン分級機14のアンダーフロー分を、管路17Dに接続した管路17Gを経由してサイクロン分級機13に導く二番目の循環経路を形成している。これらの気流の循環経路内を循環することにより、付着粒子や凝集粒子のサイクロン分級機内壁面や管路内壁への衝突、摩擦、接触やそれら粒子同士の衝突、摩擦、接触が強制的に働き、粗粒に付着した細粒や微粉の剥離と凝集体の解砕が促進され、粒子に付着した水分や粒子間に介在している水分が空気との接触により空気へ移動し、粒子の乾燥が進む。これらの剥離、解砕、乾燥の相乗効果により、粗粒、細粒及び微粉の単粒子化が促進する。以上の効果により、管路内及びサイクロン分級機内が常温の気流であっても普通シラスは水分が低減されて乾燥する。サイクロン解砕機11Aに導入される吸気Gが、乾燥した空気又は温風であれば、更にシラスの乾燥と単粒子化が促進する。 In order to increase the yield of coarse particles made into single particles, a cyclone classifier 13, a pipeline 17D, and a pipeline 17E are provided, and the overflow portion of the cyclone classifier 12 is transferred to the cyclone classifier 13 via the pipeline 17D. It forms the first circulation path that guides and guides the underflow component of the cyclone classifying machine 13 to the cyclone classifying machine 12 via the pipe line 17E connected to the pipe line 17C. Further, in order to further increase the yield of the coarse particles that have been made into single particles, a cyclone classifier 14, a pipeline 17F, and a pipeline 17G are provided, and the overflow portion of the cyclone classifier 13 is classified into a cyclone via the pipeline 17F. A second circulation path is formed which guides the cyclone classifier 14 to the machine 14 and guides the underflow component of the cyclone classifier 14 to the cyclone classifier 13 via the conduit 17G connected to the conduit 17D. By circulating in the circulation path of these air streams, collisions, frictions, and contacts of adhered particles and agglomerated particles with the inner wall surface of the cyclone classifier and the inner wall of the pipeline are forced to work. The exfoliation of fine particles and fine particles adhering to the coarse particles and the crushing of the agglomerates are promoted, and the moisture adhering to the particles and the moisture intervening between the particles move to the air by contact with the air, and the particles are dried. move on. The synergistic effect of these peeling, crushing, and drying promotes the single particle formation of coarse particles, fine particles, and fine particles. Due to the above effects, even if the air flow in the pipeline and the cyclone classifier is at room temperature, the moisture content of Shirasu is usually reduced and the shirasu is dried. If the intake G introduced into the cyclone crusher 11A is dry air or warm air, the drying and single particle formation of Shirasu will be further promoted.

図1に示した本実施形態では、2つの循環経路を形成するためにサイクロン分級機13及びサイクロン分級機14を設けているが、循環経路を3個や4個やそれを超える数で形成し、そのために図4や図5に示すように合計3個や4個やそれを超える数のサイクロン分級機を設けてもよい。 In the present embodiment shown in FIG. 1, a cyclone classifying machine 13 and a cyclone classifying machine 14 are provided in order to form two circulation paths, but three, four or more circulation paths are formed. Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, a total of three, four, or more cyclone classifiers may be provided.

サイクロン分級機14のオーバーフロー分を、管路17Hを経由してサイクロン分級機15に導く。サイクロン分級機15は、サイクロン分級機14のオーバーフロー分から細粒と、細粒以外の微粉とに分級する。細粒は、粒径が0.05〜0.30mmであり、後述するふるいに供給される。なお、サイクロン分級機15により分級された細粒の粒径の値0.05〜0.30mmは、概略値である。また、吸気調整手段としてサイクロン分級機15の下側の管路に備えられた開口15aの大きさを調整することにより、細粒の粒径の値又は回収率は調整可能である。 The overflow portion of the cyclone classifying machine 14 is guided to the cyclone classifying machine 15 via the conduit 17H. The cyclone classifying machine 15 classifies the overflow portion of the cyclone classifying machine 14 into fine particles and fine powders other than fine particles. The fine particles have a particle size of 0.05 to 0.30 mm and are supplied to a sieve described later. The value of the particle size of the fine particles classified by the cyclone classifier 15 of 0.05 to 0.30 mm is an approximate value. Further, the value of the particle size or the recovery rate of the fine particles can be adjusted by adjusting the size of the opening 15a provided in the lower pipeline of the cyclone classifier 15 as the intake air adjusting means.

サイクロン分級機15の下方に接続する管路には、開口15aを備えている。この開口15aは吸気調整手段であり、開口15aの大きさを調整することにより、開口15aを備える管路内の上昇気流の流速を調整することができ、ひいては細粒の粒度分布又は平均粒径又は回収率を調整することができる。開口15aは、例えばフランジ継手の隙間であり、この隙間の間隔を厚さの異なるワッシャー等で調整することにより、開口15aから取り込まれる吸気Iの空気量を調整し、サイクロン分級機15の下方から上方に向かう上昇気流の流速を調整することができる。 The conduit connected below the cyclone classifier 15 is provided with an opening 15a. The opening 15a is an intake air adjusting means, and by adjusting the size of the opening 15a, the flow velocity of the updraft in the pipeline provided with the opening 15a can be adjusted, and thus the particle size distribution or the average particle size of the fine particles can be adjusted. Alternatively, the recovery rate can be adjusted. The opening 15a is, for example, a gap of a flange joint. By adjusting the gap between the gaps with washers or the like having different thicknesses, the amount of air of the intake air I taken in from the opening 15a can be adjusted, and the air amount of the intake air I taken in from the opening 15a can be adjusted from below the cyclone classifier 15. The flow velocity of the upward airflow can be adjusted.

サイクロン分級機15の下方に接続する管路には、開口15aよりも下方に、2個の開閉弁15bを有している。図示した乾式分離装置の作業中に、細粒はサイクロン分級機15の下方に接続する管路内に堆積する。この細粒を作業中に回収するために、まず上側の開閉弁15bを開いて下側の開閉弁15bを閉じ、これにより細粒を上側の開閉弁15bと下側の開閉弁15bとの間に落下させ、次に上側の開閉弁15bを閉じて下側の開閉弁15bを開き、これにより上側の開閉弁15bと下側の開閉弁15bとの間の細粒を回収する。ここで、開閉弁15bの代わりに同じ機能を有するロータリーバルブを用いることもできる。 The pipeline connected below the cyclone classifier 15 has two on-off valves 15b below the opening 15a. During the operation of the illustrated dry separator, the granules deposit in the conduit connecting below the cyclone classifier 15. In order to collect the fine particles during work, the upper on-off valve 15b is first opened and the lower on-off valve 15b is closed, whereby the fine particles are placed between the upper on-off valve 15b and the lower on-off valve 15b. Then, the upper on-off valve 15b is closed and the lower on-off valve 15b is opened, whereby fine particles between the upper on-off valve 15b and the lower on-off valve 15b are collected. Here, a rotary valve having the same function can be used instead of the on-off valve 15b.

回収された細粒を、ふるい19によりふるい分けする。ふるいの網目は300μmであり、粒径0.3mmを超える細粒はふるい上に、粒径0.3mm以下の細粒はふるい下に分離される。サイクロン分級機15のアンダーフロー分として分級された細粒は、主に火山ガラスであり、粒径0.3mm以上の軽石を含んでいる。この粒径0.3mm以上の軽石は、軽量骨材として有用である。そこで、ふるい19により粒径0.3mmでふるい分けすることで、軽量骨材を回収することができる。 The collected fine particles are sieved by a sieve 19. The mesh of the sieve is 300 μm, and fine particles having a particle size of more than 0.3 mm are separated on the sieve, and fine particles having a particle size of 0.3 mm or less are separated under the sieve. The fine particles classified as the underflow component of the cyclone classifier 15 are mainly volcanic glass and contain pumice stones having a particle size of 0.3 mm or more. This pumice stone having a particle size of 0.3 mm or more is useful as a lightweight aggregate. Therefore, the lightweight aggregate can be recovered by sieving with a sieve 19 having a particle size of 0.3 mm.

また、ふるい19のふるい下は、粒径0.3mm未満の火山ガラス材である。特に火山噴出物堆積鉱物が本実施形態のようにシラスである場合には、粒径0.3mm未満の火山ガラス材は、加熱により発泡するので、パーライト原料又はシラスバルーン原料として有用である。また、粒径0.3mm未満の火山ガラス材を粉砕することにより、本発明の水硬性石灰の原料として又は混和材として用いることができる。本実施形態の乾式分離方法は、粒径が0.05mm以下の微粉をサイクロン分級機15のオーバーフロー分として分級していることから、ふるい19のふるい下は微粉をほとんど含んでいない。したがって、ふるい19のふるい下は粒径が概略0.05mm〜0.3mmの、粒径が整った火山ガラス材B2を得ることができる。 Further, the bottom of the sieve 19 is a volcanic glass material having a particle size of less than 0.3 mm. In particular, when the volcanic ejecta sedimentary mineral is shirasu as in the present embodiment, the volcanic glass material having a particle size of less than 0.3 mm foams by heating, and is therefore useful as a pearlite raw material or a shirasu balloon raw material. Further, by crushing a volcanic glass material having a particle size of less than 0.3 mm, it can be used as a raw material or an admixture for the hydraulic lime of the present invention. In the dry separation method of the present embodiment, since fine powder having a particle size of 0.05 mm or less is classified as an overflow component of the cyclone classifier 15, the sieve 19 contains almost no fine powder. Therefore, it is possible to obtain a volcanic glass material B2 having a uniform particle size with a particle size of approximately 0.05 mm to 0.3 mm under the sieve of the sieve 19.

サイクロン分級機15のオーバーフロー分として、細粒以外の微粉を、管路17Iを経由してバグフィルタ16に導く。バグフィルタ16は、微粉Cを回収する。微粉Cは、粒径が0.05mm以下である。なお、微粉Cの粒径の値0.05mm以下は、概略値である。微粉Cは、主に火山ガラスよりなり、本発明の水硬性石灰の原料として、又はポゾラン効果を有する混合セメント原料、より具体的には混和材又はその原料として有用である。ここで、バグフィルタ16の部分は、電気集塵装置に取り替えても同様に機能する。 As the overflow portion of the cyclone classifier 15, fine powders other than fine particles are guided to the bug filter 16 via the conduit 17I. The bug filter 16 collects the fine powder C. The fine powder C has a particle size of 0.05 mm or less. The value of the particle size of the fine powder C of 0.05 mm or less is an approximate value. The fine powder C is mainly made of volcanic glass and is useful as a raw material for hydraulic lime of the present invention, a mixed cement raw material having a pozzolan effect, and more specifically, an admixture or a raw material thereof. Here, the portion of the bug filter 16 functions in the same manner even if it is replaced with an electrostatic precipitator.

バグフィルタ16には排気ブロワ18が接続され、バグフィルタ16のろ布を通過した気流は、排気ブロワ18で排気Jが排出される。また、サイクロン解砕機11A、11B、11C及びサイクロン分級機12〜15は、この排気ブロワ18により駆動され、搬送気流は排気ブロワ18より外部に排出される。
図1に示した本実施形態の乾式分離方法及び乾式分離装置によれば、普通シラスを粗粒Aと細粒Bと微粉Cとに分離することができ、更に細粒Bを粒径0.3mm超え(B1)と粒径0.3mm以下(B2)に分離することができる。このうちの微粉C又は微粒B2を粉砕したものを本発明の水硬性石灰の原料とする。また、本実施形態の乾式分離方法及び乾式分離装置によれば、粉砕工程を必要とせず、粉砕した場合でも硬質な結晶鉱物をほとんど含まないので粉砕時に粉砕機の損耗が少なく、不純物となる結晶鉱物をほとんど含まないので火山ガラス成分率が高い水硬性石灰を得ることができる。
An exhaust blower 18 is connected to the bag filter 16, and the exhaust J is discharged from the airflow passing through the filter cloth of the bag filter 16 by the exhaust blower 18. Further, the cyclone crushers 11A, 11B, 11C and the cyclone classifiers 12 to 15 are driven by the exhaust blower 18, and the conveyed airflow is discharged to the outside from the exhaust blower 18.
According to the dry separation method and the dry separation device of the present embodiment shown in FIG. 1, ordinary shirasu can be separated into coarse particles A, fine particles B, and fine powder C, and fine particles B have a particle size of 0. It can be separated into a particle size of more than 3 mm (B1) and a particle size of 0.3 mm or less (B2). Of these, pulverized fine powder C or fine B2 is used as a raw material for the hydraulic lime of the present invention. Further, according to the dry separation method and the dry separation apparatus of the present embodiment, no crushing step is required, and even when crushed, it contains almost no hard crystalline minerals, so that the crusher is less worn during crushing and crystals become impurities. Since it contains almost no minerals, hydraulic lime with a high volcanic glass content can be obtained.

(実施形態2)
本発明に適用する乾式分離方法及び装置の別の実施形態を説明する。
図2は、本発明に適用する乾式分離方法に用いて好適な乾式分離装置の一例を示す概略図である。なお、図2において、図1と同一部材については同一符号を付している。したがって、本実施形態において、先に実施形態1で説明したのと同一の部材についての重複する説明は省略する。また、図示したふるい4の代わりに、原料である普通シラスの粒径を5mm以下に粉砕する機械を用いることもできる。
(Embodiment 2)
Another embodiment of the dry separation method and apparatus applied to the present invention will be described.
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a dry separation device suitable for use in the dry separation method applied to the present invention. In FIG. 2, the same members as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. Therefore, in the present embodiment, the duplicate description of the same member as described above in the first embodiment will be omitted. Further, instead of the illustrated sieve 4, a machine for pulverizing the particle size of ordinary shirasu, which is a raw material, to 5 mm or less can also be used.

図2に示した乾式分離装置が図1に示した乾式分離装置と相違する点は、粗粒回収用のサイクロン分級機群12〜14に普通シラスを供給するロータリーフィーダ20を有している点である。原料の普通シラスの水分が概ね4パーセント未満である場合には、サイクロン解砕機11A〜11Cを経由して乾燥させなくても、粗粒回収用のサイクロン分級機群12〜14内をスムーズに循環させることができ、粗粒回収用のサイクロン分級機群12〜14内を循環する過程で乾燥させることができる。そこで、定量的に供給が可能なロータリーフィーダ20により普通シラスを、サイクロン分級機13の頂部に供給する。 The difference between the dry separator shown in FIG. 2 and the dry separator shown in FIG. 1 is that it has a rotary feeder 20 that normally supplies shirasu to cyclone classifiers 12 to 14 for collecting coarse particles. Is. When the water content of the raw material, ordinary shirasu, is approximately less than 4%, it circulates smoothly in the cyclone classifiers 12 to 14 for coarse grain recovery without drying via the cyclone crushers 11A to 11C. It can be dried in the process of circulating in the cyclone classifier groups 12 to 14 for collecting coarse particles. Therefore, the normal shirasu is supplied to the top of the cyclone classifier 13 by the rotary feeder 20 that can be supplied quantitatively.

ロータリーフィーダ20は、密閉性が高く、空気による搬送を必要とせずにシラス原料を定量的に供給できる。ロータリーフィーダ20からサイクロン分級機13の上部に投入された普通シラスは、管路17Fから気流に乗って、サイクロン分級機14に送られる。サイクロン分級機14で遠心分離により単粒子化した微粉は、オーバーフロー分として上方の管路17Hに搬送される。細粒と微粉が分離しきれず、それらが付着した粗粒や凝集体は、解砕した単粒子とともに管路17Dを経て、サイクロン分級機13で遠心分離される。サイクロン分級機13において、下方に落下した粗粒は、サイクロン解砕機11Aの吸気口から導入されてサイクロン解砕機11A〜11Cを経て流れてきた気流と接触し、管路17Cを経て、サイクロン分級機12に送られる。その後は、実施形態1で述べたのと同様に、サイクロン分級機の循環経路システムにより、管路中で普通シラスの解砕と分離を繰り返してサイクロン分級機12から細骨材が分離される。 The rotary feeder 20 has a high degree of airtightness, and can quantitatively supply the shirasu raw material without the need for air transportation. The ordinary shirasu introduced from the rotary feeder 20 to the upper part of the cyclone classifying machine 13 is sent to the cyclone classifying machine 14 from the pipeline 17F on the air flow. The fine powder that has been made into single particles by centrifugation with the cyclone classifier 14 is conveyed to the upper pipeline 17H as an overflow component. The fine particles and fine particles cannot be completely separated, and the coarse particles and agglomerates to which they adhere are centrifuged by the cyclone classifier 13 through the conduit 17D together with the crushed single particles. In the cyclone classifier 13, the coarse particles that have fallen downward come into contact with the airflow introduced from the intake port of the cyclone crusher 11A and flowing through the cyclone crushers 11A to 11C, pass through the conduit 17C, and pass through the cyclone classifier 11C. Sent to 12. After that, as described in the first embodiment, the fine aggregate is separated from the cyclone classifier 12 by repeating the crushing and separation of the normal shirasu in the pipeline by the circulation path system of the cyclone classifier.

原料の普通シラスの水分が概ね4パーセント未満である場合に、普通シラスの供給はロータリーフィーダ20に限るものではない。普通シラスの一部又は全部をサイクロン解砕機群11A〜11Cを経由させることもできる。また、原料の普通シラスの水分が概ね4パーセント以上である場合に、普通シラスはサイクロン分級機群12〜14を経由させることに限るものではない。普通シラスの一部をロータリーフィーダ20から供給することもできる。 The supply of ordinary shirasu is not limited to the rotary feeder 20 when the water content of the raw material ordinary shirasu is approximately less than 4%. A part or all of ordinary shirasu can also be passed through the cyclone crusher groups 11A to 11C. Further, when the water content of the raw material ordinary shirasu is approximately 4% or more, the ordinary shirasu is not limited to passing through the cyclone classifier groups 12 to 14. A part of ordinary Shirasu can also be supplied from the rotary feeder 20.

図2に示した本実施形態の乾式分離方法及び乾式分離装置によれば、図1に示した実施形態1の乾式分離方法及び乾式分離装置と同様に、普通シラスを粗粒と細粒と微粉とに分離することができ、更に細粒を粒径0.3mm超えと粒径0.3mm以下に分離することができる。このうちの微粉C又は微粒B2を粉砕したものを水硬性石灰の原料とする。本実施形態の乾式分離方法及び乾式分離装置によれば、粉砕工程を必要とせず、粉砕した場合でも硬質な結晶鉱物をほとんど含まないので粉砕時に粉砕機の損耗が少なく、不純物となる結晶鉱物をほとんど含まないので火山ガラス成分率が高い水硬性石灰を得ることができる。 According to the dry separation method and the dry separation device of the present embodiment shown in FIG. 2, as in the dry separation method and the dry separation device of the first embodiment shown in FIG. 1, ordinary shirasu is divided into coarse particles, fine particles, and fine powder. The fine particles can be further separated into those having a particle size of more than 0.3 mm and those having a particle size of 0.3 mm or less. Of these, crushed fine powder C or fine B2 is used as a raw material for hydraulic lime. According to the dry separation method and the dry separation device of the present embodiment, no crushing step is required, and even when crushed, it contains almost no hard crystalline minerals, so that the crusher is less worn during crushing, and crystalline minerals that become impurities can be obtained. Since it contains almost no volcanic glass, hydrohard lime having a high volcanic glass component ratio can be obtained.

図3は、図1の変形例であり、サイクロン解砕機を、サイクロン解砕機11A、11B、11C、11D及び11Eの合計5個を有する例である。図1及び図3から分かるように本発明の水硬性石灰の製造方法に用いて好適な乾式分離装置において、サイクロン解砕機の個数は問わない。 FIG. 3 is a modification of FIG. 1, which is an example in which the cyclone crusher has a total of five cyclone crushers 11A, 11B, 11C, 11D and 11E. As can be seen from FIGS. 1 and 3, the number of cyclone crushers does not matter in the dry separator suitable for use in the method for producing hydraulic lime of the present invention.

図4は、図2の変形例であり、サイクロン分級機を、サイクロン分級機12、13、14、31及び32の合計5個を有する例である。図2及び図4から分かるように本発明の水硬性石灰の製造方法に用いて好適な乾式分離装置において、サイクロン分級機の個数は2個以上であれば問わない。 FIG. 4 is a modification of FIG. 2, which is an example in which the cyclone classifier has a total of five cyclone classifiers 12, 13, 14, 31 and 32. As can be seen from FIGS. 2 and 4, in the dry separator suitable for use in the method for producing hydraulic lime of the present invention, the number of cyclone classifiers may be two or more.

図5は、図3の変形例と図4の変形例との組み合わせの例であり、サイクロン解砕機を、サイクロン解砕機11A、11B、11C、11D及び11Eの合計5個を有し、サイクロン分級機を、サイクロン分級機12、13、14、31及び32の合計5個を有する例である。 FIG. 5 is an example of a combination of the modified example of FIG. 3 and the modified example of FIG. 4, and has a total of five cyclone crushers 11A, 11B, 11C, 11D and 11E, and classifies the cyclone. This is an example of having a total of five cyclone classifiers 12, 13, 14, 31 and 32.

(実施形態3)
本発明に適用する火山噴出物堆積鉱物の乾式分離方法の一実施形態を説明する。
図6は、本発明の水硬性石灰の製造方法に用いて好適な乾式分離装置の一例を示す概略図である。図6において、先に図面を用いて説明したのと同じ部材については同一符号を付しており、以下では重複する説明を省略する。
(Embodiment 3)
An embodiment of a dry separation method for volcanic ejecta sedimentary minerals applied to the present invention will be described.
FIG. 6 is a schematic view showing an example of a dry separation device suitable for use in the method for producing hydraulic lime of the present invention. In FIG. 6, the same members as those described above with reference to the drawings are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted below.

図6に示す乾式分離装置は、エアテーブル式の比重差選別装置21を備えている。比重差選別装置21は、多孔板21a及び振動装置21gを有し、水平方向から所定の角度で傾斜させた多孔板21aを振動装置21gにより振動させつつ下方から多孔板21aに向けて風胴21h内の送風ファン21bにより送風するエアテーブル式の比重差選別装置である。比重差選別装置21の原理を図7に示す模式図を用いて説明する。 The dry separation device shown in FIG. 6 includes an air table type specific gravity difference sorting device 21. The specific gravity difference sorting device 21 has a perforated plate 21a and a vibrating device 21g, and the perforated plate 21a inclined at a predetermined angle from the horizontal direction is vibrated by the vibrating device 21g, and the wind cylinder 21h is directed toward the perforated plate 21a from below. This is an air table type specific gravity difference sorting device that blows air by the blower fan 21b inside. The principle of the specific gravity difference sorting device 21 will be described with reference to the schematic diagram shown in FIG.

多孔板21aは、水平方向から所定の角度で傾斜している。また多孔板21aの上面は断面が鋸刃状の凹凸を有し、その凹凸の高低差は、おおよそ3〜20mmである。また多孔板21aには所定形状の孔を多数有している。多孔板21aは、偏心クランクによる振動装置21gにより下手側から上手側に向けてサイクロイド又はそれに近似した曲線状に送り出してすぐ引っ込めるような独特の前後長±3〜7mmの独特な振動運動が可能であり、鋸刃状の凹部に引っかかった重比重分を上方に押し出す力を加えることが可能になっている。振動装置21gにより多孔板21aを振動させつつ多孔板21aの孔に向けて風胴21h内の送風ファン21bにより送風可能になっている。なお,送風ファン21bは,風胴内蔵式としているが,風胴に空気を導入する能力を有する外付けの送風ファンでもよい。多孔板21aの上面に複数比重粉の混合物が供給されると、比重の重たい粉(図7中の黒丸印で示す)、多孔板21aの上面の鋸刃状の凹凸に引っ掛かりつつ、振動装置21gによる多孔板21aの振動により多孔板21aの上手に向かって移動する。比重の軽い粉は多孔板21aの孔を通した気流により舞い上がる。舞い上がった比重の軽い粉のうち、比較的比重が重たい粉(図7中の白丸印で示す)は多孔板21aの下手に向かって移動する。舞い上がった比重の軽い粉のうち、比較的比重が軽い粉(図7中の黒点で示す)は気流に乗って比重差選別装置21外に搬送される。 The perforated plate 21a is inclined at a predetermined angle from the horizontal direction. Further, the upper surface of the perforated plate 21a has a saw blade-shaped unevenness in cross section, and the height difference of the unevenness is about 3 to 20 mm. Further, the perforated plate 21a has a large number of holes having a predetermined shape. The perforated plate 21a is capable of a unique vibrating motion with a unique anteroposterior length of ± 3 to 7 mm so that it can be sent out in a cycloid or a curved shape similar to it and immediately retracted from the lower side to the upper side by the vibrating device 21g using an eccentric crank. It is possible to apply a force that pushes the weight specific gravity caught in the saw blade-shaped recess upward. While vibrating the perforated plate 21a by the vibrating device 21g, it is possible to blow air toward the hole of the perforated plate 21a by the blower fan 21b in the wind cylinder 21h. Although the blower fan 21b is of a built-in wind cylinder type, it may be an external blower fan having an ability to introduce air into the wind cylinder. When a mixture of a plurality of specific gravity powders is supplied to the upper surface of the perforated plate 21a, the vibrating device 21g is caught by the heavy powder having a specific specific density (indicated by the black circle in FIG. 7) and the saw blade-like unevenness on the upper surface of the perforated plate 21a. Due to the vibration of the perforated plate 21a due to the above, the perforated plate 21a moves toward the upper side. The powder having a light specific density is blown up by the air flow through the pores of the perforated plate 21a. Among the powders with a light specific density that have risen up, the powders with a relatively heavy specific density (indicated by white circles in FIG. 7) move toward the lower side of the perforated plate 21a. Among the powders having a relatively light specific density, the powders having a relatively light specific density (indicated by black dots in FIG. 7) are conveyed to the outside of the specific gravity difference sorting device 21 by the air flow.

したがって、比重差選別装置21に、普通シラスを供給して、多孔板21aを振動させつつ下方から多孔板21aに向けて送風することにより、多孔板21aの上手側に重比重分を、下手側に軽比重分を選別することができる。また、多孔板21aに供給された普通シラスのうちの粒度が小さいもの(以下「集塵分」という。)は、送風により多孔板21aから浮上する。また、多孔板21aに供給された普通シラスの一部は多孔板21aの孔を通って落下する。 Therefore, by supplying ordinary shirasu to the specific gravity difference sorting device 21 and blowing air from below toward the porous plate 21a while vibrating the porous plate 21a, the heavy specific gravity content is applied to the upper side of the porous plate 21a and the lower side. Light specific density can be selected. Further, among the ordinary shirasu supplied to the perforated plate 21a, those having a small particle size (hereinafter referred to as “dust collector”) float from the perforated plate 21a by blowing air. Further, a part of the ordinary shirasu supplied to the perforated plate 21a falls through the holes of the perforated plate 21a.

多孔板21aは、普通シラスのうち密度2.5g/cm以上のものを重比重分として選別するように作業条件を設定する。作業条件の設定は、例えば時間当たりの原料供給量、送風量、多孔板21aの傾斜角度、多孔板21aの孔の大きさ、孔の形状、孔の数、多孔板の凹凸の形状、多孔板21aの振動数、排出口21eに係る吸出風量等の少なくとも一つを調整することにより行う。 For the perforated plate 21a, the working conditions are set so that those having a density of 2.5 g / cm 3 or more among ordinary shirasu are selected as the weight specific gravity content. The working conditions are set, for example, the amount of raw material supplied per hour, the amount of air blown, the inclination angle of the perforated plate 21a, the size of the holes of the perforated plate 21a, the shape of the holes, the number of holes, the shape of the unevenness of the perforated plate, and the perforated plate. This is performed by adjusting at least one of the frequency of 21a, the amount of sucked air related to the exhaust port 21e, and the like.

多孔板21aで選別された重比重分を、比重差選別装置21の排出口21cから排出させて回収する。回収された重比重分は、密度2.5g/cm以上である。この重比重分は、JIS A5308の「砂」で規定する密度2.5g/cm以上を満たし、そのまま細骨材として使用することができる。 The weight specific gravity content sorted by the perforated plate 21a is discharged from the discharge port 21c of the specific gravity difference sorting device 21 and collected. The recovered weight specific gravity content has a density of 2.5 g / cm 3 or more. This weight specific gravity satisfies the density of 2.5 g / cm 3 or more specified by "sand" of JIS A5308, and can be used as it is as a fine aggregate.

多孔板21aで選別された多孔板落下分は、排出口21fから排出させて回収する。回収された多孔板落下分は、原料や作業条件によって密度2.5g/cm以上とすることができる。この多孔板落下分は、JIS A5308の「砂」で規定する密度2.5g/cm以上を満たす場合には、そのまま細骨材として使用することができる。 The portion of the perforated plate dropped by the perforated plate 21a is discharged from the discharge port 21f and collected. The recovered perforated plate can have a density of 2.5 g / cm 3 or more depending on the raw material and working conditions. This perforated plate drop can be used as it is as a fine aggregate when the density of 2.5 g / cm 3 or more specified by "sand" of JIS A5308 is satisfied.

多孔板21aで選別された多孔板落下分が、密度2.5g/cm以下である場合には、JIS A5308の「砂」で規定する細骨材として使用することはできない。この場合には、後述するように、多孔板落下分を更に比重差選別装置で比重分離を行うことができる(図9、10参照)。 When the drop amount of the perforated plate selected by the perforated plate 21a is 2.5 g / cm 3 or less, it cannot be used as a fine aggregate defined by "sand" of JIS A5308. In this case, as will be described later, the amount of the perforated plate dropped can be further separated by a specific gravity difference sorting device (see FIGS. 9 and 10).

多孔板21aで選別された軽比重分を、比重差選別装置21の排出口21dから排出させる。排出された軽比重分は、ベルトコンベア6及びベルトフィーダ9を経由して後述するふるい23にかけられる。 The light specific gravity component sorted by the perforated plate 21a is discharged from the discharge port 21d of the specific gravity difference sorting device 21. The discharged light specific gravity component is applied to a sieve 23, which will be described later, via the belt conveyor 6 and the belt feeder 9.

多孔板21aから浮上した集塵分を、比重差選別装置21の排出口21eに接続する管路7Aを経てサイクロン分級機22に導く。サイクロン分級機22は、集塵分から、より軽量な微粉をオーバーフロー分として分級する。アンダーフロー分のサイクロン回収分を、シラスバルーン原料または混和材原料として回収する。アンダーフロー分のサイクロン回収分は、粉砕して本発明の水硬性石灰の原料として用いることもできる。また、サイクロン分級機22のオーバーフロー分の微粉を、管路7Iを経てバグフィルタ16に導いて回収する。回収された微粉Fを水硬性石灰の原料とする。バグフィルタ16については、既に説明したとおりである。 The dust collected from the perforated plate 21a is guided to the cyclone classifier 22 via the conduit 7A connected to the discharge port 21e of the specific gravity difference sorting device 21. The cyclone classifier 22 classifies lighter fine powder as an overflow component from the dust collector. The cyclone recovered from the underflow is recovered as a raw material for a shirasu balloon or a raw material for an admixture. The cyclone recovered portion of the underflow portion can also be crushed and used as a raw material for the hydraulic lime of the present invention. Further, the overflow fine powder of the cyclone classifier 22 is guided to the bag filter 16 through the pipeline 7I and collected. The recovered fine powder F is used as a raw material for hydraulic lime. The bug filter 16 has already been described.

ふるい23は、所定の網目の大きさを有している。ふるい23の網目は例えば300μmとすることができる。ふるい23に、比重差選別装置21の軽比重分を導いて、ふるい上とふるい下とに分ける。 The sieve 23 has a predetermined mesh size. The mesh size of the sieve 23 can be, for example, 300 μm. The light specific gravity component of the specific gravity difference sorting device 21 is guided to the sieve 23 and divided into an upper sieve and a lower sieve.

比重差選別装置21の軽比重分は粒径0.3mm以上の軽石を含んでいる。この粒径0.3mm以上の軽石は、軽量骨材として有用である。そこで、ふるい23により粒径0.3mmでふるい分けすることで、軽量骨材を回収することができる。 The light specific gravity component of the specific gravity difference sorting device 21 contains pumice stones having a particle size of 0.3 mm or more. This pumice stone having a particle size of 0.3 mm or more is useful as a lightweight aggregate. Therefore, the lightweight aggregate can be recovered by sieving with a sieve 23 having a particle size of 0.3 mm.

また、ふるい23のふるい下は、粒径0.3mm未満の火山ガラス材である。特に火山噴出物堆積鉱物が本実施形態のようにシラスである場合には、粒径0.3mm未満の火山ガラス材は、加熱により発泡するので、パーライト原料又はシラスバルーン原料として有用である。また、粒径0.3mm未満の火山ガラス材を粉砕することにより、本発明の水硬性石灰の原料として又は混和材として用いることができる。本実施形態の乾式分離方法は、比重差選別装置21により粒径が0.05mm以下の微粉を予め分級していることから、ふるい23のふるい下は微粉をほとんど含んでいない。したがって、ふるい23のふるい下は発泡性が良好なシラスバルーン原料を得ることができる。 Further, below the sieve of the sieve 23 is a volcanic glass material having a particle size of less than 0.3 mm. In particular, when the volcanic ejecta sedimentary mineral is shirasu as in the present embodiment, the volcanic glass material having a particle size of less than 0.3 mm foams by heating, and is therefore useful as a pearlite raw material or a shirasu balloon raw material. Further, by crushing a volcanic glass material having a particle size of less than 0.3 mm, it can be used as a raw material or an admixture for the hydraulic lime of the present invention. In the dry separation method of the present embodiment, since the fine powder having a particle size of 0.05 mm or less is classified in advance by the specific gravity difference sorting device 21, the sieve 23 contains almost no fine powder. Therefore, a shirasu balloon raw material having good foamability can be obtained under the sieve of the sieve 23.

比重差選別装置21の軽比重分における粒径0.3mm未満の火山ガラスを活用するに当たり、必ずしもふるい23にかけることを要しない。図8は、図6の変形例である。図8に示す乾式分離装置は、ふるい23を有してない。
図8に示すように、軽比重分は、ふるい23により粒径0.3mmでふるい分けしなくても、JIS A5002「構造用軽量コンクリート骨材」の規格に適合する場合には、ふるい23を省いて、簡素化して軽量骨材を回収することができる。
In utilizing the volcanic glass having a particle size of less than 0.3 mm in the light specific gravity of the specific gravity difference sorting device 21, it is not always necessary to sift through the sieve 23. FIG. 8 is a modification of FIG. The dry separator shown in FIG. 8 does not have a sieve 23.
As shown in FIG. 8, the light specific gravity component does not need to be sieved by the sieve 23 with a particle size of 0.3 mm, but the sieve 23 is omitted if it conforms to the JIS A5002 “Structural Lightweight Concrete Aggregate” standard. Therefore, the lightweight aggregate can be recovered in a simplified manner.

図6及び図8に示した本実施形態の乾式分離方法及び装置によれば、比重差選別装置21又は21Dを用いて普通シラスを重比重分Dと軽比重分Eと微粉Fとに分離することができ、更に軽比重分をふるい23により例えば粒径0.3mm超え(E1)と粒径0.3mm以下(E2)に分離することができる。この微粉Fを水硬性石灰の原料とする。E2を粉砕して水硬性石灰の原料とすることもできる。また、本実施形態の乾式分離方法及び乾式分離装置によれば、粉砕工程を必要とせず、粉砕した場合でも硬質な結晶鉱物をほとんど含まないので粉砕時に粉砕機の損耗が少なく、不純物となる結晶鉱物をほとんど含まないので火山ガラス成分率が高い水硬性石灰を得ることができる。また、密度2.5g/cm以上の細骨材は重比重分D中に含まれているから、重比重分Dを回収することにより密度が2.5g/cm以上の細骨材の収率を高めることができる。
本実施形態の乾式分離方法及び乾式分離装置は、実施形態1や実施形態2の乾式分離方法で用いたサイクロン解砕機やサイクロン分級機を有していないため、サイクロン解砕機やサイクロン分級機による原料の乾燥はあまり期待できない。もっとも、原料をふるい4で礫分を分離する前に、乾燥機による強制乾燥により多大なコストを費やして含水率を概ね2%未満に乾燥させなくても、太陽光の差し込む屋内に数cm敷き詰めて数日以上放置して、一定間隔をおいて天地返しをして乾燥させるなど、別の経済的な乾燥手段により原料をある程度乾燥させ、原料の普通シラスの含水率を概ね2%以下に低減することにより、本実施形態の乾式分離方法及び乾式分離装置を効率よく実施することができる。ここで、原料の普通シラスの含水率が2%を超す場合でも、本実施形態の乾式分離方法及び乾式分離装置を実施することができるが、十分に乾燥した普通シラスの原料に比べて、分離効率は低減し、原料の普通シラスの含水率が多いほど、それらの分離効率は低減する。
According to the dry separation method and apparatus of the present embodiment shown in FIGS. 6 and 8, ordinary shirasu is separated into a heavy specific density D, a light specific density E, and a fine powder F by using a specific gravity difference sorting device 21 or 21D. Further, the light specific density component can be further separated by a sieve 23 into, for example, a particle size of more than 0.3 mm (E1) and a particle size of 0.3 mm or less (E2). This fine powder F is used as a raw material for hydraulic lime. E2 can also be crushed into a raw material for hydraulic lime. Further, according to the dry separation method and the dry separation apparatus of the present embodiment, no crushing step is required, and even when crushed, it contains almost no hard crystalline minerals, so that the crusher is less worn during crushing and crystals become impurities. Since it contains almost no minerals, hydraulic lime with a high volcanic glass content can be obtained. Further, since the fine aggregate having a density of 2.5 g / cm 3 or more is contained in the weight specific gravity content D, the fine aggregate having a density of 2.5 g / cm 3 or more can be obtained by recovering the weight specific gravity content D. The yield can be increased.
Since the dry separation method and the dry separation device of the present embodiment do not have the cyclone crusher or the cyclone classifier used in the dry separation method of the first embodiment or the second embodiment, the raw material by the cyclone crusher or the cyclone classifier is not provided. You can't expect much dryness. However, before separating the gravel with the sieving 4, the raw material is spread a few centimeters indoors in the sunlight without spending a great deal of cost by forced drying with a dryer to reduce the moisture content to less than about 2%. The raw material is dried to some extent by another economical drying method, such as leaving it for several days or more, turning it upside down at regular intervals, and reducing the moisture content of the raw material, ordinary gravel, to approximately 2% or less. By doing so, the dry separation method and the dry separation device of the present embodiment can be efficiently implemented. Here, even when the water content of the raw material, ordinary shirasu, exceeds 2%, the dry separation method and the dry separation device of the present embodiment can be carried out, but the separation is performed as compared with the sufficiently dried raw material of ordinary shirasu. The efficiency is reduced, and the higher the water content of the raw material, ordinary shirasu, the lower the separation efficiency.

(実施形態4)
本発明に適用する乾式分離方法の一実施形態を、図9を用いて説明する。
図9は、本発明に適用する乾式分離方法に用いられる乾式分離装置の一例を示す概略図である。図9において、先に図面を用いて説明したのと同じ部材については同一符号を付しており、以下では重複する説明を省略する。
(Embodiment 4)
An embodiment of the dry separation method applied to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is a schematic view showing an example of a dry separation device used in the dry separation method applied to the present invention. In FIG. 9, the same members as described above with reference to the drawings are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted below.

図9に示す乾式分離装置は、一段目のエアテーブル式の比重差選別装置21Aと二段目のエアテーブル式の比重差選別装置21Bとの合計2台の比重差選別装置を備えている。一段目の比重差選別装置21Aは実施形態3で説明した比重差選別装置21と同じ構造及び作業条件とすることができる。 The dry separation device shown in FIG. 9 includes a total of two specific gravity difference sorting devices, a first-stage air table type specific gravity difference sorting device 21A and a second-stage air table type specific gravity difference sorting device 21B. The first-stage specific gravity difference sorting device 21A can have the same structure and working conditions as the specific gravity difference sorting device 21 described in the third embodiment.

一段目の比重差選別装置21Aの多孔板21aの孔を通って落下した粗粒は、その孔径以下に粒径制御されているが、密度2.5g/cm以上の重鉱物を含む重比重分を主成分とする場合が多く、火山ガラス分と若干の軽石分と微粉を含んでいるので、原料や分離条件によって密度2.5g/cm以下となる場合がある。
この場合、この多孔板落下分から密度2.5g/cm以上の重鉱物を選別するために、二段目のエアテーブルで比重選別する。
一段目の比重差選別装置21Aの多孔板21aから落下した多孔板落下分を、ベルトフィーダ8を経由して二段目の比重差選別装置21Bに供給して選別する。二段目の比重差選別装置21Bの多孔板21aは、普通シラスのうち密度2.5g/cm以上のものを重比重分として選別するように作業条件を設定する。もっとも、二段目の比重差選別装置21Bは、一段目の比重差選別装置21Aとは、作業条件を異ならせることができる。例えば時間当たりの原料供給量、送風量、多孔板21aの傾斜角度、多孔板21aの孔の大きさ、孔の形状、孔の数、多孔板の凹凸の形状、多孔板21aの振動数、排出口21eに係る吸出風量等の少なくとも一つを一段目の比重差選別装置21Aとは異ならせることができる。具体的に、本実施形態では一段目の多孔板の孔径を1mm(1mmメッシュ)としているのに対して、二段目の多孔板の孔径を105μm(150メッシュ)としている。
The coarse particles that have fallen through the pores of the perforated plate 21a of the first-stage specific gravity difference sorting device 21A are controlled in particle size to be smaller than the pore diameter, but have a heavy specific gravity containing heavy minerals having a density of 2.5 g / cm 3 or more. In many cases, the main component is volcanic glass, and since it contains some pumice and fine powder, the density may be 2.5 g / cm 3 or less depending on the raw material and separation conditions.
In this case, in order to sort heavy minerals having a density of 2.5 g / cm 3 or more from the dropped portion of the perforated plate, specific gravity sorting is performed on the second-stage air table.
The amount of the perforated plate dropped from the perforated plate 21a of the first-stage specific gravity difference sorting device 21A is supplied to the second-stage specific gravity difference sorting device 21B via the belt feeder 8 for sorting. The perforated plate 21a of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B sets working conditions so that ordinary shirasu having a density of 2.5 g / cm 3 or more is selected as the specific gravity content. However, the working conditions of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B can be different from those of the first-stage specific gravity difference sorting device 21A. For example, the amount of raw material supplied per hour, the amount of air blown, the inclination angle of the perforated plate 21a, the size of the holes of the perforated plate 21a, the shape of the holes, the number of holes, the shape of the unevenness of the perforated plate, the frequency of the perforated plate 21a, and the exhaust. At least one of the suction air volume and the like related to the outlet 21e can be made different from that of the first-stage specific gravity difference sorting device 21A. Specifically, in the present embodiment, the pore diameter of the first-stage perforated plate is 1 mm (1 mm mesh), whereas the pore diameter of the second-stage perforated plate is 105 μm (150 mesh).

ただし、一段目の多孔板に関しては、1mmの孔径に限定されるものでなく、2〜0.5mmの孔径を選択することができる。また、二段目の多孔板の孔径に関しても、105μmに限定されるものでなく、75〜500μmの孔径を選択することができる。 However, the first-stage perforated plate is not limited to a pore diameter of 1 mm, and a pore diameter of 2 to 0.5 mm can be selected. Further, the pore diameter of the second-stage perforated plate is not limited to 105 μm, and a pore diameter of 75 to 500 μm can be selected.

本実施形態の乾式分離方法は、二段目の比重差選別装置21Bの多孔板21aで選別された重比重分を、比重差選別装置21Bの排出口21cから排出させて回収する。回収された重比重分は、密度2.5g/cm以上である。この重比重分は、JIS A5308の「砂」で規定する密度2.5g/cm以上を満たし、そのまま細骨材として使用することができる。 In the dry separation method of the present embodiment, the weight specific gravity content sorted by the perforated plate 21a of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B is discharged from the discharge port 21c of the specific gravity difference sorting device 21B and recovered. The recovered weight specific gravity content has a density of 2.5 g / cm 3 or more. This weight specific gravity satisfies the density of 2.5 g / cm 3 or more specified by "sand" of JIS A5308, and can be used as it is as a fine aggregate.

二段目の比重差選別装置21Bの多孔板21aで選別された軽比重分を、比重差選別装置21Bの排出口21dから排出させる。排出された軽比重分は、ベルトフィーダ9を経由して後述するふるい23にかけられる。 The light specific density component sorted by the perforated plate 21a of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B is discharged from the discharge port 21d of the specific gravity difference sorting device 21B. The discharged light specific gravity component is passed through a sieve 23, which will be described later, via a belt feeder 9.

二段目の比重差選別装置21Bの多孔板21aから浮上した集塵分を、比重差選別装置21Bの排出口21eに接続する管路7Bを経てサイクロン分級機22に導く。サイクロン分級機22は、既に説明したとおりである。サイクロン分級機22のオーバーフロー分の微粉を、管路7Iを経てバグフィルタ16に導いて回収する。回収された微粉Fを水硬性石灰の原料とする。アンダーフロー分のサイクロン回収分は、粉砕して本発明の水硬性石灰の原料として用いることができる。 The dust collected from the perforated plate 21a of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B is guided to the cyclone classifier 22 via the conduit 7B connected to the discharge port 21e of the specific gravity difference sorting device 21B. The cyclone classifier 22 is as described above. The overflow fine powder of the cyclone classifier 22 is guided to the bag filter 16 via the pipeline 7I and collected. The recovered fine powder F is used as a raw material for hydraulic lime. The cyclone recovered portion of the underflow portion can be crushed and used as a raw material for the hydraulic lime of the present invention.

二段目の比重差選別装置21Bの多孔板21aの孔を通って落下した多孔板落下分を、比重差選別装置21Bの排出口21fから排出させて、シラスバルーン原料としてまたは混和材原料として回収する。回収された多孔板落下分は、粉砕して本発明の水硬性石灰の原料として用いることもできる。二段目の比重差選別装置21Bの多孔板21aの孔径などの作業条件の違いや原料の種類によっては、多孔板21aの孔を通って落下し、排出口21fから排出した多孔板落下分が、JIS A5002「構造用軽量コンクリート骨材」の規格に適合する場合があり、この場合には、当該多孔板落下分を軽量骨材として回収することができる。 The amount of the perforated plate dropped through the hole of the perforated plate 21a of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B is discharged from the discharge port 21f of the specific gravity difference sorting device 21B and recovered as a raw material for a shirasu balloon or a raw material for an admixture. do. The recovered perforated plate can be crushed and used as a raw material for the hydraulic lime of the present invention. Depending on the difference in working conditions such as the pore diameter of the perforated plate 21a of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B and the type of raw material, the perforated plate dropped through the holes of the perforated plate 21a and discharged from the discharge port 21f , JIS A5002 "Structural lightweight concrete aggregate" may be met, and in this case, the fallen portion of the perforated plate can be recovered as a lightweight aggregate.

二段目の比重差選別装置21Bの多孔板21aの孔を通って排出口21fから排出された多孔板落下分は、原料や作業条件によっては、密度2.5g/cm以上のものが回収される場合がある。この場合は、多孔板落下分を細骨材Dに混ぜて使用することができる。 Depending on the raw material and working conditions, the amount of the perforated plate dropped from the discharge port 21f through the hole of the perforated plate 21a of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B can be recovered with a density of 2.5 g / cm 3 or more. May be done. In this case, the amount of the perforated plate dropped can be mixed with the fine aggregate D and used.

ふるい23は、所定の網目の大きさを有している。ふるい23の網目は例えば300μmとすることができる。ふるい23に、一段目の比重差選別装置21Aの軽比重分と、二段目の比重差選別装置21Bの軽比重分とを導いて、ふるい上とふるい下とに分ける。 The sieve 23 has a predetermined mesh size. The mesh size of the sieve 23 can be, for example, 300 μm. The light specific density component of the first-stage specific gravity difference sorting device 21A and the light specific density component of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B are guided to the sieve 23 and separated into an upper sieve and a lower sieve component.

一段目の比重差選別装置21Aの軽比重分及び二段目の比重差選別装置21Bの軽比重分は粒径0.3mm以上の軽石を含んでいる。この粒径0.3mm以上の軽石は、軽量骨材として有用である。そこで、ふるい23により粒径0.3mmでふるい分けすることで、軽量骨材を回収することができる。 The light specific density of the first-stage specific gravity difference sorting device 21A and the light specific gravity of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B contain pumice stones having a particle size of 0.3 mm or more. This pumice stone having a particle size of 0.3 mm or more is useful as a lightweight aggregate. Therefore, the lightweight aggregate can be recovered by sieving with a sieve 23 having a particle size of 0.3 mm.

また、ふるい23のふるい下は、粒径0.3mm未満の火山ガラス材である。特に火山噴出物堆積鉱物が本実施形態のようにシラスである場合には、粒径0.3mm未満の火山ガラス材は、加熱により発泡するので、パーライト原料又はシラスバルーン原料として有用である。また、粒径0.3mm未満の火山ガラス材を粉砕することにより、本発明の水硬性石灰の原料として又は混和材として用いることができる。本実施形態の乾式分離方法は、一段目の比重差選別装置21Aと二段目の比重差選別装置21Bの排出口21eにより粒径が概ね0.05mm以下の微粉を予め多く分級していることから、ふるい23のふるい下は微粉をほとんど含んでいない。したがって、ふるい23のふるい下は発泡性が良好なパーライト原料又はシラスバルーン原料を得ることができる。 Further, below the sieve of the sieve 23 is a volcanic glass material having a particle size of less than 0.3 mm. In particular, when the volcanic ejecta sedimentary mineral is shirasu as in the present embodiment, the volcanic glass material having a particle size of less than 0.3 mm foams by heating, and is therefore useful as a pearlite raw material or a shirasu balloon raw material. Further, by crushing a volcanic glass material having a particle size of less than 0.3 mm, it can be used as a raw material or an admixture for the hydraulic lime of the present invention. In the dry separation method of the present embodiment, a large amount of fine powder having a particle size of approximately 0.05 mm or less is classified in advance by the discharge port 21e of the first-stage specific gravity difference sorting device 21A and the second-stage specific gravity difference sorting device 21B. Therefore, the bottom of the sieve 23 contains almost no fine powder. Therefore, a pearlite raw material or a shirasu balloon raw material having good foamability can be obtained under the sieve of the sieve 23.

一段目の比重差選別装置21Aの軽比重分及び二段目の比重差選別装置21Bの軽比重分における粒径0.3mm未満の火山ガラスを活用するに当たり、必ずしもふるい23にかけることを要しない。図10は、図9の変形例であり、実施形態5で後述する。図10に示す乾式分離装置は、ふるい23を有してない。
図10に示すように、軽比重分は、ふるい23により粒径0.3mmでふるい分けしなくても、JIS A5002「構造用軽量コンクリート骨材」の規格に適合する場合には、ふるい23を省いて、簡素化して軽量骨材を回収することができる。
In utilizing the volcanic glass having a particle size of less than 0.3 mm in the light specific density of the first-stage specific gravity difference sorting device 21A and the light specific density of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B, it is not always necessary to sift through the sieve 23. .. FIG. 10 is a modification of FIG. 9, which will be described later in the fifth embodiment. The dry separator shown in FIG. 10 does not have a sieve 23.
As shown in FIG. 10, the light specific gravity component does not need to be sieved by the sieve 23 with a particle size of 0.3 mm, but the sieve 23 is omitted if it conforms to the JIS A5002 “Structural Lightweight Concrete Aggregate” standard. Therefore, the lightweight aggregate can be recovered in a simplified manner.

図9及び図10に示した本実施形態の乾式分離方法によれば、図6、図8で示した実施形態3の効果を有するばかりでなく、一段目の比重差選別装置21A及び二段目の比重差選別装置21Bを使用することにより、収率及び選別能力を高めることができる。よって回収された重比重分Dや微粉Fやふるい下の軽比重分及び/又はサイクロン回収分E2の割合を向上させることができ、ひいては密度が2.5g/cm以上の細骨材の収率をより高めることができる。 According to the dry separation method of the present embodiment shown in FIGS. 9 and 10, not only the effect of the third embodiment shown in FIGS. 6 and 8 is obtained, but also the first-stage specific gravity difference sorting device 21A and the second-stage. By using the specific gravity difference sorting apparatus 21B, the yield and sorting ability can be improved. Therefore, the ratio of the recovered heavy specific gravity D, the fine powder F, the light specific gravity under the sieve, and / or the recovered cyclone E2 can be improved, and as a result, the yield of fine aggregate having a density of 2.5 g / cm 3 or more can be improved. The rate can be increased.

二段目の比重差選別装置21Bは、必ずしも別個の装置である場合に限られない。一段目の比重差選別装置21Aを用いて所定量の乾式分離作業を行ったのち、その比重差選別装置21Aの多孔板を交換して、二段目の比重差選別装置21Bの代わりに用いることもできる。 The second-stage specific gravity difference sorting device 21B is not necessarily limited to a separate device. After performing a predetermined amount of dry separation work using the first-stage specific gravity difference sorting device 21A, the perforated plate of the specific gravity difference sorting device 21A is replaced and used in place of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B. You can also.

(実施形態5)
実施形態5を、図10を用いて説明する。先に図9に示した乾式分離装置では一段目の比重差選別装置21Aの多孔板21aから浮上した集塵分と二段目の比重差選別装置21Bの多孔板21aから浮上した集塵分を、排出口21eに接続する管路7A及び7Bを経て一つのサイクロン分級機22に導き、火山ガラス材細粒E2を分離回収し、バグフィルタ16により微粉Fを分離回収している。
(Embodiment 5)
The fifth embodiment will be described with reference to FIG. In the dry separator shown in FIG. 9, the dust collector floating from the perforated plate 21a of the first-stage specific gravity difference sorting device 21A and the dust collected floating from the perforated plate 21a of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B are collected. , It is guided to one cyclone classifier 22 through the pipelines 7A and 7B connected to the discharge port 21e, and the fine particles E2 of the volcanic glass material are separated and recovered, and the fine powder F is separated and recovered by the bag filter 16.

一段目の比重差選別装置21Aと二段目の比重差選別装置21Bは、同じ性能の装置を図9のように2段連結して用いる場合もあるが、投入する原料の性質や装置として多孔板21aの傾斜角度、多孔板21aの孔の大きさ、孔の形状、孔の数、多孔板の凹凸の形状、多孔板21aの振動数、排出口21eに係る吸出風量等の少なくとも1つ以上の作業条件を変更して用いる場合が多い。そのため、二段式の比重差選別装置からなる比重分離をより高精度に行うためには、上記の作業条件を細かく高精度に制御する必要がある。 The first-stage specific gravity difference sorting device 21A and the second-stage specific gravity difference sorting device 21B may be used by connecting two stages of devices having the same performance as shown in FIG. 9, but the properties of the raw materials to be charged and the device are porous. At least one or more of the inclination angle of the plate 21a, the size of the holes of the perforated plate 21a, the shape of the holes, the number of holes, the shape of the unevenness of the perforated plate, the frequency of the perforated plate 21a, the amount of sucked air related to the discharge port 21e, etc. In many cases, the working conditions of are changed. Therefore, in order to perform the specific gravity separation composed of the two-stage specific gravity difference sorting device with higher accuracy, it is necessary to finely control the above working conditions with high accuracy.

比重差選別装置における分離性能は、排出口21eに係る吸出風量にも影響を受けることが分かっている。図9における排出口21eに係る管路7Aと管路7Bに係る吸出風量は、サイクロン分級機22とバグフィルタ16及び排気ブロワ18の性能と運転条件により、配管内に設置されたバタフライバルブなどで7Aまたは7Bに係る吸出風量をいずれか調整しようとするとお互いに影響してしまい、一段目と二段目の吸出風量の微調整が困難な場合がある。そこで、一段目と二段目でそれぞれ独立してサイクロン分級機とバグフィルタ及び排気ブロワが操作できれば、高精度な比重分離が可能となる。そこで、図9の二段式の比重分離装置に、サイクロン分級機22Bとバグフィルタ16Bと排気ブロワ18Bを1セット追加した本実施形態の変形例を図10に示す。 It is known that the separation performance of the specific gravity difference sorting device is also affected by the amount of sucked air related to the discharge port 21e. The intake air volume related to the pipe line 7A and the pipe line 7B in FIG. 9 is determined by a butterfly valve or the like installed in the pipe depending on the performance and operating conditions of the cyclone classifier 22, the bug filter 16, and the exhaust blower 18. Attempts to adjust either the suction air volume of 7A or 7B affect each other, and it may be difficult to finely adjust the suction air volume of the first and second stages. Therefore, if the cyclone classifier, the bag filter, and the exhaust blower can be operated independently in the first stage and the second stage, high-precision specific gravity separation becomes possible. Therefore, FIG. 10 shows a modified example of the present embodiment in which one set of a cyclone classifier 22B, a bug filter 16B, and an exhaust blower 18B is added to the two-stage specific gravity separating device of FIG.

図10において、一段目の比重差選別装置を21D、二段目の比重差選別装置を21Eとしている。一段目の比重差選別装置21Dの軽比重分及び二段目の比重差選別装置21Eの軽比重分は、粒径0.3mm以下の火山ガラスを含んでいるが、図10においては、ふるい23によるふるい分けをしていない。ふるい23により粒径0.3mmでふるい分けしなくても、JIS A5002「構造用軽量コンクリート骨材」の規格に適合する場合には、ふるい23を省いて、図10に示した変形例のように簡素化して軽量骨材E1を回収することができる。もっとも、図10において、ふるい23により例えば粒径0.3mmでふるい分けをしてもよい。 In FIG. 10, the first-stage specific gravity difference sorting device is 21D, and the second-stage specific gravity difference sorting device is 21E. The light specific density of the first-stage specific gravity difference sorting device 21D and the light specific gravity of the second-stage specific gravity difference sorting device 21E include volcanic glass having a particle size of 0.3 mm or less. Not screened by. Even if the sieve 23 does not sift with a particle size of 0.3 mm, if it conforms to the JIS A5002 “Structural Lightweight Concrete Aggregate” standard, the sieve 23 is omitted and as shown in the modified example shown in FIG. The lightweight aggregate E1 can be recovered in a simplified manner. However, in FIG. 10, the sieve 23 may be used for sieving, for example, with a particle size of 0.3 mm.

また、図10において、二段目の比重差選別装置21Eの作業条件によっては、排出口21fから排出される多孔板落下分の排出量をゼロにすることも可能であり、この場合、二段目の比重差選別装置21Eでは多孔板落下分を選別する必要がなく、二段目の比重差選別装置21Eとそれに連結させたサイクロン分級機22Bとバグフィルタ16Bにより、重比重分、軽比重分、集塵分(サイクロン回収分、バグフィルタ回収分)の合計4分割の選別にして簡素化することができる。 Further, in FIG. 10, depending on the working conditions of the second-stage specific gravity difference sorting device 21E, it is possible to reduce the amount of the perforated plate dropped from the discharge port 21f to zero. In this case, the second-stage It is not necessary to sort the fallen part of the perforated plate in the eye specific density difference sorting device 21E, and the weight specific gravity component and the light specific gravity component are separated by the second stage specific gravity difference sorting device 21E, the cyclone classifier 22B connected to the second stage specific gravity difference sorting device 21E, and the bag filter 16B. , Dust collection (cyclone recovery, bug filter recovery) can be simplified by sorting into a total of 4 divisions.

(実施形態6)
本発明に適用する火山噴出物堆積鉱物の乾式分離方法の一実施形態を、図11を用いて説明する。
図11は、本発明の水硬性石灰の製造方法に用いて好適な乾式分離装置の一例を示す概略図である。図11において、先に図面を用いて説明したのと同じ部材については同一符号を付しており、以下では重複する説明を省略する。
(Embodiment 6)
An embodiment of a dry separation method for volcanic ejecta sedimentary minerals applied to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 11 is a schematic view showing an example of a dry separation device suitable for use in the method for producing hydraulic lime of the present invention. In FIG. 11, the same members as described above with reference to the drawings are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted below.

図11に示す乾式分離装置は、一段目のエアテーブル式の比重差選別装置21Dと二段目のエアテーブル式の比重差選別装置21Eとの合計2台の比重差選別装置を備えている。一段目の比重差選別装置21Dは実施形態3で説明した比重差選別装置21と同じ構造及び作業条件とすることができる。 The dry separation device shown in FIG. 11 includes a total of two specific gravity difference sorting devices, a first-stage air table type specific gravity difference sorting device 21D and a second-stage air table type specific gravity difference sorting device 21E. The first-stage specific gravity difference sorting device 21D can have the same structure and working conditions as the specific gravity difference sorting device 21 described in the third embodiment.

原料や作業条件によって、一段目の比重差選別装置21Dの排出口21dから排出される軽比重分に、密度2.5g/cm以上の細骨材が混入している場合がある。この場合には、図11に示した本実施形態のように、一段目の比重差選別装置21Dで選別された軽比重分を、二段目の比重差選別装置21Eに供給して、当該比重差選別装置21Eで、重比重分、多孔板落下分、軽比重分、集塵分(サイクロン回収分、バグフィルタ回収分)に分離回収することができる。 Depending on the raw material and working conditions, fine aggregate with a density of 2.5 g / cm 3 or more may be mixed in the light specific gravity component discharged from the discharge port 21d of the first-stage specific gravity difference sorting device 21D. In this case, as in the present embodiment shown in FIG. 11, the light specific density component sorted by the first-stage specific gravity difference sorting device 21D is supplied to the second-stage specific gravity difference sorting device 21E, and the specific gravity is concerned. With the difference sorting device 21E, it is possible to separate and collect the heavy specific density component, the perforated plate drop component, the light specific gravity component, and the dust collection component (cyclone recovery component, bag filter recovery component).

また、図11において、二段目の比重差選別装置21Eの作業条件によっては、排出口21fから排出される多孔板落下分の排出量をゼロにすることも可能であり、この場合、二段目の比重差選別装置21Eでは多孔板落下分を選別する必要がなく、二段目の比重差選別装置とそれに連結させたサイクロン分級機22Bとバグフィルタ16Bにより、重比重分、軽比重、集塵分(サイクロン回収分、バグフィルタ回収分)の合計4分割の選別にして簡素化することができる。
ここで、二段目の比重差選別装置21Eは実施形態3で説明した比重差選別装置21と同じ構造及び作業条件とすることができる。
Further, in FIG. 11, depending on the working conditions of the second-stage specific gravity difference sorting device 21E, it is possible to reduce the amount of the perforated plate dropped from the discharge port 21f to zero. In this case, the second-stage The eye specific density difference sorting device 21E does not need to sort the fallen perforated plate, and the second stage specific gravity difference sorting device, the cyclone classifier 22B connected to the second-stage specific gravity difference sorting device, and the bag filter 16B are used to collect the heavy specific density, the light specific gravity, and the dust. It can be simplified by sorting the dust (cyclone recovery, bag filter recovery) into a total of four divisions.
Here, the second-stage specific gravity difference sorting device 21E can have the same structure and working conditions as the specific gravity difference sorting device 21 described in the third embodiment.

(実施形態7)
本発明に適用する火山噴出物堆積鉱物の乾式分離方法の一実施形態を、図12を用いて説明する。
図12は、本発明の水硬性石灰の製造方法に用いて好適な乾式分離装置の一例を示す概略図である。図12において、先に図面を用いて説明したのと同じ部材については同一符号を付しており、以下では重複する説明を省略する。
(Embodiment 7)
An embodiment of a dry separation method for volcanic ejecta sedimentary minerals applied to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 12 is a schematic view showing an example of a dry separation device suitable for use in the method for producing hydraulic lime of the present invention. In FIG. 12, the same members as described above with reference to the drawings are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted below.

図12に示す乾式分離装置は、一段目のエアテーブル式の比重差選別装置21Dと二段目のエアテーブル式の比重差選別装置21Eとの合計2台の比重差選別装置を備えている。一段目の比重差選別装置21Dは実施形態3で説明した比重差選別装置21と同じ構造及び作業条件とすることができる。 The dry separation device shown in FIG. 12 includes a total of two specific gravity difference sorting devices, a first-stage air table type specific gravity difference sorting device 21D and a second-stage air table type specific gravity difference sorting device 21E. The first-stage specific gravity difference sorting device 21D can have the same structure and working conditions as the specific gravity difference sorting device 21 described in the third embodiment.

原料や作業条件によって、一段目の比重差選別装置21Dの排出口21eから排出されるサイクロン回収分に、粒径0.3mm以上の軽石が混入している場合がある。この場合には、図12に示した本実施形態のように、一段目の比重差選別装置21Dで選別された集塵分のうちサイクロン分級機で回収されたサイクロン回収分を、二段目の比重差選別装置21Eに供給して、当該二段目の比重差選別装置21Eで、重比重分、多孔板落下分、軽比重分、集塵分(サイクロン回収分、バグフィルタ回収分)に分離回収することができる。 Depending on the raw material and working conditions, pumice stones having a particle size of 0.3 mm or more may be mixed in the cyclone recovered portion discharged from the discharge port 21e of the first-stage specific gravity difference sorting device 21D. In this case, as in the present embodiment shown in FIG. 12, the cyclone recovered portion collected by the cyclone classifier among the dust collectors sorted by the first-stage specific gravity difference sorting device 21D is used in the second stage. It is supplied to the specific gravity difference sorting device 21E and separated into the heavy specific density component, the perforated plate drop component, the light specific gravity component, and the dust collection component (cyclone recovery component, bag filter recovery component) by the second-stage specific gravity difference sorting device 21E. It can be recovered.

また、二段目の比重差選別装置21Eの作業条件によっては、排出口21fから排出される多孔板落下分の排出量をゼロにすることも可能であり、二段目の比重差選別装置とそれに連結させたサイクロン分級機22Bとバグフィルタ16Bにより、重比重分、軽比重、集塵分(サイクロン回収分、バグフィルタ回収分)の合計4分割の選別にして簡素化することができる。 Further, depending on the working conditions of the second-stage specific gravity difference sorting device 21E, it is possible to eliminate the amount of the perforated plate dropped from the discharge port 21f to zero. By the cyclone classifier 22B and the bug filter 16B connected to the cyclone classifier 22B, it is possible to simplify the selection by dividing the weight specific density, the light specific density, and the dust collector (cyclone recovered portion, bag filter recovered portion) into a total of four divisions.

火山噴出物堆積鉱物の乾式分離方法に用いられる乾式分離装置は、図9に示した例では一段目のエアテーブル式の比重差選別装置21Aと二段目のエアテーブル式の比重差選別装置21Bとの合計2台の比重差選別装置21を備えている。また、図10から図12に示した例では一段目のエアテーブル式の比重差選別装置21Dと二段目のエアテーブル式の比重差選別装置21Eとの合計2台の比重差選別装置21を備えている。もっとも、本発明に適用する乾式分離方法及び乾式分離装置は、比重差選別装置が合計2台に限定されず、合計3台以上であってもよい。例えば、1段目の比重差選別装置による重比重分Dの密度が2.5g/cm以上にならなかった場合や、2段目の比重差選別装置による重比重分Dまたは多孔板落下分の密度が2.5g/cm以上にならなかった場合等においては、3段目の比重差選別装置によって重比重分Dの密度を2.5g/cmを確実にすることができるので好ましい。また、水硬性石灰の原料に用いられる微粉Fやふるい下の軽比重分及び/又はサイクロン回収分の収率及び選別能力をより高めることができるので好ましい。また、原料の水分が多い場合や、1段目又は2段目の比重差選別装置において重比重分と軽比重分との分離が不十分な場合や、原料の鉱物組成(結晶質と火山ガラス質の比率)が実施例と大きく異なる場合等においても、3段目の比重差選別装置又はそれ以上の比重差選別装置を備える乾式分離装置を用いて乾式分離方法を行うことができる。 In the example shown in FIG. 9, the dry separation devices used in the dry separation method for volcanic ejecta sedimentary minerals are the first-stage air table type density difference sorting device 21A and the second-stage air table type density difference sorting device 21B. A total of two specific gravity difference sorting devices 21 are provided. Further, in the examples shown in FIGS. 10 to 12, a total of two specific gravity difference sorting devices 21 including a first-stage air table type specific gravity difference sorting device 21D and a second-stage air table type specific gravity difference sorting device 21E are used. I have. However, the dry separation method and the dry separation device applied to the present invention are not limited to a total of two specific gravity difference sorting devices, and may be a total of three or more. For example, when the density of the weight specific density D by the first-stage specific gravity difference sorting device does not reach 2.5 g / cm 3 or more, or when the specific gravity difference D by the second-stage specific gravity difference sorting device or the perforated plate drops. When the density of is not 2.5 g / cm 3 or more, it is preferable because the density of the weight specific gravity D can be ensured to be 2.5 g / cm 3 by the third-stage specific gravity difference sorting device. .. Further, it is preferable because the yield and sorting ability of the fine powder F used as a raw material of hydraulic lime, the light specific density under the sieve and / or the recovered cyclone can be further increased. In addition, when the raw material has a large amount of water, or when the separation between the heavy density component and the light specific density component is insufficient in the first-stage or second-stage specific gravity difference sorter, or when the mineral composition of the raw material (crystalline and volcanic glass) Even when the quality ratio) is significantly different from that of the examples, the dry separation method can be performed by using a dry separation device provided with a third-stage specific gravity difference sorting device or a higher specific gravity difference sorting device.

(実施形態8)
本発明に適用する火山噴出物堆積鉱物の乾式分離方法及び乾式分離装置の一実施形態を説明する。図13は、本発明の水硬性石灰の製造方法に用いて好適な乾式分離装置の一例を示す概略図である。図13において、先に図面を用いて説明したのと同じ部材については同一符号を付しており、以下では重複する説明を省略する。
(Embodiment 8)
An embodiment of a dry separation method and a dry separation device for volcanic ejecta sedimentary minerals applied to the present invention will be described. FIG. 13 is a schematic view showing an example of a dry separation device suitable for use in the method for producing hydraulic lime of the present invention. In FIG. 13, the same members as described above with reference to the drawings are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted below.

図13に示す乾式分離装置は、気流分級装置10を備えている。この気流分級装置10は、粗粒回収用のサイクロン分級機群12〜14と、細粒回収用のサイクロン分級機15と、サイクロン分級機に連結した微粉回収用のバグフィルタ16とを有している。より詳しくは、気流分級装置10は、複数のサイクロン解砕機11A、11B、11Cと複数のサイクロン分級機12〜15と、バグフィルタ16とを備えるとともに、これらを接続する管路17A〜17Iを備えている。この乾式分離装置は、更に一段目のエアテーブル式の比重差選別装置21Aと二段目のエアテーブル式の比重差選別装置21Bとの合計2台の比重差選別装置21を備えている。 The dry separation device shown in FIG. 13 includes an air flow classification device 10. The airflow classifying device 10 has a cyclone classifying machine group 12 to 14 for coarse grain recovery, a cyclone classifying machine 15 for fine grain recovery, and a bug filter 16 for fine powder recovery connected to the cyclone classifying machine. There is. More specifically, the airflow classifier 10 includes a plurality of cyclone crushers 11A, 11B, 11C, a plurality of cyclone classifiers 12 to 15, a bug filter 16, and pipelines 17A to 17I connecting them. ing. This dry separation device further includes a total of two specific gravity difference sorting devices 21 including a first-stage air table type specific gravity difference sorting device 21A and a second-stage air table type specific gravity difference sorting device 21B.

図13に示した気流分級装置10は、実施形態1及び実施形態2で説明した気流分級装置10と同じである。なお、サイクロン解砕機の個数は図示した3個に限られず、また、粗粒回収用のサイクロン分級機群のサイクロン分級機の個数も図示した3個に限られない。 The airflow classification device 10 shown in FIG. 13 is the same as the airflow classification device 10 described in the first and second embodiments. The number of cyclone crushers is not limited to the three shown in the figure, and the number of cyclone classifiers in the cyclone classifier group for collecting coarse grains is not limited to the three shown.

気流分級装置10は、ロータリーフィーダ20を有していて、普通シラスの水分に応じて、ロータリーフィーダ20からサイクロン分級機13に普通シラスを供給するか、サイクロン解砕機11Aに普通シラスを供給するか、又は両方から普通シラスを供給するかを選択できるようにしている。普通シラスは乾燥させない場合、20%程度の水分を有している。原料の普通シラスが10〜20%程度の水分を有する場合には、サイクロン解砕機11Aに普通シラスを供給して、サイクロン解砕機11A〜11Cで解砕及び乾燥させるのが好ましい。原料の普通シラスが4〜10%程度の水分を有する場合には、サイクロン解砕機11A〜11Cを用いたり、ロータリーフィーダ20とサイクロン解砕機11A〜11Cとを併用したりすることができる。原料の普通シラスが4%未満の水分を有する場合には、ロータリーフィーダ20から普通シラスを供給してサイクロン分級機13に供給することができる。 The airflow classifier 10 has a rotary feeder 20, and depending on the moisture content of the normal shirasu, whether the rotary feeder 20 supplies the normal shirasu to the cyclone classifier 13 or the cyclone crusher 11A is supplied with the normal shirasu. , Or both can be selected to supply normal shirasu. Normally, Shirasu has a water content of about 20% when not dried. When the raw material ordinary shirasu has a water content of about 10 to 20%, it is preferable to supply the ordinary shirasu to the cyclone crusher 11A and crush and dry it in the cyclone crushers 11A to 11C. When the raw material, ordinary shirasu, has a water content of about 4 to 10%, cyclone crushers 11A to 11C can be used, or the rotary feeder 20 and cyclone crushers 11A to 11C can be used in combination. When the raw material ordinary shirasu has a water content of less than 4%, the ordinary shirasu can be supplied from the rotary feeder 20 to the cyclone classifier 13.

図示したふるい4により粒径5mm超の礫分が、ふるい上として除去され、残部がふるい下として気流分級装置10に供給される。ふるい4の代わりに、原料である普通シラスの粒径を5mm以下に粉砕する機械を用いることもできる。 The illustrated sieve 4 removes gravel having a particle size of more than 5 mm as an upper sieve, and the balance is supplied to the air flow classification device 10 as a lower sieve. Instead of the sieve 4, a machine that grinds the particle size of the raw material, ordinary shirasu, to 5 mm or less can also be used.

気流分級装置10による普通シラスの分級は、実施形態1及び実施形態2で説明した気流分級装置10と同じであり、サイクロン分級機12により粒径0.3〜5mm程度の粗粒を回収し、サイクロン分級機15により粒径が0.05〜0.3mm程度(平均粒径0.1mm程度)の細粒を回収し、バグフィルタ16により粒径0.05mm以下(平均粒径0.033mm程度)の微粉を回収する。回収された微粉Fを水硬性石灰の原料とする。また、粒径が0.05〜0.3mm程度の細粒は、後述するようにベルトフィーダ9を経由して後述するふるい23にかけられる。 The classification of ordinary silas by the airflow classifying device 10 is the same as that of the airflow classifying device 10 described in the first and second embodiments, and the cyclone classifying machine 12 collects coarse particles having a particle size of about 0.3 to 5 mm. The cyclone classifier 15 collects fine particles with a particle size of about 0.05 to 0.3 mm (average particle size of about 0.1 mm), and the bag filter 16 collects fine particles with a particle size of 0.05 mm or less (average particle size of about 0.033 mm). ) Collect the fine powder. The recovered fine powder F is used as a raw material for hydraulic lime. Further, the fine particles having a particle size of about 0.05 to 0.3 mm are passed through a belt feeder 9 as described later and passed through a sieve 23 described later.

粗粒は、一段目の比重差選別装置21Aに供給する。一段目の比重差選別装置21Aと二段目の比重差選別装置21Bは、実施形態4で説明した一段目の比重差選別装置21A及び二段目の比重差選別装置21Bと同様の構造及び作業条件とすることができる。 The coarse grains are supplied to the first-stage specific gravity difference sorting device 21A. The first-stage specific gravity difference sorting device 21A and the second-stage specific gravity difference sorting device 21B have the same structure and operation as the first-stage specific gravity difference sorting device 21A and the second-stage specific gravity difference sorting device 21B described in the fourth embodiment. Can be a condition.

本実施形態の乾式分離方法に用いられる乾式分離装置は、図13に示した例では一段目のエアテーブル式の比重差選別装置21Aと二段目のエアテーブル式の比重差選別装置21Bとの合計2台の比重差選別装置21を備えている。もっとも、本実施形態の乾式分離方法及び乾式分離装置は、比重差選別装置が合計2台に限定されず、合計3台以上であってもよい。例えば、1段目の比重差選別装置による重比重分Dの密度が2.5g/cm以上にならなかった場合や、2段目の比重差選別装置による重比重分Dまたは多孔板落下分の密度が2.5g/cm以上にならなかった場合等においては、3段目の比重差選別装置によって重比重分Dの密度を2.5g/cmを確実にすることができるので好ましい。また、原料の水分が多い場合や、1段目又は2段目の比重差選別装置において重比重分と軽比重分との分離が不十分な場合や、原料の鉱物組成(結晶質と火山ガラス質の比率)が実施例と大きく異なる場合等においても、3段目の比重差選別装置又はそれ以上の比重差選別装置を備える乾式分離装置を用いて乾式分離方法を行うことができる。 In the example shown in FIG. 13, the dry separation device used in the dry separation method of the present embodiment is the first-stage air table type specific gravity difference sorting device 21A and the second-stage air table type specific gravity difference sorting device 21B. A total of two specific gravity difference sorting devices 21 are provided. However, the dry separation method and the dry separation device of the present embodiment are not limited to a total of two specific gravity difference sorting devices, and may be a total of three or more. For example, when the density of the weight specific density D by the first-stage specific gravity difference sorting device does not reach 2.5 g / cm 3 or more, or when the specific gravity difference D by the second-stage specific gravity difference sorting device or the perforated plate drops. When the density of is not 2.5 g / cm 3 or more, it is preferable because the density of the weight specific gravity D can be ensured to be 2.5 g / cm 3 by the third-stage specific gravity difference sorting device. .. In addition, when the raw material has a large amount of water, or when the separation between the heavy density component and the light specific density component is insufficient in the first-stage or second-stage specific gravity difference sorter, or when the mineral composition of the raw material (crystalline and volcanic glass) Even when the quality ratio) is significantly different from that of the examples, the dry separation method can be performed by using a dry separation device provided with a third-stage specific gravity difference sorting device or a higher specific gravity difference sorting device.

一段目の比重差選別装置21Aの多孔板21aで選別された重比重分を、比重差選別装置21Aの排出口21cから排出させて回収する。回収された重比重分Dは、密度2.5g/cm以上である。この重比重分Dは、JIS A5308の「砂」で規定する密度2.5g/cm以上を満たし、そのまま細骨材として使用することができる。 The weight specific gravity content sorted by the perforated plate 21a of the first-stage specific gravity difference sorting device 21A is discharged from the discharge port 21c of the specific gravity difference sorting device 21A and collected. The recovered weight specific gravity content D has a density of 2.5 g / cm 3 or more. This weight specific gravity content D satisfies the density of 2.5 g / cm 3 or more specified by "sand" of JIS A5308, and can be used as it is as a fine aggregate.

一段目の比重差選別装置21Aの多孔板21aで選別された軽比重分を、比重差選別装置21Aの排出口21dから排出させる。排出された軽比重分は、ベルトコンベア6及びベルトフィーダ9を経由して後述するふるい23にかけられる。 The light specific density component sorted by the perforated plate 21a of the first-stage specific gravity difference sorting device 21A is discharged from the discharge port 21d of the specific gravity difference sorting device 21A. The discharged light specific gravity component is applied to a sieve 23, which will be described later, via the belt conveyor 6 and the belt feeder 9.

一段目の比重差選別装置21Aの多孔板21aから浮上した集塵分を、比重差選別装置21Aの排出口21eに接続する管路7Aを経てサイクロン分級機22に導く。サイクロン分級機22は、集塵分から、より軽量な微粉をオーバーフロー分として分級する。アンダーフロー分のサイクロン回収分を、シラスバルーン原料又は混和材原料E2として回収する。また、サイクロン分級機22のオーバーフロー分の微粉を、管路17Iに接続する管路7Cを経てバグフィルタ16に導いて回収する。バグフィルタ16については、既に説明したとおりである。回収された微粉Fを水硬性石灰の原料とする。 The dust collected from the perforated plate 21a of the first-stage specific gravity difference sorting device 21A is guided to the cyclone classifier 22 via the conduit 7A connected to the discharge port 21e of the specific gravity difference sorting device 21A. The cyclone classifier 22 classifies lighter fine powder as an overflow component from the dust collector. The cyclone recovered portion of the underflow portion is recovered as the shirasu balloon raw material or the admixture raw material E2. Further, the fine powder of the overflow of the cyclone classifier 22 is guided to the bag filter 16 through the pipe line 7C connected to the pipe line 17I and collected. The bug filter 16 has already been described. The recovered fine powder F is used as a raw material for hydraulic lime.

一段目の比重差選別装置21Aの多孔板21aから落下した普通シラスを、二段目の比重差選別装置21Bに供給して選別する。
二段目の比重差選別装置21Bの多孔板21aで選別された重比重分Dを、比重差選別装置21Bの排出口21cから排出させて回収する。回収された重比重分Dは、密度2.5g/cm以上である。この重比重分は、JIS A5308の「砂」で規定する密度2.5g/cm以上を満たし、そのまま細骨材として使用することができる。
The ordinary shirasu that has fallen from the perforated plate 21a of the first-stage specific gravity difference sorting device 21A is supplied to the second-stage specific gravity difference sorting device 21B for sorting.
The weight specific density component D sorted by the perforated plate 21a of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B is discharged from the discharge port 21c of the specific gravity difference sorting device 21B and collected. The recovered weight specific gravity content D has a density of 2.5 g / cm 3 or more. This weight specific gravity satisfies the density of 2.5 g / cm 3 or more specified by "sand" of JIS A5308, and can be used as it is as a fine aggregate.

二段目の比重差選別装置21Bの多孔板21aで選別された軽比重分を、比重差選別装置21Bの排出口21dから排出させる。排出された軽比重分は、ベルトフィーダ9を経由して後述するふるい23にかけられる。 The light specific density component sorted by the perforated plate 21a of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B is discharged from the discharge port 21d of the specific gravity difference sorting device 21B. The discharged light specific gravity component is passed through a sieve 23, which will be described later, via a belt feeder 9.

二段目の比重差選別装置21Bの多孔板21aから浮上した集塵分を、比重差選別装置21Bの排出口21eに接続する管路7Bを経てサイクロン分級機22に導く。サイクロン分級機22は、既に説明したとおりである。サイクロン分級機22のオーバーフロー分の微粉を、管路17Iに接続する管路7Cを経てバグフィルタ16に導き、バグフィルタ16により微粉Fを回収する。微粉Fは、主に火山ガラスよりなり、ポゾラン効果を有する混合セメント原料、より具体的には混和材又はその原料として有用である。したがって、微粉Fは本発明の水硬性石灰の原料に好適である。アンダーフロー分のサイクロン回収分は、粉砕して本発明の水硬性石灰の原料として用いることができる。 The dust collected from the perforated plate 21a of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B is guided to the cyclone classifier 22 via the conduit 7B connected to the discharge port 21e of the specific gravity difference sorting device 21B. The cyclone classifier 22 is as described above. The overflow fine powder of the cyclone classifier 22 is guided to the bag filter 16 via the pipe line 7C connected to the pipe line 17I, and the fine powder F is collected by the bag filter 16. The fine powder F is mainly made of volcanic glass and is useful as a mixed cement raw material having a pozzolan effect, more specifically, an admixture or a raw material thereof. Therefore, the fine powder F is suitable as a raw material for the hydraulic lime of the present invention. The cyclone recovered portion of the underflow portion can be crushed and used as a raw material for the hydraulic lime of the present invention.

二段目の比重差選別装置21Bの多孔板21aの孔を通って落下した多孔板落下分を、比重差選別装置21Bの排出口21fから排出させて、シラスバルーン原料又は混和材原料E2として回収する。回収された多孔板落下分は、粉砕して本発明の水硬性石灰の原料として用いることもできる。二段目の比重差選別装置21Bの多孔板21aの孔径によっては、多孔板21aの孔を通って落下し、排出口21fから排出した多孔板落下分が、JIS A5002「構造用軽量コンクリート骨材」の規格に適合する場合があり、この場合には、当該多孔板落下分を軽量骨材として回収することができる。また、二段目の比重差選別装置21Bの多孔板21aの孔を通って排出口21fから排出された多孔板落下分は、原料や作業条件によっては、密度2.5g/cm以上のものが回収される場合がある。この場合は、多孔板落下分を細骨材Dに混ぜて使用することができる。 The amount of the perforated plate dropped through the hole of the perforated plate 21a of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B is discharged from the discharge port 21f of the specific gravity difference sorting device 21B and recovered as a shirasu balloon raw material or an admixture raw material E2. do. The recovered perforated plate can be crushed and used as a raw material for the hydraulic lime of the present invention. Depending on the pore size of the perforated plate 21a of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B, the amount of the perforated plate dropped through the hole of the perforated plate 21a and discharged from the discharge port 21f is JIS A5002 "Structural lightweight concrete aggregate. In this case, the fallen portion of the perforated plate can be recovered as a lightweight aggregate. Further, the amount of the perforated plate dropped from the discharge port 21f through the hole of the perforated plate 21a of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B is 2.5 g / cm 3 or more in density depending on the raw material and working conditions. May be recovered. In this case, the amount of the perforated plate dropped can be mixed with the fine aggregate D and used.

ふるい23は、所定の網目の大きさを有している。ふるい23の網目は例えば300μmとすることができる。ふるい23に、気流分級装置10のサイクロン分級機15のアンダーフロー分の細粒と、一段目の比重差選別装置21Aの軽比重分と、二段目の比重差選別装置21Bの軽比重分とを導いて、ふるい上とふるい下とに分ける。 The sieve 23 has a predetermined mesh size. The mesh size of the sieve 23 can be, for example, 300 μm. On the sieve 23, the fine particles of the underflow of the cyclone classifier 15 of the air flow classifier 10, the light density of the first-stage specific gravity difference sorting device 21A, and the light specific density of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B. And divide it into the upper sieve and the lower sieve.

気流分級装置10のサイクロン分級機15のアンダーフロー分として分級された細粒は、主に火山ガラスであり、粒径0.3mm以上の軽石を含んでいる。この粒径0.3mm以上の軽石は、軽量骨材E1として有用である。また、一段目の比重差選別装置21Aの軽比重分及び二段目の比重差選別装置21Bの軽比重分もまた、粒径0.3mm以上の軽石を含んでいる。この粒径0.3mm以上の軽石は、軽量骨材E1として有用である。そこで、ふるい23により粒径0.3mmでふるい分けすることで、軽量骨材E1を回収することができる。 The fine particles classified as the underflow component of the cyclone classifier 15 of the air flow classifier 10 are mainly volcanic glass and contain pumice stones having a particle size of 0.3 mm or more. This pumice stone having a particle size of 0.3 mm or more is useful as a lightweight aggregate E1. Further, the light specific density component of the first-stage specific gravity difference sorting device 21A and the light specific gravity component of the second-stage specific gravity difference sorting device 21B also contain pumice stones having a particle size of 0.3 mm or more. This pumice stone having a particle size of 0.3 mm or more is useful as a lightweight aggregate E1. Therefore, the lightweight aggregate E1 can be recovered by sieving with a sieve 23 having a particle size of 0.3 mm.

また、ふるい23のふるい下は、粒径0.3mm未満の火山ガラスである。特に火山噴出物堆積鉱物が本実施形態のようにシラスである場合には、粒径0.3mm未満の火山ガラスは、加熱により発泡するので、パーライト原料又はシラスバルーン原料又は混和材原料E2として有用である。本実施形態の乾式分離方法は、気流分級装置10により粒径が0.05mm以下の微粉を予め分級していることから、ふるい23のふるい下は微粉をほとんど含んでいない。したがって、ふるい23のふるい下は発泡性が良好なシラスバルーン原料E2を得ることができる。パーライト原料又はシラスバルーン原料E2は、更に粉砕して微粉Fにして、混和材に使用することができる。したがって、ふるい23のふるい下は、粉砕して本発明の水硬性石灰の原料にすることができる。 Further, below the sieve of the sieve 23 is volcanic glass having a particle size of less than 0.3 mm. In particular, when the volcanic ejecta sedimentary mineral is shirasu as in the present embodiment, volcanic glass having a particle size of less than 0.3 mm foams by heating, and is therefore useful as a pearlite raw material, a shirasu balloon raw material, or an admixture raw material E2. Is. In the dry separation method of the present embodiment, fine powder having a particle size of 0.05 mm or less is classified in advance by the air flow classification device 10, so that the sieve 23 contains almost no fine powder. Therefore, the shirasu balloon raw material E2 having good foamability can be obtained under the sieve of the sieve 23. The pearlite raw material or the shirasu balloon raw material E2 can be further pulverized into fine powder F and used as an admixture. Therefore, the bottom of the sieve 23 can be pulverized to use the raw material for the hydraulic lime of the present invention.

本実施形態の乾式分離方法は、普通シラスを気流分級装置10により粗粒と、細粒と、微粉とに分級し、次いで当該粗粒をエアテーブル式の一段目の比重差選別装置21Aにより重比重分と、軽比重分と、多孔板落下分と集塵分とに選別し、次いで二段目の比重差選別装置21Bにより重比重分と、軽比重分と、多孔板落下分と集塵分とに選別し、細粒と軽比重分とをふるい分けすることにより、普通シラスを重比重分Dと、ふるい上E1と、ふるい下E2と、微粉Fとの4つに分離することができる。重比重分Dは、主に結晶鉱質よりなり、火山ガラスをほとんど含んでいない。したがって、重比重分Dは、密度が高く、2.5g/cmを超える。また、ふるい上E1と、ふるい下E2と、微粉Fとは、主に火山ガラスよりなり、結晶鉱質をほとんど含んでいない。したがって、重比重分となり得る結晶鉱質が、ふるい上E1と、ふるい下E2と、微粉Fとに、ほとんど混入していない。よって、本実施形態の乾式分離方法によれば、粉砕工程を必要とせず、粉砕した場合でも硬質な結晶鉱物をほとんど含まないので粉砕時に粉砕機の損耗が少なく、不純物となる結晶鉱物をほとんど含まないので火山ガラス成分率が高い水硬性石灰の原料を得ることができる。また、本実施形態の乾式分離方法によれば、密度が2.5g/cm以上の細骨材の収率を高めることができる。また、重比重分は、粒径0.15mm以下の集塵分の含有量が少なく、JIS A5308の「砂」に規定された、0.15mm〜5mmの幅広い粒度分布の要求を満たしている。更に、重比重分は、吸水率の高い軽石のような多孔質粒子をほとんど含んでいないので、吸水率が細骨材として求められるJIS A5308の「砂」の基準を満たしている。 In the dry separation method of the present embodiment, ordinary sieves are classified into coarse particles, fine particles, and fine powder by the air flow classification device 10, and then the coarse particles are weighted by the air table type first-stage density difference sorting device 21A. Relative density, light density, perforated plate drop and dust collection are sorted, and then the weight density, light density, perforated plate drop and dust collection are performed by the second-stage specific gravity difference sorting device 21B. By sorting into minutes and sieving the fine particles and the light density component, the ordinary silas can be separated into four components: the heavy specific density component D, the upper sieving E1, the lower sieving E2, and the fine powder F. .. Relative density D is mainly composed of crystalline minerals and contains almost no volcanic glass. Therefore, the weight specific gravity content D has a high density and exceeds 2.5 g / cm 3. Further, the upper sieve E1, the lower sieve E2, and the fine powder F are mainly composed of volcanic glass and contain almost no crystalline minerals. Therefore, the crystalline minerals that can have a heavy specific gravity are hardly mixed in the upper sieve E1, the lower sieve E2, and the fine powder F. Therefore, according to the dry separation method of the present embodiment, no crushing step is required, and even when crushed, it contains almost no hard crystalline minerals, so that the crusher is less worn during crushing and contains almost no crystalline minerals as impurities. Since there is no such material, a raw material for hydraulic lime having a high volcanic glass component ratio can be obtained. Further, according to the dry separation method of the present embodiment, the yield of fine aggregate having a density of 2.5 g / cm 3 or more can be increased. Further, the weight specific gravity content has a small content of a dust collector having a particle size of 0.15 mm or less, and satisfies the requirement of a wide particle size distribution of 0.15 mm to 5 mm specified in "sand" of JIS A5308. Further, since the weight specific gravity content hardly contains porous particles such as pumice having a high water absorption rate, the water absorption rate satisfies the standard of "sand" of JIS A5308 required as a fine aggregate.

また、本実施形態の乾式分離方法によれば、重比重分Dは、細骨材として、ふるい上E1は火山ガラスのうちの軽量骨材として、ふるい下E2は火山ガラスのうちのパーライト原料又はシラスバルーン原料として更には粉砕して本発明の水硬性石灰の原料として、微粉Fは本発明の水硬性石灰の原料として又は火山ガラスのうちの混和材又はポゾラン効果を有する混合セメント原料として、それぞれ有効活用でき、換言すれば、不要残分がない。 Further, according to the dry separation method of the present embodiment, the weight specific gravity content D is used as a fine aggregate, the upper sieve E1 is used as a lightweight aggregate in volcanic glass, and the lower E2 is used as a pearlite raw material in volcanic glass. As a raw material for silas balloon, further crushed as a raw material for hydraulic lime of the present invention, fine powder F as a raw material for hydraulic lime of the present invention, an admixture in volcanic glass, or a mixed cement raw material having a pozzolanic effect, respectively. It can be used effectively, in other words, there is no unnecessary residue.

本実施形態の乾式分離方法によれば、比重差選別装置21で選別する前に、予め気流分級装置10により表面乾燥した粗粒と、細粒と、微粉とに分級していることから、比重差選別装置21に供給する粗粒には、多孔板21aの目詰まりを招く微粉がほとんど含まれておらず、よって目詰まりによる操業トラブルの発生を抑制することができる。また、比重差選別装置21による比重差選別は、選別する粉粒物の粒度分布幅が狭いほど選別し易いところ、本実施形態の乾式分離方法によれば、予め気流分級装置10により分級された粗粒のみを当該比重差選別装置21による比重差選別で選別することから、比重差選別装置21の選別能を高めることができる。 According to the dry separation method of the present embodiment, before sorting by the specific gravity difference sorting device 21, the coarse particles, the fine particles, and the fine powder, which have been surface-dried by the air flow classification device 10, are classified in advance. The coarse particles supplied to the difference sorting device 21 contain almost no fine powder that causes clogging of the perforated plate 21a, and thus it is possible to suppress the occurrence of operational troubles due to clogging. Further, in the specific gravity difference sorting by the specific gravity difference sorting device 21, the narrower the particle size distribution width of the powder or granular material to be sorted, the easier it is to sort. Since only the coarse particles are sorted by the specific density difference sorting by the specific gravity difference sorting device 21, the sorting ability of the specific gravity difference sorting device 21 can be enhanced.

従来技術では、普通シラスの整粒に関して、2006年発行の「シラスを細骨材として用いるコンクリートの施工マニュアル(案)」でも、実用上、普通シラスの整粒が困難である理由が記載され、粒径0.15mm以下の集塵分を除去しない普通シラスの利用方法を提案していることからも、普通シラスの整粒は採算が合わないものであることが半ば常識化していたが、本発明により、低コストで高付加価値の整粒物を同時に多種類生産できた。 In the prior art, regarding the sizing of ordinary shirasu, the reason why it is practically difficult to sizing ordinary shirasu is described in the "Concrete Construction Manual (Draft) Using Shirasu as Fine Aggregate" published in 2006. Since we are proposing a method of using ordinary shirasu that does not remove dust with a particle size of 0.15 mm or less, it has become common knowledge that sizing of ordinary shirasu is not profitable. With the invention, it was possible to simultaneously produce many types of high-value-added shirasu at low cost.

(火山ガラス材)
上述した各実施形態の乾式分離方法により細骨材を分離して得られた残余の火山ガラス材は、ふるい分け及び集塵によって粒径別に0.3mm超え、0.05mm〜0.3mm、0.05mm未満の3種に分離することができる。このうち0.3mm超えのものは軽量骨材として使用でき、0.05mm〜0.3mmのものはパーライト原料又はシラスバルーン原料として又は更に粉砕して本発明の水硬性石灰原料として使用でき、0.05mm未満のものは、そのまま又は更に粉砕して本発明の水硬性石灰原料として使用できる。0.05mm〜0.3mmのものを更に粉砕した混和材や、0.05mm未満のものを更に粉砕した混和材は、よりポゾラン効果を有している。これらの粒径の火山ガラス材の粉砕をする装置は、振動ミルを例示することができる。振動ミルの他、ローラミル、JETミルなどの各種ミルを用いることもできる。
火山ガラス材のうち微粉回収用のバグフィルタによって回収された粒径0.05mm未満のもの及び火山ガラス材を粉砕したものは、密度が2.4g/cm以下であり、かつ、強熱減量が3.5%以下である。
(Volcanic glass material)
The residual volcanic glass material obtained by separating the fine aggregate by the dry separation method of each of the above-described embodiments exceeds 0.3 mm by particle size by sieving and dust collection, and is 0.05 mm to 0.3 mm, 0. It can be separated into 3 types of less than 05 mm. Of these, those exceeding 0.3 mm can be used as a lightweight aggregate, and those having a thickness of 0.05 mm to 0.3 mm can be used as a pearlite raw material or a shirasu balloon raw material or further crushed and used as a hydraulic lime raw material of the present invention. Those having a thickness of less than .05 mm can be used as they are or further pulverized as the raw material for hydraulic lime of the present invention. An admixture made by further crushing a material having a thickness of 0.05 mm to 0.3 mm and an admixture material obtained by further crushing a material having a thickness of less than 0.05 mm have a more pozzolan effect. An apparatus for crushing volcanic glass material having these particle sizes can be exemplified by a vibration mill. In addition to the vibration mill, various mills such as a roller mill and a JET mill can also be used.
Among the volcanic glass materials, those with a particle size of less than 0.05 mm and those obtained by crushing the volcanic glass material recovered by a bag filter for collecting fine powder have a density of 2.4 g / cm 3 or less and a loss on ignition. Is 3.5% or less.

普通シラスを上述した乾式分離方法により分離して得られた粒径0.05mm未満のもの、分離して得られた粒径0.05mm〜0.3mmのものを粉砕したもの、得られた粒径0.05mm未満のものを更に粉砕して超微細にしたものと、石灰とを900〜1150℃で焼成することにより、遊離CaO、ビーライト、ワラストナイト及びゲーレナイトから選ばれる少なくとも1種を含有する水硬性石灰、好ましくはビーライトを3〜35質量%含有する水硬性石灰が得られる。
よって、本発明の好適な水硬性石灰は、石灰と火山噴出物堆積鉱物から分離された火山ガラス材の微粉とを原料とし、ビーライトを3〜35質量%含有する水硬性石灰である。換言すれば、本発明の水硬性石灰は、石灰と火山噴出物堆積鉱物から分離された火山ガラス材の微粉とを配合して作製され、ビーライトを3〜35質量%含有する水硬性石灰である。石灰と火山噴出物堆積鉱物との配合割合は、重量比で85:15〜45:55の範囲が好ましい。石灰と火山噴出物堆積鉱物との配合物の焼成温度は900〜1150℃の範囲が好ましい。900℃に満たないとビーライトを所定量で含む焼成物が得られず、1150℃を超えると焼成物が硬い塊状になるおそれがある。焼成時間は石灰と火山噴出物堆積鉱物との配合物の量にもよるが、電気炉を用いる場合は,概ね1〜104時間程度とすることができる。電気炉以外にもロータリーキルンや流動床炉を用いることができ,焼成炉の性能や仕様に影響されるので,焼成時間は1〜104時間に限定されるものでない。本発明の水硬性石灰は、出発原料はいずれも天然素材であり、リサイクル可能な水硬性石灰である。したがって、天然水硬性石灰NHLのように産地が限定されず、普通シラスを出発素材とするため安価に水硬性石灰が得られる。そして、天然水硬性石灰NHLと同等以上の強度を有する白色系の硬化体が得られる。
また、シラスは火山堆積物が長年の風化を経たものであり、火山ガラスを主体としており、幅広い粒度分布を特徴とし、多孔質であり、易粉砕性となっているため、粉砕に要するエネルギーが少ない。シラスは天然の資源であり、有害物質を含まず、リサイクルが可能である。シラスは比表面積の大きく、粒径が小さな粒子を使うことで反応性が高いので、低い温度で合成が可能となり、加熱に必要なエネルギーが低減され、また、地球温暖化の原因となるCOの発生が抑えられる。これに対し、現行ポルトランドセメントの製造においては1450℃での加熱焼成が行われており、地球温暖化対策としてCO発生抑制のために低温化が検討されているが進んでいない。
更に、本発明は低温合成するため合成物は塊状物とはならず、粉砕が容易である。したがって、合成物粉砕時において、粉砕機から混入する重金属(Cr、Niなど)の混入が少ない。現在使われているセメントは1400℃以上の温度にて焼成しクリンカーを生成させているが、このクリンカーを微粉砕してセメントの製品が造られている。この粉砕および微粉回収にも多大なエネルギーが使われている。また、高温焼成および粉砕機の構造材からの摩耗成分の混入は避けられない。
Ordinary silas separated by the above-mentioned dry separation method and having a particle size of less than 0.05 mm, separated and obtained by crushing a particle size of 0.05 mm to 0.3 mm, and obtained grains. By further crushing a material having a diameter of less than 0.05 mm to make it ultrafine and firing lime at 900 to 1150 ° C., at least one selected from free CaO, belite, wallastnite and guerenite can be obtained. A hydraulic lime containing, preferably a hydraulic lime containing 3 to 35% by mass of belite, can be obtained.
Therefore, a suitable hydraulic lime of the present invention is a hydraulic lime containing 3 to 35% by mass of belite, which is made from lime and fine powder of volcanic glass material separated from volcanic ejecta sedimentary minerals. In other words, the hydraulic lime of the present invention is a hydraulic lime produced by blending lime and fine powder of volcanic glass material separated from volcanic ejecta sedimentary minerals and containing 3 to 35% by mass of belite. be. The mixing ratio of lime and volcanic ejecta sedimentary minerals is preferably in the range of 85: 15 to 45:55 by weight. The firing temperature of the mixture of lime and volcanic ejecta sedimentary minerals is preferably in the range of 900 to 1150 ° C. If the temperature is lower than 900 ° C., a fired product containing a predetermined amount of belite cannot be obtained, and if the temperature exceeds 1150 ° C., the fired product may become a hard lump. The calcination time depends on the amount of the mixture of lime and volcanic ejecta sedimentary minerals, but when an electric furnace is used, it can be about 1 to 104 hours. A rotary kiln or a fluidized bed furnace can be used in addition to the electric furnace, and the firing time is not limited to 1 to 104 hours because it is affected by the performance and specifications of the firing furnace. The hydraulic lime of the present invention is a recyclable hydraulic lime whose starting material is a natural material. Therefore, unlike the natural hydraulic lime NHL, the production area is not limited, and since shirasu is usually used as a starting material, hydraulic lime can be obtained at low cost. Then, a white cured product having a strength equal to or higher than that of natural hydraulic lime NHL can be obtained.
In addition, Shirasu is a volcanic deposit that has been weathered for many years, is mainly composed of volcanic glass, is characterized by a wide particle size distribution, is porous, and is easily crushed, so the energy required for crushing is required. Few. Shirasu is a natural resource, contains no harmful substances, and can be recycled. Since silas has a large specific surface area and is highly reactive by using particles with a small particle size, it can be synthesized at a low temperature, the energy required for heating is reduced, and CO 2 which causes global warming. Is suppressed. On the other hand, in the current production of Portland cement, heating and firing at 1450 ° C. is performed, and low temperature is being studied to suppress CO 2 generation as a measure against global warming, but it has not progressed.
Further, since the present invention is synthesized at a low temperature, the synthetic product does not become a lump and can be easily pulverized. Therefore, when the compound is crushed, heavy metals (Cr, Ni, etc.) mixed from the crusher are less mixed. Currently used cement is fired at a temperature of 1400 ° C. or higher to generate clinker, and this clinker is finely pulverized to produce cement products. A great deal of energy is also used for this crushing and fine powder recovery. In addition, high-temperature firing and mixing of wear components from the structural material of the crusher are unavoidable.

次に、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1〜6、比較例1〜3)
実施例1〜6、比較例1〜3は、石灰とシラスの配合比率(質量%)の影響を見た。
図13に示した装置及び方法を用い、原料の火山噴出物堆積鉱物である普通シラスとして、鹿児島県鹿屋市串良町に産出する串良シラス(含水率4.6%)を目の開き5mmのふるい4で選別したものから、粒径0.05mm未満の微粉を得た。この微粉の平均粒径は0.033mm、含水率は3.0%、密度は2.48g/cmであった。乾式分離装置に投入前の普通シラスに対する微粉Cの質量百分率は2.4%であった。
(Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 3)
In Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, the influence of the blending ratio (mass%) of lime and shirasu was observed.
Using the equipment and method shown in FIG. 13, Kushira Silas (water content 4.6%) produced in Kushira-cho, Kanoya City, Kagoshima Prefecture, as a raw material volcanic ejecta deposit mineral, is sieved with an opening of 5 mm. Fine powders having a particle size of less than 0.05 mm were obtained from those sorted in 4. The average particle size of this fine powder was 0.033 mm, the water content was 3.0%, and the density was 2.48 g / cm 3 . The mass percentage of the fine powder C with respect to the ordinary shirasu before being put into the dry separator was 2.4%.

この微粉と、徳之島石灰とを表1に示す種々の割合で配合し、所定の焼成温度、焼成時間で焼成した。 This fine powder and Tokunoshima lime were blended in various proportions shown in Table 1 and calcined at a predetermined firing temperature and firing time.

Figure 0006912696
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微粉と徳之島石灰は、焼成前にφ15mmのアルミナボールを用いた遊星ボールミルで混合粉砕を行った。焼成前の混合物の遊星ミル粉砕後の平均粒度は0.006mmであった。次に磁製皿に移し、電気炉にて1000℃で5時間又は20時間保持後、炉から取り出し急冷した。得られた焼成物は粉末X線回折にて生成物を調査した。 The fine powder and Tokunoshima lime were mixed and pulverized with a planetary ball mill using alumina balls having a diameter of 15 mm before firing. The average particle size of the mixture before firing after crushing with a planetary mill was 0.006 mm. Next, the mixture was transferred to a porcelain pan, held in an electric furnace at 1000 ° C. for 5 or 20 hours, then removed from the furnace and rapidly cooled. The obtained fired product was examined by powder X-ray diffraction.

[焼成物]
(外観検査)
実施例1〜5は焼成後に塊はなく、緑色を帯びた粉末が得られた。
実施例6では硬い粒が生成しており、色調も緑が消え赤みを帯びていた。
この傾向は比較例1、2では強くなった。
[Baked product]
(Visual inspection)
In Examples 1 to 5, there were no lumps after firing, and a greenish powder was obtained.
In Example 6, hard grains were produced, and the color tone was reddish with the green disappearing.
This tendency became stronger in Comparative Examples 1 and 2.

(粉末X線回折結果)
ビーライト(β−CaSiO)、遊離CaO、ワラストナイト(CaSiO)、ゲーレナイト(CaAlSiO)、ガラス相の生成が確認された。一例として、図14に実施例4で合成した水硬性石灰のX線回折図を示す。
生成物のうち、ビーライト(β−CaSiO)は、実施例5で最も回折ピーク強度が高く、シラス添加量が更に増えると回折ピーク強度は低くなった。
遊離CaOは、シラスの比率が高くなると回折ピークが小さくなり、比較例2では消失した。
ワラストナイト(CaSiO)は、実施例5から回折ピークが観られ、シラス比率が高くなると成長した。
ゲーレナイト(CaAlSiO)は、実施例5から急激に成長した。
実施例2の組成において、焼成時間5時間を20時間に延長することでビーライトの回折ピークが、強くなり、保持時間を長くすることで合成反応が進むことが分かった
(Powder X-ray diffraction result)
The formation of belite (β-Ca 2 SiO 4 ), free CaO , wallastonite (CaSiO 3 ), gelenite (Ca 2 Al 2 SiO 7 ), and glass phase was confirmed. As an example, FIG. 14 shows an X-ray diffraction pattern of the hydraulic lime synthesized in Example 4.
Among the products, belite (β-Ca 2 SiO 4 ) had the highest diffraction peak intensity in Example 5, and the diffraction peak intensity decreased as the amount of shirasu added further increased.
The diffraction peak of free CaO decreased as the ratio of Shirasu increased, and disappeared in Comparative Example 2.
Wallastnite (CaSiO 3 ) grew when the diffraction peak was observed from Example 5 and the shirasu ratio became high.
Guerenite (Ca 2 Al 2 SiO 7 ) grew rapidly from Example 5.
In the composition of Example 2, it was found that the diffraction peak of belite became stronger by extending the firing time of 5 hours to 20 hours, and the synthesis reaction proceeded by lengthening the holding time.

(モルタル試験)
モルタル試験を行うにあたり、一般に水硬性石灰は粉末化が必要であるところ、実施例1から5は凝集粒がなく粉砕は不要であった。実施例6及び比較例1、2は、乳鉢を用いて粉砕し粉末化した。
(Mortar test)
In the mortar test, hydraulic lime generally needs to be pulverized, but in Examples 1 to 5, there were no agglomerates and crushing was not necessary. Example 6 and Comparative Examples 1 and 2 were pulverized and pulverized using a mortar.

上記焼成物と標準砂とを1:3の割合で混合し、流し込み可能なペーストとなるまで水を添加した。水の添加においては、遊離のCaOを含むため水との反応で発熱し蒸発することから、様子を見ながら少量ずつ添加し、最終的にペーストミキサー(JAPAN UNIX製)でペーストを作製した。得られたペーストをプラスティック型に流し込んだ。
成形後、湿度90%以上の環境下で2日間保持した後、水中に28日間浸漬した後、型から脱型し室温にて1週間放置乾燥後、島津製作所製オートグラフ/AG−10TA)強度測定機にて圧縮強度を測定した。
比較例3として焼成物の代わりに天然水硬性石灰NHL5(仏 BOEHM社)を用いた。
その結果を表2に示す。
The fired product and standard sand were mixed at a ratio of 1: 3, and water was added until a paste that could be poured was obtained. In the addition of water, since it contains free CaO, it generates heat and evaporates due to the reaction with water. Therefore, the paste was added little by little while observing the situation, and finally a paste was prepared with a paste mixer (manufactured by JAPAN UNIX). The obtained paste was poured into a plastic mold.
After molding, it is kept in an environment of 90% or more humidity for 2 days, then immersed in water for 28 days, then removed from the mold and left to dry at room temperature for 1 week, and then Shimadzu Autograph / AG-10TA) strength. The compressive strength was measured with a measuring machine.
As Comparative Example 3, natural hydraulic lime NHL5 (BOEHM, France) was used instead of the calcined product.
The results are shown in Table 2.

Figure 0006912696
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各実施例、比較例は、遊離のCaOを含有するため、CaOが消化してCa(OH)となるための水量が必要であり、ペースト化するための水の量がCaOの残存量により少しずつ変化している。消化とは、CaOに水を加えることによりCa(OH)を生成する反応をいう。
実施例1〜6は水中養生により硬化し、またその圧縮強度はNHL5(比較例3)より高強度を示した。また、実施例1〜6の色調は白色を呈した。この結果より、本発明の水硬性石灰は、高強度天然水硬性石灰と知られているNHL5(比較例3)と同等以上の強度を有することが分かった。
これに対して、比較例1及び比較例2は、水中養生で固まらず脱型することができず、試料の圧縮強度を測定できなかった。
Since each Example and Comparative Example contain free CaO, the amount of water required for CaO to be digested to Ca (OH) 2 is required, and the amount of water for pasting depends on the residual amount of CaO. It is changing little by little. Digestion refers to a reaction that produces Ca (OH) 2 by adding water to CaO.
Examples 1 to 6 were cured by curing in water, and their compressive strength was higher than that of NHL5 (Comparative Example 3). The color tone of Examples 1 to 6 was white. From this result, it was found that the hydraulic lime of the present invention has a strength equal to or higher than that of NHL5 (Comparative Example 3), which is known as a high-strength natural hydraulic lime.
On the other hand, in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the compressive strength of the sample could not be measured because it did not harden in water curing and could not be demolded.

(実施例7〜12)
実施例7〜12は、1000℃焼成の保持時間の影響を見た。
実施例1〜6と同様にして粒径0.05mm未満のシラス微粉を得た。この微粉と、徳之島石灰とを、徳之島石灰とシラスとの比(徳之島石灰:シラス)を70:30として配合し、φ15mmのアルミナボールを用いた遊星ボールミルで混合粉砕を行った。徳之島石灰は、徳之島のサンゴ石灰岩を粉砕、分級した微粉のものである。焼成前の混合物の遊星ミル粉砕後の平均粒度は0.006mmであった。次に磁製皿に移し、電気炉にて1000℃の焼成温度、表3に示す1〜104時間の種々の焼成時間で焼成した。得られた焼成物は粉末X線回折にて生成物を調査した。
次いで、実施例1〜6と同様のモルタル調合を行って、圧縮強度を調べた。
(Examples 7 to 12)
In Examples 7 to 12, the influence of the holding time of firing at 1000 ° C. was observed.
Shirasu fine powder having a particle size of less than 0.05 mm was obtained in the same manner as in Examples 1 to 6. This fine powder and Tokunoshima lime were mixed at a ratio of Tokunoshima lime to Shirasu (Tokunoshima lime: Shirasu) at 70:30, and mixed and pulverized with a planetary ball mill using an alumina ball having a diameter of 15 mm. Tokunoshima lime is a fine powder of crushed and classified coral limestone from Tokunoshima. The average particle size of the mixture before firing after crushing with a planetary mill was 0.006 mm. Next, it was transferred to a porcelain dish and fired in an electric furnace at a firing temperature of 1000 ° C. and various firing times of 1 to 104 hours shown in Table 3. The obtained fired product was examined by powder X-ray diffraction.
Next, the same mortar preparation as in Examples 1 to 6 was carried out, and the compressive strength was examined.

Figure 0006912696
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(焼成物の粉末X線解析結果)
実施例7〜12の焼成物の粉末X線解析結果から、焼成時間が長くなるに伴い、遊離のCaOは減少するのに対し、ビーライトの回折ピークは強くなり合成が進んでいることが分かった。また、同時にワラストナイトやゲーレナイトの回折ピークも高くなった。焼成時間が104時間と最も焼成時間が長い実施例12では、ビーライトが多く生成しているがワラストナイトやゲーレナイトも多く生成し、かつその反応の為にCaOが消費され遊離のCaOが少なくなっていた。
(Results of powder X-ray analysis of fired product)
From the powder X-ray analysis results of the calcined products of Examples 7 to 12, it was found that the free CaO decreased as the calcining time became longer, while the diffraction peak of belite became stronger and the synthesis proceeded. rice field. At the same time, the diffraction peaks of wallastnite and guerenite also increased. In Example 12, which has the longest firing time of 104 hours, a large amount of belite is produced, but a large amount of wallastite and gerenite are also produced, and CaO is consumed due to the reaction and the amount of free CaO is small. It was.

(強度試験結果)
表3から、焼成時間が1時間の実施例7においても、水中養生で硬化し8MPa以上の強度を有した。焼成時間が短いと、水硬性物質のビーライトの生成は少ないが、未反応の遊離CaOが多く存在し消化によって生じる水酸化カルシウムと未反応のシリカ成分とがポゾラン反応して硬化したものと考えられる。
(Strength test result)
From Table 3, even in Example 7 in which the firing time was 1 hour, it was cured by underwater curing and had a strength of 8 MPa or more. When the firing time is short, the formation of belite, which is a hydraulic substance, is small, but it is considered that calcium hydroxide generated by digestion and the unreacted silica component are cured by a pozzolan reaction due to the presence of a large amount of unreacted free CaO. Be done.

(実施例13)
実施例13は、焼成物の事前消化の影響を見た。
先に述べた実施例1〜12では、モルタル作製の際に焼成物(本発明の水硬性石灰)に対して標準砂と共に水を添加して、生石灰(CaO)の消化と同時に砂との混合を行っているが、先に焼成物の消化を行ったものに対して標準砂および水を添加してペーストを作製することもできる。そこで以下に述べる実施例13は、焼成物の消化を行ったものに対して標準砂および水を添加してペーストを作製する例である。
(Example 13)
Example 13 looked at the effect of pre-digestion of the fired product.
In Examples 1 to 12 described above, water is added to the calcined product (hydraulic lime of the present invention) together with standard sand at the time of mortar preparation, and quicklime (CaO) is digested and mixed with sand at the same time. However, it is also possible to prepare a paste by adding standard sand and water to the previously digested product. Therefore, Example 13 described below is an example in which standard sand and water are added to the digested product to prepare a paste.

焼成物の原料は実施例1〜6と同じである。徳之島石灰とシラスとの比を70:30(重量比)の割合で混合し、実施例9と同様に1000℃で20時間焼成した。得られた焼成物に水を噴霧し24時間、密閉容器中で室温放置した。放置後、CaOは消失し、Ca(OH)が生成していることを粉末X線解析にて確認した。噴霧した水の量は、焼成物重量の約30%であった。
消化後、標準砂および水を表4に示す割合で添加してペーストを作製し、得られたペーストを実施例9と同様にプラスティック型に流し込んだ。成形後、湿度90%以上の環境下で2日間保持した後、水中に28日間浸漬した型から脱型し室温にて1週間放置乾燥後、島津製作所製オートグラフ(AG−10TA)強度測定機にて圧縮強度を測定した。
The raw material of the fired product is the same as in Examples 1 to 6. The ratio of Tokunoshima lime and Shirasu was mixed at a ratio of 70:30 (weight ratio), and calcined at 1000 ° C. for 20 hours in the same manner as in Example 9. Water was sprayed on the obtained fired product and left at room temperature in a closed container for 24 hours. After being left to stand, it was confirmed by powder X-ray analysis that CaO disappeared and Ca (OH) 2 was produced. The amount of sprayed water was about 30% of the weight of the fired product.
After digestion, standard sand and water were added at the ratios shown in Table 4 to prepare a paste, and the obtained paste was poured into a plastic mold in the same manner as in Example 9. After molding, it was kept in an environment of 90% or more humidity for 2 days, then removed from the mold soaked in water for 28 days, left at room temperature for 1 week to dry, and then Shimadzu Autograph (AG-10TA) strength measuring machine. The compressive strength was measured at.

モルタル調合の組成比と成形物の圧縮強度を表4に示す。表4から、焼成物の消化を行ったものに対して標準砂および水を添加してペーストを作製した実施例13においても、高い圧縮強度が得られた。 Table 4 shows the composition ratio of the mortar formulation and the compressive strength of the molded product. From Table 4, high compressive strength was also obtained in Example 13 in which standard sand and water were added to the digested product to prepare a paste.

Figure 0006912696
Figure 0006912696

(実施例14、比較例4)
実施例14、比較例4では、焼成温度の影響を見た。
焼成物の原料は実施例1〜6と同じである。徳之島石灰とシラスとの比を70:30(重量比)の割合で混合し、850℃及び1150℃で8時間焼成した。得られた焼成物は粉末X線回折にて生成物を調査した。
焼成条件を表5に示す。
(Example 14, Comparative Example 4)
In Example 14 and Comparative Example 4, the influence of the firing temperature was observed.
The raw material of the fired product is the same as in Examples 1 to 6. The ratio of Tokunoshima lime and Shirasu was mixed at a ratio of 70:30 (weight ratio) and calcined at 850 ° C. and 1150 ° C. for 8 hours. The obtained fired product was examined by powder X-ray diffraction.
The firing conditions are shown in Table 5.

Figure 0006912696
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粉末X線解析結果の結果、焼成温度が850℃だった比較例4は、遊離CaOの回折ピークのみが現れ、ビーライトの回折ピークが観られなかった。これに対して、焼成温度が1150℃であった実施例14は、ゲーレナイトの生成が増えたが、その焼成物の微粉は水硬性を発揮した。 As a result of powder X-ray analysis, in Comparative Example 4 in which the firing temperature was 850 ° C., only the diffraction peak of free CaO appeared, and the diffraction peak of belite was not observed. On the other hand, in Example 14 in which the firing temperature was 1150 ° C., the production of gerenite increased, but the fine powder of the calcined product exhibited hydraulic lime.

(実施例15、16、比較例5〜7)
実施例15、16は、標準砂の代わりにシラス細粒を用いた例である。
実施例4と同じ焼成物に、図13に示した装置及び方法を用いて普通シラス(串良シラス)を分級した粒径0.18〜0.85mmのシラス細粒を用いてモルタルを作製した。作製の際に、実施例15は水中養生を4週間、実施例16は水中養生を8週間実施した。
(Examples 15 and 16, Comparative Examples 5 to 7)
Examples 15 and 16 are examples in which fine shirasu granules are used instead of standard sand.
A mortar was prepared using the same fired product as in Example 4 using shirasu fine particles having a particle size of 0.18 to 0.85 mm obtained by classifying ordinary shirasu (Kushira shirasu) using the apparatus and method shown in FIG. At the time of preparation, Example 15 was subjected to underwater curing for 4 weeks, and Example 16 was subjected to underwater curing for 8 weeks.

なお、シラス細粒は標準砂に比べて、かさ比重が軽いため、モルタル組成は、標準砂と同一容積になるように定めた。標準砂とシラス細粒とは、重量比ではおよそ表6に示すとおりである。 Since the shirasu fine granules have a lighter bulk specific gravity than the standard sand, the mortar composition was set to have the same volume as the standard sand. The weight ratio of standard sand and Shirasu fine granules is as shown in Table 6.

Figure 0006912696
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焼成前の徳之島石灰とシラス微粉との調合組成、焼成時間、モルタル調合組成、水中養生期間、成形体の圧縮強度を表7に示す。
また、比較例5、6として、実施例15、16の原料の徳之島石灰及びシラス微粉の代わりに、市販試薬Ca(OH)を加熱分解して得られたCaOを用いて、実施例15、16と同様にしてモルタルを作製した。また、比較例7として、実施例15、16の原料の徳之島石灰及びシラス微粉の代わりに、徳之島石灰を900℃で1時間加熱し分解(CaCO→CaO+CO)した焼成物を用いた。
Table 7 shows the composition of Tokunoshima lime and Shirasu fine powder before firing, the firing time, the composition of mortar, the curing period in water, and the compressive strength of the molded product.
Further, as Comparative Examples 5 and 6, CaO obtained by heat-decomposing the commercially available reagent Ca (OH) 2 was used instead of Tokunoshima lime and shirasu fine powder as raw materials of Examples 15 and 16, and Examples 15 and 6 were used. A mortar was prepared in the same manner as in 16. Further, as Comparative Example 7, instead of Tokunoshima lime and shirasu fine powder as raw materials of Examples 15 and 16, a fired product obtained by heating Tokunoshima lime at 900 ° C. for 1 hour and decomposing it (CaCO 3 → CaO + CO 2) was used.

Figure 0006912696
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実施例15及び実施例16は、圧縮強度が高かった。実施例15と実施例16とを対比すると、水中養生が長くなるに伴い、成形体の色調は白っぽくなり、脱型した表面は型の接触面の平滑状況を写し取っており、非常に滑らかな表面を有していた。
これに対して、比較例5及び比較例6は水中養生後、形状は保つものの非常に脆く、強度測定までは到らなかった。また、比較例7は、焼成物の粉末X線解析によりCaCOは認められず、生石灰CaOとなっていることを確認した。このCaOの消化による発熱のため添加した水が蒸発し、型に流し込みペースト化するために多くの水を要した。比較例7の成形体は固化したものの強度の弱いものであった。
Examples 15 and 16 had high compressive strength. Comparing Example 15 and Example 16, the color tone of the molded product became whitish as the underwater curing became longer, and the demolded surface copied the smoothness of the contact surface of the mold, and was a very smooth surface. Had.
On the other hand, Comparative Example 5 and Comparative Example 6 were very brittle although they maintained their shape after being cured in water, and the strength could not be measured. Further, in Comparative Example 7, it was confirmed by powder X-ray analysis of the calcined product that CaCO 3 was not observed and that it was quicklime CaO. Due to the heat generated by the digestion of CaO, the added water evaporates, and a large amount of water is required to pour it into a mold and form a paste. The molded product of Comparative Example 7 was solidified but had low strength.

実施例15、16と、比較例5〜7との結果より、実施例15、16の圧縮強度が高いのは、Ca(OH)とSiOとのポゾラン反応による硬化だけではなく、焼成物中に含まれる水硬性物質ビーライトの硬化に加え、ガラス相に含まれるSiO成分が活性であり、よりポゾラン反応による硬化を促進するものと考えられる。 From the results of Examples 15 and 16 and Comparative Examples 5 and 7, the compressive strength of Examples 15 and 16 is not only cured by the pozzolanic reaction between Ca (OH) 2 and SiO 2 but also the fired product. In addition to the curing of the hydraulic substance belite contained therein, it is considered that the SiO 2 component contained in the glass phase is active and further promotes the curing by the pozzolan reaction.

(実施例17、18、比較例8)
実施例17、18は、水溶性石灰のペースト試験を行った例である。標準砂や上記のシラス細粒を添加せずに、実施例10及び実施例11の焼成物、すなわち徳之島石灰70%シラス30%組成の混合物を1000℃にて40時間及び64時間焼成した合成水硬性石灰を用いた。この合成水硬性石灰に水のみを添加してペーストミキサーにてペーストを作製し、上述の各実施例と同様にプラスティック型に流し込んで成形物を得た。成形後は上述の各実施例と同様にして圧縮強度を見た。
比較例8として、市販ポルトランドセメントに水を添加してペーストを作製し、プラスティック型に流し込んで成形物を得た。
(Examples 17 and 18, Comparative Example 8)
Examples 17 and 18 are examples in which a paste test of water-soluble lime was performed. Synthetic water obtained by firing the calcined products of Examples 10 and 11, that is, a mixture having a composition of 70% Tokunoshima lime and 30% shirasu at 1000 ° C. for 40 hours and 64 hours without adding standard sand or the above-mentioned fine shirasu granules. Hard lime was used. Only water was added to this synthetic hydraulic lime to prepare a paste with a paste mixer, and the paste was poured into a plastic mold in the same manner as in each of the above-mentioned examples to obtain a molded product. After molding, the compressive strength was examined in the same manner as in each of the above-mentioned examples.
As Comparative Example 8, water was added to commercially available Portland cement to prepare a paste, which was poured into a plastic mold to obtain a molded product.

表8に、モルタル調合組成、水中養生時間、成形物の圧縮強度を示す。
表8より、実施例17、18の合成水硬性石灰は、比較例8のポルトランドセメントには圧縮強度で劣るものの、ペースト硬化体も十分な強度を有することが分かった。
Table 8 shows the mortar composition, the curing time in water, and the compressive strength of the molded product.
From Table 8, it was found that the synthetic hydraulic limes of Examples 17 and 18 were inferior in compressive strength to the Portland cement of Comparative Example 8, but the paste cured product also had sufficient strength.

Figure 0006912696
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(実施例19、20)
実施例19、20は、実施例1等に添加された普通シラスに代わり、火山堆積物を多量に含む鹿屋地域の風化軽石(実施例19)、および桜島火山灰(実施例20)を出発素材として、実施例1等と同様なプロセスで分級した微粉を用いて水硬性石灰の合成を行った。
(Examples 19 and 20)
In Examples 19 and 20, instead of the ordinary shirasu added to Example 1 and the like, weathered pumice in the Kanoya area containing a large amount of volcanic deposits (Example 19) and Sakurajima volcanic ash (Example 20) are used as starting materials. , Hydraulic lime was synthesized using the fine powder classified by the same process as in Example 1.

実施例19は、鹿屋土であって、風化軽石の乾燥時の集塵機回収粉を用いた。回収した微紛は平均粒径0.026mmであった。実施例20は桜島火山灰であって、噴出した新しい火山灰は溶解性の火山ガラスを多量に含むことが知られていて、それを用いた。回収した微粉は平均粒径0.031mmであった。 Example 19 was Kanoya soil, and dust collector recovery powder at the time of drying of weathered pumice was used. The recovered fine powder had an average particle size of 0.026 mm. Example 20 is Sakurajima volcanic ash, and it is known that the ejected new volcanic ash contains a large amount of soluble volcanic glass, and this was used. The recovered fine powder had an average particle size of 0.031 mm.

徳之島石灰と微粉とを表9に示す割合(重量比)で配合し、所定の焼成温度、焼成時間で焼成した。得られた焼成物にモルタル試験を行った。モルタル調合組成、水中養生時間、成形物の圧縮強度を表9に併記する。
表9より、火山噴出物堆積鉱物として鹿屋土や桜島火山灰を用いた実施例19、20においても、強度の高い成形物が得られた。
Tokunoshima lime and fine powder were mixed in the ratio (weight ratio) shown in Table 9 and fired at a predetermined firing temperature and firing time. The obtained fired product was subjected to a mortar test. Table 9 also shows the mortar composition, the curing time in water, and the compressive strength of the molded product.
From Table 9, high-strength molded products were also obtained in Examples 19 and 20 in which Kanoya soil and Sakurajima volcanic ash were used as the volcanic ejecta deposit minerals.

Figure 0006912696
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(焼成物の粉末X線回折結果)
上述した実施例1〜20、比較例1〜4について徳之島石灰と火山噴出物堆積鉱物微粉との配合物を焼成して得られた焼成物中の生成物のピーク強度比率について表10に示す。なお、数値化に当たり、以下のようなルールを設定して求めた。各化合物(4種)の回折ピークで他の化合物と重ならない回折ピークを選び、その回折ピークの強度値と4種の回折ピーク強度値の合計値との比率を求めた。
(Result of powder X-ray diffraction of fired product)
Table 10 shows the peak intensity ratio of the product in the calcined product obtained by calcining the mixture of Tokunoshima lime and volcanic ejecta sedimentary mineral fine powder in Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 4 described above. In quantifying, the following rules were set and calculated. Diffraction peaks that do not overlap with other compounds were selected from the diffraction peaks of each compound (4 types), and the ratio of the intensity value of the diffraction peak to the total value of the 4 types of diffraction peak intensity values was determined.

選択した回折ピークの2θは、次のとおりである。
生石灰CaO 2θ=37.3°
ビーライトβ−2CaO・SiO 2θ=41.2°
ゲーレナイトCaAlSiO 2θ=31.3°
ワラストナイトCaSiO 2θ=30.0°
The 2θ of the selected diffraction peak is as follows.
Quicklime CaO 2θ = 37.3 °
Belite β- 2 CaO · SiO 2 2θ = 41.2 °
Guerenite Ca 2 Al 2 SiO 7 2θ = 31.3 °
Wallastnite CaSiO 3 2θ = 30.0 °

Figure 0006912696
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表10の粉末X線回折ピーク強度判定の結果から、普通シラス等を気流分級して得た微粉をシリカ源として、当該シラス等の微粉と徳之島石灰微粉との混合粉の焼成物の構成物比率の好適な範囲は、
生石灰(CaO):5〜95質量%、
ビーライト:3〜35質量%、
ゲーレナイト:<50質量%、
ワラストナイト:<50質量%、
であった。
From the results of powder X-ray diffraction peak intensity determination in Table 10, the composition ratio of the calcined product of the mixed powder of the fine powder such as Shirasu and Tokunoshima lime fine powder using the fine powder obtained by classifying the ordinary shirasu etc. into the air flow as the silica source. The preferred range of
Quicklime (CaO): 5 to 95% by mass,
Belite: 3 to 35% by mass,
Guerenite: <50% by mass,
Wallast Night: <50% by mass,
Met.

また、実施例1〜20、比較例1〜8の結果から、徳之島石灰微粉とシラス微粉との重量比は85:15〜45:55の範囲が好適であり、焼成温度は900℃〜1150℃の範囲が好適であった。 Further, from the results of Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 8, the weight ratio of Tokunoshima lime fine powder and Shirasu fine powder is preferably in the range of 85: 15 to 45:55, and the firing temperature is 900 ° C to 1150 ° C. The range of was suitable.

(実施例21〜23)
実施例21〜23では、徳之島石灰とシラス微粉との焼成を、ロータリーキルン又は流動床焼成で短時間焼成し、焼成物を評価した。ロータリーキルンは筒状加熱帯を転がしながら焼成していくものであり連続的に焼成物が得られ量産性に優れる。また、流動床焼成は熱媒体下より高温燃焼ガスを吹き上げ、熱媒体が流動している中で焼成する方法であり、コンパクトな加熱手段である。
(Examples 21 to 23)
In Examples 21 to 23, the firing of Tokunoshima lime and shirasu fine powder was fired for a short time by a rotary kiln or a fluidized bed firing, and the fired product was evaluated. The rotary kiln is fired while rolling a tubular heating zone, and a fired product can be continuously obtained, which is excellent in mass productivity. Further, fluidized bed firing is a method in which high-temperature combustion gas is blown up from under a heat medium and fired while the heat medium is flowing, and is a compact heating means.

実施例1〜6のように、電気炉において磁製皿で原料混合粉を焼成する場合は、加熱中に原料のシラス粒子と徳之島石灰粒子とは常に近接しており、粒子接触点を通して化学反応が進む。これに対し、ロータリーキルンは、筒状加熱帯を転がりながら移動していくため、混合粉の分離や、各原料粒子の接触点が少なく反応が進み難い。また、流動床焼成では、下方からの高温燃焼ガスにより混合粉が噴上げられてしまう。そこで、下記の実施例21のように混合粉を造粒して焼成を行った。 When firing the raw material mixed powder in a porcelain dish in an electric furnace as in Examples 1 to 6, the raw material silas particles and Tokunoshima lime particles are always in close proximity during heating, and a chemical reaction occurs through the particle contact points. Proceeds. On the other hand, since the rotary kiln moves while rolling in the tubular heating zone, it is difficult for the reaction to proceed because there are few contact points between the mixed powders and the raw material particles. Further, in the fluidized bed firing, the mixed powder is blown up by the high temperature combustion gas from below. Therefore, the mixed powder was granulated and fired as in Example 21 below.

また、焼成物のモルタル試験において、標準砂に替わりにシラスをフルイ分級して得られた粒径0.18〜0.85mmの粒子を細骨材として用いた。焼成物との混合比率は1:2(重量比率)とした。理由は、標準砂とこのシラス細骨材との嵩密度の違いから、焼成物に対する容積比率を、標準砂を用いた場合に合わせるためである。 Further, in the mortar test of the fired product, particles having a particle size of 0.18 to 0.85 mm obtained by sieving Shirasu instead of standard sand were used as the fine aggregate. The mixing ratio with the fired product was 1: 2 (weight ratio). The reason is that the volume ratio to the calcined product is adjusted to the case where the standard sand is used because of the difference in bulk density between the standard sand and this Shirasu fine aggregate.

(実施例21)ロータリーキルンでの焼成
・焼成前混合粉作製
分級して得られたシラス微粉(平均粒径0.0384mm)と徳之島石灰粉とを30:70の割合でV型ミルにて混合した。なお、この後に実施例1で実施した遊星ミルでの粉砕はしなかった。この混合粉100重量部に対しポリビニルアルコール8%水溶液18重量部を添加し、万能攪拌機にて攪拌造粒した。造粒体を50℃で乾燥させた後、目開き3mmのフルイにて分け、フルイを通過したものを焼成用原料とした。
・ロータリーキルンでの焼成
内径148mm、長さ2000mmのSUS炉芯管を有する光洋サーモシステム製のロータリーキルンにて1000℃での焼成を実施した。原料投入より炉出までの時間は約1時間であり、焼成物は造粒形状を維持しており、淡黄土色を呈していた。
(Example 21) Baking in a rotary kiln / preparation of mixed powder before baking Shirasu fine powder (average particle size 0.0384 mm) obtained by classification and Tokunoshima lime powder were mixed in a V-type mill at a ratio of 30:70. .. After that, the crushing was not performed with the planetary mill carried out in Example 1. 18 parts by weight of an 8% polyvinyl alcohol aqueous solution was added to 100 parts by weight of the mixed powder, and granulation was performed by stirring with a universal stirrer. After the granulated product was dried at 50 ° C., it was divided by a flue having a mesh size of 3 mm, and the material that passed through the flue was used as a raw material for firing.
-Burning in a rotary kiln A rotary kiln manufactured by Koyo Thermo System, which has a SUS core tube with an inner diameter of 148 mm and a length of 2000 mm, was fired at 1000 ° C. The time from the input of the raw material to the removal of the furnace was about 1 hour, and the fired product maintained the granulated shape and had a pale ocher color.

(粉末X線解析結果)
遊離CaO以外にワラストナイト、ゲーレナイトの生成が確認され、ビーライトの回折線角度付近ではベースラインの盛り上がりがあり、また、石英の微弱回折線も見られた。加熱時間が短いために、ビーライト相が成長しきれず、また、未反応の石英が残っていると考えられる。
(Powder X-ray analysis result)
In addition to free CaO, the formation of wallastnite and guerenite was confirmed, there was a swelling of the baseline near the diffraction line angle of belite, and a weak diffraction line of quartz was also observed. It is considered that the belite phase cannot be fully grown due to the short heating time, and unreacted quartz remains.

(実施例22、23)流動床での焼成
実施例21のロータリーキルン焼成と同じ造粒体を原料として、伊藤忠セラテック製の1.7mm以下のムライト質熱媒体を用いたガス加熱流動床での焼成を実施した。1000℃焼成時のガストータル(プロパンガス+空気)流量は50Nm/hであった。
投入された造粒体は流動床上で浮遊しながら加熱され、数分で炉口より赤熱した粒子が排出されSUS容器にて冷却した(実施例22)。飛び出した粒子の中には造粒体が熔着した黒色の凝集粒子となっているものもあった。加熱炉から加熱ガスと共に流出した微粒はサイクロンにより回収した。その回収粉は淡黄土色の微粉末であった(実施例23)。
(Examples 22 and 23) Firing on a fluidized bed Firing on a gas-heated fluidized bed using the same granulated body as the rotary kiln calcining in Example 21 and using a mullite heat medium of 1.7 mm or less manufactured by Itochu Ceratech. Was carried out. The total gas flow rate (propane gas + air) at the time of firing at 1000 ° C. was 50 Nm 3 / h.
The charged granules were heated while floating on a fluidized bed, and in a few minutes, red-hot particles were discharged from the furnace mouth and cooled in a SUS container (Example 22). Some of the particles that popped out were black aggregated particles in which the granulation body was welded. The fine particles that flowed out from the heating furnace together with the heating gas were recovered by a cyclone. The recovered powder was a pale ocher fine powder (Example 23).

(粉末X線解析結果)
遊離CaOと加熱分解前のカルサイト(Calcite):CaCO、及び石英(Quartz):SiOの回折線が確認された。加熱時間が極端に短いため、徳之島石灰も完全には分解しておらず、また、CaOとSiOとの反応も不十分な粉末となっている。
(Powder X-ray analysis result)
Diffraction lines of free CaO and calcite (Calcite): CaCO 3 and quartz (Quartz): SiO 2 before thermal decomposition were confirmed. Since the heating time is extremely short, Tokunoshima lime is not completely decomposed, and the reaction between CaO and SiO 2 is insufficient.

(モルタル試験)
ロータリーキルン焼成物、流動床焼成で得られた焼成物および流動床焼成時の微粒をサイクロンで回収した回収物について、モルタル試験を行った。細骨材と混合する前に、ロータリーキルン焼成物と、凝集粒を含む流動床焼成物は乳鉢を用いて粉砕し粉末化した。
また、モルタル試験に用いる細骨材は、普通シラスをJIS#80と#20のフルイを用いて分級した0.18〜0.85mmのシラス粉末とした。
(Mortar test)
A mortar test was carried out on a rotary kiln fired product, a calcined product obtained by fluidized bed firing, and a recovered product obtained by recovering fine particles during fluidized bed firing with a cyclone. Before mixing with the fine aggregate, the rotary kiln calcined product and the fluidized bed calcined product containing agglomerated grains were crushed and pulverized using a mortar.
The fine aggregate used in the mortar test was 0.18 to 0.85 mm shirasu powder obtained by classifying ordinary shirasu using JIS # 80 and # 20 shirasu.

上記3種の焼成物又は回収物とシラス細骨材とを1:2の割合で混合し、流し込み可能なペーストとなるまで水を添加した。水の添加においては、遊離CaOを含むため水との反応で発熱し蒸発することから、様子を見ながら少量ずつ添加し、最終的にペーストミキサー(JAPAN UNIX製)でペーストを作製した。得られたペーストをプラスティック型に流し込んだ。 The above-mentioned three kinds of calcined products or recovered products and Shirasu fine aggregate were mixed at a ratio of 1: 2, and water was added until a paste that could be poured was obtained. In the addition of water, since it contains free CaO, it generates heat and evaporates due to the reaction with water. Therefore, the paste was added little by little while observing the situation, and finally a paste was prepared with a paste mixer (manufactured by JAPAN UNIX). The obtained paste was poured into a plastic mold.

成形後、湿度90%以上の環境下で2日間保存した後、水中に28日間浸漬した型から脱型し室温にて1週間放置乾燥後、島津製作所製オートグラフ(AG−10TA)強度測定機にて圧縮強度を測定した。
比較例9として、焼成物として比較例7と同じく徳之島石灰を900℃で1時間加熱し分解(CaCO→CaO+CO)した焼成物を用いて、比較例7と同様にしてモルタルを作製した。比較例9の焼成物のX線回折図を図15に示す。
実施例21〜23、比較例9の圧縮強度の結果を表11に示す。
After molding, it is stored for 2 days in an environment of 90% or more humidity, then removed from the mold soaked in water for 28 days, left at room temperature for 1 week to dry, and then Shimadzu Autograph (AG-10TA) strength measuring machine. The compressive strength was measured at.
As Comparative Example 9, a mortar was prepared in the same manner as in Comparative Example 7 by using a calcined product obtained by heating Tokunoshima lime at 900 ° C. for 1 hour and decomposing (CaCO 3 → CaO + CO 2) as the calcined product. The X-ray diffraction pattern of the fired product of Comparative Example 9 is shown in FIG.
Table 11 shows the results of the compressive strengths of Examples 21 to 23 and Comparative Example 9.

Figure 0006912696
Figure 0006912696

表11から分かるように、実施例21〜23は水中養生により硬化し、またその圧縮強度は比較例9の徳之島石灰を加熱分解して得られた焼成石灰より高強度を示した。また、実施例21〜23は圧縮強度試料のX線回折において、ケイ酸カルシウム系水和物の生成が確認された。 As can be seen from Table 11, Examples 21 to 23 were cured by underwater curing, and their compressive strength was higher than that of calcined lime obtained by heat-decomposing Tokunoshima lime of Comparative Example 9. Further, in Examples 21 to 23, the formation of calcium silicate-based hydrate was confirmed by X-ray diffraction of the compressive strength sample.

実施例21〜23に用いた焼成物は、いずれもX線回折において明確なビーライトの回折線が見られず、水硬性物質であるビーライトの生成は明確ではない。しかしながら、合成途中の段階であり、焼成物は活性化された状態にある。また、比較例9との強度の違いは、水硬性の発現機構であるポゾラン反応によるケイ酸カルシウム水和物の生成度合いの差であり、シラス微粉と徳之島石灰を原料とする焼成物は活性であるため、ポゾラン反応が進み、ケイ酸カルシウム水和物による結合が強固になったものと考えられる。 In the fired products used in Examples 21 to 23, no clear diffraction line of belite was observed in X-ray diffraction, and the formation of belite, which is a hydraulic substance, was not clear. However, it is in the middle of synthesis, and the fired product is in an activated state. Further, the difference in strength from Comparative Example 9 is the difference in the degree of formation of calcium silicate hydrate by the pozzolan reaction, which is the mechanism of expression of hydraulic hardness, and the calcined product using silas fine powder and Tokunoshima lime as raw materials is active. Therefore, it is considered that the pozzolan reaction proceeded and the bond by calcium silicate hydrate was strengthened.

3、5、8、9 ベルトフィーダ
6 ベルトコンベア
4、19、23 ふるい
7A〜7C 管路
10 気流分級装置
11A〜11E サイクロン解砕機
12〜15、22、31、32 サイクロン分級機
12a、15a 開口
12b、15b 開閉弁
16、16A、16B バグフィルタ
17A〜17O 管路
18、18B 排気ブロワ
20 ロータリーフィーダ
21 比重差選別装置
21a 多孔板
21b 送風ファン
21c、21d、21f、21e 排出口
21g 振動装置
21h 風胴
A 粗粒
B1 細粒のふるい上(軽石)
B2 細粒のふるい下(火山ガラス)
C 微粉
D 重比重分
E1 ふるい上(軽比重分)
E2 ふるい下(軽比重分および又は火山ガラス)
F 微粉
G、H、I 吸気
J 排気
3, 5, 8, 9 Belt feeder 6 Belt conveyor 4, 19, 23 Sieve 7A-7C Pipeline 10 Air flow classifier 11A-11E Cyclone crusher 12-15, 22, 31, 32 Cyclone classifier 12a, 15a Opening 12b , 15b On-off valve 16, 16A, 16B Bug filter 17A to 17O Pipe line 18, 18B Exhaust blower 20 Rotary feeder 21 Specific gravity difference sorting device 21a Perforated plate 21b Blower fan 21c, 21d, 21f, 21e Outlet 21g Vibrating device 21h A Coarse grain B1 Fine grain sieve (pumice stone)
B2 Under a fine-grained sieve (volcanic glass)
C Fine powder D Relative density E1 Sieve (light density)
Under E2 sieve (light density and / or volcanic glass)
F Fine powder G, H, I Intake J Exhaust

Claims (13)

石灰と、火山ガラス材を含む粒径5mm以下の火山噴出物堆積鉱物から分離された粒径0.05mm未満の火山ガラス材の微粉とを原料とし、900〜1150℃で焼成することを特徴とする水硬性石灰の製造方法。 It is characterized by using lime and fine powder of volcanic glass material with a particle size of less than 0.05 mm separated from volcanic ejecta deposit minerals with a particle size of 5 mm or less, including volcanic glass material, as raw materials and firing at 900 to 1150 ° C. A method for producing hydraulic lime. 前記火山ガラス材を含む粒径5mm以下の火山噴出物堆積鉱物が普通シラスである請求項1記載の水硬性石灰の製造方法。 The method for producing hydraulic lime according to claim 1, wherein the volcanic ejecta deposit mineral containing the volcanic glass material and having a particle size of 5 mm or less is usually shirasu. 粒径5mm超の礫分を除去した、前記火山ガラス材を含む粒径5mm以下の火山噴出物堆積鉱物常温又は高温の気流に搬送させ、循環する気流経路に接続された少なくとも2個のサイクロン分級機を有する粗粒回収用のサイクロン分級機群と、このサイクロン分級機群に連結した細粒回収用のサイクロン分級機と、このサイクロン分級機に連結した微粉回収用の集塵機とを有する気流分級装置により、粗粒回収用サイクロン分級機群にて粗粒を、細粒回収用サイクロン分級機にて細粒を、微粉回収用集塵機にて微粉を回収し、回収された微粉を前記原料とする請求項1又は2記載の水硬性石灰の製造方法。 To remove gravel fraction of particle size 5mm greater than the volcano a particle size 5mm following volcanic ejecta deposited minerals containing glass material is transported to a cold or hot air current, at least two cyclones connected to the air flow path for circulating Airflow classification having a cyclone classifier for coarse particle recovery having a classifier, a cyclone classifier for fine particle recovery connected to this cyclone classifier group, and a dust collector for fine powder recovery connected to this cyclone classifier. The device collects coarse particles with a cyclone classifier for coarse particle recovery, fine particles with a cyclone classifier for fine particle recovery, and fine powder with a dust collector for fine powder recovery, and the recovered fine powder is used as the raw material. The method for producing a water-hard lime according to claim 1 or 2. 粒径5mm超の礫分を除去した、前記火山ガラス材を含む粒径5mm以下の火山噴出物堆積鉱物水平方向から所定の角度で傾斜させた多孔板を振動させつつ下方から多孔板に向けて送風するエアテーブル式の比重差選別装置に供給して、重比重分と、軽比重分と、集塵分と、多孔板落下分とに選別して、選別された集塵分を前記原料とする請求項1又は2記載の水硬性石灰の製造方法。 Volcanic ejecta deposit minerals with a particle size of 5 mm or less, including the volcanic glass material , from which gravel with a particle size of more than 5 mm has been removed, are directed toward the porous plate from below while vibrating a porous plate tilted at a predetermined angle from the horizontal direction. It is supplied to an air table type specific gravity difference sorting device that blows air, and is sorted into a heavy specific gravity component, a light specific gravity component, a dust collecting component, and a perforated plate falling component, and the sorted dust collecting component is used as the raw material. The method for producing hydraulic lime according to claim 1 or 2. 粒径5mm超の礫分を除去した、前記火山ガラス材を含む粒径5mm以下の火山噴出物堆積鉱物常温又は高温の気流に搬送させ、循環する気流経路に接続された少なくとも2個のサイクロン分級機を有する粗粒回収用のサイクロン分級機群と、このサイクロン分級機群に連結した細粒回収用のサイクロン分級機と、このサイクロン分級機に連結した微粉回収用の集塵機とを有する気流分級装置により、粗粒回収用のサイクロン分級機群にて粗粒を、細粒回収用のサイクロン分級機にて細粒を、微粉回収用の集塵機にて微粉を回収し、
回収された粗粒を水平方向から所定の角度で傾斜させた多孔板を振動させつつ下方から多孔板に向けて送風するエアテーブル式の比重差選別装置に供給して、重比重分と、軽比重分と、集塵分と、多孔板落下分とに選別して、
前記微粉及び前記集塵分を前記原料とする請求項1又は2記載の水硬性石灰の製造方法。
To remove gravel fraction of particle size 5mm greater than the volcano a particle size 5mm following volcanic ejecta deposited minerals containing glass material is transported to a cold or hot air current, at least two cyclones connected to the air flow path for circulating Airflow classification having a cyclone classifier for coarse particle recovery having a classifier, a cyclone classifier for fine particle recovery connected to this cyclone classifier group, and a dust collector for fine powder recovery connected to this cyclone classifier. With the device, coarse particles are collected by the cyclone classifier group for coarse particle recovery, fine particles are collected by the cyclone classifier for fine particle recovery, and fine powder is collected by the dust collector for fine powder recovery.
The collected coarse particles are supplied to an air table type specific gravity difference sorter that blows air from below toward the perforated plate while vibrating a perforated plate that is tilted at a predetermined angle from the horizontal direction. Sort by specific density, dust collection, and perforated plate drop,
The method for producing hydraulic lime according to claim 1 or 2, wherein the fine powder and the dust collector are used as raw materials.
前記粗粒回収用のサイクロン分級機群のうちの一つのサイクロン分級機は、上部が円錐形状を有し、この円錐形状の頂部で管路と接続する請求項3又は5記載の水硬性石灰の製造方法。 The cyclone classifier of the cyclone classifier group for collecting coarse particles has a conical shape at the upper part, and the hydraulic lime according to claim 3 or 5 is connected to the conduit at the top of the conical shape. Production method. 前記細粒を更に粉砕して得られた微粉を前記原料とする請求項3又は5記載の水硬性石灰の製造方法。 The method for producing hydraulic lime according to claim 3 or 5, wherein the fine powder obtained by further crushing the fine particles is used as the raw material. 前記エアテーブル式の比重差選別装置により選別された多孔板落下分を、作業条件が異なる同一又は別のエアテーブル式の比重差選別装置に供給して、少なくとも重比重分と、軽比重分と、集塵分とに更に選別して、
更に選別された集塵分を前記原料とする請求項4又は5記載の水硬性石灰の製造方法。
The amount of the perforated plate dropped by the air table type specific gravity difference sorting device is supplied to the same or another air table type specific gravity difference sorting device having different working conditions, and at least the heavy specific density component and the light specific gravity component are added. , Further sort by dust collection,
The method for producing hydraulic lime according to claim 4 or 5, wherein the selected dust collector is used as the raw material.
前記エアテーブル式の比重差選別装置により選別された軽比重分を、作業条件が異なる同一又は別のエアテーブル式の比重差選別装置に供給して、少なくとも重比重分と、軽比重分と、集塵分とに更に選別して、
更に選別された集塵分を前記原料とする請求項4又は5記載の水硬性石灰の製造方法。
The light specific density component selected by the air table type specific gravity difference sorting device is supplied to the same or different air table type specific gravity difference sorting device having different working conditions, and at least the heavy specific density component and the light specific gravity component are used. Further sort by the dust collection
The method for producing hydraulic lime according to claim 4 or 5, wherein the selected dust collector is used as the raw material.
前記エアテーブル式の比重差選別装置により選別された集塵分を、作業条件が異なる同一又は別のエアテーブル式の比重差選別装置に供給して、少なくとも重比重分と、軽比重分と、集塵分とに更に選別して、
更に選別された集塵分を前記原料とする請求項4又は5記載の水硬性石灰の製造方法。
The dust collector sorted by the air table type specific gravity difference sorting device is supplied to the same or different air table type specific gravity difference sorting device having different working conditions, and at least the heavy specific density component and the light specific gravity component are used. Further sort by the amount of dust collected,
The method for producing hydraulic lime according to claim 4 or 5, wherein the selected dust collector is used as the raw material.
前記集塵分の粒径が0.05mm未満である請求項4又は5記載の水硬性石灰の製造方法。 The method for producing hydraulic lime according to claim 4 or 5, wherein the particle size of the dust collected is less than 0.05 mm. 前記軽比重分を更に粉砕して得られた微粉を前記原料とする請求項4又は5記載の水硬性石灰の製造方法。 The method for producing hydraulic lime according to claim 4 or 5, wherein the fine powder obtained by further pulverizing the light specific gravity component is used as the raw material. 請求項1〜10に記載の製造方法により得られた水硬性石灰を原料とすることを特徴とするモルタルの製造方法。 A method for producing a mortar, which comprises using hydraulic lime obtained by the production method according to any one of claims 1 to 10 as a raw material.
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