JPH01133964A - 石炭灰石の製造方法 - Google Patents
石炭灰石の製造方法Info
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- JPH01133964A JPH01133964A JP29056187A JP29056187A JPH01133964A JP H01133964 A JPH01133964 A JP H01133964A JP 29056187 A JP29056187 A JP 29056187A JP 29056187 A JP29056187 A JP 29056187A JP H01133964 A JPH01133964 A JP H01133964A
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Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は多量に排出される石炭灰を用いて建築吻の尿石
、壁上、敷石などに用いることがでさる石炭灰石の製造
方法に関する。
、壁上、敷石などに用いることがでさる石炭灰石の製造
方法に関する。
火力発′区所から発生する石炭灰は膨大な量に達してお
り、そのＭ効利用方法として、フライアッシュセメント
の原材料として、あるいはポルトランドセメントの混合
材等に用いられている。しかしながら、石炭灰ｔそのま
＼基材として用いる技術は粒状軽皺骨材の製造が主流で
岩石化までは行なわれていない。
り、そのＭ効利用方法として、フライアッシュセメント
の原材料として、あるいはポルトランドセメントの混合
材等に用いられている。しかしながら、石炭灰ｔそのま
＼基材として用いる技術は粒状軽皺骨材の製造が主流で
岩石化までは行なわれていない。
前述したような石炭灰の利用法が限られている現状に鑑
み、本発明者らは先に石炭灰を岩石化して物理的・化学
的に安定な高価値物品を提供する方法、すなわち、石炭
灰と苛性ソーダを高温高圧下で水熱合成して石炭灰を固
化する方法、を提案（％願昭６２〜２４４１３４）ｌ、
たが、該方法で得られた固化物は灰色で見栄えのしない
色調であり用途が限定されるものであった０ 本発明は上記提案方法の欠点を解消し、岩石化した石炭
灰の利用分野を広げ、嬬築材の尿石、化粧壁上や歩道な
どの敷石にも適用できる材料に改変し得る方法を提供し
ようとするものである。
み、本発明者らは先に石炭灰を岩石化して物理的・化学
的に安定な高価値物品を提供する方法、すなわち、石炭
灰と苛性ソーダを高温高圧下で水熱合成して石炭灰を固
化する方法、を提案（％願昭６２〜２４４１３４）ｌ、
たが、該方法で得られた固化物は灰色で見栄えのしない
色調であり用途が限定されるものであった０ 本発明は上記提案方法の欠点を解消し、岩石化した石炭
灰の利用分野を広げ、嬬築材の尿石、化粧壁上や歩道な
どの敷石にも適用できる材料に改変し得る方法を提供し
ようとするものである。
木兄８Ａは炭種によって異なるが、石炭灰は電量割合で
、Ｓ１０雪：４５〜６０． Ａｔ、０３ ： １５〜
５ ０、 Ｆｅ２Ｏ３： ５〜ｌ ５． Ｃａ
Ｏ： ２〜１ ０ｎＮａｎｏ ： １〜４． Ｍｇ
Ｏ： １〜２． Ｃ及びその他成分：３〜１０の組成ケ
有し、この組成は安山岩にはｙ近いもので、Ｓｉｎ、の
緻ヲ増せば花崗岩に近い成分となることに看目し、石炭
灰を岩石化すると同時に、その岩石化に際する反応条件
下で反応性の顔料を共存させることにより上記目的を達
成し得ること′に確認し、本発明を完成するに至った。
、Ｓ１０雪：４５〜６０． Ａｔ、０３ ： １５〜
５ ０、 Ｆｅ２Ｏ３： ５〜ｌ ５． Ｃａ
Ｏ： ２〜１ ０ｎＮａｎｏ ： １〜４． Ｍｇ
Ｏ： １〜２． Ｃ及びその他成分：３〜１０の組成ケ
有し、この組成は安山岩にはｙ近いもので、Ｓｉｎ、の
緻ヲ増せば花崗岩に近い成分となることに看目し、石炭
灰を岩石化すると同時に、その岩石化に際する反応条件
下で反応性の顔料を共存させることにより上記目的を達
成し得ること′に確認し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は石炭灰にアルカリ剤、水及び後記条件
下で反応性の顔料を添加した配合材料金、圧カニ２００
〜５００’ ｋｇ／ｃｍ”−’を温度；２００〜３５０
℃の条件下で水熱合成すること金特徴とする着色石炭灰
石の製造方法でめる０本発明において配合する材料の配
合割合は特に限定的なものではないが、重置割合で概略
的に石炭灰：アルカリ剤（５Ｎ ＮａＯＨとして）：顔
料±７０〜８７：２０〜１０：１０〜３の範囲で標準的
には右側に近い範囲のものが使用される◎この配合割合
において石炭灰の量が多いと固化体は脆くなり、アルカ
リ剤が多いと硬くなるが割れが発生するので、配合材料
自体の組合せによりそのｔｆ′ｉ実験的に最適条件を選
択すべきでるる〇 アルカリ剤としては、 ＮａＯＨ，ＫＯＨ，Ｃａ（Ｏ
Ｈ）２゜Ｂａ（ＯＨ）１などが使用できるが、ＫＯＥ（
、Ｂａ（ＯＨ）。
下で反応性の顔料を添加した配合材料金、圧カニ２００
〜５００’ ｋｇ／ｃｍ”−’を温度；２００〜３５０
℃の条件下で水熱合成すること金特徴とする着色石炭灰
石の製造方法でめる０本発明において配合する材料の配
合割合は特に限定的なものではないが、重置割合で概略
的に石炭灰：アルカリ剤（５Ｎ ＮａＯＨとして）：顔
料±７０〜８７：２０〜１０：１０〜３の範囲で標準的
には右側に近い範囲のものが使用される◎この配合割合
において石炭灰の量が多いと固化体は脆くなり、アルカ
リ剤が多いと硬くなるが割れが発生するので、配合材料
自体の組合せによりそのｔｆ′ｉ実験的に最適条件を選
択すべきでるる〇 アルカリ剤としては、 ＮａＯＨ，ＫＯＨ，Ｃａ（Ｏ
Ｈ）２゜Ｂａ（ＯＨ）１などが使用できるが、ＫＯＥ（
、Ｂａ（ＯＨ）。
は高価でろるので、一般的にはＮａＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）
２が用いられる。このうち、 Ｃａ（ＯＨ）２はＮａＯ
Ｈより安価でめるが反応性が劣るという問題があるので
用途により使い分けるのが好ましい。またＥａ（ＯＨ）
１は水和水金もち、一般的にＢａ（ＯＨ）ｚ ・８Ｈ２
０として存在するので水の添加が不要であるという特殊
な効果をもつが前述したように高価でろるので、これま
た用途により使い分けるべきでろる〇 顔料としては、本発明の水熱合成条件下で、石炭灰、ア
ルカリ剤と反応性のものが用いられ、例えば黄色系のク
ロムイエローＰｂＣｒＯ４、赤色系のペンガ２ Ｆｅ１
Ｏ１、青色系のコバルトブルーＣｏ０−ｎＡ４０ｓなど
がめげられる。なお黒色系のカーボンブラックＣは後述
する実施例からも明らかなように、本発明の水熱合成条
件下では反応性がなく、そのため固化体の強度は低下す
るので使用するのは好ましくない。
２が用いられる。このうち、 Ｃａ（ＯＨ）２はＮａＯ
Ｈより安価でめるが反応性が劣るという問題があるので
用途により使い分けるのが好ましい。またＥａ（ＯＨ）
１は水和水金もち、一般的にＢａ（ＯＨ）ｚ ・８Ｈ２
０として存在するので水の添加が不要であるという特殊
な効果をもつが前述したように高価でろるので、これま
た用途により使い分けるべきでろる〇 顔料としては、本発明の水熱合成条件下で、石炭灰、ア
ルカリ剤と反応性のものが用いられ、例えば黄色系のク
ロムイエローＰｂＣｒＯ４、赤色系のペンガ２ Ｆｅ１
Ｏ１、青色系のコバルトブルーＣｏ０−ｎＡ４０ｓなど
がめげられる。なお黒色系のカーボンブラックＣは後述
する実施例からも明らかなように、本発明の水熱合成条
件下では反応性がなく、そのため固化体の強度は低下す
るので使用するのは好ましくない。
本発明の石炭灰：アルカリ剤（５Ｎ ＮａＯＨとして）
：顔料の配合割合の−ｆ！ＡＵ’ｔあげると下表の辿り
でめる。なお水はアルカリ剤中に含まれ、その電はアル
カリ剤の敞の５７６である。
：顔料の配合割合の−ｆ！ＡＵ’ｔあげると下表の辿り
でめる。なお水はアルカリ剤中に含まれ、その電はアル
カリ剤の敞の５７６である。
水熱化学反応による石炭灰の固化プロセスは−ｍの粉体
焼結過程であるが、石炭灰にあっては粒径、気泡混入、
未燃有機物の同化に与える影９１は殆んどみられないこ
とを確認したので、その水熱合成条件の温度、圧力条件
を求めた。
焼結過程であるが、石炭灰にあっては粒径、気泡混入、
未燃有機物の同化に与える影９１は殆んどみられないこ
とを確認したので、その水熱合成条件の温度、圧力条件
を求めた。
第１図は水熱合成における反応圧力＜ ｋＩＪ／６ｎ”
）と得られる同化体の一軸圧縮強度（ｋｇ／ｃｍ”
）の関係を反応＠度２５０℃、６００℃に設定してプロ
ットし九図表でろｐ％第２図は水熱合成における反応温
度（Ｃ）と得られる同化体の一軸圧縮強度（ｋｇ／ｃｒ
Ｒりの関係を反応圧力２００ ｋｇ７ｃｍ”に設定して
プロットとした図表である。第１図及び第２図より、水
熱条件の反応圧力は２”００ゆ／百３以上でるることが
好ましく、５００に９／ｆｆｉ” 以上にしても得ら
れる固化体の強度に何んら優位性をもたらざないことが
判り、また反応温度は２００℃以上が好ましいことが判
る。なお５反応源度は高ければ高い程、得られる同化体
の圧縮強度は高まる傾向にあるが、花崗岩のうち兵庫県
産の本ミカゲで１．５７０ ｋｇ７ｃｍ” 、大理石の
うち高山並のオニックスマーブルで１、２５０ ｋｌｌ
ｌ係２程度でるること及び固化後の切削などの加工性を
考慮すると最高３５０℃程度の反応温度で十分である。
）と得られる同化体の一軸圧縮強度（ｋｇ／ｃｍ”
）の関係を反応＠度２５０℃、６００℃に設定してプロ
ットし九図表でろｐ％第２図は水熱合成における反応温
度（Ｃ）と得られる同化体の一軸圧縮強度（ｋｇ／ｃｒ
Ｒりの関係を反応圧力２００ ｋｇ７ｃｍ”に設定して
プロットとした図表である。第１図及び第２図より、水
熱条件の反応圧力は２”００ゆ／百３以上でるることが
好ましく、５００に９／ｆｆｉ” 以上にしても得ら
れる固化体の強度に何んら優位性をもたらざないことが
判り、また反応温度は２００℃以上が好ましいことが判
る。なお５反応源度は高ければ高い程、得られる同化体
の圧縮強度は高まる傾向にあるが、花崗岩のうち兵庫県
産の本ミカゲで１．５７０ ｋｇ７ｃｍ” 、大理石の
うち高山並のオニックスマーブルで１、２５０ ｋｌｌ
ｌ係２程度でるること及び固化後の切削などの加工性を
考慮すると最高３５０℃程度の反応温度で十分である。
一般的に水熱条件下には昇温速度約り℃／分で昇温され
、水熱条件下に約２０〜６０分間保持した後、降温速度
約り℃／分で降温して水熱化学反応が行われるが、本発
明は特にこの条件に限定されるものではない。
、水熱条件下に約２０〜６０分間保持した後、降温速度
約り℃／分で降温して水熱化学反応が行われるが、本発
明は特にこの条件に限定されるものではない。
石炭灰として、Ｍ蓋割合でＳｉｎ、： ５５％。
ｋｌｘｏｓ ： ２４％ｅ Ｆｅ２Ｑ３ ： ｌ
６％、ＣａＯ：５．！１％、 Ｎａｎｏ ：１．７ ％
、 ＭｇＯ： ｔ ４％、Ｃ：２．４％よりなり、５０
％粒径１１μｍ１粒子の真比重２．２ｆ／α３（粒子の
かさ比重Ｑ、６７ｆ／α３）のものを使用し、アルカリ
剤として５ＮＮａＯＨ’ｚ使用し、下表のような配合’
＊’ｉｉ−作製した。
６％、ＣａＯ：５．！１％、 Ｎａｎｏ ：１．７ ％
、 ＭｇＯ： ｔ ４％、Ｃ：２．４％よりなり、５０
％粒径１１μｍ１粒子の真比重２．２ｆ／α３（粒子の
かさ比重Ｑ、６７ｆ／α３）のものを使用し、アルカリ
剤として５ＮＮａＯＨ’ｚ使用し、下表のような配合’
＊’ｉｉ−作製した。
費 配合物Ａは顔料上添加していない対照例でるる。
■ 水の盆は５Ｎ ＮａＯＨの麓の５／６でめる。
０１ 配合物Ｅは比較例である。
上記、配合物を温度′５００℃、圧力５００ ｋｇ／ｃ
ｒｎ” の水熱合成条件で２０分間保持した時に得ら
れる固化体の一軸圧縮強度ＩＣＩ／ｃ、２の図表上第３
図に示す。
ｒｎ” の水熱合成条件で２０分間保持した時に得ら
れる固化体の一軸圧縮強度ＩＣＩ／ｃ、２の図表上第３
図に示す。
第３図から、水熱合成条件下で灰石性の顔料を添加して
も、水熱合成で得られる固化体（配合物Ｂ、Ｃ，Ｄｏ固
化体）の−軸圧ｉ強度は、顔料を添加しない配合物Ａか
ら得られる同化体のそれと大差なく、十分強度があるこ
とが判る０しかし、配合物Ｅのように、顔料が水勢合成
条件下で反応不活性な顛科（カーボン）を添加したもの
＼固化体の一軸圧縮強度は大幅に低下する。
も、水熱合成で得られる固化体（配合物Ｂ、Ｃ，Ｄｏ固
化体）の−軸圧ｉ強度は、顔料を添加しない配合物Ａか
ら得られる同化体のそれと大差なく、十分強度があるこ
とが判る０しかし、配合物Ｅのように、顔料が水勢合成
条件下で反応不活性な顛科（カーボン）を添加したもの
＼固化体の一軸圧縮強度は大幅に低下する。
石炭灰として、８１０．： ５ Ｂ ％ 、 Ａｔ、０
３ ： ２６％ｅ Ｆｅ、０３ ： １．５％、
ＣａＯ： １．０％、Ｃ’：２．２うよりなり、５
０％粒径１１Ａｍｍ粒子の直比重２、２ ｆ ／１０１
ｎ” （粒子のかさ比重α６７１７ｃｍ” ）のものを
使用した場合にも、上記と殆んど同じ結果が得られた〇 〔発明の効果〕 本発明によれば、石炭灰を比較的小さなエネルギーによ
り、負荷価値の高い嬬築材に変化させることができ、そ
の工業的効果は極めて高い。
３ ： ２６％ｅ Ｆｅ、０３ ： １．５％、
ＣａＯ： １．０％、Ｃ’：２．２うよりなり、５
０％粒径１１Ａｍｍ粒子の直比重２、２ ｆ ／１０１
ｎ” （粒子のかさ比重α６７１７ｃｍ” ）のものを
使用した場合にも、上記と殆んど同じ結果が得られた〇 〔発明の効果〕 本発明によれば、石炭灰を比較的小さなエネルギーによ
り、負荷価値の高い嬬築材に変化させることができ、そ
の工業的効果は極めて高い。
第１図は本発明の水熱合成における反応圧力と得られる
（２）化体の一軸圧縮強度の関係を示す図表、第２図μ
本発明の水熱合成における反応温度と得られる固化体の
一軸圧縮強度の関係金示す図表、第５図は本発明による
顔料？ｒ−添加した場合の固化体の一軸圧縮強度に与え
る影響度合を示す図表である。
（２）化体の一軸圧縮強度の関係を示す図表、第２図μ
本発明の水熱合成における反応温度と得られる固化体の
一軸圧縮強度の関係金示す図表、第５図は本発明による
顔料？ｒ−添加した場合の固化体の一軸圧縮強度に与え
る影響度合を示す図表である。
Claims (1)
- 石炭灰にアルカリ剤、水及び後記条件下で反応性の顔料
を添加した配合材料を、圧力；２００〜５００Ｋｇ／ｃ
ｍ＾２、温度；２００〜３５０℃の条件下で水熱合成す
ることを特徴とする着色石炭灰石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29056187A JPH01133964A (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | 石炭灰石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29056187A JPH01133964A (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | 石炭灰石の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01133964A true JPH01133964A (ja) | 1989-05-26 |
Family
ID=17757621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29056187A Pending JPH01133964A (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | 石炭灰石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01133964A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998001404A1 (en) * | 1996-07-09 | 1998-01-15 | Pittsburgh Mineral & Environmental Technology, Inc. | Method of making building blocks from coal combustion waste and related products |
-
1987
- 1987-11-19 JP JP29056187A patent/JPH01133964A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998001404A1 (en) * | 1996-07-09 | 1998-01-15 | Pittsburgh Mineral & Environmental Technology, Inc. | Method of making building blocks from coal combustion waste and related products |
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