JPH0316949A - 石炭灰の硬化体製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は石炭灰を使用してボード等の建材に利用出来る
硬化体の製造方法に関する。

（従来の技術） 石炭火力発電所のボイラーから排出される石炭灰の発生
量は近々年間１０００万ｔに達ずるとも言われているが
、その一部は有効利用されているものの、大部分は埋立
用や灰捨場へ投棄処分されている。しかし、廃棄物処理
法への対応から多くの課題があり、石炭灰利用の技術開
発が望まれる。

石炭灰の有効利用分野はセメン１・、土木、骨相、建材
などであり、粉体として素材のまま利用するか、固化し
て利用するかに大別出来る。

周知の通り、石炭灰はそのままでは硬化できないので、
今までに多くの固化方法が提案されている。

例えば次の如きものがある。

（イ）特開昭５７−９２５６０号は、石炭灰に生石灰ま
たは、消石灰と石膏を加え　１８０゜Ｃで水蒸気養生す
る方法。

（ｌ１）特公昭５５−３６６１５号は、石炭灰に４５０
〜６００゜Ｃ７焼戊した石膏を加え、水と混棟し、或型
して、１００％湿度中で２４時間養生し、つづいて７日
間大気中で養生する方法。

（ハ）特公昭５９−５３２２８号は、石炭灰に生石灰又
は消石灰と、２水石膏又は、半水石膏又は、無水石膏を
加え、水と混練し、或型し、この成型体を８０〜１００
゜Ｃの水萬気で処理ずる方法。

〈二）特開昭５　６　−　１　７　９　６　１号は、石
炭灰に生石灰を混合し、１３５０〜１５００゜（：で焼
成し、これに照水石膏又は、半水石膏又は、２水石膏を
加えて水と混練し、約１３日間湿度９０％で常温養生す
る方法。

０・）特公昭５］−３０２６２号は、石炭仄に消石灰と
、強アルカリを加え、高圧で水熱反応後、２水石膏と消
石灰とを加えて硬化体とする方法。

（へ）特開昭５３−１３４０２３号は、石炭灰にα半水
石膏と、発泡剤とを加えて多泡質硬化体を製造する方法
。等がある。

（発明が解決しようとする課題） 上記した従来提案の（イ），　　（ＴＩ）　，　　（ハ
），（二）０・）は、いずれも石炭灰に石灰を添加し、
ゆっくりしたポラゾン反応を利用して固化するもの、あ
るいは、・石灰と石膏とを加えて長１υ１間かげてエト
リンガイ１・を生戒させるものであり、 ■硬化体の製造に長時間を要する。

■製造工程が複雑である。

といった問題点があり、 提案（へ）では、簡単に製造できるが、■建材として実
際に用いる充分な強度が得られないと考えられる。

本発明は、上記した従来の問題点を解決して、石炭火力
発電所から排出される石炭灰と、排煙脱硫することによ
って生しる廃脱２水石膏から製造できるα型案水石膏を
利用して、これに再生不能な故紙を加えて加圧戒型する
ことにより、製造工程が簡単で短時間に強度の高い、ボ
ート等の建利に利用できる硬化体を得られる、石炭灰の
硬化体製造方法を提供することを目的とするものである
（課題を解決するための手段） 上記の目的を達するための、この発明は、（１）石炭灰
を原料として硬化体を製造する方法において、石炭灰２
０〜８０重量部、α型半水石膏８０〜２０重量部からな
る混合物１００重量部に、細かく粉砕した故紙０．５〜
２０重量部と、水８０〜１５０重量部を加えて、常温常
圧下で混練乙、ついて常温加圧下で成型することを特徴
とする石炭灰の硬化体製造方法。および、 （２）石炭灰を原料とした硬化体を製造する方法におい
て、石炭灰２０〜８０重量部、２水石膏８０〜２０重量
部からなる混合物１００重量部に、水４５〜８０重量部
と、媒晶剤０．０５〜２重量部を加えて、加圧・加熱下
で混練しながら２水石膏をα型半水石膏に転化し、つい
てこれに細かく粉砕した故紙０．５〜２０重量部と、水
２０〜５０重量部を加えて常温・加圧下で成型すること
を特徴とする、石炭灰の硬化体製造方法である。

本発明に用いる半水石膏は、α型半水石膏が好ましく、
火力発電所のＩＪ１脱石膏から加圧水溶液法で製造した
ものが利用できる。又木発明に用いる故紙は、新聞紙等
の再生可能なものの他再生のラ″Ｘｆｆしいとされる印
刷済の公告紙および雑誌ＩＱ、又は成分の不明な紙類等
、廃棄処分ざれるあらゆる故紙が使用できる。

石炭灰にα型半水石膏と水を加え混練し、常圧成型した
ものは、乾燥の際戒型体内部の余分な水分が蒸発してポ
ーラスな硬化体となり、そのために強度が弱く、又石炭
灰にα型半水石膏と水を加え、混練し、加圧或型したも
のは、余分な水分を浮き水として排除でき、比較的強度
のある硬化体が得られるものの硬化体の弾性が乏しいた
めに、釘打ち等によって割れ易く、建材としての充分な
仕様を満足していない。本発明はこれらの事実に鑑み石
炭灰にα型半水石膏と細かく粉砕した故紙と水を加えて
混練し、これを加圧成型して硬化体を製造するもので、
加圧成型と故紙添加による相乗効果により、高強度、高
弾性な効果体を得ることができる。

実施例 本発明（１）の具体的実施例を以下に説明する。

実施例１ 石炭灰５０重量部にα半水石膏５０重量部を加えた混合
物１００重量部に、くキサーで湿式粉砕し、脱水した故
紙４重量部と水１２０重量部を加えて混練し、幅１５（
ｍｘ長さ２０ｃｍＸ深さ２（・ｍの加圧成型器に流展し
、戒型器上部に鉄板をのせ、その上からプレスにより３
．３　ｋｇ／一で加圧成型した。成型時に生した浮き水
（．Ｉ．成型器より溢流し、排除された。

この後、成型体を底型器より取り出し、６０゜Ｃで乾燥
して硬化体を得た。この硬化体の物性値は、第１表に示
すとおりであった。なお故紙は、本実施例および以下の
全ての実施例と比較例とも同し使用済の電算紙を使用し
た。

実施例２ 戒型時のプレス圧力を］Ｏｋｇ／ａｆｌとした以外は、
全て実施例１に同し方法で硬化体を得た。この硬化体の
物性｛直は第１表番こ示ずとおりであった。

実施例３ 戒型時のプレス圧力を１　．　７　ｋｇ　／　ｃＡとし
た以外は、全て実施例ｌに同し方法て硬化体を得た。こ
の硬化体の物性値は、第１表に示すとおりであった実施
例４ 故紙の添加量を１０重量部とした以外は全て実施例ｌに
同し方法で硬化体を得た。この硬化体の物性値は第１表
に示すとおりであった。

実施例５ 故紙の添加量を１０重量部、成型時のプレス正力を１３
．３ｋｇ／ｃＴＲとした以外は全て実施例ｌに回し方法
で硬化体を得た。この硬化体の物性値は第１表に示すと
おりであった。

実施例６ 故紙の添加量を２０重量部とした以外は全て実施例１に
同じ方法で硬化体を得た。この硬化体の物性値は、第１
表に示すとおりであった。

実施例７ 故紙の添加量を２０重量部、戒型時のプレス圧力を１０
ｋｇ／ｃＪとした以外は全て実施例１に同じ，方法で硬
化体を得た。この硬化体の物性値は第１表に示すとおり
であった。

比較例１ 故紙を全く添加しなかった以外は、全て実施例１に同じ
方法で硬化体を得た。この硬化体の物性値は、第２表に
示すとおりであった。

比較例２ 成型時にプレスによる加圧を行わず常圧で成型した以外
は全て実施例１に同じ方法で硬化体を得た。この硬化体
の物性値は、第２表に示すとおりであった。

比較例３ 故紙の添加量を２０重量部、成型時にプレスによる加圧
を行わす常圧で成型した以外は全て実施例１に同じ方法
で硬化体を得た。この硬化体の物性値は、第２表に示す
とおりであった。

比較例４ 故紙を全く添加せず、戒型時のプレス圧力を１０ｋｇ／
ｃｆｌとした以外は全て実施例１に同し方法で硬化体を
得た。この硬化体の物性値は第２表に示すとおりであっ
た。

第１表に示すとおり、石炭灰にα型半水石膏と細かく粉
砕した故紙を加え、水と混練し、これを加圧或型するこ
とによって、反応および硬化に長時間を要するポゾラン
反応およびエトリンガイｌ−生戒によらぬ、建材として
有用な硬化体を得ることができる。又第１表と第２表と
の比較からも判るとおり、細かく粉砕した故紙を加えた
こと、および加圧或型を行ったことによる本発明の硬化
体は、極めて優れた強度を持つことが判明した。

つぎに本発明（２）の具体的実施例を以下に説明する。

排脱２水石膏から加圧水溶液法によってα型半水石膏を
製造する方法では、排脱２水石膏１００重量部に対して
混練水約５００重量部が使用されるが、このα型半水石
膏の希薄なスラリーをそのまま石炭灰に加えただけでは
、充分な強度の硬化体を得ることが困難である。本発明
（２）は、石炭灰に排脱２水石膏を加えた混合粉体を出
来る限り最小限の混練水量で加圧・加熱混練しながら、
２水石宵をα型半水石膏に転加し、これに細かく粉砕し
た故紙を加え、加圧戒型して石炭灰の硬化体を製造１０ ずる方法である。

実施例８ オー１・クレープ内に石炭灰５０重量部と、排脱２水石
膏５０重量部からなる混合粉体を仕込み、この混合粉体
Ｌ００重量部に対し、コハク酸ソーダ（媒晶剤）０．１
重量部と、水６０重量部を加えて密閉し、混練しながら
オー１・クレープ外壁からの加熱により、この原利を加
温した。

圧力−３　．　１　ｋｇ　／　ｃ献温度−１３５゜Ｃて
約１．５ｈｒ混練後、石炭灰と生或したα型半水石膏の
混練物に、ミキザーで湿式粉砕し、脱水した故紙４重量
部を加えて、混練し、幅１５ｃｍＸ長さ２０ｃｍＸ深さ
２ｃｍの加圧或型器に流展し、成型器上部に鉄板をのせ
、その上からプレスにより、３．３　ｋｇ／ｃｆｆｌで
加圧或型した。成型時に生した浮き水は、戒型器より溢
流し、排除された。この後、成型体を戊型器より取り出
し、６０”Ｃで乾燥して硬化体を得た。この硬化体の物
性値は、第３表に示すとおりであった。

なお故紙しよ木実施例および以下の全ての実施例と比較
例とも同し使用済の電算紙を使用した。

石膏に転加し、これ６こ細かく粉砕した故紙と水を加え
て混棟し、加圧或型ずれば、本発明（１）で説明したと
同様に、短時間で簡単に、建材として有用な硬化体を得
ることができる。又第３表と第４表の比較からも判ると
おり、本発明（２）の硬化体が極めて優れた強度を持つ
ことが明らかである。以上の実施例は、石炭灰を５０重
量部と、α型半水石膏又は排脱２水石膏５０重量部から
或る１００重壜部の混合粉体の場合の結果であるが、石
炭灰を２０〜８０重量部とし、α型半水石膏又は排脱石
膏を８０〜２０重量部とした１００重量部の混合粉体で
も同様な結果が得られた。

実施例９ 戒型時のプレス圧力を１０．０ｋｇ／　ｃｒｌとした以
外シ、１、全て実施例８に同し方法で硬化体を冑た。こ
の硬化体の物性値は、第３表のとおりであった。

実施例１０ 故紙の添加量を２０重量部、成型時のプレス圧力を１０
ｋ，ｇ／ｃｒｉとした以外は全て実施例８に同じ方法で
硬化体を得た。この硬化体の物性俤は、第３表のとおり
であった。

比較例５ 故紙を全く添加しなかった以外は、全て実施例８に同し
方法で硬化体を得た。この硬化体の物性値は第４表のと
おりであった。

比較例６ 戒型時にプレスによる加圧を行わず、常圧で或型した以
外は全て実施例８に同し方法で硬化体を得た。この硬化
体の物性植は第４表のとおりであった。

第３表に示すとおり、石炭灰に２水石膏と水を加え、加
圧・加熱混練して、２水石膏をα型半水ｌ２ 次に第１図のグラフは、本実施例１〜１０および、比較
例１〜６による硬化体のプレス圧力と、曲げ強度との関
係を示したもので、このグラフによると、故紙を適量添
加すると曲げ強度は増し、さらにプレス圧力を高くする
ほど曲げ強度が向上することがわかる。

また第２図のグラフは、本実施例１〜１０および比較例
１〜６による硬化体の、故紙添加量と、曲げ強度どの関
係を示したもので、このグラフによると、故紙の添加量
は４重量％前後が好ましい曲げ強度が得られることがわ
かる。

（発明の効果） 以上説明した、この発明に係る石炭灰の硬化体製造方法
によれば、石炭火力発電所等で大量に生じる、従来産業
廃棄物として処理されていた石炭灰と、排煙脱硫により
生しる、廃脱２水石膏を有効利用して、これに故紙（再
生不能なものでもよい）を加えて加圧することにより、
短時間で簡単に建材として有用な強度を持つ硬化体が得
られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１〜１０および比較例１〜６の硬化体の
、プレス圧力と曲げ強度との関係を示すグラフ、第２図
は同じく実施例１〜１０および比較例１〜６の硬化体の
故紙添加量と曲げ強度との関係を示すグラフである。 特　許　出願人　中国電力株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）石炭灰を利用した硬化体を製造する方法において
   、石炭灰２０〜８０重量部、α型半水石膏８０〜２０重
   量部からなる混合物１００重量部に、細かく粉砕した故
   紙０．５〜２０重量部と、水８０〜１５０重量部を加え
   て、常温常圧下で混練し、ついで常温加圧下で成型する
   ことを特徴とする石炭灰の硬化体製造方法。
2. （２）石炭灰を利用した硬化体を製造する方法において
   、石炭灰２０〜８０重量部、２水石膏８０〜２０重量部
   からなる混物１００重量部に水４５〜８０重量部と媒晶
   剤０．０５〜２重量部を加えて、加熱・加圧下で混練し
   ながら２水石膏をα型半水石膏に転化し、ついでこれに
   、細かく粉砕した故紙０．５〜２０重量部と、水２０〜
   ５０重量部を加えて、常温加圧下で成型することを特徴
   とする石炭灰の硬化体製造方法。