JPH03275134A - 石炭灰の利用方法 - 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〉 本発明は人工軽量骨材やパーライトの製造時に発生する
集塵ダスト、石炭火力発電所から大量に発生し、その処
理に困窮している石炭灰を主体に他の集塵ダスト等を有
効利用する方法に関するものである。

〈従来の技術〉 石炭火力発電所ではＮＯＸ、　Ｓｏ、の規制がなかった
時代には石炭を微粉砕し、高温焼成させていたのでＣの
残留が少なく、Ｊ　Ｉ　Ｓ　Ａ６２０１に合格する石炭
灰はフライアッシュセメントの混和材として利用されて
いたし粗粒部分は殆ど埋立廃棄処分されていた。しかし
乍ら、近年の石炭火力発電所から発生する石炭灰はＮＯ
Ｘ、　ＳＯ，の規制の為に、低温燃焼させるので、残留
Ｃが１０〜２３％と多く、フライアッシュセメント用に
は不向きであるし、一部はセメント原料（Ｓｉ０２．　
Ａｌ□０３．燃料）に使用されているが、大部分は埋立
廃棄処分されている。

又、ＳＯＸ発生低域のため、石灰石細粒と石炭を燃焼炉
（流動層燃焼）に吹き込んで燃焼させる方式もあり、こ
の方式による石炭灰はＣａＯや無水石膏を含有している
ものもある。

なお、人工軽量骨材（頁岩、粘板岩を破砕、微粉砕して
造粒後焼成）やパーライト（黒曜石、真珠岩等を破砕し
て焼成）製造時に発生する集塵ダストは原料にリターン
されるか、埋立廃棄処分されている。

更に、砕石場の破砕工程や建築廃材の処理工程の集塵ダ
スト等も有効利用されているのはごく一部にすぎず、大
部分は未利用のまま埋立廃棄されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 上述の石炭灰は電力会社や企業のエネルギーの見直しが
おこなわれ、石炭の使用量が増えると予想され、必然的
に石炭灰も増加し、今後の埋立廃棄場所の不足で問題化
されている。

一方、人工軽量骨材やパーライト等の軽量物の焼成過程
や製品のフルイわけ過程で発生する細粒部分は熱エネル
ギーをかけているのに、原料へ戻したり、廃棄処分され
ている。

そこで、本発明はポーラスな性状を有するにも拘らず、
現状としては大部分が未利用で、その処分にさえ困って
いる石炭灰や軽量骨材等製造時のダストを有効利用する
ことを目的とし、比重調整等を目的とし、天然岩石砕石
場での破砕過程等での収集ダスト等を利用することを目
的とするものである。

〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成する為に、本発明では次の如き手段を
用いる。

すなわち石炭灰に、セメント類と、人工軽量骨材やパー
ライト製造時の集塵ダスＩ−、砕石場の集塵ダスト、建
築廃材処理工場の集塵ダスト、天然岩石の粉末の■種又
は２種以上を添加し、散水しながら造粒し、湿空養生或
いは華気養生後、乾燥し、保水材、吸油材、路盤材、コ
ンクリート製品の骨材、断熱骨材とすることを特徴とす
る石炭灰の利用方法、並びにこの方法において、高炉水
滓粉末、製鋼スラグ粉末、溶銑予備処理スラグ粉末。

石膏１石灰、塩化カルシウムの１種又は２種以上を添加
し、保水材、吸油材、路盤材、コンクリート製品の骨材
、断熱骨材とすることを特徴とする石炭灰の利用方法で
ある。

＝３ なおセメント類とは、ポルトランドセメント系（普通、
早強、フライアッシュ、高炉、超早強）アルくナセメン
ト系、アルミン酸カルシウム主体のスラグあるいは溶融
状態の製鋼スラグに、アルくドロス等のアルごす系の原
料と石灰を添加して改質し、アルミン酸カルシウム主体
となしたものに、無水石膏を添加して微粉砕し、それを
普通セメントに約３０重量％添加した試作セメント、及
び普通セメントに石膏、高炉水滓の粉末を混合した、軟
弱土等の固化材の事である。

〈実施例及び作用〉 以下、本発明の作用・効果を確認する為に行った実験及
び結果を示す。まず実験に用いた原料の化学分析値と鉱
物組成を第１表に示す。

なお、普通セメント、石灰１石膏、塩化カルシウム、軟
弱土固化材は市販品を使用した。石炭灰を主体に、セメ
ント類や石膏等を配合して混練すると石炭灰には空隙や
未燃カーボン等が多いので、添加する水量が多く必要と
なり、ＪＩＳ法で型枠（４Ｘ　４　Ｘ１６ｃｍ）にて成
型し標準養生しても曲げ、圧縮強さともに小さい。

しかし、オーＩ・クレープ処理を行うと、かなりの強度
が出るが、オートクレーブ設備の投資、エネルギー費も
不用な方法で高強度を得る方法として、水セメント比を
少なく可能な造粒法（パン型ペレタイザー、ヘンシェル
くキサ−等）が良好であることを見い出し出願（特願平
１−９２３７６）中である。

又、石炭灰のみでなく、軽量骨材やパーライト製造時の
集塵ダストは発泡し、空隙もあり軽量である。

そこで比重調整用として、天然の岩石・鉱物の粉砕物で
も良いが、粉砕費が不用な砕石場やコンクリート廃材処
理工場の集塵ダスト、或いは強度増進の効果があり、セ
メントの配合量を低減可能な製鋼・溶銑予備処理スラグ
や高炉水滓粉末でも良好な結果を得られる。更に、公知
の通りセメンＩ〜の水和強度の増進効果を有する塩化カ
ルシウムは初期強度の増進のため有効である。第２表は
、これらの造粒ペレットの原料配合割合と圧壊強度表乾
比重等の測定結果を示したものである。

注） 試材固化材とはアルミン酸カルシウム主体のスラグある
いは溶融状態の製鋼スラグに、アルくドロス等のアルミ
ナ系の原料と石灰を添加して改質し、アルごン酸カルシ
ウム主体となしたものに、無水石膏を添加して微粉砕し
、それを普通セメントに約３０重量％添加した試作セメ
ント、及び普通セメントに石膏高炉水滓の粉末を混合し
た、軟弱土等の固化材の事である。

０− なお、コンクリート平板（３０ｘ３０ｘ　６　ｃｍ）の
表面部に約１　ｃｒｎの厚さ、３　ｍｍ以下のペレット
：普通セメン）−３：　１重量部の割合で、水を少量づ
つ、添加しながら混合し、セメントが表面にまぶしつく
様に混合して、更に、通常のコンクリートを打ち込んで
、平板を試作した（試作品、Ｎｏ、　１　）。

更に、同３　ｍｍ以下のペレットにエポキン樹脂と硬化
材及び顔料を添加して、ペレットの表面部にまぶしつけ
、型枠（３０Ｘ３０Ｘ　６　ｃｍ　）に約１　ｃｍとな
る様に流し込んで、表面を大体ならし、その上に更に通
常コンクリートを流し込んで表面部をならし、平板を試
作した（試作品、２）。

真夏の直射日光でも素足で歩ける様な断熱性を持ってい
るかどうか測定した結果を第３表に示す。

なお、通常コンクリートとは 普通セメン］−二砕石（２５ｍｍ　−５ｍｍ　）　　：
砂−３００ｋｇ／ボ：９５０ｋｇ／ボ：９５０ｋｇ／ボ
の配合で、水セメント比０．６０のものである。

２ 以」二の如く、パン型ペレタイザーで造粒したペレット
よりヘンシェル旦キサ−で造粒したペレットの方が硬質
となり、比重は大きくなるが、吸水率、スリへり減量等
は小さくなり、ポーラス度は少なくなる。

又、天然の軽量骨材や保水利の見掛は比重は０．９〜１
．１．見掛は容積重量は０．６〜０．８．吸水率は３８
〜４０％程であり、吸水率、見掛は比重、見掛容積重量
等は若干小さいが、スリへり減量率が小さい。

なお、石炭灰を主体とし、セメント系をバインダーとし
たペレットを調べるとエトリンガイド（３ＣａＯ・ＡＩ
ｚＯ：＋　　・３ＣａＳＯ４・３２Ｈ２０）　、ＣａＯ
・５ｉｎ２・＋１２０　、　ＣａＯ・八１□０３・１１
□０の生成が確認される。

以上の結果、アスコン用吸油材、軽量ブロック骨材、断
熱骨材等として利用できる。

〈発明の効果〉 以上述べて来た如く、本発明によれば石炭火力発電所か
ら大量に産出され、一部を除いては埋立廃棄処分されて
いる産業廃棄物としての石炭灰や３− 軽量骨材、天然骨材製造時の集塵ダスト等から天然の軽
量骨材である軽石と似た製品を得ることができ、製品は
吸水率、吸油率が大で、強度もかなりあるために、アス
ファルトコンクリート製造時の吸油材、軽量コンクリー
トブロックの骨材、運動場等の保水材、路盤用砂等とし
て有効に利用できるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、石炭灰に、セメント類と、人工軽量骨材やパーライ
   ト製造時の集塵ダスト、砕石場の集塵ダスト、建築廃材
   処理工場の集塵ダスト、天然岩石の粉末の１種又は２種
   以上を添加し、散水しながら造粒し、湿空養生或いは蒸
   気養生後、乾燥し、保水材、吸油材、路盤材、コンクリ
   ート製品の骨材、断熱骨材とすることを特徴とする石炭
   灰の利用方法。 ２、請求項１において、高炉水滓粉末、製鋼スラグ粉末
   、溶銑予備処理スラグ粉末、石膏、石灰、塩化カルシウ
   ムの１種又は２種以上を添加し、保水材、吸油材、路盤
   材、コンクリート製品の骨材、断熱骨材とすることを特
   徴とする石炭灰の利用方法。