JPH06339672A - 廃棄物を用いた窯業製品の製造方法 - Google Patents
廃棄物を用いた窯業製品の製造方法Info
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- JPH06339672A JPH06339672A JP6068611A JP6861194A JPH06339672A JP H06339672 A JPH06339672 A JP H06339672A JP 6068611 A JP6068611 A JP 6068611A JP 6861194 A JP6861194 A JP 6861194A JP H06339672 A JPH06339672 A JP H06339672A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】大量の廃棄物を使用して任意の用途に使用可能
な窯業製品を得る。 【構成】一般家庭等で得られる廃棄物を溶融処理して得
られる溶融スラグを粉砕し、標準篩７メッシュ以下１０
メッシュ以上、１０メッシュ以下１４メッシュ以上、１
４メッシュ以下２０メッシュ以上、即ち２８３０〜１６
８０μｍ、１６８０〜１１９０μｍ、１１９０〜８４０
μｍで分級し、これらを重量で１：１：１で混合して、
粗粒子とし、７メッシュ以上のものは再び粉砕と分級を
繰り返す。又２０メッシュ以下のものは水を加え、粉砕
して更に細かくし、標準篩１１５メッシュ以下、即ち１
２５μｍ以下で分級して、これを微粒子とする。これら
を攪拌混合をしながら造粒し坏土を得、これを枠内に充
填し油圧成形機を用いて２００kg／cm2 の圧力で成形
し、成形品を８５０℃で焼成する。
な窯業製品を得る。 【構成】一般家庭等で得られる廃棄物を溶融処理して得
られる溶融スラグを粉砕し、標準篩７メッシュ以下１０
メッシュ以上、１０メッシュ以下１４メッシュ以上、１
４メッシュ以下２０メッシュ以上、即ち２８３０〜１６
８０μｍ、１６８０〜１１９０μｍ、１１９０〜８４０
μｍで分級し、これらを重量で１：１：１で混合して、
粗粒子とし、７メッシュ以上のものは再び粉砕と分級を
繰り返す。又２０メッシュ以下のものは水を加え、粉砕
して更に細かくし、標準篩１１５メッシュ以下、即ち１
２５μｍ以下で分級して、これを微粒子とする。これら
を攪拌混合をしながら造粒し坏土を得、これを枠内に充
填し油圧成形機を用いて２００kg／cm2 の圧力で成形
し、成形品を８５０℃で焼成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、公共下水汚泥や各種製
造工場、一般家庭等から排出される産業廃棄物及び一般
廃棄物を有効に利用した窯業製品、例えば道路の舗装材
等の製造方法に関するものである。
造工場、一般家庭等から排出される産業廃棄物及び一般
廃棄物を有効に利用した窯業製品、例えば道路の舗装材
等の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年産業廃棄物若しくは一般廃棄物（以
下廃棄物という）を窯業製品の原料として用いる試みが
多くなされている。特に下水汚泥等の焼却灰を用いて窯
業製品を得ようとする技術は、廃棄物の再利用として代
表的な形態であるが、この焼却灰は、それ自体の嵩比重
が一般窯業原料に比べて小さく、成形品は焼成後２０％
以上の収縮を生じる上、成形圧力が非常に大きくなるた
め、製造設備も大掛かりなものとなる。又焼却灰は化学
組成の変動が大きいために製品の安定性に欠けることも
あって、工業的な生産には未だ多くの問題を抱えてい
る。そこで例えば特開平３−７５２６６号公報や特開昭
６３−１０７８５５号公報には、焼却灰等の廃棄物を溶
融処理して溶融スラグとし、これを用いて窯業製品を得
る発明が開示されている。即ち前者は、焼成時の変動が
ない溶融スラグを骨材として焼却灰と混合し、製品の安
定化や強度アップを得ようとするもの、更に後者は、溶
融スラグにベントナイトを添加して成形し、スラグの粒
径、ベントナイトとの組成比等を選択して所定の透水係
数を有した製品を得ようとするもので、何れも廃棄物を
一旦溶融処理することでガラス化し、形状や性質が安定
した溶融スラグになる点を利用したものである。
下廃棄物という）を窯業製品の原料として用いる試みが
多くなされている。特に下水汚泥等の焼却灰を用いて窯
業製品を得ようとする技術は、廃棄物の再利用として代
表的な形態であるが、この焼却灰は、それ自体の嵩比重
が一般窯業原料に比べて小さく、成形品は焼成後２０％
以上の収縮を生じる上、成形圧力が非常に大きくなるた
め、製造設備も大掛かりなものとなる。又焼却灰は化学
組成の変動が大きいために製品の安定性に欠けることも
あって、工業的な生産には未だ多くの問題を抱えてい
る。そこで例えば特開平３−７５２６６号公報や特開昭
６３−１０７８５５号公報には、焼却灰等の廃棄物を溶
融処理して溶融スラグとし、これを用いて窯業製品を得
る発明が開示されている。即ち前者は、焼成時の変動が
ない溶融スラグを骨材として焼却灰と混合し、製品の安
定化や強度アップを得ようとするもの、更に後者は、溶
融スラグにベントナイトを添加して成形し、スラグの粒
径、ベントナイトとの組成比等を選択して所定の透水係
数を有した製品を得ようとするもので、何れも廃棄物を
一旦溶融処理することでガラス化し、形状や性質が安定
した溶融スラグになる点を利用したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記溶融スラグを利用
した製法においては、焼却灰等の廃棄物を主に使用した
場合より比較的安定した品質を得られるものの、何れも
バインダーを用いないと成形性が悪く、レンガや舗装材
等窯業製品としての用途上の特性や安定した焼成温度を
得るためにはやはり他の一般窯業原料の使用は不可欠と
なっており、廃棄物の大量消費には繋がらない。一方上
記溶融スラグを得るためには、焼却灰等の廃棄物を溶融
処理する工程が加わるから、その設備が新たに必要とな
って、製造工程や製造コストが増加するという問題も生
じている。
した製法においては、焼却灰等の廃棄物を主に使用した
場合より比較的安定した品質を得られるものの、何れも
バインダーを用いないと成形性が悪く、レンガや舗装材
等窯業製品としての用途上の特性や安定した焼成温度を
得るためにはやはり他の一般窯業原料の使用は不可欠と
なっており、廃棄物の大量消費には繋がらない。一方上
記溶融スラグを得るためには、焼却灰等の廃棄物を溶融
処理する工程が加わるから、その設備が新たに必要とな
って、製造工程や製造コストが増加するという問題も生
じている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、廃棄物
として溶融スラグを用いた場合は、これを略１００％利
用した窯業製品の製造を可能とする一方、溶融スラグを
用いない廃棄物でも、これを略１００％利用し品質の安
定した窯業製品を製造できる製造方法を提供するもの
で、その構成は、産業廃棄物若しくは一般廃棄物を高温
で焼成、溶融して冷却し、組成成分中Ｐ2 Ｏ5 、Ｓi Ｏ
2 、Ｂ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 の内少なくとも１つを含有す
る溶融スラグを得て、更にこの溶融スラグを粉砕、分級
して粗粒子と微粒子とに分け、これを任意の割合で混合
して成形後、微粒子が焼結する温度で焼成するものであ
る。又溶融スラグでない廃棄物であっても、ガラス質の
物質を主成分とする廃棄物であれば、溶融処理しなくて
もガラス化していることから、第２発明としてこれを利
用し、上記と同様に粗粒子と微粒子とに分け、これを任
意の割合で混合して成形後、微粒子が焼結する温度で焼
成するものである。尚ガラス質の物質を主成分とする廃
棄物としては、ガラス屑や、食器、タイル等のせっ器
質、磁器質製品の屑、火山灰等を用いるのが望ましい。
として溶融スラグを用いた場合は、これを略１００％利
用した窯業製品の製造を可能とする一方、溶融スラグを
用いない廃棄物でも、これを略１００％利用し品質の安
定した窯業製品を製造できる製造方法を提供するもの
で、その構成は、産業廃棄物若しくは一般廃棄物を高温
で焼成、溶融して冷却し、組成成分中Ｐ2 Ｏ5 、Ｓi Ｏ
2 、Ｂ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 の内少なくとも１つを含有す
る溶融スラグを得て、更にこの溶融スラグを粉砕、分級
して粗粒子と微粒子とに分け、これを任意の割合で混合
して成形後、微粒子が焼結する温度で焼成するものであ
る。又溶融スラグでない廃棄物であっても、ガラス質の
物質を主成分とする廃棄物であれば、溶融処理しなくて
もガラス化していることから、第２発明としてこれを利
用し、上記と同様に粗粒子と微粒子とに分け、これを任
意の割合で混合して成形後、微粒子が焼結する温度で焼
成するものである。尚ガラス質の物質を主成分とする廃
棄物としては、ガラス屑や、食器、タイル等のせっ器
質、磁器質製品の屑、火山灰等を用いるのが望ましい。
【０００５】
【作用】粗粒子が軟化変形する温度より低い温度域で微
粒子部分が焼結する為、焼成工程において微粒子が焼結
して容積減少しても、軟化変形しない粗粒子が成形品全
体の減容を少なくしてその減容による収縮を拒み、焼成
された製品の寸法や形状を安定化させる。又粗粒子と微
粒子の原料は同一組成であるから成形品の焼成時におけ
る熱的挙動が類似し、昇温、降温時における各粒子の膨
張、収縮による粒子間の歪みも少なく、粒子相互の密着
性が極めて高くなり、硬度や強度の優れた製品となる。
よって溶融スラグを略１００％用いて窯業製品を製造で
きる。又ガラス屑やせっ器質、磁器質製品屑、火山灰等
のガラス質を主成分とする廃棄物を原料とした場合は、
上記と同様に製品は安定し、これらを略１００％用いた
製品ができるのに加え、最初に溶融処理する必要はない
から、溶融スラグを用いた場合よりも製造工程を簡略化
できる。
粒子部分が焼結する為、焼成工程において微粒子が焼結
して容積減少しても、軟化変形しない粗粒子が成形品全
体の減容を少なくしてその減容による収縮を拒み、焼成
された製品の寸法や形状を安定化させる。又粗粒子と微
粒子の原料は同一組成であるから成形品の焼成時におけ
る熱的挙動が類似し、昇温、降温時における各粒子の膨
張、収縮による粒子間の歪みも少なく、粒子相互の密着
性が極めて高くなり、硬度や強度の優れた製品となる。
よって溶融スラグを略１００％用いて窯業製品を製造で
きる。又ガラス屑やせっ器質、磁器質製品屑、火山灰等
のガラス質を主成分とする廃棄物を原料とした場合は、
上記と同様に製品は安定し、これらを略１００％用いた
製品ができるのに加え、最初に溶融処理する必要はない
から、溶融スラグを用いた場合よりも製造工程を簡略化
できる。
【０００６】
【実施例】以下本発明の実施例を表及び図に基いて説明
する。実施例１ 一般家庭等から得られる下水汚泥の表１の化学組成から
成る溶融スラグを用いて実験を行う。
する。実施例１ 一般家庭等から得られる下水汚泥の表１の化学組成から
成る溶融スラグを用いて実験を行う。
【０００７】
【表１】
【０００８】上記溶融スラグを脱鉄してジョークラッシ
ャーで粉砕し、分級する。標準篩７メッシュ以下１０メ
ッシュ以上、１０メッシュ以下１４メッシュ以上、１４
メッシュ以下２０メッシュ以上、即ち２８３０〜１６８
０μｍ、１６８０〜１１９０μｍ、１１９０〜８４０μ
ｍで分級し、これらを重量で１：１：１で混合し、粗粒
子とする。７メッシュ以上のものは再びジョークラッシ
ャーへ投入し、粉砕と分級を繰り返す。又２０メッシュ
以下のものは水を加え、ボールミルで約１０時間粉砕し
て更に細かくし、標準篩１１５メッシュ以下、即ち１２
５μｍ以下で分級し、これを微粒子とする。
ャーで粉砕し、分級する。標準篩７メッシュ以下１０メ
ッシュ以上、１０メッシュ以下１４メッシュ以上、１４
メッシュ以下２０メッシュ以上、即ち２８３０〜１６８
０μｍ、１６８０〜１１９０μｍ、１１９０〜８４０μ
ｍで分級し、これらを重量で１：１：１で混合し、粗粒
子とする。７メッシュ以上のものは再びジョークラッシ
ャーへ投入し、粉砕と分級を繰り返す。又２０メッシュ
以下のものは水を加え、ボールミルで約１０時間粉砕し
て更に細かくし、標準篩１１５メッシュ以下、即ち１２
５μｍ以下で分級し、これを微粒子とする。
【０００９】
【表２】
【００１０】表２の調合表に従って計量し、攪拌混合を
しながら若干量の水を加えて造粒し、これを坏土とす
る。次に坏土を枠内に充填し油圧成形機を用いて２００
kg／cm2 の圧力で成形した。但しＡ１は微粒子原料がな
いため成形ができないのでＣＭＣを３重量部加えて成形
した。そして成形品を電気炉１２２５℃で焼成し焼成品
の各特性を測定した。その結果は表３及び図１〜４の通
りである。図１〜４において縦軸は各特性の数値を、横
軸は調合表の混合比に対応する各サンプルを示し、本実
施例１は実線Ａのグラフで示す。
しながら若干量の水を加えて造粒し、これを坏土とす
る。次に坏土を枠内に充填し油圧成形機を用いて２００
kg／cm2 の圧力で成形した。但しＡ１は微粒子原料がな
いため成形ができないのでＣＭＣを３重量部加えて成形
した。そして成形品を電気炉１２２５℃で焼成し焼成品
の各特性を測定した。その結果は表３及び図１〜４の通
りである。図１〜４において縦軸は各特性の数値を、横
軸は調合表の混合比に対応する各サンプルを示し、本実
施例１は実線Ａのグラフで示す。
【００１１】
【表３】
【００１２】一般に透水係数が１×１０-2cm/sec以上の
ものを透水性製品という。従ってＡ１〜Ａ４は透水性製
品として充分用いることができ、又粗粒子の粒度を粗く
すると更に透水係数を高めることも可能である。Ａ５〜
Ａ１１は一般の歩道等を対象とした舗装材料として充分
用いることができ、特にＡ９、Ａ１０については粗粒子
の粒度を細かくすると更に曲げ強さを高めることが可能
である。
ものを透水性製品という。従ってＡ１〜Ａ４は透水性製
品として充分用いることができ、又粗粒子の粒度を粗く
すると更に透水係数を高めることも可能である。Ａ５〜
Ａ１１は一般の歩道等を対象とした舗装材料として充分
用いることができ、特にＡ９、Ａ１０については粗粒子
の粒度を細かくすると更に曲げ強さを高めることが可能
である。
【００１３】実施例２ 製造工場で発生する表４の化学組成から成る汚泥の溶融
スラグを用いる。
スラグを用いる。
【００１４】
【表４】
【００１５】上記溶融スラグは、汚泥を乾燥、粉砕後、
ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 を主成分として成る原料、即ち珪
石粉、粘土類の粉末を塩基度調整材として加えて混合
し、坩堝炉で１４５０℃で溶融させ、除冷したもので、
この溶融スラグをジョークラッシャーで粉砕し、分級す
る。標準篩７メッシュ以下１０メッシュ以上、１０メッ
シュ以下１４メッシュ以上、１４メッシュ以下２０メッ
シュ以上、即ち２８３０〜１６８０μｍ、１６８０〜１
１９０μｍ、１１９０〜８４０μｍで分級し、これらを
重量で１：１：１で混合し、粗粒子とする。７メッシュ
以上のものは再びジョークラッシャーへ投入し、粉砕と
分級を繰り返す。又２０メッシュ以下のものはボールミ
ルで約１０時間粉砕して更に細かくし、標準篩１１５メ
ッシュ以下、即ち１２５μｍ以下で分級し、これを微粒
子とする。
ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 を主成分として成る原料、即ち珪
石粉、粘土類の粉末を塩基度調整材として加えて混合
し、坩堝炉で１４５０℃で溶融させ、除冷したもので、
この溶融スラグをジョークラッシャーで粉砕し、分級す
る。標準篩７メッシュ以下１０メッシュ以上、１０メッ
シュ以下１４メッシュ以上、１４メッシュ以下２０メッ
シュ以上、即ち２８３０〜１６８０μｍ、１６８０〜１
１９０μｍ、１１９０〜８４０μｍで分級し、これらを
重量で１：１：１で混合し、粗粒子とする。７メッシュ
以上のものは再びジョークラッシャーへ投入し、粉砕と
分級を繰り返す。又２０メッシュ以下のものはボールミ
ルで約１０時間粉砕して更に細かくし、標準篩１１５メ
ッシュ以下、即ち１２５μｍ以下で分級し、これを微粒
子とする。
【００１６】
【表５】
【００１７】表５の調合表に従って計量し、攪拌混合を
しながら若干量の水を加えて造粒し、坏土とする。次に
坏土を枠内に充填し油圧成形機を用いて２００kg／cm2
の圧力で成形した。但しＢ１は微粒子原料がないため成
形ができないので、ＣＭＣを３重量部加えて成形した。
成形品を電気炉で８５０℃で焼成し、焼成品の各種特性
を測定した。結果は表６及び図１〜４の通りである。本
実施例２は点線Ｂのグラフで示す。
しながら若干量の水を加えて造粒し、坏土とする。次に
坏土を枠内に充填し油圧成形機を用いて２００kg／cm2
の圧力で成形した。但しＢ１は微粒子原料がないため成
形ができないので、ＣＭＣを３重量部加えて成形した。
成形品を電気炉で８５０℃で焼成し、焼成品の各種特性
を測定した。結果は表６及び図１〜４の通りである。本
実施例２は点線Ｂのグラフで示す。
【００１８】
【表６】
【００１９】前記実施例１と同様、Ｂ１〜Ｂ４は透水性
製品として充分用いることができ、又粗粒子の粒度を粗
くすると更に透水係数を高めることが可能である。Ｂ５
〜Ｂ１１は一般の歩道等を対象とした舗装材料として充
分用いることができ、特にＢ８〜Ｂ１１は車両等の通行
にも充分耐え得る強度を有するものである。又Ｂ８〜Ｂ
１０については粗粒子の粒度を細かくすると更に曲げ強
さを高めることが可能である。
製品として充分用いることができ、又粗粒子の粒度を粗
くすると更に透水係数を高めることが可能である。Ｂ５
〜Ｂ１１は一般の歩道等を対象とした舗装材料として充
分用いることができ、特にＢ８〜Ｂ１１は車両等の通行
にも充分耐え得る強度を有するものである。又Ｂ８〜Ｂ
１０については粗粒子の粒度を細かくすると更に曲げ強
さを高めることが可能である。
【００２０】上記結果より、粗粒子のみでは必要な成形
性は得られないものの、微粒子を１０％以上加えてゆく
と加圧成形が可能で、３０％以上であれば全く問題がな
い。よって微粒子の調整により上記実施例１、２では他
のバインダー原料を用いることなく溶融スラグのみで充
分な加圧成形性を得られるものとなる。
性は得られないものの、微粒子を１０％以上加えてゆく
と加圧成形が可能で、３０％以上であれば全く問題がな
い。よって微粒子の調整により上記実施例１、２では他
のバインダー原料を用いることなく溶融スラグのみで充
分な加圧成形性を得られるものとなる。
【００２１】実施例３ 表７の化学組成からなる都市ゴミの溶融スラグを用いて
実験を行う。
実験を行う。
【００２２】
【表７】
【００２３】上記溶融スラグをジョークラッシャーで粉
砕し、分級する。標準篩７メッシュ以下２０メッシュ以
上、即ち２８３０〜８４０μｍで分級し粗粒子とする。
７メッシュ以上のものは再びジョークラッシャーへ投入
し、粉砕と分級を繰り返す。又２０メッシュ以下のもの
は、８０部に対してフラックスを２０部と水を加え、約
１０時間粉砕して更に細かくし、標準篩１１５メッシュ
以下、即ち１２５μｍ以下で分級し、これを微粒子とす
る。
砕し、分級する。標準篩７メッシュ以下２０メッシュ以
上、即ち２８３０〜８４０μｍで分級し粗粒子とする。
７メッシュ以上のものは再びジョークラッシャーへ投入
し、粉砕と分級を繰り返す。又２０メッシュ以下のもの
は、８０部に対してフラックスを２０部と水を加え、約
１０時間粉砕して更に細かくし、標準篩１１５メッシュ
以下、即ち１２５μｍ以下で分級し、これを微粒子とす
る。
【００２４】
【表８】
【００２５】表８の調合表に従って計量し、攪拌混合を
しながら３〜７％のＣＭＣ３％水溶液を加えて造粒し、
これを若干乾燥して坏土とする。次に坏土を枠内に充填
し、油圧成形機を用いて２００kg／cm2 の圧力でレンガ
形状に成形した。そして成形品をトンネル炉で１０５０
℃で焼成し、焼成品の各特性を測定した。その結果は表
９及び図１〜４の通りで、本実施例３は点線Ｃのグラフ
で示す。
しながら３〜７％のＣＭＣ３％水溶液を加えて造粒し、
これを若干乾燥して坏土とする。次に坏土を枠内に充填
し、油圧成形機を用いて２００kg／cm2 の圧力でレンガ
形状に成形した。そして成形品をトンネル炉で１０５０
℃で焼成し、焼成品の各特性を測定した。その結果は表
９及び図１〜４の通りで、本実施例３は点線Ｃのグラフ
で示す。
【００２６】
【表９】
【００２７】Ｃ１〜Ｃ３は、何れも透水性製品として充
分用いることができる。粗粒子の粒度を粗くしたり、成
形圧力を低くすることによって透水係数を高めることが
可能であり、又逆に粒度を細かくしたり、成形圧力を高
くすることによって曲げ強さを高めることも可能であ
る。尚本実施例３では混合時にＣＭＣを加えるものであ
るが、このように成形品の取扱上の理由等によって成形
品強度を高くする必要がある場合は、微粒子中に若干量
のバインダーを加えてもよい。但し加えることによって
微粒子の焼結温度が、粗粒子の軟化変形する温度域にま
で高くなることは避けなければならない。従って焼成時
に消失するＣＭＣ、ＰＶＡ等の有機質バインダーが望ま
しい。
分用いることができる。粗粒子の粒度を粗くしたり、成
形圧力を低くすることによって透水係数を高めることが
可能であり、又逆に粒度を細かくしたり、成形圧力を高
くすることによって曲げ強さを高めることも可能であ
る。尚本実施例３では混合時にＣＭＣを加えるものであ
るが、このように成形品の取扱上の理由等によって成形
品強度を高くする必要がある場合は、微粒子中に若干量
のバインダーを加えてもよい。但し加えることによって
微粒子の焼結温度が、粗粒子の軟化変形する温度域にま
で高くなることは避けなければならない。従って焼成時
に消失するＣＭＣ、ＰＶＡ等の有機質バインダーが望ま
しい。
【００２８】このように本発明によれば、粗粒子が軟化
変形する温度より低い温度域で微粒子部分が焼結する
為、焼成工程において微粒子が焼結して容積減少して
も、粗粒子が成形品全体の減容を少なくし、その減容に
よる収縮を拒み、焼成された製品の寸法や形状の安定化
を図ることができる。更に粗粒子と微粒子の原料は同一
組成であるから成形品の焼成時における熱的挙動が類似
し、昇温、降温時における各粒子の膨張、収縮による粒
子間の歪みも少なく、粒子相互の密着性が極めて高くな
り、硬度や強度の優れたものを得ることができる。更に
粗粒子と微粒子の混合比率を変化させることによって、
例えば微粒子の使用量を増加させると、図５の如く粗粒
子２間に微粒子の溶融固化物３が緊密に介在し、緻密構
造の高強度製品１を得ることができ、又粗粒子の使用量
を増加させると、図６の如く粗粒子２間に介在する微粒
子の溶融固化物３には空隙４が生じて多孔質構造とな
り、高い透水性を付与させた製品１を得ることができ
る。又焼成品の特性について、粗粒子比率が高い場合に
は収縮率が小さくて寸法形状が良好となり、強度はやや
低いものの透水性の高い舗装材として使用に耐え得るも
のとなる。逆に微粒子比率が高い場合には収縮率が大き
く寸法形状はやや不安定となるが、吸水率が小さく強度
が高いために一般の歩道、車道用の舗装材として使用で
きる。このように上記実施例１〜３によれば、溶融スラ
グを１００％或は略１００％使用しても品質が安定し、
各種用途に合致する機能を有した製品を得ることが可能
となるのである。尚上記実施例１〜３において、溶融ス
ラグの組成成分中のＰ2 Ｏ5 、Ｓi Ｏ2、Ｂ2 Ｏ3 、Ａ
ｌ2 Ｏ3 はガラスを形成するための必須成分であるか
ら、少なくとも１種類は含まれる溶融スラグを用いる必
要がある。
変形する温度より低い温度域で微粒子部分が焼結する
為、焼成工程において微粒子が焼結して容積減少して
も、粗粒子が成形品全体の減容を少なくし、その減容に
よる収縮を拒み、焼成された製品の寸法や形状の安定化
を図ることができる。更に粗粒子と微粒子の原料は同一
組成であるから成形品の焼成時における熱的挙動が類似
し、昇温、降温時における各粒子の膨張、収縮による粒
子間の歪みも少なく、粒子相互の密着性が極めて高くな
り、硬度や強度の優れたものを得ることができる。更に
粗粒子と微粒子の混合比率を変化させることによって、
例えば微粒子の使用量を増加させると、図５の如く粗粒
子２間に微粒子の溶融固化物３が緊密に介在し、緻密構
造の高強度製品１を得ることができ、又粗粒子の使用量
を増加させると、図６の如く粗粒子２間に介在する微粒
子の溶融固化物３には空隙４が生じて多孔質構造とな
り、高い透水性を付与させた製品１を得ることができ
る。又焼成品の特性について、粗粒子比率が高い場合に
は収縮率が小さくて寸法形状が良好となり、強度はやや
低いものの透水性の高い舗装材として使用に耐え得るも
のとなる。逆に微粒子比率が高い場合には収縮率が大き
く寸法形状はやや不安定となるが、吸水率が小さく強度
が高いために一般の歩道、車道用の舗装材として使用で
きる。このように上記実施例１〜３によれば、溶融スラ
グを１００％或は略１００％使用しても品質が安定し、
各種用途に合致する機能を有した製品を得ることが可能
となるのである。尚上記実施例１〜３において、溶融ス
ラグの組成成分中のＰ2 Ｏ5 、Ｓi Ｏ2、Ｂ2 Ｏ3 、Ａ
ｌ2 Ｏ3 はガラスを形成するための必須成分であるか
ら、少なくとも１種類は含まれる溶融スラグを用いる必
要がある。
【００２９】一方上記溶融スラグ以外にも、産業廃棄物
及び一般廃棄物の中にはガラス屑やタイル、食器等のせ
っ器質・磁器質製品屑や火山灰の様にガラス質若しくは
ガラス質に富むものもある。このようなものは溶融スラ
グ化し、ガラス化する必要はないため、粉砕、分級工程
から利用可能であり、製造工程が省略できる。以下それ
らの廃棄物を利用した実施例を説明する。実施例４ 表１０の化学組成からなるせっ器質タイルの廃棄物を用
いて実験を行う。
及び一般廃棄物の中にはガラス屑やタイル、食器等のせ
っ器質・磁器質製品屑や火山灰の様にガラス質若しくは
ガラス質に富むものもある。このようなものは溶融スラ
グ化し、ガラス化する必要はないため、粉砕、分級工程
から利用可能であり、製造工程が省略できる。以下それ
らの廃棄物を利用した実施例を説明する。実施例４ 表１０の化学組成からなるせっ器質タイルの廃棄物を用
いて実験を行う。
【００３０】
【表１０】
【００３１】上記廃棄物をジョークラッシャーで粉砕
し、分級する。標準篩７メッシュ以下２０メッシュ以
上、即ち２８３０〜８４０μｍで分級し粗粒子とする。
７メッシュ以上のものは再びジョークラッシャーへ投入
し、粉砕と分級を繰り返す。又２０メッシュ以下のもの
は、７０部に対して溶融助剤としてフラックスを３０部
と、水を加え、約１０時間粉砕して更に細かくし、標準
篩１１５メッシュ以下、即ち１２５μｍ以下で分級し、
これを微粒子とする。
し、分級する。標準篩７メッシュ以下２０メッシュ以
上、即ち２８３０〜８４０μｍで分級し粗粒子とする。
７メッシュ以上のものは再びジョークラッシャーへ投入
し、粉砕と分級を繰り返す。又２０メッシュ以下のもの
は、７０部に対して溶融助剤としてフラックスを３０部
と、水を加え、約１０時間粉砕して更に細かくし、標準
篩１１５メッシュ以下、即ち１２５μｍ以下で分級し、
これを微粒子とする。
【００３２】
【表１１】
【００３３】表１１の調合表に従って計量し、攪拌混合
をしながら若干の水を加えて造粒し、これを乾燥して坏
土とする。次に坏土を枠内に充填し、油圧成形機を用い
て２００kg／cm2 の圧力でレンガ形状で成形した。そし
て成形品をガス炉により１１００℃で焼成し、焼成品の
各特性を測定した。その結果は表１２及び図１〜４の通
りで、本実施例４は一点鎖線Ｄのグラフで示す。但しＤ
１、Ｄ２は脆く測定不能であった。
をしながら若干の水を加えて造粒し、これを乾燥して坏
土とする。次に坏土を枠内に充填し、油圧成形機を用い
て２００kg／cm2 の圧力でレンガ形状で成形した。そし
て成形品をガス炉により１１００℃で焼成し、焼成品の
各特性を測定した。その結果は表１２及び図１〜４の通
りで、本実施例４は一点鎖線Ｄのグラフで示す。但しＤ
１、Ｄ２は脆く測定不能であった。
【００３４】
【表１２】
【００３５】Ｄ１〜Ｄ３は脆く、製品とはなり得ない
が、Ｄ４〜Ｄ６は透水性製品として充分用いることがで
きる。Ｄ７〜Ｄ１１は一般の歩道等を対象とした舗装材
料として充分用いることができ、特にＤ１０、１１は車
両等の通行にも充分耐え得る強度を有するものである。
が、Ｄ４〜Ｄ６は透水性製品として充分用いることがで
きる。Ｄ７〜Ｄ１１は一般の歩道等を対象とした舗装材
料として充分用いることができ、特にＤ１０、１１は車
両等の通行にも充分耐え得る強度を有するものである。
【００３６】実施例５ 表１３の化学組成からなる火山灰を用いて実験を行う。
【００３７】
【表１３】
【００３８】上記火山灰を分級する。標準篩２０メッシ
ュ以下５５メッシュ以上、即ち８４０〜２５０μｍで分
級し粗粒子とする。５５メッシュ以下のものは水を加
え、約１０時間粉砕して更に細かくし、標準篩１１５メ
ッシュ以下、即ち１２５μｍ以下で分級し、これを微粒
子とする。
ュ以下５５メッシュ以上、即ち８４０〜２５０μｍで分
級し粗粒子とする。５５メッシュ以下のものは水を加
え、約１０時間粉砕して更に細かくし、標準篩１１５メ
ッシュ以下、即ち１２５μｍ以下で分級し、これを微粒
子とする。
【００３９】
【表１４】
【００４０】表１４の調合表に従って計量し、攪拌混合
をしながら若干の水を加えて造粒し、これを坏土とす
る。次に坏土を枠内に充填し、油圧成形機を用いて２０
０kg／cm2 の圧力でタイル形状で成形した。そして成形
品をガス炉１１２０℃で焼成し、焼成品の各特性を測定
した。その結果は表１５及び図１〜４の通りで、本実施
例５は二点鎖線Ｅのグラフで示す。
をしながら若干の水を加えて造粒し、これを坏土とす
る。次に坏土を枠内に充填し、油圧成形機を用いて２０
０kg／cm2 の圧力でタイル形状で成形した。そして成形
品をガス炉１１２０℃で焼成し、焼成品の各特性を測定
した。その結果は表１５及び図１〜４の通りで、本実施
例５は二点鎖線Ｅのグラフで示す。
【００４１】
【表１５】
【００４２】得られた製品は、何れも一般の歩道等を対
象とした舗装材料として充分用いることができ、特にＥ
５、６は車両等の通行にも充分耐え得る強度を有するも
のである。このように上記実施例４、５によれば、廃棄
物を溶融処理することなくそのまま粗粒子と微粒子とに
分級して成形でき、他の焼却灰や都市ゴミ等の廃棄物を
溶融スラグとして使用するのに比べて製造工程やコスト
を節約できる。勿論実施例１〜３のように廃棄物を大量
消費でき、又粗粒子と微粒子との混合比を適宜調整する
ことで、所定の性質を有した製品を得ることも可能であ
る。
象とした舗装材料として充分用いることができ、特にＥ
５、６は車両等の通行にも充分耐え得る強度を有するも
のである。このように上記実施例４、５によれば、廃棄
物を溶融処理することなくそのまま粗粒子と微粒子とに
分級して成形でき、他の焼却灰や都市ゴミ等の廃棄物を
溶融スラグとして使用するのに比べて製造工程やコスト
を節約できる。勿論実施例１〜３のように廃棄物を大量
消費でき、又粗粒子と微粒子との混合比を適宜調整する
ことで、所定の性質を有した製品を得ることも可能であ
る。
【００４３】尚上記実施例４、５は夫々せっ器質タイル
屑と火山灰を利用した実験例であるが、ガラス質を主成
分とする廃棄物であれば、ガラス屑や磁器屑を用いても
同様に安定した製品を得ることができ、各特性の調整も
可能である。又本発明はガラス質の物質と、それ以外の
物質とを含む廃棄物でも同様に、粗粒子と微粒子を調整
して特性の優れた製品を得ることが可能であるが、その
場合は少なくとも上記ガラス屑等のガラス質の物質を７
０％以上含むものであることが望ましい。又本発明は焼
成温度を境にして、変形しない粗粒子と、軟化溶融する
微粒子とに分けて用いる構成であるが、廃棄物の組成に
よっては粗粒子が軟化変形する温度と微粒子部分が焼結
する温度との差が小さい場合もあり、温度管理上問題を
生じることがある。よってこのような場合は実施例３や
実施例４の如く、必要に応じて微粒子中に溶融助剤とし
てフラックスを加えて、焼結温度を下げるものとしても
良い。
屑と火山灰を利用した実験例であるが、ガラス質を主成
分とする廃棄物であれば、ガラス屑や磁器屑を用いても
同様に安定した製品を得ることができ、各特性の調整も
可能である。又本発明はガラス質の物質と、それ以外の
物質とを含む廃棄物でも同様に、粗粒子と微粒子を調整
して特性の優れた製品を得ることが可能であるが、その
場合は少なくとも上記ガラス屑等のガラス質の物質を７
０％以上含むものであることが望ましい。又本発明は焼
成温度を境にして、変形しない粗粒子と、軟化溶融する
微粒子とに分けて用いる構成であるが、廃棄物の組成に
よっては粗粒子が軟化変形する温度と微粒子部分が焼結
する温度との差が小さい場合もあり、温度管理上問題を
生じることがある。よってこのような場合は実施例３や
実施例４の如く、必要に応じて微粒子中に溶融助剤とし
てフラックスを加えて、焼結温度を下げるものとしても
良い。
【００４４】
【発明の効果】以上本発明によれば、溶融スラグを１０
０％或は１００％近く用いた製品の製造が可能で、特に
粗粒子と微粒子の混合比を調整することにより必要に応
じた特性を得られると共に、両粒子間の径の調整により
焼成温度の低下も達成できる。又粗粒子と微粒子の原料
は同一組成である為、焼成時の各粒子の膨張、収縮によ
る歪みが少なく、粒子間の密着性が高くなり、硬度や強
度の優れたものが得られる。一方ガラス屑、せっ器、磁
器屑、火山灰を用いた場合も同様に、これらの廃棄物を
略１００％用いて、品質が安定し特性の優れた製品を製
造することができるのに加え、溶融スラグに比較して製
造工程を簡略化できる。このように本発明では廃棄物の
大量消費ができ、窯業原料の節約、製造工程、製造コス
トの軽減が図れ、環境問題には勿論当業界においても多
大な実益を及ぼすことができる。
０％或は１００％近く用いた製品の製造が可能で、特に
粗粒子と微粒子の混合比を調整することにより必要に応
じた特性を得られると共に、両粒子間の径の調整により
焼成温度の低下も達成できる。又粗粒子と微粒子の原料
は同一組成である為、焼成時の各粒子の膨張、収縮によ
る歪みが少なく、粒子間の密着性が高くなり、硬度や強
度の優れたものが得られる。一方ガラス屑、せっ器、磁
器屑、火山灰を用いた場合も同様に、これらの廃棄物を
略１００％用いて、品質が安定し特性の優れた製品を製
造することができるのに加え、溶融スラグに比較して製
造工程を簡略化できる。このように本発明では廃棄物の
大量消費ができ、窯業原料の節約、製造工程、製造コス
トの軽減が図れ、環境問題には勿論当業界においても多
大な実益を及ぼすことができる。
【図１】実施例１〜５で得られた製品の収縮率を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図２】実施例１〜５で得られた製品の吸水率を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図３】実施例１〜５で得られた製品の透水係数を示す
グラフである。
グラフである。
【図４】実施例１〜５で得られた製品の曲げ強さを示す
グラフである。
グラフである。
【図５】製品における粗粒子と微粒子の構造を示す説明
図である。
図である。
【図６】製品における粗粒子と微粒子の構造を示す説明
図である。
図である。
１・・製品、２・・粗粒子、３・・微粒子の溶融固化
物、４・・空隙。
物、４・・空隙。
Claims (5)
- 【請求項１】 産業廃棄物若しくは一般廃棄物を高温で
焼成、溶融して冷却し、組成成分中Ｐ2 Ｏ5 、Ｓi Ｏ
2 、Ｂ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 の内少なくとも１つを含有す
る溶融スラグを得て、この溶融スラグを粉砕、分級して
粗粒子と微粒子とに分け、これを任意の割合で混合して
成形後、微粒子が焼結する温度で焼成することを特徴と
する廃棄物を用いた窯業製品の製造方法。 - 【請求項２】 ガラス質の物質を主成分とする廃棄物を
粉砕、分級して粗粒子と微粒子とに分け、これを任意の
割合で混合して成形後、微粒子が焼結する温度で焼成す
ることを特徴とする廃棄物を用いた窯業製品の製造方
法。 - 【請求項３】 前記ガラス質の物質を主成分とする廃棄
物が、ガラス屑である特許請求の範囲第２項に記載の廃
棄物を用いた窯業製品の製造方法。 - 【請求項４】 前記ガラス質の物質を主成分とする廃棄
物が、食器、タイル等のせっ器質、磁器質製品の屑であ
る特許請求の範囲第２項に記載の廃棄物を用いた窯業製
品の製造方法。 - 【請求項５】 前記前記ガラス質の物質を主成分とする
廃棄物が、火山灰である特許請求の範囲第２項に記載の
廃棄物を用いた窯業製品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6068611A JPH06339672A (ja) | 1993-04-07 | 1994-04-06 | 廃棄物を用いた窯業製品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-80748 | 1993-04-07 | ||
| JP8074893 | 1993-04-07 | ||
| JP6068611A JPH06339672A (ja) | 1993-04-07 | 1994-04-06 | 廃棄物を用いた窯業製品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06339672A true JPH06339672A (ja) | 1994-12-13 |
Family
ID=26409820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6068611A Pending JPH06339672A (ja) | 1993-04-07 | 1994-04-06 | 廃棄物を用いた窯業製品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06339672A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2817859A1 (fr) * | 2000-12-13 | 2002-06-14 | Eco Conception Conseil | Materiau cristallise a base de machefers |
| IT201800004789A1 (it) * | 2018-04-23 | 2019-10-23 | Processo di lavorazione del gres porcellanato e manufatti |
-
1994
- 1994-04-06 JP JP6068611A patent/JPH06339672A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2817859A1 (fr) * | 2000-12-13 | 2002-06-14 | Eco Conception Conseil | Materiau cristallise a base de machefers |
| EP1215182A1 (fr) * | 2000-12-13 | 2002-06-19 | ECO Conception Conseil | Céramique à base de mâchefers d'incinération d'ordures ménagères |
| IT201800004789A1 (it) * | 2018-04-23 | 2019-10-23 | Processo di lavorazione del gres porcellanato e manufatti | |
| WO2019207433A1 (en) * | 2018-04-23 | 2019-10-31 | Saxa Grestone S.P.A. | Porcelain stoneware production process and products |
| CN112055620A (zh) * | 2018-04-23 | 2020-12-08 | 萨克萨格雷斯通股份有限公司 | 陶瓷炻瓷生产方法和产品 |
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