JPH0710618A - セメントクリンカの製造方法 - Google Patents

セメントクリンカの製造方法

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JPH0710618A
JPH0710618A JP15778593A JP15778593A JPH0710618A JP H0710618 A JPH0710618 A JP H0710618A JP 15778593 A JP15778593 A JP 15778593A JP 15778593 A JP15778593 A JP 15778593A JP H0710618 A JPH0710618 A JP H0710618A
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JP
Japan
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cement
waste
fiber
reinforced resin
fuel
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JP15778593A
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Yoshitaka Abe
義孝 阿部
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Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/36Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/364Avoiding environmental pollution during cement-manufacturing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/36Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/43Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
    • C04B7/44Burning; Melting
    • C04B7/4407Treatment or selection of the fuel therefor, e.g. use of hazardous waste as secondary fuel ; Use of particular energy sources, e.g. waste hot gases from other processes

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Abstract

(57)【要約】 【目的】繊維強化樹脂廃棄物を大量に処理でき、且つS
Ox、NOx発生の極めて少ないセメント焼成の燃料に
することができ、しかも焼却灰はセメント組成の一部と
して利用ができるセメントクリンカの製造方法を提供す
る。 【構成】第1発明は、回転窯によるセメント焼成装置に
おいて、繊維強化樹脂廃棄物破砕片を燃料の一部として
投入し、該破砕片中に含まれる無機繊維及び/又は無機
充填剤をセメント原料の一部にしたものである。また、
第2発明は、回転窯によるセメント焼成装置において、
繊維強化樹脂廃棄物破砕片を廃タイヤと共に燃料の一部
として投入し、該破砕片中に含まれる無機繊維及び/又
は無機充填材をセメント原料の一部にしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化樹脂(以下、
FRPという)廃棄物を燃料としてセメント焼成装置で
燃焼させ、燃焼灰をセメントの原料として用いるセメン
トクリンカの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】繊維強化樹脂は、軽量、高強度、耐水
性、耐熱性に優れるため浴槽、浄化槽等の住宅機器、並
びに船舶、自動車部品、航空機部品等多くの工業分野で
利用されている。
【0003】これらFRPの特徴は、逆に、発生した廃
棄物の処理を困難にしている。即ち、現在FRP廃棄物
の再処理は、(1)成形品を微粉砕して各種充填剤とし
て利用する方法、(2)熱分解して油を回収する方法、
(3)燃焼させて熱又は電気エネルギーを回収する方法
がある。
【0004】成形品を微粉砕して各種充填剤として利用
する方法は、微粉砕に要するコストが高く極一部で実用
化されているに過ぎない。熱分解して油を回収する方法
は、FRPは一般にガラス繊維、無機充填材を含む場合
が多いため多量の残渣が発生し、残渣の処理方法の目途
が立つていない。燃焼させて熱又は電気エネルギーを回
収する方法は、従来から広く行われているが、焼却灰は
管理型廃棄物として埋立て処理しなければならず、した
がって作今の埋立地不足、特に管理型廃棄物用埋立地
(最終処分場)の新規確保は極めて困難な状況になって
おり、それに伴って処理費が高騰する傾向にある。従っ
て、現在はFRPを破砕して安定型廃棄物として単純に
埋立てる処理に依存しているのが現状である。
【0005】また、セメント回転窯で廃棄物を燃焼させ
るものとしては、特公平1ー32175号公報に示され
ているように、廃タイヤがある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】特公平1ー32175
号公報に示される方法は、廃タイヤ又は廃タイヤ破砕片
をセメント焼成装置の600℃から1400℃の場所
に、発熱量換算で15%好ましくは5〜10%の量を燃
料として投入する方法である。特に投入する場所が60
0℃以下であると、その粒子が細かい場合には排ガス流
に乗せられてより低温のゾーンに運ばれ、またその粒子
が粗い場合にはその場所に留まり、いずれも不完全燃焼
により黒煙の発生、悪臭の発生、廃ゴム自体に含有する
窒素及び硫黄によるNOx及びSOxの発生の原因とな
る。また、通常タイヤにはその製造時に加硫促進剤とし
て亜鉛華(ZnO)が数%含まれており、ZnOがセメ
ント中に0.075%以上含まれていると、セメント凝
結を阻害することが知られているため、廃タイヤの投入
量はクリンカ時産230t/Hの設備でも、3.4t/
Hが上限であるといわれている。
【0007】本発明は、従来技術の持つこのような制限
を緩和させることができる新たな提案であり、繊維強化
樹脂廃棄物を大量に処理でき、且つSOx、NOx発生
の極めて少ないセメント焼成の燃料にすることができ、
しかも焼却灰はセメント組成の一部として利用ができる
セメントクリンカの製造方法を提供することを目的とし
たものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成を説明すると、第1発明は、回転窯によ
るセメント焼成装置において、繊維強化樹脂廃棄物破砕
片を燃料の一部として投入し、該破砕片中に含まれる無
機繊維及び/又は無機充填剤をセメント原料の一部にし
た技術手段を講じている。また、第2発明は、回転窯に
よるセメント焼成装置において、繊維強化樹脂廃棄物破
砕片を廃タイヤと共に燃料の一部として投入し、該破砕
片中に含まれる無機繊維及び/又は無機充填材をセメン
ト原料の一部にした技術手段を講じている。
【0009】本発明に供される繊維強化樹脂廃棄物は、
繊維強化樹脂廃棄物の燃焼残渣中にセメントの凝結を阻
害する亜鉛華(ZnO)成分の含有率が少なく、且つ燃
焼ガス中にセメント焼成装置に有害なハロゲン及び大気
汚染を引き起こすNOx、SOx等の成分が少ないもの
であれば特に制約を受けるものではない。
【0010】本発明に供される繊維は、ガラス繊維、炭
素繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維等一般に繊維強化
樹脂用強化材として用いられている無機及び有機繊維を
用いることができる。
【0011】本発明に供される樹脂は、不飽和ポリエス
テル、エポキシ、フェノール、メラミン、ユリア等の熱
硬化性樹脂の他、一般に繊維強化熱可塑性と云われてい
るポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリアセ
タール、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレー
ト等も用いることができるが、ふっ素系樹脂、塩素系樹
脂及び上記樹脂であってもハロゲン系難燃化剤を含んだ
樹脂は好ましくない。また、メラミン、ユリア、ポリア
ミドなど窒素を含んだ樹脂も使用可能であるが、NOx
の発生を抑制するためにセメント回転窯の600℃以下
の低温部で燃焼させない配慮が必要である。
【0012】本発明に供される充填材は、炭酸カルシウ
ム、水酸化アルミニウム、アルミナ、ガラス繊維粉、ク
レー、シリカ粉等一般に繊維強化樹脂に用いられている
充填材は、いずれも燃焼残渣がそのままセメントの成分
となるもので、その量に殆ど制限を受けない。
【0013】本発明に供される繊維強化樹脂廃棄物は、
セメント回転窯で燃料として利用できると同時に、燃焼
灰はセメント成分の一部として用いることができる。繊
維強化不飽和ポリエステル樹脂を例にとると、その発熱
量は不飽和ポリエステル樹脂単体では約8000kca
l/kgであり、繊維強化ポリエステル樹脂ではガラス
繊維と無機充填材を除いた樹脂分の含有率とはほぼ比例
関係にある。
【0014】例えば、ガラス繊維含有率25〜30%、
不飽和ポリエステル樹脂75〜70%を含むハンドレイ
アップ(以下、HLUという)成形品の発熱量は550
0〜6000kcal/kgであり、最も発熱量の低い
シートモールディングコンパウンド(以下、SMCとい
う)成形品廃棄物(該樹脂含有率30〜35%)では発
熱量が約2400〜2800kcal/kgとなること
から、燃料代替としての利用は充分可能である。
【0015】SMC燃焼灰組成とJIS規格の普通ポル
トランドセメント組成との比較を表1に示す。
【0016】表1の1から、SMC成形品焼却灰は酸化
第二鉄成分が0.2%と少ないものの、ポルトランドセ
メント組成と比較的近似している。しかも、SMC成形
品焼却灰は分析結果、セメントの凝結に有害とされる亜
鉛は0.048%、酸化ナトリウムは0.18%、酸化
カリウムは0.22%と微量であった。従って、繊維強
化廃棄物の投入量はクリンカ時産125t/Hの設備に
おいて3t/H以上可能であることが分かった。
【0017】更に、廃タイヤを燃焼させる場合、繊維強
化樹脂と混焼させた方がタイヤ単独で燃焼させるより燃
焼速度が速いことが確認できた。この理由は、繊維強化
樹脂廃棄物はタイヤより燃焼速度が速いため、爐内で先
に燃焼してタイヤ燃焼の助燃剤の働きをするためと考え
られる。
【0018】
【実施例】本発明の実施例を以下説明する。仮焼爐付サ
スペンジョンプレヒータ付き回転爐(NSP)の第4段
(最下段)サイクロン窯入原料シュート横に設置した廃
タイヤ破砕片専用のシュートより、約50mm〜100
mm角に破砕した廃SMC破砕片及び廃HLU破砕片を
投入した。廃SMC破砕片の発熱量は2450kal/
kgであり、廃HLU破砕片の発熱量は5600kal
/kgである。また、仮焼爐で使用されている石炭の発
熱量は7500kal/kgである。
【0019】表1の2に示す実施例1乃至実施例4の繊
維強化樹脂廃棄物及び実施例5の繊維強化樹脂廃棄物と
廃タイヤを該装置で混焼させたときのセメント主成分を
分析した結果を表1に示す普通ポルトランドセメントJ
IS規格と比較すると、酸化カルシウムは63〜65
%、二酸化けい素は20〜23%、酸化アルミニウムは
3.8〜5.8%、酸化第2鉄は2.5〜3.6%、無
水硫酸は1.5〜2.3%のJIS規格値の範囲内であ
った。また、セメントの凝結を阻害する亜鉛華を測定し
た結果、酸化マグネシウムは2%以下、酸化ナトリウム
は0.28%以下、酸化カリウムは0.5%以下であっ
た。更に、JISーRー5021に基づく物理試験を行
った結果、いずれも規格値内であった。
【0020】
【表1】
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、繊維強化樹脂廃棄物を
多量に処理できるだけでなく、SOx、NOx発生の極
めて少ない良好なセメント焼成の燃料になるとともに、
焼却灰はセメント組成の一部として利用することができ
る。そして、本発明によれば、廃棄物処理に伴う環境へ
の負荷(通常の焼却処理による大気汚染、埋立処分場へ
の負荷等)を大幅に低減することができる。また、廃タ
イヤと同時に繊維強化樹脂廃棄物を該燃焼装置に投入す
ることによって、廃タイヤの助燃剤として廃タイヤの燃
焼を促進させる効果が認められる。ただし、これによっ
てNOxの発生が増加することはなかった。更に、廃タ
イヤから供給されるFe23によって、両者同時燃焼に
よる焼却灰の組成はセメント組成と非常に近いものとな
る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転窯によるセメント焼成装置におい
    て、繊維強化樹脂廃棄物破砕片を燃料の一部として投入
    し、該破砕片中に含まれる無機繊維及び/又は無機充填
    剤をセメント原料の一部にすることを特徴とするセメン
    トクリンカの製造方法。
  2. 【請求項2】回転窯によるセメント焼成装置において、
    繊維強化樹脂廃棄物破砕片を廃タイヤと共に燃料の一部
    として投入し、該破砕片中に含まれる無機繊維及び/又
    は無機充填材をセメント原料の一部にすることを特徴と
    するセメントクリンカの製造方法。
JP15778593A 1993-06-29 1993-06-29 セメントクリンカの製造方法 Pending JPH0710618A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6773537B2 (en) 2001-01-12 2004-08-10 3M Innovative Properties Company Method for applying designs to a substrate
JP2007131463A (ja) * 2005-11-08 2007-05-31 Ube Ind Ltd 炭素繊維を含む廃プラスチックの処理方法
JP2011157253A (ja) * 2010-02-04 2011-08-18 Nippon Paper Industries Co Ltd 廃タイヤ灰を含む焼却灰からの再生骨材の製造方法およびその再生骨材
JP2016108460A (ja) * 2014-12-08 2016-06-20 太平洋セメント株式会社 燃料、燃料の製造方法及び炭素繊維含有廃棄物の燃焼処理方法
JP2018100415A (ja) * 2016-07-26 2018-06-28 住友大阪セメント株式会社 無機繊維成形物

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