JPH082953A - アルミニウム溶解滓残灰を用いた道路舗装用骨材 - Google Patents

アルミニウム溶解滓残灰を用いた道路舗装用骨材

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JPH082953A
JPH082953A JP15959394A JP15959394A JPH082953A JP H082953 A JPH082953 A JP H082953A JP 15959394 A JP15959394 A JP 15959394A JP 15959394 A JP15959394 A JP 15959394A JP H082953 A JPH082953 A JP H082953A
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JP
Japan
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aluminum
mixture
aggregate
mgo
road pavement
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JP15959394A
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English (en)
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Toshiya Kishimoto
敏也 岸本
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OSAKA YOGYO FIRE BRICK
YOOTAI KK
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OSAKA YOGYO FIRE BRICK
YOOTAI KK
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

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  • Road Paving Structures (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルミニウム溶解滓残灰を酸化処理して得ら
れた粉末を利用して、車両のすべり止めや耐摩耗性に優
れ、かつまた自由に着色可能な道路舗装用骨材を供給す
ること。 【構成】 従来、埋め立て用として廃棄されていたアル
ミニウム溶解滓残灰を、酸化処理して、その主要構成成
分が Al2O3,MgO,SiO2,Fe2O3等からなる粉末とし、こ
れを焼き固めて製造した道路舗装用骨材。硬度も高く、
白色系で、その上着色も可能であり、交通安全対策、資
源リサイクルに大きく寄与しうるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、交通安全対策のための
すべり止め道路舗装用骨材、人や車の出入りの激しい道
路、階段などの場所での耐摩耗舗装用骨材、さらに着色
によって道路に視認性を与えるための道路舗装用骨材に
関係するものである。
【0002】
【従来の技術】交通量の急速な増加は、交通事故発生件
数の急上昇に直結し、交通安全対策の確立が社会におけ
る急務の要請となっている。そこで、交通安全を確保す
るための一つの解決方法として、路面上に於ける車のす
べり止めの問題が取り上げられ、道路の下地であるアス
ファルト・コンクリートまたはセメント・コンクリート
の上にニート工法あるいはモノリシック工法などの施工
方法によってアルミナ系骨材、ワラストナイト系骨材な
どの天然あるいは合成のセラミックス系骨材を道路表面
に舗装し、すべり止め対策の解決方法の一つとしてき
た。そしてその目的に用いられてきた骨材の材料は、天
然産のアルミナを主要成分とする鉱石の粉砕物や、珪酸
と石灰の溶融物を再結晶化し、結晶成分としてワラスト
ナイトを含む人工鉱石の粉砕物などであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】交通事故対策として、
交差点とその近辺、道路曲線部、勾配のある坂道部分な
ど、道路にすべり止めを必要とする部分におけるすべり
止めのための道路舗装用骨材、さらに歩・車道分離部分
に於ける歩道部の識別や、スクールゾーンの識別など、
着色によって識別するための道路舗装のための骨材、ま
た交通渋滞対策としてバスレーンや一般車の駐車(走
行)禁止区域を示すための着色舗装のための舗装用骨材
などを、現在埋立て処分に付されているアルミニウム溶
解滓残灰を用いて製造し、地球環境保全対策と交通事故
対策の二つの大きい社会的課題の解決に同時に役立たせ
んとするものである。すなわち、アルミニウムあるいは
アルミニウム合金の溶解に際して発生するアルミニウム
溶解滓は、一部では再利用が行われてきてはいるが、な
お多量の溶解滓残灰が埋め立て用として廃棄処分に付さ
れ、資源リサイクル、地球環境問題という観点から、改
善されるべき大きな問題点を有している。
【0004】
【課題を解決するための手段】アルミニウム溶解滓はア
ルミニウム地金、再生塊、板材リターン、回収アルミニ
ウムなどのアルミニウム原料を再溶解し、精製または再
生地金とする際に発生する。その量は溶解原料によって
異なるが、溶解原料の1〜6%、平均して5%にもなる。こ
のアルミニウム溶解滓は、さらに処理して回収可能なア
ルミニム部分を回収するが、アルミニウムの回収後、残
ったアルミニム溶解滓(アルミニウム溶解滓残灰)の化
学組成は、溶解原料によって異なるが、おおよそは、ア
ルミニウム<60%,Al2310〜70%,MgO0.1〜20%,S
iO20.1〜20%,Fe230.1〜10%,TiO2<3%,ZnO
<3%,MnO<3%,Cr23<3%,CaO<3%,Na2O<1
%,K2O<1%,AlN<30%,Al43<2%,Cl<5%のも
のとなっている。また、その代表的なアルミニウム溶解
滓残灰の化学組成の例には、Al23約40%,AlN10-2
0%,MgO7-10%,Al43約1%,のこりAlといったもの
がある。このものは普通埋め立て処分に付され、廃棄さ
れることが多い。しかし、このことは地球環境対策とし
て考えると、決して望ましいことではなく、アルミニウ
ム溶解滓残灰の資源化を図り再利用していくことが環境
浄化、資源リサイクルという立場から非常に大事なこと
になる。
【0005】そこで、本発明では、アルミニウム溶解滓
残灰の化学成分にはアルミニウム分が多いので、これを
酸化処理することによってアルミニウム分をAl23
と変換を行い、全体としてAl23成分の多い原料とす
る。アルミニウム溶解滓残灰の酸化処理は、アルミニウ
ム溶解滓残灰を酸化雰囲気中で1100-2000℃に加熱を行
うことによって可能で、酸化処理後の化学組成は、おお
よそ、アルミニウム<1%,Al2360〜99%,MgO0.1〜
20%,SiO20.1〜20%,Fe230.1〜10%,TiO2<3%,
ZnO<3%,MnO<3%,Cr23<3%,CaO<3%,Na
2O<1%,K2O<1%,AlN<1%,Al43<1%,Cl<1%
のものとなり、Al23やスピネルを主成分とした主と
して酸化物からなる混合物となる。この主として酸化物
からなる粉末の混合物を焼き固めて、硬度の高い焼結体
を作る。同時に焼き固めて得られた焼結体の色は、Al
23やスピネル成分が多いということから白色系のもの
で、あとで自由な着色をすることも可能である。このよ
うに今まで廃棄、埋め立て処分に付されてきたアルミニ
ウム溶解滓残灰を酸化した後、焼き固めてしまうなら
ば、耐摩耗と同時に、自由な着色が可能な性質を兼ね備
えた交通事故対策(すべり止め、ゾーンの着色による視
認化)や交通渋滞対策(専用レーンの着色化)という重
要な交通対策の解決に有用な道路舗装用骨材を製造する
ことができる。その目的に向かって実験、研究を重ね本
発明に到達した。
【0006】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころを、より一層明確にする。
【0007】(参考例) アルミニウム溶解滓残灰の中
には、なおかなりのアルミニウムが金属の状態で残って
いる。したがってアルミニウム溶解滓残灰をそのままで
成形、焼結してブロック状のものとすると、できた焼結
ブロックの中に金属アルミニウムが残ったものとなる可
能性が大きい。一般に金属は酸化物にくらべて化学的に
活性で、空気中では酸化をうけるなど化学反応を起こし
やいので、焼結ブロック中にアルミニウムが金属の状態
で残っているとすると、この焼結ブロックは化学変化を
起こしやく、物質としては安定なものではない。そこで
アルミニウム溶解滓残灰を成形、焼結してブロック状の
ものとする前に、残灰中に残っている金属状態のアルミ
ニウムを酸化処理して安定な酸化物としておく必要があ
る。アルミニウム溶解滓残灰の中にはアルミニウムが金
属の形で最大で60%、普通にはそれ以下の量が存在して
いる。その酸化処理はアルミニウム溶解滓残灰を酸化雰
囲気中で高温に加熱することによって可能である。酸化
雰囲気としては空気中でも、酸素中でも、アルミニウム
を酸化物に変えることのできる雰囲気であればよい。加
熱温度は酸化雰囲気、酸化時間に依存して1100-2000℃
の範囲で可能である。アルミニウム溶解滓残灰の化学組
成は、溶解する原料アルミニウムの化学組成にもよる
が、一般にはアルミニウム<60%,Al2310〜70%,Mg
O0.1〜20%,SiO20.1〜20%,Fe230.1〜10%,TiO
2<3%,ZnO<3%,MnO<3%,Cr23<3%,CaO<3
%,Na2O<1%,K2O<1%,AlN<30%,Al43<2%,
Cl<5%の範囲のものであり、これを上述の条件で酸化
処理することにより、化学組成はアルミニウム<1%,A
2360〜99%,MgO0.1〜20%,SiO20.1〜20%,Fe2
30.1〜10%,TiO2<3%,ZnO<3%,MnO<3%,Cr
23<3%,CaO<3%,Na2O<1%,K2O<1%,AlN<
1%,Al43<1%,Cl<1%のものとすることができる。
アルミニウム溶解滓残灰を酸化処理して得られた酸化物
混合物の粉末の化学組成の具体例は、実施例1にも示す
ように、ある例においてはAl2386%,MgO7.4%,S
iO22.8%,Fe230.8%,その他3.0%であった。この酸
化処理によって、金属アルミニウムの量は通常のX線解
析では検出出来ない程度の量にまで少なくなる。また、
酸化処理されたアルミニウム溶解滓残灰中に含まれる物
質は、ふつう結晶でいうとα-アルミナとスピネルが主
要なものである。
【0008】(実施例1) アルミニウム溶解滓残灰を
空気中、1400℃でロータリーキルン内で酸化処理し、冷
却後、ボールミルにて24時間粉砕を行い、平均粒径2.3
μmの主として酸化物からなる粉末の混合物を得た。蛍
光X線解析によるとその化学組成はAl2386%,MgO
7.4%,SiO22.8%,Fe230.8%,その他3.0%であった。
この粉末に、成形に先立って結合材として濃度20%のパ
ルプ廃液を3%添加し、攪拌混合後50MPaの圧力で圧縮成
形し、230mmx114mmx50mmの大きさの成形体を得た。この
ものを105℃で24時間乾燥後、空気中で1450℃、2時間の
焼成を行った。えられたものの吸水率は0.8%,嵩比重3.3
7,ビッカース硬度14GPaであった。
【0009】(実施例2) 実施例1に示した酸化処理
を行い、粉砕したアルミニウム溶解滓残灰に、成形用結
合材として木節粘土を5重量%を加え、実施例1と同様に
成形、乾燥し、1400℃、2時間の焼成を行った。得られ
たものの吸水率は0.7%,嵩比重3.30,ビッカース硬度13GP
aであった。この種、粘土には成形助剤としての作用の
ほかに、焼成温度を下げるという効果もあった。
【0010】(実施例3) 実施例1および実施例2に
用いたアルミニウム溶解滓残灰とは違った化学組成をも
つアルミニウム溶解滓残灰を酸素中1250℃で酸化処理を
行った。酸化によってえられた粉末混合物の化学組成は
蛍光X線分析によるとAl2392%,MgO5.2%,SiO2
1.1%,のこり1.7%であった。このものをボールミルにて2
4時間粉砕し、これに成形用結合剤として木節粘土5重量
%、焼成温度を下げる目的で白色廃ビンガラス粉10重量%
加え、攪拌混合したのち、実施例1と同様に成形し、135
0℃、2時間の焼成処理を行った。得られたものの吸水率
は0.75%,嵩比重3.23,ビッカース硬度は13GPaであった。
【0011】(実施例4) 実施例3で得られた焼成体
ブロックを、ジョークラッシャーにより粗砕し、さらに
ロールクラッシャーによって破砕してのち、篩により分
級し、1.5-3.5mmの範囲の粒を取り出した。さらに、3.5
mm以上の粒について、再度ロールクラッシャーによる破
砕を行い、再びふるい分けにより1.5-3.5mmの範囲の粒
を取りだした。この操作を繰り返すことにより1.5-3.5m
mの範囲の、鋭角を持ち、すべり止め道路舗装用骨材と
して好都合な粒を60-80%の歩留まりで得ることができ
た。実施例1の焼成ブロックについても同様の結果が得
られた。
【0012】(実施例5) 実施例1、実施例2および
実施例3に示した、アルミニウム溶解滓残灰を酸化処理
して得られた粉末から焼成して得たブロックは、目視で
は白色系の色調を示していた。この色を平成3年度R版塗
料用標準色見本帳と比較するとトーン分類W(ホワイ
ト)のR3-240からR3-309に相当するものであった。白色
系であるので、そのままでトンネル内などの明るさを必
要とする場所にも適用可能である。
【0013】(実施例6) 実施例2で用いたアルミニ
ウム溶解滓残灰を酸化処理して得た粉末95重量%と木節
粘土5重量%からなる混合物に、その化学組成(蛍光X線
分析による・重量%)が表1に示した様な5種類の釉薬
系物質を2重量%添加し、実施例1と同様に成形、乾燥
し、1320℃、2時間の焼成を行った。得られた焼成体ブ
ロックは加えた釉薬系物質によって表2に示すように黄
、ピンク、青系の色を示していた。
【0014】
【表1】
【表2】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明は、廃棄処
分に付さるべきアルミニウム溶解滓残灰を酸化処理して
得られた主として酸化物からなる粉末の混合物を熱処理
して固め、硬度も高く、着色も可能な、道路舗装用骨材
に関係したもので、有用な交通事故対策の為の舗装用骨
材を得ることに関係するものであり、地球環境対策、交
通安全対策という現在の社会における重要な二つの社会
問題の解決に大きく貢献するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 E01C 11/24

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウム溶解滓残灰を酸化処理して
    得られた、主として酸化物からなる粉末の混合物を熱処
    理して固め、製造した道路舗装用骨材。
  2. 【請求項2】 化学組成がアルミニウム<60%,Al231
    0〜70%,MgO0.1〜20%,SiO20.1〜20%,Fe230.1
    〜10%,TiO2<3%,ZnO<3%,MnO<3%,Cr23
    3%,CaO<3%,Na2O<1%,K2O<1%,AlN<30%,A
    43<2%,Cl<5%であるアルミニウム溶解滓残灰を
    酸化処理して得られる化学組成がアルミニウム<1%,A
    2360〜99%,MgO0.1〜20%,SiO20.1〜20%,Fe2
    30.1〜10%,TiO2<3%,ZnO<3%,MnO<3%,Cr
    23<3%,CaO<3%,Na2O<1%,K2O<1%,AlN<
    1%,Al43<1%,Cl<1%である主として酸化物からな
    る粉末の混合物を熱処理して固め、製造した道路舗装用
    骨材。
JP15959394A 1994-06-16 1994-06-16 アルミニウム溶解滓残灰を用いた道路舗装用骨材 Pending JPH082953A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006098202A1 (ja) * 2005-03-16 2006-09-21 Taiheiyo Cement Corporation 焼成物
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