JPH10296207A - 石炭灰の固化材及び固化方法 - Google Patents
石炭灰の固化材及び固化方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ねばつきがなく、長期間放置していても粒子
状を保持でき、しかも毒性がなく取扱いやすい粒状石炭
灰を生成できる固化材及び固化方法を提供する。 【手段】 主として遊離酸の繰り返し単位からなる水溶
性ポリマーを主成分とする石炭灰の固化材で、さらに水
硬性物質が含まれていてもよい。主として遊離酸の繰り
返し単位からなる水溶性ポリマーを主成分とする固化材
及び水を混合することにより、石炭灰を粒状化する。水
硬性物質が含まれている固化材の場合には、石炭灰に水
溶性ポリマー及び水を混合した後、水硬性物質を添加混
合して、石炭灰を粒状化する。
状を保持でき、しかも毒性がなく取扱いやすい粒状石炭
灰を生成できる固化材及び固化方法を提供する。 【手段】 主として遊離酸の繰り返し単位からなる水溶
性ポリマーを主成分とする石炭灰の固化材で、さらに水
硬性物質が含まれていてもよい。主として遊離酸の繰り
返し単位からなる水溶性ポリマーを主成分とする固化材
及び水を混合することにより、石炭灰を粒状化する。水
硬性物質が含まれている固化材の場合には、石炭灰に水
溶性ポリマー及び水を混合した後、水硬性物質を添加混
合して、石炭灰を粒状化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭灰（フライア
ッシュ）の資材としての利用性を高めるために、石炭灰
を粒子状に固める石炭灰の固化材及び石炭灰の固化方法
に関する。
ッシュ）の資材としての利用性を高めるために、石炭灰
を粒子状に固める石炭灰の固化材及び石炭灰の固化方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】国内の石炭火力発電所で発生する石炭灰
（フライアッシュ）は、一部がフライアッシュセメント
などに利用されているにすぎず、大部分は海面埋め立て
などで処理されていることから、その再利用法が検討さ
れている。
（フライアッシュ）は、一部がフライアッシュセメント
などに利用されているにすぎず、大部分は海面埋め立て
などで処理されていることから、その再利用法が検討さ
れている。
【０００３】石炭灰の資材としての利用性を高めるため
には、一つに、石炭灰を固化、特に取り扱いやすい粒状
化にすることが考えられる。
には、一つに、石炭灰を固化、特に取り扱いやすい粒状
化にすることが考えられる。
【０００４】例えば、特開平８―２４３５２７号公報
に、石炭灰に、カルボキシル基を有する繰り返し単位を
全繰り返し単位の２〜８０モル％有する水溶性高分子及
び水を混合して石炭灰を粒状化する方法が開示されてい
る。カルボキシル基を有する繰り返し単位を全繰り返し
単位の２〜８０モル％を有する水溶性高分子としては、
アクリル酸又はその塩からなる繰り返し単位を含むアク
リルアミド系重合体、メタクリル酸又はその塩からなる
繰り返し単位を含むメタクリルアミド系重合体などがあ
り、その具体的実施例として、ポリアクリルアミドの部
分加水分解物、アクリルアミド／アクリル酸ナトリウム
の共重合体が例示されている。
に、石炭灰に、カルボキシル基を有する繰り返し単位を
全繰り返し単位の２〜８０モル％有する水溶性高分子及
び水を混合して石炭灰を粒状化する方法が開示されてい
る。カルボキシル基を有する繰り返し単位を全繰り返し
単位の２〜８０モル％を有する水溶性高分子としては、
アクリル酸又はその塩からなる繰り返し単位を含むアク
リルアミド系重合体、メタクリル酸又はその塩からなる
繰り返し単位を含むメタクリルアミド系重合体などがあ
り、その具体的実施例として、ポリアクリルアミドの部
分加水分解物、アクリルアミド／アクリル酸ナトリウム
の共重合体が例示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ポリアクリル
アミド、又はポリアクリル酸を塩の形で含む水溶性ポリ
マーは、水に溶解させると曳糸性、凝集性が強力である
ため、生成した石炭灰の粒子にも曳糸性、凝集性が表わ
れ、長期間放置しておくと粒子同士がくっついたり、掬
おうとするとその曳糸性により掬いにくくなってしまう
という欠点がある。
アミド、又はポリアクリル酸を塩の形で含む水溶性ポリ
マーは、水に溶解させると曳糸性、凝集性が強力である
ため、生成した石炭灰の粒子にも曳糸性、凝集性が表わ
れ、長期間放置しておくと粒子同士がくっついたり、掬
おうとするとその曳糸性により掬いにくくなってしまう
という欠点がある。
【０００６】また、ポリアクリルアミド系重合体は、残
留モノマーに毒性があるため、その取り扱いが難しく、
結局、石炭灰の資材としての利用を制限することになる
という問題がある。さらに、ポリアクリルアミド系重合
体は、水硬性物質を併せて用いた場合には、アクリルア
ミドが加水分解を起こしてアンモニアを発生するという
欠点もある。
留モノマーに毒性があるため、その取り扱いが難しく、
結局、石炭灰の資材としての利用を制限することになる
という問題がある。さらに、ポリアクリルアミド系重合
体は、水硬性物質を併せて用いた場合には、アクリルア
ミドが加水分解を起こしてアンモニアを発生するという
欠点もある。
【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、ねばつきがな
く、長期間放置していても粒子状を保持でき、しかも毒
性がなく取り扱いやすい粒状の石炭灰を生成できる固化
材及び固化方法を提供することにある。
ものであり、その目的とするところは、ねばつきがな
く、長期間放置していても粒子状を保持でき、しかも毒
性がなく取り扱いやすい粒状の石炭灰を生成できる固化
材及び固化方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】発明者らは、遊離酸、特
に遊離のカルボキシル基を含む水溶性ポリマーが、その
塩よりも石炭灰に対する凝集力が強いにも拘わらず、ア
ミド型と比べて曳糸性が少なく、ねばつきも少ないこと
に着目して、本発明を完成した。
に遊離のカルボキシル基を含む水溶性ポリマーが、その
塩よりも石炭灰に対する凝集力が強いにも拘わらず、ア
ミド型と比べて曳糸性が少なく、ねばつきも少ないこと
に着目して、本発明を完成した。
【０００９】すなわち、本発明に係る第１の石炭灰の固
化材は、主として遊離酸の繰り返し単位からなる水溶性
ポリマーを主成分とする。
化材は、主として遊離酸の繰り返し単位からなる水溶性
ポリマーを主成分とする。
【００１０】また、本発明に係る第２の石炭灰の固化材
は、主として遊離酸の繰り返し単位からなる水溶性ポリ
マー及び水硬性物質が含まれている。
は、主として遊離酸の繰り返し単位からなる水溶性ポリ
マー及び水硬性物質が含まれている。
【００１１】第１の固化材及び第２の固化材において、
前記遊離酸は、カルボン酸であることが好ましい。
前記遊離酸は、カルボン酸であることが好ましい。
【００１２】本発明にかかる第１の石炭灰の固化方法
は、石炭灰に、上記第１の固化材及び水を混合すること
により、石炭灰を粒状化することを特徴とする。
は、石炭灰に、上記第１の固化材及び水を混合すること
により、石炭灰を粒状化することを特徴とする。
【００１３】本発明に係る第２の石炭灰の固化方法は、
石炭灰に、主として遊離酸の繰り返し単位からなる水溶
性ポリマー及び水を混合した後、水硬性物質を添加混合
して、石炭灰を粒状化することを特徴とする。
石炭灰に、主として遊離酸の繰り返し単位からなる水溶
性ポリマー及び水を混合した後、水硬性物質を添加混合
して、石炭灰を粒状化することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て説明する。
て説明する。
【００１５】まず、本発明に係る第１の石炭灰の固化材
は、主として遊離酸の繰り返し単位からなる水溶性ポリ
マーを主成分とする。
は、主として遊離酸の繰り返し単位からなる水溶性ポリ
マーを主成分とする。
【００１６】ここで、遊離酸とは、塩基と結合していな
い酸、具体的には、プロトン酸において水素原子が存在
している酸をいう。
い酸、具体的には、プロトン酸において水素原子が存在
している酸をいう。
【００１７】従って、本発明に用いられる水溶性ポリマ
ーとしては、例えば、カルボキシル基、スルホン基を有
するモノマーが重合して主骨格を形成しているポリマー
が挙げられる。カルボキシル基を有するモノマーを重合
して得られる水溶性ポリマーとしては、例えば、ポリア
クリル酸、ポリメタクリル酸等のホモポリマー；アクリ
ル酸とメタクリル酸との共重合体等のランダムコポリマ
ー；又はこれらのブロック若しくはグラフト重合体；あ
るいはアルギン酸やカルボキシメチルセルロース等の天
然多糖類などが挙げられる。スルホン基を有するモノマ
ーを重合して得られる水溶性ポリマーとしては、例え
ば、ポリスチレンスルホン酸、ポリイソプレンのスルホ
ン化物等、又はこれらの共重合体が挙げられる。これら
のうち、カルボキシル基を有するモノマーを重合して得
られる水溶性ポリマーは、安全で且つ固化させるのに必
要な添加量が少なくて済むことから好ましく用いられ
る。
ーとしては、例えば、カルボキシル基、スルホン基を有
するモノマーが重合して主骨格を形成しているポリマー
が挙げられる。カルボキシル基を有するモノマーを重合
して得られる水溶性ポリマーとしては、例えば、ポリア
クリル酸、ポリメタクリル酸等のホモポリマー；アクリ
ル酸とメタクリル酸との共重合体等のランダムコポリマ
ー；又はこれらのブロック若しくはグラフト重合体；あ
るいはアルギン酸やカルボキシメチルセルロース等の天
然多糖類などが挙げられる。スルホン基を有するモノマ
ーを重合して得られる水溶性ポリマーとしては、例え
ば、ポリスチレンスルホン酸、ポリイソプレンのスルホ
ン化物等、又はこれらの共重合体が挙げられる。これら
のうち、カルボキシル基を有するモノマーを重合して得
られる水溶性ポリマーは、安全で且つ固化させるのに必
要な添加量が少なくて済むことから好ましく用いられ
る。
【００１８】本発明に用いられる水溶性ポリマーは、遊
離酸の繰り返し単位のみからなる水溶性ポリマーに限定
されず、遊離酸以外の構成モノマーを含んでいてもよ
い。遊離酸以外で含有され得るモノマーとしては、カル
ボン酸、スルホン酸等の有機酸のアルカリ金属又はアル
カリ土類金属の塩；カルボン酸、スルホン酸等の有機酸
のエステル；などが挙げられる。このような他のモノマ
ーが含まれる場合には、遊離酸の繰り返し単位が水溶性
ポリマーの実質を構成をするように、全繰り返し単位の
８５モル％以上、特に９０モル％以上が遊離酸の繰り返
し単位であることが好ましい。
離酸の繰り返し単位のみからなる水溶性ポリマーに限定
されず、遊離酸以外の構成モノマーを含んでいてもよ
い。遊離酸以外で含有され得るモノマーとしては、カル
ボン酸、スルホン酸等の有機酸のアルカリ金属又はアル
カリ土類金属の塩；カルボン酸、スルホン酸等の有機酸
のエステル；などが挙げられる。このような他のモノマ
ーが含まれる場合には、遊離酸の繰り返し単位が水溶性
ポリマーの実質を構成をするように、全繰り返し単位の
８５モル％以上、特に９０モル％以上が遊離酸の繰り返
し単位であることが好ましい。
【００１９】前記水溶性ポリマーの重量平均分子量は、
５万〜１０００万が好ましく、特に２０万〜１０００万
であることが好ましい。さらに好ましくは２０万〜５０
０万である。一般に重量平均分子量が１０００万を超え
ると細粒化が困難になり、また、水溶液自体にねばつく
傾向があるからである。
５万〜１０００万が好ましく、特に２０万〜１０００万
であることが好ましい。さらに好ましくは２０万〜５０
０万である。一般に重量平均分子量が１０００万を超え
ると細粒化が困難になり、また、水溶液自体にねばつく
傾向があるからである。
【００２０】本発明に係る固化材は、上記水溶性ポリマ
ー単独で構成される粉粒体であってもよいし、水を適宜
混合した水溶液の状態であってもよい。
ー単独で構成される粉粒体であってもよいし、水を適宜
混合した水溶液の状態であってもよい。
【００２１】本発明にかかる第２の石炭灰の固化材は、
主として遊離酸の繰り返し単位からなる水溶性ポリマー
及び水硬性物質を含んでいる。
主として遊離酸の繰り返し単位からなる水溶性ポリマー
及び水硬性物質を含んでいる。
【００２２】第２の固化材に用いられる水溶性ポリマー
は、上記第１の固化材に用いられる水溶性ポリマーと同
種類のものを使用できる。従って、遊離酸の繰り返し単
位からなる水溶性ポリマーのうち、カルボキシル基を有
するモノマーを重合して得られる水溶性ポリマーが好ま
しく用いられる。また、水溶性ポリマーにおいて、全繰
り返し単位の８５モル％以上、特に９０モル％以上が遊
離酸の繰り返し単位であることが好ましく、さらに、前
記水溶性ポリマーの重量平均分子量は５万〜１０００万
が好ましく、２０万〜１０００万がより好ましく、特に
２０万〜５００万であることが好ましい。
は、上記第１の固化材に用いられる水溶性ポリマーと同
種類のものを使用できる。従って、遊離酸の繰り返し単
位からなる水溶性ポリマーのうち、カルボキシル基を有
するモノマーを重合して得られる水溶性ポリマーが好ま
しく用いられる。また、水溶性ポリマーにおいて、全繰
り返し単位の８５モル％以上、特に９０モル％以上が遊
離酸の繰り返し単位であることが好ましく、さらに、前
記水溶性ポリマーの重量平均分子量は５万〜１０００万
が好ましく、２０万〜１０００万がより好ましく、特に
２０万〜５００万であることが好ましい。
【００２３】本発明に用いられる水硬性物質としては、
公知の各種セメント、各種石灰、石膏が挙げられる。例
えば、各種セメントとしては、普通ポルトランドセメン
ト、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセ
メント等のポルトランドセメント；高炉セメント、シリ
カセメント、フライアッシュセメント等のポルトランド
セメントとの混合セメント；アルミナセメント、超早強
セメント、ジェットセメント等の特殊セメントが挙げら
れる。各種石灰としては、生石灰、消石灰などが挙げら
れる。石膏としては、半水石膏、無水石膏、又はこれら
の混合物等が挙げられる。これらのセメント、石灰、又
は石膏は単独で添加してもよいし、併用してもよい。
公知の各種セメント、各種石灰、石膏が挙げられる。例
えば、各種セメントとしては、普通ポルトランドセメン
ト、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセ
メント等のポルトランドセメント；高炉セメント、シリ
カセメント、フライアッシュセメント等のポルトランド
セメントとの混合セメント；アルミナセメント、超早強
セメント、ジェットセメント等の特殊セメントが挙げら
れる。各種石灰としては、生石灰、消石灰などが挙げら
れる。石膏としては、半水石膏、無水石膏、又はこれら
の混合物等が挙げられる。これらのセメント、石灰、又
は石膏は単独で添加してもよいし、併用してもよい。
【００２４】第２の固化材において、水溶性ポリマーと
水硬性物質とは、別々の容器に収容されていて、使用に
際して水溶性ポリマーを添加した後、水硬性物質を添加
することになる。
水硬性物質とは、別々の容器に収容されていて、使用に
際して水溶性ポリマーを添加した後、水硬性物質を添加
することになる。
【００２５】また、第２の固化材において、水溶性ポリ
マーと水硬性物質との含有割合は特に限定しないが、固
化材と石炭灰とを混合した状態において、石炭灰１００
重量部に対して水溶性ポリマーが０．０１〜５重量部と
なる量、水硬性物質が１〜３０重量部となる量が好まし
い。
マーと水硬性物質との含有割合は特に限定しないが、固
化材と石炭灰とを混合した状態において、石炭灰１００
重量部に対して水溶性ポリマーが０．０１〜５重量部と
なる量、水硬性物質が１〜３０重量部となる量が好まし
い。
【００２６】次に、本発明の固化物を用いて石炭灰を固
化する方法について説明する。
化する方法について説明する。
【００２７】まず、第１の固化方法は、石炭灰に、水溶
性ポリマー及び水を添加混合することにより石炭灰を粒
状化する方法である。
性ポリマー及び水を添加混合することにより石炭灰を粒
状化する方法である。
【００２８】水溶性ポリマーの添加量は、石炭灰１００
重量部に対して０．０１〜５重量部が好ましく、特に
０．０５〜３重量部が好ましい。また、水の添加量は、
石炭灰１００重量部に対して１０〜２００重量部が好ま
しく、特に２０〜８０重量部が好ましい。水の添加量が
１０重量部未満では石炭灰の表面改質が不十分なために
粒子化がうまく起こらず、一方、２００重量部以上では
スラリー状となって、十分粒状化しないからである。
重量部に対して０．０１〜５重量部が好ましく、特に
０．０５〜３重量部が好ましい。また、水の添加量は、
石炭灰１００重量部に対して１０〜２００重量部が好ま
しく、特に２０〜８０重量部が好ましい。水の添加量が
１０重量部未満では石炭灰の表面改質が不十分なために
粒子化がうまく起こらず、一方、２００重量部以上では
スラリー状となって、十分粒状化しないからである。
【００２９】水と水溶液ポリマーとの添加順序は特に限
定しない。例えば、まず、水と石炭灰とを混合した
後、固化材たる水溶性ポリマーを添加混合してもよい
し、予め水溶性ポリマーと水とを混合してなる水溶液
状の固化材として、石炭灰に添加混合してもよいし、
あるいは石炭灰と固化材たる水溶性ポリマーとを均一に
混合した後、その混合物に水を添加してもよい。これら
のうち均一な混合が容易な又はの方法が好ましい。
定しない。例えば、まず、水と石炭灰とを混合した
後、固化材たる水溶性ポリマーを添加混合してもよい
し、予め水溶性ポリマーと水とを混合してなる水溶液
状の固化材として、石炭灰に添加混合してもよいし、
あるいは石炭灰と固化材たる水溶性ポリマーとを均一に
混合した後、その混合物に水を添加してもよい。これら
のうち均一な混合が容易な又はの方法が好ましい。
【００３０】混合方法は特に限定しないが、一般に、原
料を回転しながら混合できる攪拌機や混合機等の機械、
例えばモルタルミキサー、パンミキサー、パドルミキサ
ー、ホバート型ミキサー、２軸の混練ミキサーなどの混
合機を用いて行えばよい。
料を回転しながら混合できる攪拌機や混合機等の機械、
例えばモルタルミキサー、パンミキサー、パドルミキサ
ー、ホバート型ミキサー、２軸の混練ミキサーなどの混
合機を用いて行えばよい。
【００３１】以上のようにして、石炭灰に、水及び本発
明に係る第１の固化材たる水溶性ポリマーを添加混合す
ると、水溶性ポリマーが石炭灰のまわりを取り囲んで凝
集するが、混合機の作用により凝集体は細粒化する（粒
状化）。この際に生成される粒状の石炭灰は、まわりの
水溶性ポリマーがアミド型の水溶性ポリマーに比して曳
糸性、凝集性が低いことから細粒化しやすい。粒子内に
含まれている水は粒子内部に取り込まれるため、粘つい
た感じのないさらさらとした粒子となる。従って、長時
間放置していても粒子同士が凝集して塊状になりにく
く、吸湿等により粒状石炭灰が凝集して塊状となっても
簡単にほぐすことができる。従って、第１の固化方法に
より固化して得られた粒状の石炭灰は、粉体状の石炭灰
とは異なり、粉体特有の性質は失われて、取り扱いやす
くなる。また、本発明にかかる固化材は毒性がなく安全
なので、骨材などの各種資材に利用できる。
明に係る第１の固化材たる水溶性ポリマーを添加混合す
ると、水溶性ポリマーが石炭灰のまわりを取り囲んで凝
集するが、混合機の作用により凝集体は細粒化する（粒
状化）。この際に生成される粒状の石炭灰は、まわりの
水溶性ポリマーがアミド型の水溶性ポリマーに比して曳
糸性、凝集性が低いことから細粒化しやすい。粒子内に
含まれている水は粒子内部に取り込まれるため、粘つい
た感じのないさらさらとした粒子となる。従って、長時
間放置していても粒子同士が凝集して塊状になりにく
く、吸湿等により粒状石炭灰が凝集して塊状となっても
簡単にほぐすことができる。従って、第１の固化方法に
より固化して得られた粒状の石炭灰は、粉体状の石炭灰
とは異なり、粉体特有の性質は失われて、取り扱いやす
くなる。また、本発明にかかる固化材は毒性がなく安全
なので、骨材などの各種資材に利用できる。
【００３２】次に、本発明にかかる第２の固化方法につ
いて説明する。
いて説明する。
【００３３】第２の固化方法は、主として本発明の第２
の固化材を用いる固化方法に関する方法で、石炭灰に、
主として遊離酸の繰り返し単位からなる水溶性ポリマー
及び水を混合した後、水硬性物質を添加混合して、石炭
灰を粒状化する方法である。
の固化材を用いる固化方法に関する方法で、石炭灰に、
主として遊離酸の繰り返し単位からなる水溶性ポリマー
及び水を混合した後、水硬性物質を添加混合して、石炭
灰を粒状化する方法である。
【００３４】すなわち、石炭灰、水及び水溶性ポリマー
の添加混合順序は第１の方法と同様であり、これにより
得られた細粒状の石炭灰の集合状態に、水硬性物質をさ
らに添加混合する。水溶性ポリマーが石炭灰と水とを抱
え込んだ状態で細粒化されていた状態にある混合物表面
をまぶすように水硬性物質が添加されることになる。そ
の結果、水硬性物質が水溶性ポリマーが抱え込んでいる
水と反応硬化して、強度の高い粒子となる。このよう
に、第２の固化方法により固化して得られた粒状石炭灰
は、水硬性物質の硬化体としての特性も併せ持つことか
ら、強度を要求される用途の資材にも用いることができ
る。
の添加混合順序は第１の方法と同様であり、これにより
得られた細粒状の石炭灰の集合状態に、水硬性物質をさ
らに添加混合する。水溶性ポリマーが石炭灰と水とを抱
え込んだ状態で細粒化されていた状態にある混合物表面
をまぶすように水硬性物質が添加されることになる。そ
の結果、水硬性物質が水溶性ポリマーが抱え込んでいる
水と反応硬化して、強度の高い粒子となる。このよう
に、第２の固化方法により固化して得られた粒状石炭灰
は、水硬性物質の硬化体としての特性も併せ持つことか
ら、強度を要求される用途の資材にも用いることができ
る。
【００３５】第２の固化方法において、水溶性ポリマー
及び水の添加量は、第１の固化方法と同様の理由から同
じである。すなわち、水溶性ポリマーの添加量は、石炭
灰１００重量部に対して０．０１〜５重量部が好まし
く、特に０．０５〜３重量部が好ましい。また、水の添
加量は、石炭灰１００重量部に対して１０〜２００重量
部が好ましく、特に２０〜８０重量部が好ましい。
及び水の添加量は、第１の固化方法と同様の理由から同
じである。すなわち、水溶性ポリマーの添加量は、石炭
灰１００重量部に対して０．０１〜５重量部が好まし
く、特に０．０５〜３重量部が好ましい。また、水の添
加量は、石炭灰１００重量部に対して１０〜２００重量
部が好ましく、特に２０〜８０重量部が好ましい。
【００３６】水硬性物質の添加量は、石炭灰１００重量
部に対して１〜３０重量部となる量である。３０重量部
を上まわると、粒子強度が下がることがあり、経済的で
ないからである。
部に対して１〜３０重量部となる量である。３０重量部
を上まわると、粒子強度が下がることがあり、経済的で
ないからである。
【００３７】なお、第１の固化方法又は第２の固化方法
において生成される石炭灰の粒子径は、使用する固化材
の種類（水溶性ポリマーの種類、水溶性ポリマーの分子
量、水硬性物質の有無など）、固化材の添加量及び水の
量により異なり、これらを調製することによって、砂状
から砂利状にまで適宜選択することができるが、一般
に、取り扱い性の観点から、０．５〜５ｍｍ程度の粒子
となるように、調製することが望ましい。
において生成される石炭灰の粒子径は、使用する固化材
の種類（水溶性ポリマーの種類、水溶性ポリマーの分子
量、水硬性物質の有無など）、固化材の添加量及び水の
量により異なり、これらを調製することによって、砂状
から砂利状にまで適宜選択することができるが、一般
に、取り扱い性の観点から、０．５〜５ｍｍ程度の粒子
となるように、調製することが望ましい。
【００３８】
【実施例】次に、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。
明する。
【００３９】実施例１：固化材として、重量平均分子量
が８０万、中和率０％のポリアクリル酸からなる水溶性
ポリマーを用いた。この水溶性ポリマーは、粒子径０．
０５〜０．２５ｍｍの粉末状であった。
が８０万、中和率０％のポリアクリル酸からなる水溶性
ポリマーを用いた。この水溶性ポリマーは、粒子径０．
０５〜０．２５ｍｍの粉末状であった。
【００４０】釣り針状のフック型攪拌翼を備えたプラネ
タリ式混合機（西日本試験機製作所）に、石炭灰３．３
ｋｇと水１．７ｋｇを仕込み、１６０ｒｐｍで攪拌し
た。この状態では、流動性のある高粘度のスラリーであ
った。
タリ式混合機（西日本試験機製作所）に、石炭灰３．３
ｋｇと水１．７ｋｇを仕込み、１６０ｒｐｍで攪拌し
た。この状態では、流動性のある高粘度のスラリーであ
った。
【００４１】この石炭灰のスラリーに、上記固化材６．
６ｇ（石炭灰に対して０．２重量％に相当）を少しづつ
添加混合し、細粒化した。得られた石炭灰粒子は粒子径
が０．３〜５ｍｍの範囲で、平均粒子径は１ｍｍであっ
た。なお、細粒化は３分ほどの混合で行えた。
６ｇ（石炭灰に対して０．２重量％に相当）を少しづつ
添加混合し、細粒化した。得られた石炭灰粒子は粒子径
が０．３〜５ｍｍの範囲で、平均粒子径は１ｍｍであっ
た。なお、細粒化は３分ほどの混合で行えた。
【００４２】実施例２〜４：石炭灰及び水の仕込み量、
固化材を構成する水溶性ポリマーの種類、分子量、添加
量の少なくともいずれか１つを表１に示すように変更し
た以外は実施例１と同様にして、石炭灰の粒子を得た。
得られた石炭灰粒子の性状、及び平均粒子径は表１に示
す通りである。
固化材を構成する水溶性ポリマーの種類、分子量、添加
量の少なくともいずれか１つを表１に示すように変更し
た以外は実施例１と同様にして、石炭灰の粒子を得た。
得られた石炭灰粒子の性状、及び平均粒子径は表１に示
す通りである。
【００４３】実施例５：用いた固化材は、実施例１で用
いた水溶性ポリマーと同じ水溶性ポリマー、及び水硬性
物質としてポルトランドセメントを別々の容器に収納さ
れた状態で含むものである。
いた水溶性ポリマーと同じ水溶性ポリマー、及び水硬性
物質としてポルトランドセメントを別々の容器に収納さ
れた状態で含むものである。
【００４４】まず、実施例１と同じようにして、石炭灰
及び水を実施例１と同じ量だけ仕込み、混合攪拌した。
次いで、この混合物の表面をまぶすように、水溶性ポリ
マー６．６ｇを少しづつ添加混合して細粒化した。続い
て、上記水硬性物質を３３０ｇ（石炭灰に対して１０重
量％）を少しづつ添加混合した。
及び水を実施例１と同じ量だけ仕込み、混合攪拌した。
次いで、この混合物の表面をまぶすように、水溶性ポリ
マー６．６ｇを少しづつ添加混合して細粒化した。続い
て、上記水硬性物質を３３０ｇ（石炭灰に対して１０重
量％）を少しづつ添加混合した。
【００４５】得られた石炭灰の粒子は表１に示す通りで
あり、粒子径が０．３〜５ｍｍの範囲で、平均粒子径は
１ｍｍであった。
あり、粒子径が０．３〜５ｍｍの範囲で、平均粒子径は
１ｍｍであった。
【００４６】実施例６、７：石炭灰及び水の仕込み量、
固化材を構成する水溶性ポリマーの種類及び水硬性物質
の種類並びにこれらの添加量を、表１に示すように変更
した以外は、実施例５と同様にした。得られた石炭灰の
粒子の性状、及び平均粒子径を表１に示す。
固化材を構成する水溶性ポリマーの種類及び水硬性物質
の種類並びにこれらの添加量を、表１に示すように変更
した以外は、実施例５と同様にした。得られた石炭灰の
粒子の性状、及び平均粒子径を表１に示す。
【００４７】なお、表１において、石炭灰、水、水溶性
ポリマーの添加量の単位は、いずれもｇである。
ポリマーの添加量の単位は、いずれもｇである。
【００４８】
【表１】
【００４９】比較例１：固化材たる水溶性ポリマーを添
加しなかった以外は実施例１と同様にした。従って、最
終的に得られる性状は、実施例１における水溶性ポリマ
ーの添加前の状態であるスラリー状であった。
加しなかった以外は実施例１と同様にした。従って、最
終的に得られる性状は、実施例１における水溶性ポリマ
ーの添加前の状態であるスラリー状であった。
【００５０】比較例２：石炭灰と水の仕込み量を表２に
示すように変更して、実施例１と同様にプラネタリ式混
合機を用いて混合した。比較例１と同様に固化材は添加
しなかった。石炭灰に対する水の仕込み量が、比較例１
に比べて少なかったことから、表２に示すように、最終
的性状は粘土状になった。
示すように変更して、実施例１と同様にプラネタリ式混
合機を用いて混合した。比較例１と同様に固化材は添加
しなかった。石炭灰に対する水の仕込み量が、比較例１
に比べて少なかったことから、表２に示すように、最終
的性状は粘土状になった。
【００５１】比較例３：石炭灰及び水を実施例１と同様
の量だけ仕込み、実施例１と同様にして混合攪拌した。
次いで、固化材として、分子量２００万のポリアクリル
酸ナトリウム（中和率１００％）の粉末（粒子径０．０
３〜０．３ｍｍ）を６．６ｇ（石炭灰に対して０．２重
量％）を少しづつ添加混合した。表２に示すように、全
体が塊状となった。
の量だけ仕込み、実施例１と同様にして混合攪拌した。
次いで、固化材として、分子量２００万のポリアクリル
酸ナトリウム（中和率１００％）の粉末（粒子径０．０
３〜０．３ｍｍ）を６．６ｇ（石炭灰に対して０．２重
量％）を少しづつ添加混合した。表２に示すように、全
体が塊状となった。
【００５２】比較例４：石炭灰及び水を実施例１と同様
の量だけ仕込み、実施例１と同様にして混合攪拌した。
次いで、固化材として、まず、分子量２００万のポリア
クリル酸ナトリウム（中和率１００％）の粉末（粒子径
０．０３〜０．３ｍｍ）を６．６ｇ（石炭灰に対して
０．２重量％）を少しづつ添加混合した。ついで、水硬
性物質として、実施例５で用いたものと同じ水硬性物質
（ポルトランドセメント）３３０ｇを、実施例５と同様
にして少しづつ添加したところ、全体が塊状に固まって
しまった。
の量だけ仕込み、実施例１と同様にして混合攪拌した。
次いで、固化材として、まず、分子量２００万のポリア
クリル酸ナトリウム（中和率１００％）の粉末（粒子径
０．０３〜０．３ｍｍ）を６．６ｇ（石炭灰に対して
０．２重量％）を少しづつ添加混合した。ついで、水硬
性物質として、実施例５で用いたものと同じ水硬性物質
（ポルトランドセメント）３３０ｇを、実施例５と同様
にして少しづつ添加したところ、全体が塊状に固まって
しまった。
【００５３】比較例５：水溶性ポリマーを添加しなかっ
たこと以外は比較例４と同様にしたところ、表２に示す
ように、全体が塊状に固まってしまった。
たこと以外は比較例４と同様にしたところ、表２に示す
ように、全体が塊状に固まってしまった。
【００５４】比較例６：水溶性ポリマーの種類を表２に
示すように変更した以外は比較例４と同様にしたとこ
ろ、表２に示すように、塊状となった。
示すように変更した以外は比較例４と同様にしたとこ
ろ、表２に示すように、塊状となった。
【００５５】
【表２】
【００５６】表２からわかるように、石炭灰と水だけで
は石炭灰の硬化又は凝集能力なく、スラリー状又は高粘
度の溶液になるだけであった（比較例１、２参照）。一
方、石炭灰と水と水硬性物質では、全体が固まってしま
い、取り扱い不便であった（比較例５参照）。また、水
溶性ポリマーの構成成分として遊離酸以外の繰り返し単
位を含むポリマーを用いた固化材の場合、いずれも石炭
灰は塊状となった（比較例３、４、６参照）。
は石炭灰の硬化又は凝集能力なく、スラリー状又は高粘
度の溶液になるだけであった（比較例１、２参照）。一
方、石炭灰と水と水硬性物質では、全体が固まってしま
い、取り扱い不便であった（比較例５参照）。また、水
溶性ポリマーの構成成分として遊離酸以外の繰り返し単
位を含むポリマーを用いた固化材の場合、いずれも石炭
灰は塊状となった（比較例３、４、６参照）。
【００５７】一方、表１に示すように、遊離酸で構成さ
れる水溶性ポリマーで構成される固化材を用いた場合に
は、いずれも石炭灰が粒状に固まった。特に、実施例
２、３と比較例３との比較から、水溶性ポリマーが遊離
酸以外のモノマーを含む場合であっても、８５モル％以
上が遊離酸の繰り返し単位からなる水溶性ポリマーであ
れば粒状になることがわかる。また、水硬性物質を添加
する場合であっても、遊離酸の繰り返し単位からなる水
溶性ポリマーと併用すると塊状とならなかった（実施例
５〜７参照）。
れる水溶性ポリマーで構成される固化材を用いた場合に
は、いずれも石炭灰が粒状に固まった。特に、実施例
２、３と比較例３との比較から、水溶性ポリマーが遊離
酸以外のモノマーを含む場合であっても、８５モル％以
上が遊離酸の繰り返し単位からなる水溶性ポリマーであ
れば粒状になることがわかる。また、水硬性物質を添加
する場合であっても、遊離酸の繰り返し単位からなる水
溶性ポリマーと併用すると塊状とならなかった（実施例
５〜７参照）。
【００５８】
【発明の効果】本発明の石炭灰の固化材を用いると、石
炭灰が取り扱いやすい粒子状として得られる他、生成さ
れる粒子自体もさらさらした感じで、凝集したりするこ
となく、長時間放置しても、粒子状を維持することがで
きる。
炭灰が取り扱いやすい粒子状として得られる他、生成さ
れる粒子自体もさらさらした感じで、凝集したりするこ
となく、長時間放置しても、粒子状を維持することがで
きる。
【００５９】また、本発明にかかる第２の固化材は、さ
らに水硬性物質を含有しているので、生成される石炭灰
粒子が水硬性物質の硬化体としての性質も兼ね備えるこ
とから、高強度で、骨材等の建築材として優れている。
らに水硬性物質を含有しているので、生成される石炭灰
粒子が水硬性物質の硬化体としての性質も兼ね備えるこ
とから、高強度で、骨材等の建築材として優れている。
【００６０】さらに、第１、第２いずれの固化材につい
ても、水溶性ポリマー及び水硬性物質の種類、及び量を
かえることにより、生成される粒子の大きさを用途等に
応じて変えることができる。
ても、水溶性ポリマー及び水硬性物質の種類、及び量を
かえることにより、生成される粒子の大きさを用途等に
応じて変えることができる。
【００６１】また、本発明の石炭灰の固化方法によれ
ば、本発明の固化材及び水との添加混合により、容易に
石炭灰を粒状化することができる。
ば、本発明の固化材及び水との添加混合により、容易に
石炭灰を粒状化することができる。
Claims (5)
- 【請求項１】 主として遊離酸の繰り返し単位からなる
水溶性ポリマーを主成分とする石炭灰の固化材。 - 【請求項２】 前記遊離酸が、カルボン酸である請求項
１に記載の石炭灰の固化材。 - 【請求項３】 さらに水硬性物質が含まれている請求項
１または２に記載の石炭灰の固化材。 - 【請求項４】 石炭灰に、請求項１または２に記載の固
化材及び水を混合することにより、石炭灰を粒状化する
ことを特徴とする石炭灰の固化方法。 - 【請求項５】 石炭灰に、主として遊離酸の繰り返し単
位からなる水溶性ポリマー及び水を混合した後、水硬性
物質を添加混合して、石炭灰を粒状化することを特徴と
する石炭灰の固化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11149097A JP3825131B2 (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 石炭灰の固化材及び固化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11149097A JP3825131B2 (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 石炭灰の固化材及び固化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10296207A true JPH10296207A (ja) | 1998-11-10 |
| JP3825131B2 JP3825131B2 (ja) | 2006-09-20 |
Family
ID=14562599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11149097A Expired - Fee Related JP3825131B2 (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 石炭灰の固化材及び固化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3825131B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6503319B1 (en) * | 1996-02-14 | 2003-01-07 | Dsm N.V. | Method for preparing a mortar |
| WO2016071298A1 (de) * | 2014-11-07 | 2016-05-12 | Sika Technology Ag | Verfahren zur herstellung von granulaten aus zementzusammensetzungen |
| JP2019042643A (ja) * | 2017-08-31 | 2019-03-22 | 太平洋セメント株式会社 | 石炭灰の造粒方法 |
-
1997
- 1997-04-28 JP JP11149097A patent/JP3825131B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6503319B1 (en) * | 1996-02-14 | 2003-01-07 | Dsm N.V. | Method for preparing a mortar |
| WO2016071298A1 (de) * | 2014-11-07 | 2016-05-12 | Sika Technology Ag | Verfahren zur herstellung von granulaten aus zementzusammensetzungen |
| JP2019042643A (ja) * | 2017-08-31 | 2019-03-22 | 太平洋セメント株式会社 | 石炭灰の造粒方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3825131B2 (ja) | 2006-09-20 |
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