JPH1059765A - ごみ焼却灰溶融スラグを有効利用したセラミックス原 料及びセラミックスタイルの製造法 - Google Patents

ごみ焼却灰溶融スラグを有効利用したセラミックス原 料及びセラミックスタイルの製造法

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JPH1059765A
JPH1059765A JP8238499A JP23849996A JPH1059765A JP H1059765 A JPH1059765 A JP H1059765A JP 8238499 A JP8238499 A JP 8238499A JP 23849996 A JP23849996 A JP 23849996A JP H1059765 A JPH1059765 A JP H1059765A
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JP
Japan
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raw material
ceramic
slag
particle size
molten slag
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JP8238499A
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English (en)
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Naoyuki Kato
直行 加藤
Shigeru Hayashi
茂 林
Toshiyuki Mizuno
敏行 水野
Kimiji Yamamoto
君二 山本
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KYOWA SEITO KK
MARUTOSHI TOURIYOUSHIYO KK
TYK Corp
Original Assignee
KYOWA SEITO KK
MARUTOSHI TOURIYOUSHIYO KK
TYK Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種産業廃棄物の溶融スラグを微粉砕し、セ
ラミックス原料として実用化することである。 【解決手段】 ごみ焼却灰溶融スラグを主原料として使
用し、窯業用粘土、陶石、長石類を副原料としてなる成
分構成からなる材料を湿式あるいは乾式粉砕法により、
1μm以下を10〜35重量%、1〜10μmを35〜
65重量%、10〜100μmを20〜55重量%の粒
度構成に調整したセラミックス原料及びこの原料を使用
しセラミックスタイルを成形し、800℃〜1300℃
にて焼成するセラミックスタイルの製造法を提する。 【効果】 1)ごみ焼却灰溶融炉のスラグを主原料とし
たタイルを製造することによりスラグの処理処分を兼ね
た有効利用することができた。2)一般ごみを処理し、
大量に発生するスラグの有効利用として建築・土木用に
使用されるセラミックスタイルや煉瓦として大量の使用
用途を確保することができた。3)従来の窯業用粘土、
陶石、長石類を主原料として使用していた場合の原料枯
渇の問題と原料採掘に於ける自然環境破壊の問題を解決
できた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】ごみ焼却灰溶融スラグ、し尿
・下水道汚泥の焼却灰溶融スラグをはじめとする各種産
業廃棄物の溶融スラグの処理処分の方法として、それら
の有効利用が非常に重要な課題となっている。大半は未
だ有効な方法が得られておらず埋め立て処分を余儀なく
されているのが現状である。本発明は、大量に将来とも
発生するこれら廃棄物の焼却灰を溶融したスラグをセラ
ミックスの原料として有効利用し、セラミックスタイル
を提供する。
【0002】
【従来の技術】ごみ焼却灰溶融スラグ、し尿・下水道汚
泥の焼却灰溶融スラグをはじめとする各種産業廃棄物の
溶融スラグの処理処分の方法としては廃棄物を適当な粒
度に粉砕して、舗道用煉瓦を製造するとか、コンクリー
トに混ぜて採石、砂利の代わりに使用し間地ブロックや
測溝などの用途に使用されていた。これらの方法以外
に、大量に景観とか建築の主要部分に使用することが、
デザイン、コスト、品質などの点から満足できるもので
ないために、できていないのが現状である。本発明で
は、これらの廃棄物焼却灰の溶融スラグを大量に消費さ
れる分野での有効利用方法に関するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ごみ焼却灰溶融スラ
グ、し尿・下水道汚泥の焼却灰溶融スラグをはじめとす
る各種産業廃棄物の溶融スラグを微粉砕しセラミックス
原料として実用化することである。そのために必要とす
る該原料として要求される粉砕条件を設定し、最適とな
る該溶融スラグの微粉の粒度構成をきめること、および
これら原料を使用したセラミックスの焼成条件を決める
ことである。
【0004】
【課題を解決するための手段】ごみ焼却灰溶融スラグ、
し尿・下水道汚泥の焼却灰溶融スラグをはじめとする各
種産業廃棄物の溶融スラグをチューブミル、ボールミ
ル、トロミルなどの微粉を製造する粉砕機によりセラミ
ックス原料に最適な粒度分布を有する粉体あるいは泥漿
を選定する。該溶融スラグはSiO2,Al23,Ca
O,Na2Oなどのガラス質を主成分とした成分変化が
あるものの殆どが1250℃〜1350℃に溶融軟化温
度範囲を有する無機質成分である。本発明は該溶融スラ
グを粉砕し100μm以下の微粉となし、この微粉末の
持つ粒度構成がセラミックスの原料として重要な因子の
一つとなることを見い出し、最適粒度構成を選定した。
該スラグの粉砕は先ず溶融炉から排出されたスラグをク
ラッシャー、インペラーブレーカー、などにより粗粉砕
し、さらにローラーミル、エッジランナーなどにより1
〜0.5mm以下の細粒に粉砕した後チューブミル、ボ
ールミル、トロミルなどにより湿式あるいは乾式法にて
微粉砕する。微粉砕は粉砕時間のとりかたとか可塑剤、
粘土類、陶石、長石類などの添加割合、粉砕メディアの
ボールの大きさ、被粉砕物の溶融スラグとボール、玉石
の比率などにより粉砕された溶融スラグの粒度構成が決
まる。本発明では、粉砕された微粉の粒度構成が図1に
示す累加百分率グラフの斜線範囲に分布する該溶融スラ
グを主原料とし粘土類、陶石、長石類の配合した材料の
粒度構成がセラミックス原料として最適であることを見
い出したものである。即ち、1μm以下が10〜35重
量%、1〜10μmが35〜65重量%、10〜100
μmが20〜55重量%の粒度構成に調整した原料が最
適であることを見い出した。粒度構成に於いて斜線範囲
より粗い粒度に於いてはセラミックス原料としての成形
性、焼結性に於いて満足の結果が得られず、また斜線範
囲より細かい粒度に於いては、粉砕時間が過剰にかかる
とか粉砕メディアにたいする負荷が大きくなり粉砕費用
が増え経済性に於いて満足の結果が得られなかった。成
形性、可塑性を付与するために必要であり、好ましくは
1μm以下に主として分布させることが大切であり自動
プレスによる成形性、能率、歩留を左右する。また、陶
石、長石類は10μm以下に分布すると溶融スラグのセ
ラミックス原料の焼結性を良好にし安定した焼結素地を
付与する。
【0005】該溶融スラグを主原料としたセラミックス
の焼結温度は800℃から1300℃の範囲としたのは
800℃より下の温度では十分の焼結強度が出ないのと
製品の安定性に欠けることと1300℃より高いと材料
の融点の為に変形や溶融が起こるために良くないからで
ある。また、焼結温度は800℃から1300℃の範囲
は幅の広い温度範囲となっているが、このましくは、9
00℃から1150℃がエネルギーコストと炉の操作性
と製品の安定性などから実用的である。
【0006】ごみ焼却灰溶融スラグ、し尿・下水道汚泥
の焼却灰溶融スラグをはじめとする各種産業廃棄物のス
ラグを処理処分をする目的で、それらを有効利用するた
めには大量の用途を安定的に確保する必要があり、以上
の方法によりセラミックス原料とすることにより可能に
なった。特にタイル材料として、従来の窯業用粘土、陶
石、長石類を主原料として使用していた場合から該廃棄
物を利用したセラミックスのタイルとすることにより、
リサイクル型の有効利用産業の中で処理処分問題を同時
に解決する循環型産業構造をつくることができる。ま
た、従来の窯業用粘土、陶石、長石類を主原料として使
用していた場合の原料枯渇の問題と原料採掘に於ける自
然環境破壊の問題をも解決を可能とする。
【0007】
【実施例1】ごみ焼却灰溶融スラグ70重量%、粘土1
0重量%、陶石10重量%、長石10重量%をそれぞれ
重量比にて配合し、トロミルにて湿式粉砕し1μm以下
が20重量%、1〜10μmが40重量%、10〜10
0μmが40重量%の粒度構成に調整したのちスプレー
乾燥装置にて乾燥造粒して顆粒状の原料をつくり、これ
を150トン油圧プレスにて100mm×100mmの
面積で7mm厚さのタイルを成形し、1000℃にて3
時間焼成しセラミックスタイルを製造した。このタイル
は吸水率1%以下で曲げ強度150kg/cm2以上を
有し従来の粘土類、陶石、長石類を原料にしたセラミッ
クスタイルと比較して全く使用状問題なく建築用タイル
として実用することができた。尚、該タイルからの有害
物質の溶出試験をJIS 0102により実施し、産業
廃棄物に含まれる金属等の検定方法に従い検定した結果
有害物質の溶出が認められなかった。以上、スラグの有
効利用としてセラミックスタイル製造することにより資
源の有効利用ができた。
【実施例2】ごみ焼却灰溶融スラグ70重量%、粘土1
0重量%、陶石10重量%、長石10重量%をそれぞれ
配合し、トロミルにて湿式粉砕し1μm以下が20重量
%、1〜10μmが40重量%、10〜100μmが4
0重量%の粒度構成に調整したのちスプレー乾燥装置に
て乾燥造粒して顆粒状の原料をつくり、これを150ト
ン油圧プレスにて100mm×100mmの面積で7m
m厚さのタイルを成形し、1000℃にて3時間焼成し
セラミックスタイルを製造した。このタイル表面に従来
の釉薬を施し、1150℃にて3時間焼成して施釉タイ
ルを製造した。このタイルの吸水率は1%以下で曲げ強
度200kg/cm2以上が得られ、着色の選択も自由
にでき建築用タイルとして汎用することができた。
【実施例3】ごみ焼却灰溶融スラグ55重量%、粘土1
5重量%、陶石15重量%、長石15重量%をそれぞれ
重量比にて配合し、ボールミルにて乾式粉砕し1μm以
下が15重量%、1〜10μmが45重量%、10〜1
00μmが40重量%の粒度構成に調整した粉末状の原
料をつくり、この粉末を40重量%、およびごみ焼却灰
溶融スラグの粉砕粒子3〜1mmを40重量%、1mm
以下を20重量%を混合し、水分7%外掛けにてミキサ
ーにて混練し成形用坏土をつくり、150トンフリクシ
ョンプレスにて115mm×230mmの面積で60m
m厚さの煉瓦を成形し、1150℃にて3時間焼成し舗
道用煉瓦を製造した。この煉瓦は吸水率1%以下で圧縮
強度550kg/cm2以上を有し従来の粘土類、陶
石、長石、珪石類を原料にした舗道用煉瓦と比較して全
く使用状問題なく土木建築用煉瓦として実用することが
できた。尚、該煉瓦からの有害物質の溶出試験をJIS
0102により実施し、産業廃棄物に含まれる金属等
の検定方法に従い検定した結果有害物質の溶出が認めら
れなかった。以上スラグの有効利用として土木建築用煉
瓦を製造することにより資源の有効利用ができた。
【0008】
【発明の効果】
1.ごみ焼却灰溶融炉のスラグを主原料としたタイルを
製造することによりスラグの処理処分を兼ねた有効利用
することができた。 2.一般ごみを処理し、大量に発生するスラグの有効利
用として、建築・土木用に使用されるセラミックスタイ
ルや煉瓦として大量の使用用途を確保することができ
た。 3.従来の窯業用粘土、陶石、長石類を主原料として使
用していた場合の原料枯渇の問題と原料採掘に於ける自
然環境破壊の問題を解決できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における粒度分布図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 茂 岐阜県土岐市曽木町2154番地の1 (72)発明者 水野 敏行 岐阜県土岐市鶴里町柿野1145番地 (72)発明者 山本 君二 岐阜県多治見市旭ケ丘10−2−127

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ごみ焼却灰溶融スラグを主原料として使
    用し、窯業用粘土、陶石、長石類を副原料としてなる成
    分構成からなる材料を湿式あるいは乾式粉砕法により、
    1μm以下を10〜35重量%、1〜10μmを35〜
    65重量%、10〜100μmを20〜55重量%の粒
    度構成に調整したセラミックス原料。
  2. 【請求項2】 請求項1の原料を使用しセラミックスタ
    イルを成形し、800℃〜1300℃にて焼成すること
    を特徴とするセラミックスタイルの製造法。
JP8238499A 1996-08-20 1996-08-20 ごみ焼却灰溶融スラグを有効利用したセラミックス原 料及びセラミックスタイルの製造法 Pending JPH1059765A (ja)

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JP8238499A JPH1059765A (ja) 1996-08-20 1996-08-20 ごみ焼却灰溶融スラグを有効利用したセラミックス原 料及びセラミックスタイルの製造法

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JP8238499A Pending JPH1059765A (ja) 1996-08-20 1996-08-20 ごみ焼却灰溶融スラグを有効利用したセラミックス原 料及びセラミックスタイルの製造法

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2327141A (en) * 1997-07-10 1999-01-13 Ind Accumulatori Spa Soc PTFE filter element in lead-acid accumulators
JP2005329400A (ja) * 2004-04-22 2005-12-02 Daido Steel Co Ltd スラグ固化物の安定化処理方法
CN101844145A (zh) * 2010-04-06 2010-09-29 邱南海 一种利用废弃工业垃圾提炼莫来砂的方法
CN104591698A (zh) * 2015-01-28 2015-05-06 广东宏陶陶瓷有限公司 陶瓷固体废弃物的分类收集方法及其在瓷砖生产中的循环利用

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