JPH11130494A - 石炭灰を含む造粒物の製造法 - Google Patents

石炭灰を含む造粒物の製造法

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    • C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/021—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates agglomerated by a mineral binder, e.g. cement
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 石炭灰を有効利用した、強度が高く、かつ球
状で良好な石炭灰を含有する造粒物の製造法を提供する
こと。 【解決手段】 石炭灰およびセメントの他にセメントキ
ルンダストを用いて造粒することを特徴とする方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭灰を含む造粒
物の製造法に関する。さらに詳しくは、土木材料、建築
材料として利用できる石炭灰を利用した造粒物の製造法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】石炭火力発電所から大量に発生する石炭
灰を有効利用するために、土木材料等として利用される
造粒物を、石炭灰を原料として人工的に製造する方法が
提案されている。特開昭６１−１５１０５２号公報に
は、石炭灰にセメントおよび水を加えて、高速混合造粒
して石炭灰砂を製造する方法が開示されている。同様に
特開昭６３−２０１０４５号公報には、フライアッシュ
とスラグ粉末にセメントおよび水を加え、高速混合造粒
して石炭灰砂を製造する方法が開示されている。また特
開平３−２７５１３４号公報には、石炭灰と人工軽量骨
材やパーライト製造時の集塵ダスト、砕石工場の集塵ダ
ストあるいは建築廃材処理工場の集塵ダストおよび水を
加えて造粒して土木材料等とする方法が開示されてい
る。
【０００３】さらに特公平２−１１５４３号公報には、
フライアッシュにセメントおよび水を加えて混合し成型
した後、その成型物の強度が数＋ｋｇｆ／ｃｍ2以上に
達した段階で、その硬化物を破砕し、その破砕物に前記
成型前の未硬化物を加えて練混ぜ、締固め、成型・養生
して二次硬化体とすることを特徴とする水硬性硬化体の
製造法が開示されている。
【０００４】しかしながら、上記の方法で用いられる石
炭灰、セメント、スラグ、集塵ダストの粉末度はいずれ
も平均粒子径が５μｍ以上であることから、これらの粒
子間を補完する微粒子群が少ないため、付着力が小さ
く、造粒しにくいという問題があり、しかも得られる造
粒物の強度が小さいという欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、石炭
灰を含む造粒物の製造法を提供することにある。本発明
の他の目的は、造粒粒子の強度が高く、かつ球状で良好
な石炭灰を含む造粒物を短時間で容易に製造する方法を
提供することにある。本発明のさらに他の目的および利
点は以下の説明から明らかになろう。
【０００６】
【発明を解決するための手段】本発明によれば、本発明
の上記目的および利点は、石炭灰、セメントおよびセメ
ントキルンダストを混合しそして造粒することを特徴と
する石炭灰を含む造粒物の製造法によって達成される。
各成分の配合割合は、石炭灰、セメントおよびセメント
キルンダストの合計１００重量部を基準にして、石炭灰
は好ましくは５０〜９５重量部、より好ましくは６０〜
９０重量部、特に好ましくは６０〜８５重量部であり、
セメントは好ましくは２〜２５重量部、より好ましくは
５〜２０重量部であり、そしてセメントキルンダストは
好ましくは３〜４５重量部、より好ましくは５〜３５重
量部、特に好ましくは１０〜２５重量部である。
【０００７】石炭灰が５０重量部より少ないと、石炭灰
の有効利用量が減少するので好ましくない。また９５重
量部よりも多くなると、得られる石炭灰造粒物の強度が
小さくなるために好ましくない。セメントが２重量部よ
りも少ないと、得られる石炭灰造粒物の強度が小さくな
るために好ましくない。また２５重量部よりも多くなる
と、石炭灰造粒物の製造コストが高くなるため好ましく
ない。
【０００８】セメントキルンダストが３重量部よりも少
ないと、石炭灰とセメントの粒子間の間隙を十分充填す
ることができなくなるので好ましくない。また４５重量
部よりも多くなると、石炭灰とセメントの粒子間の間隙
から、セメントキルンダストがはみ出し、石炭灰を含む
造粒物の強度が低下する原因となるので好ましくない。
セメントキルンダストの平均粒子径は、好ましくは１０
μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下、特に好ましくは
１μｍ以下である。セメントほどの水硬性は有さないも
のの水硬性を有するものが望ましい。平均粒子径が１０
μｍ以上になると、石炭灰およびセメントの粒子と同等
ないしそれ以上の大きさとなり、これらの粒子間の間隙
を充填することが困難となるため好ましくない。
【０００９】石炭灰、セメントおよびセメントキルンダ
ストを乾式で予め混合する場合の混合器としては、Ｖ字
混合器などの容器回転型の混合器、リボンミキサー、ス
クリューミキサーなどの容器固定型の混合器でもよく、
粉体の乾式混合に通常用いられるものでよい。混合され
た原料を造粒するための造粒機としては、通常、球状造
粒物のできるパン型造粒機などの転動造粒機およびスパ
イラルミキサー、アイリッヒミキサー、ヘンシェルミキ
サーなどの攪拌造粒機が用いられる。
【００１０】造流用に使用される水分量は、粉体の粉末
度や一次粒子形状などによって異なるが、全粉体１００
重量部に対して通常２５〜４５重量部が好ましい。造粒
された石炭を含む造粒物は、通常の湿潤空気中あるいは
蒸気中にて養生された後に、土木材料などとして使用さ
れる。
【００１１】
【実施例】以下に実施例および比較例を示して本発明を
さらに具体的に説明する。 比較例１および実施例１〜３ 石炭灰９５重量部、セメント５重量部の一定配合条件下
で、セメントキルンダストの添加による造粒性の比較を
行った。表１に示す配合割合の石炭灰、セメントおよび
セメントキルンダストの原料をスパイラルミキサー（回
転運動１４０ｒｐｍ、遊星運動６２ｒｐｍ）で混合し
た。引き続き表１に示す水量を加え、混練しながら造粒
状態を観察し、造粒に要する時間を調べた。結果を表１
に示す。セメントキルンダストの添加により、短時間の
低速攪拌で造粒できた。
【００１２】
【表１】
【００１３】実施例４〜７ 本発明に基づく配合割合の石炭灰、セメントおよびセメ
ントキルンダストの原料を使用して造粒を行い、造粒物
の強度試験を行った。表２に示す配合割合の石炭灰、セ
メントおよびセメントキルンダストの原料をスパイラル
ミキサー（回転運動１４０ｒｐｍ、遊星運動６２ｒｐ
ｍ）で混合した。引き続き表２に示す水量を加え、混練
しながら造粒状態を観察し、造粒を行った。得られた造
粒物をバットに移し室内で所定日数養生した後、造粒物
の強度試験を行った。結果を表２に示す。得られた造粒
物の強度が大きい。また造粒物の外観は、いずれも良好
な球状であった。
【００１４】
【表２】
【００１５】比較例２、３および実施例８〜１０ 表３に示す配合割合の原料をスパイラルミキサー（回転
運動１４０ｒｐｍ、遊星運動６２ｒｐｍ）で混合した。
引き続き表３に示す水量を加え、混練しながら造粒状態
を観察し、造粒を行った。得られた造粒物をバットに移
し、室内で所定日数養生した後、造粒物の強度試験を行
った。結果を表３に示す。セメントキルンダストを添加
しない場合は、得られた造粒物は粒子同志が凝集し球状
とならなかった（比較例２、３）。
【００１６】
【表３】
【００１７】実施例１１〜１４ 造粒機としてパン型造粒機を使用し、本発明に基づく配
合割合の石炭灰、セメントおよびセメントキルンダスト
の原料を使用して、粒径の大きい造粒物の造粒を行い、
造粒物の強度試験を行った。表４に示す配合割合の原料
をＶ字型混合器で混合した。この原料混合物をパン型造
粒機（パン径５００ｍｍ、パン深さ１００ｍｍ、傾斜角
度４０゜、回転数１８ｒｐｍ）により造粒を行った。こ
の際に用いた水量は表４に示すとおりである。得られた
造粒物をバットに移し、室内で所定日数養生した後、造
粒物の強度試験を行った。結果を表４に示す。得られた
造粒物の強度が大きい。また造粒物の外観は、いずれも
良好な球状であった。
【００１８】
【表４】
【００１９】
【発明の効果】本発明の方法で製造される石炭灰を含む
造粒物は、セメントキルンダスト粒子が石炭灰およびセ
メントの粒子間の間隙に充填されているので、容易に造
粒化され、強度が高くかつ球状であることから、使用に
際して作業性に富んでいる。また、セメントのみならず
セメントキルンダストも水硬性を有しているため、材令
とともに強固な造粒物をつくることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大城 清昭 沖縄県名護市字安和1008番地 琉球セメン ト株式会社屋部工場内 (72)発明者 新田 邦昭 山口県宇部市大字小串1978番地の５ 宇部 興産株式会社内 (72)発明者 沢田 守彦 山口県宇部市大字小串1978番地の５ 宇部 興産株式会社内 (72)発明者 和田 孝夫 山口県宇部市大字小串1978番地の５ 宇部 興産株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 石炭灰、セメントおよびセメントキルン
    ダストを混合しそして造粒することを特徴とする石炭灰
    を含む造粒物の製造法。
  2. 【請求項２】 石炭灰、セメントおよびセメントキルン
    ダストの合計１００重量部当たり、石炭灰５０〜９５重
    量部、セメント２〜２５重量部およびセメントキルンダ
    スト３〜４５重量部である、請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 セメントキルンダストの平均粒子径が１
    ０μｍ以下である、請求項１の方法。
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