JPS5992968A - 耐凍害性燻瓦の製造方法 - Google Patents

耐凍害性燻瓦の製造方法

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JPS5992968A
JPS5992968A JP57201107A JP20110782A JPS5992968A JP S5992968 A JPS5992968 A JP S5992968A JP 57201107 A JP57201107 A JP 57201107A JP 20110782 A JP20110782 A JP 20110782A JP S5992968 A JPS5992968 A JP S5992968A
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JP
Japan
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chromium slag
chromium
smoked
slag
particle size
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Pending
Application number
JP57201107A
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English (en)
Inventor
青木 緑朗
高木 伸夫
反田 忠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Chemical Industrial Co Ltd
Original Assignee
Nippon Chemical Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 くはクロム酸ソーダ製造に際し廃山するクロム鉱滓を燻
瓦製造原料に添加使用してなる耐凍害性燻瓦の製造方法
に関するものである。
従来、所謂燻瓦は伝統的で高尚な美しさを備え長年にわ
たシ親しまれ一般に広く使用されるところであるが、凍
害を受は易いのが欠点である。
凍害とは素地に吸収された水が凍結すると素地がえぐシ
取られたように剥落した9、層状にはがれたりする現象
をいうが、瓦の凍害は寒冷地においてのみ発生するわけ
ではなく、冬期には比較的温暖地といわれる地域でも発
生してお9、全国的に悩まされているのが現状である。
一方、一般的にクロム酸ソーダはクロム鉱石、アルカリ
、更に必要に応じて、石灰または充填剤等を混合し、高
温にて酸化焙焼したのち得られる焙焼物を水で浸出する
ことにより製造されるものである。
この際に副生ずる浸出残渣たる所謂クロム鉱滓は有害な
6価クロムを含有しているので、そのま才廃棄する場合
は土壌や水質を汚染して公害を発生することになる。
従来、このようなりロム鉱滓を無害化する処理について
は、クロム鉱滓に直接還元剤を添加して3価のクロムに
する方法、さらにはけい酸物質及び還元剤を添加して高
温で還元処理する方法が知られているが、いずれの方法
にせよその処理物は単に廃棄するか、埋立材あるいは骨
材としてオリ用されているに過ぎない。本発明者らはこ
のような鉱滓処理に関し種々研究の結果、該鉱滓を粒度
調整し粘土瓦原料に添加することにより、燻瓦製造の燻
化工程における強還元雰囲気下で6価クロムは完全に還
元されると同時に、凍害防止剤としての特徴のある性質
を認め、その知見に基づき本発明を完成した。
即ち、本発明は6価クロム含有のクロム鉱滓処理に関し
、該鉱滓の積極的な再利用をはかるところにあシ、その
目的とするところはクロム鉱滓の特徴を利用した凍害に
強い燻瓦の製造方法を提供するものである。すなわち本
発明はクロム酸ソーダの製造に際し廃出するクロム鉱滓
を粉砕してSOOミクロン以下でかつ+<<ミクロン以
下が多くとも30重置火に粒度調整したクロム鉱滓を燻
瓦製造原料に多くともgo重量%添加混合し、混合物を
成形し、焼成して得られる耐凍害性燻瓦の製造方法を提
供するものである。
本発明において使用できるクロム鉱滓は一般的に上記ク
ロム酸ソーダの製造に際し廃出されるものであシ、クロ
ム酸ソーダの製造条件、例えばクロム鉱石の種類、原料
の配合組成、焙焼条件及び浸出条件などによシ性質上ク
ロム鉱滓の組成は変動するものであるが、概ね C!a0 0−110重量%1.Q20.  & −2
0重量%、Fe2O,10〜’Ak重量%、Or、03
2〜/ 7重量%、MgOj;〜ユ0重量%、その他雑
成分λ〜20重量%の範囲にある。
かかる鉱滓には6価クロムがs、ooo〜/!;、00
0ppm程度あシこれに適量のけい酸含有物を存在さぜ
るとつぎの式に示すように6価クロムは実質的に還元さ
れるが、通常の陶磁器原料として用いられるけい酸塩の
場合は/ 200 ′G以上の高温が必要となる。
20aO−Cry3+ 2 SiO,−+ 、20aO
、Sin、−) 0rto、 + T O。
また、該6価クロムは一酸化炭素及び炭化水素などの還
元ガス雰囲気下では900℃程度の低温で容易に還元さ
れるものであるが、還元ガス濃度を高濃度に保たねばな
らず、単に鉱滓処理の面だけでは工業的に難がある。と
ころがこのようなりロム鉱滓を所望の粒度調整した粉末
物としたものを通常の燻瓦素地原料と混合して使用する
とよシ改善された燻瓦ができることがわかった。
即ち、燻瓦は900〜7000℃に加熱された粘土素地
に炭化水素含有ガスを接触させて素地面に炭素を主成分
とする炭素膜を形成した(燻化工程)後、炭素膜の燃焼
がないように窯を密閉して冷却する製造方法がとられる
上記燻化工程は空気を完全に断った強還元雰囲気で実施
されるためクロム鉱滓に含まれる6価クロムを比較的低
温で還元できる意味において好ましく適合した方法とい
うことができる。
つぎに上記燻瓦の製造方法について詳記すると、まず、
クロム鉱滓に可塑性原料、非可塑性原料および媒融剤の
いずれか、または各々を所望の割合−と混合して素地原
料を構成する。このように本発明においては、クロム鉱
滓を利用するに当シ、原料としては特定されるものはな
く、従来一般に燻瓦用原料として用いられる低耐火度の
粘土、一般的なカオリン、蛙目粘土、本節粘土及び部器
粘土などの粘土類、陶石、ろう石、けい石、石英及び石
灰石など適宜選択して用いればよい。
この際注意しなければならないのは、原料の種類と調合
割合によって素地の融点は変化するが、通常の燻瓦用粘
土と同等の耐火度と著るしく異ならなければ構わない。
つぎにクロム鉱滓を原料として特徴的な燻瓦を得るため
には該鉱滓の粒度調整が重要である。
本発明者らは種々粒度調整したクロム鉱滓を鳥飼粘土に
添加し実験した結果次の知見を得た。
ツマシ、クロム鉱滓はSOOミクロン以下に粉砕し、し
かも1attミクロン以下に微粉砕された部分はできる
たけ少なくすることが望ましく多くとも30重量%が適
当である。クロム鉱滓粒度がjOθミクロン以上になる
と2価クロムの還元が不完全となるし、また1llIミ
クロン以下の微細粒子が多くな2ると耐凍害性において
劣る傾向がみえるからである。凍害に強い瓦の条件につ
いては多くの研究者よシ諸説が発表されているが、本発
明者らは飽和係数(材料が自然の状態で吸収する容積(
0)と、その材料の空隙容積(B)、すなわち見掛気孔
率との比(07B) )で凍害の判定が可能であるとい
う考えを支持する立場に立って評価すると、素地の気孔
の形、大きさ、および分布が重要と考えられる。上記の
ような気孔の形状や、気孔径の理想的な分布をもつ瓦は
通常一般の夏用粘土単味では得難いものである。
しかして、本発明における粒度調整されたクロム鉱滓の
添加はまさしくその点を改良したものであシ、素地の粒
度調整を図ると同時に該鉱滓特有のポーラス構造によシ
素地全体の気孔の形状や気孔径の分布を理想的にし、よ
って凍害に強い瓦を得ることができるのである。
上記粒度調整されたクロム鉱滓を他素地原料と混合する
場合その添加率は全素地に対して5θ重量%までが限度
である。例えば全素地中にクロム鉱滓がSO重量%以上
になると成形が困難となる。以上の欠点は適当な媒粘剤
を添加することによシ解決できるが、経済上得策ではな
い。
かかる条件の下に通常の燻瓦原料と共にクロム鉱滓を用
いて混練し、常法にて成型、乾燥、焼成、燻化、及び冷
却工程を経て燻瓦を製造することができる。
この場合、原料の種類と調合割合によって素地の融点は
変化するが、可能な限シ高温であることが望ましく、通
常素地が焼結する温度で焼成する場合強固で、しかも凍
害に強いものが得られる。
しかして、本発明による燻瓦はクロム鉱滓を利用してい
るが故に特色があシ、強度、外観および耐凍害性におい
て優れている。
このように、本発明において、従来利用価値がないばか
シでなく、むしろ公害の問題として対策に困難を極めて
いたクロム鉱滓を単に無害化処理するに止まらず、その
特徴を積極的に利用することによシ特異な性質のある燻
瓦の製造を可能にしたことは工業的に意義が極めて太き
いO つぎに、本発明の実施例を挙げて具体的に説明する。
実施例において部はすべて重量である。
実施例/ 表/にクロム鉱滓の粒度分布を示す 表コにクロム鉱滓の組成を示す 表3に鳥飼粘土の粒度分布を示す 表/に示す粒度分布に粉砕されたクロム鉱滓の乾燥物t
i、o部、鳥飼粘土(水分20%)75部に水70部を
加え、バッグミルで混練後真空土練機で縦310mm、
幅3 / Omm 、厚さ/7朋に押出成型して荒地を
造る。次に該荒地を長さ310ynm、幅310韻の所
謂さんがわら状にプレス成壓し乾燥した。
通常の燻瓦焼成炉で70−0℃で焼成後9!;O℃で燻
化を行ない、冷却後窯出しした。諸測定値を表グに示す
なお、比較のために鳥飼粘土単味を用い実施例/と同様
に燻瓦を製造した。諸測定値を表ダに併記する。
表3 鳥飼粘土の粒径分布 なお上記データは5試料の平均値として表わしたもので
ある。
表を中、吸水率、飽和係数及び凍結融解による破損回数
は下記のようにして求めた;(1)吸水率 試験体を空気乾燥器に入れ、その温度を約/10℃に保
ち、−グ時間以上経過した後取出して放冷し、室温に達
した時の質量を乾燥時の質量とする。次にこれを水温7
5〜−0℃の清水中に浸し、27時間以上経過した抜取
シ出し、手早く各面を湿布でふき、直ちに測定した時の
質量を吸水時の質量とし、次によって吸水率を算出する
試験体は、粘土かわら全形のままとする。
(2)飽和係数 試験体を上記(1)と同法で乾燥する。
次にこれを煮沸水中に3時間浸しそのまま放冷抜取シ出
し手早く各面を湿布でふき直ちに測定した時の質量を煮
沸吸水時の質量とし次の式によって煮沸吸水率を算出す
る。
飽和係数は次式によって求める 尚分子項の吸水率は前記(1)で求めた吸水率でおる。
(3) 凍結融解による破損回数 試験体を/!;−20℃の清水中に29時間以上浸し吸
水させてから取出し、直ちに 一λθ土3℃の冷凍そう内に入れて置く。これをt時間
以上経過してから再び/S−一〇℃の清水中に6時間以
上入れた後取出して湿布でふき、試験体のひび割れ及び
はく離欠点の有無を調べる。
この凍結融解及び観察の操作を7回とし、試験体に異常
がみられるまで繰シ返す。
(4)  曲げ強度 曲げ試鋏 試験体のスパン−〇〇闘を直径約、? Om
mの鋼製丸棒で支持し、スパン中央全幅に支持棒と平行
させて直径約、3 Q mlの鋼製丸棒を介して荷重速
度約!r kgf/s (l19 N/s )で均一に
載荷する。
特許出願人  日本化学工業株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. クロム酸ソーダの製造に際し膓出するクロム鉱滓を粉砕
    してSOOミクロン以下でかつ4/クミクロン以下が多
    くとも30重量%に粒度調整したクロム鉱滓を燻瓦製造
    原料に多くとも30重量%添加、混合し、混合物を成形
    し、焼成して得られる耐凍害性燻瓦の製造方法。
JP57201107A 1982-11-18 1982-11-18 耐凍害性燻瓦の製造方法 Pending JPS5992968A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009029697A (ja) * 2007-07-04 2009-02-12 Takahama Industry Co Ltd 瓦用原料とその製造方法
EP2682370A1 (de) 2012-07-06 2014-01-08 LANXESS Deutschland GmbH Verfahren zur Reduktion von sechswertigem Chrom in oxidischen Feststoffen
EP2918564A1 (de) 2014-03-13 2015-09-16 LANXESS Deutschland GmbH Feuerfeste Materialien enthaltend einen Mischkristall mit Spinell-Struktur
EP3020690A1 (de) 2014-11-13 2016-05-18 LANXESS Deutschland GmbH Verfahren zur Reduktion von sechswertigem Chrom in oxidischen Feststoffen

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WO2015136041A1 (de) 2014-03-13 2015-09-17 Lanxess Deutschland Gmbh Feuerfeste materialien enthaltend einen mischkristall mit spinell-struktur
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