JPS62246851A - 石炭灰を原料とする固化体の製造方法 - Google Patents
石炭灰を原料とする固化体の製造方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/18—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、石炭燃焼時に排出される石炭灰を原料とする
固化体の製造方法、詳しくは石炭灰、生石灰・消石灰・
スラグ・セメントなどの石灰源材料、石こう・ＭｇＳＯ
４などの硫酸塩などのＳＯ４源材料（以丁、石こうとい
う）からなる混合粉体に水を加えて攪拌造粒し、乾燥に
より造粒体の乾燥減率を調整した後、常圧水蒸気処理に
て粒状の固化体を製造する方法に関するものである。
固化体の製造方法、詳しくは石炭灰、生石灰・消石灰・
スラグ・セメントなどの石灰源材料、石こう・ＭｇＳＯ
４などの硫酸塩などのＳＯ４源材料（以丁、石こうとい
う）からなる混合粉体に水を加えて攪拌造粒し、乾燥に
より造粒体の乾燥減率を調整した後、常圧水蒸気処理に
て粒状の固化体を製造する方法に関するものである。
従来我国においては、フライアッシュの約２０％はセメ
ント混合材、セメント原料などに再利用されており、残
りは埋立地などに処分されている。
ント混合材、セメント原料などに再利用されており、残
りは埋立地などに処分されている。
しかしながら、従来の方式による再利用だけでは、将来
発生するであろう膨大な石炭灰量に対応し得るだけの需
要の増加は期待できない。一方、現行の石炭灰の埋立地
などへの処分については、環境規制の強化に伴い石炭灰
処分用地の確保が難しくなりつつめり、本格的な石炭火
力発電所の稼動の際には、現状の石炭灰処分方式および
有効利用方式によって発生する全ての石炭灰を処理する
ことは難しくなる見通しである。
発生するであろう膨大な石炭灰量に対応し得るだけの需
要の増加は期待できない。一方、現行の石炭灰の埋立地
などへの処分については、環境規制の強化に伴い石炭灰
処分用地の確保が難しくなりつつめり、本格的な石炭火
力発電所の稼動の際には、現状の石炭灰処分方式および
有効利用方式によって発生する全ての石炭灰を処理する
ことは難しくなる見通しである。
また石炭灰の大量処理方式の検討に際しては、国家資源
に乏しい我国においては、単なる３９乗処分ではなく石
炭灰を資源として再利用を図ることが重要である。
に乏しい我国においては、単なる３９乗処分ではなく石
炭灰を資源として再利用を図ることが重要である。
まだ従来、転勤方式にて得られた石炭灰造粒体を乾燥に
よって含有水分をなくした後、１０００’Ｃ前後の高温
で焼成する方法が知られている。
よって含有水分をなくした後、１０００’Ｃ前後の高温
で焼成する方法が知られている。
石炭灰は一部の地域で土木材料として少量利用されてい
る。しかしながら、石炭灰は粉体の形態で土木材料とし
て利用した際には、地震、山水により敵状化現象を起こ
す場合があり、土木材料としての１８頼性に欠けるとと
もに、砕石などの粒状の土木材料と比べると、地盤支持
力や透水性に劣るため、土木材料として大量利用される
までにはいたっていない。
る。しかしながら、石炭灰は粉体の形態で土木材料とし
て利用した際には、地震、山水により敵状化現象を起こ
す場合があり、土木材料としての１８頼性に欠けるとと
もに、砕石などの粒状の土木材料と比べると、地盤支持
力や透水性に劣るため、土木材料として大量利用される
までにはいたっていない。
また石炭灰にセメント、スラグ、石灰などを添加し、現
場施工を行い固化して利用する提案もみられるが、固化
特性が季節あるいは施工場所などによって異なる温度の
依存性が大であるとともに、極めて透水性の小さい地盤
となるため、良好な地盤形成材とはならない。
場施工を行い固化して利用する提案もみられるが、固化
特性が季節あるいは施工場所などによって異なる温度の
依存性が大であるとともに、極めて透水性の小さい地盤
となるため、良好な地盤形成材とはならない。
したがって土木材料そのものが約２億トン／年（骨材の
場−８−）の市場規模であり、良質な土木材料が不足し
ている状況にあるにもかかわらず、上記の問題点のため
、はとんど需要量が伸びていない現状である。また上記
従来の造粒体を１０００’Ｃ前後の高温で焼成する方法
は、水分があれば固化体の強度が低下するので、乾燥後
の水分をほとんど零としなければならず、かつ固化体の
強度を同上きせるために、約１ｏ００℃で焼結反応を行
わなければならないので、多大の熱エネルギーを必要と
するという問題点がある。
場−８−）の市場規模であり、良質な土木材料が不足し
ている状況にあるにもかかわらず、上記の問題点のため
、はとんど需要量が伸びていない現状である。また上記
従来の造粒体を１０００’Ｃ前後の高温で焼成する方法
は、水分があれば固化体の強度が低下するので、乾燥後
の水分をほとんど零としなければならず、かつ固化体の
強度を同上きせるために、約１ｏ００℃で焼結反応を行
わなければならないので、多大の熱エネルギーを必要と
するという問題点がある。
そこで、本発明者らは優れた土質特性を有し、大量利用
が期待できる土木材料とすべく、石炭灰を高強度の粒状
体とし、量産化できる方法について種々の４ｄ＋究を行
い、その結果、石炭灰、石灰源材料および石こうからな
る混合粉体に水を１Ｂえて攪拌造粒し、乾燥により造粒
体の乾燥減率を１０〜６０％とした後、４０〜１００℃
の常圧水蒸気で処理することによって高強度の粒状体が
量産化できることを見出した。
が期待できる土木材料とすべく、石炭灰を高強度の粒状
体とし、量産化できる方法について種々の４ｄ＋究を行
い、その結果、石炭灰、石灰源材料および石こうからな
る混合粉体に水を１Ｂえて攪拌造粒し、乾燥により造粒
体の乾燥減率を１０〜６０％とした後、４０〜１００℃
の常圧水蒸気で処理することによって高強度の粒状体が
量産化できることを見出した。
本発明は上記の諸点に鑑み、上記の知見に基づいてなさ
れたもので、石炭灰の大盪消責を１ｌＴｒ能ならしめる
方法の提供を目的とするものである。
れたもので、石炭灰の大盪消責を１ｌＴｒ能ならしめる
方法の提供を目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の石
炭灰を原料とする固化体の製造方法は、石炭燃焼時に排
出される石炭灰、石灰源材料および石こうからなる混合
粉体に水を加えて攪拌造粒し、ついで造粒体の乾燥減率
〔１−（乾燥後の造粒体の含水率）／（造粒体の飽和含
水率）〕がｌＯ〜６０％となるように乾燥した後、４０
〜１００”Ｃの常圧水蒸気で処理することを特徴として
いる。
炭灰を原料とする固化体の製造方法は、石炭燃焼時に排
出される石炭灰、石灰源材料および石こうからなる混合
粉体に水を加えて攪拌造粒し、ついで造粒体の乾燥減率
〔１−（乾燥後の造粒体の含水率）／（造粒体の飽和含
水率）〕がｌＯ〜６０％となるように乾燥した後、４０
〜１００”Ｃの常圧水蒸気で処理することを特徴として
いる。
石炭灰を高強度の粒状体とし、量産化する方法は、石炭
灰、石灰源材料および石こうからなる混合勿体を水で攪
拌造粒し、乾燥により乾燥減率を１０〜６０％とするこ
とによって、常圧水蒸気の処理過程での造粒体の表面で
の結合を抑制できるとともに、急速な水利反応での体積
膨張によって引き起こされるクラック発生を抑制でき、
連続的に超強度の粒状の固化体が製造できる。
灰、石灰源材料および石こうからなる混合勿体を水で攪
拌造粒し、乾燥により乾燥減率を１０〜６０％とするこ
とによって、常圧水蒸気の処理過程での造粒体の表面で
の結合を抑制できるとともに、急速な水利反応での体積
膨張によって引き起こされるクラック発生を抑制でき、
連続的に超強度の粒状の固化体が製造できる。
攪拌造粒後の造粒体は、はぼ飽和含水状態で一般には強
度が低いため、４０〜１００ ’Ｃの常圧水蒸気下では
急速な水利反応による体積膨張によって造粒体にクラッ
クが発生し、高強度固化体とならない。そこで乾燥によ
シ乾燥減率を１０〜６０％とすることにより、固化体の
強度が向上し、かつ水和反応が抑制されるため、体積膨
張による影響が緩和され、高強度を発現する。乾燥減率
が１０％未満であると、水利反応による体積膨張の影響
が十分緩和されず、また６０％を越えると、水和反応が
抑制されすぎ、いずれも十分な強度全開現しなく、石炭
灰性状配合割合などによって異なるが、一般には２０〜
５０％が適正である。
度が低いため、４０〜１００ ’Ｃの常圧水蒸気下では
急速な水利反応による体積膨張によって造粒体にクラッ
クが発生し、高強度固化体とならない。そこで乾燥によ
シ乾燥減率を１０〜６０％とすることにより、固化体の
強度が向上し、かつ水和反応が抑制されるため、体積膨
張による影響が緩和され、高強度を発現する。乾燥減率
が１０％未満であると、水利反応による体積膨張の影響
が十分緩和されず、また６０％を越えると、水和反応が
抑制されすぎ、いずれも十分な強度全開現しなく、石炭
灰性状配合割合などによって異なるが、一般には２０〜
５０％が適正である。
また常圧水蒸気処理過程での造粒体の結合を抑制するに
は、乾燥減率は大きい方が好適であり、１０％未満では
結合抑制に対して十分な効果がない。
は、乾燥減率は大きい方が好適であり、１０％未満では
結合抑制に対して十分な効果がない。
なお攪拌造粒後の造粒体の圧壊強度が高い際には、乾燥
減率が１０％未満の方が水蒸気処理にて高強度と発現す
る。すなわち乾燥しなくとも高強度を発現する。
減率が１０％未満の方が水蒸気処理にて高強度と発現す
る。すなわち乾燥しなくとも高強度を発現する。
上記のように、本発明によると、石炭火力発成所などで
大量に発生する石炭灰を高強度の粒状体とし、かつ量産
化できるため、土木材料としての大量利用が可能となる
。
大量に発生する石炭灰を高強度の粒状体とし、かつ量産
化できるため、土木材料としての大量利用が可能となる
。
つぎに実施例および比較例について説明する。
実施例および比較例における石炭灰の性状を第１表に示
す。石炭灰の化学成分としてはＸ線回折によれば、大量
の石英、中通のムライト、少量のマグネタイトが認めら
れた。石炭灰溶出水のｐＨは処理後の固化体を１Ｉｎ１
以下に粉砕し、環境庁告示１３号の陸上埋立処分方法（
固化体／水＝１０％、ｐＨ＝５．８〜６．３）によった
。
す。石炭灰の化学成分としてはＸ線回折によれば、大量
の石英、中通のムライト、少量のマグネタイトが認めら
れた。石炭灰溶出水のｐＨは処理後の固化体を１Ｉｎ１
以下に粉砕し、環境庁告示１３号の陸上埋立処分方法（
固化体／水＝１０％、ｐＨ＝５．８〜６．３）によった
。
プレーン比表面積測定は、島津製作所製の粉体比表面積
測定器５Ｓ−１００形を使用し、空気透過法によった。
測定器５Ｓ−１００形を使用し、空気透過法によった。
萱だ修正ＣＢＲは、Ｊ工Ｓ Ａ １２１０ （突固めに
よる土の締固め試験方法）によって上ｒ方向に３層に分
けて、各層９２回突固めたときの最大乾燥密度の９５％
の締固め度に相当する４日水浸後のＣＢＲをいい、この
ＣＢＲはＪ工Ｓ Ａ １２１１ （路床土支持力比試験
方法）によシ、直径５αの貫入棒の貫入抵抗より次式で
与えられる。
よる土の締固め試験方法）によって上ｒ方向に３層に分
けて、各層９２回突固めたときの最大乾燥密度の９５％
の締固め度に相当する４日水浸後のＣＢＲをいい、この
ＣＢＲはＪ工Ｓ Ａ １２１１ （路床土支持力比試験
方法）によシ、直径５αの貫入棒の貫入抵抗より次式で
与えられる。
貫入！ ２．５ ｆｌのときの荷重（ｋｇ）ＣＢＲ＝
Ｘ１００（％）１８
７０（匈） 実施例 石炭灰９２．５重量部、消石灰３．５重量部、排煙脱硫
石こう４．０重量部よりなる混合粉体に水を加えて攪拌
造粒し、２０趨以下の粒状物とした後、１１０℃で０．
１〜ＩＯＨ乾燥し、幅４Ｑｚ、長さ６６ｃＭ。
Ｘ１００（％）１８
７０（匈） 実施例 石炭灰９２．５重量部、消石灰３．５重量部、排煙脱硫
石こう４．０重量部よりなる混合粉体に水を加えて攪拌
造粒し、２０趨以下の粒状物とした後、１１０℃で０．
１〜ＩＯＨ乾燥し、幅４Ｑｚ、長さ６６ｃＭ。
高さ３Ｑｔ７Ｎの層にして９５℃の常圧、水蒸気下で１
０時間処理を行った。乾燥減率が１０％以上の処理後の
固化体は表面での結合はなく、処理前とほとんど同じ粒
度分布の固化体が得られた。また乾燥減率による固化体
の圧壊強度は図面のと分りである。なお乾燥減率３３％
粒状固化体の修正ＣＢＢは５４％であった。
０時間処理を行った。乾燥減率が１０％以上の処理後の
固化体は表面での結合はなく、処理前とほとんど同じ粒
度分布の固化体が得られた。また乾燥減率による固化体
の圧壊強度は図面のと分りである。なお乾燥減率３３％
粒状固化体の修正ＣＢＢは５４％であった。
以上説明したように、本発明によれば、石炭灰、石灰諒
材料および石こうからなる混合粉体を水で攪拌造粒し、
乾燥により乾燥減率を調整することによって、４０〜１
００℃の常圧水蒸気の処理にて高強度の粒状体が連続的
に製造でき、かつ十分な地盤支持力を発現するため、本
発明は石炭灰を土木材料として太１よ利用を図る技術と
してきわめて有益である。
材料および石こうからなる混合粉体を水で攪拌造粒し、
乾燥により乾燥減率を調整することによって、４０〜１
００℃の常圧水蒸気の処理にて高強度の粒状体が連続的
に製造でき、かつ十分な地盤支持力を発現するため、本
発明は石炭灰を土木材料として太１よ利用を図る技術と
してきわめて有益である。
図面は造粒体の乾燥減率と圧壊強度との関係を示す魂図
である。
である。
Claims (1)
- １ 石炭燃焼時に排出される石炭灰、石灰源材料および
石こうからなる混合粉体に水を加えて攪拌造粒し、つい
で造粒体の乾燥減率が１０〜６０％となるように乾燥し
た後、４０〜１００℃の常圧水蒸気で処理することを特
徴とする石炭灰を原料とする固化体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9104686A JPS62246851A (ja) | 1986-04-19 | 1986-04-19 | 石炭灰を原料とする固化体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9104686A JPS62246851A (ja) | 1986-04-19 | 1986-04-19 | 石炭灰を原料とする固化体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62246851A true JPS62246851A (ja) | 1987-10-28 |
Family
ID=14015559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9104686A Pending JPS62246851A (ja) | 1986-04-19 | 1986-04-19 | 石炭灰を原料とする固化体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62246851A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007119341A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-05-17 | Ube Ind Ltd | 石炭灰造粒砂および石炭灰造粒砂の製造方法 |
-
1986
- 1986-04-19 JP JP9104686A patent/JPS62246851A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007119341A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-05-17 | Ube Ind Ltd | 石炭灰造粒砂および石炭灰造粒砂の製造方法 |
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