JPS6317791B2 - - Google Patents

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JPS6317791B2
JPS6317791B2 JP10699980A JP10699980A JPS6317791B2 JP S6317791 B2 JPS6317791 B2 JP S6317791B2 JP 10699980 A JP10699980 A JP 10699980A JP 10699980 A JP10699980 A JP 10699980A JP S6317791 B2 JPS6317791 B2 JP S6317791B2
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JP
Japan
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ash
weight
parts
sintering
aqueous solution
Prior art date
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Expired
Application number
JP10699980A
Other languages
English (en)
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JPS5734077A (en
Inventor
Takashi Uchida
Kikuji Tsuneyoshi
Masato Suwa
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Tokyo Electric Power Co Inc, Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Tokyo Electric Power Co Inc
Priority to JP10699980A priority Critical patent/JPS5734077A/ja
Publication of JPS5734077A publication Critical patent/JPS5734077A/ja
Publication of JPS6317791B2 publication Critical patent/JPS6317791B2/ja
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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
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、石灰焚ボイラーから排出される石炭
灰に水又はカセイソーダ又はけい酸ソーダ水溶液
を加えて混合し加圧成形した後、乾燥及び焼結す
ることからなる焼結成形体の製造方法に関し、そ
の目的とするところは、石炭を燃料とするボイラ
ー等で排出される灰の有効利用をはかるものであ
る。 従来、石炭焚ボイラーから排出される灰は炉底
にたまる粗粒灰(ボトムアツシユ又はクリンカア
ツシユと呼ばれ、1〜40mmで約70重量%(以下%
で示す。)を占める。)、エコノマイザー付近にた
まるシンダーアツシユ(88μふるい残分が10〜70
%)及び集塵機で捕集される細粒のフライアツシ
ユ(88μふるいをほぼ全通する。)に大別される。 フライアツシユは、その一部がフライアツシユ
セメント用原料(普通ポルトランドセメントにフ
ライアツシユを混合して製造される。)として利
用されているが、大部分は埋立によつて処分され
ている。しかしながら、近年埋立用地の確保は
増々困難になつており、そのためには石炭火力の
存立さえ危くなつているのである。 一方吾国は、エネルギー多様化政策を打ち出し
ており、石炭火力の増設もその一環として取り上
げられているものの、前記灰処理の現状を考える
とき、その前途はまことに由々しきものがある。
このような背景の下に石炭灰の有効利用法につい
て種々の提案がなされており、本発明で行うよう
な焼結して固化させる方法もそのひとつである
が、例えば単にフライアツシユを成形して焼結す
るのみでは良好な焼結成形体は得難く、この点に
関し本発明者等は鋭意研究し、フライアツシユや
シンダーアツシユに粒径1.0〜10mmの粗粒灰を混
合することにより、良好な焼結成形体が得られる
ことを見出し、本発明を完成するに至つた。 即ち、本発明は、フライアツシユ又はシンダー
アツシユの少なくともどちらか一方20〜80重量部
と粒径1.0〜10mmの粗粒石炭灰80〜20重量部とを
混合し、この混合物100重量部に対して水又は濃
度が0.5重量%以上のカセイソーダ又はけい酸ソ
ーダ水溶液12〜13重量部を混合し、この混合物を
金型に入れ100Kg/cm2以上の圧力で加圧成形した
後乾燥し、更にこれを1000〜1300℃で焼結するこ
とを特長とする焼結成形体の製造方法を提供す
る。 本発明方法においては、フライアツシユ又はシ
ンダーアツシユの少なくともどちらか一方20〜80
重量部と粒径1.0〜10mmの粗粒石炭灰80〜20重量
部とを混合して原料とし、これに水又は濃度が
0.5重量%以上のカセイソーダ又はけい酸ソーダ
水溶液12〜13重量部を混合し、金型に入れて加圧
成形する。 上記石炭灰と粗粒石炭灰との混合割合は、上記
範囲を外れると後の乾燥、焼結工程でクラツクが
発生したり、あるいは焼結成形体の強度が低下す
るなどの不具合が生じる。水の添加量の好ましい
範囲は灰原料100重量部に対して12〜13重量部で
あるが、これにカセイソーダやケイ酸ソーダを溶
解して使用すれば、各々バインダーとしての効
果、焼結温度の低下並びに製品強度の上昇などの
効果が顕著である。 これら水溶液の濃度は上記の効果を発揮させる
ためには0.5%以上が必要であり、また経済性を
考慮すれば、0.5〜4.0%が好適である。 次にこの混合物を金型に入れて加圧成形する
が、この場合の加圧力は100Kg/cm2以上必要であ
り、これ以下だと成形体はもろく持ち運びが困難
となる。 次にこの成形体を乾燥する。この乾燥工程は自
然乾燥や廃熱を利用する既存の方法を採用できる
が、強制加熱乾燥する場合の適切な乾温度は、粗
粒石炭灰の粒径に応じて異なり、2.83〜10mmでは
110℃で乾燥してもクラツク等の発生はないが、
その他の粒度ではクラツクが発生する。実験結果
によれば、1.0〜2.83mmで60℃、2.83〜5mmで80℃
が好適である。88μ〜1.0mmでは更に乾燥温度を低
下させる必要があり、従つて多くの乾燥時間を費
すとともに乾燥時のクラツク発生が著しくなる。 次にこの成形体を焼結するのであるが、この焼
結条件は、5.0〜200℃/Hの昇温速度で加熱し、
1000〜1300℃で3時間以上焼結するのが好まし
い。 このように本発明方法によつて廃棄物たる石炭
灰から、耐水性を有し、かつ有割物の溶出も無い
焼結成形体が得られるのであり、園芸、土材、建
築用資材として広く用いることができる。 以下本発明方法を実施例を参照して詳細に説明
する。 実施例 1 各原料を下記の配合割合で混合し、この混合物
を金型(230×112×62mm)に入れて加圧成形し、
次に炉内で1100℃の温度で3時間焼結し焼結成形
体を得た。 配合割合 フライアツシユ 50重量部 粗粒石炭灰(粒度1.0〜2.83mm) 50 〃 カセイソーダ0.5%水溶液 13 〃 本方法において、プレス成形圧力と焼結後の焼
結成形体の強度との関係において第1図の結果を
得た。プレス圧が50Kg/cm2の場合、乾燥工程終了
後の成形体はもろく、また焼結後の強度も低い。
しかしプレス圧が100Kg/cm2ともなれば、乾燥後
の成形体の持ち運びも容易であり、また焼結後の
強度も高い。 なおフライアツシユに代えてシンダーアツシユ
を使用して同様のテストを実施し、第1図と同様
の結果を得た。 実施例 2 各原料を下記の配合割合で混合し、この混合物
を実施例1と同じ金型に入れて加圧成形し、この
成形体の強度と水の添加量との関係について第1
表の結果を得た。 配合割合 フライアツシユ 50重量部 粗粒石炭灰(粒度1.0〜2.83mm) 50 〃 水、カセイソーダ4%水溶液又はけい酸ソーダ水
溶液のうちのひとつ 5〜20 〃 プレス成形圧力 100Kg/cm2
【表】
【表】 フライアツシユに代えてシンダーアツシユを使
用した場合も、第1表と同じ結果を得た。 実施例 3 各原料を下記の配合割合で混合し、この混合物
を下記プレス圧力で金型内で加圧成形した後、こ
の成形体を焼結して仕上げた。なおこのときの焼
結温度はカセイソーダ又はけい酸ソーダ水溶液の
濃度により焼結体が最高強度を示す温度を選択し
た。 配合割合 フライアツシユ 50重量部 粗粒石炭灰(粒度1.0〜2.83mm) 50 〃 カセイソーダ又はけい酸ソーダ水溶液 13 〃 プレス成形圧力 100Kg/cm2 この場合において、カセイソーダ又はけい酸ソ
ーダ水溶液の濃度と焼結成形体の強度との関係に
ついて第2図の結果を得た。 第2図から、カセイソーダ又はけい酸ソーダ水
溶液の濃度が0.5%以上になると、良好な結果が
得られることがわかる。なおフライアツシユに代
えてシンダーアツシユを用いて同様の実験を行な
つたが、この場合も第2図と同様の結果が得られ
た。 実施例 4 各原料を下記の配合割合で混合し、下記の条件
でプレス成形及び焼結した場合の焼結成形体の強
度と焼結温度との関係につき第2表及び第3表の
結果を得た。 配合割合 フライアツシユ 50重量部 粗粒石炭灰(粒度1.0〜2.83mm) 50 〃 カセイソーダ又はけい酸ソーダ水溶液 13 〃 上記水溶液の濃度 0〜4% プレス成形圧力 100Kg/cm2 焼結温度 900〜1350℃
【表】
【表】 (注) ×:溶融して変形し、強度測定不可。
第2表及び第3表からわかるように、カセイソ
ーダ又はけい酸ソーダ水溶液の添加によつて焼結
温度は低温側へ移行し、また単に水を加えて成形
したものに比べ焼結成形体の強度も向上する。こ
の結果から水だけ加えた場合又は濃度が0.5〜4.0
%のカセイソーダ又はけい酸ソーダ水溶液を加え
た場合、焼結温度は概ね1000〜1300℃が好ましい
ことがわかる。本実施例において、フライアツシ
ユに代えシンダーアツシユを用いた場合も全く同
一の傾向が認められた。 実施例 5 フライアツシユ50重量部、粗粒石炭灰50重量部
及び濃度が0.5%のカセイソーダ水溶液を混合し、
この混合物を第4表に示す各条件で金型内加圧成
形、乾燥及び焼結の各工程を経て焼結成形体を製
造した。このときの粗粒石炭灰の粒度及び乾燥条
件と焼結成形体の強度との関係につき第4表の結
果を得た。 乾燥条件は粗粒石炭灰の粒度によつてその最適
条件が異なり、110℃の強制加熱乾燥が可能な粗
粒石炭灰粒度は2.83〜10mmと2.83〜20mmであつ
て、その他はクラツクが発生した。従つて粗粒石
炭灰の粒度に応じて第4表の乾燥条件を選定し
た。 結局本発明方法において使用する粗粒石炭灰の
粒度範囲では最低60℃で乾燥すればよい。 焼結成形体の強度は、粗粒石炭灰粒度が0.088
〜1.00mm(比較例1)では非常に低く、乾燥にも
長時間を要する。2.83〜20mm(比較例2)では、
強度がやや低下する上に焼結成形体の外観上のき
め細かさが損われ好ましくない。 なおフライアツシユに代えてシンダーアツシユ
を使用した場合も同様の結果が得られた。
【表】
【表】 実施例 6 フライアツシユ及びシンダーアツシユに粒径
1.00〜2.83mmの粗粒石炭灰及び濃度が0.5%のカセ
イソーダを第5表に示す配合割合で混合し、この
混合物に同表の条件で金型内プレス成形、乾燥及
焼結の各工程を実施し、得られた焼結成形体の強
度を測定した。
【表】 第5表から、フライアツシユ又はシンダーアツ
シユの少なくとも一方20〜80重量部と粗粒石炭灰
80〜20重量部の配合範囲においてのみ良好な焼結
成形体が得られており、フライアツシユ100重量
部のみ、シンダーアツシユ100重量部のみ又は粗
粒石炭灰100重量部のみの比較例1、2、3では
いずれも良好な焼結成形体は得られないことがわ
かる。 なお本発明では、粒径1.0〜10mmの粗粒石炭灰
を20〜80重量部混合しているため、成形体自身が
ポーラスで、加熱時にガス発生があつても割合ガ
スが抜け易く、割れなど発泡による支障は発生し
ない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法におけるプレス圧力と焼結
後の焼結成形体の圧縮強度との関係を示す線図、
第2図は本発明方法におけるカセイソーダ又はけ
い酸ソーダ水溶液の濃度と焼結成形体の圧縮強度
との関係を示す線図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 フライアツシユ又はシンダーアツシユの少な
    くともどちらか一方20〜80重量部と粒径1.0〜10
    mmの粗粒石炭灰80〜20重量部とを混合し、この混
    合物100重量部に対して水又は濃度が0.5重量%以
    上のカセイソーダ又はけい酸ソーダ水溶液12〜13
    重量部を混合し、この混合物を金型に入れ100
    Kg/cm2以上の圧力で加圧成形した後乾燥し、更に
    これを1000〜1300℃で焼結することを特長とする
    焼結成形体の製造方法。
JP10699980A 1980-08-04 1980-08-04 Manufacture of sintered formed body Granted JPS5734077A (en)

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JPS5734077A JPS5734077A (en) 1982-02-24
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