WO2018180687A1 - 未燃カーボン含有石炭灰の改質方法、未燃カーボン含有石炭灰の改質システムおよびコンクリート混和材用のフライアッシュの製造方法 - Google Patents

未燃カーボン含有石炭灰の改質方法、未燃カーボン含有石炭灰の改質システムおよびコンクリート混和材用のフライアッシュの製造方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a method for reforming unburned carbon-containing coal ash, a system for reforming unburned carbon-containing coal ash, and a method for producing fly ash for a concrete admixture.
  • coal ash also called fly ash
  • the fly ash for concrete admixture is defined in Japanese Industrial Standard JIS A 6201 (Fly Ash for Concrete).
  • coal ash generally contains unburned carbon, and this unburned carbon may adsorb components of chemical admixtures such as an AE agent, an AE water reducing agent, and a water reducing agent.
  • chemical admixtures such as AE agent, AE water reducing agent, and water reducing agent.
  • Patent Document 1 describes a method of pulverizing unburned carbon-containing coal ash and then classifying and pulverizing unburned carbon.
  • Patent Document 2 and Patent Document 3 describe a method of removing unburned carbon using static electricity.
  • Patent Document 4 describes a method of removing unburned carbon in coal ash by calcination.
  • Patent Document 5 describes the effectiveness of distributing coal ash to a plurality of storage facilities according to chemical composition and fineness, and performing classification treatment as necessary to supply fly ash according to required quality. It is described to use.
  • the present invention has been made in view of the above points.
  • the unburned carbon-containing coal ash generated in a coal-fired thermal power plant or the like is defined by JIS A 6201 using a relatively simple device.
  • the present invention also provides a method for producing fly ash for concrete admixture, which can reform unburned carbon-containing coal ash generated in a coal-fired thermal power plant into fly ash for concrete admixture using a relatively simple device. It is also the purpose to provide.
  • the method for reforming unburned carbon-containing coal ash which is an aspect of the present invention is to measure the L value and b value in the Lab color system of unburned carbon-containing coal ash, A receiving step of selecting unburned carbon-containing coal ash having the L value of 54 or more and the b value of 2 or more and 10 or less, and the unburned carbon-containing coal ash selected in the receiving step by classification And a classification step of classifying the modified coal ash in a condition such that a 45 ⁇ m sieve residue of the modified coal ash is 8% by mass or less.
  • the unburned carbon-containing coal ash having an L value of 54 or more and a b value of 2 or more and 10 or less. Therefore, the modified coal ash has a low methylene blue (MB) adsorption amount and a high activity index.
  • the screened unburned carbon-containing coal ash is 8% by mass of the 45 ⁇ m sieve residue of the modified coal ash modified by classification. Since classification is performed under the following conditions, coarse coal ash with a large amount of unburned carbon attached is efficiently removed.
  • the modified coal ash is fine and has a high activity index, it can be effectively used as fly ash for concrete admixtures. Therefore, coal ash that can be effectively used as fly ash for a concrete admixture can be obtained by a relatively simple device without using means such as static electricity or heating.
  • the unburned carbon-containing coal ash may be unburned carbon-containing coal ash generated in a coal-fired thermal power plant.
  • unburned carbon-containing coal ash generated in large quantities at a coal-fired thermal power plant can be used effectively.
  • the unburned carbon-containing coal ash in the classification step is used to screen the 45 ⁇ m sieve of the modified coal ash modified by the classification.
  • the classification is preferably performed under the condition that the remaining amount is 5% by mass or less. In this case, since the 45 ⁇ m sieve residue of the modified coal ash is 5% by mass or less, it is fine and the activity index is reliably increased. Therefore, this modified coal ash can be used more effectively as fly ash for concrete admixture.
  • the reforming system for unburned carbon-containing coal ash which is an aspect of the present invention is the L value and b value in the Lab color system of unburned carbon-containing coal ash, and the L value is 54 or more and a receiving unit that sorts unburned carbon-containing coal ash having a b value of 2 or more and 10 or less; and the unburned carbon-containing coal ash sorted by the receiving unit And a classification device for classifying under a condition that the residue of 45 ⁇ m sieve is 8% by mass or less.
  • the unburned carbon-containing coal having an L value of 54 or more and the b value of 2 or more and 10 or less. Since it has a receiving part that sorts ash and a classification device that classifies under the condition that the 45 ⁇ m sieve residue of modified coal ash modified by classification is 8% by mass or less, without electrostatic force or heating
  • modified coal ash that can be effectively used as fly ash defined in JIS A 6201 can be obtained.
  • a method for producing fly ash for concrete admixture according to one aspect of the present invention is a method for producing fly ash for concrete admixture by modifying unburned carbon-containing coal ash generated in a coal-fired thermal power plant.
  • the method for reforming the unburned carbon-containing coal ash is a method for reforming the unburned carbon-containing coal ash which is one embodiment of the present invention described above.
  • the unburned carbon that is one aspect of the present invention is used as a method for reforming unburned carbon-containing coal ash. Since the carbon-containing coal ash reforming method is used, unburned carbon-containing coal ash generated in a coal-fired thermal power plant can be used as fly ash for concrete admixture using a relatively simple device. .
  • unburned carbon-containing coal ash generated at a coal-fired thermal power plant or the like is used as a fly ash for a concrete admixture as defined in JIS A 6201 using a relatively simple device. It is possible to provide an unburned carbon-containing coal ash reforming method and an unburned carbon-containing coal ash reforming system that can be reformed as coal ash that can be effectively used. According to the present invention, the unburned carbon-containing coal ash generated at a coal-fired thermal power plant can be modified into a fly ash for concrete admixture using a relatively simple device. A manufacturing method can be provided.
  • the unburned carbon-containing coal ash reforming method is unburned carbon-containing coal ash generated at a coal-fired thermal power plant.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an unburned carbon-containing coal ash reforming system according to an embodiment of the present invention.
  • an unburned carbon-containing coal ash reforming system 10 includes an unburned carbon-containing coal ash receiving unit 11 and a reforming coal ash storage tank 12 connected to the unburned carbon-containing coal ash receiving unit 11.
  • the unburned carbon-containing coal ash receiving unit 11 measures the L value and the b value in the Lab color system of the unburned carbon-containing coal ash. Then, unburned carbon-containing coal ash having an L value of 54 or more and a b value of 2 or more and 10 or less is selected.
  • the L value generally represents lightness.
  • the upper limit of the L value is generally 75 or less.
  • the L value is preferably set to 60 or more and 70 or less, but is not limited thereto.
  • the b value generally represents chromaticity in the yellow direction.
  • the b value of the unburned carbon-containing coal ash is considered to be correlated with the activity of the coal ash surface and the amount of methylene blue (MB) adsorbed. That is, when the b value is high (the chromaticity in the yellow direction is high), the MB adsorption amount is low, and the activity index of coal ash is low. On the other hand, if the b value becomes too low, the MB adsorption amount becomes too high.
  • a high MB adsorption amount means that the components of chemical admixtures (AE agent, AE water reducing agent, water reducing agent) used in cement are easily adsorbed.
  • the b value is set to 2 or more and 10 or less in consideration of the balance between the MB adsorption amount and the activity index.
  • the b value is preferably set to 4 or more and 8 or less, but is not limited thereto.
  • a batch method (batch method) and a continuous method can be used.
  • the batch method is a method of sampling a part of unburned carbon-containing coal ash and measuring the L value and b value of the sampled unburned carbon-containing coal ash.
  • the continuous method is a method of measuring the L value and the b value of the unburned carbon-containing coal ash while continuously conveying the coal ash by a conveying means such as a belt conveyor.
  • the coal ash storage tank 12 for reforming contains unburned carbon-containing coal ash satisfying the condition that the L value selected by the unburned carbon-containing coal ash receiving unit 11 is 54 or more and the b value is 2 or more and 10 or less. It is a container for storing.
  • the cement raw material coal ash storage tank 13 is a container for storing unburned carbon-containing coal ash that does not satisfy the conditions of an L value of 54 or more and a b value of 2 or more and 10 or less.
  • the classifier 14 uses a dry classifier.
  • a centrifugal classifier that classifies using the centrifugal force of particles and an inertia classifier that classifies using the inertial force of particles can be used.
  • a forced vortex type a semi-free vortex type, and a free vortex type can be used.
  • the forced vortex classifier is a classifier in which a rotating body (also referred to as a classification rotor) is provided inside the apparatus, and the rotator is rotated at high speed to forcibly form a vortex.
  • the semi-free vortex classifier is a classifier provided with a guide plate (also referred to as a slit) for generating a vortex inside the apparatus instead of a rotating body.
  • the free vortex classifier is a classifier that generates vortices by blowing a gas in a tangential direction inside the apparatus, as represented by a cyclone.
  • a forced vortex centrifugal classifier is preferable. In the forced vortex centrifugal classification device, the particle diameter of the powder after classification can be adjusted with high accuracy by adjusting the rotational speed of the rotating body.
  • the unburned carbon-containing coal ash is classified under the condition that the residue of the 45 ⁇ m sieve of the modified coal ash modified by the classification is 8% by mass or less. If the 45 ⁇ m sieve residue is set to a high value exceeding 8% by mass, the removal efficiency of coal ash to which a large amount of unburned carbon adheres may be lowered. For this reason, in this embodiment, the classification condition is set to a condition in which the 45 ⁇ m sieve residue of the coal ash after classification is 8 mass% or less.
  • the classification condition is such that the 45 ⁇ m sieve residue of the modified coal ash modified by classification is 0.5% by mass or more, and 1.0% by mass or more. Particularly preferred.
  • the inspection unit 15 collects the modified coal ash (fine powder) that has been classified and modified by the classifier 14, and the physical properties required as fly ash for the concrete admixture with respect to the recovered coal ash. taking measurement.
  • physical properties to be measured include particle size, brain specific surface area, 45 ⁇ m sieve residue, L value, b value, ignition loss (ig.loss), MB adsorption amount, activity index, and the like.
  • the modified coal ash storage tank 16 is a container for storing the modified coal ash that has been confirmed by the inspection unit 15 to satisfy physical properties required for fly ash for a concrete admixture.
  • unburned carbon-containing coal ash transported from a coal-fired thermal power plant is sent to the unburned carbon-containing coal ash receiving unit 11.
  • the L value and the b value in the Lab color system of the unburned carbon-containing coal ash are measured, and the L value is 54 or more and the b value is 2 or more and 10 or less.
  • the unburned carbon-containing coal ash is selected.
  • the unburned carbon-containing coal ash satisfying the L value of 54 or more and the b value of 2 or more and 10 or less selected in the unburned carbon-containing coal ash receiving unit 11 is supplied to the reforming coal ash storage tank 12. Sent and temporarily stored.
  • the unburned carbon-containing coal ash that does not satisfy the condition that the L value is 54 or more and the b value is 2 or more and 10 or less is sent to the cement raw material coal ash storage tank 13 and temporarily stored.
  • the unburned carbon-containing coal ash stored in the cement raw material coal ash storage tank 13 is then fired together with other cement raw materials as a cement raw material to become a cement clinker.
  • the unburned carbon-containing coal ash stored in the reforming coal ash storage tank 12 is sent to the classifier 14.
  • the classifier 14 classifies the unburned carbon-containing coal ash under the condition that the residue of 45 ⁇ m sieve of the modified coal ash modified by classification is 8% by mass or less.
  • the reformed coal ash (fine powder) that has been classified and modified is sent to the inspection unit 15.
  • the inspection unit 15 measures the physical properties required as fly ash for concrete admixture with respect to the coal ash that has been transported.
  • the coarse powder removed by the classifier 14 is sent to a cement raw material coal ash storage tank 13.
  • the modified coal ash which has been confirmed by the inspection unit 15 to satisfy the physical properties required for fly ash for concrete admixture, is sent to the modified coal ash storage tank 16 and temporarily stored. Then, it is taken out from the modified coal ash storage tank 16 as fly ash for concrete admixture and used. On the other hand, coal ash that does not satisfy the physical properties required as fly ash is sent to the cement raw material coal ash storage tank 13.
  • the unburned carbon containing L value is 54 or more and the b value is 2 or more and 10 or less. Since the coal ash is selected and used, the reformed coal ash has a low MB adsorption amount and a high activity index. Further, in this embodiment, the unburned carbon-containing coal ash is classified under the condition that the 45 ⁇ m sieve residue of the modified coal ash modified by classification is 8% by mass or less. A large amount of coarse coal ash is efficiently removed, and the modified coal ash after classification is fine and has a high activity index.
  • coal ash after classification can be effectively used as fly ash described in JIS A 6201. Therefore, coal ash that can be effectively used as fly ash defined in JIS A 6201 can be obtained by a simple method without removing unburned carbon by static electricity or heating.
  • the unburned carbon-containing coal ash is unburned carbon-containing coal ash generated at the coal-fired thermal power plant, unburned carbon-generated coal ash generated at the coal-fired thermal power plant. Carbon-containing coal ash can be used effectively.
  • the unburned carbon-containing coal ash in the classification step is changed to a 45 ⁇ m sieve residue of the reformed coal ash modified by the classification. Since classification is performed under the condition of mass% or less, the coal ash after reforming is surely fine and has a high activity index. Therefore, the coal ash after reforming can be used more effectively as fly ash as defined in JIS A 6201.
  • the above-described method for reforming unburned carbon-containing coal ash according to the present invention is used as the method for reforming unburned carbon-containing coal ash. Therefore, the unburned carbon-containing coal ash generated at the coal-fired thermal power plant can be made into fly ash for concrete admixture using a relatively simple device.
  • the coal ash stored in the cement ash coal ash storage tank 13 is used as the cement raw material.
  • the coal ash stored in the cement ash coal ash storage tank 13 is static electricity or It may be modified by heating and used as concrete fly ash.
  • the modified coal ash may be added as a small amount admixture of cement, and may further be used as fly ash for producing fly ash cement.
  • the classifier a dry classifier is used, but a wet classifier may be used.
  • the received coal ash was classified using a forced vortex centrifugal classifier (turbo classifier, manufactured by Nissin Engineering Co., Ltd.), and the classified coal ash (fine powder) was recovered.
  • the classification conditions were such that the 45 ⁇ m sieve residue of classified coal ash was 8% by mass or less.
  • JIS A 6201 Concrete fly ash class II quality standard is SiO 2 45.0% or more, ignition loss (ig.loss) 5.0% or less, moisture 1.0% or less, Density 1.95 g / cm 3 or more, 45 ⁇ m sieve residue 40% or less, Blaine specific surface area 2500 cm 2 / g or more, flow value ratio 95% or more, activity index (material age 28 days) 80% or more, activity index ( 90 days or more are mentioned.
  • the modified coal ash having a 45 ⁇ m sieve balance of 8% or less, an MB adsorption amount of 0.8 mg / g or less, and an activity index (age 28 days) of 80% or more is activated as a concrete admixture.
  • “A” was determined, and the others were determined as “B”. The results are shown in Table 1.
  • coal ash obtained by classifying the received coal ash having an L value lower than the range of the present invention had a high MB adsorption amount. This is presumably because a large amount of carbon adheres to the coal ash.
  • the coal ash obtained by classifying the received coal ash having a b value lower than the range of the present invention also had a high activity index but a high MB adsorption amount. This is presumably because the activity of the coal ash surface is too high.
  • unburned carbon-containing coal ash generated at a coal-fired thermal power plant or the like is used as a fly ash for a concrete admixture as defined in JIS A 6201 using a relatively simple device. It is possible to provide an unburned carbon-containing coal ash reforming method and an unburned carbon-containing coal ash reforming system that can be reformed as coal ash that can be effectively used. According to the present invention, the unburned carbon-containing coal ash generated at a coal-fired thermal power plant can be modified into a fly ash for concrete admixture using a relatively simple device. A manufacturing method can be provided.

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Abstract

本発明の未燃カーボン含有石炭灰の改質方法は、未燃カーボン含有石炭灰のＬａｂ表色系におけるＬ値とｂ値を測定して、前記Ｌ値が５４以上でかつ前記ｂ値が２以上１０以下である未燃カーボン含有石炭灰を選別する受入れ工程と、前記受入れ工程にて選別された前記未燃カーボン含有石炭灰を、分級によって改質された改質石炭灰の４５μｍふるい残分が８質量％以下となる条件にて分級する分級工程と、を有することを特徴とする。

Description

未燃カーボン含有石炭灰の改質方法、未燃カーボン含有石炭灰の改質システムおよびコンクリート混和材用のフライアッシュの製造方法
　本発明は、未燃カーボン含有石炭灰の改質方法、未燃カーボン含有石炭灰の改質システムおよびコンクリート混和材用のフライアッシュの製造方法に関する。
　本願は、２０１７年３月３１日に、日本に出願された特願２０１７－０７３１２３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　石炭焚き火力発電所や流動床燃焼炉などで発生する石炭灰（フライアッシュともいう）を、コンクリートの混和材として利用することが検討されている。コンクリート混和材用のフライアッシュは、日本工業規格のＪＩＳ　Ａ　６２０１（コンクリート用フライアッシュ）で規定されている。しかしながら、石炭灰は一般に未燃カーボンを含んでおり、この未燃カーボンが、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、減水剤などの化学混和剤の成分を吸着することがある。このため、コンクリートに添加する石炭灰の未燃カーボン量が多いと、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、減水剤などの化学混和剤の添加量を多くする必要が生じることがある。また、未燃カーボン量が多い石炭灰をコンクリートに添加すると、コンクリートの空気量や流動性が変動したり、さらに硬化したコンクリートの表面に未燃カーボンによる黒い斑点が生じて見栄えが悪くなることがある。
　このため、未燃カーボン含有石炭灰中の未燃カーボンを除去するための方法が検討されている。例えば、特許文献１には、未燃カーボン含有石炭灰を粉砕し、その後、分級して微粉砕した未燃カーボンを除去する方法が記載されている。特許文献２および特許文献３には、静電気を利用して未燃カーボンを除去する方法が記載されている。特許文献４には、石炭灰中の未燃カーボンを焼成によって除去する方法が記載されている。
　また、特許文献５には、石炭灰を化学成分や粉末度に応じて複数の貯蔵施設に振り分け、必要に応じて分級処理などを実施して要求品質に応じたフライアッシュを供給することによる有効利用することが記載されている。
特開２０１０－３０８８５号公報 特開２００６－１５０２３１号公報 特開２００５－３０５３４４号公報 特開平８－２４３５２６号公報 特開２００５－３１３１６５号公報
　しかしながら、特許文献１に記載されている粉砕と分級のみでは、未燃カーボンを完全に除去することは難しい。また、特許文献２および特許文献３に記載されている静電気を利用する方法では、未燃カーボンだけでなく、プラスに帯電している微細な粒子が除去されるため、活性の高いガラス質粒子が除去されて活性が失われるおそれがある。また、特許文献４に開示されている未燃カーボンを焼成によって除去する方法は、燃料コストが高く、また焼成によって石炭灰の活性が低下して、コンクリート混和材用のフライアッシュとして利用するのが困難となるおそれがある。また、特許文献５に記載されているように、石炭灰を貯蔵施設で貯蔵する方法は、貯蔵施設を多数必要とするため広大な敷地面積を必要とし、また、貯蔵した石炭灰と需要のバランスが適合しない場合は、有効利用されない石炭灰を処分することが必要となるおそれがある。
　本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、石炭焚き火力発電所などで発生した未燃カーボン含有石炭灰を、比較的簡易な装置を用いて、ＪＩＳ　Ａ　６２０１で規定されているようなコンクリート混和材用のフライアッシュとして有効に利用することが可能な石炭灰として改質できる未燃カーボン含有石炭灰の改質方法および未燃カーボン含有石炭灰の改質システムを提供することを目的とする。本発明はまた、石炭焚き火力発電所で発生した未燃カーボン含有石炭灰を、比較的簡易な装置を用いてコンクリート混和材用のフライアッシュに改質できるコンクリート混和材用のフライアッシュの製造方法を提供することもその目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様である未燃カーボン含有石炭灰の改質方法は、未燃カーボン含有石炭灰のＬａｂ表色系におけるＬ値とｂ値を測定して、前記Ｌ値が５４以上でかつ前記ｂ値が２以上１０以下である未燃カーボン含有石炭灰を選別する受入れ工程と、前記受入れ工程にて選別された前記未燃カーボン含有石炭灰を、分級によって改質された改質石炭灰の４５μｍふるい残分が８質量％以下となる条件にて分級する分級工程と、を有することを特徴としている。
　このような構成とされた本発明の一態様である未燃カーボン含有石炭灰の改質方法によれば、Ｌ値が５４以上でかつｂ値が２以上１０以下である未燃カーボン含有石炭灰を選別して使用しているので、改質後の石炭灰は、メチレンブルー（ＭＢ）吸着量が低く、かつ活性度指数が高くなる。また、本発明の一態様である未燃カーボン含有石炭灰の改質方法では、選別した未燃カーボン含有石炭灰を、分級によって改質された改質石炭灰の４５μｍふるい残分が８質量％以下となる条件にて分級するので、未燃カーボンの付着量の多い粗大な石炭灰が効率よく除去される。このため、改質石炭灰は、微細で、かつ活性度指数が高くなるので、コンクリート混和材用のフライアッシュとして有効に利用することができる。従って、静電気や加熱という手段を用いずに比較的簡易な装置によって、コンクリート混和材用のフライアッシュとして有効に利用することができる石炭灰を得ることができる。
　ここで、本発明の一態様である未燃カーボン含有石炭灰の改質方法においては、未燃カーボン含有石炭灰が、石炭焚き火力発電所で発生した未燃カーボン含有石炭灰であってもよい。
　この場合、石炭焚き火力発電所にておいて大量に発生する未燃カーボン含有石炭灰を有効利用することができる。
　また、本発明の一態様である未燃カーボン含有石炭灰の改質方法においては、前記分級工程において前記未燃カーボン含有石炭灰を、前記分級によって改質された改質石炭灰の前記４５μｍふるい残分が５質量％以下となる条件にて分級することが好ましい。
　この場合、改質石炭灰の４５μｍふるい残分は５質量％以下となるので、微細で、かつ確実に活性度指数が高くなる。従って、この改質石炭灰は、コンクリート混和材用のフライアッシュとしてより有効に利用することができる。
　本発明の一態様である未燃カーボン含有石炭灰の改質システムは、未燃カーボン含有石炭灰のＬａｂ表色系におけるＬ値とｂ値を測定して、前記Ｌ値が５４以上でかつ前記ｂ値が２以上１０以下である未燃カーボン含有石炭灰を選別する受入れ部と、前記受入れ部にて選別された前記未燃カーボン含有石炭灰を、分級によって改質された改質石炭灰の４５μｍふるい残分が８質量％以下となる条件にて分級する分級装置と、を備えることを特徴としている。
　このような構成とされた本発明の一態様である未燃カーボン含有石炭灰の改質方法によれば、Ｌ値が５４以上でかつ前記ｂ値が２以上１０以下である未燃カーボン含有石炭灰を選別する受入れ部と、分級によって改質された改質石炭灰の４５μｍふるい残分が８質量％以下となる条件にて分級する分級装置とを備えるので、静電力や加熱を行わずに簡易な方法によって、ＪＩＳ　Ａ　６２０１で規定されているフライアッシュとして有効に利用することができる改質石炭灰を得ることができる。
　本発明の一態様であるコンクリート混和材用のフライアッシュの製造方法は、石炭焚き火力発電所で発生した未燃カーボン含有石炭灰を改質してコンクリート混和材用のフライアッシュを製造する方法であって、前記未燃カーボン含有石炭灰を改質する方法が、前述の本発明の一態様である未燃カーボン含有石炭灰の改質方法であることを特徴としている。
　このような構成とされた本発明の一態様であるコンクリート混和材用のフライアッシュの製造方法によれば、未燃カーボン含有石炭灰の改質方法として前述の本発明の一態様である未燃カーボン含有石炭灰の改質方法を用いているので、石炭焚き火力発電所で発生した未燃カーボン含有石炭灰を、比較的簡易な装置を用いてコンクリート混和材用のフライアッシュとすることができる。
　本発明によれば、石炭焚き火力発電所などで発生した未燃カーボン含有石炭灰を、比較的簡易な装置を用いて、ＪＩＳ　Ａ　６２０１で規定されているようなコンクリート混和材用のフライアッシュとして有効に利用することが可能な石炭灰として改質できる未燃カーボン含有石炭灰の改質方法および未燃カーボン含有石炭灰の改質システムを提供することが可能となる。本発明によればまた、石炭焚き火力発電所で発生した未燃カーボン含有石炭灰を、比較的簡易な装置を用いてコンクリート混和材用のフライアッシュに改質できるコンクリート混和材用のフライアッシュの製造方法を提供することが可能となる。
本発明の一実施形態である未燃カーボン含有石炭灰の改質システムの構成を示すブロック図である。
　以下に、本発明の実施形態に係る未燃カーボン含有石炭灰の改質方法、未燃カーボン含有石炭灰の改質システムおよびコンクリート混和材用のフライアッシュの製造方法について、添付した図面を参照して説明する。
　なお、本実施形態では、改質対象の未燃カーボン含有石炭灰は、石炭焚き火力発電所で発生した未燃カーボン含有石炭灰とされている。
　図１は、本発明の一実施形態である未燃カーボン含有石炭灰の改質システムの構成を示すブロック図である。
　図１において、未燃カーボン含有石炭灰の改質システム１０は、未燃カーボン含有石炭灰の受入れ部１１と、未燃カーボン含有石炭灰の受入れ部１１に接続する改質用石炭灰貯留タンク１２およびセメント原料用石炭灰貯留タンク１３と、改質用石炭灰貯留タンク１２に接続する分級装置１４と、分級装置１４と接続する検査部１５と、検査部１５に接続する改質石炭灰貯留タンク１６を備える。
　未燃カーボン含有石炭灰の受入れ部１１は、未燃カーボン含有石炭灰のＬａｂ表色系におけるＬ値とｂ値を測定する。そして、Ｌ値が５４以上でかつｂ値が２以上１０以下である未燃カーボン含有石炭灰を選別する。
　Ｌａｂ表色系においてＬ値は、一般に明度を表す。未燃カーボン含有石炭灰においてＬ値は、石炭灰表面の未燃カーボンの付着量と相関すると考えられる。すなわち、Ｌ値が低い（明度が低い＝黒色に近い）と、石炭灰の未燃カーボンの付着量が多くなり、ＭＢ吸着量が高くなる。このため、本実施形態では、Ｌ値を５４以上と設定している。なお、Ｌ値の上限は、一般に７５以下である。前記Ｌ値は、６０以上７０以下に設定することが好ましいが、これに限定されることはない。
　Ｌａｂ表色系においてｂ値は、一般に黄方向の色度を表す。未燃カーボン含有石炭灰のｂ値は、石炭灰表面の活性およびメチレンブルー（ＭＢ）吸着量と相関があると考えられる。すなわち、ｂ値が高い（黄方向の色度が高い）と、ＭＢ吸着量が低く、また、石炭灰の活性度指数が低くなる。一方、ｂ値が低くなりすぎると、ＭＢ吸着量が高くなりすぎる。ＭＢ吸着量が高いことは、セメントで利用される化学混和剤（ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、減水剤）の成分を吸着しやすいことを意味する。すなわち、ＭＢ吸着量が高くなると、所望の空気量を得るために化学混和剤の添加量が多くなる。さらに過剰にＭＢ吸着量が高い場合には所望の空気量を得ることができなくなる。このため、本実施形態では、ＭＢ吸着量と活性度指数のバランスを考慮し、ｂ値を２以上１０以下と設定している。前記ｂ値は、４以上８以下に設定することが好ましいが、これに限定されることはない。
　未燃カーボン含有石炭灰のＬ値およびｂ値を測定する方法としては、バッチ法（回分式）および連続法を用いることができる。バッチ法は、未燃カーボン含有石炭灰の一部をサンプリングし、サンプリングした未燃カーボン含有石炭灰についてＬ値およびｂ値を測定する方法である。連続法は、未燃カーボン含有石炭灰を、ベルトコンベアなどの搬送手段によって連続的に搬送しながら、そのＬ値およびｂ値を測定する方法である。
　改質用石炭灰貯留タンク１２は、未燃カーボン含有石炭灰の受入れ部１１にて選別されたＬ値が５４以上でかつｂ値が２以上１０以下の条件を満たす未燃カーボン含有石炭灰を貯留するための容器である。
　セメント原料用石炭灰貯留タンク１３は、Ｌ値が５４以上でかつｂ値が２以上１０以下の条件を満たさない未燃カーボン含有石炭灰を貯留するための容器である。
　分級装置１４は、乾式分級装置を用いる。乾式分級装置としては、粒子の遠心力を利用して分級する遠心方式の分級装置と、粒子の慣性力を利用して分級する慣性方式の分級装置とを用いることができる。また、遠心方式の分級装置としては、強制渦式と、半自由渦式と、自由渦式とを使用できる。強制渦式の分級装置は、装置内部に回転体（分級ロータともいう）が備えられていて、その回転体を高速で回転させることで強制的に渦を形成する分級装置である。半自由渦式の分級装置は、回転体の代わりに、装置内部に渦を生成させる案内板（スリットともいう）が備えられている分級装置である。自由渦式の分級装置は、サイクロンに代表されるように、装置内部の接線方向に気体を吹き込んで渦を生成させる分級装置である。これらの分級装置の中では、強制渦式遠心方式の分級装置が好ましい。強制渦式遠心方式の分級装置では、回転体の回転数を調整することによって、分級後の粉末の粒子径を精度よく調節することができる。
　分級装置１４では、未燃カーボン含有石炭灰を、分級によって改質された改質石炭灰の４５μｍふるい残分が８質量％以下となる条件にて分級する。
　４５μｍふるい残分が８質量％を超える高い値に設定すると、未燃カーボンが多く付着した石炭灰の除去効率が低下するおそれがある。このため、本実施形態では、分級条件を、分級後の石炭灰の４５μｍふるい残分が８質量％以下となる条件と設定している。未燃カーボンが多く付着した石炭灰の除去効率を高くするためには、分級後の改質石炭灰の４５μｍふるい残分が５質量％以下となる条件と設定することがより好ましい。
　一方、４５μｍふるい残分を低い値に設定すると、改質石炭灰の回収率が過度に低下するおそれがある。このため、本実施形態では、分級条件を、分級によって改質された改質石炭灰の４５μｍふるい残分が０．５質量％以上とすることが好ましく、１．０質量％以上とすることが特に好ましい。
　検査部１５は、分級装置１４にて分級されて改質された改質石炭灰（微粉）を回収し、その回収した石炭灰に対して、コンクリート混和材用のフライアッシュとして要求される物性を測定する。測定される物性としては、例えば、粒度、ブレーン比表面積、４５μｍふるい残分、Ｌ値、ｂ値、強熱減量（ｉｇ．ｌｏｓｓ）、ＭＢ吸着量、活性度指数などを挙げることができる。
　改質石炭灰貯留タンク１６は、検査部１５にて、コンクリート混和材用のフライアッシュとして要求される物性を満たしていることが確認された改質石炭灰を貯留するための容器である。
　次に、上述の未燃カーボン含有石炭灰の改質システム１０を用いたコンクリート混和材用のフライアッシュの製造方法について説明する。
　まず、石炭焚き火力発電所から輸送された未燃カーボン含有石炭灰は、未燃カーボン含有石炭灰の受入れ部１１に送られる。未燃カーボン含有石炭灰の受入れ部１１では、未燃カーボン含有石炭灰のＬａｂ表色系におけるＬ値とｂ値を測定して、前記Ｌ値が５４以上でかつ前記ｂ値が２以上１０以下である未燃カーボン含有石炭灰を選別する。
　未燃カーボン含有石炭灰の受入れ部１１にて選別されたＬ値が５４以上でかつｂ値が２以上１０以下の条件を満たす未燃カーボン含有石炭灰は、改質用石炭灰貯留タンク１２に送られ、一旦、貯留される。
　一方、Ｌ値が５４以上でかつｂ値が２以上１０以下の条件を満たさない未燃カーボン含有石炭灰は、セメント原料用石炭灰貯留タンク１３に送られ、一旦、貯留される。セメント原料用石炭灰貯留タンク１３に貯留された未燃カーボン含有石炭灰は、その後、セメント原料として、他のセメント原料と共に焼成されて、セメントクリンカーとなる。
　改質用石炭灰貯留タンク１２に貯留された未燃カーボン含有石炭灰は、分級装置１４に送られる。分級装置１４は、未燃カーボン含有石炭灰を、分級によって改質された改質石炭灰の４５μｍふるい残分が８質量％以下となる条件にて分級する。
　分級されて改質された改質石炭灰（微粉）は、検査部１５に送鉱される。検査部１５では、送鉱された石炭灰に対して、コンクリート混和材用のフライアッシュとして要求される物性を測定する。一方、分級装置１４にて除去された粗粉は、セメント原料用石炭灰貯留タンク１３に送られる。
　検査部１５にて、コンクリート混和材用のフライアッシュとして要求される物性を満たしていることが確認された改質石炭灰は、改質石炭灰貯留タンク１６に送られ、一旦、貯留される。そして、改質石炭灰貯留タンク１６から、コンクリート混和材用のフライアッシュとして取り出され、利用される。一方、フライアッシュとして要求される物性を満たさない石炭灰は、セメント原料用石炭灰貯留タンク１３に送られる。
　以上のような構成とされた本実施形態の未燃カーボン含有石炭灰の改質方法および改質システムによれば、Ｌ値が５４以上でかつｂ値が２以上１０以下である未燃カーボン含有石炭灰を選別して使用しているので、改質後の石炭灰は、ＭＢ吸着量が低く、かつ活性度指数が高くなる。また、本実施形態では、この未燃カーボン含有石炭灰を、分級によって改質された改質石炭灰の４５μｍふるい残分が８質量％以下となる条件にて分級するので、未燃カーボンの付着量の多い粗大な石炭灰が効率よく除去され、分級後の改質石炭灰は、微細で、かつ活性度指数が高くなる。このため、分級後の改質石炭灰は、ＪＩＳ　Ａ　６２０１で記載されているフライアッシュとして有効に利用することができる。従って、静電気や加熱による未燃カーボンの除去を行わずに簡易な方法によって、ＪＩＳ　Ａ　６２０１で規定されているフライアッシュとして有効に利用することができる石炭灰を得ることができる。
　また、本実施形態では、未燃カーボン含有石炭灰が、石炭焚き火力発電所で発生した未燃カーボン含有石炭灰とされているので、石炭焚き火力発電所にておいて大量に発生する未燃カーボン含有石炭灰を有効利用することができる。
　さらに、本実施形態の未燃カーボン含有石炭灰の改質方法においては、好ましくは、分級工程において未燃カーボン含有石炭灰を、分級によって改質された改質石炭灰の４５μｍふるい残分が５質量％以下となる条件にて分級しているので、改質後の石炭灰は、確実に微細で、かつ活性度指数が高くなる。従って、改質後の石炭灰は、ＪＩＳ　Ａ　６２０１に規定するフライアッシュとしてより有効に利用することができる。
　また、本実施形態のコンクリート混和材用のフライアッシュの製造方法によれば、未燃カーボン含有石炭灰の改質方法として前述の本発明の未燃カーボン含有石炭灰の改質方法を用いているので、石炭焚き火力発電所で発生した未燃カーボン含有石炭灰を、比較的簡易な装置を用いてコンクリート混和材用のフライアッシュとすることができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　例えば、本実施形態では、セメント原料用石炭灰貯留タンク１３に貯留された石炭灰をセメント原料用として利用するものとしたが、セメント原料用石炭灰貯留タンク１３に貯留された石炭灰を静電気や加熱によって改質して、コンクリート用フライアッシュとして利用してもよい。改質石炭灰は、セメントの少量混和材として添加してもよく、さらにフライアッシュセメント製造用のフライアッシュとして用いてもよい。
　また、分級装置としては、乾式分級装置を用いたが、湿式分級装置を使用してもよい。
　以下に、本発明を本発明例と比較例により説明する。
［本発明例１～６、比較例１～７］
　複数の石炭焚き火力発電所にて発生した各種の石炭灰を受入れ部に２００ｋｇ受入れた。受入れた受入石炭灰のＬ値とｂ値を、測色色差計（日本電色工業株式会社製、型式：ＺＥ２０００）を用いて測定した。その結果を表１に示す。
　次いで、受入石炭灰を、強制渦式遠心方式の分級装置（ターボクラシファイアー、日清エンジニアリング株式会社製）を用いて分級し、分級された石炭灰（微粉）を回収した。
　なお、分級条件は、分級後の石炭灰の４５μｍふるい残分が８質量％以下なる条件とした。
　分級後の石炭灰（微粉または分級後のフライアッシュ）について、ＪＩＳ　Ａ　６２０１（コンクリート用フライアッシュ）に規定された品質規格である４５μｍふるい残分及び活性度指数、並びに、メチレンブルー（ＭＢ）吸着量を下記の方法により測定した。ＪＩＳ　Ａ　６２０１（コンクリート用フライアッシュ）のＩＩ種に規定される品質規格は、ＳｉＯ２４５．０％以上、強熱減量（ｉｇ．ｌｏｓｓ）５．０％以下、湿分１．０％以下、密度１．９５ｇ/ｃｍ３以上、４５μｍふるい残分４０％以下、ブレーン比表面積２５００ｃｍ２/ｇ以上、フロー値比９５％以上、活性度指数（材齢２８日）８０％以上、活性度指数（材齢９１日）９０％以上が挙げられる。そして、４５μｍふるい残部が８％以下で、ＭＢ吸着量が０．８ｍｇ／ｇ以下で、かつ活性度指数（材齢２８日）が８０％以上である改質石炭灰を、コンクリート混和材として活性が高く、空気連行性が優れた改質石炭灰として「Ａ」、それ以外を「Ｂ」と判定した。その結果を、表１に示す。
（４５μｍふるい残分）
　ＪＩＳ　Ａ　６２０１（コンクリート用フライアッシュ）の付属書１：４５μｍふるい残分試験方法（網ふるい方法）に規定されている方法に準拠して測定した。
（ＭＢ吸着量）
　セメント協会の「ＪＣＡＳ　Ｉ－６１：２００８」（フライアッシュのメチレンブルー吸着量試験方法）に準拠して測定した。
（活性度指数）
　ＪＩＳ　Ａ　６２０１（コンクリート用フライアッシュ）に規定されている方法に準拠して測定した。なお、表１の値は材齢２８日の値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１の結果から、Ｌ値とｂ値とが本発明の範囲にある受入石炭灰を、本発明の条件で分級して得た石炭灰（本発明例１～６）は、ＭＢ吸着量と活性度指数のバランスがよく、ＪＩＳ　Ａ　６２０１に規定のコンクリート用混和材として有用であることが確認された。
　これに対して、Ｌ値が本発明の範囲よりも低い受入石炭灰を分級して得た石炭灰（比較例１、２）は、ＭＢ吸着量が高くなった。これは、石炭灰に多量のカーボンが付着しているためであると推察される。
　ｂ値が本発明の範囲よりも低い受入石炭灰を分級して得た石炭灰（比較例３、４）もまた、活性度指数は高いものの、ＭＢ吸着量が高くなった。これは、石炭灰表面の活性が高すぎるためであると推察される。
　一方、ｂ値が本発明の範囲よりも高い受入石炭灰を分級して得た石炭灰（比較例５、６、７）は、ＭＢ吸着量は低いものの、活性度指数が低くなった。これは、石炭灰表面の活性が低すぎるためであると推察される。
　本発明によれば、石炭焚き火力発電所などで発生した未燃カーボン含有石炭灰を、比較的簡易な装置を用いて、ＪＩＳ　Ａ　６２０１で規定されているようなコンクリート混和材用のフライアッシュとして有効に利用することが可能な石炭灰として改質できる未燃カーボン含有石炭灰の改質方法および未燃カーボン含有石炭灰の改質システムを提供することが可能となる。本発明によればまた、石炭焚き火力発電所で発生した未燃カーボン含有石炭灰を、比較的簡易な装置を用いてコンクリート混和材用のフライアッシュに改質できるコンクリート混和材用のフライアッシュの製造方法を提供することが可能となる。
　１０　未燃カーボン含有石炭灰の改質システム
　１１　未燃カーボン含有石炭灰の受入れ部
　１２　改質用石炭灰貯留タンク
　１３　セメント原料用石炭灰貯留タンク
　１４　分級装置
　１５　検査部
　１６　改質石炭灰貯留タンク

Claims (5)

  1. 　未燃カーボン含有石炭灰のＬａｂ表色系におけるＬ値とｂ値を測定して、前記Ｌ値が５４以上でかつ前記ｂ値が２以上１０以下である未燃カーボン含有石炭灰を選別する受入れ工程と、
    　前記受入れ工程にて選別された前記未燃カーボン含有石炭灰を、分級によって改質された改質石炭灰の４５μｍふるい残分が８質量％以下となる条件にて分級する分級工程と、
    　を有することを特徴とする未燃カーボン含有石炭灰の改質方法。
  2. 　前記未燃カーボン含有石炭灰が、石炭焚き火力発電所で発生した未燃カーボン含有石炭灰であることを特徴とする請求項１に記載の未燃カーボン含有石炭灰の改質方法。
  3. 　前記分級工程において前記未燃カーボン含有石炭灰を、前記分級によって改質された改質石炭灰の前記４５μｍふるい残分が５質量％以下となる条件にて分級することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の未燃カーボン含有石炭灰の改質方法。
  4. 　未燃カーボン含有石炭灰のＬａｂ表色系におけるＬ値とｂ値を測定して、前記Ｌ値が５４以上でかつ前記ｂ値が２以上１０以下である未燃カーボン含有石炭灰を選別する受入れ部と、
    　前記受入れ部にて選別された前記未燃カーボン含有石炭灰を、分級によって改質された改質石炭灰の４５μｍふるい残分が８質量％以下となる条件にて分級する分級装置と、
    　を備えることを特徴とする未燃カーボン含有石炭灰の改質システム。
  5. 　石炭焚き火力発電所で発生した未燃カーボン含有石炭灰を改質してコンクリート混和材用のフライアッシュを製造する方法であって、
    　前記未燃カーボン含有石炭灰を改質する方法が、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の未燃カーボン含有石炭灰の改質方法であることを特徴とするコンクリート混和材用のフライアッシュの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3093529A1 (en) * 2018-03-13 2019-09-19 Tokuyama Corporation Process for reforming the fly ash and apparatus therefor
JP7200006B2 (ja) * 2019-02-27 2023-01-06 Ｕｂｅ三菱セメント株式会社 フライアッシュ組成物
JP7471893B2 (ja) 2020-03-31 2024-04-22 Ｕｂｅ三菱セメント株式会社 石炭灰の改質方法及び改質装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH092848A (ja) * 1995-06-19 1997-01-07 Chichibu Onoda Cement Corp モルタル・コンクリート用石炭灰及びこれを用いたモルタル・コンクリート
JPH1059755A (ja) * 1996-08-14 1998-03-03 Chichibu Onoda Cement Corp フライアッシュの充填方法及び充填材
JP2004002165A (ja) * 2002-03-28 2004-01-08 Kansai Electric Power Co Inc:The セメント混和材およびその製造法
JP2007000780A (ja) * 2005-06-23 2007-01-11 Taihei Kogyo Co Ltd 石炭灰処理設備
JP2008126117A (ja) * 2006-11-17 2008-06-05 Oita Technology Licensing Organization Ltd 工業用の改質フライアッシュとその製造方法
JP2011132045A (ja) * 2009-12-22 2011-07-07 Ube Industries Ltd セメント組成物の水和熱低減方法
JP2016113319A (ja) * 2014-12-15 2016-06-23 株式会社トクヤマ 炉底灰を含んだ水硬性組成物

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6074458A (en) * 1997-02-24 2000-06-13 Separation Technologies, Inc. Method and apparatus for separation of unburned carbon from flyash
CN1256188C (zh) * 2003-08-18 2006-05-17 郑州大学 干状粉煤灰高附加值矿物分离提取设备
JP2007169099A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Taiheiyo Cement Corp 焼成物
JP2010168256A (ja) * 2009-01-26 2010-08-05 Taiheiyo Cement Corp セメント添加材及びセメント組成物
CN103934098A (zh) * 2014-05-15 2014-07-23 华东理工大学 高碳粉煤灰/煤渣脱碳分级方法及装置
JP6411135B2 (ja) * 2014-08-28 2018-10-24 公立大学法人北九州市立大学 未燃カーボン回収方法及び浮遊分離装置並びにテール灰の製造方法及びフロスの製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH092848A (ja) * 1995-06-19 1997-01-07 Chichibu Onoda Cement Corp モルタル・コンクリート用石炭灰及びこれを用いたモルタル・コンクリート
JPH1059755A (ja) * 1996-08-14 1998-03-03 Chichibu Onoda Cement Corp フライアッシュの充填方法及び充填材
JP2004002165A (ja) * 2002-03-28 2004-01-08 Kansai Electric Power Co Inc:The セメント混和材およびその製造法
JP2007000780A (ja) * 2005-06-23 2007-01-11 Taihei Kogyo Co Ltd 石炭灰処理設備
JP2008126117A (ja) * 2006-11-17 2008-06-05 Oita Technology Licensing Organization Ltd 工業用の改質フライアッシュとその製造方法
JP2011132045A (ja) * 2009-12-22 2011-07-07 Ube Industries Ltd セメント組成物の水和熱低減方法
JP2016113319A (ja) * 2014-12-15 2016-06-23 株式会社トクヤマ 炉底灰を含んだ水硬性組成物

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