JPH02225349A - 石炭灰を用いた硬化体及びその製造方法 - Google Patents
石炭灰を用いた硬化体及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH02225349A JPH02225349A JP1043815A JP4381589A JPH02225349A JP H02225349 A JPH02225349 A JP H02225349A JP 1043815 A JP1043815 A JP 1043815A JP 4381589 A JP4381589 A JP 4381589A JP H02225349 A JPH02225349 A JP H02225349A
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- JP
- Japan
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- coal ash
- coal
- water
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- Pending
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-
- 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
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
- C04B18/061—Ashes from fluidised bed furnaces
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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- Processing Of Solid Wastes (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は石炭灰を用いた硬化体に係り、硬化体として建
材、構造材料など広範な用途に用いられる外、産業廃棄
物と見られていた石炭灰を処理す［従来の技術］ 石炭は産業上重要なエネルギー源でありながら、石油と
の経済性の比較から廃れる方向にあった。しかし、エネ
ルギー政策上石炭を有効に活用することは依然として重
要な問題であり、石炭を燃料として利用する方法の開発
が進められている。
材、構造材料など広範な用途に用いられる外、産業廃棄
物と見られていた石炭灰を処理す［従来の技術］ 石炭は産業上重要なエネルギー源でありながら、石油と
の経済性の比較から廃れる方向にあった。しかし、エネ
ルギー政策上石炭を有効に活用することは依然として重
要な問題であり、石炭を燃料として利用する方法の開発
が進められている。
石炭を微粉とし、これに微粉にした石灰石を混合し、こ
の混合物に空気を吹き込んで燃焼させる方法は石炭燃焼
を少数の人手で連続して安定な操業ができるばかりでな
く、石炭燃焼ガスに含まれる硫黄酸化物を燃焼と同時に
石灰と反応させて除去し、公害対策も同時にできるので
、この石炭に石灰石を混合した流動燃焼法が石炭利用の
有力な方法として導入が進められている。石灰石を混合
した流動燃焼法の普及に伴いこの新しい燃焼法によって
生じる石炭灰もまた新しい性質を持ったものであり、こ
の石炭灰の処理が一つの重要な課題になりつつある。こ
の石炭灰の処理については現在のところ埋め立てなどの
他には有力な方法は得られていない。
の混合物に空気を吹き込んで燃焼させる方法は石炭燃焼
を少数の人手で連続して安定な操業ができるばかりでな
く、石炭燃焼ガスに含まれる硫黄酸化物を燃焼と同時に
石灰と反応させて除去し、公害対策も同時にできるので
、この石炭に石灰石を混合した流動燃焼法が石炭利用の
有力な方法として導入が進められている。石灰石を混合
した流動燃焼法の普及に伴いこの新しい燃焼法によって
生じる石炭灰もまた新しい性質を持ったものであり、こ
の石炭灰の処理が一つの重要な課題になりつつある。こ
の石炭灰の処理については現在のところ埋め立てなどの
他には有力な方法は得られていない。
［本発明の目的：解決すべき問題点］
上記した石灰石を混合した石炭の流動燃焼法は燃焼と同
時に公害対策もできる優れた方法であるものの、その普
及にあたって問題がないわけではない。それは燃焼で排
出される多量の灰が有効に利用されていないため、その
大部分を産業廃棄物として処理せざるをえない状況にあ
ることである。
時に公害対策もできる優れた方法であるものの、その普
及にあたって問題がないわけではない。それは燃焼で排
出される多量の灰が有効に利用されていないため、その
大部分を産業廃棄物として処理せざるをえない状況にあ
ることである。
流動燃焼で排出される微粉状の灰はわずかな風で舞い上
がり、水を吸えば簡単にどろどろのチクソトロピー性を
持った泥しよう状態になり、埋め立てなどに利用するに
しても強度は全く出ないので取り扱いの難しい物質と見
られていた。
がり、水を吸えば簡単にどろどろのチクソトロピー性を
持った泥しよう状態になり、埋め立てなどに利用するに
しても強度は全く出ないので取り扱いの難しい物質と見
られていた。
流動燃焼法で得られる石炭灰の組成は従来知られている
セメントの組成と大きく異なっている。
セメントの組成と大きく異なっている。
事実、この石炭灰を室温で硬化させてみると、その硬化
速度は極めて遅く、十分な強度を得るまで微妙な管理が
必要であり、実用に困難を伴うものであった。
速度は極めて遅く、十分な強度を得るまで微妙な管理が
必要であり、実用に困難を伴うものであった。
本発明は流動燃焼法で得られる石炭灰を硬化する方法を
開示するものであり、硬化物は強度が強いばかりでなく
、石炭灰の組成、物性に由来するとみられる様々な特徴
が認められ、多方面の用途に利用されることが期待され
る。このように本発明は石炭灰の処理に止どまらず、石
炭灰を有効に活用する方法を提供することを目的とする
。
開示するものであり、硬化物は強度が強いばかりでなく
、石炭灰の組成、物性に由来するとみられる様々な特徴
が認められ、多方面の用途に利用されることが期待され
る。このように本発明は石炭灰の処理に止どまらず、石
炭灰を有効に活用する方法を提供することを目的とする
。
［本発明の構成：問題点解決の手段］
本発明は、微粉状の石炭と石灰石を混合し空気で流動化
しながら燃焼させたのちに残される石炭灰１００［部］
に対し水５−１０００ ［部］を添加混合し、得られた
混合物を４０［ｔｌ：］以上の温度に加熱して得られる
硬化体及び硬化体の製造方法である。
しながら燃焼させたのちに残される石炭灰１００［部］
に対し水５−１０００ ［部］を添加混合し、得られた
混合物を４０［ｔｌ：］以上の温度に加熱して得られる
硬化体及び硬化体の製造方法である。
流動燃焼法で排出される代表的な石炭灰の化学分析結果
を以下に示す。
を以下に示す。
５ｌｏｚ ３７．５［％］
ＡＩ、０． ２９．０ ）ＩＦａｔｅ、
１．５）） ＣａＯ１９，５／／ ＳＯ３５，５ｊｌ ＳＯ２３，５７１ 石炭灰には上記の組成の外、最大４０［％］程度の未燃
焼の炭素が含まれる。さらに、鉱物組成を調べると酸化
カルシウム、水酸化カルシウム、石膏などが含まれてい
る。
１．５）） ＣａＯ１９，５／／ ＳＯ３５，５ｊｌ ＳＯ２３，５７１ 石炭灰には上記の組成の外、最大４０［％］程度の未燃
焼の炭素が含まれる。さらに、鉱物組成を調べると酸化
カルシウム、水酸化カルシウム、石膏などが含まれてい
る。
流動燃焼法で排出される石炭灰を利用するには石炭灰を
そのまま利用する方法と石炭灰と他の物質を配合し石炭
灰を結合材として利用する方法がある。その利用する方
法の違いにより、配合する水の量は大ぎく異なる。
そのまま利用する方法と石炭灰と他の物質を配合し石炭
灰を結合材として利用する方法がある。その利用する方
法の違いにより、配合する水の量は大ぎく異なる。
石炭灰のみを硬化させるには配合する水の量は石炭灰１
００［部］に対して５−２００［部］が必要であり、５
０［部］から１５０［部］が望ましく、６５−１００
［部］がとくに望ましい。配合する水が５［部］より
少ないと、硬化の作用が極めて少なく実用になりにくい
。石炭灰のみの場合、配合する水量が２００［部コを越
えると硬化の途中で水と石炭灰との分離が起こり好まし
くない０石炭灰に他の物質を配合する場合には配合する
物質の性質、量により水の配合量は大きく変化する。実
験的には石炭灰に他の粉体を配合した場合、配合物が泥
しようの状態を保ち、硬化の途中で水が分離するように
ならなければ、配合した石炭灰に相当する硬化の現象が
認められる。ただし、硬化物に十分な強度を期待する場
合には石炭灰１００［部］に対して１０００ ［部１以
上の水を配合する組成は好ましくない６石炭灰に水を配
合する際、減水剤を使用すると、配合物の泥しよう化に
要する水量を減らし得られる硬化物の密度を１割り程度
高めることができ、硬化物の強度を高めることができる
。
００［部］に対して５−２００［部］が必要であり、５
０［部］から１５０［部］が望ましく、６５−１００
［部］がとくに望ましい。配合する水が５［部］より
少ないと、硬化の作用が極めて少なく実用になりにくい
。石炭灰のみの場合、配合する水量が２００［部コを越
えると硬化の途中で水と石炭灰との分離が起こり好まし
くない０石炭灰に他の物質を配合する場合には配合する
物質の性質、量により水の配合量は大きく変化する。実
験的には石炭灰に他の粉体を配合した場合、配合物が泥
しようの状態を保ち、硬化の途中で水が分離するように
ならなければ、配合した石炭灰に相当する硬化の現象が
認められる。ただし、硬化物に十分な強度を期待する場
合には石炭灰１００［部］に対して１０００ ［部１以
上の水を配合する組成は好ましくない６石炭灰に水を配
合する際、減水剤を使用すると、配合物の泥しよう化に
要する水量を減らし得られる硬化物の密度を１割り程度
高めることができ、硬化物の強度を高めることができる
。
石炭灰には様々な物質を配合して硬化させることができ
る。さらに、金属アルミ粉のような発泡剤を配合して、
硬化物自体を軽量化するなど、硬化物の性質を用途に合
わせたものとすることもできる０石炭灰と水の配合物を
硬化させるには温度は重要な役割を担っている。この温
度は実用上、４０［ｔ］以上が望ましい。さらに、現在
工業的に使用されている水蒸気圧を利用したオートクレ
ーブを前提とすれば、石炭灰の硬化に利用される温度の
上限は２５０ ［ｔ、］程度となる。ただし、石炭灰
の硬化力はかなり強く、例えば、７０［’Ｃ］の温度で
は、ハンドリングできる程度の強度になるのに約１［時
間］、完全に硬化したとみられる状態になるのに３［時
間］で十分である。ハンドリングできる程度に硬化した
ものから随時試料を採り、室温で水中に漬け、浸漬水の
ｐＨを測定したところ、硬化の進行に伴いｐＨ値が急速
に低下する現象が肥められ、７０［ｔ］程度の温度で石
炭灰と水との反応が十分進行していることが認められた
。石炭灰の硬化を工業的に行う場合には、温度は６０−
８０［℃］がとくに望ましい。
る。さらに、金属アルミ粉のような発泡剤を配合して、
硬化物自体を軽量化するなど、硬化物の性質を用途に合
わせたものとすることもできる０石炭灰と水の配合物を
硬化させるには温度は重要な役割を担っている。この温
度は実用上、４０［ｔ］以上が望ましい。さらに、現在
工業的に使用されている水蒸気圧を利用したオートクレ
ーブを前提とすれば、石炭灰の硬化に利用される温度の
上限は２５０ ［ｔ、］程度となる。ただし、石炭灰
の硬化力はかなり強く、例えば、７０［’Ｃ］の温度で
は、ハンドリングできる程度の強度になるのに約１［時
間］、完全に硬化したとみられる状態になるのに３［時
間］で十分である。ハンドリングできる程度に硬化した
ものから随時試料を採り、室温で水中に漬け、浸漬水の
ｐＨを測定したところ、硬化の進行に伴いｐＨ値が急速
に低下する現象が肥められ、７０［ｔ］程度の温度で石
炭灰と水との反応が十分進行していることが認められた
。石炭灰の硬化を工業的に行う場合には、温度は６０−
８０［℃］がとくに望ましい。
石炭灰ζ水の配合物を硬化させるには水分の蒸発を防ぐ
意味からもできる限り飽和蒸気圧に近い状態で行うこと
が望ましい。ハンドリングできる程度に一旦硬化させた
ものを、さらに水中で養生し硬化させる方法もよい方法
の一つである。
意味からもできる限り飽和蒸気圧に近い状態で行うこと
が望ましい。ハンドリングできる程度に一旦硬化させた
ものを、さらに水中で養生し硬化させる方法もよい方法
の一つである。
［作用］
以上説明したごとく、本発明の方法によれば、流動燃焼
で排出される石炭灰そのままあるいは石炭灰に各種の物
質を配合したものを比較的簡単な方法で硬化させること
ができるばかりでなく、泥しようで鋳込むことにより、
用途に応じた成形まで行うことができる。
で排出される石炭灰そのままあるいは石炭灰に各種の物
質を配合したものを比較的簡単な方法で硬化させること
ができるばかりでなく、泥しようで鋳込むことにより、
用途に応じた成形まで行うことができる。
［実施例］
（実施例１）
未燃焼カーボン３３［％］を含み、６３［％］が４４［
ミクロン］のふるいを通過する石灰石を混合した流動燃
焼により排出された石炭灰の未燃焼カーボンを除く化学
分析値は次の通りであった。
ミクロン］のふるいを通過する石灰石を混合した流動燃
焼により排出された石炭灰の未燃焼カーボンを除く化学
分析値は次の通りであった。
Ｓｉｎ、 ３７．６［％］
Ａｌ２Ｏ３２９，２〃
Ｆｅ２Ｏ３１，３ｔｔ
ＣａＯ１９，７））
ＳＯ３５，５））
ｓｏ２ ３．６）１
得られた泥しようをプラスチックスの型に流し込み７０
［１：］飽和蒸気圧下で３［時間コ養生した。
［１：］飽和蒸気圧下で３［時間コ養生した。
得られた硬化物はよく硬化し、やや弾力性を感じさせる
ものであった。この硬化物を乾燥し、曲げ強度を測定し
たところ、３０［ｋｇ／ｃｍ’］であった。
ものであった。この硬化物を乾燥し、曲げ強度を測定し
たところ、３０［ｋｇ／ｃｍ’］であった。
（実施例２）
実施例１で用いた石炭灰１００［部］に減水剤ディスペ
ックス０．５［部］、水６０［部］を配合して得られた
泥しようをプラスチックスの型に流し込み７０［’Ｃ］
飽和蒸気圧下で３［時間］養生した。得られた硬化物は
実施例１の硬化物よりよく硬化し、やや弾力性を感じさ
せるものであった。
ックス０．５［部］、水６０［部］を配合して得られた
泥しようをプラスチックスの型に流し込み７０［’Ｃ］
飽和蒸気圧下で３［時間］養生した。得られた硬化物は
実施例１の硬化物よりよく硬化し、やや弾力性を感じさ
せるものであった。
この硬化物を乾燥し、曲げ強度を測定したところ、４２
［ｋｇ／ｃｍ’］であった。
［ｋｇ／ｃｍ’］であった。
（実施例３）
実施例１で用いた石炭灰１．００ ［部］に陶磁器の
原料であるセルベン微粉１０００ ［部コ、水５００［
部］を配合して得られた泥しようをプラスチックスの型
に流し込み６０［ｔｌ：］飽和蒸気圧下で５［時間］養
生した。得られた硬化物を乾燥し、曲げ強度を測定した
ところ、２８［ｋｇ／ｃｍ’］であった。
原料であるセルベン微粉１０００ ［部コ、水５００［
部］を配合して得られた泥しようをプラスチックスの型
に流し込み６０［ｔｌ：］飽和蒸気圧下で５［時間］養
生した。得られた硬化物を乾燥し、曲げ強度を測定した
ところ、２８［ｋｇ／ｃｍ’］であった。
［本発明の効果］
本発明は従来産業廃棄物と見られ、適当な処理方法のな
かった、流動燃焼方法によって排出される石炭灰を硬化
させるもので、その利用効果は石炭灰の硬化処理に止ど
まらない。
かった、流動燃焼方法によって排出される石炭灰を硬化
させるもので、その利用効果は石炭灰の硬化処理に止ど
まらない。
流動燃焼方法によって排出される石炭灰を硬化したもの
は十分な強度があり、さらに他の物質を多量に加えるこ
ともでき、さらに、流し込みにより簡単に成形できるの
で、用途に適した建材、構造材用製品など多くの用途で
の利用が可能である。
は十分な強度があり、さらに他の物質を多量に加えるこ
ともでき、さらに、流し込みにより簡単に成形できるの
で、用途に適した建材、構造材用製品など多くの用途で
の利用が可能である。
流動燃焼方法によって排出される石炭灰は未燃焼のカー
ボンを多量に含んでおりこのような多量の炭素を含む成
形物質は電磁波吸収体などに使用される可能性が強い。
ボンを多量に含んでおりこのような多量の炭素を含む成
形物質は電磁波吸収体などに使用される可能性が強い。
Claims (1)
- 微粉状の石炭と石灰石を混合し空気で流動化しながら燃
焼させたのちに残される石炭灰１００［部］に対し水５
〜１０００［部］を添加混合し、得られた混合物を４０
［℃］以上２５０［℃］以下の温度に加熱して得られる
ことを特徴とする硬化体及び硬化体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1043815A JPH02225349A (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 石炭灰を用いた硬化体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1043815A JPH02225349A (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 石炭灰を用いた硬化体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02225349A true JPH02225349A (ja) | 1990-09-07 |
Family
ID=12674241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1043815A Pending JPH02225349A (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 石炭灰を用いた硬化体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02225349A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6186461A (ja) * | 1984-10-02 | 1986-05-01 | 川崎重工業株式会社 | 流動層燃焼灰を主原料とする硬化体の製造方法 |
| JPS6186459A (ja) * | 1984-10-02 | 1986-05-01 | 川崎重工業株式会社 | 流動層燃焼灰を主原料とする硬化体の製造方法 |
| JPS643038A (en) * | 1987-06-25 | 1989-01-06 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Production of solidified matter from fluidized bed combustion ash |
-
1989
- 1989-02-23 JP JP1043815A patent/JPH02225349A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6186461A (ja) * | 1984-10-02 | 1986-05-01 | 川崎重工業株式会社 | 流動層燃焼灰を主原料とする硬化体の製造方法 |
| JPS6186459A (ja) * | 1984-10-02 | 1986-05-01 | 川崎重工業株式会社 | 流動層燃焼灰を主原料とする硬化体の製造方法 |
| JPS643038A (en) * | 1987-06-25 | 1989-01-06 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Production of solidified matter from fluidized bed combustion ash |
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