JPH03272802A - 廃棄物からのセラミック製造方法 - Google Patents

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】 「産業上の利用分野１ 本発明は、灰分及び廃棄紙（１）処理（、０関する。特
に、本発明は灰分及び廃棄紙を処理して有用な４或物を
生成させることに関する。別の態様として本発明は、例
えば建設事業で゛イ１′用な軽量セラこツり粒子の製造
に関する。

〔従来の技術Ｊ 膨大な量の１・゛水汚泥或はごみの焼却によつて廃棄物
の体積δ・減少さぜる最近の方法は、文字通り増大する
灰の山を、特に大王集中地点の近くに位置する所て′生
ＩＺ　ｒいる。この灰分は１コ炭燃焼利用で牛１コ、た
灰分と４ｊ全く異な−）た物理的及び化学的な特性を看
する。焼却炉灰は、遥かに小さな個々の粒子からなり、
（れは完全燃焼させるための大きな空気流−量で一瑠多
くのフライＴソシコを牛する。その時、炉底灰の最終灰
温度はガラス化を起こすようなものではなく、従って燃
えかす或はλジグをｆｆ３成する。化学的には焼却から
の灰分は焼却物源の影響を蛍ける。

焼却炉灰ｉ７）組成は、家庭中詰と同様、Ｉ業、商業、
及び衛生活動の結果を示［、ている。そこ番、では僅か
で＆ｆ　、島るが測定可能な量の毒性重金属及び看機物
、特にハｌ′７ゲン化炭素が７ｆ−在し１、それらは発
癌性物質て゛あると考λられている。焼却炉灰の小さな
′＃１枠は毒性以上の影響のたぬ、環境（、：と・〕て
望ましくないものにな１ている。この微細な灰は乾燥し
て懸濁すると風で運ばれ、雨で流れ雨中に入る。水は焼
却炉灰を含んだ望まｌ、くない廃棄物を浸出して地下水
へ入る７焼却炉かｔ）の灰が、ごみ及び■・水汚泥の両
方の廃ＩＦ場所と同様に少なくとも、環境にとっても書
”なものであることは容易に分かることである。

これまで環境的に安全なやり方て゛灰分及び廃棄紙を処
理する効果的て′経済的な方法１ｉ与えｔ、れていなか
・）た。

（発明の開示〕 本発明によれば灰分及び廃棄紙を処理してを用な生成物
へ転化１１１、イのよ）な灰分及び廃棄紙によつて１１
−えられている環境汚染を減少さぜ−る方法が与えられ
る。

一つの態様として本発明は、 （ａ）粘土を水に入れた懸濁物を形成し１、（ｂ）前記
懸濁物に灰分及び有機物を添加し、（ｅ）前記懸濁物の
水含有量を約６０重社０ｇより低く減少させてスラッジ
を形成し、 （ｄ）前記スラッジ′を成形［−、て界壁の大きさ及び
形の粒−ｆター形成１１、そして （ｌ・）前記粒子を・セラミック粒−Ｆ割形成４゛るの
番、二光分な温度及び時間で焼成する、諸Ｊ−程からろ
゛るセラミ・ツク粒子１１７′ｌ製造方法がりノルへれ
る、 廃棄紙及び焼却炉灰を用いてこａ）価値のある骨材を製
造すれば、両り共、＠ｌ七ラミック物体かｔ、＋を移動
させる助柑になり、また両方Ｉ１１、乾燥］稈中の取り
扱いのたぬσ）強度が加わ−）／、：原ｖ１セう゛、・
ツク物体を与え、原料セラミック物体を焼、成１１−て
ガーラス化ｌ、たセラミック物体にする１１１発物質に
なる。メｆうス化セラミ・／り物体に−）いての形醍び
粒径の選択、真の密度及び嵩密度０両ノ】についての密
度の選択、及び滑らかではあるがボー１−ランドセメン
ト・又は他のセ、メ〉ト結合のために必要な強度を生ず
る表面組織の選択が行ｊ）れる、（のような性質の制御
は、１１張頁岩、熔岩骨材、或は粉末石炭を用いて作ら
れたガラス化粘土系嘴・祠からて′は得ることができな
いことが見帛だされている。

本発明（Ｊよ−）で製造されるセラミック粒子は軽量・
ｉ−桐て゛あり、かなりの用途（例えばコツクリート製
品）が踏出だされτいる。セラミック粒子は環境Ｇ、゛
悪影響を与えず、非常に高い圧縮強度を有する。そハら
はｆｌ！！♂）分野（ｆＩＡえば絶縁材料、整地材料等
）ζ′の用途も右する。

本発明は、環境的Ｃに望ｔしくない材料を除く技術４′
１−、）−るσ）みならず、例えばコンクリ・−ト製品
て用いる。：ｉ　’！−がマ、゛きるよ−）な４１−常
に１用な生成物芥・リズ、るものて゛ある、本発明の方
法の他の利点は、次の詳細な記載か八明らか（、：なる
ζ、もらう。

本発明の方法は、粘子を水に入れｔ：懸濁物に灰分及び
Ｍ−１１１物を添加する。ことを含む９灰分の種類ζ、
、４変動していてもＬ＜、種々の種類の有機物を用いる
、二とができる。焼却からの灰分は（の除去方法にして
役立′〕のみでなく、本発明により作へれｌ−セラミ７
７７台子の性質にも貢献する。一般のごみの殆んどは紙
である。ごみ中のリサイクルできない紙は、充填剤とｌ
Ｓて多かれ少なかれ粘土を含んでいる。

下水、下水汚泥、■が水汚泥の焼却から得ら第また灰を
調べると、遥かに多・ての粘土或は粘寸状鉱物がＦ水へ
人っていることが分かる。汚泥の焼却から得られる灰の
残余は鉱物状物質である。’ｉｒｉ作塩、特に下水から
のＩ、のは流出水中に残留している。

本発明の方法に有用な有機材料は、好ましくは繊維であ
り、強いガラス止セラミックを作るｔ・めの！！！、機
材料（秋分及び粘土）中に容易に分散することができる
。そのような有機繊維は　固形物を水性媒体中に混合し
ノ、：後の水の除去を促進する所謂フィルタ・−助材に
なる、有機物は焼成中炭化することがマ゛きる。

紙は本発明の方法で有用な有ｍ物の主たる漱である。粘
土充填剤がないと、紙製品は完全にリサイクル可能て′
あり、詳来のリサイクル過程で適切に取り扱う二εがで
きる。充填紙は、そり）ような紙のりナイクルが非常に
困難なｔ：め、別の物にな−）ている。

紙４．″′充填される粘に０−・殻内黴には３種類あり
、即ち１０−．１２重量％、２０へ２５重ｉ％、及び３
５重量％以１−５である。新聞の折り込み広告、殆んど
の会社利用紙及び一般のカタログは、１０〜１２２ｏの
充填剤を含むリサイクルできない廃棄紙の大部分゛ζあ
る６品質の一層よい雑誌は通常２０〜２５９９の充填剤
を含み、高級光沢広告−及びカレンダー等は３５％以［
の充填剤を含むであろう。もり、、　＊資紙を有機物の
源どｊｌ、て選択Ａるならば、それはかなり均一・な粘
土含１１意をｈ　ｌ！”する名で・ある。粘土含右電の
高い紙の方か本発明で用いるのむ、―゛好ｉｊ、い。

製紙Ｅ場かｔ）のＪｊｌｌ物も有機物の源、！、してく
例えば水利繊維〉非常Ｃ＝有用である。それは、製紙り
場では毎し１回し廃棄物を生ずるので、倉右量が非常に
均一である利緊タイ１゛する。製紙丁場での糸の長さは
廃棄紙繊維よりも短く、製紙丁場廃業物の茫填剤粘土は
、その］〜場が製造する紙の種類に依存する。この短い
織締は、本発明の方法では廃棄紙繊維と殆スど同様に有
用゛ζある。

下水汚泥４Ｊ本発明で有機物、の瀞、と１．゛（用いる
ことができるが、これは好まり、いものて゛はない。平
水汚泥を焼却し、灰を生成させ、そして廃棄紙かｔｌの
’Ｍ’　＊　Ｔｈに加えるのが・贋好よしいであ７．う
。

有機物の他グ〕源を用いることができるか、（れらは繊
維質材料であるのが好ましい。廃棄紙は多量に供給され
、非常に繊維質なので理惣的な諒′こある。又製紙工場
廃業物も多量であり、繊維大力量が高いため非常に有用
である。

本発明で有用な秋分源は数多くある。灰は小さな粒径尚
〈即ち２０．メツシー７より小さい）ものであるのが上
い。約２０メツシユより大きな灰は整地或は道路塞材に
も適している。何故なら水によるおの材料の抽出除りは
、あったとしても極めて僅かｊ。

かないからて′ある。Ｉ、１．望むならば、どの、↓“
うな源かへの灰て゛も篩い分４ナシて大きな粒子を陥入
Ｉ−２、本発明ζ′用いるのに有用な微細な粒Ｙを残ず
ようにすることがて゛きる。

例えば、セル「１・−ス材料（ＰＡλば木祠、ごみ、牛
ごみ、廃物等）、平水汚泥或は電力用燃料の燃焼か’）
　’＊用な秋分を得ることができる。本発明のＦ１的に
と−・〕で、ごみ焼却からの灰分とこ；うのは、不用品
　生ごみ、廃物、及び木材の全ての種類の焼却か八得ら
れた灰をｘｔＪ−ものとする。ここに記Ｒする特定の実
施例では種６ト７）灰分源が用いｔ、れている。

ち２八れた灰分源を１２１℃’、、、　＜２５０”Ｆ　
）て′乾燥Ｌ２、水分含看蝋を決定しｆ：。も１．、−
　’＊　＋）＝　＋、：乾燥１．でいｔ・な八ば、２０
メ・フシ−１−篩を通１．てい篩分けるか、又はｎり過
ぎ“τ篩分ｉｆできない場合ζ、」、ｉ、完全に乾燥１
−１ζから２０メ・／：、−７に篩分ける、塊り（、：
ろ・つたｊ火は、もし充分脆４）れば、振動篩−１で１
、９　（ｆ（］′、　ｉ　＋ｉ　）の石材を用いて殆、
ｌ−’破砕Ｌ　？・。灰の−−）（７）試ｆ」を粉砕し
、地上に廃棄するノ、：め湿潤させ、二一ノの試マ・）
を粉砕り、、、−（２０）・・ノシコより小きろ一粉讐
了に１六二。

発電所からの灰及び木材及びＴ、ｉ　炭！！’、燃焼す
る幾−ンかの製紙工場かｌ′−２の灰（８０？≦（７）
木材チップ及び２０％のも炭を燃焼；１、フライγソン
Ｊ−及びクリンカーを生ずるライスコンシン州アシーヌ
ランドσ）北米電力（Ｎ、Ｓ、Ｐ、）からの庚の如きも
σ）〕が用いｔ、れた。１７れｔ、の灰分源も幾ｔ）か
の金興廃素物砂及び小石、及び他の無機物（殆んど２０
メツジズより大きい）の存在を示している。

ミネソタ州センｌ−ボールのピッゲス　アイ（Ｐｉｇｓ
　Ｅｙｅ）廃水処理工場からのＦ水汚泥燃焼焼却炉から
の灰は、殆んと゛フウイアッシＪ、であるが、２０メツ
シエより大きな異質０物質を含んでいることが判明１、
ζいる。

成る工業的焼却炉からの灰は、７ライｒツシ２が￥′條
より少なく、別の１業的焼却炉がへの灰は一７ライγツ
シ、ゴが５Ｑ％より茎いが、多くの金属加工廃資物を含
゛んでいる８ ごみ焼却からの灰は、最も細がい灰をＸんでいるが、２
０Ａツシｌ篩いより大きな廃棄物は、余興、砂及び小イ
ーｆ、ガーラス、建築材ｒ′４等の極めて多棟類に旦る
もの゛こあった。

今記述し１５：それ−，の種りｆ）源からの微細な灰は
出所とは、！関係にむしろ類似している。ここ４．＝　
；）”＜ｌ、た特定の例は、用い八れた灰のＩＢ所及び
量を一層している。

本耗明０方法で有用な粘土は、カオリンの如き普通の天
然の粘土−゛Ｃある。天然の粘土は長石の風化による千
−ｔｔ粘土．、であり、ｔにアルミ、＝゛７ノ、の代わ
りに多かれ少なかれ鉄が置換されフ、・カオリナイトて
゛ある。それは分−ｒ−１８造中にアル５　Ｓｒ’７ム
の代わり番ご置換された幾らかのマグネシヴムも含ん°
Ｃいることがある。カオリンに富む粘りはここで用いる
の（：好ましい。何故な八４’　ｔｒらは良好な膨張特
性をもち、他の粘土よりも焼成温度が低くてよく、それ
ｒ〉は灰分又は有Ｒ物中に存在４′る少量の重合域によ
く結合４るかｔ）である、よｔ：カオリン粘りは焼成で
良好な七ラミック４１１造を生ずる〈（ｉ９は膨張セラ
ミックをの軒を骨材゛Ｃある）。少量（例えば約３０重
量％まで）のモンモリ１″７す一イト・粘土かカオリン
粘りと共Ｃ：含まｉていてもよい６もし、沃又は１機材
料が多量の重金Ｒ（４竹又は４Ｆ毒性）を含んでいるな
＾ば、力Ａリン粘土とｊ土に一′層多（のモン七り１７
ナイＩ・粘ｔを含むのが好まし、い。何故ならモン（ク
ロサイ１〜粘土は重合域と結合する能力が一層高く、そ
わらをイオ〕・交換により、得らｌするセシニック粒子
の一体的部分にＬでＬまうからて′ある。

粘土゛は約６０−１８０のイオシ交喚容獣卆示すのか好
ましい。これは粘土ｉｏｏｏｇ当／、−りのカリｌ′７
ム量（す）て′表しノ、：も（７′）！ｌ：して定義さ
れている４、少量の七ンセリ１１ナーイト粘土−を含む
下側−１−粘−１，４！、その、ようなイオン交換容量
を示１．ている。

ごみ焼却及び下水汚泥焼却かｔ、の沃は力Ａリン粘子を
含んて′いるのが非Ｔｆ的で１島るが　そｃ７〕、Ｊ”
）な灰ｉよｆ　トす１７ム、カリＦ′７ム、反びカメ１
シウノ・を塩及てにアルカリ性水酸化物と１て斥んζ゛
いる。１には、本金属１を酸塩を牛４″るＩＩｌ、ち反
め竹−の高い形態である゛４バ〜す）７１２ひりりスト
バｉイト型の珪素もにん゛ている、これＬｌの珪酸塩鉱
物は環境Ｆ充分受＆Ｊ入れｔ）れる性質をも−）ている
。

■７″説明した。Ｉ３に、カオリン粘土、はテＩ／量の
重合域と結合する能ＪＪＰ有する。　珊多量の本金属と
結六させるためには、既に説明したよ“うに−騎多景の
千ンモリロナイ１〜粘土を含むのが好まＩｏ、い。

粘土はルなくとも約７０？６がカオリン粘土であるのが
好ましい。カオリン粘土は焼成で良好な品質のセラミッ
クを形成するのＣ′、存在するのが好ましい。

使用する粘土は、十層十から４００メツ：／Ｊ、篩いを
通り、て湿式篩い力けを行なうことにより、粘」二に伴
って種々の量で０７４−する砂及び小石から分離される
、粘土源は先Ｖ分離の容態さによつて判断される。４Ω
Ｏメツシユに近い沈積物を含む粘土源は粘」−を通ず篩
いの［１を寒き゛、近くの別の産１１１地＋！ｉ　（７
’）物を調べるべきて１↑）る、二と季二示［２でい２
）。粘−ｔは実施例１４．−３］、るベレ・ｔト製造及
び幾つか（７）温度で、成る時間範囲（加熱期間〉に亘
る幾つかの定温度水準て゛焼成することにより、東に容
認できるかど゛）かについ゛Ｃ試験する６、゛れによ一
層で焼成１温度間隔１（訓ａｄｏｓ）　２−呼ばれる情
報が得ｔ３れる。

鮪間　温度範囲が広い場ａ、生産規模０キ／ｌン中の粘
土は　容易に得られる温度及び適当な水準に容部に維持
される一欄深い床、ｌ−１てベレットを牛するであ７）
う。

スベリオル湖のスベリオル　γイス　シー＋−（Ｓｕｐ
ｅｒｉｏｒ　ｌｃｅ　５ｈｅｅｔ、）領域がらの粘土、
ミネアボリスとセント・ボール両市の中イ：：ベグ・ア
イスシー１−４ｅ”ｊン（Ｗｉｎｒ＋ｉｐｅｇ　ｌｅｅ
　５ｈｅｅｔ　１４ｏｒａｎｅ）がへの粘土、アイオワ
州ダベンボート・の古生代（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ）粘子
壇からの粘］・、ミシガン・湖の西、ｌ二湖片からの粘
−Ｅ、及びミネソタ州ダラスの南古牛台粘土層か九の粘
土がここで例示さｉｌでいる。

Ｖ−にｊ己載の例では、粘土の出所が与えらね、分離の
容易さ及び焼成［−温度間隔−１の大きさが示されてい
る。

本発明に伏い、セラミック粒子を製造する！Ｓめに焼成
゛すべき粒子中に存ｎする粘土の量は、全無機材料の少
なくとも６０％であるのがよく、全無機材料の８０％程
の高さでもよい。存在する粘七の量は、全無機材料の約
６５％−・、７５％の範囲にあるのが釘ましい。

焼成すべき粒子中に存在する有機物の畳は　無機材料１
００重鼠部＝１　ｔ、り少なくとも約６部であるべきで
あり、ｊ４部程の高さでもよい。存在するｈ′機物の量
は、無機材料１．００電量部当たり約５＝ｉｉ部の範囲
にあるのが好ましい。

焼成すべき粒子中に存在する灰分の１１；ｉ、全無機材
料の少なくとも約２０％て′あるのがよ＜、４０％程の
高さでも上い、存在４″る灰分のｌＣ４↓全無機材料０
約３０へ一４０％の範囲にあるのが奸まり、い。灰の存
在量を増大すると、乾燥中の粒子の収縮が少なくなる。

換高ずねば、成形された粒子から水分が出る時、灰は物
理的ｉ造を維持ｊ１、粒子中に一層多くの空隙を生じる
。粒子を焼成すると、紙或はセル「７−ス繊維が燃焼除
大さｉするに従つて、史に空隙が生ずる。

粒子中の空隙は全て非常に小さな大きさに存する。焼成
粒子は、非常に強いく例ｊば、８０％〜９０％の粒子は
５４．５ｋｙ（１２０ｌｂ）より大ぢな破壊強度を看す
る）。

焼成した粒子の嵩密度は、焼成前の粒子中に存在１てい
た有機材料の竜に依存Ｌ５、約２０〜・−５５ｂ　、、
、、、／　ｆ　ｔ　″の範囲になるであろう。セラミッ
ク粒子にと−）て好ま１１．い嵩奇度は、それＩ？、粒
子を＝Ｉンクリ・・−トに用イｆＳＷｊ３合、約２０．
５ｋｙ（４５ｌｂ）／　ｆ１１テある。最絆セラミ・・
ｌり粒子を本に漬漬した時の水吸収率は約ＩＯ−・、１
５重量％て・ある。

粒子を焼成する前に、それらを乾燥）で水分夕除去する
１１７）が好ま１．い。水分含有１１１、焼成前５重ｉ
　％より少ないのが好ま１、い。粒子中に水力が存在す
ると、粒子を焼成′４−るσ）に必要なエネルＶ−及び
時間が増大する。

本発明に評って製造されだセラミック粒子は、型による
押１１．出し、ヌは注型又は成形により穐々の形及び大
外さに作る。二とができる６粒子−の実用的な主な太き
さは、約０．３−２．５ｅｚ（’／ｅ”　１　ｉｎ）の
範囲にある。典撃的な形には、１１社、立−ｈ体５球、
円盤　ビラミツ■・、棒等が含ま、れる。セ：）、：ツ
タ粒子は比較的円滑な表面をもわ　そｔｌは微細多孔質
である。繊維状有機物が粒子の焼成中に燃焼除大される
と構造中にＩＦ常に小さな孔が生Ｖる。これは、得られ
るセラミック粒子の重量を軽く（低密度に）シ、然も非
常に良好な強度を示すので望ましい。

実施例１ 約２０″〜３０部の微細な砂から容易に分離されたダベ
ンボート（口ａ、＋＊ｅｎＰｏｒｔ）粘土ｒす”−”）
　ラド・マイニシグ・ア〉・ド　ミネラルズ社（１，ｉ
ｎｗｏｏｄ　Ｍｉｎｉｎｇ＆　Ｎ１ｎｐｒａｌｓ、　ｉ
ｌ′ｌｅ、）かｌう供給されマーいる〕を固形物２２５
°、；の懸濁物にし、この一連のべ１．ツト製造に使用
し、それらは試験１．７７：全この粘−１が最良り）焼
成温度間隔になることが判明した。この丈施例及び次の
実施例Ｃ仕込み原ｒ１及びそｈがらの成分に一′ンいＣ
用いられん＝表ケ次に示す。

Δ」− 或づ３−　　　　　　　　　弊−Ｌ敏　声１−煕　在欧
−−欠−粘−を懸濁物（２２，５％　）　　５：、＋４
　１２０　０４１４灰分く北本電ブ］）　　　　　３０
　３０　０　　０廃業紙　　　　　　　２７３２２２ 水３９３　　　　０　　０　　３９３ 合７（９８４２５３２２８０９ 固Ｒ１物％−□　（１５３＋　２２＞−９８４−］、７
．８％この比率は二つの王な目的に役立つ　第一は、４
二のＪＦ！、料を混合機中に入れｔ：時、紙がらの繊維
が勾、いに分１１ｉＬ、、１分より短い時間で粘ト　灰
固形物全体に均一・に分布することて゛ある。第一二に
、続〈実施例で湿潤法又は製紙−〔場スラッジを用いだ
時５そｉ］ら廃ｔｅｌ中の水を考慮に入れて添加水が少
なくされ、それによ−）てＡルンによる焼成で更に処理
するｆ：めの同じ混０及び同じ生成量を維持し、得られ
る骨相の性質が同じに維持されることである。

仕込み原料を混合機から取り出［１、ソイルターバ・γ
グヘ移１°次にバッグプレス中で圧力４成る時間、＊　
）！数分間にＴＩ−）で次第に増大する。そ０期間が終
わ−〉ｔ・時、圭秒当たり−・滴より少ない滴１・゛速
度で水を滴下゛する。混合物り・取り出ヒ、改造挽肉機
の中（、：′入れ、８　’／２ｉｎｖ１．径の円柱に押
し出し、グラインダー螺旋軸０外側に取り付けた２枚の
羽根でそれらを切断り、た。これらのぶつ切りの固体含
右量は６２　？ｉ；であ−）な。（ｔｌらを３８ｈ１（
＋５ｉｎ）直径の回転筒中に入れ、約１０分間で角の丸
くなつノ、二円柱又は完全なボール状になった。

回転１−たベレット・を乾燥し５、次にＡルン中て／、
つの別々なベレット・バッチとして次の条件で焼成した
・ １０９３て：　（２０００’Ｆ　）で１０〜・２０分、
１１２１て：（２０５０°Ｆ）で１０〜２０分、１１７
６℃（２１５０″Ｆ〉で５〜１０分。

このデーターは、希望づ゛る大きな焼成温度間隔をホ（
、ている。何故なら辛でのベレットが市販の他の骨材よ
り直１個々ａ）へ１５・ツ１−加圧試験で遥かに強か−
）なからである。嵩密度は１９５・２．２１．．４にバ
４３”４７　ｌｂ）、、’　ｆｔ”テ、！ｃ　−’ｉ　
ｆ、）。

実施例２ 実施例■を繰り返ｌ、た。世し全固形物２５？≦及び灰
分１８％のジェー人ス　リバー（Ｊａｍｅｓ代１ｖｅｒ
）製紙」−＃Ｊ廃棄物が２２部σ）有機物の有機源であ
り、粘［−Ｂみ濁を、製紙Ｊ−場廃棄物によ−）て与え
られる歌好の粘りに合わせるため２．５部だけ減少させ
た。

親水、回転、乾燥、及び焼成過程で悶に付く程の変化は
ないことが判明した。

その点を更に証明するため、＃ｔＬンへの仕込みを床の
右半分を実施例】のへ１．ツ１−とじ、床の左半分を実
施例２のベレ・ソト（コシて実施例１の焼成条件を繰り
返した。その試験か７２色、硬度、及び嵩密度は同等て
゛ある。：とが証明され）こ。

実Ｔｊ＠例３ 実施例１を・繰り違（た。但（秋分源をアイオア州ワー
ラール１１−のジョ・−ン・デイ・−ル＜Ｊｏｈｎ　Ｄ
ｅｅｒｅ）社工場の発電所から取られた点だｉ′ｊが異
なる。唯一・）の変化があった。実施ｆ１Ｍ３の一連の
実験では水除去速度が脱水’Ｔ稈で一層低いことが認め
八ｔまた８微細な木灰を石炭からの微細灰だ１ｔ−ａ変
化させても、最終的賞月へ認め得る程の差は牛しなか−
）た。

実施ｆ！Ａ４ 実施例１を繰り近し５た、但［，２２，５？、；固形物
のスベリオル粘土の粘土漱を２２．５％、′１固形物ρ
）ダベンボ−１・粘土の代わりＧ４二用いｆ、。Δ−ル
〉焼成過程が行なわれるまで、処理に認め得る程の変化
はなか−）た、　１０９３てｒ　＜２０００°Ｆ〉での
ベレットは、　１０９３″Ｃ（２０００１：′〉での実
Ｍｆ！１１のベレット程強くはなかったが、市販のベト
ツＦ・よりもまだ強か−）た、１１２．１マ（２０５０
”Ｆ’）で２０分の試料は、表面が溶Ｇ１又おり。

１１７６℃（２１５０”Ｆ）の代わりに１１４！Ｊ’Ｙ
）：（２１００°Ｆ）では粒子は溶解し、てガラスにな
−）た、実施例４及びこの実施例・１と同様な一連の実
験は、スベリオル粘土ジ〕焼成温度間隔がダベンボー用
・粘ｆ、にすも製造装置構成にと−）で週かに有用性の
低いものであることを小［、ていた。記ｉ！　１．、　
）１：ように、この実施例４０方式の研究は一層長い加
熱時間４用いｆ、−層低い温度の場合へ拡張さｊｔた８
スベリオル粘上は、ガラス化に成功するＩ、：めには１
？−タリ・〜キル〉の長さ奢−・層長＜　ｌｌ、Ａルン
中の床４−贋浅くする必要があるであ７１）。

実施ｐＡ５ マシイーベグ・アイス　三−１−がへの氷河部上ランと
して−・蝦的に配達したミネソタ州ローズピノ１のＦ層
士からの粘土でダベンボ−１・粘土を置き換２て、実施
例１を繰り返し、た。、：の実施ｆＭ５では、Ａルシ焼
威の点まで実施例１を認めうる程変化３さぜることなく
繰り返した。温度経過は次のように変更し、た １０６５１１　（１９５０°Ｆ）でＩＯ〜、、２０分、
１０９３℃（２０００”Ｆ　）て１０−．２０分、１１
２１℃（２０５０°Ｆ）で１０−１２０分。

この表は約３７．８’Ｃ（１，ｏｏ’Ｆ）の温度間隔を
示し、−層長い加熱時間を示している。得られたベレッ
トは良好な品質をも一層ていたが、実施例１程強くはな
か−）た。

実施例６ 実ｍ例１を繰り返し７ノ、二〇但し１、灰（Ｎ、Ｓ、Ｐ
、）を４５％に増大し、ダベンボ−↑・粘土を１１５部
０乾燥重、量に減少させた。実施例６と１５で一連の試
験を限定したが、それは水の除去については時間を長く
したことを示１１、ていた、一連のキルン焼成過程は全
く同じであ−）た。ガラス化ベレットは市販のべＬ・ッ
トより遥かに強か・−）だが、実施例１はとは強くなか
った。

実施例１のベレッ１〜・半分とこの実施例Ｇのベレット
半分を用いて更にＡルンでの焼成を行った。

品質の相異＆ｉ殆んと認められなか−）た。

実施例゛７ この実施例７のたぬに実施例１に記載の灰分Ｐ同じ量σ
）乾燥ダベンボート粘↑：で置き換えた。水除去速度は
実施ｒＮ１の速度の半分より小さかった。

しかし、乾燥し、押し田【７、回転にカーｉｔ、吉ルン
中で焼成すると、温度間隔は幾わか高く、約１０°Ｃ（
５０″Ｆ〉高く、骨材品質は同じ（′あった。

実施例８ 実施ＰＡ８のために実施例１の仕込み物を用いた、倶し
紙は不活性雰囲気中で炭化ｊ−１粘土・灰分水混合物中
へ混合１１色剤と１、てカーボンブラックを用いる効果
をＰｉ−えた、水除去速度は非常に遅く、紙繊維は加工
に最も看利な主たるフィルター助材と１７で判断するこ
とが゛ぐきた。−・定ａ）圧力を４時間加えた後、圧搾
塊を切り、回転に力＝　ｔｔ　（、、ｌ：。

の実施例のように押しｉ（、ｊ　ｌは１．なか）　ｔ、
ｚ　）　　乾燥し、そして焼成した。ベレッ）・は軒鼠
であ−）たがベレット内の気孔又は気泡は大きか一’）
た、この実施例８は繊維の利点を証明しＣおり２ベレッ
トを形成する満足ずべき手段を表１．でいた。［２，か
１、実施例８は、ヨーロッパζ゛多ｌに作られでいる石
炭粉末　粘ｔｌ系ベレットが、幾らか低い品質の軒！骨
材４製造するのに全く異な−）た高価な一ト段をなぜ用
いなければならないかを示している。

実施例９ 実施ｐＡ８に従った。但し灰分を同ｌ′、乾燥重量のダ
ベンボート粘土て０き換える変化を加えた。、Ｘのこと
は、紙繊維の主人・るフィルタ・−一助材もなく、灰分
子）Ｘ１次的助材もないことを示１．ている。従・）て
、実施ＰＡ９４：Ｊヨーロッパの軽量骨材＋７’）やり
方と同じものであり、地球上に希に；、か見ｔ、力ない
高品質の１ｊ生代の粘土へ直接炭素（粉末石炭）を混合
するものである。脱水時間は、異常に長く、軽量前胴を
製造するには不経済な手段て゛ある。：、とが判明し！
Ｓ。その時間にも拘わらず、この方法を完ｒするど、満
足すべきべｌ・ット・を与、えた、実施例１の焼成過程
は使用するのに正しいものて′あることが分か−）た。

実施ｆｉｌ。

この実施例は、実施例１の繰り返しであ・）た。

但しダベンボート　セメントからの粘土は新１．＜、リ
ン−７ツド・マイニング　アンド　ミネラル社からの粘
土よりも遥かに黄色の色をしていた。この原料粘土は、
篩い分けると含まれているその殆んとＣ）沈積物（非常
に細かい砂）は→−４００メッジ１の網目の尺きさの範
囲１：入ることが判明り、！、：。そａ）粘土を分離ず
ｔｌば、そｉ］は実施例１の払下と同様ｃ、″′右望な
もσ）　ｔ’　、、？、−＞　ｆ−０実施例１１ ミネソ々州しンシＦ　’、７　（ｈＪｒｅｎｓｈｎｖｓ
）、σ）暗灰色粘土及び赤色粘Ｌ、及びミシガン湖の向
岸、ミンガンベニンノつ　ライス１ンシン境胃に１）る
白色燃焼粘子を、ダベンボ・−１〜粘土のやり方で全Ｙ
ｊ”　−４００ＩＩ４［」）尺きさＣ，″処理”Ｉした
、全、″一実施例１ノＴ＝順に従−・）で処理し、た。

レンショ丁゛７灰色粘トの試１１は、最も少ない砂沈種
物含有量をＩ、ち、その他の点ではダベンボート粘りと
全く同じよっに満足て′きることから、最も良い粘土で
あ）ブ、：。レンジＥ７−７赤色粘↑は、その小さな焼
成温度間隔を考慮４ると、実施ｐＡ４（スベリオ粘土）
と同じである、ように見疋た。ミシガン湖の西岸がらの
粘土は、ベレットが灰色煉瓦色である点を除き、実施例
１のダベンボート粘土と１度回じであ−）た。

実施ＰＡ１２ 実施ＰＡｌを繰り返１．た。但Ｌ−１００，４−４００
の砂を灰（Ｎ、Ｓ、Ｐ、）の代わりに用いた点だけが異
な−）でいた。原料混０・糊を脱水させる工程は、４Ｆ
常にＭ　＜、唯一つのキル弓／＠或条件（１１０７℃で
２０分の加熱時間〉だけで終わらせｔ５・、得られｔ：
ベレットは、強く、看用であると見做された。

実施ＰＡ１３ ミネソタ州二Ｊツう〜イシ　グローブの３Ｍ社ごみ燃焼
ブランＩ・かｔ）の灰を用いて実施例１を繰り返」た。

１：の試料σ〕殆んどは２０メツシＪ６いを通過せず、
ぞｄ）試料の殆んどは極め°Ｃ固い幾ｔ）か０粒−Ｙの
ｔ：ぬ、ｉ粉砕て゛きなか一ノた。この一連の実験は、
適切なベレ・７　ｈを生じた。

実施例１４ ミネソタ州コツ〜ｒイジグローブの３Ｍ社発電所からの
Ｆｋ、ｔ、灰（Ｎ、Ｓ、Ｐ、）の代わりに用いた点だｉ
ｔを除き、￥施例１を繰り返し、た。このイボ炭燃焼か
らの炊を微粉砕し、塵に゛なるの５＝　ＦＪｊ　＜″を
−め湿潤させた。水を含廟させるｔ・めの余裕を一す−
えた後、脱水に程は僅かＣＪＭいよ）に見えたが、べＩ
メワット砒井常なやり方で調Ｗさｔ＋、、、　ｌ：二。

実施例１５ ３Ｍ社くニートン１−ｆシ゛　グ〔Ｊ−ブの）′ラント
）十水妨理フ′→ンＩ・からの廃棄スフッジを用いた点
を除き、実施例１４繰り返した。、二のス″ラッシ゛は
乾燥基準で有機糊５５％及び灰分く鉄酸化物に非常に富
む）４５％であった、実施例１の廃素紙の使用社は、こ
の廃棄物の有機糊を１慮して５０％減少させ、その時こ
の廃棄物中の灰分を名産して灰（Ｎ、Ｓ、Ｐ、）を減少
させた。この一連の実験は実施例１に対し、正常である
と判断されるべ１、・ツトを生１９．た。但しくれらＧ
ｉ酸化性雰囲気中で製造づると、赤に富む煉瓦色番、二
なることが認められた。

実施例１６ 実施例１を繰り返した。但し灰（Ｎ、Ｓ、Ｐ、）を、ミ
ネソタ州センｌ−ボールのピッゲスアイ地点の都ボ廃素
物処理杏託焼却炉かムの灰で置き換えｔ：、この灰は殆
んど全”Ｃ−２０メソジアスであることが判明したが、
適切な脱水、押し出１７、べＬ５・ソトの乾燥、及び焼
成を完了さゼるた♂〕に１４、幾らかの固い雑多なｆ９
子を除かなけｔｌはなｔ）なかっプこ１、この一連山実
験は、焼却炉から３同別々の機会にど−）た試！−１を
含んでいた。優れたベレットか適切なＭ戒Ｔ゛得られた
。

１ガｙ１．例１７ 実施例１を繰り返し／、二。但１−１、家庭の廃物及び
ごみを燃焼さすることにより得られたｋｋを用い／、・
。

焼成で得られたヤラ・二・／クベトン）は、高品質のも
のであった。

実施例１８ この実１１１！例は、１部の灰（ゴミの焼却かへのもの
）に対し、２部σ）ダベシボ−１・粘土の比率を用いた
場合４例がする。表■唯用いられ！、コ成分及びそ装置
５−示１２でいる。

衣」− 成分−重−４墓一部　焦−透−４透−−水−粘Ｊ［濁物
（２２，５ｊ″５）　　５３４　１２０　０　４１４灰
分（北米電力＞　　　　　６０　６０　０　　０廃棄紙
　　　　　　　　２７３２２２ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　３９３　　　　
０　　０　　３９３合計　　　　　　　　１０１４　１
８３２２　８０９ａ５１固形物％　＝　（１８３＋　２
２）−１ｏＩ４−、−２０．２８６ｈ機物含有最　　２
２−　（１８３ｈ　２２：ｌ　−１０，７°“。

−禾−皮−７Ｗ−度−−一　時−間（ｊ、′Ｌ〉、、−
−−鮫−伐−１１４９℃（２１，００°Ｆ）　　　　２
０　　　　溶融、不可１１３５て’　（２０７５″Ｆ）
　　　２０　　　非常に固い１１２１″Ｃ（２０５０°
Ｆ）　　　　　？０　　　　　良好１０９３℃　（２０
００″Ｆ）　　　　　　　　２０　　　　　　　　Ｊ箋
女子１０６５で　（１９５０°ｐ）　　　　　　　　２
０　　　　　　　　長女ｆ１０６５”（、’、、、　（
１９５０°Ｆ）　　　　３０　　　　やや良好実施例１
９ 実施例１８を繰り返した。但し、ダベンボ−１・粘子を
スベリオル粘土で置き換えた。硬度データーに対するー
￥ルン焼焼成開は同様な結果を示していたが、５０°Ｆ
低い焼ｂｔ温度であ−）た、全てのベレットの嵩密度は
４０へ一４７１ｂ／ｆｔ’の範囲にあ）た。

本発明の範囲から離れることなく、更に別の１更が可能
である０例えば１．Ｌ業からの廃棄流を、もし望むなｔ
）ば、粘土懸濁物へ添加してもよい。

またへインドスプレー室廃棄物、研摩室廃棄物（湿潤廃
棄物及びｍ廃棄物０丙方）、栽培槽廃棄物、未処理下水
固形物の如き他の種類の廃業物、及びみょっばん処理溶
液に藁づく水清浄化用廃棄固形物及び石灰を基にし、ｆ
Ｓ水軟化用廃廃棄的如き他の穐類の廃棄物質を、も１７
望むならば添加［、でもよい。ぞｔｌにより環境上魅力
的なやり方で有用なセラ□ツク粒子が製造される。

本発明の方法の他の利点は、廃棄物質中に存１＝する適
切なシリカ源を重金ａｈ反応させ、それらをガラス化べ
Ｌ’ツＩ・中へ確実に結合することが”こきることであ
る。従って４（：♂）ような重金興は環境を書するもの
としで、それにより除去される。

製造操作と１．て選択された粘土、灰、有機物、及び水
は、別々に軽景タンクヘボンブで送られるか又は押【、
■され、（の後で内容物をタービン混合機へ排出し５、
（ざからビ１−レ（ｐ旧□ｅｅ）ＷＪ造機へ送られる。

次に懸濁物はニラ７　Ｄ−ルブレスへ流れる。水は有孔
１てラムの内側から流れる。ドラム間のｖ″？′ｙ？′
ｙ部分形成され、それは押し出１２機へ螺旋で％、　Ｉ
’）　ｈる。押し出された材料を粒子へ切断し、それら
を次に回転乾燥機へ入れる。

次に粒子を同転キルンに通ｊ焼成する。

本発明の粒子は、焼成中深い床中でも一緒に融着１．な
い、この４：とは、低い焼成温度を用いることができる
ことから坐する非常に重要な利点である。各粘土、・′
灰分の紙白・せは、負好なセラミック粒子を製造するた
めに４．ｉ、それ目体Ｆ）Ｒも良い焼成温度及び焼成時
ｒｉ？Ｉｐ有する。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）粘土を水に入れた懸濁物を形成し、（ｂ）
   前記懸濁物に灰分及び有機物を添加 し、 （ｃ）前記懸濁物の水含有量を約６０重量％より低く減
   少させてスラッジを形成し、 （ｄ）前記スラッジを成形して希望の大き さ及び形の粒子を形成し、そして （ｅ）前記粒子をセラミック粒子を形成す るのに充分な温度及び時間で焼成する、 諸工程からなるセラミック粒子の製造方法。
2. （２）懸濁物の水含有量を、スラッジを成形する前に約
   ４５重量％より低く減少させる請求項１に記載の方法。
3. （３）粒子の水含有量を、焼成する前に約５重量％より
   低く減少させる工程を更に含む請求項１に記載の方法。
4. （４）灰分が繊維物質の燃焼によつて生じた焼却炉灰か
   らなる請求項１に記載の方法。
5. （５）灰分が下水汚泥の燃焼によって生じた焼却炉灰か
   らなる請求項１に記載の方法。
6. （６）有機物が紙からなる請求項１に記載の方法。
7. （７）有機物が製紙工場廃棄物からなる請求項１に記載
   の方法。
8. （８）紙が少なくとも約１０重量％の粘土を含む請求項
   ６に記載の方法。
9. （９）有機物が下水汚泥からなる請求項１に記載の方法
   。
10. （１０）請求項１に記載の方法に従って、製造されたセ
    ラミック粒子。