JPH07180159A - ボーキサイト溶解残渣よりなるケーソン用中詰材及びその製造方法 - Google Patents

ボーキサイト溶解残渣よりなるケーソン用中詰材及びその製造方法

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JPH07180159A
JPH07180159A JP32452993A JP32452993A JPH07180159A JP H07180159 A JPH07180159 A JP H07180159A JP 32452993 A JP32452993 A JP 32452993A JP 32452993 A JP32452993 A JP 32452993A JP H07180159 A JPH07180159 A JP H07180159A
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JP
Japan
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dissolution residue
bauxite dissolution
filling material
weight
bauxite
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JP32452993A
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English (en)
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Mitsuo Nibu
光雄 丹生
Mitsuaki Murakami
光明 村上
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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    • 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

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  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 JIS標準網篩74μmを通過する粒子が5
%未満、固結粒子の比重が2.5以上、充填密度が1.
6g/cm3 以上であるボーキサイト溶解残渣よりなる
ケーソン用中詰材。 【効果】 従来、放棄又は埋め立て等の用途に限られて
いたボーキサイト溶解残渣をケーソン用中詰材として有
効利用することを可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はケーソン用中詰材及びそ
の製造方法に関する。さらに詳細には、ボーキサイト溶
解残渣よりなるケーソン用中詰材及びその製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】よく知られているように、ボーキサイト
からアルミナ分を抽出する所謂バイヤー法に於いては多
量の溶解残渣(赤泥という場合がある)が排出される。
この溶解残渣については、これまでに種々の観点から、
その有効利用の方法が研究されている。例えば、溶解残
渣を分解し、有価成分を回収する方法(特開昭63−2
61350号公報)や溶解残渣を堅めコンクリート、タ
イル、道路舗装剤等の骨材として有効利用を図る方法
(特開昭62−319259号公報)や、さらには溶解
残渣中の特殊成分を触媒や触媒担体として利用する方法
等々がある。
【0003】しかし、以上のように文献上では種々の利
用法が教示されているにもかかわらず、今日これらの溶
解残渣は、埋立用以外の用途としてはほとんど有効利用
されていないのが現状である。その理由は、1)この溶
解残渣の固形分が450g/l程度のスラリー状であり
天日乾燥等以外の脱水、乾燥には相当の経費を要するこ
と。2)利用目的に対して相反する種々の成分を持つ混
合物であり、何れの成分の特徴をも生かしきることがで
きないこと。3)通常のボーキサイト溶解残渣の組成で
はソーダ分が多く、耐火物、セラミックス用の原料とし
ては不適当であること。4)溶解残渣を構成する粒子が
非常に細かく、ハンドリングが難しいこと、等があげら
れる。
【0004】それ故、現在ではそのほとんどが埋立用材
料として使用されているが、昨今では埋立可能な海岸線
や内陸部は減少しつつあり、加えて溶解残渣は酸化鉄、
酸化珪素等を多量に含有しており資源保護の立場から、
ボーキサイト溶解残渣の有効利用について、一段と真剣
な解決方法が求められている。
【0005】一方、基礎または港湾工事に用いられる箱
状または円筒状の構造物ケーソンの中詰めには通常、
石、土砂、コンクリート等、特に砂粒が多く用いられて
いる。この砂粒は山砂、河砂、海砂等が採掘され使用さ
れているが、近年環境破壊や環境汚染等の問題もあり、
採掘可能な砂粒は次第に減少している。またこれらの工
事に用いられる中詰砂は、一工事につき多量を要する
為、離島等での工事では、ケーソン中詰材料の調達には
苦心が払われている。
【0006】ケーソン中詰材として要求される物性はJ
IS規格等の特別な規格はないものの、一般的に建設業
界に於いて砂礫に近似した物性であればよいとされてお
り、高波による流失がないこと、有害物質の溶出がない
こと、ケーソン内への充填が容易であること等より、
1)JIS標準網篩74μmを通過する粒子が5%未満
であること、2)粒子の比重が2.5以上であること、
3)充填密度が1.6g/cm3 以上であること、有害
物質の溶出による環境汚染がないこと等の物性を有して
いればよく、既に銅精錬時の浮遊金属酸化物であるカラ
ミ等も一部使用されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】かかる事情下に鑑み、
本発明者等はボーキサイト溶解残渣の有効利用の途を見
出すことを目的とし、ボーキサイト溶解残渣の組成及び
上記ケーソン用中詰材に要求される物性を複合的に検討
した結果、ケーソン中詰材として適用し得るボーキサイ
ト溶解残渣よりなるケーソン中詰材及びその製造方法を
見出し本発明を完成するに至った。
【0008】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、JIS
標準網篩74μmを通過する粒子が5%未満、固結粒子
の比重が2.5以上、充填密度が1.6g/cm3 以上
であるボーキサイト溶解残渣よりなるケーソン用中詰材
を提供するにある。
【0009】また本発明はバイヤー法により得られたボ
ーキサイト溶解残渣を含水率20重量%以下に乾燥し、
次いで直径1mm以上の大きさに成形後、800℃以上
の温度で焼成することを特徴とする、JIS標準網篩7
4μmを通過する粒子が5重量%未満、固結粒子の比重
が2.5以上、充填密度が空中で1.6g/cm3 以上
であるボーキサイト溶解残渣よりなるケーソン用中詰材
の製造方法を提供するにある。
【0010】さらには、本発明はバイヤー法により得ら
れたボーキサイト溶解残渣を含水率20重量%以下に乾
燥し、これに水ガラス及び/又はシリカゾルをボーキサ
イト溶解残渣(乾体基準)に対し5〜20重量%添加
し、次いで直径1mm以上の大きさに成形後、300℃
以上の温度で焼成することを特徴とする、JIS標準網
篩74μmを通過する粒子が5重量%未満、固結粒子の
比重が2.5以上、充填密度が空中で1.6g/cm3
以上であるボーキサイト溶解残渣よりなるケーソン用中
詰材の製造方法を提供するにある。
【0011】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
於いて用いられるボーキサイト溶解残渣は、通常のバイ
ヤー法においてアルミナ分を溶解抽出した後の残渣であ
って、その組成は一義的ではないものの、乾燥後の溶解
残渣の組成は、灼熱減量(LOI)8〜12重量%、A
2 3 18〜25%、SiO2 15〜20%、Fe2
3 30〜45%Na2 O8〜12%、TiO2 2〜8
重量%程度である。また、この溶解残渣中の鉱物組成
は、Al2 3 分として、未溶解のギブサイト(比重
2.4)、ベーマイト(3.1)、カオリン(2.
6)、SiO2 分として石英(2.7)、カオリン
(2.6)、Fe2 3 分としてヘマタイト(5.
2)、ゲーサイト(3.3〜4.3)、またNa2 O分
としてはソーダライト(2.3)、付着ソーダであり、
通常のボーキサイト溶解残渣の比重は3.0〜3.3で
ある。
【0012】上記の鉱物組成に挙げた物質のうち、バイ
ヤー液からの付着ソーダ以外は、すべて雨水、湖水、河
川水、海水等には不溶性の鉱物である。通常、ボーキサ
イト溶解残渣は埋め立て等の廃棄に際しては十分に洗浄
し付着ソーダは除去されるため、ボーキサイト溶解残渣
は自然環境中の天然水により溶出される物質は実質的に
ない。
【0013】また、化学成分としてNa2 O分が嫌われ
る場合には、このソーダライトをボーキサイト溶解残渣
から除去することも可能である。該方法としては1)バ
イヤー工程中で赤泥中にソーダライトが析出する前にア
ルミン酸ナトリウム溶液と溶解残渣を分離し、アルミン
酸ナトリウム溶液中よりソーダライトを分離除去する方
法、或いは2)ボーキサイト溶解残渣から酸処理等によ
りソーダライトを抽出除去する方法であり、これらの方
法で得た溶解残渣中には実質的にソーダライトは存在し
ない。
【0014】通常のバイヤー法によって得られるボーキ
サイト溶解残渣は、普通、300〜600g/l程度の
スラリー状態であり、スラリーを構成する鉱物粒子の平
均粒子径は数〜数十umである。それゆえ、ケ−ソン用
中詰材としては以下の方法により製造することが推奨さ
れる。
【0015】先ず、バイヤー法により得られたボーキサ
イト溶解残渣を含水率20重量%以下、好ましくは15
重量%以下に乾燥し、次いで直径1mm以上、好ましく
は5mm〜100mmの大きさに成形後、800℃以
上、好ましくは900℃〜1200℃の温度で焼成す
る。
【0016】ボーキサイト溶解残渣の乾燥方法は特に限
定されないが、天日乾燥或いはロータリーキルンやドラ
イヤー等により含水率20重量%以下にすればよい。含
水率がこれより高い場合には次工程での成形が困難であ
る。成形方法は公知の成形方法であればよく、転動造
粒、押出し造粒、圧縮成形等特に限定されない。成形に
際し、形状は球、円柱、円錐、直方体、三角錐等特に制
限されないが、ケーソン内への充填性、磨耗破損等の点
から球状品が推奨される。
【0017】成形体はそのまま、或いは乾燥後、焼成さ
れる。焼成方法は特に限定されないが通常、電気炉、ト
ンネルキルン、ロータリーキルン等が使用される。焼成
温度が800℃より低い場合には、強度の発現が低く、
また1300℃を越えるような高温では設備費、稼働費
とも高価となる。
【0018】ボーキサイト溶解残渣は残渣単独でも該残
渣中に含有されるカオリン、石英等を含有しているので
焼成により溶融し焼結強度を発揮するが、更にボーキサ
イト溶解残渣(乾体基準)に対し5〜20重量%の範囲
でカオリン、石英、珪灰石、長石、霞石、陶石等の粘土
鉱物を添加してもよい。
【0019】このようにして得られた成形体は通常、J
IS標準網篩74μmを通過する粒子が5%未満、固結
粒子の比重が2.5以上、充填密度が空中で1.6g/
cm 3 以上であり、ケーソン用中詰材としての特性を十
分満足するものである。
【0020】また、上記特性を持つケーソン用中詰材と
しては、バイヤー法により得られたボーキサイト溶解残
渣を含水率20重量%以下に乾燥し、これに水ガラス及
び/又はシリカゾルをボーキサイト溶解残渣(乾体基
準)に対し5〜20重量%添加し、次いで直径1mm以
上、好ましくは5mm〜100mmの大きさに造粒後、
200℃以上,好ましくは300℃〜1200℃の温度
で焼成することによっても製造することが可能である。
【0021】該方法に於いては上記方法と同様の方法で
得た乾燥後のボーキサイト溶解残渣に水ガラス及び/又
はシリカゾルを添加混合し成形すればよい。結合材とし
ての水ガラス及び/又はシリカゾルの添加量が5重量%
未満の場合は、低温焼成での結合強度が十分ではなく、
他方20重量%を越える場合には経済的ではないし、成
形が困難となる。成形方法、焼成方法は特に制限される
ものではなく、上記方法と同様の方法が採用される。こ
のようにして得られた成形体は通常、JIS標準網篩7
4μmを通過する粒子が5%未満、固結粒子の比重が
2.5以上、充填密度が空中で1.6g/cm 3 以上で
あり、ケーソン用中詰材としての特性を十分満足するも
のである。
【0022】
【発明の効果】以上詳述した本発明のボーキサイト溶解
残渣よりなるケーソン用中詰材は、JIS標準網篩74
μmを通過する粒子が5%未満、固結粒子の比重が2.
5以上、充填密度が空中で1.6g/cm3 以上であ
り、天然界に存在する石英砂と略同等の物性を有してお
り、取扱い性、重量、成形体よりの溶出物もなくケーソ
ン用中詰材として全ての物性を満足し、かつ環境保護、
自然保護をも満足するもので、その工業的価値は頗る大
である。
【0023】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。 実施例1 バイヤー工程より得られた平均粒子径3umの赤泥(A
2 3 =17.1%、Fe2 3 =45.2%、Si
2 =14.5%、TiO2 =5.1%、Na 2 O=
6.0%、灼熱減量11.8% 単位は重量%である)
を脱水、乾燥し含水率10%の粉体とした。得られた粉
末を皿型造粒機(TB−G−6、東武製作所製)に供給
し水を噴霧しつつ粒子径が約5〜8mmに成形した後、
電気炉で90℃で24時間乾燥し、更に1200℃で1
時間焼成した。 得られたボーキサイト焼成体を篩別し
た所、−74umは0.7重量%であった。また、この
成形粒子の比重および充填密度を測定したところそれぞ
れ3.3及び2.1g/cm 3 であった。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】JIS標準網篩74μmを通過する粒子が
    5重量%未満、固結粒子の比重が2.5以上、充填密度
    が1.6g/cm3 以上であるボーキサイト溶解残渣よ
    りなるケーソン用中詰材。
  2. 【請求項2】バイヤー法により得られたボーキサイト溶
    解残渣を含水率20重量%以下に乾燥し、次いで直径1
    mm以上の大きさに成形後、800℃以上の温度で焼成
    することを特徴とする、JIS標準網篩74μmを通過
    する粒子が5重量%未満、固結粒子の比重が2.5以
    上、充填密度が1.6g/cm3 以上であるボーキサイ
    ト溶解残渣よりなるケーソン用中詰材の製造方法。
  3. 【請求項3】造粒に際し、ボーキサイト溶解残渣(乾体
    基準)に対し5〜20重量%の粘土鉱物を添加すること
    を特徴とする請求項2記載のボーキサイト溶解残渣より
    なるケーソン用中詰材の製造方法。
  4. 【請求項4】バイヤー法により得られたボーキサイト溶
    解残渣を含水率20重量%以下に乾燥し、これに水ガラ
    ス及び/又はシリカゾルをボーキサイト溶解残渣(乾体
    基準)に対し5〜20重量%添加し、次いで直径1mm
    以上の大きさに成形後、300℃以上の温度で焼成する
    ことを特徴とする、JIS標準網篩74μmを通過する
    粒子が5重量%未満、固結粒子の比重が2.5以上、充
    填密度が1.6g/cm3 以上であるボーキサイト溶解
    残渣よりなるケーソン用中詰材の製造方法。
JP32452993A 1993-12-22 1993-12-22 ボーキサイト溶解残渣よりなるケーソン用中詰材及びその製造方法 Pending JPH07180159A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007516922A (ja) * 2003-12-24 2007-06-28 マウント・アスパイアリング・ジオケミストリー・コンサルタンツ・プロプライエタリー・リミテッド 流体処理用多孔性粒状材料、セメント系組成物およびそれらの製造方法
JP2011132049A (ja) * 2009-12-22 2011-07-07 Mitsubishi Materials Corp ケーソン用中詰材

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007516922A (ja) * 2003-12-24 2007-06-28 マウント・アスパイアリング・ジオケミストリー・コンサルタンツ・プロプライエタリー・リミテッド 流体処理用多孔性粒状材料、セメント系組成物およびそれらの製造方法
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