JPH07213949A - 微粉炭ボイラ灰の処理方法 - Google Patents

微粉炭ボイラ灰の処理方法

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JPH07213949A
JPH07213949A JP6013452A JP1345294A JPH07213949A JP H07213949 A JPH07213949 A JP H07213949A JP 6013452 A JP6013452 A JP 6013452A JP 1345294 A JP1345294 A JP 1345294A JP H07213949 A JPH07213949 A JP H07213949A
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JP
Japan
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pulverized coal
coal boiler
boiler ash
ash
tank
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Application number
JP6013452A
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English (en)
Inventor
Shigeru Komatsu
茂 小松
Satoru Yoshida
覚 吉田
Ichiro Ebato
一郎 江波戸
Norifumi Mikota
典史 三小田
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Cyclones (AREA)
  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 タンク1内に、微粉炭ボイラ灰と灯油等の有
機溶剤の混合物を投入する。バルブ6を開、バルブ7を
閉としておき、スラリーポンプ3を作動させる。そうす
ると、微粉炭ボイラ灰及び有機溶剤が水中に分散され
る。所定時間経過後、スラリーポンプ3を停止し、水を
静止状態におく。タンク1内において、微粉炭ボイラ灰
中の炭素は有機溶剤と共に浮上し、アッシュ分は沈降す
る。この浮上分をすくい取ったり、あるいはオーバーフ
ロー管8からオーバーフローさせることにより回収す
る。タンク1内に沈降したアッシュ分をタンク1外に排
出するには、バルブ6を閉、バルブ7を開とし、スラリ
ーポンプ3を作動させ、配管5からスラリーとして排出
する。 【効果】 微粉炭ボイラ灰から炭素分を容易に分離でき
る。炭素分が分離されたアッシュ分は、炭素含有量が少
ないから、混和材として用いることが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は微粉炭ボイラ灰の処理方
法に係り、特に微粉炭ボイラ灰中の未燃炭素とそれ以外
のアッシュ分とを分離する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】微粉炭ボイラ灰を再利用する方法の一つ
として、微粉炭ボイラ灰を乾式分級し、細粒分をフライ
アッシュとしてセメントに添加し、粗粒分をセメント原
料として使用することが行なわれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】微粉炭ボイラ灰に未燃
炭素が多量に残っていると、乾式分級処理してもフライ
アッシュ中に炭素が多量に混在し、この炭素がコンクリ
ート用混和剤(例えば減水剤やAE剤など)を吸着して
コンクリートやモルタル等の性状を低下させる。このた
め、炭素分の多い微粉炭ボイラ灰はセメント混和材とし
て用いることができない。
【0004】なお、近年、火力発電用ボイラからのNO
X の発生量を低減するために、ボイラ燃焼温度を低目に
することが行なわれており、微粉炭ボイラ灰中の炭素分
が多くなる傾向にある。
【0005】
【課題を解決するための手段及び作用】請求項1の微粉
炭ボイラ灰の処理方法は、比重が1よりも小さく、且つ
水に対し非混和性の有機溶剤と微粉炭ボイラ灰とを混合
し、この混合物を水中に投じ、該微粉炭ボイラ灰中の炭
素分を該有機溶剤と共に浮上させて該微粉炭ボイラ灰か
ら分離することを特徴とするものである。
【0006】請求項2の微粉炭ボイラ灰の処理方法は、
請求項1において、前記水中にて沈降した沈降物を浮上
分離処理及び湿式分級処理し、該浮上分離処理による浮
上物を前記炭素分と共に燃料として用い、該湿式分級処
理により分級された粗粒分をセメント原料として用い、
該湿式分級処理により分級された細粒分をセメント混和
材として用いることを特徴とするものである。
【0007】かかる本発明方法によると、微粉炭ボイラ
灰から炭素をアッシュ分と分離できるため、炭素分の多
い微粉炭ボイラ灰をセメント混和材として利用すること
ができる。
【0008】特に、請求項2の方法によると、炭素が燃
料として再利用される。また、アッシュ分のうち粗粒分
はセメント原料として再利用され、細粒分がセメント混
和材として再利用される。
【0009】本発明において、微粉炭ボイラ灰としては
火力発電所のボイラ灰が好適であるが、その他の微粉炭
ボイラ灰であっても良い。
【0010】比重が1よりも小さく、且つ水に対し非混
和性の有機溶剤としては、灯油、ベンゼン、トルエン、
キシレン、軽油、重油などが好適である。
【0011】以下、本発明について図面を参照してさら
に詳細に説明する。
【0012】第1図は請求項1の発明の実施例方法を説
明する系統図であり、タンク1内に水が張られている。
タンク1の底部には配管2、スラリーポンプ3及び配管
4よりなる循環機構が接続されている。配管4の途中か
らは配管5が分岐している。配管4,5にはそれぞれバ
ルブ6,7が設けられている。
【0013】このタンク1内に、微粉炭ボイラ灰と灯油
等の有機溶剤の混合物を投入する。バルブ6を開、バル
ブ7を閉としておき、スラリーポンプ3を作動させる。
これによりタンク1内の水が循環され、微粉炭ボイラ灰
及び有機溶剤が水と攪拌され、水中に分散される。な
お、この攪拌により、灰粒子に付着していた炭素分が剥
離される。所定時間経過後、スラリーポンプ3を停止
し、水を静止状態におく。そうすると、タンク1内にお
いて、微粉炭ボイラ灰中の炭素は有機溶剤と共に浮上
し、アッシュ分は沈降する。
【0014】この浮上分をすくい取ったり、あるいはオ
ーバーフロー管8からオーバーフローさせることにより
回収する。回収された炭素と有機溶剤との混合物は、そ
のまま、又は固液分離処理(例えば遠心分離)し、燃料
として利用できる。
【0015】なお、炭素は水に対するよりも有機溶剤に
対する親和性が大きいので、ボイラ灰中に単に混入して
いる(即ち、灰粒子に付着することなく単体として混在
している)未燃炭素や、灰粒子から剥離された未燃炭素
は、速やかに有機溶剤と親和し、有機溶剤をバインダー
として凝集し、浮上する。
【0016】タンク1内に沈降したアッシュ分をタンク
1外に排出するには、バルブ6を閉、バルブ7を開と
し、スラリーポンプ3を作動させ、配管5からスラリー
として排出する。このアッシュ分を含むスラリーは、脱
水処理後、セメント原料やセメント混和材として利用で
きる。
【0017】なお、このアッシュ分を含むスラリーを湿
式分級し、粗粒分をセメント原料として使用し、細粒分
をセメント混和材として使用するのが好適である。
【0018】この第1図の方法において、微粉炭ボイラ
灰と有機溶剤との混合割合は、微粉炭ボイラ灰100重
量部に対し、有機溶剤を5〜40重量部とりわけ5〜1
0重量部とするのが好ましい。
【0019】タンク1内の水の量は、微粉炭ボイラ灰と
有機溶剤との混合物容積の3〜10倍とりわけ4〜7倍
とするのが好ましい。
【0020】このタンク1には、浮上分離用のエアレー
ション装置を設けても良い。また、攪拌羽根等の攪拌装
置を設けても良い。
【0021】第2図は請求項2の実施例方法を説明する
系統図であり、微粉炭ボイラ灰と灯油等の有機溶剤との
混合物は、水を張ったタンク10中に投入される。この
タンク10には攪拌機(図示略)が設けられており、投
入物と水とが所定時間攪拌混合され、次いで静置され
る。浮上物は、配管11を介して脱水機12へ送られ
る。沈降物は、配管13及びスラリーポンプ14を介し
て液体サイクロン15へ送られ、遠心分離処理される。
【0022】液体サイクロン15で分級された粗粒分
は、タンク16に導入される。細粒分は配管17によ
り、タンク18へ送られる。
【0023】タンク16には攪拌機(図示略)が設けら
れており、導入物と水とが所定時間攪拌された後、静置
される。
【0024】タンク16及びタンク18の浮上分は、配
管19を介して脱水機12へ送られる。沈降分は、配管
20及びスラリーポンプ21を介して液体サイクロン2
2へ送られ、遠心分離処理される。
【0025】液体サイクロン22で分級された粗粒分
は、配管23で粗粉スラリーとして装置外へ取り出され
る。液体サイクロン22で分級された細粒分は、配管2
4を介してタンク18へ送られる。
【0026】このタンク18にも攪拌機(図示略)が設
けられており、配管17,24からの導入物と水とが所
定時間攪拌された後、静置される。
【0027】この静置により浮上した浮上分は、配管2
5を介して脱水機12へ送られる。沈降分は、配管26
及びスラリーポンプ27を介して液体サイクロン28へ
送られ、遠心分離処理される。
【0028】液体サイクロン28で分級された粗粒分
は、配管29で中粉スラリーとして装置外へ取り出され
る。液体サイクロン28で分級された細粒分は、配管3
0を介して水が張られたタンク31へ送られる。
【0029】このタンク31にも攪拌機(図示略)が設
けられており、配管30からの導入物と水とが所定時間
攪拌された後、静置される。
【0030】タンク31の浮上分は、配管32を介して
脱水機12へ送られる。沈降分は、配管33及びスラリ
ーポンプ34を介して液体サイクロン35へ送られ、遠
心分離処理される。
【0031】液体サイクロン35で分級された粗粒分
は、配管36で微粉スラリーとして装置外へ取り出され
る。液体サイクロン35で分級された細粒分は、配管3
7を介して脱水機12へ送られる。
【0032】この脱水機12で脱水された固形分は、炭
素を主体とするものであり、燃料として再利用される。
【0033】配管23から取り出された粗粉スラリー
は、必要に応じさらに脱水処理した後、セメント原料と
して原料ミルにおいて、他のセメント原料(石灰石、粘
土、珪石、その他)と同時粉砕する。
【0034】配管36,29から取り出された微粉スラ
リー及び中粉スラリーは、必要に応じさらに脱水処理し
た後、セメント混和材として仕上ミルでクリンカー及び
石膏と同時粉砕する。このスラリー中の固形物資は、球
形粒子を主体とするものであり、且つ未燃炭素も除去さ
れているため、フライアッシュの規格(JIS A 6201)を十
分に満足する。
【0035】なお、配管23,29,36から取り出さ
れるスラリーは水分を含んでいるが、液体サイクロンに
より脱水されているため、その量は少ない。従って、特
に脱水処理を施さなくても、仕上ミル及び原料ミルでの
粉砕時に、粉砕熱により乾燥される。
【0036】なお、この第2図の方法において、微粉炭
ボイラ灰と有機溶剤との混合割合は、微粉炭ボイラ灰1
00重量部に対し、有機溶剤を5〜40重量部とりわけ
5〜10重量部とするのが好ましい。
【0037】タンク10内の水の量は、微粉炭ボイラ灰
と有機溶剤との混合物容積の3〜10倍とりわけ4〜7
倍とするのが好ましい。
【0038】タンク16,18,31内の水の量は、導
入されるスラリーの体積の2〜10倍とりわけ2〜4倍
とするのが好ましい。
【0039】なお、タンク10,16,18,31に攪
拌機を設ける代りに、第1図の方法と同様に、スラリー
ポンプ14,21,27,34を用いてタンク10,1
6,18,31内の水を循環させて攪拌するようにして
も良い。タンク10,16,18,31には、浮上分離
用のエアレーション装置を設けても良い。
【0040】
【実施例】次に具体的な実施例について説明する。
【0041】実施例1 第1図の設備を用いて次の火力発電所の微粉炭ボイラ灰
を処理した。
【0042】微粉炭ボイラ灰の性状 粒 径 +149μm 5重量% 149〜88μm 6重量% 88〜44μm 18重量% −44μm 71重量% タンク1内の水の量は100リットルとした。上記のボ
イラ灰60kgに対し灯油5kgを添加して混合した
後、タンク1に投入した。スラリーポンプ3を4分間作
動させて水を攪拌した後、スラリーポンプ3を停止し、
0.5分間静置した。
【0043】浮上物の全量をすくい取ると共に、沈降物
を配管5から排出した。
【0044】浮上物を乾燥したところ、14kgの固形
分を回収できた。この固形分中の未燃炭素の含有率は6
2%であった。
【0045】沈降物を乾燥したところ、47kgの固形
分を回収できた。この固形分中の未燃炭素の含有率は
1.5%であった。
【0046】実施例2 第2図の設備を用い、実施例1の微粉炭ボイラ灰を処理
した。
【0047】各タンク10,16,18,31内の水量
は100リットルである。
【0048】液体サイクロン15,22,28,35の
分級粒径が次のようになるように、サイクロンの容量及
びスラリーポンプ14,21,27,34の吐出量を設
定した。
【0049】液体サイクロン15 30μm 液体サイクロン22 20μm 液体サイクロン28 15μm 液体サイクロン35 10μm 各タンク10,16,18,31における攪拌時間は2
分、静止時間は0.5分とした。
【0050】配管23,29,36から取り出されたス
ラリーと、脱水機12から取り出された炭素系固形分の
乾燥重量と、その中の炭素含有量並びにスラリー乾燥物
の分析結果は次の通りである。
【0051】
【0052】
【表1】
【0053】固形分換算で、2.5kgの粗粉スラリー
を石灰石60kg、粘土2.5kg、珪石6.5kg、
鉄原料1.0kgと共にボールミルで粉砕し、1450
℃で焼成してクリンカーとした。
【0054】このクリンカー50kgを、二水石膏1.
8kg、固形分換算重量として2.7kgの上記微粉ス
ラリーと共に、ボールミル中で0.5Hr粉砕してセメ
ントとした。
【0055】このセメント283kgに対し、粗骨材1
117kg、細骨材785kg、減水剤566g及び水
170kgを添加して混練し、このコンクリートの圧縮
強度を試験したところ、次の通りであった。
【0056】材令 7日 215kg/cm2 28日 298kg/cm2 以上のことから、このセメントは流動性及び強度とも、
普通ポルトランドセメントとして十分な性状であること
が認められた。
【0057】
【発明の効果】以上の通り、請求項1の方法によると、
微粉炭ボイラ灰から炭素分を容易に分離できる。炭素分
が分離されたアッシュ分は、炭素含有量が少ないから、
混和材として用いることが可能である。従って、炭素含
有量の多い微粉炭ボイラ灰であっても、再資源化するこ
とができる。
【0058】請求項2の方法によると、炭素分の高い微
粉炭ボイラ灰であっても、炭素分を分離すると共に、ア
ッシュ分のうちの粗粒分をセメント原料として、また細
粒分をセメント混和材として利用できる。また、炭素を
燃料として再利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例方法を説明する系統図である。
【図2】実施例方法を説明する系統図である。
【符号の説明】
1,10,16,18,31 タンク 3,14,21,27,34 スラリーポンプ 15,22,28,35 液体サイクロン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三小田 典史 福岡県北九州市八幡西区洞南町1番地1 三菱マテリアル株式会社九州事業所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 比重が1よりも小さく、且つ水に対し非
    混和性の有機溶剤と微粉炭ボイラ灰とを混合し、この混
    合物を水中に投じ、該微粉炭ボイラ灰中の炭素分を該有
    機溶剤と共に浮上させて該微粉炭ボイラ灰から分離する
    ことを特徴とする微粉炭ボイラ灰の処理方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記水中にて沈降し
    た沈降物を浮上分離処理及び湿式分級処理し、 該浮上分離処理による浮上物を前記炭素分と共に燃料と
    して用い、 該湿式分級処理により分級された粗粒分をセメント原料
    として用い、 該湿式分級処理により分級された細粒分をセメント混和
    材として用いることを特徴とする微粉炭ボイラ灰の処理
    方法。
JP6013452A 1994-02-07 1994-02-07 微粉炭ボイラ灰の処理方法 Pending JPH07213949A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2010004941A1 (ja) * 2008-07-08 2010-01-14 三井造船株式会社 フライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法及びその装置
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