JPH0826843A - プラズマ式溶融炉を用いた結晶化物の製造方法 - Google Patents
プラズマ式溶融炉を用いた結晶化物の製造方法Info
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- JPH0826843A JPH0826843A JP6155062A JP15506294A JPH0826843A JP H0826843 A JPH0826843 A JP H0826843A JP 6155062 A JP6155062 A JP 6155062A JP 15506294 A JP15506294 A JP 15506294A JP H0826843 A JPH0826843 A JP H0826843A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 Ｆｅ，ＳおよびＣを含み、ＳｉＯ2，Ｃａ
Ｏ，Ａｌ2Ｏ3を主たる成分とする廃棄物の灰分または廃
棄物焼却灰を被溶融物としてプラズマ式溶融炉の炉本体
１内に収容し、該炉内のガス相酸素濃度を１％〜２０
％、好ましくは３％〜１０％に制御しつつ、プラズマア
ークによって上記被溶融物を加熱溶融し、ＦｅＳのよう
な結晶核形成剤を生成させて該被溶融物を結晶化させ
る。 【効果】 結晶核形成剤となるＦｅＳの生成を促して溶
融スラグを確実に結晶化させ、結晶化物を製造すること
が可能となる。特に炉内のガス相酸素濃度を３％〜１０
％の範囲に制御した場合には、天然石にも匹敵する優れ
た性質を有する結晶化物を得ることができる。
Ｏ，Ａｌ2Ｏ3を主たる成分とする廃棄物の灰分または廃
棄物焼却灰を被溶融物としてプラズマ式溶融炉の炉本体
１内に収容し、該炉内のガス相酸素濃度を１％〜２０
％、好ましくは３％〜１０％に制御しつつ、プラズマア
ークによって上記被溶融物を加熱溶融し、ＦｅＳのよう
な結晶核形成剤を生成させて該被溶融物を結晶化させ
る。 【効果】 結晶核形成剤となるＦｅＳの生成を促して溶
融スラグを確実に結晶化させ、結晶化物を製造すること
が可能となる。特に炉内のガス相酸素濃度を３％〜１０
％の範囲に制御した場合には、天然石にも匹敵する優れ
た性質を有する結晶化物を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、廃棄物の焼却灰等を溶
融して結晶化するためのプラズマ式溶融炉を用いた結晶
化物の製造方法に関する。
融して結晶化するためのプラズマ式溶融炉を用いた結晶
化物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】昨今、廃棄物の投棄場所の不足が逼迫し
ており、このため廃棄物の灰分や焼却した焼却灰の減容
化、無公害化、再資源化がさけばれている。そして、こ
のような要求を満たすために、かかる焼却灰等を溶融処
理した上で結晶化して、結晶化ガラス等の結晶化物を製
造する方法が提案されている。ここで、この焼却灰等を
溶融処理する炉としては、旋回溶融炉、コークスベッ
ド、表面溶融炉など加熱源として燃料を燃焼させる方式
の炉と、アーク炉、プラズマ炉、誘導加熱炉など加熱源
として電気を使用する方式の炉とがある。そして、この
うち電気を使用する方式の炉は、高温度が得られ、また
排ガス量が少ないので熱効率が良く、経済的であるとい
う特長を有している。
ており、このため廃棄物の灰分や焼却した焼却灰の減容
化、無公害化、再資源化がさけばれている。そして、こ
のような要求を満たすために、かかる焼却灰等を溶融処
理した上で結晶化して、結晶化ガラス等の結晶化物を製
造する方法が提案されている。ここで、この焼却灰等を
溶融処理する炉としては、旋回溶融炉、コークスベッ
ド、表面溶融炉など加熱源として燃料を燃焼させる方式
の炉と、アーク炉、プラズマ炉、誘導加熱炉など加熱源
として電気を使用する方式の炉とがある。そして、この
うち電気を使用する方式の炉は、高温度が得られ、また
排ガス量が少ないので熱効率が良く、経済的であるとい
う特長を有している。
【０００３】このような電気を使用する方式の炉のう
ち、焼却灰を溶融するためのプラズマ式の溶融炉として
は、例えば特開平５−２５３５５７号公報に記載された
ものが知られている。これは、焼却灰等の被溶融物を収
容する炉本体と、この炉本体に収容される焼却灰に向か
ってプラズマガスを噴出する電極と、炉底部に配される
電極とを備えたものであって、プラズマガスを噴出する
電極を陰極とするとともに炉底部側の電極を陽極とし、
被溶融物を介してプラズマアークを形成してこれを加熱
溶融するものである。そして、ここでは陰極とされる電
極にグラファイトのような安価なカーボン電極が用いら
れている。また、その一方で、電極は金属製であるがプ
ラズマガスとして安価な空気を使用する方式のプラズマ
式溶融炉も知られている。
ち、焼却灰を溶融するためのプラズマ式の溶融炉として
は、例えば特開平５−２５３５５７号公報に記載された
ものが知られている。これは、焼却灰等の被溶融物を収
容する炉本体と、この炉本体に収容される焼却灰に向か
ってプラズマガスを噴出する電極と、炉底部に配される
電極とを備えたものであって、プラズマガスを噴出する
電極を陰極とするとともに炉底部側の電極を陽極とし、
被溶融物を介してプラズマアークを形成してこれを加熱
溶融するものである。そして、ここでは陰極とされる電
極にグラファイトのような安価なカーボン電極が用いら
れている。また、その一方で、電極は金属製であるがプ
ラズマガスとして安価な空気を使用する方式のプラズマ
式溶融炉も知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
記載されたプラズマ式溶融炉のように電極としてカーボ
ン電極を使用する場合には、カーボンの燃焼を考慮して
炉内を還元雰囲気として加熱溶融を行わざるを得ない。
また、プラズマガスとして空気を使用する場合において
は、プラズマの高温によってサーマルＮＯxの発生が激
しくなるため、これを抑制するのにコークスや他の燃料
を供給して部分燃焼させ、ＣＯを発生させるようにし
て、やはり還元雰囲気で加熱溶融を行うようにしてい
る。
記載されたプラズマ式溶融炉のように電極としてカーボ
ン電極を使用する場合には、カーボンの燃焼を考慮して
炉内を還元雰囲気として加熱溶融を行わざるを得ない。
また、プラズマガスとして空気を使用する場合において
は、プラズマの高温によってサーマルＮＯxの発生が激
しくなるため、これを抑制するのにコークスや他の燃料
を供給して部分燃焼させ、ＣＯを発生させるようにし
て、やはり還元雰囲気で加熱溶融を行うようにしてい
る。
【０００５】ところが、その一方で、溶融された焼却灰
等の被溶融物を結晶化させるには、焼却灰等に含まれる
ＦｅやＳからＦｅＳの結晶の核を形成する物質、すなわ
ち結晶核形成剤を生成する必要があり、結晶化物はこの
結晶核形成剤を核として析出して形成されることが知ら
れている。しかしながら、上述したように炉内が強還元
雰囲気の状態において焼却灰等を加熱溶融すると、焼却
灰等に含まれている酸化鉄は還元されてＦｅとなり、結
晶化に必要な結晶核形成剤が生成されずに結晶化が行わ
れなくなってしまうという結果となる。このため、上述
したようにしてプラズマ式溶融炉により焼却灰等を加熱
溶融した場合には、溶融された被溶融物から結晶化物を
得ることは不可能とされていた。
等の被溶融物を結晶化させるには、焼却灰等に含まれる
ＦｅやＳからＦｅＳの結晶の核を形成する物質、すなわ
ち結晶核形成剤を生成する必要があり、結晶化物はこの
結晶核形成剤を核として析出して形成されることが知ら
れている。しかしながら、上述したように炉内が強還元
雰囲気の状態において焼却灰等を加熱溶融すると、焼却
灰等に含まれている酸化鉄は還元されてＦｅとなり、結
晶化に必要な結晶核形成剤が生成されずに結晶化が行わ
れなくなってしまうという結果となる。このため、上述
したようにしてプラズマ式溶融炉により焼却灰等を加熱
溶融した場合には、溶融された被溶融物から結晶化物を
得ることは不可能とされていた。
【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、プラズマ式溶融炉を使用して焼却灰等の被溶融物を
加熱溶融しながらも、結晶化に必要とされる結晶核形成
剤であるＦｅＳを生成して、溶融された被溶融物から結
晶化物を得ることが可能なプラズマ式溶融炉を用いた結
晶化物の製造方法を提供することを目的としている。
で、プラズマ式溶融炉を使用して焼却灰等の被溶融物を
加熱溶融しながらも、結晶化に必要とされる結晶核形成
剤であるＦｅＳを生成して、溶融された被溶融物から結
晶化物を得ることが可能なプラズマ式溶融炉を用いた結
晶化物の製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】ここで、本発明の発明者
らは、Ｆｅ，ＳおよびＣを含み、ＳｉＯ2，ＣａＯ，Ａ
ｌ2Ｏ3を主たる成分とする廃棄物の灰分または廃棄物焼
却灰を被溶融物として、プラズマ式溶融炉によって種々
の条件の下で該被溶融物を加熱溶融して結晶化物を製造
する実験を行ったところ、炉内を適度の酸化雰囲気に制
御して被溶融物を加熱溶融することにより、結晶核形成
剤の生成を促して結晶化物を製造することが可能になる
という知見を得るに至った。そして、この場合の適当な
炉内のガス相酸素濃度は１％〜２０％であるとの結論を
得た。本発明は、かかる知見に基づいて上記目的を達す
るものであり、Ｆｅ，ＳおよびＣを含み、ＳｉＯ2，Ｃ
ａＯ，Ａｌ2Ｏ3を主たる成分とする廃棄物の灰分または
廃棄物焼却灰を被溶融物としてプラズマ式溶融炉の炉内
に収容し、該炉内のガス相酸素濃度を１％〜２０％に制
御しつつ、プラズマアークによって上記被溶融物を加熱
溶融し、結晶核形成剤を生成させて該被溶融物を結晶化
させることを特徴とする。
らは、Ｆｅ，ＳおよびＣを含み、ＳｉＯ2，ＣａＯ，Ａ
ｌ2Ｏ3を主たる成分とする廃棄物の灰分または廃棄物焼
却灰を被溶融物として、プラズマ式溶融炉によって種々
の条件の下で該被溶融物を加熱溶融して結晶化物を製造
する実験を行ったところ、炉内を適度の酸化雰囲気に制
御して被溶融物を加熱溶融することにより、結晶核形成
剤の生成を促して結晶化物を製造することが可能になる
という知見を得るに至った。そして、この場合の適当な
炉内のガス相酸素濃度は１％〜２０％であるとの結論を
得た。本発明は、かかる知見に基づいて上記目的を達す
るものであり、Ｆｅ，ＳおよびＣを含み、ＳｉＯ2，Ｃ
ａＯ，Ａｌ2Ｏ3を主たる成分とする廃棄物の灰分または
廃棄物焼却灰を被溶融物としてプラズマ式溶融炉の炉内
に収容し、該炉内のガス相酸素濃度を１％〜２０％に制
御しつつ、プラズマアークによって上記被溶融物を加熱
溶融し、結晶核形成剤を生成させて該被溶融物を結晶化
させることを特徴とする。
【０００８】
【作用】廃棄物の焼却灰等に主としてＦｅ2Ｏ3として含
まれるＦｅは、加熱溶融時の雰囲気によって変化しなか
ったり、あるいは異なった化学変化をする。すなわち、
強酸化雰囲気においては化学変化することなくＦｅ2Ｏ3
のままであるが、強還元雰囲気では還元されてＦｅとな
る。ところが、適当な濃度の酸化雰囲気においては、Ｆ
ｅ2Ｏ3は焼却灰等に含まれるＣによって一部が還元され
た後、同じく焼却灰等に含まれるＳと反応して、結晶化
に必要な結晶核形成剤であるＦｅＳとなる。そして、こ
れらの結晶核形成剤を核として結晶化が促され、結晶化
物を得ることが可能となる。
まれるＦｅは、加熱溶融時の雰囲気によって変化しなか
ったり、あるいは異なった化学変化をする。すなわち、
強酸化雰囲気においては化学変化することなくＦｅ2Ｏ3
のままであるが、強還元雰囲気では還元されてＦｅとな
る。ところが、適当な濃度の酸化雰囲気においては、Ｆ
ｅ2Ｏ3は焼却灰等に含まれるＣによって一部が還元され
た後、同じく焼却灰等に含まれるＳと反応して、結晶化
に必要な結晶核形成剤であるＦｅＳとなる。そして、こ
れらの結晶核形成剤を核として結晶化が促され、結晶化
物を得ることが可能となる。
【０００９】ここで、加熱溶融時の炉内のガス相酸素濃
度が１％を下回ると、上記結晶核形成剤が生成されずに
結晶化が行われず、このため結晶化物が得られなくなる
おそれが生じる。また、逆に上記ガス相酸素濃度が２０
％を上回ると、得られた結晶化物において圧縮強度等の
性質が損なわれてしまい、再利用に耐えなくなってしま
うおそれが生じる。なお、一層の結晶核形成剤の生成を
促すとともに、圧縮強度等の性質により優れた結晶化物
を得るには、上記ガス相酸素濃度は３％〜１０％に制御
されることが望ましい。また、プラズマアークによる加
熱溶融においてサーマルＮＯxの発生を抑えるには、プ
ラズマガスとしてＡｒまたはＮ2、あるいはＡｒとＮ2と
の混合ガスを用いるのが望ましい。
度が１％を下回ると、上記結晶核形成剤が生成されずに
結晶化が行われず、このため結晶化物が得られなくなる
おそれが生じる。また、逆に上記ガス相酸素濃度が２０
％を上回ると、得られた結晶化物において圧縮強度等の
性質が損なわれてしまい、再利用に耐えなくなってしま
うおそれが生じる。なお、一層の結晶核形成剤の生成を
促すとともに、圧縮強度等の性質により優れた結晶化物
を得るには、上記ガス相酸素濃度は３％〜１０％に制御
されることが望ましい。また、プラズマアークによる加
熱溶融においてサーマルＮＯxの発生を抑えるには、プ
ラズマガスとしてＡｒまたはＮ2、あるいはＡｒとＮ2と
の混合ガスを用いるのが望ましい。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は、本実施例に用いられるプラズマ式溶融炉の概略を
示すものであって、ここで符号１で示すのは溶融炉本体
であり、その内壁は耐火材２によって被覆されている。
この溶融炉本体１の上蓋には焼却灰等供給孔３が設けら
れており、被溶融物としての焼却灰等は、ホッパー４か
ら焼却灰等供給装置５を介してこの供給孔３から当該溶
融炉本体１の炉内に供給されるようになされている。
１は、本実施例に用いられるプラズマ式溶融炉の概略を
示すものであって、ここで符号１で示すのは溶融炉本体
であり、その内壁は耐火材２によって被覆されている。
この溶融炉本体１の上蓋には焼却灰等供給孔３が設けら
れており、被溶融物としての焼却灰等は、ホッパー４か
ら焼却灰等供給装置５を介してこの供給孔３から当該溶
融炉本体１の炉内に供給されるようになされている。
【００１１】さらに、この溶融炉本体１の上蓋部には、
炉内下方に向けて突出するように一対のプラズマトーチ
が設けられており、一方が陽電極プラズマトーチ６とさ
れるとともに、他方は陰電極プラズマトーチ７とされて
いる。これらのプラズマトーチ６，７には、プラズマガ
ス供給装置８によってプラズマガスが、また電源装置９
によって電力が、さらに冷却水循環装置１０によって当
該プラズマトーチ６，７および電極の冷却用の冷却水
が、それぞれ供給されるようになされている。さらにま
た、溶融炉本体１の上部には排ガス出口孔１１が設けら
れており、炉内の排ガスはこの出口孔１１から排出され
て排ガス処理設備１２で処理されるようになされてい
る。
炉内下方に向けて突出するように一対のプラズマトーチ
が設けられており、一方が陽電極プラズマトーチ６とさ
れるとともに、他方は陰電極プラズマトーチ７とされて
いる。これらのプラズマトーチ６，７には、プラズマガ
ス供給装置８によってプラズマガスが、また電源装置９
によって電力が、さらに冷却水循環装置１０によって当
該プラズマトーチ６，７および電極の冷却用の冷却水
が、それぞれ供給されるようになされている。さらにま
た、溶融炉本体１の上部には排ガス出口孔１１が設けら
れており、炉内の排ガスはこの出口孔１１から排出され
て排ガス処理設備１２で処理されるようになされてい
る。
【００１２】このような構成のプラズマ式溶融炉では、
両プラズマトーチ６，７に供給されたプラズマガスはト
ーチ先端からプラズマ化されて排出され、両電極間に電
流を流してプラズマアークを形成し、そのジュール熱お
よび輻射熱によって、炉内に供給、収納された焼却灰等
の被溶融物を加熱溶融する。そこで、このプラズマ式溶
融炉を用いて、本実施例により焼却灰等の被溶融物を加
熱溶融した後、結晶化して、結晶化物の製造を行った。
ここで、表１は本実施例およびこれに対する比較例にお
いて使用した焼却灰等の組成分析結果を示すものであ
る。
両プラズマトーチ６，７に供給されたプラズマガスはト
ーチ先端からプラズマ化されて排出され、両電極間に電
流を流してプラズマアークを形成し、そのジュール熱お
よび輻射熱によって、炉内に供給、収納された焼却灰等
の被溶融物を加熱溶融する。そこで、このプラズマ式溶
融炉を用いて、本実施例により焼却灰等の被溶融物を加
熱溶融した後、結晶化して、結晶化物の製造を行った。
ここで、表１は本実施例およびこれに対する比較例にお
いて使用した焼却灰等の組成分析結果を示すものであ
る。
【００１３】
【表１】
【００１４】表２は本発明の実施例１〜３および比較例
１における加熱溶融条件を示すものである。ここで、こ
の種のプラズマ式溶融炉においては、一般にＡｒ，Ｎ2
または空気等がプラズマガスとして使用されるが、サー
マルＮＯxの発生を抑えるためにはＡｒ，Ｎ2あるいはこ
れらの混合ガスを用いるのが望ましく、実施例１および
比較例１では、単原子でプラズマ化し易いために電極に
対する負荷が少なくなるという利点もあるＡｒをプラズ
マガスとして使用し、また実施例２では電圧上昇させる
ことによって効率を上昇させるためにＮ2をＡｒに付加
し、さらに実施例３ではＮ2をプラズマガスとして使用
した。そして、このような条件の下で、実施例１〜３で
は炉内をガス相酸素濃度８％の酸化雰囲気に維持し、比
較例１では炉内をＣＯ濃度８％の還元雰囲気に維持して
被溶融物を加熱溶融し、さらにこうして得られた溶融ス
ラグを図２に示す再加熱結晶化法のヒートパターンで結
晶化させた。
１における加熱溶融条件を示すものである。ここで、こ
の種のプラズマ式溶融炉においては、一般にＡｒ，Ｎ2
または空気等がプラズマガスとして使用されるが、サー
マルＮＯxの発生を抑えるためにはＡｒ，Ｎ2あるいはこ
れらの混合ガスを用いるのが望ましく、実施例１および
比較例１では、単原子でプラズマ化し易いために電極に
対する負荷が少なくなるという利点もあるＡｒをプラズ
マガスとして使用し、また実施例２では電圧上昇させる
ことによって効率を上昇させるためにＮ2をＡｒに付加
し、さらに実施例３ではＮ2をプラズマガスとして使用
した。そして、このような条件の下で、実施例１〜３で
は炉内をガス相酸素濃度８％の酸化雰囲気に維持し、比
較例１では炉内をＣＯ濃度８％の還元雰囲気に維持して
被溶融物を加熱溶融し、さらにこうして得られた溶融ス
ラグを図２に示す再加熱結晶化法のヒートパターンで結
晶化させた。
【００１５】
【表２】
【００１６】図３は、このようにして結晶化処理した製
品のＸ線回折分析結果である。この図３に示されるよう
に、還元雰囲気において溶融した比較例１ではＸ線回折
の結果にピークがなく、製品はガラス状態のままで結晶
化していないことが解る。これに対して、本発明の実施
例１〜３では、Ｘ線回折の結果に顕著なピークが認めら
れ、特にアノーサイト（ＣａＯ・２ＳｉＯ2・Ａｌ
2Ｏ3）が析出して結晶化されていることが解る。
品のＸ線回折分析結果である。この図３に示されるよう
に、還元雰囲気において溶融した比較例１ではＸ線回折
の結果にピークがなく、製品はガラス状態のままで結晶
化していないことが解る。これに対して、本発明の実施
例１〜３では、Ｘ線回折の結果に顕著なピークが認めら
れ、特にアノーサイト（ＣａＯ・２ＳｉＯ2・Ａｌ
2Ｏ3）が析出して結晶化されていることが解る。
【００１７】次に、表３に示す実施例４〜１０および比
較例２は、表１に示した組成の焼却灰等の被溶融物を、
炉内のガス相酸素濃度を種々に変えて加熱溶融し、さら
に図２に示した再加熱結晶化法のヒートパターンと同様
にして溶融スラグを結晶化させたものである。そして、
こうして得られた結晶化物の圧縮強度を測定した。ただ
し、ここではプラズマガスとしてＡｒを使用し、空気と
Ｎ2とでガス相の酸素濃度の調整を行うようにした。
較例２は、表１に示した組成の焼却灰等の被溶融物を、
炉内のガス相酸素濃度を種々に変えて加熱溶融し、さら
に図２に示した再加熱結晶化法のヒートパターンと同様
にして溶融スラグを結晶化させたものである。そして、
こうして得られた結晶化物の圧縮強度を測定した。ただ
し、ここではプラズマガスとしてＡｒを使用し、空気と
Ｎ2とでガス相の酸素濃度の調整を行うようにした。
【００１８】
【表３】
【００１９】この表３に示されるように、ガス相酸素濃
度が１％を下回る比較例２においては、上述した比較例
１の場合と同様に結晶化が認められなかったが、これに
対して酸素濃度を１％〜２０％に制御した本発明の実施
例４〜１０では溶融スラグを結晶化させて結晶化物を得
ることができた。そして、さらに酸素濃度を３％〜１０
％に制御した実施例５〜８においては、得られた結晶化
物の圧縮強度がいずれも１５００kg/cm2以上であり、天
然石の御影石の圧縮強度１５２０kg/cm2に匹敵する、あ
るいはこれを上回る圧縮強度を得ることができた。この
ように、本発明の実施例によれば、結晶核形成剤の生成
を促して確実に溶融スラグの結晶化を図ることができ、
特に炉内のガス相酸素濃度を３％〜１０％に制御した実
施例５〜８においては、天然石にも匹敵する優れた圧縮
強度等の性質を備えた結晶化物を得ることが可能であっ
た。
度が１％を下回る比較例２においては、上述した比較例
１の場合と同様に結晶化が認められなかったが、これに
対して酸素濃度を１％〜２０％に制御した本発明の実施
例４〜１０では溶融スラグを結晶化させて結晶化物を得
ることができた。そして、さらに酸素濃度を３％〜１０
％に制御した実施例５〜８においては、得られた結晶化
物の圧縮強度がいずれも１５００kg/cm2以上であり、天
然石の御影石の圧縮強度１５２０kg/cm2に匹敵する、あ
るいはこれを上回る圧縮強度を得ることができた。この
ように、本発明の実施例によれば、結晶核形成剤の生成
を促して確実に溶融スラグの結晶化を図ることができ、
特に炉内のガス相酸素濃度を３％〜１０％に制御した実
施例５〜８においては、天然石にも匹敵する優れた圧縮
強度等の性質を備えた結晶化物を得ることが可能であっ
た。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、炉
内のガス相酸素濃度を１％〜２０％という適度な酸化雰
囲気に制御して、プラズマ式溶融炉により焼却灰等の被
溶融物を加熱溶融することにより、結晶核形成剤となる
ＦｅＳの生成を促して確実に結晶化させ、結晶化物を製
造することが可能となる。特に炉内のガス相酸素濃度を
３％〜１０％の範囲に制御した場合には、天然石にも匹
敵する優れた性質を有する結晶化物を得ることができ
る。そしてこれにより、プラズマ式溶融炉による利点を
生かしつつも廃棄物の焼却灰等の減容化および無公害化
を図ることができるとともに、こうして得られた結晶化
物を工業材料として利用することにより、かかる焼却灰
等の有効な再資源化をなすことができる。
内のガス相酸素濃度を１％〜２０％という適度な酸化雰
囲気に制御して、プラズマ式溶融炉により焼却灰等の被
溶融物を加熱溶融することにより、結晶核形成剤となる
ＦｅＳの生成を促して確実に結晶化させ、結晶化物を製
造することが可能となる。特に炉内のガス相酸素濃度を
３％〜１０％の範囲に制御した場合には、天然石にも匹
敵する優れた性質を有する結晶化物を得ることができ
る。そしてこれにより、プラズマ式溶融炉による利点を
生かしつつも廃棄物の焼却灰等の減容化および無公害化
を図ることができるとともに、こうして得られた結晶化
物を工業材料として利用することにより、かかる焼却灰
等の有効な再資源化をなすことができる。
【図１】本発明の実施例に係わるプラズマ式溶融炉の概
略図である。
略図である。
【図２】本発明の実施例１〜１０および比較例１，２に
用いた再加熱結晶化法のヒートパターンを示す図であ
る。
用いた再加熱結晶化法のヒートパターンを示す図であ
る。
【図３】本発明の実施例１〜３および比較例１により結
晶化処理された製品のＸ線回折分析結果を示す図であ
る。
晶化処理された製品のＸ線回折分析結果を示す図であ
る。
１ 溶融炉本体 ６ 陽電極プラズマトーチ ７ 陰電極プラズマトーチ ８ プラズマガス供給装置 ９ 電源装置 １０ 冷却水循環装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０９Ｂ 3/00 Ｆ２３Ｊ 1/00 Ｂ Ｆ２７Ｂ 3/08 3/28
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｆｅ，ＳおよびＣを含み、ＳｉＯ2，Ｃ
ａＯ，Ａｌ2Ｏ3を主たる成分とする廃棄物の灰分または
廃棄物焼却灰を被溶融物としてプラズマ式溶融炉の炉内
に収容し、該炉内のガス相酸素濃度を１％〜２０％に制
御しつつ、プラズマアークによって上記被溶融物を加熱
溶融し、結晶核形成剤を生成させて該被溶融物を結晶化
させることを特徴とするプラズマ式溶融炉を用いた結晶
化物の製造方法。 - 【請求項２】 上記炉内のガス相酸素濃度を３％〜１０
％に制御することを特徴とする請求項１に記載のプラズ
マ式溶融炉を用いた結晶化物の製造方法。 - 【請求項３】 上記プラズマアークを形成するプラズマ
ガスとして、ＡｒおよびＮ2の少なくとも一方を使用す
ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプ
ラズマ式溶融炉を用いた結晶化物の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP15506294A JP3599783B2 (ja) | 1994-07-06 | 1994-07-06 | プラズマ式溶融炉を用いた結晶化物の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0826843A true JPH0826843A (ja) | 1996-01-30 |
| JP3599783B2 JP3599783B2 (ja) | 2004-12-08 |
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ID=15597841
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| JP (1) | JP3599783B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2008272581A (ja) * | 2006-11-27 | 2008-11-13 | Europlasma | プラズマ溶解を用いた有害物質の無害化装置とそのプロセス |
| CN114685049A (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-01 | 北京科立科盈科技有限公司 | 一种利用煤气化渣制备微晶铸石的方法 |
-
1994
- 1994-07-06 JP JP15506294A patent/JP3599783B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2008272581A (ja) * | 2006-11-27 | 2008-11-13 | Europlasma | プラズマ溶解を用いた有害物質の無害化装置とそのプロセス |
| CN114685049A (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-01 | 北京科立科盈科技有限公司 | 一种利用煤气化渣制备微晶铸石的方法 |
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