JPH101357A - ごみ焼却灰溶融スラグを有効利用したタイル製造法 - Google Patents
ごみ焼却灰溶融スラグを有効利用したタイル製造法Info
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- JPH101357A JPH101357A JP8173002A JP17300296A JPH101357A JP H101357 A JPH101357 A JP H101357A JP 8173002 A JP8173002 A JP 8173002A JP 17300296 A JP17300296 A JP 17300296A JP H101357 A JPH101357 A JP H101357A
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- slag
- incinerated ash
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- tiles
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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
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ごみ焼却灰溶融スラグを主原料として建築、
土木用タイルの製造方法を提供し大量の有効使用の用途
を可能にした。また、タイル焼成温度を低く押さえ、製
造に当ってエネルギー消費量を少なくすることを可能に
した。 【構成】 ごみ焼却灰溶融スラグを３０％〜９５％と長
石、陶石など粘土鉱物を５％〜７０％を混合粉砕して、
成形用坏土をつくり従来工程を変えることなく、しかも
焼成温度は８００℃〜１１５０℃と従来より大幅に低い
温度で焼成でき、低温で融着するゆう薬を使用すること
により、多彩なタイルをつくることを特徴とする。 【効果】 大量に発生する焼却灰溶融スラグの有効利用
として建築、土木用のタイルに使用することにより、廃
棄埋め立てなどの処理に代わって、有効利用の処理が可
能となったことは国、自治体のかかえる問題を解決する
大きな効果をあげることができた。
土木用タイルの製造方法を提供し大量の有効使用の用途
を可能にした。また、タイル焼成温度を低く押さえ、製
造に当ってエネルギー消費量を少なくすることを可能に
した。 【構成】 ごみ焼却灰溶融スラグを３０％〜９５％と長
石、陶石など粘土鉱物を５％〜７０％を混合粉砕して、
成形用坏土をつくり従来工程を変えることなく、しかも
焼成温度は８００℃〜１１５０℃と従来より大幅に低い
温度で焼成でき、低温で融着するゆう薬を使用すること
により、多彩なタイルをつくることを特徴とする。 【効果】 大量に発生する焼却灰溶融スラグの有効利用
として建築、土木用のタイルに使用することにより、廃
棄埋め立てなどの処理に代わって、有効利用の処理が可
能となったことは国、自治体のかかえる問題を解決する
大きな効果をあげることができた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】ごみ焼却した灰を処分する方
法として舗道用レンガをつくり有効に活用する方法など
が実施されているが、大半はまだ有効な方法が得られて
おらず、埋め立て処分を余儀なくされている。また、焼
却灰中の塩分とそれに関連する有害成分が水分へ溶出し
てくるのを分離し、より安定な物質にしなければいけな
いのと、処分に要する総容積を少なくするために、一つ
の大きな流れ賭して、この灰の溶融方法が採用されてい
るのが現状である。そこで、このごみ焼却灰溶融スラグ
の有効利用が重要な課題となっている。本発明は、大量
に将来とも発生するごみ焼却灰溶融スラグを主原料とし
て建築、土木用のタイルの製造法に関する。
法として舗道用レンガをつくり有効に活用する方法など
が実施されているが、大半はまだ有効な方法が得られて
おらず、埋め立て処分を余儀なくされている。また、焼
却灰中の塩分とそれに関連する有害成分が水分へ溶出し
てくるのを分離し、より安定な物質にしなければいけな
いのと、処分に要する総容積を少なくするために、一つ
の大きな流れ賭して、この灰の溶融方法が採用されてい
るのが現状である。そこで、このごみ焼却灰溶融スラグ
の有効利用が重要な課題となっている。本発明は、大量
に将来とも発生するごみ焼却灰溶融スラグを主原料とし
て建築、土木用のタイルの製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ごみ焼却灰溶融スラグからは土木建築用
資材として有効利用する方法埋立用バラスとかコンクリ
ートに混入して使用する方法と一部わずかの数パーセン
トの割合で焼成レンガやタイルに使用する方法が行われ
ていた。焼成レンガやタイルに使用する場合に於て主原
料では無く、嵩増やしの増量材的な使用のしかたであっ
た。これは、融点が１２００〜１３００℃であり、従来
のレンガ、タイルの製造工程では融点が低すぎるため主
原料として使用が出来ないことが原因であることとスラ
グ中に含有される鉄成分、ガス成分がタイルの商品安定
性を与える上で決定的な悪い要因となっていた。本発明
ではこれらの従来の問題点を解決しスラグをタイルを製
造する上での主原料として、その可能性を実現するもの
である。
資材として有効利用する方法埋立用バラスとかコンクリ
ートに混入して使用する方法と一部わずかの数パーセン
トの割合で焼成レンガやタイルに使用する方法が行われ
ていた。焼成レンガやタイルに使用する場合に於て主原
料では無く、嵩増やしの増量材的な使用のしかたであっ
た。これは、融点が１２００〜１３００℃であり、従来
のレンガ、タイルの製造工程では融点が低すぎるため主
原料として使用が出来ないことが原因であることとスラ
グ中に含有される鉄成分、ガス成分がタイルの商品安定
性を与える上で決定的な悪い要因となっていた。本発明
ではこれらの従来の問題点を解決しスラグをタイルを製
造する上での主原料として、その可能性を実現するもの
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ごみ焼却灰溶融スラグ
を主原料にしてタイルを製造し、土木建築用タイルとし
て要求される特性を満足させる。またスラグの溶融が通
常のスラグを生産する温度領域の１２００〜１３００℃
より大幅に焼成温度を下げて製造する方法、即ち８００
〜１１５０℃で焼成して必要特性を満足させる。そし
て、今後大量に発生する焼却灰溶融スラグを主原料とし
て単なる従来の代替原料でなく使用に供する製造技術の
確立を行うことである。また、焼成温度を下げた製造方
法の確立により、単なるエネルギー原単位を下げるだけ
でなく、製品を製造するために消費しているエネルギー
使用負荷を下げることは、地球的規模の環境、エネルギ
ー問題への貢献に結び付く技術を製造法の確立といった
課題の解決につながる問題である。
を主原料にしてタイルを製造し、土木建築用タイルとし
て要求される特性を満足させる。またスラグの溶融が通
常のスラグを生産する温度領域の１２００〜１３００℃
より大幅に焼成温度を下げて製造する方法、即ち８００
〜１１５０℃で焼成して必要特性を満足させる。そし
て、今後大量に発生する焼却灰溶融スラグを主原料とし
て単なる従来の代替原料でなく使用に供する製造技術の
確立を行うことである。また、焼成温度を下げた製造方
法の確立により、単なるエネルギー原単位を下げるだけ
でなく、製品を製造するために消費しているエネルギー
使用負荷を下げることは、地球的規模の環境、エネルギ
ー問題への貢献に結び付く技術を製造法の確立といった
課題の解決につながる問題である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】ごみ焼却灰溶融スラグ
は、発生するごみの種類によりその成分は大幅に左右さ
れており化学成分は、凡そＳiＯ2 ３０〜５０％、Ａｌ
2Ｏ3 １０〜４０％、Ｆe2Ｏ3 １〜６％、ＣaＯ １０
〜３５、ＭgＯ １〜８、Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ ３〜１０
％、であり、また、溶融化温度は１１５０℃〜１３００
℃であることが我々で把握できている。溶融方法によつ
ては９５０℃〜１１５０℃に於いて発砲現象がみられる
スラグもある。これらのスラグをタイルの主原料として
有効に使用していくためにはタイル素地としての安定性
を確保することが重要な課題となる。一度１５００℃に
て溶解したスラグであるが、そのスラグを再焼成して焼
結させる過程で結晶変態を起こしたり、ガス発生するな
どタイル素地として使用するとタイル表面に発砲の突起
が発生したり、焼結強度が充分にだせないなどの問題が
起こり、そのまま主原料として使用することが出来ない
ことがわかった。また、溶融化温度範囲が１１５０℃〜
１３００℃であることから従来のタイル製造業に於ける
焼成炉では、溶解するためにこの場合からも主原料とし
て使用することができないことがわかった。これらの理
由のためにタイル素地への代替率は３〜１０％と少ない
使用を余儀なくされていた。本発明は、これらの問題を
解決しごみ焼却灰溶融スラグを主原料として使用に供す
る方法の開発である。まず、これらスラグ、長石、陶石
など粘土鉱物をそれぞれ１００ミクロン以下の微粉に粉
砕し、所定の混合比率にて均一に混合して坏土あるいは
泥奨を成形用原料坏土あるいは成形用顆粒にする方法に
よって成形したタイルを焼成することにより、スラグか
ら発生する、結晶変態をなくし、またガス発生が認めら
れなくなることが判った。これは付加した長石、陶石な
ど粘土鉱物との焼結反応によりスラグ単味の場合に焼結
過程ででる結晶変態が起こらなくなったものであり、ま
た、前処理による粉砕過程に於いてスラグ中に含有され
た内蔵ガス成分がスラグ中から放出してしまったか、も
しくはタイルの焼結する過程で放出が容易になる等によ
り焼結後のタイルの膨らみなどへの影響をなくすことが
できた。混合に於いてはスラグ、長石、陶石など粘土鉱
物を細粒に粉砕しておき、所定の配合成分にて混合と粉
砕を同時におこなう混合粉砕を行うことにより出来た坏
土はさらに均一性が向上し、素地の焼結は良好に進行す
るために、タイルに要求される強度や気孔率がより満足
の出来るものとなった。また、このようにして得られた
坏土あるいは顆粒粉をプレス成形して乾燥した後焼成す
る温度は、スラグの溶融化温度範囲よりも低い温度で焼
結することが良いことがわかった。ごみ焼却灰溶融スラ
グの成分の変動範囲と、溶融化温度範囲を勘案して、実
験を行い８００℃〜１１５０℃での焼成が、スラグを主
原料としてタイルに使用することが最適であることがわ
かった。以上のように、本発明は、各々の材料を微粉末
にして混合または混合粉砕することにより坏土または顆
粒をつくり、スラグの溶融化温度範囲よりも低温にて焼
結させることにより、ごみ焼却灰溶融スラグをタイルの
主原料として使用することを可能にした。
は、発生するごみの種類によりその成分は大幅に左右さ
れており化学成分は、凡そＳiＯ2 ３０〜５０％、Ａｌ
2Ｏ3 １０〜４０％、Ｆe2Ｏ3 １〜６％、ＣaＯ １０
〜３５、ＭgＯ １〜８、Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ ３〜１０
％、であり、また、溶融化温度は１１５０℃〜１３００
℃であることが我々で把握できている。溶融方法によつ
ては９５０℃〜１１５０℃に於いて発砲現象がみられる
スラグもある。これらのスラグをタイルの主原料として
有効に使用していくためにはタイル素地としての安定性
を確保することが重要な課題となる。一度１５００℃に
て溶解したスラグであるが、そのスラグを再焼成して焼
結させる過程で結晶変態を起こしたり、ガス発生するな
どタイル素地として使用するとタイル表面に発砲の突起
が発生したり、焼結強度が充分にだせないなどの問題が
起こり、そのまま主原料として使用することが出来ない
ことがわかった。また、溶融化温度範囲が１１５０℃〜
１３００℃であることから従来のタイル製造業に於ける
焼成炉では、溶解するためにこの場合からも主原料とし
て使用することができないことがわかった。これらの理
由のためにタイル素地への代替率は３〜１０％と少ない
使用を余儀なくされていた。本発明は、これらの問題を
解決しごみ焼却灰溶融スラグを主原料として使用に供す
る方法の開発である。まず、これらスラグ、長石、陶石
など粘土鉱物をそれぞれ１００ミクロン以下の微粉に粉
砕し、所定の混合比率にて均一に混合して坏土あるいは
泥奨を成形用原料坏土あるいは成形用顆粒にする方法に
よって成形したタイルを焼成することにより、スラグか
ら発生する、結晶変態をなくし、またガス発生が認めら
れなくなることが判った。これは付加した長石、陶石な
ど粘土鉱物との焼結反応によりスラグ単味の場合に焼結
過程ででる結晶変態が起こらなくなったものであり、ま
た、前処理による粉砕過程に於いてスラグ中に含有され
た内蔵ガス成分がスラグ中から放出してしまったか、も
しくはタイルの焼結する過程で放出が容易になる等によ
り焼結後のタイルの膨らみなどへの影響をなくすことが
できた。混合に於いてはスラグ、長石、陶石など粘土鉱
物を細粒に粉砕しておき、所定の配合成分にて混合と粉
砕を同時におこなう混合粉砕を行うことにより出来た坏
土はさらに均一性が向上し、素地の焼結は良好に進行す
るために、タイルに要求される強度や気孔率がより満足
の出来るものとなった。また、このようにして得られた
坏土あるいは顆粒粉をプレス成形して乾燥した後焼成す
る温度は、スラグの溶融化温度範囲よりも低い温度で焼
結することが良いことがわかった。ごみ焼却灰溶融スラ
グの成分の変動範囲と、溶融化温度範囲を勘案して、実
験を行い８００℃〜１１５０℃での焼成が、スラグを主
原料としてタイルに使用することが最適であることがわ
かった。以上のように、本発明は、各々の材料を微粉末
にして混合または混合粉砕することにより坏土または顆
粒をつくり、スラグの溶融化温度範囲よりも低温にて焼
結させることにより、ごみ焼却灰溶融スラグをタイルの
主原料として使用することを可能にした。
【０００５】ごみ焼却灰溶融スラクを主原料として焼結
させて出来るタイルの素地にゆう薬を焼き付ける方法に
より、いろんな色彩のタイルを作り出すことができる。
本発明は、溶融スラグのタイルをつくる場合において、
スラグ表面に８００℃〜１１５０℃の温度にて融着する
グレーズをつけたタイルをつくることにより、このタイ
ルの建築、土木用としてより広範囲に使用することがで
きることを可能にした。
させて出来るタイルの素地にゆう薬を焼き付ける方法に
より、いろんな色彩のタイルを作り出すことができる。
本発明は、溶融スラグのタイルをつくる場合において、
スラグ表面に８００℃〜１１５０℃の温度にて融着する
グレーズをつけたタイルをつくることにより、このタイ
ルの建築、土木用としてより広範囲に使用することがで
きることを可能にした。
【０００６】本発明に於いてごみ焼却灰スラグを３０〜
９５％と長石、陶石など粘土鉱物を５％〜７０％とした
のは、このスラグの使用を従来の使用方法よりもはるか
に多く主要原料として位置づけることが最も本発明の目
的である積極的な有効利用にかなっていること、とこれ
より少なく使用することによって、焼結温度を８００℃
〜１１５０℃と従来のタイル製造方法の焼結温度より下
げて製造するために特別な低溶融物あるいはバインダー
を使用せざるを得なくなるなど製造工程を繁雑にする欠
点、バインダーなどのコストを引き上げる要因が出来る
欠点などがでて好ましくないことから、このスラグの使
用量を３０％の下限とした。また、上限の９５％とした
のは長石、陶石など粘土鉱物との共存により焼結過程で
てきる結晶変態が起こらないようにする限界となるため
である。したがって、長石、陶石など粘土鉱物の上限を
７０％とし、下限を５％とし基本の材料組成を決定し
た。焼結温度は８００℃を下限にしたのは、この温度よ
り下がるとセラミックスボンドが充分に出ないためであ
り、そのために材料強度がでないことがあることの理由
による。
９５％と長石、陶石など粘土鉱物を５％〜７０％とした
のは、このスラグの使用を従来の使用方法よりもはるか
に多く主要原料として位置づけることが最も本発明の目
的である積極的な有効利用にかなっていること、とこれ
より少なく使用することによって、焼結温度を８００℃
〜１１５０℃と従来のタイル製造方法の焼結温度より下
げて製造するために特別な低溶融物あるいはバインダー
を使用せざるを得なくなるなど製造工程を繁雑にする欠
点、バインダーなどのコストを引き上げる要因が出来る
欠点などがでて好ましくないことから、このスラグの使
用量を３０％の下限とした。また、上限の９５％とした
のは長石、陶石など粘土鉱物との共存により焼結過程で
てきる結晶変態が起こらないようにする限界となるため
である。したがって、長石、陶石など粘土鉱物の上限を
７０％とし、下限を５％とし基本の材料組成を決定し
た。焼結温度は８００℃を下限にしたのは、この温度よ
り下がるとセラミックスボンドが充分に出ないためであ
り、そのために材料強度がでないことがあることの理由
による。
【０００７】
【実施例】ごみ焼却灰溶融スラグを０．５ｍｍ以下に粉
砕しそれを７０％、長石粉１０％、陶石粉１０％、水ヒ
粘土１０％を混合粉砕し１００ミクロン以下の混合微粉
をつくり、これを成形用原料坏土として、５０トン油圧
プレスにて縦１００ｍｍ、横５０ｍｍ、厚さ５ｍｍのタ
イルを成形した。成形後１１０℃にて２４時間乾燥し、
１００℃／ｈｒの昇温度にて１１００℃まで昇温し、１
１００℃にて３時間保持し、８０℃／ｈｒの冷却で室温
にする。このタイルは、嵩比重２．１５ｇ／ｃｍ3、圧
縮強度７００ｋｇ／ｃｍ2、曲げ強度１５０ｋｇ／ｃｍ2
吸水率０．５％以下となり外装用タイルとして使用され
た。ごみ焼却灰溶融スラグは、そのもの自体は多くの鉄
分を含有するために、本実施例の方法にては、茶褐色に
着色しており外装用タイルとして暖かみのある落ち着い
た景観を提供することができた。また、タイル表面にゆ
う薬にてコーティングして着色を行い、多彩な色相のタ
イルを提供することができた。
砕しそれを７０％、長石粉１０％、陶石粉１０％、水ヒ
粘土１０％を混合粉砕し１００ミクロン以下の混合微粉
をつくり、これを成形用原料坏土として、５０トン油圧
プレスにて縦１００ｍｍ、横５０ｍｍ、厚さ５ｍｍのタ
イルを成形した。成形後１１０℃にて２４時間乾燥し、
１００℃／ｈｒの昇温度にて１１００℃まで昇温し、１
１００℃にて３時間保持し、８０℃／ｈｒの冷却で室温
にする。このタイルは、嵩比重２．１５ｇ／ｃｍ3、圧
縮強度７００ｋｇ／ｃｍ2、曲げ強度１５０ｋｇ／ｃｍ2
吸水率０．５％以下となり外装用タイルとして使用され
た。ごみ焼却灰溶融スラグは、そのもの自体は多くの鉄
分を含有するために、本実施例の方法にては、茶褐色に
着色しており外装用タイルとして暖かみのある落ち着い
た景観を提供することができた。また、タイル表面にゆ
う薬にてコーティングして着色を行い、多彩な色相のタ
イルを提供することができた。
【０００８】
１．ごみ焼却灰溶融スラグを主原料とし建築、土木用の
タイルを製造する方法を提供することができた。 ２．従来のタイルの焼成温度は１２００℃〜１３００℃
に対して、ごみ焼却灰溶融スラグを主原料としてつくる
タイルの焼成温度は８００℃〜１１５０℃と大幅に温度
を下げてできるため、省エネが可能となった。 ３．低温度で融着するゆう薬でコーティングするので多
彩なタイルを製造できた。 ４．一般廃棄物のごみを処理し、大量に発生するスラグ
の有効利用として建築、土木用に使用されるタイルとし
て大量の使用用途を確保することができた。
タイルを製造する方法を提供することができた。 ２．従来のタイルの焼成温度は１２００℃〜１３００℃
に対して、ごみ焼却灰溶融スラグを主原料としてつくる
タイルの焼成温度は８００℃〜１１５０℃と大幅に温度
を下げてできるため、省エネが可能となった。 ３．低温度で融着するゆう薬でコーティングするので多
彩なタイルを製造できた。 ４．一般廃棄物のごみを処理し、大量に発生するスラグ
の有効利用として建築、土木用に使用されるタイルとし
て大量の使用用途を確保することができた。
Claims (2)
- 【請求項１】 ごみ焼却灰溶融スラグ３０％〜９５％と
長石、陶石など粘土鉱物を５％〜７０％を混合あるいは
混合粉砕した坏土あるいは泥奨を成形用原料坏土あるい
は成形用顆粒粉とし、プレス成型、乾燥した後、８００
℃〜１１５０℃の温度で焼成するごみ焼却灰溶融スラグ
を有効利用したタイル製造法。 - 【請求項２】 ごみ焼却灰溶融スラグ３０％〜９５％と
長石、陶石など粘土鉱物を５％〜７０％を混合あるいは
混合粉砕した坏土あるいは泥奨を成形用原料坏土あるい
は成形用顆粒粉とし、プレス成型、乾燥した後、８００
℃〜１１５０℃の温度で焼成したタイルの表面に８００
℃〜１１５０℃で融着するゆう薬を焼き付けてなるごみ
焼却灰溶融スラグを有効利用したタイル製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8173002A JPH101357A (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | ごみ焼却灰溶融スラグを有効利用したタイル製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8173002A JPH101357A (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | ごみ焼却灰溶融スラグを有効利用したタイル製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH101357A true JPH101357A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15952375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8173002A Pending JPH101357A (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | ごみ焼却灰溶融スラグを有効利用したタイル製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH101357A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2817859A1 (fr) * | 2000-12-13 | 2002-06-14 | Eco Conception Conseil | Materiau cristallise a base de machefers |
| KR100608287B1 (ko) * | 2006-01-23 | 2006-08-02 | 주식회사 대평세라믹스산업 | 무연탄 매립 석탄회 함유 소성벽돌 및 그의 제조 방법 |
| CN117003548A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-11-07 | 福州美佳环保资源开发有限公司 | 一种用建筑垃圾和生活垃圾的炉渣制备砖的方法 |
-
1996
- 1996-06-11 JP JP8173002A patent/JPH101357A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2817859A1 (fr) * | 2000-12-13 | 2002-06-14 | Eco Conception Conseil | Materiau cristallise a base de machefers |
| EP1215182A1 (fr) * | 2000-12-13 | 2002-06-19 | ECO Conception Conseil | Céramique à base de mâchefers d'incinération d'ordures ménagères |
| KR100608287B1 (ko) * | 2006-01-23 | 2006-08-02 | 주식회사 대평세라믹스산업 | 무연탄 매립 석탄회 함유 소성벽돌 및 그의 제조 방법 |
| CN117003548A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-11-07 | 福州美佳环保资源开发有限公司 | 一种用建筑垃圾和生活垃圾的炉渣制备砖的方法 |
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