JPH1179809A - 石炭灰を用いた人工軽量骨材の製造方法およびこの方法により得られた人工軽量骨材 - Google Patents
石炭灰を用いた人工軽量骨材の製造方法およびこの方法により得られた人工軽量骨材Info
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- JPH1179809A JPH1179809A JP24780797A JP24780797A JPH1179809A JP H1179809 A JPH1179809 A JP H1179809A JP 24780797 A JP24780797 A JP 24780797A JP 24780797 A JP24780797 A JP 24780797A JP H1179809 A JPH1179809 A JP H1179809A
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- C04B28/001—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing unburned clay
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 添加剤の添加を少量に止めて、石炭火力発電
所や石炭焚きのボイラーなどから多量に発生した石炭灰
を有効に利用して骨材化し、かつ比較的軽量で高品質な
人工軽量骨材を安価に製造する方法およびこの方法によ
り得られた人工軽量骨材を提供する。 【解決手段】 石炭火力発電所や石炭焚きのボイラーな
どから発生する石炭灰に、粘結剤、発泡剤、還元剤およ
び融点降下剤とを混合し、得られた混合物を粉砕した
後、水を加えて成形し、この成形体を焼成する人工軽量
骨材の製造方法を特徴とするものであり、前記融点降下
剤は添加量が２〜１５重量％の重炭酸ソーダ、前記発泡
剤は添加量が２〜８重量％のヘマタイト、前記還元剤は
添加量が１〜１０重量％のコークス、さらに前記粘結剤
は添加量が１〜８重量％のベントナイトである人工軽量
骨材の製造方法を特徴とし、また上記した方法により得
られ、１．０〜１．５ｇ／ｃｍ３の嵩比重を有する人工
軽量骨材を特徴とする。
所や石炭焚きのボイラーなどから多量に発生した石炭灰
を有効に利用して骨材化し、かつ比較的軽量で高品質な
人工軽量骨材を安価に製造する方法およびこの方法によ
り得られた人工軽量骨材を提供する。 【解決手段】 石炭火力発電所や石炭焚きのボイラーな
どから発生する石炭灰に、粘結剤、発泡剤、還元剤およ
び融点降下剤とを混合し、得られた混合物を粉砕した
後、水を加えて成形し、この成形体を焼成する人工軽量
骨材の製造方法を特徴とするものであり、前記融点降下
剤は添加量が２〜１５重量％の重炭酸ソーダ、前記発泡
剤は添加量が２〜８重量％のヘマタイト、前記還元剤は
添加量が１〜１０重量％のコークス、さらに前記粘結剤
は添加量が１〜８重量％のベントナイトである人工軽量
骨材の製造方法を特徴とし、また上記した方法により得
られ、１．０〜１．５ｇ／ｃｍ３の嵩比重を有する人工
軽量骨材を特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭火力発電所や
石炭焚きのボイラーなどから発生する石炭灰を有効に利
用するため、該石炭灰を主成分として土木、建築用の人
工軽量骨材を製造する方法およびこの方法により得られ
た人工軽量骨材に関するものである。
石炭焚きのボイラーなどから発生する石炭灰を有効に利
用するため、該石炭灰を主成分として土木、建築用の人
工軽量骨材を製造する方法およびこの方法により得られ
た人工軽量骨材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】石炭火力発電所や石炭焚きのボイラーな
どから発生する石炭灰は、従来セメントコンクリート原
料や地盤改良材など、主に土木や建設分野、また窯業分
野などで利用されているものの、凡そ４００万トンにも
およぶ石炭灰の年間発生量のうち前記技術分野で有効利
用されている量は約半分であって、その他は埋め立て処
分されているのが現状であった。
どから発生する石炭灰は、従来セメントコンクリート原
料や地盤改良材など、主に土木や建設分野、また窯業分
野などで利用されているものの、凡そ４００万トンにも
およぶ石炭灰の年間発生量のうち前記技術分野で有効利
用されている量は約半分であって、その他は埋め立て処
分されているのが現状であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、石炭は石油に代
替するエネルギーとして利用量が急増し、それに追随し
て石炭灰の発生量も年々増加の一途を辿っている。しか
しながら、土木・建設分野、窯業分野での石炭灰の有効
利用量には限界があり、今後増え続ける石炭灰の処理量
とその有効利用率を一層向上させることは大きな社会的
な要請となっている。
替するエネルギーとして利用量が急増し、それに追随し
て石炭灰の発生量も年々増加の一途を辿っている。しか
しながら、土木・建設分野、窯業分野での石炭灰の有効
利用量には限界があり、今後増え続ける石炭灰の処理量
とその有効利用率を一層向上させることは大きな社会的
な要請となっている。
【０００４】一方このような石炭灰を有効利用する１つ
の方法として、人工軽量骨材の原料として利用する方法
がある。人工軽量骨材に対する需要は大きく、前記した
石炭火力発電所や石炭焚きのボイラーなどから発生する
石炭灰を、前記人工軽量骨材の主原料として利用するこ
とは、石炭灰の大量処理という社会的な要請に適してい
るということができる。そして石炭灰より製造された人
工軽量骨材が低い嵩比重を有することができれば汎用の
幅が広がり、さらなる石炭灰の有効利用に繋げることが
できる。
の方法として、人工軽量骨材の原料として利用する方法
がある。人工軽量骨材に対する需要は大きく、前記した
石炭火力発電所や石炭焚きのボイラーなどから発生する
石炭灰を、前記人工軽量骨材の主原料として利用するこ
とは、石炭灰の大量処理という社会的な要請に適してい
るということができる。そして石炭灰より製造された人
工軽量骨材が低い嵩比重を有することができれば汎用の
幅が広がり、さらなる石炭灰の有効利用に繋げることが
できる。
【０００５】しかしながら、石炭火力発電所や石炭焚き
のボイラーなどから発生した石炭灰は、化学的・物理的
性質が炭種や石炭の燃焼状態により異なるため、別個の
発生源が異なる石炭灰を混合して使用する場合、安定し
た品位の人工軽量骨材を得ることができなかった。そし
てこれを改善するためには、粘土や頁岩などの天然鉱物
を添加剤として多量に添加しなければならず、この添加
剤の多量添加により製造コストが高くなり、かつ石炭灰
の有効利用率が低くなるといった問題があるとともに、
嵩比重の低下も難しく、したがって汎用の幅を広げるこ
とはできなかった。
のボイラーなどから発生した石炭灰は、化学的・物理的
性質が炭種や石炭の燃焼状態により異なるため、別個の
発生源が異なる石炭灰を混合して使用する場合、安定し
た品位の人工軽量骨材を得ることができなかった。そし
てこれを改善するためには、粘土や頁岩などの天然鉱物
を添加剤として多量に添加しなければならず、この添加
剤の多量添加により製造コストが高くなり、かつ石炭灰
の有効利用率が低くなるといった問題があるとともに、
嵩比重の低下も難しく、したがって汎用の幅を広げるこ
とはできなかった。
【０００６】本発明は、添加剤の添加を少量に止めて、
石炭火力発電所や石炭焚きのボイラーなどから多量に発
生した石炭灰を有効に利用して骨材化し、かつ比較的軽
量で高品質な人工軽量骨材を安価に製造する方法および
この方法により得られた人工軽量骨材を提供することを
目的とするものである。
石炭火力発電所や石炭焚きのボイラーなどから多量に発
生した石炭灰を有効に利用して骨材化し、かつ比較的軽
量で高品質な人工軽量骨材を安価に製造する方法および
この方法により得られた人工軽量骨材を提供することを
目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、人工軽量
骨材として前記した石炭灰をより多く使用できるように
するために、少量でも骨材化に有効、かつ効果的である
添加剤について種々検討した結果、重炭酸ソーダなどの
ような融点降下剤を、粘結剤、発泡剤および還元剤と併
せて使用することにより、石炭灰を比較的多く利用で
き、かつ品位の安定した比較的軽量な人工軽量骨材を得
られることを見出し本発明を完成するに至った。
骨材として前記した石炭灰をより多く使用できるように
するために、少量でも骨材化に有効、かつ効果的である
添加剤について種々検討した結果、重炭酸ソーダなどの
ような融点降下剤を、粘結剤、発泡剤および還元剤と併
せて使用することにより、石炭灰を比較的多く利用で
き、かつ品位の安定した比較的軽量な人工軽量骨材を得
られることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００８】本発明の第１の実施態様は、石炭火力発電
所や石炭焚きのボイラーなどから発生する石炭灰に、粘
結剤、発泡剤、還元剤および融点降下剤とを混合し、得
られた混合物を粉砕した後、水を加えて成形し、この成
形体を焼成する人工軽量骨材の製造方法を特徴とするも
のであり、前記融点降下剤は添加量が２〜１５重量％の
重炭酸ソーダ、前記発泡剤は添加量が２〜８重量％のヘ
マタイト、前記還元剤は添加量が１〜１０重量％のコー
クス、さらに前記粘結剤は添加量が１〜８重量％のベン
トナイトである人工軽量骨材の製造方法を特徴とするも
のである。
所や石炭焚きのボイラーなどから発生する石炭灰に、粘
結剤、発泡剤、還元剤および融点降下剤とを混合し、得
られた混合物を粉砕した後、水を加えて成形し、この成
形体を焼成する人工軽量骨材の製造方法を特徴とするも
のであり、前記融点降下剤は添加量が２〜１５重量％の
重炭酸ソーダ、前記発泡剤は添加量が２〜８重量％のヘ
マタイト、前記還元剤は添加量が１〜１０重量％のコー
クス、さらに前記粘結剤は添加量が１〜８重量％のベン
トナイトである人工軽量骨材の製造方法を特徴とするも
のである。
【０００９】また本発明の第２の実施態様は、上記した
方法により得られ、１．０〜１．５ｇ／ｃｍ３の嵩比重
を有する人工軽量骨材を特徴とするものである。
方法により得られ、１．０〜１．５ｇ／ｃｍ３の嵩比重
を有する人工軽量骨材を特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明すると
本発明は、石炭火力発電所や石炭焚きのボイラーなどか
ら発生する石炭灰に、ベントナイトなどのような粘結
剤、ヘマタイトなどのような発泡剤、コークスなどのよ
うな還元剤および重炭酸ソーダなどのような融点降下剤
とを混合し、得られた混合物を平均粒径１５μｍ以下に
なるように粉砕し、次いで得られた粉砕物に水を加えて
成形した後、必要に応じ乾燥し、この成形体をロータリ
ーキルンによりキルンの燃焼ガス中の酸素濃度を５〜１
２％として１０００〜１３００℃で焼成することを特徴
とするものである。
本発明は、石炭火力発電所や石炭焚きのボイラーなどか
ら発生する石炭灰に、ベントナイトなどのような粘結
剤、ヘマタイトなどのような発泡剤、コークスなどのよ
うな還元剤および重炭酸ソーダなどのような融点降下剤
とを混合し、得られた混合物を平均粒径１５μｍ以下に
なるように粉砕し、次いで得られた粉砕物に水を加えて
成形した後、必要に応じ乾燥し、この成形体をロータリ
ーキルンによりキルンの燃焼ガス中の酸素濃度を５〜１
２％として１０００〜１３００℃で焼成することを特徴
とするものである。
【００１１】一般の人工軽量骨材の原料である粘土や頁
岩の主成分は、シリカ、アルミナなどであり、石炭灰も
同様の成分からなるものである。そして人工軽量骨材に
機械的強度を持たせるためには、焼成時にペレットの内
部を半溶融状態にさせガラス化すればよく、また嵩比重
を調整するためには、内部を溶融させ粘性を持たせると
同時に、揮発成分により生じた気泡を把持させ、発泡を
調整すればよい。しかし石炭火力発電所や石炭焚きのボ
イラーなどから発生する石炭灰は、産地、炭種や石炭の
燃焼状態により化学的・物理的性質が異なり、一般の人
工軽量骨材の原料である天然鉱物と比較し、アルミナの
含有量が多く融点が高いため、骨材化に当たりペレット
の内部を溶融させることは容易ではない。
岩の主成分は、シリカ、アルミナなどであり、石炭灰も
同様の成分からなるものである。そして人工軽量骨材に
機械的強度を持たせるためには、焼成時にペレットの内
部を半溶融状態にさせガラス化すればよく、また嵩比重
を調整するためには、内部を溶融させ粘性を持たせると
同時に、揮発成分により生じた気泡を把持させ、発泡を
調整すればよい。しかし石炭火力発電所や石炭焚きのボ
イラーなどから発生する石炭灰は、産地、炭種や石炭の
燃焼状態により化学的・物理的性質が異なり、一般の人
工軽量骨材の原料である天然鉱物と比較し、アルミナの
含有量が多く融点が高いため、骨材化に当たりペレット
の内部を溶融させることは容易ではない。
【００１２】そこで本発明者らは、石炭灰の融点を下げ
るためには、重炭酸ソーダなどのような融点降下剤を添
加することが好ましく、また該石炭灰の化学的・物理的
性質のバラツキに応じて前記融点降下剤とベントナイト
などのような粘結剤、ヘマタイトなどのような発泡剤、
コークスなどのような還元剤の添加量を特定範囲に調整
することで、品位の安定した比較的軽量な人工軽量骨材
を製造できることが分かった。
るためには、重炭酸ソーダなどのような融点降下剤を添
加することが好ましく、また該石炭灰の化学的・物理的
性質のバラツキに応じて前記融点降下剤とベントナイト
などのような粘結剤、ヘマタイトなどのような発泡剤、
コークスなどのような還元剤の添加量を特定範囲に調整
することで、品位の安定した比較的軽量な人工軽量骨材
を製造できることが分かった。
【００１３】本発明で石炭灰に融点降下剤、例えば重炭
酸ソーダを添加することにより、重炭酸ソーダ中のナト
リウム分が増加し、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｎａ２Ｏの
系で融点を低められる効果がある。すなわち、骨材化に
当たり石炭灰に関わらず、シリカ、アルミナを主成分と
する物質に、重炭酸ソーダのような低融点性のアルカリ
金属類を少量添加することで融点を下げて、嵩比重など
の調整を可能にしたものである。
酸ソーダを添加することにより、重炭酸ソーダ中のナト
リウム分が増加し、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｎａ２Ｏの
系で融点を低められる効果がある。すなわち、骨材化に
当たり石炭灰に関わらず、シリカ、アルミナを主成分と
する物質に、重炭酸ソーダのような低融点性のアルカリ
金属類を少量添加することで融点を下げて、嵩比重など
の調整を可能にしたものである。
【００１４】つぎに本発明で粘結剤を用いた理由は、加
水造粒後のペレットに形状と機械的強度を保たせるため
である。ペレットの機械的強度が弱ければ、後工程でロ
ータリーキルンにより焼成する場合、該ロータリーキル
ン内でペレットが粉化し、製品の収率が低下するだけで
なく、ロータリーキルンの焼成帯付近でぺレット表面に
粉化したものが付着し互いにくっついたり、ロータリー
キルンの内壁に付着したりするので連続操業に支障を来
すからである。なお、粘結剤としてはべントナイトを用
いることが好ましく、この場合の添加量は１〜８重量％
とするのが好ましい。ベントナイトの添加量がこの範囲
に満たない場合、ペレットの機械的強度が不十分であ
り、一方この範囲を超えてベントナイトを添加しても、
機械的強度の維持効果に差がなく、かえって石炭灰の有
効利用率を低下させるからである。
水造粒後のペレットに形状と機械的強度を保たせるため
である。ペレットの機械的強度が弱ければ、後工程でロ
ータリーキルンにより焼成する場合、該ロータリーキル
ン内でペレットが粉化し、製品の収率が低下するだけで
なく、ロータリーキルンの焼成帯付近でぺレット表面に
粉化したものが付着し互いにくっついたり、ロータリー
キルンの内壁に付着したりするので連続操業に支障を来
すからである。なお、粘結剤としてはべントナイトを用
いることが好ましく、この場合の添加量は１〜８重量％
とするのが好ましい。ベントナイトの添加量がこの範囲
に満たない場合、ペレットの機械的強度が不十分であ
り、一方この範囲を超えてベントナイトを添加しても、
機械的強度の維持効果に差がなく、かえって石炭灰の有
効利用率を低下させるからである。
【００１５】また本発明で発泡剤と還元剤を添加した理
由は、焼成時にペレットの内部が半溶融状態となった時
に、前記発泡剤と還元剤の還元作用によりガスを発生さ
せ、そのガスを気泡としてペレット内部に把持させるこ
とで、嵩比重を調整することができるためである。この
ような効果を発揮する好ましい発泡剤はへマタイトであ
り、また還元剤はコークスである。そしてへマタイトの
添加量は２重量％以上で８重量％以下とするのが好まし
く、へマタイトの添加量をこの範囲とした理由は、添加
量が２重量％未満であると気泡が良好に発生しない場合
があるためであり、また８重量％を超えても発泡効果は
増加せずヘマタイトの比重が高いことから、むしろ骨材
比重を増加させるからである。
由は、焼成時にペレットの内部が半溶融状態となった時
に、前記発泡剤と還元剤の還元作用によりガスを発生さ
せ、そのガスを気泡としてペレット内部に把持させるこ
とで、嵩比重を調整することができるためである。この
ような効果を発揮する好ましい発泡剤はへマタイトであ
り、また還元剤はコークスである。そしてへマタイトの
添加量は２重量％以上で８重量％以下とするのが好まし
く、へマタイトの添加量をこの範囲とした理由は、添加
量が２重量％未満であると気泡が良好に発生しない場合
があるためであり、また８重量％を超えても発泡効果は
増加せずヘマタイトの比重が高いことから、むしろ骨材
比重を増加させるからである。
【００１６】またコークスの添加量は、ペレット内部の
還元状態を保てる範囲とすべきであって、通常好ましい
範囲は１〜１０重量％である。本発明で用いる融点降下
剤として好適な重炭酸ソーダの添加量は、２重量％以上
で１５重量％以下とすることが好ましく、この添加量範
囲とした理由は、重炭酸ソーダの添加量が２重量％未満
であると、焼成温度を１０００〜１３００℃に低下でき
ず、また嵩比重を１．５ｇ／ｃｍ３以下に低下させるこ
とができないことがあるためである。また添加量が１５
重量％を超えると、添加剤の割合が増えて、製造コスト
が高くなり、石炭灰の有効利用率が低下するのでは好ま
しくないためである。
還元状態を保てる範囲とすべきであって、通常好ましい
範囲は１〜１０重量％である。本発明で用いる融点降下
剤として好適な重炭酸ソーダの添加量は、２重量％以上
で１５重量％以下とすることが好ましく、この添加量範
囲とした理由は、重炭酸ソーダの添加量が２重量％未満
であると、焼成温度を１０００〜１３００℃に低下でき
ず、また嵩比重を１．５ｇ／ｃｍ３以下に低下させるこ
とができないことがあるためである。また添加量が１５
重量％を超えると、添加剤の割合が増えて、製造コスト
が高くなり、石炭灰の有効利用率が低下するのでは好ま
しくないためである。
【００１７】以上のようにして石炭灰に、粘結剤、発泡
剤、還元剤および融点降下剤とを混合し得られた混合物
を平均粒径１５μｍ以下になるように粉砕したのち、水
を加えて以下のようにして成形体を形成する。すなわ
ち、本発明では成形に際して一般的なパンペレタイザー
や押出し成形機を用いるが、得られるペレットの大きさ
は、５〜１５ｍｍ程度とするのが適当である。これは、
焼成品が骨材として用いられる場合の大きさを考慮した
ものである。
剤、還元剤および融点降下剤とを混合し得られた混合物
を平均粒径１５μｍ以下になるように粉砕したのち、水
を加えて以下のようにして成形体を形成する。すなわ
ち、本発明では成形に際して一般的なパンペレタイザー
や押出し成形機を用いるが、得られるペレットの大きさ
は、５〜１５ｍｍ程度とするのが適当である。これは、
焼成品が骨材として用いられる場合の大きさを考慮した
ものである。
【００１８】つぎに得られた成形物を、必要に応じ乾燥
して焼成工程に導入するが、本発明においては、前記し
たような融点降下剤を用いたので石炭灰の融点温度が低
下する結果、焼成にロータリーキルンを用いることがで
き、このロータリーキルンを用いたことにより均等に攪
拌しながら焼成でき、かつ焼成品に焼き斑が生じに難く
なる。そしてロータリーキルンの燃焼ガス中の酸素濃度
は５〜１２％とすることが好ましく、酸素濃度が５％未
満であると、焼成中のペレットがロータリーキルン内部
の炉壁に融着する場合があり、また１２％を超えると、
ペレットの酸化が進み機械的強度が低下する。なおロー
タリーキルンにおける焼成は通常の焼成温度より低温で
実施することが可能であるが１０００〜１３００℃とす
ることが好ましく、焼成温度が１０００℃よりも低いと
焼成が充分に行えず、また１３００℃を超えるとロータ
リーキルンの耐久性に問題が生じかつ燃焼コストが上昇
し、さらにペレットの粘着性が大きくなり過ぎるという
問題も生じるためである。
して焼成工程に導入するが、本発明においては、前記し
たような融点降下剤を用いたので石炭灰の融点温度が低
下する結果、焼成にロータリーキルンを用いることがで
き、このロータリーキルンを用いたことにより均等に攪
拌しながら焼成でき、かつ焼成品に焼き斑が生じに難く
なる。そしてロータリーキルンの燃焼ガス中の酸素濃度
は５〜１２％とすることが好ましく、酸素濃度が５％未
満であると、焼成中のペレットがロータリーキルン内部
の炉壁に融着する場合があり、また１２％を超えると、
ペレットの酸化が進み機械的強度が低下する。なおロー
タリーキルンにおける焼成は通常の焼成温度より低温で
実施することが可能であるが１０００〜１３００℃とす
ることが好ましく、焼成温度が１０００℃よりも低いと
焼成が充分に行えず、また１３００℃を超えるとロータ
リーキルンの耐久性に問題が生じかつ燃焼コストが上昇
し、さらにペレットの粘着性が大きくなり過ぎるという
問題も生じるためである。
【００１９】
【実施例】以下に本発明を実施例および比較例とともに
説明する。 実施例１ 石炭灰７５重量％に、ベントナイト５重量％、ヘマタイ
ト５重量％、コークス２重量％、重炭酸ソーダ１３重量
％とを混合し、ボールミルを用いて平均粒径１０μｍに
粉砕し、得られた粉砕原料を水で加湿しながらパンペレ
タイザーを用いて直径５〜１５ｍｍの球状に造粒後、乾
燥した。ついで煉瓦内径４００ｍｍ、長さ４８００ｍｍ
のロータリーキルンを用いて燃焼ガス中の酸素濃度を１
０％として温度約１０００℃で焼成した。得られた焼成
物について、品質を評価するために、直径約１０ｍｍの
ペレットを任意に１０個選び、圧潰試験機によって一軸
圧縮破壊加重（以下圧潰強度という）を測定して、平均
値を求めた。また嵩比重と吸水率を、ＪＩＳ Ａ１１１
０に基づいて測定した。その結果を併せて表１に示す。
説明する。 実施例１ 石炭灰７５重量％に、ベントナイト５重量％、ヘマタイ
ト５重量％、コークス２重量％、重炭酸ソーダ１３重量
％とを混合し、ボールミルを用いて平均粒径１０μｍに
粉砕し、得られた粉砕原料を水で加湿しながらパンペレ
タイザーを用いて直径５〜１５ｍｍの球状に造粒後、乾
燥した。ついで煉瓦内径４００ｍｍ、長さ４８００ｍｍ
のロータリーキルンを用いて燃焼ガス中の酸素濃度を１
０％として温度約１０００℃で焼成した。得られた焼成
物について、品質を評価するために、直径約１０ｍｍの
ペレットを任意に１０個選び、圧潰試験機によって一軸
圧縮破壊加重（以下圧潰強度という）を測定して、平均
値を求めた。また嵩比重と吸水率を、ＪＩＳ Ａ１１１
０に基づいて測定した。その結果を併せて表１に示す。
【００２０】表１より分かる通り、圧潰強度が約５０ｋ
ｇｆ／ｃｍ２、吸水率が約６％である市販の人工軽量骨
材に比べて、実施例１により得られた人工軽量骨材の場
合、圧潰強度は６５ｋｇｆ／ｃｍ２で、吸水率は４．８
％と向上した。また測定した嵩比重は１．０ｇ／ｃｍ３
となり比較的軽量な人工軽量骨材を得ることができた。
ｇｆ／ｃｍ２、吸水率が約６％である市販の人工軽量骨
材に比べて、実施例１により得られた人工軽量骨材の場
合、圧潰強度は６５ｋｇｆ／ｃｍ２で、吸水率は４．８
％と向上した。また測定した嵩比重は１．０ｇ／ｃｍ３
となり比較的軽量な人工軽量骨材を得ることができた。
【００２１】実施例２ 原料の配合割合を石炭灰８０重量％、ベントナイト４重
量％、ヘマタイト４重量％、コークス２重量％、重炭酸
ソーダ１０重量％とし、焼成温度を１１５０℃とした以
外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得られた焼成
物について、実施例１と同様にして圧潰強度、嵩比重お
よび吸水率を測定し、その結果を表１に示す。
量％、ヘマタイト４重量％、コークス２重量％、重炭酸
ソーダ１０重量％とし、焼成温度を１１５０℃とした以
外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得られた焼成
物について、実施例１と同様にして圧潰強度、嵩比重お
よび吸水率を測定し、その結果を表１に示す。
【００２２】実施例３ 原料の配合割合を石炭灰８４重量％、ベントナイト４．
５重量％、ヘマタイト４．５重量％、コークス２重量
％、重炭酸ソーダ５重量％とし、焼成温度を１２００℃
とした以外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得ら
れた焼成物について、実施例１と同様にして圧潰強度、
嵩比重および吸水率を測定し、その結果を表１に示す。
５重量％、ヘマタイト４．５重量％、コークス２重量
％、重炭酸ソーダ５重量％とし、焼成温度を１２００℃
とした以外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得ら
れた焼成物について、実施例１と同様にして圧潰強度、
嵩比重および吸水率を測定し、その結果を表１に示す。
【００２３】実施例４ 原料の配合割合を石炭灰７７重量％、ベントナイト２重
量％、ヘマタイト８重量％、コークス３重量％、重炭酸
ソーダ１３重量％とし、焼成温度を１１７０℃とした以
外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得られた焼成
物について、実施例１と同様にして圧潰強度、嵩比重お
よび吸水率を測定し、その結果を表１に示す。
量％、ヘマタイト８重量％、コークス３重量％、重炭酸
ソーダ１３重量％とし、焼成温度を１１７０℃とした以
外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得られた焼成
物について、実施例１と同様にして圧潰強度、嵩比重お
よび吸水率を測定し、その結果を表１に示す。
【００２４】実施例５ 原料の配合割合を石炭灰７９重量％、ベントナイト５重
量％、ヘマタイト２重量％、コークス１重量％、重炭酸
ソーダ１３重量％とし、焼成温度を１１５０℃とした以
外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得られた焼成
物について、実施例１と同様にして圧潰強度、嵩比重お
よび吸水率を測定し、その結果を表１に示す。
量％、ヘマタイト２重量％、コークス１重量％、重炭酸
ソーダ１３重量％とし、焼成温度を１１５０℃とした以
外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得られた焼成
物について、実施例１と同様にして圧潰強度、嵩比重お
よび吸水率を測定し、その結果を表１に示す。
【００２５】実施例６ 原料の配合割合を石炭灰７２重量％、ベントナイト２重
量％、ヘマタイト７重量％、コークス１０重量％、重炭
酸ソーダ９重量％とし、焼成温度を１１４０℃とした以
外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得られた焼成
物について、実施例１と同様にして圧潰強度、嵩比重お
よび吸水率を測定し、その結果を表１に示す。
量％、ヘマタイト７重量％、コークス１０重量％、重炭
酸ソーダ９重量％とし、焼成温度を１１４０℃とした以
外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得られた焼成
物について、実施例１と同様にして圧潰強度、嵩比重お
よび吸水率を測定し、その結果を表１に示す。
【００２６】実施例７ 原料の配合割合を石炭灰８１．５重量％、ベントナイト
５重量％、ヘマタイト２．５重量％、コークス１重量
％、重炭酸ソーダ１０重量％とし、焼成温度を１１００
℃とした以外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得
られた焼成物について、実施例１と同様にして圧潰強
度、嵩比重および吸水率を測定し、その結果を表１に示
す。
５重量％、ヘマタイト２．５重量％、コークス１重量
％、重炭酸ソーダ１０重量％とし、焼成温度を１１００
℃とした以外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得
られた焼成物について、実施例１と同様にして圧潰強
度、嵩比重および吸水率を測定し、その結果を表１に示
す。
【００２７】実施例８ 原料の配合割合を石炭灰７６重量％、ベントナイト２重
量％、ヘマタイト５重量％、コークス２重量％、重炭酸
ソーダ１５重量％とし、焼成温度を１１２０℃とした以
外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得られた焼成
物について、実施例１と同様にして圧潰強度、嵩比重お
よび吸水率を測定し、その結果を表１に示す。
量％、ヘマタイト５重量％、コークス２重量％、重炭酸
ソーダ１５重量％とし、焼成温度を１１２０℃とした以
外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得られた焼成
物について、実施例１と同様にして圧潰強度、嵩比重お
よび吸水率を測定し、その結果を表１に示す。
【００２８】実施例９ 原料の配合割合を石炭灰８１重量％、ベントナイト６重
量％、ヘマタイト７重量％、コークス４重量％、重炭酸
ソーダ２重量％とし、焼成温度を１２５０℃とした以外
は実施例１と同様にして焼成物を得た。得られた焼成物
について、実施例１と同様にして圧潰強度、嵩比重およ
び吸水率を測定し、その結果を表１に示す。
量％、ヘマタイト７重量％、コークス４重量％、重炭酸
ソーダ２重量％とし、焼成温度を１２５０℃とした以外
は実施例１と同様にして焼成物を得た。得られた焼成物
について、実施例１と同様にして圧潰強度、嵩比重およ
び吸水率を測定し、その結果を表１に示す。
【００２９】比較例１ 石炭灰８２．５重量％に、ベントナイト０．５重量％、
ヘマタイト５重量％、コークス２重量％、重炭酸ソーダ
１０重量％とを混合したのち、実施例１と同様にして造
粒後、乾燥した。しかし乾燥後のぺレットの機械的強度
が弱く、ロータリキルンに投入される前に割れや欠けが
発生し、焼成には至らなかった。
ヘマタイト５重量％、コークス２重量％、重炭酸ソーダ
１０重量％とを混合したのち、実施例１と同様にして造
粒後、乾燥した。しかし乾燥後のぺレットの機械的強度
が弱く、ロータリキルンに投入される前に割れや欠けが
発生し、焼成には至らなかった。
【００３０】比較例２ 原料の配合割合を石炭灰８１．５重量％、ベントナイト
５重量％、ヘマタイト１．５重量％、コークス２重量
％、重炭酸ソーダ１０重量％とし、焼成温度を１１４０
℃とした以外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得
られた焼成物について、実施例１と同様にして圧潰強
度、嵩比重および吸水率を測定し、その結果を表１に示
す。
５重量％、ヘマタイト１．５重量％、コークス２重量
％、重炭酸ソーダ１０重量％とし、焼成温度を１１４０
℃とした以外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得
られた焼成物について、実施例１と同様にして圧潰強
度、嵩比重および吸水率を測定し、その結果を表１に示
す。
【００３１】比較例３ 原料の配合割合を石炭灰７９．５重量％、ベントナイト
５重量％、ヘマタイト５重量％、コークス０．５重量
％、重炭酸ソーダ１０重量％とし、焼成温度を１１４０
℃とした以外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得
られた焼成物について、実施例１と同様にして圧潰強
度、嵩比重および吸水率を測定し、その結果を表１に示
す。
５重量％、ヘマタイト５重量％、コークス０．５重量
％、重炭酸ソーダ１０重量％とし、焼成温度を１１４０
℃とした以外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得
られた焼成物について、実施例１と同様にして圧潰強
度、嵩比重および吸水率を測定し、その結果を表１に示
す。
【００３２】比較例４ 原料の配合割合を石炭灰８６．５重量％、ベントナイト
５重量％、ヘマタイト５重量％、コークス２重量％、重
炭酸ソーダ１．５重量％とし、焼成温度を１２８０℃と
した以外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得られ
た焼成物について、実施例１と同様にして圧潰強度、嵩
比重および吸水率を測定し、その結果を表１に示す。
５重量％、ヘマタイト５重量％、コークス２重量％、重
炭酸ソーダ１．５重量％とし、焼成温度を１２８０℃と
した以外は実施例１と同様にして焼成物を得た。得られ
た焼成物について、実施例１と同様にして圧潰強度、嵩
比重および吸水率を測定し、その結果を表１に示す。
【００３３】比較例５ 石炭灰７２．５重量％に、ベントナイト３重量％、ヘマ
タイト３重量％、コークス１．５重量％、重炭酸ソーダ
２０重量％とを混合したのち、実施例１と同様にして造
粒後、乾燥した。ついで温度を約１０８０℃とした以外
は実施例１と同様にして焼成したが、ペレットが焼成中
にロータリーキルン内壁に融着し、焼成物として得るこ
とができなかった。
タイト３重量％、コークス１．５重量％、重炭酸ソーダ
２０重量％とを混合したのち、実施例１と同様にして造
粒後、乾燥した。ついで温度を約１０８０℃とした以外
は実施例１と同様にして焼成したが、ペレットが焼成中
にロータリーキルン内壁に融着し、焼成物として得るこ
とができなかった。
【００３４】
【表１】焼成品の機械的強度の測定結果
【００３５】表１より分かる通り本発明の実施例により
得られた人工軽量骨材では圧潰強度、嵩比重、吸水率の
全てについて市販の人工軽量骨材と同等あるいはそれ以
上の好ましい結果が得られ、また嵩比重が１．０〜１．
５ｇ／ｃｍ３であるために汎用の幅を大きく広げること
が可能となった。一方比較例１では焼成に至らず、また
比較例５では焼成物を得られなかった。さらに比較例２
の人工骨材は、発泡剤が不足で嵩比重が１．７ｇ／ｃｍ
３と高く、比較例３の人工骨材は、内部の酸化が進み、
液相生成による焼結が進まないため、圧潰強度が３１ｋ
ｇｆ／ｃｍ２と脆く、吸水率が１３．７％と比較的高く
未焼結であり、また比較例４の人工骨材は、ペレットの
内部が溶融されず、殆ど発泡しなかったため、嵩比重が
１．９ｇ／ｃｍ３となり実用に供することは殆どできな
かった。
得られた人工軽量骨材では圧潰強度、嵩比重、吸水率の
全てについて市販の人工軽量骨材と同等あるいはそれ以
上の好ましい結果が得られ、また嵩比重が１．０〜１．
５ｇ／ｃｍ３であるために汎用の幅を大きく広げること
が可能となった。一方比較例１では焼成に至らず、また
比較例５では焼成物を得られなかった。さらに比較例２
の人工骨材は、発泡剤が不足で嵩比重が１．７ｇ／ｃｍ
３と高く、比較例３の人工骨材は、内部の酸化が進み、
液相生成による焼結が進まないため、圧潰強度が３１ｋ
ｇｆ／ｃｍ２と脆く、吸水率が１３．７％と比較的高く
未焼結であり、また比較例４の人工骨材は、ペレットの
内部が溶融されず、殆ど発泡しなかったため、嵩比重が
１．９ｇ／ｃｍ３となり実用に供することは殆どできな
かった。
【００３６】
【発明の効果】以上述べた通り本発明によれば、石炭灰
を用いて軽量かつ安定した品質の人工軽量骨材を、少量
の添加剤により製造することが可能となる。したがっ
て、石炭火力発電所や石炭焚きのボイラーなどから多量
に発生する石炭灰の有効利用率が高まり、処理コストが
低減でき、環境保全と資源有効利用上、極めて有用なも
のである。
を用いて軽量かつ安定した品質の人工軽量骨材を、少量
の添加剤により製造することが可能となる。したがっ
て、石炭火力発電所や石炭焚きのボイラーなどから多量
に発生する石炭灰の有効利用率が高まり、処理コストが
低減でき、環境保全と資源有効利用上、極めて有用なも
のである。
Claims (6)
- 【請求項１】 石炭火力発電所や石炭焚きのボイラーな
どから発生する石炭灰に、粘結剤、発泡剤、還元剤およ
び融点降下剤とを混合し、得られた混合物を粉砕した
後、水を加えて成形し、この成形体を焼成することを特
徴とする人工軽量骨材の製造方法。 - 【請求項２】 前記融点降下剤は添加量が２〜１５重量
％の重炭酸ソーダであることを特徴とする請求項１記載
の人工軽量骨材の製造方法。 - 【請求項３】 前記発泡剤は添加量が２〜８重量％のヘ
マタイトであることを特徴とする請求項１または２項記
載の人工軽量骨材の製造方法。 - 【請求項４】 前記還元剤は添加量が１〜１０重量％の
コークスであることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
か１記載の人工軽量骨材の製造方法。 - 【請求項５】 前記粘結剤は添加量が１〜８重量％のベ
ントナイトであることを特徴とする請求項１〜４のいず
れか１項記載の人工軽量骨材の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項記載の方法
により得られ、１．０〜１．５ｇ／ｃｍ３の嵩比重を有
することを特徴とする人工軽量骨材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24780797A JPH1179809A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 石炭灰を用いた人工軽量骨材の製造方法およびこの方法により得られた人工軽量骨材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24780797A JPH1179809A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 石炭灰を用いた人工軽量骨材の製造方法およびこの方法により得られた人工軽量骨材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1179809A true JPH1179809A (ja) | 1999-03-23 |
Family
ID=17168962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24780797A Pending JPH1179809A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 石炭灰を用いた人工軽量骨材の製造方法およびこの方法により得られた人工軽量骨材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1179809A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002007949A1 (de) * | 2000-07-25 | 2002-01-31 | Volker Heppert | Verfahren und treibmittel zur herstellung von geschäumten kunststoffgegenständen |
| JP2002316845A (ja) * | 2001-04-17 | 2002-10-31 | Hokuriku Electric Power Co Inc:The | 人工骨材 |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP24780797A patent/JPH1179809A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002007949A1 (de) * | 2000-07-25 | 2002-01-31 | Volker Heppert | Verfahren und treibmittel zur herstellung von geschäumten kunststoffgegenständen |
| JP2002316845A (ja) * | 2001-04-17 | 2002-10-31 | Hokuriku Electric Power Co Inc:The | 人工骨材 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040219 |