JPS6141248B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、石炭灰を低含水比で、かつ、低粘
性にスラリー化する方法に関する。

フライアツシユをはじめとする石炭灰は、火力
発電所などの大規模石炭燃焼施設から排出される
が、今後、その量は急増すると言われている。と
ころが、現状では、その有効利用率が低く、大部
分が廃棄されている。そして、廃棄する場合に
も、密度が低い状態で処分しており、非常に大き
な処分地が必要となつている。このため、それら
２点を解決することは、エネルギー政策から見
て、非常に重要である。

一方、石炭灰は、水と混合すると容易にスラリ
ー化する。このようにスラリー化した材料はポン
プ圧送やポンプ打設が可能であるため、粉体とは
異なつて非常に取扱いやすく、利用しやすい。し
かし、従来から利用されているスラリーでは、粘
性などの関係から密度の大きいもの（石炭灰等に
よつて異なるが、乾燥密度で1.1ｇ/cm³以上）を得
ることはかなり困難であつた。更に、石炭灰は弱
い水硬性を持つているが、その強度は密度と強く
関係しており、密度が小さければ、強度も非常に
小さい。例えば、乾燥密度が1.0ｇ/cm³の場合では
強度がほとんど発現せず、自立すらしなかつた試
料が、1.3ｇ/cm³とした場合には、一軸圧縮強さ
で、５Kgf/cm²と、有効利用するに都合の良い強度
を得ることができることが判明している。（第５
図参照）このように、低粘性、高密度の石炭灰ス
ラリーは、有効利用する場合や、取扱う場合に非
常に有利である。このようなスラリーを得るため
の手段としては、リグニンスルフオン酸塩などの
流動化剤を加えることが考えられるが、流動化剤
は一般に高価であり、コスト的に不利となるばか
りか、用途によつては添加できない場合もある。

この発明の目的は、上記事情に鑑みてなされた
もので、流動化剤などの添加剤を添加させること
なく低粘性、高密度のスラリーを得ることのでき
る石炭灰スラリーの製法を提供することにある。

本発明の石炭灰スラリーの製法は、石炭灰に混
合すべき水の一部をあらかじめ加えて撹拌し、ま
ず硬練りのスラリーを得、ついで、この硬練りの
スラリーに残余の水を加えて所定の含水比の石炭
灰スラリーを得るものである。

この発明に用いられる石炭灰としては、石炭火
力発電所などから排出されるフライアツシユやそ
の他石炭燃焼プラントから排出される種々の石炭
灰が用いられ、その種類は特に限定されるもので
ない。

また、水としては水道水、井戸水、雨水など
や、海水、湖沼水などが適宜用いられる。

ついで、上記石炭灰と水は、第１図に示すよう
な混合プラントによつて目的のスラリーとされ
る。第１図はこの発明の方法に用いられる混合プ
ラントの一例を示すものである。石炭灰ｐは石炭
灰ピン１に、また水Ｗは水槽２に一旦貯えられ
る。そして、石炭灰ｐは石炭灰ピン１から石炭灰
計量槽３に送られ、所定量が計量され、ミキサ４
に送られる。また、水Ｗは、水槽２から予備混練
用水計量槽５および本混練用水計量槽６にそれぞ
れ送られ、予備混練用水計量槽５で最終スラリー
の含水量の約1/2〜2/3に相当する水量が計量され
たうえ、予備混練用水としてミキサ４に送られ
る。ミキサ４では、上記計量された石炭灰ｐと予
備混練用水とが予備混練される。この予備混練時
間はミキサ４の能力、効率によつて異るが約１〜
10分程度である。この予備混練によつて、比較的
粘性の高い、いわゆる硬練りのスラリーが得られ
る。ついで、本混練用水計量槽６から残余の水が
計量されてミキサ４に加えられ、本混練が行われ
る。この本混練時間は約１〜５分程度でよい。こ
れによつて目的とする含水比のスラリーＳが得ら
れる。このスラリーＳは、ミキサ４からアジテー
タ７に送られ、ここで軽く混練されながらストツ
クされ、必要に応じて圧送ポンプ８で目的の箇所
に圧送される。

このような石炭灰スラリーＳの製法によれば、
予備混練して一旦硬練りのスラリーを得、さらに
この硬練りのスラリーに水を加えて所定の含水比
としているので、従来法の一度に所定の含水比と
なるような水量を加えて混練する方法に比べて、
同一含水比のスラリーＳを得たとき、スラリーＳ
の粘性が低下し、低粘性のスラリーＳが得られ
る。この粘性の低下は、予備混練時、スラリー自
体の高粘性によつてスラリーにかかる剪断力が大
きくなり、スラリーを形成するフロツク（凝集
体）の破壊が進むことによつて発生するものであ
る。なお、石炭灰の場合には、水の全量を一括添
加しても継粉状には決してならない故、このよう
な水の分割添加は、通常の粉体溶解時の継粉（ま
まこ）形成を防止するという意味合いのものでは
ない。

本方法によれば、第４図に見られるように、締
固め試験から得られる最大乾燥密度の90〜100％
（平均して95％）に相当する高い乾燥密度を持つ
ている石炭灰スラリーを得ることができる。

以下、実験例を示してこの発明を説明する。

実験例 １ 石炭火力発電所から排出された石炭灰を用い、
本発明の方法と従来の一度練り法とによつて種々
の含水比のスラリーを作成した。本発明の方法で
は、予備混練の際に加える水量は、最終含水量の
2/3に相当する水量とした。これらのスラリーの
粘性をＰ−ロート法で測定した。その結果を第２
図に示す。第２図中曲線１は本発明の方法によつ
て得られたスラリーの粘性を、曲線２は従来法に
よつて得られたスラリーの粘性３は、スラリーに
流動化剤を加えたときの粘性を示す。この結果よ
り、含水比40％の時の本発明によるスラリーのフ
ロー値は11秒であるのに対し、従来法によるもの
では68秒であり、格段に粘性が低下していること
がわかる。これより同一含水比のスラリーで比較
した場合、本発明の方法によつて得られるスラリ
ーは、より小型の圧送ポンプで圧送できることが
わかる。また、粘性を同一とした場合にはより低
合水比のスラリーが得られることがわかり、より
多量の石炭灰を処理できることになる。また、流
動化剤を加えたスラリーにくらべても、フロー値
はかなり小さく、優れた性状を持つていることが
明らかである。

実験例 ２ 本発明の方法によつて得られたスラリーの粘性
変化を検討した。本発明の方法により、含水比35
％、38.3％の２種のスラリーを得た。硬練り時の
水量は最終含水量の2/3とした。この２種のスラ
リーを長時間アジテータで混練したときの粘性変
化をＰ−ロート法で測定した。結果を第３図に示
す。これより少なくとも１時間程度混練をつづけ
ても本発明の方法によつて得られた低い粘性を維
持できることがわかり、大量のスラリーをストツ
クすることや長距離の圧送が可能であることがわ
かる。

尚、流動性をさらに高めるためもしくは含水比
をさらに小さくするために含水中にリグニンスル
ホン酸塩などの流動化剤を添加しておいてもよい
ことは経済性との関連において検討されてよいこ
とは勿論である。

以上説明したように、この発明の石炭灰スラリ
ーの製法は、石炭灰に混練すべき水の一部を加え
てまず硬練りのスラリーを得、ついで、この硬練
りのスラリーに残余の水を加えて所定の含水比の
スラリーを得るものであり、従来の一度に所定の
含水比のスラリーを得るものに比べて、低粘性、
高密度の石炭灰スラリーを添加剤を必要とせずに
得ることができるものであるから、この製法の採
用によつて石炭灰の処理において圧送ポンプ等に
小型のものを用いることができると共に石炭灰の
処理量を大にできるので大処分地を必要とせず、
またスラリーが固化した固化物の強度が大きくな
るのでスラリーの埋め立て地を強度の大きな地盤
に形成できる。さらに、低粘性の状態を長時間保
てるためスラリーのストツクも可能であり施工上
極めて有効な効果を得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の石炭灰スラリーの製法に用
いられる混合プラントの一例を示す概略構成図、
第２図はこの発明の方法で得られたスラリーと、
従来の方法で得られたスラリーの含水比とフロー
値の関係を示すグラフ、第３図はこの発明の方法
で得られたスラリーの混練時間による粘性変化を
表わすグラフ、第４図はこの発明の方法で得られ
たスラリーの最大乾燥密度と限界乾燥密度との関
係を現わすグラフである。さらに、第５図はフラ
イアツシユの密度と強度との関係を示すグラフで
ある。 Ｐ……石炭灰、Ｗ……水、１……石炭灰ピン、
２……水槽、３……石炭灰計量槽、４……ミキ
サ、５……予備混練用水計量槽、６……本混練用
水計量槽、Ｓ……スラリー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 石炭灰に水を加えて混練し石炭灰スラリーを
   製造するに際し、混合すべき水の一部を加えて一
   旦硬練りのスラリーを得たのち、さらに残余の水
   を加えて所定の含水比のスラリーを製造すること
   を特徴とする石炭灰のスラリーの製法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の製法において、
   混合すべき水の一部が全量の1/2〜2/3であること
   を特徴とする石炭灰のスラリーの製法。