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技術 含水フライアッシュの固結抑制方法

出願人 太平洋セメント株式会社
発明者 桐野裕介黒川大亮平尾宙
出願日 2016年3月7日 (4年8ヶ月経過) 出願番号 2016-043332
公開日 2017年9月14日 (3年2ヶ月経過) 公開番号 2017-160061
状態 特許登録済
技術分野 セメント、コンクリート、人造石、その養生 固体廃棄物の処理
主要キーワード バケットクレーン セメント混合材 二水石こう コンクリート混和材 輸送過程 上水道水 mm篩 コンクリート用フライアッシュ
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この項目の情報は公開日時点(2017年9月14日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

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課題

本発明は、含水フライアッシュの固結を簡易に抑制する方法を提供する。

解決手段

本発明の含水フライアッシュの固結抑制方法は、含水フライアッシュ100質量部に対し、ブレーン比表面積が500〜3000cm2/gの二水石こうを3〜10質量部混合して、含水フライアッシュの固結を抑制する方法である。また、前記含水フライアッシュは、好ましくは、フライアッシュ(乾灰)100質量部に対し、水を5〜30質量部含むフライアッシュである。

概要

背景

石炭焚きボイラ排ガス中から電気集塵機により捕集されるフライアッシュは、セメント混和材として有効利用されている。そして、フライアッシュを、セメント製造現場等へ運搬する場合、通常、乾灰(乾燥したフライアッシュ)の状態で、空気輸送を用いた荷積みや、荷下ろしがされる。しかし、空気輸送には専用の設備が必要になる。

空気輸送によるフライアッシュの受入れ設備がないセメント製造現場では、船舶等により輸送された多量のフライアッシュを、バケットクレーンベルトコンベアなどで製造現場内に移送することになるが、バケットクレーン等による荷下ろしでは、フライアッシュの発塵の問題が生じ易い。そこで、発塵を防止するため、フライアッシュに水を散布して、発塵し難い湿灰にして取り扱う方法が広く採用されている。
しかし、湿灰は運搬過程で固結が生じ易く、固結の程度が進むと船舶の船倉トラック荷台に固着して、除去に手間がかかるため、湿灰の固結を抑制する方法が求められている。

運搬過程におけるフライアッシュの固結は、従来、乾灰で問題とされ、乾灰の固結を抑制する方法が、精力的に検討されてきた。例えば、石灰石微粉末を乾灰に0.1〜10重量%添加して混合する方法(特許文献1)、乾灰に含まれるCaOを3.5質量%以上にする方法(特許文献2)、別途乾燥した乾灰を混合してから輸送する方法(特許文献3)等がある。
しかし、湿灰に関しては、固結を抑制する有効な方法は未だ知られていない。

概要

本発明は、含水フライアッシュの固結を簡易に抑制する方法を提供する。本発明の含水フライアッシュの固結抑制方法は、含水フライアッシュ100質量部に対し、ブレーン比表面積が500〜3000cm2/gの二水石こうを3〜10質量部混合して、含水フライアッシュの固結を抑制する方法である。また、前記含水フライアッシュは、好ましくは、フライアッシュ(乾灰)100質量部に対し、水を5〜30質量部含むフライアッシュである。なし

目的

本発明の課題は、湿灰(含水フライアッシュ)の固結を簡易に抑制する方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

含水フライアッシュ100質量部に対し、ブレーン比表面積が500〜3000cm2/gの二水石こうを3〜10質量部混合して、含水フライアッシュの固結を抑制することを特徴とする、含水フライアッシュの固結抑制方法

請求項2

前記含水フライアッシュが、フライアッシュ(乾灰)100質量部に対し、水を5〜30質量部含むフライアッシュである、請求項1に記載の含水フライアッシュの固結抑制方法。

技術分野

0001

本発明は、含水フライアッシュ(以下「湿灰」ともいう。)の固結を抑制する方法に関する。

背景技術

0002

石炭焚きボイラ排ガス中から電気集塵機により捕集されるフライアッシュは、セメント混和材として有効利用されている。そして、フライアッシュを、セメント製造現場等へ運搬する場合、通常、乾灰(乾燥したフライアッシュ)の状態で、空気輸送を用いた荷積みや、荷下ろしがされる。しかし、空気輸送には専用の設備が必要になる。

0003

空気輸送によるフライアッシュの受入れ設備がないセメント製造現場では、船舶等により輸送された多量のフライアッシュを、バケットクレーンベルトコンベアなどで製造現場内に移送することになるが、バケットクレーン等による荷下ろしでは、フライアッシュの発塵の問題が生じ易い。そこで、発塵を防止するため、フライアッシュに水を散布して、発塵し難い湿灰にして取り扱う方法が広く採用されている。
しかし、湿灰は運搬過程で固結が生じ易く、固結の程度が進むと船舶の船倉トラック荷台に固着して、除去に手間がかかるため、湿灰の固結を抑制する方法が求められている。

0004

運搬過程におけるフライアッシュの固結は、従来、乾灰で問題とされ、乾灰の固結を抑制する方法が、精力的に検討されてきた。例えば、石灰石微粉末を乾灰に0.1〜10重量%添加して混合する方法(特許文献1)、乾灰に含まれるCaOを3.5質量%以上にする方法(特許文献2)、別途乾燥した乾灰を混合してから輸送する方法(特許文献3)等がある。
しかし、湿灰に関しては、固結を抑制する有効な方法は未だ知られていない。

先行技術

0005

特開2000−53456号公報
特開2011−144070号公報
特開2015−17726号公報

発明が解決しようとする課題

0006

したがって、本発明の課題は、湿灰(含水フライアッシュ)の固結を簡易に抑制する方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

そこで、本発明者は前記課題を解決するため鋭意検討した結果、含水フライアッシュに、特定のブレーン比表面積を有する二水石こう特定量混合すると、含水フライアッシュの固結を有効に抑制できることを見い出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は以下の構成を有する含水フライアッシュの固結抑制方法である。

0008

[1]含水フライアッシュ100質量部に対し、ブレーン比表面積が500〜3000cm2/gの二水石こうを3〜10質量部混合して、含水フライアッシュの固結を抑制することを特徴とする、含水フライアッシュの固結抑制方法。
[2]前記含水フライアッシュが、フライアッシュ(乾灰)100質量部に対し、水を5〜30質量部含むフライアッシュである、前記[1]に記載の含水フライアッシュの固結抑制方法。

発明の効果

0009

本発明は、含水フライアッシュの輸送過程貯蔵過程で、含水フライアッシュの固結による大塊化を抑制できるため、空気輸送によるフライアッシュの受入れ設備がないセメント製造現場でも、フライアッシュセメントの製造が可能になる。

0010

1.含水フライアッシュ
本発明が対象とするフライアッシュは、コンクリート混和材、またはセメント混合材として用いるフライアッシュであれば、特に制限されず、例えば、JIS A 6201「コンクリート用フライアッシュ」に規定されるI種またはII種に相当するフライアッシュが挙げられる。

0011

フライアッシュに混合する水は、特に制限されず、一般的な工業用水上水道水が使用できる。
フライアッシュに対する水の混合割合は、フライアッシュ(乾灰)100質量部に対し、好ましくは5〜30質量部、より好ましくは10〜25質量部である。水の混合割合が5質量部未満では、フライアッシュの輸送過程における発塵の抑制が不十分であり、30質量部を超えると、フライアッシュセメントを製造する際、フライアッシュを乾燥するための熱エネルギーが多量に必要になる。
フライアッシュと水の混合方法は、均斉に混合できれば特に制限されず、また、後述する二水石こうの混合と同時に行ってもよい。

0012

2.二水石こう
二水石こうは、ポルトランドセメントに用いられるものであれば特に制限されず、JIS R 9151「セメント天然石こう」に規定する天然石こうや、該天然石こうに準じる排煙脱硫石こう等の各種の化学石こうが使用できる。本発明の二水石こうのブレーン比表面積は、好ましくは500〜3000cm2/g、より好ましくは500〜2000cm2/g、さらに好ましくは500〜1500cm2/gである。ブレーン比表面積が500cm2/g未満では、含水フライアッシュの固結抑制効果が小さく、3000cm2/gを超えると、水と二水石こうの反応による固結が生じ易い。

0013

含水フライアッシュに対する二水石こうの混合割合は、含水フライアッシュ100質量部に対し3〜10質量部、好ましくは3〜8質量部である。二水石こうの混合割合が3質量部未満では、含水フライアッシュの固結抑制効果が小さく、10質量部を超えると、該含水フライアッシュをセメント原料に用いた場合、セメント中の石こう量が過剰になる。

0014

含水フライアッシュと二水石こうの混合方法は、均斉に混合できれば特に制限されないが、パドルまたはリボン等の回転翼を用いれば、嵩密度の異なる含水フライアッシュと二水石こうの混合が効率よくできるため好ましい。該混合は、含水フライアッシュと二水石こうの混合物の任意の1cm3中の二水石こう量と水分量が、均斉になるまで行うとよい。
なお、該混合物中の二水石こう量と水分量は、熱重量分析等の各種熱分析方法を用いて容易に測定できる。
前記方法で混合した、二水石こうと含水フライアッシュの混合物は、屋内であれば約4週間は固結を生じない状態で貯蔵できる。

0015

前記二水石こうと含水フライアッシュの混合物は、フライアッシュセメントの製造に使用できる。含水を揮散させ、かつ固結を抑制するために混合した二水石こうを、セメント用石こうに用いるためには、フライアッシュセメントの製造時に、二水石こうと含水フライアッシュの混合物、およびセメントクリンカーを、同時に粉砕するとよい。

0016

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
1.使用材料
(1)フライアッシュ
表1に示す化学組成密度およびブレーン比表面積を有するフライアッシュ(JIS A 6201「コンクリート用フライアッシュ」に記載のII種に相当)を用いた。

0017

0018

(2)二水石こう
表2に示す化学組成を有する排煙脱硫二水石こうを、ブレーン比表面積が1080cm2/g(以下「二水石こうA」という。)と、2600cm2/g(以下「二水石こうB」という。)と、3820cm2/g(以下「二水石こうC」という。)に粉砕して用いた。

0019

0020

(3)水
フライアッシュに混合する水は、佐市上水道水を用いた。

0021

(4)その他
比較例として、表3に示すタンカル(200メッシュ炭酸カルシウム、宇部マテリアルズ社製)および珪石(7号、秩鉱業社製)を用いた。

0022

0023

2.含水フライアッシュの固結の測定
下記1)〜6)の手順により、含水フライアッシュの固結の発生程度を測定した。
1)前記フライアッシュ475gに、前記水を100g(フライアッシュ(乾灰)100質量部に対し水21質量部に相当)を添加し、ホバートミキサーを用いて、低速で1分間撹拌して、含水フライアッシュを作製した。
2)得られた含水フライアッシュ100質量部に、表4に示す量の二水石こうA、二水石こうB、二水石こうC、タンカル、および珪砂をそれぞれ添加した後、ホバートミキサーを用いて、低速で2分間撹拌して、各含水フライアッシュ混合物を得た。
3)前記各含水フライアッシュ混合物を、φ5cm×10cmの円柱型枠に、振動を加えながら充填した後、該混合物の上面に2kgの重しを載せた。この2kgの重しを載せた状態は、嵩密度1g/cm3の湿灰が1mの高さに堆積している状態に相当する。
4)重しを載せた状態で、各含水フライアッシュ混合物を、気温30℃、相対湿度80%の環境下に2週間静置した。
5)2週間静置した後の各含水フライアッシュ混合物を、5mm篩い上に静かに脱型し、振動で固結が壊れないようにしながら分級した。
6)分級した後、い残分量を測定した。この測定結果を表4に示す。

0024

実施例

0025

表4に示すように、ブレーン比表面積が1080cm2/gおよび2600cm2/gの二水石こうを、含水フライアッシュ100質量部に対し、3.5質量部および7.0質量部混合した含水フライアッシュ混合物(実施例1〜4)は、比較例1〜8や参考例に比べ固結が少ない。したがって、本発明の含水フライアッシュの固結抑制方法は、含水フライアッシュの輸送過程や貯蔵過程で、含水フライアッシュが固結して大塊化することを抑制できるため、空気輸送によるフライアッシュの受入れ設備がないセメント製造現場でも、フライアッシュセメントの製造が可能になる。

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