JP6977791B2 - Method for producing reducing agent and method for producing cement composition - Google Patents
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Description
本開示は、還元材及びその製造方法、並びにセメント組成物の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a reducing agent and a method for producing the same, and a method for producing a cement composition.
排水や土壌に含まれる六価クロムはアレルギー症状を引き起こす等、人体にとって有害であるため、水質基準等では含有量が0.05mg/L以下に規定されている。例えば、セメントクリンカー中には、各種原燃料に由来してクロム等の重金属類が極少量混入することがあり、これが六価クロムの溶出につながることが懸念される。六価クロムは還元材によって還元され、無害な三価クロムに変化することが知られている。そこで、セメントに亜硫酸塩等の還元材を添加することで固化処理土からの六価クロムの溶出を低減する方法が検討されている(例えば、特許文献1,2参照)。
Hexavalent chromium contained in wastewater and soil is harmful to the human body such as causing allergic symptoms, so the content is specified as 0.05 mg / L or less in water quality standards. For example, heavy metals such as chromium, which are derived from various raw materials and fuels, may be mixed in the cement clinker in a very small amount, which may lead to the elution of hexavalent chromium. It is known that hexavalent chromium is reduced by a reducing agent and converted into harmless trivalent chromium. Therefore, a method of reducing the elution of hexavalent chromium from solidified soil by adding a reducing agent such as sulfite to cement has been studied (see, for example,
亜硫酸塩の例としては、亜硫酸ナトリウムと消石灰とを反応させて製造される亜硫酸カルシウムがある。しかしながら、市販の亜硫酸塩は一般に高価である。 An example of sulfite is calcium sulfite produced by reacting sodium sulfite with slaked lime. However, commercially available sulfites are generally expensive.
高価な亜硫酸塩を還元材として使用する場合に、その使用量を低減する手段としては、微粒化して比表面積を大きくして反応性を高くする方法が考えられる。しかしながら、粉砕処理を新たに加えると製造コストが一層高くなってしまうことが懸念される。そこで、本開示は、反応性に優れる還元材を安価に製造することが可能な還元材及びその製造方法を提供する。また、本開示は、そのような還元材を用いることによって、六価クロムの溶出を十分に低減することが可能なセメント組成物を安価に製造できるセメント組成物の製造方法を提供する。 When an expensive sulfite is used as a reducing agent, a method of atomizing it to increase the specific surface area and increasing the reactivity can be considered as a means for reducing the amount used. However, there is a concern that the manufacturing cost will be further increased if a new pulverization treatment is added. Therefore, the present disclosure provides a reducing agent capable of inexpensively producing a reducing agent having excellent reactivity and a method for producing the reducing agent. The present disclosure also provides a method for producing a cement composition capable of inexpensively producing a cement composition capable of sufficiently reducing the elution of hexavalent chromium by using such a reducing agent.
本開示の一側面に係る還元材の製造方法は、アルカリ化合物と水とを含むアルカリスラリーと、二酸化硫黄を含む原料ガスと、をスラリー調製部に導入する工程と、アルカリスラリーと上記原料ガスとを接触させて、スラリー調製部において亜硫酸塩を含む還元材スラリーを生成する工程と、還元材スラリーを導出する工程と、を有し、原料ガスのSO2濃度が200〜100000ppmであり、スラリー調製部に滞留する還元材スラリーの温度及び固形分の濃度は、それぞれ70℃以下及び0.1〜50質量%であり、固形分における亜硫酸塩の含有率が1質量%以上である。 The method for producing a reducing material according to one aspect of the present disclosure includes a step of introducing an alkaline slurry containing an alkaline compound and water and a raw material gas containing sulfur dioxide into a slurry preparation unit, and the alkaline slurry and the raw material gas. The slurry preparation unit has a step of producing a reducing material slurry containing a sulfite and a step of deriving a reducing material slurry, and the SO 2 concentration of the raw material gas is 200 to 100,000 ppm, and the slurry is prepared. The temperature and the concentration of the solid content of the reducing material slurry staying in the portion are 70 ° C. or lower and 0.1 to 50% by mass, respectively, and the content of sulfurous acid in the solid content is 1% by mass or more.
上記製造方法では、SO2濃度が200〜100000ppmである原料ガスとアルカリスラリーとを接触させて亜硫酸塩を含むスラリーを生成させている。このようなSO2濃度を有する原料ガスは、工場等で発生する排ガスを用いて調製することが可能であることから、安価に入手することができる。また、スラリーの温度が70℃以下であることから、亜硫酸塩を安定的に維持することができる。また、固形分の濃度が0.1〜50質量%である還元材スラリーはハンドリング性に優れる。また、固形分における亜硫酸塩の含有率が1質量%以上であることから、上記製造方法で製造される還元材は反応性に優れる。したがって、上記製造方法は、反応性に優れる還元材を安価に製造することができる。 In the above production method, a raw material gas having an SO 2 concentration of 200 to 100,000 ppm is brought into contact with an alkaline slurry to generate a slurry containing a sulfite. Since the raw material gas having such an SO 2 concentration can be prepared by using the exhaust gas generated in a factory or the like, it can be obtained at low cost. Further, since the temperature of the slurry is 70 ° C. or lower, the sulfite can be stably maintained. Further, the reducing agent slurry having a solid content concentration of 0.1 to 50% by mass is excellent in handleability. Further, since the content of sulfite in the solid content is 1% by mass or more, the reducing agent produced by the above production method has excellent reactivity. Therefore, the above-mentioned production method can inexpensively produce a reducing agent having excellent reactivity.
上記スラリー調製部は、上記原料ガスとアルカリスラリーとが接触し、還元材スラリーが滞留する吸収塔と、吸収塔に滞留する還元材スラリーを吸収塔の上部に循環させる循環ラインと、循環ラインで循環される還元材スラリーを吸収塔内に噴霧するノズルと、吸収塔に滞留する還元材スラリーを導出する導出ラインと、を有してよい。これによって、原料ガスに含まれるSO2を十分に亜硫酸塩にすることができる。 The slurry preparation unit has an absorption tower in which the raw material gas and the alkaline slurry come into contact with each other and the reducing material slurry stays, a circulation line for circulating the reducing material slurry staying in the absorption tower to the upper part of the absorption tower, and a circulation line. It may have a nozzle for spraying the circulated reducing material slurry into the absorption tower, and a lead-out line for deriving the reducing material slurry staying in the absorption tower. As a result, SO 2 contained in the raw material gas can be sufficiently converted into a sulfite.
上記スラリー調製部において滞留する還元材スラリーの固形分換算の滞留量Aと、スラリー調製部から1日間当たりに導出される還元材スラリーの固形分換算の抜出量Bとの比(A/B)が0.2〜7.0日であってよい。これによって、亜硫酸塩の結晶成長を促進しつつ酸化を抑制することができる。したがって、還元材の反応性に一層優れ、脱水し易い還元材を得ることができる。 The ratio (A / B) of the retention amount A of the reducing material slurry retained in the slurry preparation unit in terms of solid content and the extraction amount B of the reducing material slurry derived from the slurry preparation unit in terms of solid content per day. ) May be 0.2 to 7.0 days. This makes it possible to suppress oxidation while promoting crystal growth of sulfites. Therefore, it is possible to obtain a reducing agent having more excellent reactivity of the reducing agent and easily dehydrated.
上記製造方法では、アルカリ化合物と水とを混合し、スラリー調製部に供給するアルカリスラリーを貯留するアルカリスラリータンクと、スラリー調製部から導出された還元材スラリーを貯留する還元材スラリータンクと、を用いてよい。これによって、連続的に還元材を製造することが可能となり、一層安価に還元材を製造することができる。 In the above manufacturing method, an alkaline slurry tank that mixes an alkaline compound and water and stores an alkaline slurry to be supplied to a slurry preparation unit and a reducing material slurry tank that stores a reducing material slurry derived from the slurry preparation unit are provided. You may use it. As a result, the reducing agent can be continuously produced, and the reducing agent can be produced at a lower cost.
アルカリ化合物は、アルカリ土類金属の炭酸塩、アルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、及びアルカリ金属の水酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1つを含んでよい。これによって、亜硫酸塩を効率よく生成させることができる。 The alkaline compound may contain at least one selected from the group consisting of carbonates of alkaline earth metals, hydroxides of alkaline earth metals, carbonates of alkali metals, and hydroxides of alkali metals. As a result, sulfites can be efficiently produced.
還元材スラリーは、アルカリ土類金属及びアルカリ金属の少なくとも一方の亜硫酸塩を含んでよい。このような亜硫酸塩は、十分に反応性に優れるため、例えば土壌改良材の原料に用いられた場合に、六価クロムの溶出を十分に抑制することができる。還元材スラリーは、アルカリ土類金属及びアルカリ金属の少なくとも一方の亜硫酸水素塩を含んでよい。亜硫酸水素塩を含むことによって、六価クロムの溶出を一層抑制することができる。 The reducing agent slurry may contain at least one sulfite of an alkaline earth metal and an alkali metal. Since such sulfites are sufficiently reactive, they can sufficiently suppress the elution of hexavalent chromium when used as a raw material for soil conditioners, for example. The reducing agent slurry may contain at least one of an alkaline earth metal and an alkali metal bisulfite. By containing hydrogen sulfite, the elution of hexavalent chromium can be further suppressed.
亜硫酸塩は亜硫酸カルシウムを含んでよい。このような亜硫酸塩は、十分に反応性に優れるため、六価クロムの溶出を十分に抑制することができる。 Sulfites may include calcium sulfite. Since such sulfites are sufficiently reactive, the elution of hexavalent chromium can be sufficiently suppressed.
上記製造方法は、還元材スラリーを脱水し、減圧乾燥して粉末状の還元材を得る工程を有してよい。粉末状の還元材は、ハンドリング性に優れる。例えば、ポルトランドセメントと混合してセメント組成物を製造することができる。 The above-mentioned production method may include a step of dehydrating the reducing agent slurry and drying it under reduced pressure to obtain a powdery reducing agent. The powdered reducing agent has excellent handleability. For example, cement composition can be produced by mixing with Portland cement.
還元材スラリーを乾燥して得られる粉末状の還元材に含まれる亜硫酸塩は、主面の長軸及び短軸の長さがそれぞれ1〜500μm及び0.5〜300μmであり、厚さが長軸の長さの50%以下である薄片状結晶を含有してよい。このような亜硫酸塩は、結晶サイズが小さいため反応性に優れる。また薄片状結晶を含有することから、粉砕性に優れ、反応性の高い還元材を容易に製造することができる。 The sulfites contained in the powdered reducing agent obtained by drying the reducing agent slurry have the lengths of the major axis and the minor axis of the main surface of 1 to 500 μm and 0.5 to 300 μm, respectively, and the thickness is long. It may contain flaky crystals that are 50% or less of the length of the shaft. Such sulfites are excellent in reactivity because of their small crystal size. Further, since it contains flaky crystals, it is possible to easily produce a reducing agent having excellent pulverizability and high reactivity.
本開示の一側面に係る還元材は、上述の製造方法のいずれかで得られる。還元材の平均粒径は10μm以下である。この還元材は、還元材スラリーを乾燥して得られる粉末状のものであってもよく、平均粒径が10μm以下である固形分が溶媒中に分散してスラリー状になっていてもよい。このような還元材は、反応性に優れつつも安価に製造することができる。 The reducing agent according to one aspect of the present disclosure can be obtained by any of the above-mentioned production methods. The average particle size of the reducing agent is 10 μm or less. The reducing agent may be in the form of a powder obtained by drying the reducing agent slurry, or the solid content having an average particle size of 10 μm or less may be dispersed in a solvent to form a slurry. Such a reducing agent can be produced at low cost while having excellent reactivity.
本開示の一側面に係るセメント組成物の製造方法は、上述のいずれかに記載の製造方法で製造された還元材と、セメントクリンカーと、を含むセメント組成物を得る工程を有し、セメントクリンカー100質量部に対して還元材を固形分基準で0.1〜20質量部含む。このセメント組成物は、上述の製造方法で製造された還元材を所定の割合で含むことから、六価クロムの溶出を十分に低減するとともに固化処理土の強度を向上することが可能であり、且つ安価に製造することができる。 The method for producing a cement composition according to one aspect of the present disclosure includes a step of obtaining a cement composition containing a reducing material produced by the production method according to any one of the above and a cement clinker, and the cement clinker. The reducing material is contained in an amount of 0.1 to 20 parts by mass based on the solid content with respect to 100 parts by mass. Since this cement composition contains the reducing agent produced by the above-mentioned production method in a predetermined ratio, it is possible to sufficiently reduce the elution of hexavalent chromium and improve the strength of the solidified soil. Moreover, it can be manufactured at low cost.
上述のセメント組成物を得る工程では、セメントクリンカーと還元材と石膏とを混合して粉砕してセメント組成物を得てもよい。このセメント組成物は、セメントクリンカー100質量部に対して石膏を1〜30質量部含んでよい。これによって、固化処理土の強度を向上することができる。 In the step of obtaining the above-mentioned cement composition, a cement clinker, a reducing agent and gypsum may be mixed and pulverized to obtain a cement composition. This cement composition may contain 1 to 30 parts by mass of gypsum with respect to 100 parts by mass of cement clinker. This makes it possible to improve the strength of the solidified soil.
本開示の一側面に係るセメント組成物の製造方法は、上述のいずれかの製造方法で製造された還元材とポルトランドセメントと石膏とを混合してセメント組成物を得る工程を有し、ポルトランドセメント100質量部に対して、還元材を0.1〜20質量部、及び石膏を1〜30質量部含んでよい。このセメント組成物は、上述の製造方法で製造された還元材を所定の割合で含むことから、六価クロムの溶出を十分に低減するとともに固化処理土の強度を向上することが可能であり、且つ安価に製造することができる。 The method for producing a cement composition according to one aspect of the present disclosure includes a step of mixing a reducing material produced by any of the above-mentioned production methods with Portland cement and gypsum to obtain a cement composition, and the Portland cement. For 100 parts by mass, 0.1 to 20 parts by mass of the reducing material and 1 to 30 parts by mass of gypsum may be contained. Since this cement composition contains the reducing agent produced by the above-mentioned production method in a predetermined ratio, it is possible to sufficiently reduce the elution of hexavalent chromium and improve the strength of the solidified soil. Moreover, it can be manufactured at low cost.
上述のセメント組成物の製造方法は、セメントクリンカー100質量部に対して、石膏を1〜30質量部混合してポルトランドセメントを調製する工程を有してよい。 The above-mentioned method for producing a cement composition may include a step of preparing Portland cement by mixing 1 to 30 parts by mass of gypsum with 100 parts by mass of cement clinker.
本開示によれば、反応性に優れる還元材を安価に製造することが可能な還元材及びその製造方法を提供することができる。また、本開示によれば、そのような還元材を用いることによって、六価クロムの溶出を十分に低減することが可能なセメント組成物を安価に製造できるセメント組成物の製造方法を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a reducing agent capable of inexpensively producing a reducing agent having excellent reactivity and a method for producing the reducing agent. Further, according to the present disclosure, it is provided a method for producing a cement composition capable of inexpensively producing a cement composition capable of sufficiently reducing the elution of hexavalent chromium by using such a reducing agent. Can be done.
以下、場合により図面を参照して、本開示の一実施形態について説明する。ただし、以下の実施形態は、本開示を説明するための例示であり、本開示を以下の内容に限定する趣旨ではない。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用い、場合により重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、各要素の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings as the case may be. However, the following embodiments are examples for explaining the present disclosure, and are not intended to limit the present disclosure to the following contents. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and duplicate description may be omitted in some cases. In addition, the positional relationship such as up, down, left, and right shall be based on the positional relationship shown in the drawings unless otherwise specified. Further, the dimensional ratio of each element is not limited to the ratio shown in the figure.
一実施形態に係る還元材の製造方法は、アルカリ化合物と水とを含むアルカリスラリーと、二酸化硫黄を含む原料ガスと、をスラリー調製部に導入する工程と、アルカリスラリーと上記原料ガスとを接触させて、スラリー調製部において亜硫酸塩を含む還元材スラリーを生成する工程と、還元材スラリーを導出する工程と、を有する。この製造方法によって製造される還元材は、スラリー状であってよく、脱水ケーキ状であってよく、粉末状であってもよい。したがって、特に言及しない限り、本開示において単に「還元材」という場合は、その形態は限定されず、例えば、スラリー状、脱水ケーキ状、及び粉末状のいずれの形態も含まれる。また、本開示における「還元材スラリー」とは、スラリー状の還元材であり、固形分として亜硫酸塩を含む。例えば、後述する吸収塔11内に滞留する「滞留スラリー」及び循環ライン12で循環される「循環スラリー」も還元材スラリーの一種である。
The method for producing the reducing material according to one embodiment includes a step of introducing an alkaline slurry containing an alkaline compound and water and a raw material gas containing sulfur dioxide into a slurry preparation unit, and contacting the alkaline slurry with the raw material gas. The slurry preparation unit includes a step of producing a reducing material slurry containing a sulfurous acid salt and a step of deriving the reducing material slurry. The reducing agent produced by this production method may be in the form of a slurry, a dehydrated cake, or a powder. Therefore, unless otherwise specified, the term "reducing agent" in the present disclosure is not limited to any form thereof, and includes, for example, any form of slurry, dehydrated cake, and powder. Further, the "reducing agent slurry" in the present disclosure is a slurry-like reducing agent and contains sulfite as a solid content. For example, the “retained slurry” that stays in the
アルカリスラリーに含まれるアルカリ化合物は、アルカリ土類金属の炭酸塩、アルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、及びアルカリ金属の水酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1つを含んでよい。これによって、亜硫酸塩を効率よく生成させることができる。好ましいアルカリ土類金属としてはカルシウム及びマグネシウムが挙げられ、好ましいアルカリ金属としてはナトリウム及びカリウムが挙げられる。 The alkaline compound contained in the alkaline slurry contains at least one selected from the group consisting of carbonates of alkaline earth metals, hydroxides of alkaline earth metals, carbonates of alkali metals, and hydroxides of alkali metals. It's fine. This makes it possible to efficiently generate sulfites. Preferred alkaline earth metals include calcium and magnesium, and preferred alkali metals include sodium and potassium.
還元材スラリーに含まれる亜硫酸塩は、アルカリ土類金属及びアルカリ金属の少なくとも一方の亜硫酸塩を含んでよい。このような亜硫酸塩は、十分に反応性に優れるため、例えば土壌改良材に用いられた場合に、固化処理土からの六価クロムの溶出を十分に抑制し、固化処理土の強度を高くすることができる。このような観点から、亜硫酸塩は亜硫酸カルシウムを含むことが好ましい。還元材スラリーは、亜硫酸塩とともに、アルカリ土類金属及びアルカリ金属の少なくとも一方の亜硫酸水素塩を含んでよい。亜硫酸水素塩を含むことによって、六価クロムの溶出を一層抑制することができる。 The sulfite contained in the reducing material slurry may contain at least one sulfite of an alkaline earth metal and an alkali metal. Since such sulfites are sufficiently reactive, for example, when used as a soil conditioner, they sufficiently suppress the elution of hexavalent chromium from the solidified soil and increase the strength of the solidified soil. be able to. From this point of view, the sulfite preferably contains calcium sulfite. The reducing agent slurry may contain at least one of an alkaline earth metal and an alkali metal, hydrogen sulfite, together with the sulfite. By containing hydrogen sulfite, the elution of hexavalent chromium can be further suppressed.
図1は、上述の製造方法を実施するための還元材の製造装置の一例を示す図である。図1の製造装置100は、亜硫酸塩を含む還元材スラリーを調製するスラリー調製部10と、アルカリ化合物と水とを混合して調製されたアルカリスラリーを貯留し、アルカリスラリーをスラリー調製部10に供給するアルカリスラリータンク30と、スラリー調製部10から導出された還元材スラリーを貯留する還元材スラリータンク20と、還元材スラリーに含まれる水分を低減する水分調整部40と、還元材スラリーを冷却する冷却部50とを備える。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a reducing agent manufacturing apparatus for carrying out the above-mentioned manufacturing method. The
スラリー調製部10は、二酸化硫黄を含む原料ガスとアルカリスラリーとが接触し、還元材スラリーが滞留する吸収塔11と、吸収塔11に原料ガスを導入するガス導入ライン16と、アルカリスラリータンク30から吸収塔11にアルカリスラリーを導入するスラリー導入ライン13と、吸収塔11の底部に滞留する還元材スラリーを吸収塔11の上部に循環させる循環ライン12と、循環ライン12で循環される還元材スラリーを吸収塔11内に噴霧するノズル14と、吸収塔11の底部に滞留する還元材スラリーを導出する導出ライン15と、吸収塔11の上部から排出ガスを排出するガス排出ライン17とを有する。なお、本開示では、吸収塔11の底部に滞留する還元材スラリーを「滞留スラリー」、循環ライン12で循環される還元材スラリーを「循環スラリー」と称する場合がある。
The
アルカリスラリータンク30に貯留されるアルカリスラリーは、アルカリ化合物と水とを攪拌及び混合して調製される。アルカリスラリーのアルカリ化合物の濃度は、例えば5〜25質量%であり、好ましくは10〜20質量%であり、より好ましくは15〜20質量%である。アルカリスラリータンク30から吸収塔11へのアルカリスラリーの供給量は、還元材スラリー(循環スラリー又は滞留スラリー)のpHに応じて調節してもよい。吸収塔11又は循環ライン12における還元材スラリー(循環スラリー又は滞留スラリー)のpHの値が、下限値以下になった場合に、アルカリスラリーの吸収塔11への供給量を開始又は増やす制御を行う。一方、還元材スラリー(循環スラリー又は滞留スラリー)のpHの値が上限値以上になった場合に、アルカリスラリーの吸収塔11への供給量を停止又は減らす制御を行う。これによって、還元材スラリーのpHを所定の範囲に調節することができる。
The alkaline slurry stored in the
還元材スラリーのpHの上限値は、例えば6.5以下であり、好ましくは6.3以下であり、より好ましくは6.0以下であり、更に好ましくは5.8以下である。還元材スラリーのpHの下限値は、5.0以上であり、好ましくは5.3以上、より好ましくは5.4以上であり、更に好ましくは5.5以上である。 The upper limit of the pH of the reducing agent slurry is, for example, 6.5 or less, preferably 6.3 or less, more preferably 6.0 or less, and further preferably 5.8 or less. The lower limit of the pH of the reducing agent slurry is 5.0 or more, preferably 5.3 or more, more preferably 5.4 or more, and further preferably 5.5 or more.
原料ガスにおけるSO2濃度は、200〜100000ppmである。原料ガスにおけるSO2濃度の下限値は、好ましくは500ppmであり、より好ましくは1000ppmであり、更に好ましくは2000ppmであり、最も好ましくは3000ppmである。原料ガスにおけるSO2濃度の上限値は、好ましくは50000ppmであり、より好ましくは30000ppmであり、最も好ましくは20000ppmである。SO2濃度が下限値を下回ると還元材(亜硫酸塩等)が生成する効率が低下し、還元効果を有しない石膏の割合が増加する傾向にある。一方、SO2濃度が上限値を上回ると原料ガスに含まれるSO2の吸収効率が低下し、ガス排出ライン17から排出されるSO2の量が増加する傾向にある。本開示における二酸化硫黄の濃度は、体積基準(標準状態)の濃度であり、市販の測定装置を用いて測定することができる。
The SO 2 concentration in the raw material gas is 200 to 100,000 ppm. The lower limit of the SO 2 concentration in the raw material gas is preferably 500 ppm, more preferably 1000 ppm, still more preferably 2000 ppm, and most preferably 3000 ppm. The upper limit of the SO 2 concentration in the raw material gas is preferably 50,000 ppm, more preferably 30,000 ppm, and most preferably 20,000 ppm. When the SO 2 concentration is lower than the lower limit, the efficiency of producing a reducing agent (sulfite, etc.) decreases, and the proportion of gypsum having no reducing effect tends to increase. On the other hand, when the SO 2 concentration exceeds the upper limit, the absorption efficiency of SO 2 contained in the raw material gas tends to decrease, and the amount of SO 2 discharged from the
原料ガスは、亜硫酸ガスを含む各種のガスを用いることができる。原料ガスは、例えば、セメントクリンカーの製造設備から発生する排ガス、火力発電設備で発生する排ガス、二酸化硫黄のボンベからのガス、硫黄を燃焼して得られる燃焼ガス、硫化物を燃焼して得られる燃焼ガス、及び硫黄化合物(石膏等)の加熱分解で得られる加熱分解ガスからなる群より選ばれる少なくとも1つを含んでいてよい。例えば、二酸化硫黄の濃度が異なる二種以上のガスを混合して原料ガスの二酸化硫黄の濃度調整を行ってもよい。ガス導入ライン16から吸収塔11に導入される原料ガスの温度は、例えば20〜500℃であってよい。原料ガスの温度が低い場合には、冷却部50を設けなくてもよい。また、原料ガスの温度変動が大きい場合には、冷却部50と加熱部の両方を設けて吸収塔11内の還元材スラリー(滞留スラリー)の温度調節を行ってもよい。
As the raw material gas, various gases including sulfurous acid gas can be used. The raw material gas is, for example, exhaust gas generated from a cement clinker manufacturing facility, exhaust gas generated from a thermal power generation facility, gas from a sulfur dioxide bomb, combustion gas obtained by burning sulfur, and sulfide obtained by burning. It may contain at least one selected from the group consisting of a combustion gas and a heat-decomposed gas obtained by heat-decomposition of a sulfur compound (such as gypsum). For example, two or more kinds of gases having different sulfur dioxide concentrations may be mixed to adjust the sulfur dioxide concentration of the raw material gas. The temperature of the raw material gas introduced from the
冷却部50は、吸収塔11の底部に滞留する還元材スラリーと熱交換する熱交換器52と接続されている。冷却部50は熱交換器52に冷媒を供給する。吸収塔11の底部に滞留する滞留スラリー22は、冷媒との熱交換によって70℃以下の温度に調節される。吸収塔11内における滞留スラリー22の温度は、好ましくは60℃以下、より好ましくは50℃以下、さらに好ましくは45℃以下、特に好ましくは40℃以下、最も好ましくは35℃以下に調節される。これによって、外部温度が高い時期(夏場など)、又は、原料ガスの吸収塔11への導入温度が高い場合でも反応温度を低減することできる。したがって、生成した亜硫酸塩の酸化を防止し、より高い効率で還元材を製造することが可能となる。吸収塔11内における滞留スラリー22の温度は、凍結を防止する観点から、5℃以上であってよく、10℃以上であってよい。
The cooling
吸収塔11内における滞留スラリー22の固形分の濃度は、0.1〜50質量%である。当該濃度は、ハンドリング性を向上しつつ脱水及び乾粉化を円滑にする観点から、好ましくは0.1〜50質量%であり、より好ましくは1〜30質量%であり、さらに好ましくは3〜28質量%であり、特に好ましくは10〜25質量%である。また、固形分における亜硫酸塩の含有率は、1質量%以上である。各亜硫酸塩の含有率は、実施例に示すような熱重量分析、又はXRDリートベルト法によって求めることができる。各亜硫酸水素塩の含有率は、XRDリートベルト法によって求めることができる。
The concentration of the solid content of the retained
スラリー調製部10の吸収塔11の底部に滞留する滞留スラリー22の一部は底部から導出され、循環ライン12を経由して吸収塔11の上部に循環される。循環ライン12を流通した循環スラリーは、循環ライン12の先端部に取り付けられたノズル14から吸収塔11内に噴霧される。吸収塔11内を下降する循環スラリーは、ノズル14よりも下方に接続されたガス導入ライン16から吸収塔11内に導入された原料ガスと向流接触する。これによって、原料ガスに含まれる二酸化硫黄が循環スラリー中に十分に取り込まれ、亜硫酸塩の生成が促進される。
A part of the
吸収塔11内で生成した還元材スラリーは、吸収塔11から導出ライン15で導出されて還元材スラリータンク20に貯留される。導出される還元材スラリーの温度範囲、固形分の濃度範囲、固形分における亜硫酸塩の含有率の範囲は、滞留スラリー22と同じであってよい。循環スラリーの温度範囲、固形分の濃度範囲、固形分における亜硫酸塩の含有率の範囲も、滞留スラリー22と同じであってよい。
The reducing agent slurry generated in the
上記固形分における亜硫酸塩の含有率は、還元材の反応性向上の観点から、例えば40質量%以上であり、好ましくは60質量%以上であり、より好ましくは70質量%以上であり、特に好ましくは80質量%以上であり、最も好ましくは90質量%以上である。 The content of the sulfite in the solid content is, for example, 40% by mass or more, preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and particularly preferably 70% by mass or more, from the viewpoint of improving the reactivity of the reducing agent. Is 80% by mass or more, and most preferably 90% by mass or more.
スラリー調製部10の吸収塔11の底部に滞留する滞留スラリー22の固形分換算の滞留量Aと、スラリー調製部10の導出ライン15から1日間当たりに導出される還元材スラリーの固形分換算の抜出量Bとの比(A/B)は0.2〜7.0日である。当該比(A/B)は、好ましくは0.5〜6.0日であり、より好ましくは1.0〜5.0日であり、更に好ましくは2.0〜4.0日であり、最も好ましくは2.0〜3.0日である。A/Bが小さ過ぎると還元材の結晶成長が不十分となり脱水性能が低下する傾向にある。一方、A/Bが大き過ぎると還元材の酸化が進行する傾向にある。
The solid content conversion of the retained
還元材スラリーにおける亜硫酸塩の含有量は、吸収塔11における滞留スラリー22の温度、及び/又はガス導入ライン16から吸収塔11に導入される原料ガスに含まれるSO2濃度で調整することができる。具体的には、滞留スラリー22の温度を下げる、及び/又は、吸収塔11に導入されるSO2濃度を高くすることによって、還元材スラリー中の亜硫酸塩の含有率を高くすることができる。
The sulfurous acid content in the reducing agent slurry can be adjusted by the temperature of the stagnant slurry 22 in the absorption tower 11 and / or the SO 2 concentration contained in the raw material gas introduced into the
図1に示される還元材の製造装置は、通常の排煙脱硫装置に付属されている空気のバブリング設備(酸化設備)を有していてもよい。そのような酸化設備は必須ではなく、なくてもよい。吸収塔11に導入される原料ガスに含まれる酸素濃度は、例えば20体積%以下であり、好ましくは18体積%以下であり、さらに好ましくは15体積%以下であり、最も好ましくは10体積%以下である。
The reducing agent manufacturing apparatus shown in FIG. 1 may have an air bubbling facility (oxidation facility) attached to a normal flue gas desulfurization device. Such oxidation equipment is not essential and may not be necessary. The oxygen concentration contained in the raw material gas introduced into the
還元材スラリータンク20に導出された還元材スラリーは、水分調整部40において濃縮工程を行って濃縮スラリーにしてもよく、脱水工程を行って脱水ケーキにしてもよく、さらに乾粉化工程を行って粉末状にしてもよい。このような還元材に含まれる亜硫酸塩は、主面の長軸及び短軸の長さがそれぞれ1〜500μm及び0.5〜300μmであり、厚さが長軸の長さの50%以下である薄片状結晶を含有してよい。このような亜硫酸塩は、結晶サイズが小さいため反応性に優れる。薄片状結晶は粉砕性に優れることから、反応性の高い還元材を容易に製造することができる。薄片状結晶の主面の長軸及び短軸の長さと厚さは、SEMによる観察画像に基づいて測定することができる。
The reducing agent slurry led out to the reducing
図2は、SEMによる観察画像に含まれる薄片状結晶の一例を示す模式図である。図2の(A)は薄片状結晶60の平面図であり、図2の(B)は薄片状結晶60の側面図である。薄片状結晶60の主面62の長軸64の長さは、板状結晶の主面(面積が最も大きい平面を有する面)において、主面の外縁上において選ばれる互いに異なる位置にある2つの点を結ぶ距離のうち、最大距離である。主面62の短軸66の長さは、主面62の長軸64に直交する方向において、主面62の外縁上において選ばれる互いに異なる位置にある2つの点を結ぶ距離のうち、最大距離である。例えば、主面が正方形である場合は、主軸及び短軸の長さは、ともに対角線の長さに等しくなる。薄片状結晶の厚さは、主面に直交する方向に沿う長さのうち、最大長さである。図2の(B)では、薄片状結晶60の厚みはTである。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of flaky crystals included in the observation image by SEM. FIG. 2A is a plan view of the
主面62の長軸64の長さは、好ましくは1〜500μmであり、より好ましくは3〜300μmであり、更に好ましくは5〜150μmであり、最も好ましくは10〜100μmである。主面62の短軸66の長さは、好ましくは0.5〜300μmであり、より好ましくは1〜150μmであり、最も好ましくは5〜50μmである。薄片状結晶60の厚さTは、主面の長軸64の長さに対して、好ましくは50%以下であり、より好ましくは30%以下であり、さらに好ましくは10%以下であり、特に好ましくは5%以下であり、最も好ましくは1%以下である。具体的には、厚さTは、例えば30μm以下であってよく、10μm以下であってよく、1μm以下であってもよい。
The length of the
乾粉化工程は、脱水工程で得られた脱水ケーキに、せん断を加えながら減圧乾燥して行ってよい。このような乾粉化工程を経ることで、薄片状結晶が乾燥されながら粉砕される。粉末状の還元材の平均粒径は、好ましくは10μm以下であり、より好ましくは5μm以下であり、さらに好ましくは3μm以下であり、特に好ましくは2μm以下であり、最も好ましくは1μm以下である。ここでいう平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定されるメディアン径(D50:頻度の累積が50%となるときの粒子径)である。レーザー回折式粒度分布測定装置としては、株式会社島津製作所製のSALD−2200(装置名)を用いることができる。薄片状結晶は容易に粉砕されるため、ミル等の粉砕機を用いなくても高粉末度及び高反応性の還元材を得ることができる。ただし、ミル等の粉砕機を排除するものではない。 The dry powdering step may be carried out by drying the dehydrated cake obtained in the dehydration step under reduced pressure while applying shear. By going through such a dry powdering step, the flaky crystals are crushed while being dried. The average particle size of the powdered reducing agent is preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less, further preferably 3 μm or less, particularly preferably 2 μm or less, and most preferably 1 μm or less. The average particle size referred to here is a median diameter (D50: particle size when the cumulative frequency is 50%) measured using a laser diffraction type particle size distribution measuring device. As the laser diffraction type particle size distribution measuring device, SALD-2200 (device name) manufactured by Shimadzu Corporation can be used. Since flaky crystals are easily pulverized, a reducing agent having a high degree of powderiness and high reactivity can be obtained without using a pulverizer such as a mill. However, it does not exclude crushers such as mills.
一実施形態に係るセメント組成物の製造方法は、上述の製造方法で得られた還元材と、セメントクリンカーとを配合してセメント組成物を得る工程を有する。還元材は、スラリー状であってよく、粉末状であってよく、脱水ケーキ状であってもよい。石膏も併せて配合してもよい。セメント組成物は、セメントクリンカー100質量部に対してする還元材を例えば固形分基準で0.1〜20質量部含んでよく、2〜20質量部含んでもよい。 The method for producing a cement composition according to an embodiment includes a step of blending the reducing agent obtained by the above-mentioned production method with a cement clinker to obtain a cement composition. The reducing agent may be in the form of a slurry, a powder, or a dehydrated cake. Gypsum may also be added. The cement composition may contain, for example, 0.1 to 20 parts by mass of a reducing agent with respect to 100 parts by mass of cement clinker, or 2 to 20 parts by mass based on the solid content.
セメント組成物を得る上記工程では、還元材とセメントクリンカーとを順次又は同時に粉砕機(例えばミル)に導入し、粉砕しながら混合してセメント組成物を調製してもよい。これによって、混合しながら還元材の粒径を調整することができる。高温のセメントクリンカーと還元材スラリー又は脱水ケーキ状の還元材を粉砕機に導入すれば、乾燥、混合及び粉砕を並行して行ってセメント組成物を製造することができる。 In the above step of obtaining a cement composition, the reducing agent and the cement clinker may be sequentially or simultaneously introduced into a crusher (for example, a mill) and mixed while pulverizing to prepare a cement composition. This makes it possible to adjust the particle size of the reducing agent while mixing. If a high-temperature cement clinker and a reducing agent slurry or a dehydrated cake-like reducing agent are introduced into a pulverizer, drying, mixing and pulverization can be performed in parallel to produce a cement composition.
還元材とセメントクリンカーを配合して必要に応じて石膏をさらに配合し、一緒に粉砕することによって、セメント組成物の粉砕性を向上させることができる。石膏を配合する場合、石膏の配合量はセメントクリンカー100質量部に対して1〜30質量部である。セメント組成物の粉末度は、ブレーン比表面積で例えば2500〜10000cm2/gであり、好ましくは3000〜8000cm2/gであり、より好ましくは3500〜7000cm2/gであり、更に好ましくは4000〜6000cm2/gであり、最も好ましくは5000〜6000cm2/gである。ブレーン比表面積が高いほど、還元材による粉砕性向上効果が得られやすくなる傾向にある。 The pulverizability of the cement composition can be improved by blending the reducing agent and the cement clinker, further blending gypsum as needed, and pulverizing the cement composition together. When gypsum is blended, the blending amount of gypsum is 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement clinker. The degree of powderiness of the cement composition is, for example, 2500 to 10000 cm 2 / g, preferably 3000 to 8000 cm 2 / g, more preferably 3500 to 7000 cm 2 / g, and further preferably 4000 to 4000 in terms of the specific surface area of the brain. 6000cm was 2 / g, most preferably 5000~6000cm 2 / g. The higher the specific surface area of the brain, the easier it is to obtain the effect of improving the pulverizability of the reducing agent.
別の実施形態に係るセメント組成物の製造方法は、セメントと例えば乾粉化工程で得られた粉末状の還元材又は脱水工程で得られた脱水ケーキ状の還元材とを混合する工程によって製造してもよい。また、粉末状の石膏を一緒に混合してもよい。セメントの種類は、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、高炉セメント(A種、B種、C種)、フライアッシュセメント(A種、B種、C種)のいずれでもよい。セメント100質量部に対する還元材の配合量は、固形分基準で例えば0.1〜20質量部であり、好ましくは2〜15質量部であり、より好ましくは4〜10質量部である。また、石膏を添加する場合、石膏の添加量はセメント100質量部に対して1〜30質量部である。 The method for producing a cement composition according to another embodiment is produced by a step of mixing cement with, for example, a powdery reducing material obtained in a dry powdering step or a dehydrated cake-like reducing material obtained in a dehydrating step. You may. In addition, powdered gypsum may be mixed together. The types of cement are ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, moderate heat Portland cement, low heat Portland cement, sulfate-resistant Portland cement, blast furnace cement (A, B, C), fly ash cement (A, B). Either species or C species) may be used. The blending amount of the reducing agent with respect to 100 parts by mass of the cement is, for example, 0.1 to 20 parts by mass, preferably 2 to 15 parts by mass, and more preferably 4 to 10 parts by mass based on the solid content. When gypsum is added, the amount of gypsum added is 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement.
セメント組成物はそのまま土壌改良材として用いてもよいし、石膏と配合して土壌改良材としてもよい。土壌改良土は、改良対象の土壌とセメント組成物と石膏を配合して調製してもよい。 The cement composition may be used as it is as a soil conditioner, or may be mixed with gypsum to be a soil conditioner. The soil-improved soil may be prepared by blending the soil to be improved, the cement composition and gypsum.
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、図1の製造装置100のガス排出ライン17から排出される排出ガスが二酸化硫黄を含む場合、ガス排出ライン17の下流側に製造装置100と同様の装置を設け、当該装置を用いて還元材スラリーを製造してもよい。また、図1の製造装置100では、循環ライン12と導出ライン15の一部が共用されているが、これに限定されず、循環ライン12と導出ライン15は個別に吸収塔11の底部に接続されてよい。
Although one embodiment of the present disclosure has been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiment. For example, when the exhaust gas discharged from the
実施例及び比較例を参照して本開示の内容をより詳細に説明するが、本開示は下記の実施例に限定されるものではない。 The contents of the present disclosure will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present disclosure is not limited to the following examples.
(実施例1−1〜実施例1−9)
[還元材スラリーの調製]
図1に示すような製造装置において、ガス導入部から二酸化硫黄を含有する200℃の原料ガスを導入した。表1に示すとおり、原料ガス中のSO2濃度を変えて、亜硫酸カルシウム・半水和物の含有率の異なる実施例1−1〜1−9の還元材スラリーを製造した。いずれの実施例においても、吸収塔の底部における還元材スラリーのpH及び温度は、ぞれぞれ、5.50〜5.80及び30〜40℃であった。
(Examples 1-1 to 1-9)
[Preparation of reducing agent slurry]
In the manufacturing apparatus as shown in FIG. 1, a raw material gas at 200 ° C. containing sulfur dioxide was introduced from the gas introduction section. As shown in Table 1, the reducing agent slurries of Examples 1-1 to 1-9 having different contents of calcium sulfite / hemihydrate were produced by changing the SO 2 concentration in the raw material gas. In each of the examples, the pH and temperature of the reducing agent slurry at the bottom of the absorption tower were 5.50 to 5.80 and 30 to 40 ° C., respectively.
[還元材スラリー中の固形分濃度の分析]
還元材スラリーを、空気中、100℃で乾燥し、質量減少量から固形分濃度を測定した。具体的な計算式は以下のとおりである。各実施例の固形分濃度は表1に示すとおりであった。
・固形分濃度(質量%)=(還元材スラリーの質量−質量減少量)/還元材スラリーの質量×100
[Analysis of solid content concentration in reducing agent slurry]
The reducing agent slurry was dried in air at 100 ° C., and the solid content concentration was measured from the amount of mass loss. The specific calculation formula is as follows. The solid content concentration of each example was as shown in Table 1.
-Solid content concentration (mass%) = (mass of reducing material slurry-mass reduction amount) / mass of reducing
[固形分の組成分析]
還元材スラリーをろ過して脱水してケーキを得た。このケーキを、空気中、60℃で乾燥して固形分を得た。得られた固形分の粉末XRD分析を行い、亜硫酸カルシウム・半水和物、炭酸カルシウム、及び二水石膏のみが検出されることを確認した。その後、熱重量分析を行って、固形分中の亜硫酸カルシウム半水和物、炭酸カルシウム、及び二水石膏の含有率(質量%)を求めた。結果は、表1に示すとおりであった。なお、各分析条件は下記のとおりとした。
[Solid composition analysis]
The reducing agent slurry was filtered and dehydrated to obtain a cake. This cake was dried in air at 60 ° C. to obtain a solid content. The powder XRD analysis of the obtained solid content was performed, and it was confirmed that only calcium sulfite / hemihydrate, calcium carbonate, and dihydrate gypsum were detected. Then, thermogravimetric analysis was performed to determine the content (% by mass) of calcium sulfite hemihydrate, calcium carbonate, and dihydrate gypsum in the solid content. The results are as shown in Table 1. The analysis conditions are as follows.
<粉末XRD分析>
X線回折装置(ブルカー・エイエックスエス株式会社製、加速電圧:30kV、電流:10mA、管球:Cu)を用いた。
<Powder XRD analysis>
An X-ray diffractometer (manufactured by Bruker AXS Co., Ltd., acceleration voltage: 30 kV, current: 10 mA, tube: Cu) was used.
<熱重量分析>
市販の熱重量分析計を用い、200℃、600℃及び900℃に加熱したときの熱重量変化を測定した。200℃では二水石膏が脱水する。600℃では亜硫酸カルシウムが酸化する。900℃では炭酸カルシウムが分解する。各温度における質量の変化を利用して、以下の式に基づいて、二水石膏、亜硫酸カルシウム及び炭酸カルシウムの含有率をそれぞれ算出した。試料質量とは、熱重量分析に用いた固形分の質量である。なお、各加熱温度における保持は、重量変化がなくなるまでとした。各加熱温度における保持時間は、それぞれ1時間であった。また、加熱時の雰囲気はいずれも空気とした。
<Thermogravimetric analysis>
Using a commercially available thermogravimetric analyzer, the change in thermogravimetric analysis when heated to 200 ° C., 600 ° C. and 900 ° C. was measured. At 200 ° C, the dihydrate gypsum dehydrates. Calcium sulfite oxidizes at 600 ° C. Calcium carbonate decomposes at 900 ° C. Using the change in mass at each temperature, the contents of dihydrate gypsum, calcium sulfite and calcium carbonate were calculated based on the following formulas. The sample mass is the mass of the solid content used in the thermogravimetric analysis. It should be noted that the holding at each heating temperature was set until the weight change disappeared. The holding time at each heating temperature was 1 hour. In addition, the atmosphere at the time of heating was air.
・二水石膏の含有率(質量%)=室温から200℃に加熱して質量変化がなくなるまでの質量減少量×([二水石膏の分子量]/[二水石膏中に含まれる結晶水の分子量])/試料質量×100
・炭酸カルシウムの含有率(質量%)=(900℃に加熱して質量変化がなくなった後の試料の質量−600℃に加熱して質量変化がなくなった後の試料の質量)×[CaCO3の分子量]/[CO2の分子量]/試料の質量×100
・亜硫酸カルシウムの含有率(質量%)=100−(二水石膏の含有率+炭酸カルシウムの含有率)
-Content rate of dihydrate gypsum (mass%) = mass reduction amount until the mass change disappears after heating from room temperature to 200 ° C. x ([Molecular weight of dihydrate gypsum] / [Crystal water contained in dihydrate gypsum] Molecular weight]) / sample mass x 100
-Calcium carbonate content (mass%) = (mass of sample after heating to 900 ° C and no change in mass) x [mass of sample after heating to -600 ° C and no change in mass) x [CaCO 3 Molecular weight] / [Molecular weight of CO 2 ] / Mass of sample x 100
-Calcium sulfite content (mass%) = 100- (dihydrate gypsum content + calcium carbonate content)
表1に示すとおり、実施例1−1〜1−9は、いずれも、固形分中に亜硫酸カルシウム・半水和物、炭酸カルシウム及び二水石膏を含有しており、亜硫酸カルシウム・半水和物の含有率が30質量%以上であった。特に、導入ガス中のSO2濃度がそれぞれ3078ppm及び3140ppmである実施例1−1及び実施例1−2は、亜硫酸カルシウム・半水和物の含有率がそれぞれ91.4質量%、90.2質量%と高い値を示した。 As shown in Table 1, all of Examples 1-1 to 1-9 contain calcium sulfite / hemihydrate, calcium carbonate and dihydrate gypsum in the solid content, and calcium sulfite / hemihydrate. The content of the substance was 30% by mass or more. In particular, in Examples 1-1 and 1-2 in which the SO 2 concentrations in the introduced gas are 3078 ppm and 3140 ppm, respectively, the contents of calcium sulfite and hemihydrate are 91.4% by mass and 90.2, respectively. It showed a high value of mass%.
図3は、横軸を原料ガス中のSO2濃度、縦軸を吸収塔の底部に滞留する滞留スラリーの温度として、実施例1−1〜実施例1−9の結果をプロットしたグラフである。また、図3中の質量%単位の数値は、滞留スラリー(還元材スラリー)中の固形分における亜硫酸カルシウム・半水和物の含有率を示している。 FIG. 3 is a graph plotting the results of Examples 1-1 to 1-9, with the horizontal axis representing the SO 2 concentration in the raw material gas and the vertical axis representing the temperature of the stagnant slurry staying at the bottom of the absorption tower. .. Further, the numerical value in the mass% unit in FIG. 3 indicates the content of calcium sulfite / hemihydrate in the solid content in the retained slurry (reducing agent slurry).
図4(A)及び図4(B)は、実施例1−1の還元材のSEM(走査型電子顕微鏡)写真である。図4(A)は、図4(B)よりも拡大して示すSEM写真である。還元材に含まれる亜硫酸カルシウム・半水和物の結晶は、主面における短軸の長さが10〜30μm、主面における長軸の長さが15〜100μmであり、厚みが1μmである薄い板状結晶であることが確認された。このような結晶は粉砕されやすく、粉砕機を用いなくても容易に1μm未満の微粒子にすることができる。 4 (A) and 4 (B) are SEM (scanning electron microscope) photographs of the reducing agent of Example 1-1. FIG. 4A is an SEM photograph enlarged from FIG. 4B. The crystals of calcium sulfite / hemihydrate contained in the reducing agent are thin with a minor axis length of 10 to 30 μm on the main surface, a major axis length of 15 to 100 μm on the main surface, and a thickness of 1 μm. It was confirmed that it was a plate-like crystal. Such crystals are easily crushed and can be easily made into fine particles of less than 1 μm without using a crusher.
各実施例において、吸収塔の底部に滞留する滞留スラリーの量、吸収塔の底部から抜き出される還元材スラリーの流量、及び、それぞれのスラリーの固形分濃度から、吸収塔の底部に滞留している滞留スラリー(還元材スラリー)の固形分量(滞留量A)と吸収塔の底部から1日間当たりに導出される還元材スラリーの固形分量(抜出量B)とを求めた。また、滞留量Aと抜出量Bとの比(A/B)を求めた。これらの結果は、表2に示すとおりであった。 In each embodiment, the amount of the retained slurry staying at the bottom of the absorption tower, the flow rate of the reducing material slurry extracted from the bottom of the absorption tower, and the solid content concentration of each slurry indicate that the slurry stays at the bottom of the absorption tower. The solid content (retention amount A) of the stagnant slurry (reducing material slurry) and the solid content (extraction amount B) of the reducing material slurry derived from the bottom of the absorption tower per day were determined. In addition, the ratio (A / B) of the retention amount A and the extraction amount B was determined. These results are as shown in Table 2.
図5は、横軸を原料ガス中のSO2濃度、縦軸を表2のA/Bとして、実施例1−1〜実施例1−9の結果をプロットしたグラフである。また、図5中の質量%単位の数値は、滞留スラリー(還元材スラリー)中の固形分に含まれる亜硫酸カルシウム・半水和物の含有率を示している。図5に示すように、SO2濃度が高く、A/Bの値が低い方が亜硫酸カルシウムの含有率が高い傾向があることが確認された。 FIG. 5 is a graph plotting the results of Examples 1-1 to 1-9, with the horizontal axis representing the SO 2 concentration in the raw material gas and the vertical axis representing A / B in Table 2. Further, the numerical value in the mass% unit in FIG. 5 indicates the content of calcium sulfite / hemihydrate contained in the solid content in the retained slurry (reducing agent slurry). As shown in FIG. 5, it was confirmed that the higher the SO 2 concentration and the lower the A / B value, the higher the calcium sulfite content tends to be.
[還元材の粉砕性]
実施例1−1のスラリーを、空気中、60℃で乾燥して還元材(固形分)を調製した。また、比較用に、排煙脱硫石膏を準備した。この排煙脱硫石膏は、石灰−石膏法で脱硫している火力発電設備で生成された二水石膏である。(以下、排脱二水石膏という。)これらを、それぞれ、ボールミルで10分間粉砕し、ブレーン比表面積を比較した。ブレーン比表面積は、JIS R5201:2015「セメントの物理試験方法」に準拠して測定した。還元材のブレーン比表面積は9360cm2/gであったのに対し、排煙脱硫石膏のブレーン比表面積は2370cm2/gであった。このように、還元材はブレーン比表面積が高くなりやすいことから、粉砕性が良好であることが確認された。
[Crushability of reducing agent]
The slurry of Example 1-1 was dried in air at 60 ° C. to prepare a reducing agent (solid content). In addition, flue gas desulfurization gypsum was prepared for comparison. This flue gas desulfurization gypsum is a dihydrate gypsum produced in a thermal power generation facility that is desulfurized by the lime-gypsum method. (Hereinafter referred to as drained dihydrate gypsum), each of these was pulverized with a ball mill for 10 minutes, and the specific surface areas of the brains were compared. The brain specific surface area was measured according to JIS R5201: 2015 “Physical test method for cement”. The specific surface area of the brain of the reducing agent was 9360 cm 2 / g, whereas the specific surface area of the brain of the flue gas desulfurized gypsum was 2370 cm 2 / g. As described above, since the reducing agent tends to have a high brain specific surface area, it was confirmed that the reducing agent has good pulverizability.
(実施例2−1、比較例2−1、参考例2−1〜2−6)
[セメント組成物の調製]
実施例1−1の還元材スラリーを、空気中、60℃で乾燥して還元材(固形分、含水率:<1質量%)を調製した。この還元材及び/又は排脱二水石膏と、普通ポルトランドセメントクリンカーとを、表2に示す配合でボールミルに投入し、所定の時間粉砕してセメント組成物を得た。このようにして得たセメント組成物の粉末度を評価した。評価方法は以下のとおりである。
(Example 2-1, Comparative Example 2-1 and Reference Example 2-1 to 2-6)
[Preparation of cement composition]
The reducing agent slurry of Example 1-1 was dried in air at 60 ° C. to prepare a reducing agent (solid content, water content: <1% by mass). The reducing agent and / or drainage dihydrate gypsum and ordinary Portland cement clinker were put into a ball mill with the formulations shown in Table 2 and pulverized for a predetermined time to obtain a cement composition. The degree of powderiness of the cement composition thus obtained was evaluated. The evaluation method is as follows.
[セメント組成物の粉末度の評価]
セメント組成物の粉末度は、ブレーン比表面積と、45μm残分で評価した。ブレーン比表面積は、JIS R5201:2015「セメントの物理試験方法」に準拠して測定した。45μm残分は、JCAS K−02−2004「45μm網ふるいによるセメントの粉末度試験方法」に準拠して測定した。これらの測定結果は表3に示すとおりであった。
[Evaluation of powderiness of cement composition]
The degree of powderiness of the cement composition was evaluated by the specific surface area of the brain and the residue of 45 μm. The brain specific surface area was measured according to JIS R5201: 2015 “Physical test method for cement”. The 45 μm residue was measured in accordance with JCAS K-02-2004 “Cement Powder Degree Test Method Using 45 μm Net Sieve”. The results of these measurements are shown in Table 3.
[還元材を配合したセメント組成物の粉砕性の評価結果]
還元材を配合した実施例2−1及び実施例2−2のセメント組成物は、還元材を配合していない比較例2−1のセメント組成物に対して、短い粉砕時間でブレーン比表面積が4420〜4470cm2/gとなった。
[Evaluation result of crushability of cement composition containing reducing agent]
The cement compositions of Example 2-1 and Example 2-2 containing the reducing agent have a shorter brain specific surface area than the cement composition of Comparative Example 2-1 containing no reducing agent. It became 4420-4470 cm 2 / g.
図6は、横軸を粉砕時間、縦軸をブレーン比表面積として、表3の結果をプロットしたグラフである。図6中、黒丸は、還元材の配合割合が15.5質量%の場合のデータであり、黒四角は、還元材の配合割合が4質量%及び排脱二水石膏の配合割合が11.5質量%のデータである。一方、白三角は、還元材が配合されておらず、排脱二水石膏の配合割合が15.5質量%のデータである。図6に示すとおり、還元材を配合すると短時間でブレーン比表面積を高くできることが確認された。このように、亜硫酸カルシウム・半水和物を含む還元材を配合することによってセメント組成物の粉砕効率を向上することができる。 FIG. 6 is a graph in which the results of Table 3 are plotted with the horizontal axis representing the crushing time and the vertical axis representing the brain specific surface area. In FIG. 6, the black circles are the data when the mixing ratio of the reducing material is 15.5% by mass, and the black squares are the mixing ratio of the reducing material is 4% by mass and the mixing ratio of the drained dihydrate gypsum is 11. It is the data of 5% by mass. On the other hand, the white triangle is the data in which the reducing agent is not blended and the blending ratio of the drained dihydrate gypsum is 15.5% by mass. As shown in FIG. 6, it was confirmed that the specific surface area of the brain can be increased in a short time by blending the reducing agent. As described above, the pulverization efficiency of the cement composition can be improved by blending the reducing agent containing calcium sulfite and hemihydrate.
(実施例3−1)
[セメント組成物の製造]
セメント製造に通常用いられているボールミルを使用して、普通ポルトランドセメントクリンカー、二水石膏及び還元材を混合して粉砕し、実施例3−1のセメント組成物を製造した。
(Example 3-1)
[Manufacturing of cement composition]
Using a ball mill usually used for cement production, ordinary Portland cement clinker, dihydrate gypsum and a reducing material were mixed and pulverized to produce the cement composition of Example 3-1.
還元材としては、実施例1−1〜実施例1−9と同様にして調製した還元材スラリーを用いた。固形分濃度が6質量%である還元材スラリーを脱水して含水率60質量%の脱水ケーキを調製し、ボールミルに投入した。還元材スラリーの固形分の組成は、亜硫酸カルシウム・半水和物が78.1質量%、二水石膏が16.3質量%、炭酸カルシウムが5.6質量%であった。 As the reducing agent, a reducing agent slurry prepared in the same manner as in Examples 1-1 to 1-9 was used. A dehydrated cake having a water content of 60% by mass was prepared by dehydrating the reducing agent slurry having a solid content concentration of 6% by mass, and then put into a ball mill. The solid content of the reducing material slurry was 78.1% by mass of calcium sulfite / hemihydrate, 16.3% by mass of dihydrate gypsum, and 5.6% by mass of calcium carbonate.
還元材の組成と配合比から算出される、セメント組成物における亜硫酸カルシウム・半水和物の含有率は3.48質量%であった。セメント組成物のブレーン比表面積は、5050cm2/gであった。亜硫酸カルシウム・半水和物を含有する還元材スラリーを添加しない場合に比べて、セメント組成物の単位時間当たりのミル挽き入れ量が最大60%向上した。したがって、セメント組成物の生産量を増加することができた。 The content of calcium sulfite / hemihydrate in the cement composition calculated from the composition and compounding ratio of the reducing agent was 3.48% by mass. The brain specific surface area of the cement composition was 5050 cm 2 / g. Compared with the case where the reducing agent slurry containing calcium sulfite / hemihydrate was not added, the milled amount of the cement composition per unit time was improved by up to 60%. Therefore, it was possible to increase the production of the cement composition.
(実施例4−1〜4−9、比較例4−1〜4−5)
[セメント組成物の製造]
実施例1−1〜実施例1−9と同様にして還元材スラリーaを調製した。この還元材スラリーaの固形分の組成は、亜硫酸カルシウム・半水和物が64.5質量%、二水石膏が30.0質量%、炭酸カルシウムが5.5質量%であった。還元材スラリーaを、ろ過して脱水した後、ハイスピードミキサー(株式会社アーステクニカ製、商品名:FS10、容量:11L)を使用して乾粉化した。乾粉化は、ハイスピードミキサーの釜の内部を60℃に加熱した状態で、減圧下(60kPa)、窒素パージしながら攪拌することで行った。これによって、含水率が1質量%未満の還元材aが得られた。
(Examples 4-1 to 4-9, Comparative Examples 4-1 to 4-5)
[Manufacturing of cement composition]
The reducing agent slurry a was prepared in the same manner as in Examples 1-1 to 1-9. The solid content of the reducing material slurry a was 64.5% by mass of calcium sulfite / hemihydrate, 30.0% by mass of dihydrate gypsum, and 5.5% by mass of calcium carbonate. The reducing agent slurry a was filtered and dehydrated, and then dried using a high-speed mixer (manufactured by EarthTechnica Co., Ltd., trade name: FS10, capacity: 11 L). The dry powdering was carried out by stirring the inside of the kettle of the high-speed mixer at 60 ° C. under reduced pressure (60 kPa) while purging with nitrogen. As a result, a reducing agent a having a water content of less than 1% by mass was obtained.
図7は、粉末状の還元材aのSEM写真である。図7に示すとおり、還元材aは十分に小さい粒径を有していた。 FIG. 7 is an SEM photograph of the powdered reducing agent a. As shown in FIG. 7, the reducing agent a had a sufficiently small particle size.
実施例1−1〜実施例1−9と同様にして還元材スラリーb,cを調製した。還元材スラリーb,cの固形分の組成は、表4に示すとおりであった。還元材スラリーb,cを、60℃で乾燥して粉末状の還元材b,c(含水率:1質量%未満)を得た。また、これとは別に、比較用として市販されている試薬の亜硫酸カルシウム・半水和物(和光純薬工業株式会社製)を準備した。 Reducing agent slurries b and c were prepared in the same manner as in Examples 1-1 to 1-9. The composition of the solid content of the reducing agent slurries b and c is as shown in Table 4. The reducing agent slurries b and c were dried at 60 ° C. to obtain powdered reducing agents b and c (moisture content: less than 1% by mass). Separately from this, a commercially available reagent calcium sulfite / hemihydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was prepared for comparison.
還元材a,b,cの平均粒径を以下の手順で測定した。分散媒として水を使用し、超音波分散を行って測定試料を調製した。レーザー回折式粒度分布測定装置(株式会社島津製作所製、装置名:SALD−2200)を用いて粒度分布を測定した。得られた粒度分布からメディアン径(D50:頻度の累積が50%となるときの粒子径)を求め、平均粒径とした。結果は表4に示すとおりであった。 The average particle size of the reducing agents a, b, and c was measured by the following procedure. Water was used as the dispersion medium, and ultrasonic dispersion was performed to prepare a measurement sample. The particle size distribution was measured using a laser diffraction type particle size distribution measuring device (manufactured by Shimadzu Corporation, device name: SALD-2200). The median diameter (D50: particle size when the cumulative frequency is 50%) was obtained from the obtained particle size distribution and used as the average particle size. The results are as shown in Table 4.
表5に示す配合比率となるように、普通ポルトランドセメント、排脱二水石膏及び還元材(還元材a,b,c,試薬の亜硫酸カルシウム・半水和物)を配合し、ロッキングミキサーを用いて混合して、実施例4−1〜4−9及び比較例4−1〜4−5のセメント組成物を調製した。なお、比較例4−1では還元材を配合しなかった。 Ordinary Portland cement, drained dihydrate gypsum and reducing agent (reducing agent a, b, c, calcium sulfite / hemihydrate as a reagent) are blended so as to have the blending ratio shown in Table 5, and a locking mixer is used. And mixed to prepare cement compositions of Examples 4-1 to 4-9 and Comparative Examples 4-1 to 4-5. No reducing agent was added in Comparative Example 4-1.
表5に示す、比較例4−1〜4−5のセメント組成物における亜硫酸カルシウム・半水和物の含有率は、試薬である亜硫酸カルシウム・半水和物の配合割合と同一である。比較例4−1〜4−5のセメント組成物における石膏のSO3換算の含有率は、普通ポルトランドセメント及び排脱二水石膏に由来する石膏のSO3換算値の合計値である。 The content of calcium sulfite / hemihydrate in the cement compositions of Comparative Examples 4-1 to 4-5 shown in Table 5 is the same as the mixing ratio of calcium sulfite / hemihydrate as a reagent. The SO 3 conversion content of gypsum in the cement compositions of Comparative Examples 4-1 to 4-5 is the total value of the SO 3 conversion values of gypsum derived from ordinary Portland cement and drained dihydrate gypsum.
実施例4−1〜4−9のセメント組成物における亜硫酸カルシウム・半水和物の含有率は、還元材の配合割合に、還元材の固形分の熱重量分析による亜硫酸カルシウム・半水和物の含有率を乗じて算出した。実施例4−1〜4−9のセメント組成物における石膏のSO3換算の含有率は、還元材、普通ポルトランドセメント及び排脱二水石膏に由来する石膏のSO3換算値の合計値である。 The content of calcium sulfite / hemihydrate in the cement compositions of Examples 4-1 to 4-9 is the mixing ratio of the reducing agent and the calcium sulfite / hemihydrate by thermogravimetric analysis of the solid content of the reducing agent. It was calculated by multiplying the content of. The SO 3 conversion content of gypsum in the cement composition of Examples 4-1 to 4-9 is the total value of the SO 3 conversion values of the gypsum derived from the reducing agent, ordinary Portland cement and the drained dihydrate gypsum. ..
[固化処理土の評価]
各実施例及び各比較例のセメント組成物を用いて、以下の要領で土壌の地盤改良を行い、その性能を評価した。処理対象土として、関東ローム(湿潤密度:1.36cm3/g)を準備した。この処理対象土に対し、各実施例及び各比較例のセメント組成物を、300kg/m3の割合で配合し、ホバートミキサーを用いて混合し、混合物を得た。
[Evaluation of solidified soil]
Using the cement compositions of each example and each comparative example, soil ground improvement was carried out in the following manner, and the performance was evaluated. Kanto Loam (wet density: 1.36 cm 3 / g) was prepared as the soil to be treated. The cement compositions of each Example and each Comparative Example were blended with the soil to be treated at a ratio of 300 kg / m 3 and mixed using a Hobart mixer to obtain a mixture.
調製した混合物を、直径50mm×高さ100mmの円柱型枠内にランマーを用いて3層詰めした後、20℃で材齢7日まで密封養生し、各実施例及び比較例の固化処理土を作製した。作製した固化処理土について、環境庁告示46号(平成3年8月23日)に則って溶出試験を行い、六価クロム[Cr(VI)]の溶出量を求めた。六価クロムの溶出量は、振とう後の濾液中の六価クロム濃度をジフェニルカルバジド吸光光度法にて定量することにより求めた。また、作製した固化処理土の材齢7日、28日及び91日における一軸圧縮強さを、JIS A 1216「土の一軸圧縮試験方法」に準じて測定した。これらの測定結果を表6に示す。 The prepared mixture was packed in three layers using a rammer in a cylindrical frame having a diameter of 50 mm and a height of 100 mm, and then sealed and cured at 20 ° C. until the age of 7 days. Made. The solidified soil prepared was subjected to an elution test in accordance with Notification No. 46 of the Environment Agency (August 23, 1991), and the amount of hexavalent chromium [Cr (VI)] eluted was determined. The amount of hexavalent chromium eluted was determined by quantifying the concentration of hexavalent chromium in the filtrate after shaking by the diphenylcarbazide absorptiometry. In addition, the uniaxial compressive strength of the prepared solidified soil at ages 7, 28 and 91 days was measured according to JIS A 1216 “Soil uniaxial compression test method”. The results of these measurements are shown in Table 6.
表6中、Cr(VI)溶出量が「<0.002」と表示されているものは、検出下限値未満であったことを示している。還元材として還元材aを含むセメント組成物を用いた実施例4−9が、最も高い一軸圧縮強さを示した。また、実施例4−9はCr(VI)溶出量も比較的低かった。 In Table 6, when the amount of Cr (VI) elution is displayed as "<0.002", it indicates that it was less than the lower limit of detection. Example 4-9 using the cement composition containing the reducing agent a as the reducing agent showed the highest uniaxial compressive strength. In addition, the amount of Cr (VI) elution in Example 4-9 was also relatively low.
図8は、表6に示す固化処理土からのCr(VI)溶出量の結果を、表5に示す「セメント組成物の組成」に示す「亜硫酸カルシウム・半水和物」の含有率毎に示すグラフである。各実施例のセメント組成物を用いた固化処理土の六価クロム溶出量は、試薬の亜硫酸カルシウム・半水和物を用いた固化処理土と、概ね同等であった。 FIG. 8 shows the results of the amount of Cr (VI) elution from the solidified soil shown in Table 6 for each content of “calcium sulfite / hemihydrate” shown in “composition of cement composition” shown in Table 5. It is a graph which shows. The amount of hexavalent chromium eluted from the solidified soil using the cement composition of each example was almost the same as that of the solidified soil using the reagent calcium sulfite / hemihydrate.
図9は、表6に示す固化処理土の一軸圧縮強さの結果を、表5に示す「セメント組成物の組成」に示す「亜硫酸カルシウム・半水和物」の含有率毎に示すグラフである。試薬の亜硫酸カルシウム・半水和物を用いた比較例4−2〜4−5は、セメント組成物中の亜硫酸カルシウムの含有率が4質量%以上になると一軸圧縮強さが低下する傾向にあった。これに対し、還元材bを含む実施例4−1〜4−4のセメント組成物、及び、還元材cを含む実施例4−5〜4−8のセメント組成物は、セメント組成物中の亜硫酸カルシウムの含有率が4質量%を超えても、無添加のもの(比較例4−1)よりも高い一軸圧縮強さを維持していた。 FIG. 9 is a graph showing the results of the uniaxial compressive strength of the solidified soil shown in Table 6 for each content of “calcium sulfite / hemihydrate” shown in the “composition of cement composition” shown in Table 5. be. In Comparative Examples 4-2 to 4-5 using the reagent calcium sulfite / hemihydrate, the uniaxial compressive strength tends to decrease when the content of calcium sulfite in the cement composition is 4% by mass or more. rice field. On the other hand, the cement composition of Examples 4-1 to 4-4 containing the reducing agent b and the cement composition of Examples 4-5 to 4-8 containing the reducing agent c are contained in the cement composition. Even if the content of calcium sulfite exceeded 4% by mass, the uniaxial compressive strength was maintained higher than that of the additive-free one (Comparative Example 4-1).
本開示によれば、反応性に優れる還元材を安価に製造することが可能な還元材及びその製造方法を提供することができる。また、本開示によれば、そのような還元材を用いることによって、六価クロムの溶出を十分に低減することが可能なセメント組成物を安価に製造することが可能なセメント組成物の製造方法を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a reducing agent capable of inexpensively producing a reducing agent having excellent reactivity and a method for producing the reducing agent. Further, according to the present disclosure, a method for producing a cement composition capable of inexpensively producing a cement composition capable of sufficiently reducing the elution of hexavalent chromium by using such a reducing agent. Can be provided.
10…スラリー調製部、11…吸収塔、12…循環ライン、13…スラリー導入ライン、14…ノズル、15…導出ライン、16…ガス導入ライン、17…ガス排出ライン、20…還元材スラリータンク、22…滞留スラリー(還元材スラリー)、30…アルカリスラリータンク、40…水分調整部、50…冷却部、52…熱交換器、60…薄片状結晶、62…主面、64…長軸、66…短軸、100…製造装置。 10 ... Slurry preparation unit, 11 ... Absorption tower, 12 ... Circulation line, 13 ... Slurry introduction line, 14 ... Nozzle, 15 ... Derivation line, 16 ... Gas introduction line, 17 ... Gas discharge line, 20 ... Reducing material slurry tank, 22 ... Retained slurry (reducing material slurry), 30 ... Alkaline slurry tank, 40 ... Moisture adjusting part, 50 ... Cooling part, 52 ... Heat exchanger, 60 ... Flake crystal, 62 ... Main surface, 64 ... Long axis, 66 ... short axis, 100 ... manufacturing equipment.
Claims (11)
前記アルカリスラリーと前記原料ガスとを接触させて、前記スラリー調製部において亜硫酸カルシウムを含む還元材スラリーを生成する工程と、
前記スラリー調製部から前記還元材スラリーを導出する工程と、を有し、
前記原料ガスのSO2濃度が200〜100000ppmであり、
前記スラリー調製部において滞留する前記還元材スラリーの固形分換算の滞留量Aと、前記スラリー調製部から1日間当たりに導出される前記還元材スラリーの固形分換算の抜出量Bとの比(A/B)が1.0〜5.0(日)であり、
前記スラリー調製部に滞留する前記還元材スラリーの温度及び固形分の濃度は、それぞれ70℃以下及び0.1〜50質量%であり、
当該固形分における亜硫酸カルシウムの含有率が1質量%以上である、還元材の製造方法。 A step of introducing an alkaline slurry containing an alkaline compound containing at least one selected from a carbonate of calcium and a hydroxide of calcium and water, and a raw material gas containing sulfur dioxide into a slurry preparation unit.
A step of bringing the alkaline slurry into contact with the raw material gas to generate a reducing agent slurry containing calcium sulfite in the slurry preparation section.
It has a step of deriving the reducing agent slurry from the slurry preparation unit.
The SO 2 concentration of the raw material gas is 200 to 100,000 ppm, and the SO 2 concentration is 200 to 100,000 ppm.
The ratio of the retention amount A of the reducing agent slurry retained in the slurry preparation unit in terms of solid content to the extraction amount B of the reducing agent slurry derived from the slurry preparation unit in terms of solid content per day ( A / B) is 1.0 to 5.0 (day),
The temperature and the concentration of the solid content of the reducing agent slurry staying in the slurry preparation unit are 70 ° C. or lower and 0.1 to 50% by mass, respectively.
A method for producing a reducing agent, wherein the content of calcium sulfite in the solid content is 1% by mass or more.
前記原料ガスと前記アルカリスラリーとが接触し、前記還元材スラリーが滞留する吸収塔と、
前記吸収塔に滞留する前記還元材スラリーを前記吸収塔の上部に循環させる循環ラインと、
循環ラインで循環される前記還元材スラリーを前記吸収塔内に噴霧するノズルと、
前記吸収塔に滞留する前記還元材スラリーを導出する導出ラインと、を有する、請求項1に記載の還元材の製造方法。 The slurry preparation unit
An absorption tower in which the raw material gas and the alkaline slurry come into contact with each other and the reducing agent slurry stays,
A circulation line that circulates the reducing agent slurry staying in the absorption tower to the upper part of the absorption tower.
A nozzle that sprays the reducing agent slurry circulated in the circulation line into the absorption tower, and
The method for producing a reducing agent according to claim 1, further comprising a lead-out line for deriving the reducing agent slurry retained in the absorption tower.
前記スラリー調製部から導出された前記還元材スラリーを貯留する還元材スラリータンクと、を用いる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の還元材の製造方法。 An alkaline slurry tank for storing the alkaline slurry, which is a mixture of the alkaline compound and the water and supplied to the slurry preparation unit.
The method for producing a reducing agent according to any one of claims 1 to 3, wherein a reducing agent slurry tank for storing the reducing agent slurry derived from the slurry preparing unit is used.
前記セメントクリンカー100質量部に対して前記還元材を固形分基準で0.1〜20質量部含む、セメント組成物の製造方法。 A step of obtaining a cement composition containing a reducing agent produced by the production method according to any one of claims 1 to 7 and a cement clinker.
A method for producing a cement composition, which comprises 0.1 to 20 parts by mass of the reducing agent based on the solid content with respect to 100 parts by mass of the cement clinker.
前記セメントクリンカー100質量部に対して前記石膏を1〜30質量部含む前記セメント組成物を得る、請求項8に記載のセメント組成物の製造方法。 In the step, the cement clinker, the reducing agent, and gypsum are mixed and pulverized.
The method for producing a cement composition according to claim 8 , wherein the cement composition containing 1 to 30 parts by mass of the gypsum with respect to 100 parts by mass of the cement clinker is obtained.
前記ポルトランドセメント100質量部に対して、前記還元材を0.1〜20質量部、及び前記石膏を1〜30質量部含む、セメント組成物の製造方法。 A step of mixing a reducing agent produced by the production method according to any one of claims 1 to 7 with Portland cement and gypsum to obtain a cement composition.
A method for producing a cement composition, which comprises 0.1 to 20 parts by mass of the reducing agent and 1 to 30 parts by mass of the gypsum with respect to 100 parts by mass of the Portland cement.
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