JP7698019B2 - Cement manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、大量の産業副産物や廃棄物を使用しながらＣＯ２排出量を低減することのできるセメント製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing cement that can reduce CO2 emissions while using large amounts of industrial by-products and waste materials.
石炭、石油等の化石燃料を燃焼させることで発生するＣＯ２は、温室効果ガスの一種であり、地球温暖化に大きな影響を与えている。そこで、世界規模でＣＯ２排出量の削減が求められている。セメント工場においては、セメント製造の原料に用いられる石灰石由来のＣＯ２も排出され、これらＣＯ２の排出量削減が求められている。 CO2 , which is generated by burning fossil fuels such as coal and oil, is a type of greenhouse gas and has a significant impact on global warming. Therefore, there is a need to reduce CO2 emissions on a global scale. In cement factories, CO2 is also emitted from limestone, which is used as a raw material in cement production, and there is a need to reduce these CO2 emissions.
一方、 石炭灰や鉄鋼スラグ等の一部は副産物混合材として使用されるが、使用しきれない廃棄物は、大量に埋立処分されている。しかし、最終処分場の新規立地が難しいことから、最終処分場の残余容量は逼迫しつつある。そこで、セメント工場においても種々の廃棄物を受け入れて処理している。また、近年、廃コンクリートや生コンスラッジ等、Ｃａを比較的多く含むＣａ・Ａｌ・Ｓｉ系廃棄物が多く発生し、そのリサイクル用途の拡大が求められている。Ｃａ・Ａｌ・Ｓｉ系廃棄物を排ガスに接触させ、排ガス中のＣＯ２も吸収させることにより、ＣＯ２排出量の削減を図ることが提案されている（例えば、特許文献１～３）。 On the other hand, some of the coal ash and steel slag are used as by-product mixtures, but the waste that cannot be used is disposed of in large quantities in landfills. However, since it is difficult to find new final disposal sites, the remaining capacity of final disposal sites is becoming tight. Therefore, cement plants also accept and process various wastes. In recent years, a lot of Ca-Al-Si waste containing relatively large amounts of Ca, such as waste concrete and ready-mix concrete sludge, has been generated, and there is a demand for expanding the use of these wastes for recycling. It has been proposed to reduce CO2 emissions by contacting Ca-Al-Si waste with exhaust gas and absorbing the CO2 in the exhaust gas (for example, Patent Documents 1 to 3) .
そこで、例えば、図７に示すように、石灰石、粘土、珪石等の天然原料と、石炭灰や建設発生土等のＣａＯを５質量％未満含むと共にＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２を含むリサイクル材（以下「低Ｃａ－Ｒ材」という。）を原料としてセメント焼成装置でセメントクリンカを焼成したり（比較例１）、石炭灰や高炉スラグ等の副産物混合材をセメントクリンカと共に粉砕／混合し、混合セメントを製造することが行われている（参考例）。さらに、高炉スラグと石灰石をセメントクリンカと共に粉砕／混合し、汎用的なセメントである普通ポルトランドセメントや高炉セメントＢ種と同等の強度発現性を有する混合セメントも見出されている（例えば、特許文献４～６）。 Therefore, for example, as shown in Fig. 7, natural raw materials such as limestone, clay, and silica stone, and recycled materials such as coal ash and construction waste soil containing less than 5% CaO by mass and containing Al2O3 and SiO2 (hereinafter referred to as "low Ca-R materials") are used as raw materials to burn cement clinker in a cement burning apparatus (Comparative Example 1), or by-product mixed materials such as coal ash and blast furnace slag are crushed and mixed with cement clinker to produce blended cement (Reference Example). Furthermore, blended cements that have the same strength development as general-purpose cements such as ordinary Portland cement and blast furnace cement type B have been found by crushing and mixing blast furnace slag and limestone with cement clinker (for example, Patent Documents 4 to 6).
また、図８に示すように、前記天然原料及び低Ｃａ－Ｒ材、並びに、ＣａＯを５質量％以上含むと共にＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２を含むリサイクル材（以下「高Ｃａ－Ｒ材」という。）を原料としてセメント焼成装置でセメントクリンカを焼成することが行われている（比較例２）。 As shown in FIG. 8, the natural raw materials, low Ca-R material, and recycled material containing 5 mass% or more of CaO and also containing Al 2 O 3 and SiO 2 (hereinafter referred to as "high Ca-R material") are used as raw materials to burn cement clinker in a cement burning apparatus (Comparative Example 2).
さらに、図９に示すように、前記天然原料と低Ｃａ－Ｒ材を原料としてセメント焼成装置でセメントクリンカを焼成し、前記高Ｃａ－Ｒ材のスラリーにセメント焼成装置からの排ガスをバブリングするなどしてＣＯ２を吸収すると共に、高Ｃａ－Ｒ材の炭酸化によってＣａ物（炭酸カルシウムを含む材料）が得られ（例えば、特許文献７）、アルカリ土類金属が抽出された残渣であるＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２を含むＳｉ・Ａｌ物（アルミノシリケートを含む材料）をクリンカ原料としてセメント焼成装置に供給し、アルカリ土類金属を主成分とするＣａ物（炭酸カルシウムを含む材料）を外販することが想定される（比較例３）。 Furthermore, as shown in FIG. 9, the natural raw materials and low Ca-R materials are used as raw materials to burn cement clinker in a cement burning apparatus, and CO2 is absorbed by bubbling exhaust gas from the cement burning apparatus into the slurry of the high Ca-R materials, and Ca materials (materials containing calcium carbonate) are obtained by carbonation of the high Ca-R materials (for example, Patent Document 7). It is expected that the Si-Al materials (materials containing aluminosilicates) containing Al2O3 and SiO2 , which are the residues from which alkaline earth metals are extracted, are supplied to the cement burning apparatus as clinker raw materials, and the Ca materials (materials containing calcium carbonate) mainly composed of alkaline earth metals are sold externally (Comparative Example 3).
また、図１０に示すように、前記天然原料と低Ｃａ－Ｒ材を原料としてセメント焼成装置でセメントクリンカを焼成し、前記高Ｃａ－Ｒ材の炭酸化・分離によって得られたＣａ物をクリンカ原料としてセメント焼成装置に供給し、Ｓｉ・Ａｌ物を外販することも提案されている（比較例４）（特許文献８）。 As shown in Figure 10, it has also been proposed to burn the natural raw materials and low Ca-R materials in a cement burning apparatus to produce cement clinker, to carbonate and separate the high Ca-R materials to obtain Ca materials, and to sell the Si and Al materials to the outside (Comparative Example 4) (Patent Document 8).
しかし、高Ｃａ－Ｒ材のセメントクリンカへの原料利用は、高Ｃａ－Ｒ材のＣａ量及び処理量に応じてＣＯ２削減率の限界値が存在する。また、高Ｃａ－Ｒ材の利用に伴い、現在受け入れているその他の低Ｃａ－Ｒ材の処理可能量が減少する。さらに、近年は強度に寄与する産業副産物である石炭灰や高炉スラグの廃棄量が減少しつつあるという問題もある。 However, the use of high Ca-R materials as raw materials for cement clinker has a limit to the CO2 reduction rate depending on the Ca content and processing volume of the high Ca-R materials. In addition, the processing volume of other low Ca-R materials currently accepted will decrease as high Ca-R materials are used. Another problem is that the amount of waste coal ash and blast furnace slag, which are industrial by-products that contribute to strength, is decreasing in recent years.
そこで、本発明は、前記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、大量の廃棄物（産業副産物を含む）を使用しながらＣＯ２排出量を低減すると共に、処理する廃棄物の種類及び量に応じて柔軟に対応することのできるセメント製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in consideration of the problems in the conventional technology, and has an object to provide a cement production method that reduces CO2 emissions while using a large amount of waste (including industrial by-products) and can flexibly respond to the type and amount of waste to be treated.
前記目的を達成するため、本発明に係るセメント製造方法は、ＣａＯを２０質量％以上５０質量％以下含むと共にＡｌ 2 Ｏ 3 、ＳｉＯ 2 を含むリサイクル材とＣＯ2とを反応させ、該リサイクル材を炭酸カルシウムを含む材料とアルミノシリケートを含む材料に分離し、該リサイクル材を炭酸カルシウムを含む材料とアルミノシリケートを含む材料へ分離する方法は、ＣＯ 2 を含む気体を、水、前記リサイクル材及び弱塩基と強酸の塩とから得られる水溶液に接触させることにより行われ、前記分離した炭酸カルシウムを含む材料を外販し、前記分離したアルミノシリケートを含む材料をセメント混合材として使用することを特徴とする。本発明によれば、リサイクル材の種類ごとの量に応じて対応することで、さらにＣａＯを２０質量％以上５０質量％以下含むと共にＡｌ 2 Ｏ 3 、ＳｉＯ 2 を含むリサイクル材の活用を推進し、リサイクル材の使用原単位を増加させることができる。 In order to achieve the above object, the method for producing cement according to the present invention comprises reacting a recycled material containing CaO in an amount of 20 % by mass to 50% by mass and containing Al 2 O 3 and SiO 2 with CO 2 , separating the recycled material into a material containing calcium carbonate and a material containing aluminosilicate, and the method for separating the recycled material into a material containing calcium carbonate and a material containing aluminosilicate is carried out by contacting a gas containing CO 2 with water, the recycled material, and an aqueous solution obtained from a salt of a weak base and a strong acid, and the separated material containing calcium carbonate is sold to the public, and the separated material containing aluminosilicate is used as a cement admixture . According to the present invention, by responding according to the amount of each type of recycled material , it is possible to further promote the use of recycled materials containing CaO in an amount of 20 % by mass to 50% by mass and containing Al 2 O 3 and SiO 2 , and to increase the consumption unit of recycled materials .
さらに、高炉スラグ又は／及びフライアッシュをセメント混合材として使用することで、より一層ＣＯ２を削減することができる。 Furthermore, by using blast furnace slag and/or fly ash as a cement admixture, CO2 emissions can be further reduced.
前記リサイクル材を廃コンクリート微粉又は／及び廃生コンスラッジとすることができる。 The recycled material may be waste concrete fine powder and/or waste concrete sludge.
さらに、高炉セメントＢ種に混合される高炉スラグを、前記アルミノシリケートを含む材料で置換することができる。高炉セメント用の高炉スラグが減少したとき、アルミノシリケートを含む材料でそれを置換しても同強度のセメントを製造することができ、かつＣＯ2の削減に繋がる。 Furthermore, the blast furnace slag mixed into blast furnace cement type B can be replaced with the material containing the aluminosilicate . When the amount of blast furnace slag used in blast furnace cement decreases , it is possible to produce cement of the same strength by replacing it with the material containing aluminosilicate, which also leads to a reduction in CO2 emissions.
以上のように、本発明に係るセメント製造方法によれば、大量の廃棄物を使用しながらＣＯ２排出量を低減すると共に、処理する廃棄物の種類及び量に応じて柔軟に対応することができる。 As described above, the cement production method according to the present invention makes it possible to reduce CO 2 emissions while using a large amount of waste, and also to flexibly respond to the type and amount of waste to be treated.
次に、本発明に係るセメント製造方法について詳細に説明する。 Next, the cement manufacturing method according to the present invention will be described in detail.
本発明に係るセメント製造方法は、ＣａＯを５質量％以上含む廃棄物とＣＯ２とを反応させ、得られた炭酸化物の一部又は全部をセメント混合材として使用することを特徴とする。ここで、ＣａＯを５質量％以上含む廃棄物とは、上述のような高Ｃａ－Ｒ材を含み、高炉スラグ、製鋼スラグ、ペーパースラッジ、廃コンクリート微粉、廃生コンスラッジ、都市ごみ灰、流動床式バイオマス飛灰、流動床式石炭飛灰、塩素バイパスダスト等である。 The method for producing cement according to the present invention is characterized in that waste containing 5% or more by mass of CaO is reacted with CO2 , and a part or all of the resulting carbonate is used as a cement admixture. Here, the waste containing 5% or more by mass of CaO includes the high Ca-R materials described above, such as blast furnace slag, steelmaking slag, paper sludge, waste concrete fine powder, waste concrete sludge, municipal solid waste ash, fluidized bed biomass fly ash, fluidized bed coal fly ash, chlorine bypass dust, etc.
高Ｃａ－Ｒ材は、ＣａＯを５％以上含む廃棄物等であり、多くのＣＯ２を吸収するためにＣａＯを好ましくは１０％以上、より好ましくは２０％以上含む。また、ＣａＯのうち炭酸カルシウムによるＣａＯが半分以下のものであると、炭酸化工程で多くのＣＯ２を吸収するので、ＣＯ２低減に寄与するため好ましい。一方、高Ｃａ－Ｒ材は、Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２成分をセメント原料として有効活用するためにＣａＯが５０％以下であることが好ましい。 High Ca-R materials are waste materials containing 5% or more CaO, and preferably contain 10% or more, more preferably 20% or more CaO in order to absorb a large amount of CO2 . In addition, if less than half of the CaO is calcium carbonate, it is preferable because it absorbs a large amount of CO2 in the carbonation process and contributes to reducing CO2 . On the other hand, it is preferable for high Ca-R materials to contain 50% or less CaO in order to effectively utilize the Al2O3.SiO2 components as a cement raw material.
廃生コンスラッジは、生コンクリート工場やコンクリート製品工場において、コンクリート製造工程で発生するスラッジを、適当な目開きのふるいを用いてふるい分けすることにより、セメント水和物やセメント未水和物を含む微粉として取り出される。廃生コンスラッジは、セメント水和物やセメント未水和物はＣＯ２ガス中やスラリー中における炭酸化が容易であり、またＣａＯ含有量が３０％以上のためＣＯ２の吸収量が多く、ＣａＯを５質量％以上含む廃棄物として好適である。また、廃生コンスラッジは、流動性や凝結の変動要因となるＣａ（ＯＨ）２やセメント未水和物を含むが、これが炭酸化され消失することで、廃生コンスラッジの炭酸化物を混合したセメントは、流動性や凝結の変動が小さくなり、セメントやコンクリートの品質管理が容易となる。さらに、廃生コンスラッジをスラリー中において炭酸化した場合は、硫黄分を吸収するので排ガスを浄化し易いことや、有害物質である水溶性のＣｒ６＋を水洗除去することができ好適である。 Waste concrete sludge is extracted as fine powder containing cement hydrates and cement non-hydrates by sieving sludge generated in the concrete manufacturing process in ready-mix concrete plants and concrete product plants using a sieve with an appropriate mesh size. Waste concrete sludge is suitable as a waste containing 5 mass% or more of CaO, since cement hydrates and cement non-hydrates are easily carbonated in CO2 gas or slurry, and have a large CO2 absorption amount due to a CaO content of 30% or more. In addition, waste concrete sludge contains Ca(OH) 2 and cement non-hydrates, which are factors that cause fluctuations in fluidity and coagulation, but by carbonating and disappearing, cement mixed with carbonates of waste concrete sludge has smaller fluctuations in fluidity and coagulation, making it easier to control the quality of cement and concrete. Furthermore, when waste concrete sludge is carbonated in a slurry, it is suitable because it absorbs sulfur, making it easy to purify exhaust gas, and because water-soluble Cr6 + , a harmful substance, can be washed away with water.
廃コンクリート微粉は、コンクリート構造物を解体する際に発生するコンクリート廃棄物を破砕して破砕物から骨材を回収し、その後、セメント水和物やセメント未水和物を含む微粉として取り出して使用する。廃コンクリート微粉のその他の性状は廃生コンスラッジと同じであるため、廃コンクリート微粉は炭酸化が容易であり、また、ＣａＯ含有量が１５％以上のためＣＯ２の吸収量が多く、ＣａＯを５質量％以上含む廃棄物として好適である。また、廃生コンスラッジと同様に廃コンクリート微粉の炭酸化物を混合したセメントは、流動性や凝結の変動が小さくなり、セメントやコンクリートの品質管理が容易であり、さらに廃生コンスラッジをスラリー中において炭酸化した場合は、硫黄分を吸収するので排ガスを浄化し易いことや、有害物質である水溶性のＣｒ６＋を水洗除去することができ好適である。 Waste concrete fine powder is produced by crushing concrete waste generated during the demolition of concrete structures, recovering aggregate from the crushed material, and then extracting it as fine powder containing cement hydrate and cement unhydrate for use. Since the other properties of waste concrete fine powder are the same as those of waste concrete sludge, waste concrete fine powder is easy to carbonate, and since it contains 15% or more CaO, it has a large amount of CO2 absorption, making it suitable as a waste containing 5% or more by mass of CaO. In addition, cement mixed with carbonates of waste concrete fine powder, like waste concrete sludge, has small fluctuations in fluidity and setting, making it easy to control the quality of cement and concrete. Furthermore, when waste concrete sludge is carbonated in a slurry, it absorbs sulfur, making it easy to purify exhaust gas, and water-soluble Cr6 + , a harmful substance, can be washed away with water, making it suitable.
流動床式飛灰は、草木や畜糞等のバイオマス、あるいは石炭を循環流動床式、及び加圧式流動床式の流動床炉で燃焼させ、発電等を行う際に発生する灰である。炉内で脱硫を行う目的で石灰石が投入されており、ＣａＯ含有量が１０％以上で、多くは２０％程度含まれている。流動床式飛灰は、ＣａＯがガラス中に取り込まれることなく生石灰が生じており、ＣＯ２の吸収量が多いためＣａＯを５質量％以上含む廃棄物として好適である。また、流動床式飛灰は、流動性や凝結の変動要因となる生石灰や吸湿により生じたＣａ（ＯＨ）２を含むが、これが炭酸化され消失することで、流動床式飛灰の炭酸化物を混合したセメントは、流動性や凝結の変動が小さくなり、セメントやコンクリートの品質管理が容易となる。さらに、流動床式飛灰をスラリー中において炭酸化した場合は、硫黄分を吸収するので排ガスを浄化し易いことや、有害物質である水溶性のセレンやＣｒ６＋、コンクリートに有害な塩素を水洗除去することができ好適である。 Fluidized bed fly ash is ash generated when biomass such as grass and livestock manure or coal is burned in a circulating fluidized bed or pressurized fluidized bed furnace to generate electricity. Limestone is added in the furnace for the purpose of desulfurization, and the CaO content is 10% or more, and in most cases about 20%. Fluidized bed fly ash is suitable as a waste containing 5% or more by mass of CaO because quicklime is generated without CaO being incorporated into the glass and it has a large amount of CO2 absorption. Fluidized bed fly ash also contains quicklime and Ca(OH) 2 generated by moisture absorption, which are factors that cause fluctuations in fluidity and coagulation, but these are carbonated and disappear, so that cement mixed with carbonates from fluidized bed fly ash has smaller fluctuations in fluidity and coagulation, making it easier to control the quality of cement and concrete. Furthermore, when the fluidized bed fly ash is carbonated in a slurry, it is preferable because it absorbs sulfur, making it easy to purify the exhaust gas, and because harmful substances such as water-soluble selenium and Cr6 + , and chlorine, which is harmful to concrete, can be washed away with water.
流動床式飛灰のなかでも草木系バイオマス流動床飛灰は、Ｋ２Ｏの含有率が高く、そのほとんどはガラス中に取り込まれている。バイオマス発電所では、バイオマスと石炭との混焼を行う場合もあるが、石炭との混焼である場合、通常燃料中のバイオマスの比率が７０質量％以上であり、Ｋ２Ｏ含有率は、２～１０質量％となる。 Among the fluidized-bed fly ashes, the grass biomass fluidized-bed fly ash has a high content of K 2 O, most of which is incorporated into the glass. In some biomass power plants, biomass is mixed with coal, but in this case, the ratio of biomass in the fuel is usually 70% by mass or more, and the K 2 O content is 2 to 10% by mass.
ＣａＯを５質量％以上含む廃棄物とＣＯ２との反応、すなわちこの廃棄物の炭酸化には、既存の方法を用いることができ、セメント焼成装置の排気ガス中に投入したり、スラリー状の廃棄物に排ガスをバブリングする方法等がある。 Existing methods can be used to react waste containing 5% by mass or more of CaO with CO2 , i.e., to carbonate the waste, and examples of such methods include pouring the waste into the exhaust gas from a cement calcination plant or bubbling the exhaust gas through a slurry-like waste.
セメント混合材として用いる炭酸化物とセメントクリンカとの粉砕／混合は、石膏を加えて行ってもよく、さらに副産物混合材を同時粉砕して混合してもよいし、別途粉砕、混合してもよい。これらの混合材を生コン工場で添加してもよい。別途粉砕の場合は、本発明に係る混合材や副産物混合材の粉砕度を高めることで、より高い強度が得られる。前記粉砕／混合の際に生石灰や消石灰、石灰石、塩素バイパスダストを入れてもよい。 The carbonate and cement clinker used as the cement admixture may be crushed/mixed with the addition of gypsum, or by-product admixtures may be crushed and mixed at the same time, or crushed and mixed separately. These admixtures may be added at the ready-mix concrete plant. In the case of crushing separately, higher strength can be obtained by increasing the crushing degree of the admixture and by-product admixture according to the present invention. Quicklime, slaked lime, limestone, and chlorine bypass dust may be added during the crushing/mixing.
前記副産物混合材は、既存の潜在水硬性物質やポゾランであって、高炉スラグやフライアッシュ、シリカフュームが挙げられる。中でも、高炉スラグは、炭酸化物と同時に用いても強度低下が少ないので好ましい。 The by-product mixture is an existing latent hydraulic substance or pozzolan, such as blast furnace slag, fly ash, or silica fume. Among them, blast furnace slag is preferred because it causes little loss of strength even when used together with carbonates.
ＣＯ２を吸収した炭酸化物をセメント混合材として用いると吸収されたＣＯ２が削減・固定化されるので好ましい。炭酸カルシウムを含む炭酸化物は、混合セメント中の含有率が１０質量％以下であれば、製造したコンクリートの強度は変わらない。高炉スラグと共に混合した場合には、含有率が２０質量％以下であれば、製造したコンクリートの強度は変わらない。炭酸化物を用いる場合は、後述の酸等の薬剤を用いる方法よりも容易かつ環境負荷が少ない方法であり、高炉スラグセメントＢ種の高炉スラグの一部、好ましくは高炉スラグの半分以下を置換しても、強度は同等となるため好ましい。 The use of carbonate that has absorbed CO2 as a cement admixture is preferable because the absorbed CO2 is reduced and fixed. Carbonates containing calcium carbonate do not change the strength of the produced concrete if their content in the mixed cement is 10% by mass or less. When mixed with blast furnace slag, the strength of the produced concrete does not change if their content is 20% by mass or less. The use of carbonate is easier and less environmentally hazardous than the method using chemicals such as acids described below, and is preferable because the strength is equivalent even if part of the blast furnace slag of blast furnace slag cement type B, preferably less than half of the blast furnace slag, is replaced.
また、本発明に係るセメント製造方法は、前記ＣａＯを５質量％以上含む廃棄物とＣＯ２とを反応させながら、アルカリ土類金属を主成分とするＣａ物（炭酸カルシウムを含む材料）と、アルカリ土類金属が抽出された残渣であるＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２を含むＳｉ・Ａｌ物（アルミノシリケートを含む材料）に分離し、いずれか一方、あるいは両方の一部をセメント混合材として使用することを特徴とする。 The method for producing cement according to the present invention is characterized in that the waste material containing 5 mass % or more of CaO is reacted with CO2 , and the resulting mixture is separated into a Ca material (material containing calcium carbonate) mainly composed of alkaline earth metals and a Si-Al material (material containing aluminosilicate) containing Al2O3 and SiO2 , which are the residues from which the alkaline earth metals have been extracted, and one or a part of both is used as a cement admixture.
廃棄物のＣＯ２との反応（炭酸化）と、Ｃａ物とＳｉ・Ａｌ物との分離は、ＣＯ２を含む気体を、水、廃棄物及び弱塩基と強酸の塩とから得られる水溶液に接触させることなど、従来の方法で行うことができる。ＣО２を含むガスは二酸化炭素濃度が含まれていればよいが、セメント工場の排気ガスは入手が容易であり、その場で炭酸化物やＣａ物とＳｉ・Ａｌ物を使用できるので好適である。また、流動床炉の排ガスも、その場でＣО２を含む排気ガスとＣａＯを５質量％以上含む廃棄物である流動床式飛灰が得られ、炭酸化物やＣａ物とＳｉ・Ａｌ物を用途に応じて配送できるので好適である。 The reaction of the waste with CO2 (carbonation) and the separation of Ca and Si-Al can be carried out by conventional methods, such as by contacting the gas containing CO2 with water, the waste, and an aqueous solution obtained from a salt of a weak base and a strong acid. The gas containing CO2 may contain a carbon dioxide concentration, but exhaust gas from a cement plant is suitable because it is easy to obtain and carbonates, Ca and Si-Al can be used on the spot. Fluidized bed furnace exhaust gas is also suitable because it can produce exhaust gas containing CO2 and fluidized bed fly ash, which is a waste containing 5% by mass or more of CaO, on the spot, and carbonates, Ca and Si-Al can be delivered according to the application.
Ｓｉ・Ａｌ物の主成分であるＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３を含むゲルは、フライアッシュと同様にポゾラン水硬性を有し、セメントに混合した場合は長期的には混合しない場合と同等強度となり、耐久性が向上する。 Gels containing SiO2 and Al2O3 , which are the main components of Si-Al substances, have pozzolanic hydraulic properties similar to fly ash, and when mixed with cement, they have the same strength over the long term as when they are not mixed, improving durability.
Ｃａ物とＳｉ・Ａｌ物は、セメントクリンカ原料としての天然原料代替として用いることもでき、これらは化学成分が分離されているので、化学組成の調合が容易となる。従来存在する廃棄物原料に不足する成分をＳｉ・Ａｌ物やＣａ物によって補うこともできる。また、Ｃａ物、Ｓｉ・Ａｌ物を外販してもよい。 Ca materials and Si/Al materials can be used as substitutes for natural raw materials for cement clinker, and because their chemical components are separated, it is easy to mix the chemical composition. Components that are lacking in existing waste materials can also be supplemented with Si/Al materials and Ca materials. Ca materials and Si/Al materials may also be sold to external parties.
セメントクリンカ原料としての低Ｃａ－Ｒ材の量が少なく不足するときに、Ｓｉ・Ａｌ物をクリンカ原料として利用し、低Ｃａ－Ｒ材の量が多く足りているときに、Ｓｉ・Ａｌ物をセメント混合材として利用するか外販することで、処理する廃棄物の種類及び量に応じて柔軟に対応することができる。 When there is a shortage of low-Ca-R materials as a raw material for cement clinker, Si-Al materials can be used as a raw material for clinker, and when there is a sufficient amount of low-Ca-R materials, the Si-Al materials can be used as a cement mixer or sold to an external party, allowing for flexible response depending on the type and amount of waste being treated.
次に、本発明に係るセメント製造方法の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。 Next, an embodiment of the cement manufacturing method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１に示すように、石灰石、粘土、珪石等の天然原料と、ＣａＯを５質量％未満含むと共にＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２を含むリサイクル材（低Ｃａ－Ｒ材）を原料としてセメント焼成装置でセメントクリンカを焼成する。また、ＣａＯを５質量％以上含むと共にＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２を含むリサイクル材（高Ｃａ－Ｒ材）をセメント焼成装置からの排ガスを用いて炭酸化・分離し、ＣＯ２を吸収すると共に、分離されたアルカリ土類金属が抽出された残渣であるＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２を含むＳｉ・Ａｌ物（アルミノシリケートを含む材料）をクリンカ原料としてセメント焼成装置に供給する。一方、分離されたアルカリ土類金属を主成分とするＣａ物（炭酸カルシウムを含む材料）を混合材としてセメントクリンカと共に粉砕／混合し、混合セメントを製造する。これが実施例１である。尚、さらに石炭灰やスラグ等の副産物混合材をセメントクリンカと共に粉砕／混合してもよい（変形例）。 As shown in FIG. 1, natural raw materials such as limestone, clay, and silica stone, and recycled materials (low Ca-R materials) containing less than 5% CaO and containing Al 2 O 3 and SiO 2 are used as raw materials to burn cement clinker in a cement burning apparatus. In addition, recycled materials (high Ca-R materials) containing 5% or more CaO and containing Al 2 O 3 and SiO 2 are carbonated and separated using exhaust gas from the cement burning apparatus, and CO 2 is absorbed. Si-Al materials (materials containing aluminosilicate) containing Al 2 O 3 and SiO 2 , which are the residue from which the separated alkaline earth metals are extracted, are supplied to the cement burning apparatus as clinker raw materials. On the other hand, Ca materials (materials containing calcium carbonate) mainly containing the separated alkaline earth metals are pulverized/mixed with cement clinker as an admixture to produce a mixed cement. This is Example 1. Furthermore, by-product admixtures such as coal ash and slag may be crushed and mixed with the cement clinker (modification).
前記天然原料は、主にＣａＯ成分のための石灰石であるが、粘土や珪石のＡｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２成分を用いてもよい。また、低Ｃａ－Ｒ材は、現在Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２成分として用いられる石炭灰等であるが、ＣａＯ成分を含むスラグ等を用いてもよい。 The natural raw material is mainly limestone for CaO components, but clay or silica stone containing Al2O3.SiO2 components may also be used. Also, the low Ca- R material is currently coal ash, which is used as an Al2O3.SiO2 component, but slag containing CaO components may also be used.
次に、本発明の実施例２及びその変形例について図２を参照しながら説明する。 Next, a second embodiment of the present invention and its modified example will be described with reference to FIG.
本実施例では、天然原料と低Ｃａ－Ｒ材を原料としてセメント焼成装置でセメントクリンカを焼成する。また、高Ｃａ－Ｒ材をセメント焼成装置からの排ガスを用いて炭酸化・分離し、ＣＯ２を吸収すると共に、分離されたＣａ物を混合材としてセメントクリンカと共に粉砕／混合し、混合セメントを製造する。さらに、Ｓｉ・Ａｌ物を充填材等として外販する（実施例２）。尚、さらに石炭灰やスラグ等の副産物混合材をセメントクリンカと共に粉砕／混合してもよい（変形例）。 In this embodiment, natural raw materials and low Ca-R materials are used as raw materials to burn cement clinker in a cement burning apparatus. In addition, high Ca-R materials are carbonated and separated using exhaust gas from the cement burning apparatus, and CO2 is absorbed. The separated Ca materials are crushed and mixed with the cement clinker as an admixture to produce a mixed cement. Furthermore, Si and Al materials are sold externally as fillers, etc. (Example 2). Furthermore, by-product admixtures such as coal ash and slag may be crushed and mixed with the cement clinker (modification).
次に、本発明の実施例３について説明する。 Next, we will explain Example 3 of the present invention.
本実施例の図示は省略するが、前記実施例１と実施例２の構成を組み合わせると共に、副産物混合材をセメントクリンカと共に粉砕／混合したのが実施例３である。すなわち、本実施例では、天然原料と低Ｃａ－Ｒ材を原料としてセメント焼成装置でセメントクリンカを焼成する。また、高Ｃａ－Ｒ材をセメント焼成装置からの排ガスを用いて炭酸化・分離し、ＣＯ２を吸収すると共に、既存の副産物混合材に置換して分離されたＣａ物を混合材としてセメントクリンカと共に粉砕／混合し、混合セメントを製造する。さらに、Ｓｉ・Ａｌ物をクリンカ原料としてセメント焼成装置に供給すると共に、充填材等として外販する。また、副産物混合材をセメントクリンカと共に粉砕／混合する。 Although the illustration of this embodiment is omitted, the configurations of the above-mentioned embodiments 1 and 2 are combined, and the by-product mixed material is crushed/mixed with the cement clinker in the embodiment 3. That is, in this embodiment, natural raw materials and low Ca-R materials are used as raw materials to burn cement clinker in a cement burning device. In addition, the high Ca-R materials are carbonized and separated using exhaust gas from the cement burning device, CO2 is absorbed, and the Ca material separated by replacing it with the existing by-product mixed material is crushed/mixed with the cement clinker as a mixed material to produce a mixed cement. Furthermore, the Si/Al materials are supplied to the cement burning device as clinker raw materials, and are sold externally as fillers, etc. In addition, the by-product mixed material is crushed/mixed with the cement clinker.
次に、本発明の実施例４及び実施例５について図３を参照しながら説明する。 Next, examples 4 and 5 of the present invention will be described with reference to FIG. 3.
実施例４では、天然原料と低Ｃａ－Ｒ材を原料としてセメント焼成装置でセメントクリンカを焼成する。また、高Ｃａ－Ｒ材をセメント焼成装置からの排ガスを用いて炭酸化・分離し、分離して得られたＣａ物をクリンカ原料としてセメント焼成装置に供給する。一方、Ｓｉ・Ａｌ物を混合材としてセメントクリンカと共に粉砕／混合し、混合セメントを製造する。また、前記工程にさらに副産物混合材をセメントクリンカと共に粉砕／混合する工程を含むのが実施例５である。 In Example 4, natural raw materials and low Ca-R materials are used as raw materials and cement clinker is burned in a cement burner. In addition, high Ca-R materials are carbonated and separated using exhaust gas from the cement burner, and the separated Ca material is supplied to the cement burner as a clinker raw material. Meanwhile, Si and Al materials are crushed and mixed with the cement clinker as a mixing material to produce mixed cement. Example 5 further includes a process of crushing and mixing by-product mixing materials with the cement clinker in addition to the above process.
次に、本発明の実施例６及びその変形例について図４を参照しながら説明する。 Next, the sixth embodiment of the present invention and its modified example will be described with reference to FIG.
本実施例では、天然原料と低Ｃａ－Ｒ材を原料としてセメント焼成装置でセメントクリンカを焼成する。また、高Ｃａ－Ｒ材をセメント焼成装置からの排ガスを用いて炭酸化・分離し、分離して得られたＳｉ・Ａｌ物を混合材としてセメントクリンカと共に粉砕／混合し、混合セメントを製造する。さらに、Ｃａ物をフィラー等として外販する（実施例６）。尚、さらに副産物混合材をセメントクリンカと共に粉砕／混合してもよい（変形例）。 In this embodiment, natural raw materials and low Ca-R materials are used as raw materials to burn cement clinker in a cement burning apparatus. In addition, high Ca-R materials are carbonated and separated using exhaust gas from the cement burning apparatus, and the separated Si and Al materials are crushed and mixed with the cement clinker as a mixture to produce a mixed cement. Furthermore, the Ca materials are sold externally as fillers, etc. (Example 6). Furthermore, by-product mixtures may be crushed and mixed with the cement clinker (variation example).
次に、本発明の実施例７について図５を参照しながら説明する。 Next, the seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施例では、天然原料と低Ｃａ－Ｒ材を原料としてセメント焼成装置でセメントクリンカを焼成する。また、高Ｃａ－Ｒ材をセメント焼成装置からの排ガスを用いて炭酸化・分離し、既存の副産物混合材に置換して分離して得られたＳｉ・Ａｌ物を混合材としてセメントクリンカと共に粉砕／混合し、混合セメントを製造する。さらに、Ｃａ物をクリンカ原料としてセメント焼成装置に供給すると共に、フィラー等として外販する。 In this example, natural raw materials and low Ca-R materials are used as raw materials to burn cement clinker in a cement burning device. In addition, high Ca-R materials are carbonated and separated using exhaust gas from the cement burning device, and replaced with existing by-product mixed materials. The Si and Al materials obtained by separation are crushed and mixed with cement clinker as a mixed material to produce mixed cement. Furthermore, Ca materials are supplied to the cement burning device as clinker raw materials, and are also sold externally as fillers, etc.
次に、本発明の実施例８～１０について図６を参照しながら説明する。 Next, examples 8 to 10 of the present invention will be described with reference to FIG. 6.
実施例８では、天然原料と低Ｃａ－Ｒ材を原料としてセメント焼成装置でセメントクリンカを焼成する。また、高Ｃａ－Ｒ材のスラリーにセメント焼成装置からの排ガスをバブリングするなどしてＣＯ２を吸収すると共に、高Ｃａ－Ｒ材の炭酸化によって得られた炭酸化物を混合材としてセメントクリンカと共に粉砕／混合し、混合セメントを製造する。さらに、副産物混合材をセメントクリンカと共に粉砕／混合したのが実施例９である。また、炭酸化物を高炉セメントＢ種の高炉スラグに置換したのが実施例１０である。 In Example 8, natural raw materials and low Ca-R materials are used as raw materials and cement clinker is burned in a cement burner. In addition, CO2 is absorbed by bubbling exhaust gas from the cement burner into a slurry of high Ca-R materials, and carbonate obtained by carbonation of the high Ca-R materials is crushed and mixed with the cement clinker as an admixture to produce a mixed cement. In Example 9, a by-product admixture is crushed and mixed with the cement clinker. In Example 10, carbonate is replaced with blast furnace slag of blast furnace cement type B.
さらに実施例１０について、草木系バイオマス流動床飛灰を高Ｃａ－Ｒ材として用いた場合の具体的事例を説明する。 Furthermore, in Example 10, we will explain a specific example in which grass biomass fluidized bed fly ash is used as a high Ca-R material.
［試験例１］
木質を燃料にして循環流動床炉による発電を実施しているバイオマス発電施設Ａから飛灰を入手し、これをスラリー化して水洗した場合（参考例）と、スラリーにＣＯ２ガスを投入して炭酸化物（試験例）を製造した。具体的には、バイオマス灰１００ｇと水道水４００ｇをビーカーに投入し、スラリーにして、攪拌機にて４００ｒｐｍで３０分間攪拌した。この際に、ＣＯ２ガスでバブリングを行ったもの（試験例）と行わないもの（参考例）を準備した。バブリングを行ったものの攪拌後のｐＨは９であり、行わなかったものは１２であった。攪拌を停止後、ブフナーロートを使用して濾別し、得られた濾紙上のケーキには、さらに水道水４００ｇを投入してスラリーを洗浄後、回収した。回収したケーキを自然乾燥後、重量を測定し、各種分析を行った。
[Test Example 1]
Fly ash was obtained from a biomass power generation facility A, which uses wood as fuel to generate electricity using a circulating fluidized bed furnace, and was made into a slurry and washed with water (reference example), and carbonate was produced by adding CO2 gas to the slurry (test example). Specifically, 100 g of biomass ash and 400 g of tap water were added to a beaker, made into a slurry, and stirred with a stirrer at 400 rpm for 30 minutes. At this time, a case in which CO2 gas was bubbled (test example) and a case in which it was not bubbled (reference example) were prepared. The pH after stirring of the case in which bubbling was performed was 9, and that of the case in which it was not performed was 12. After stopping the stirring, the mixture was filtered using a Buchner funnel, and 400 g of tap water was added to the cake on the obtained filter paper to wash the slurry, and then the mixture was collected. The collected cake was naturally dried, weighed, and various analyses were performed.
表１に処理前と処理後の飛灰の化学組成を示す。化学組成は、上記蛍光Ｘ線分析装置を用いて、ＦＰ法（ファンダメンタルパラメーター法）により測定した。この灰は流動床飛灰であるのでＣａＯ含有量が高い。また、原灰よりも試験例のＣＯ２含有量が高く、炭酸化処理によってＣＯ２が吸収されていることが判る。 Table 1 shows the chemical composition of the fly ash before and after treatment. The chemical composition was measured by the fundamental parameter method (FP method) using the above-mentioned X-ray fluorescence analyzer. Since this ash is a fluidized bed fly ash, it has a high CaO content. In addition, the CO2 content of the test sample is higher than that of the raw ash, which indicates that CO2 is absorbed by the carbonation treatment.
また、飛灰中のカルシウム成分の存在形態をＸＲＤ法（Ｘ線回折法）により分析した。その結果、原灰ではカルシウム成分の形態として、ＣａＯ（生石灰）、Ｃａ（ＯＨ）２（消石灰）、ＣａＣＯ３（石灰石）、ＣａＳＯ４（石膏）の各Ｃａ化合物の存在が確認された。これに対して、水洗した参考例では、ＣａＯ（生石灰）の存在は消失するが、Ｃａ（ＯＨ）２が微量存在した。ＣＯ２ガスを吹込んだ試験例では、ＣａＯとＣａ（ＯＨ）２のいずれも消失していた。そこで、流動床飛灰を炭酸化すると、流動性や凝結の変動要因となるＣａ（ＯＨ）２が消失してＣａＣＯ３になり、これを混合したセメントは流動性や凝結の異常や変動が小さくなり、セメントやコンクリートの品質管理が容易となることが判る。 In addition, the form of calcium components in the fly ash was analyzed by XRD (X-ray diffraction). As a result, the presence of each Ca compound, CaO (quicklime), Ca(OH) 2 (slaked lime), CaCO 3 (limestone), and CaSO 4 (gypsum), was confirmed as the form of calcium components in the raw ash. In contrast, in the reference example washed with water, the presence of CaO (quicklime) disappeared, but a trace amount of Ca(OH) 2 was present. In the test example in which CO 2 gas was injected, both CaO and Ca(OH) 2 disappeared. Therefore, when the fluidized bed fly ash is carbonated, Ca(OH) 2 , which is a factor in the fluctuation of fluidity and setting, disappears and becomes CaCO 3 , and it is found that the cement mixed with this has small abnormalities and fluctuations in fluidity and setting, making it easier to control the quality of cement and concrete.
表２には、草木系バイオマス流動床飛灰の定量湿式分析による化学組成及びJIS K 0058-1「スラグ類の化学物質試験方法-第１部：溶出試験方法 5.利用有姿による試験」による溶出量を示す。草木系バイオマス流動床飛灰のＫ２Ｏ含有量は高く、水洗や炭酸化によっても除去されないことが判る。セメントと混合した焼却灰のガラスは、ポゾラン反応により硬化体の強度発現に寄与するが、Ｋ２Ｏのほとんどがガラス中に取り込まれている草木系バイオマス流動床飛灰は、ガラスの反応性がより高いのでＫ２Ｏを含まない飛灰よりも強度発現性が高い。そこで、ガラスを含む草木系バイオマス流動床飛灰の炭酸化物は、石灰石微粉末や微粉炭燃焼式の石炭灰より強度発現に寄与するものである。また、ガラスが反応し、アルカリ成分であるカリウムが放出されると、アルカリ促進反応によりスラグの反応もより進行するので強度発現性が高くなる。 Table 2 shows the chemical composition of the woody biomass fluidized bed fly ash by quantitative wet analysis and the amount of elution by JIS K 0058-1 "Testing method for chemical substances of slags - Part 1: Leaching test method 5. Testing as used". It is found that the K 2 O content of woody biomass fluidized bed fly ash is high and cannot be removed by washing with water or carbonation. The glass of incineration ash mixed with cement contributes to the strength development of the hardened body by the pozzolanic reaction, but woody biomass fluidized bed fly ash, in which most of the K 2 O is incorporated into the glass, has a higher strength development than fly ash that does not contain K 2 O because the reactivity of the glass is higher. Therefore, the carbonate of woody biomass fluidized bed fly ash containing glass contributes to the strength development more than limestone powder or coal ash of pulverized coal combustion. In addition, when the glass reacts and potassium, an alkaline component, is released, the reaction of the slag also progresses due to the alkali-promoting reaction, so the strength development increases.
従って、少なくとも炭酸カルシウムと高炉スラグをセメントに混合した場合の既往の知見に基づき、炭酸カルシウムに代えて草木系バイオマス流動床飛灰の炭酸化物と高炉スラグを混合したセメントを製造すれば、現在の高炉セメントと同等以上の強度発現を有するセメントを製造することができる。具体的には、高炉スラグの産出量が減少してきたときに、高炉スラグの添加量が４０％程度であるJIS R ５２１１に規定される高炉セメントＢ種に含まれる高炉スラグの半分以下を必要に応じて草木系バイオマス流動床飛灰の炭酸化物に置換すれば、流動性と強度が高炉セメントＢ種と同等以上のセメントが得られる。配合としては、セメントクリンカと炭酸化物を１００質量部として高炉スラグと草木系バイオマス流動床飛灰の炭酸化物の合計が３０～６０質量部であり、草木系バイオマス流動床飛灰の炭酸化物が５～２５質量％である混合セメントとなる。 Therefore, based on past knowledge on mixing at least calcium carbonate and blast furnace slag with cement, if cement is produced by mixing blast furnace slag with carbonate of grass biomass fluidized bed fly ash instead of calcium carbonate, cement with strength equal to or greater than that of current blast furnace cement can be produced. Specifically, when the production volume of blast furnace slag decreases, if half or less of the blast furnace slag contained in blast furnace cement type B specified in JIS R 5211, which has an addition amount of blast furnace slag of about 40%, is replaced as necessary with carbonate of grass biomass fluidized bed fly ash, cement with fluidity and strength equal to or greater than that of blast furnace cement type B can be obtained. The mixture is a mixed cement with 100 parts by mass of cement clinker and carbonate, and the total amount of carbonate of blast furnace slag and grass biomass fluidized bed fly ash is 30 to 60 parts by mass, and the carbonate of grass biomass fluidized bed fly ash is 5 to 25% by mass.
さらに、草木系バイオマス流動床飛灰には通常の石炭灰よりセメント忌避成分である塩素が多く含まれるが、スラリーによる炭酸化と脱水を行うことで高率で除去されたことが判る。また、有害であるセレンやクロムの溶出成分もスラリーによる炭酸化により半分以上取り除かれており、混合材としてより安全性が高まり、使用し易いものになることが判る。 Furthermore, although plant-based biomass fluidized bed fly ash contains more chlorine, a cement-repellent component, than regular coal ash, it was found that this was removed at a high rate by carbonation and dehydration using a slurry. In addition, more than half of the harmful eluted components of selenium and chromium were removed by carbonation using a slurry, making it safer as an admixture and easier to use.
前記実施例１～１０並びに背景技術の欄に記載した比較例１～４及び参考例のシミュレーション結果を表３に示す。このシミュレーションでは、高Ｃａ－Ｒ材のＣａＯ含有率を２０質量％に設定した。ＣＯ２削減率は、原料、燃料及び炭酸化処理によるＣＯ２吸収量の合計である。リサイクル材使用可能総量は、低Ｃａ－Ｒ材、高Ｃａ－Ｒ材及び副産物混合材の総量である。 Table 3 shows the simulation results for Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 4 and Reference Example described in the Background section. In this simulation, the CaO content of the high Ca-R material was set to 20 mass%. The CO2 reduction rate is the total of the CO2 absorption amount by the raw material, fuel, and carbonation process. The total amount of recycle material usable is the total amount of low Ca-R material, high Ca-R material, and by-product mixed material.
ポルトランドセメントのＣａＯ量は６３％とし、残りの３７％はＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３を主に含むとした。ポルトランドセメント製造時の石灰石起源のＣＯ２排出量は、上述したＣａＯ量から５０５ｋｇ／ｔと算定した。熱エネルギー起源のＣＯ２排出量に関しては、一般社団法人セメント協会の発行するセメントのＬＣＩデータの概要（２０１９年２月１９日）に基づき、３４８ｋｇ／ｔとした。また、熱エネルギー起源のＣＯ２排出量のうち、石灰石の脱炭酸反応に用いられるＣＯ２排出量が５０％を占めると仮定した。炭酸化によるＣＯ２吸収量は、高Ｃａ－Ｒ材のＣａが全てＣａＣＯ３となったと仮定し、ＣａＯ含有量に対して８０質量％吸収するものとした。 The CaO content of Portland cement was set to 63%, and the remaining 37% was mainly composed of SiO 2 and Al 2 O 3. The CO 2 emissions from limestone during the production of Portland cement were calculated to be 505 kg/t from the CaO content described above. The CO 2 emissions from thermal energy were set to 348 kg/t based on the Summary of LCI Data for Cement issued by the Japan Cement Association (February 19, 2019). It was also assumed that the CO 2 emissions from the thermal energy origin were 50% due to the decarbonation reaction of limestone. The CO 2 absorption amount due to carbonation was set to 80% by mass based on the assumption that all the Ca in the high Ca-R material became CaCO 3 , and the CaO content was absorbed.
また、前記実施例及び比較例のＣＯ２削減率及びリサイクル材使用可能総量を図１１に示す。図１１より、ＣＯ２削減率及びリサイクル材使用可能総量の双方において、略々すべての実施例が比較例を上回り、実施例３、５、７が参考例を上回っている。 The CO2 reduction rate and the total amount of recycled materials usable in the examples and comparative examples are shown in Figure 11. As shown in Figure 11, in terms of both the CO2 reduction rate and the total amount of recycled materials usable, almost all of the examples exceed the comparative examples, and examples 3, 5, and 7 exceed the reference example.
尚、前記シミュレーションで高Ｃａ－Ｒ材のＣａＯ含有率を２０質量％に設定したが、上述のように、ＣａＯ含有率が５質量％以上のものを高Ｃａ－Ｒ材として取り扱うことができる。一例として、実施例４において、高Ｃａ－Ｒ材のＣａＯ含有率が１０％の場合、ＣＯ２削減率は３０％であり、リサイクル材使用可能総量は５７０ｋｇ／ｔである。また、実施例４において、高Ｃａ－Ｒ材のＣａＯ含有率が３０％の場合、ＣＯ２削減率は２９％であり、リサイクル材使用可能総量は５９２ｋｇ／ｔである。従って、高Ｃａ－Ｒ材のＣａＯ含有率が異なる場合においても、各々の処理物の発生量は変化するが、製造方法を適宜選択することにより、ＣＯ２削減率とリサイクル材使用可能総量はほとんど変動しない。
In the simulation, the CaO content of the high Ca-R material was set to 20% by mass, but as described above, materials with a CaO content of 5% by mass or more can be treated as high Ca-R materials. As an example, in Example 4, when the CaO content of the high Ca-R material is 10%, the CO2 reduction rate is 30% and the total amount of usable recycled material is 570 kg/t. Also, in Example 4, when the CaO content of the high Ca-R material is 30%, the CO2 reduction rate is 29% and the total amount of usable recycled material is 592 kg/t. Therefore, even if the CaO content of the high Ca-R material is different, the amount of each processed product will change, but by appropriately selecting the manufacturing method, the CO2 reduction rate and the total amount of usable recycled material will hardly change.
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