JPS649262B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、赤泥焼結体に関するものである。

赤泥の造粒は困難であり、通常乾燥赤泥粉に水
分を含有する赤泥ケークを混合したり、赤泥粉に
水を散布しながら造粒する方法がとられている。
しかしこの方法においては、赤泥を一旦乾燥する
必要があり、乾燥設備を費し、燃料を少なからず
用いるとともに、粉じんの発生が避け難いという
欠点がある。その他の方法としては、赤泥ケーク
を加圧下で脱水して水分を35％以下に下げ、ドラ
ム型造粒機、回転皿型造粒機等で造粒する方法が
とられている。そのほとんどが赤泥スラリーを脱
水あるいは乾燥した低含水率赤泥を利用したもの
である。

本発明は赤泥スラリーを過することなしに、
あるいは過後再スラリー化して赤泥を球状粒子
に造粒し、焼成することによる赤泥焼結体の製法
について研究し完成するに至つた。

本発明は赤泥スラリーとしてバイヤープロセス
から排出される赤泥スラリー、又過後再スラリ
ー化したものを用いた。赤泥スラリーに水容性高
分子を溶解させ、該水容性高分子と反応してこれ
を不溶化させることのできる硬化剤を硬化浴に溶
解させ、その硬化浴中に前記赤泥スラリーを液滴
として、ノズル、オリフイスあるいはその他の方
法で噴射あるいは滴下させることにより、均一な
大きさの球状粒子として造粒される。即ち硬化浴
中に噴射、滴下すると表面張力によりスラリー滴
は球状となり、水容性高分子と硬化剤との反応に
より、球の表面が極めて短時間に硬化することに
より、スラリーが球状に造粒されるとの知見に達
した。硬化した造粒品を洗滌し、乾燥しあるいは
乾燥せずに、強固で均一な球状の赤泥造粒品が得
られる。

又造粒品の大きさは、噴射、滴下条件を変える
ことにより、任意の大きさにしかも非常に均一な
大きさにすることができる。

得られた赤泥造粒品をロータリーキルン、トン
ネルキルン等を用いて900〜1250℃で焼成するこ
とにより、赤泥焼結体が得られる。得られた赤泥
焼結体はセメントとの濡れが良好であり、物性も
天然砂利と比較して何ら遜色なく、しかもほぼ均
一な大きさで揃つた球状粒子の為、人工骨材とし
て極めて有用なものである。又使用目的に応じて
粒度の調節が容易にでき、砕解することなくセメ
ント、アスフアルトの配合骨材又舗装用アスフア
ルトのフイラー材などの広範囲の用途に供するこ
とができる。

以下に本発明方法について詳細に説明する。

本発明において使用する赤泥はバイヤープロセ
スとして知られているアルミナ製造工程において
排出される廃棄物であり、アルミナ原鉱ボーキサ
イトをアルカリ溶液で加熱処理してアルミナ分を
溶出する際に、アルカリ不溶解残渣として、分離
排出される酸化鉄、アルミナ、ケイ酸分、アルカ
リ分などを含有し、赤褐色を呈する微粒泥であ
り、通常赤泥スラリーとして排出される。この赤
泥スラリーを過することなしに、あるいは過
後再スラリー化して用いた。水容性高分子として
アルギン酸ナトリウムを用い、赤泥スラリー中の
アルギン酸ナトリウムと反応してアルギン酸ナト
リウムを不溶化させることのできる硬化剤、例え
ば塩化カルシウムを溶解した硬化浴中に、アルギ
ン酸ナトリウム、を溶解させた赤泥スラリーを液
滴として、ノズル、オリフイス、遠心デイスク、
スプレー等により、噴射滴下させることにより、
赤泥スラリー滴は球状粒子として短時間に硬化し
赤泥造粒品が得られる。硬化剤として硫酸アルミ
ニウム、キトサン等を用いてもよい。

あるいは水容性高分子としてポリビニルアルコ
ール、硬化剤としてホルマリン、塩酸等を用いて
もよい。

さらに、水容性高分子として、アルギン酸ナト
リウム、ポリビニルアルコール、リグニンスルホ
ン酸、可溶性コラーゲン、デキストリン、ポリア
クリル酸、アラビアゴム、アルボキシメチルセル
ロース、カゼイン、ニカワ、ゼラチンの１種乃至
２種以上を混合したものを用い、硬化剤として、
塩化カルシウム、硫酸アルミニウム、キトサン、
ホルマリン、ポリ塩化アルミニウム、塩酸、オキ
シ塩化アルミニウム、ニカワ、ゼラチン、塩基性
乳酸アルミニウムの１種乃至２種以上を混合した
ものを用いることができる。

硬化浴での浸漬時間は短時間で、強固な造粒品
を得ることができ、硬化浴中より、スクリーン等
を用いて分離する。分離後、水、塩酸あるいは硫
酸で洗滌し、操業条件に応じて乾燥を行ないある
いは乾燥を行なわない。洗滌することより脱ソー
ダ化された、しかもより強固な赤泥造粒品を得る
ことができる。造粒品の大きさはノズルの径や遠
心デイスクの回転数あるいはスラリーの粘度を調
節することにより0.05〜10mmの範囲で、任意の大
きさにしかも均一な大きさに調節することができ
る。

得られた赤泥造粒品をロータリーキルン、トン
ネルキルン、シヤツトルキルン等で900〜1250℃
で焼成することにより、均一な大きさの球状赤泥
焼結体を得ることができる。焼成炉としてはこの
中でもトンネルキルンが望ましい。

赤泥は200℃付近から結合水が解離し始め、減
量していく。解離は300〜400℃で急激に進行し、
1000℃で大部分の結合水が放出される。1000〜
1200℃において赤泥の結合水は完全に消失し、
1250℃付近から赤泥の溶融が始まることが観察さ
れた。本発明方法の焼成温度900〜1250℃が好適
であり、焼成時間としては数十分〜数時間が望ま
しい。900℃以下の温度では焼結体はもろく1280
℃以上においては溶融し変色した。

次に本発明の実施例について説明する。

実施例 １ バイヤープロセスから得られた赤泥スラリー
に、固形赤泥１に対して4wt％のアルギン酸ナト
リウムを添加し、混合した後、このスラリーを４
mmφのノズルより5wt％塩化カルシウム水溶液に
滴下した。硬化浴に５分間浸漬し、スクリーンを
用いて分離し、水洗後100℃で乾燥させることに
より、2.5〜2.7mmの均一な大きさの赤泥造粒品を
得た。この赤泥造粒品をマツフル炉を用いて、
1200℃で２時間焼成することにより圧壊強度75Kg
程度の高強度の赤泥焼結体を得ることができた。

実施例 ２ バイヤープロセスから得られた赤泥スラリー
に、固形赤泥１に対して3wt％のアルギン酸ナト
リウムを添加し、混合した後、このスラリーを遠
心デイスクを用いて、硫酸アルミニウム水溶液
（8.0wt％ Al₂O₃）に噴射した。硬化浴に５分間
浸漬し、スクリーンを用いて分離し、水洗後100
℃で乾燥させることにより、0.2〜0.5mmの均一な
赤泥造粒品を得た。この赤泥造粒品をマツフル炉
を用いて1200℃で２時間焼成することにより圧壊
強度90Kg程度の高強度の赤泥焼結体を得ることが
できた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 赤泥スラリーに水溶性高分子を溶解させ、該
   水溶性高分子と反応してこれを不溶化させること
   のできる硬化剤を硬化浴に溶解させ、その硬化浴
   中に前記赤泥スラリーを液滴として噴射あるいは
   滴下して球状粒子に造粒し、該球状粒子を硬化浴
   から分離し、これを洗滌し、さらに900〜1250℃
   にて焼成することを特徴とする赤泥焼結体の製造
   方法。