JPH0812002B2 - Fly ash modification method - Google Patents
Fly ash modification methodInfo
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- JPH0812002B2 JPH0812002B2 JP5172651A JP17265193A JPH0812002B2 JP H0812002 B2 JPH0812002 B2 JP H0812002B2 JP 5172651 A JP5172651 A JP 5172651A JP 17265193 A JP17265193 A JP 17265193A JP H0812002 B2 JPH0812002 B2 JP H0812002B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はコンクリート混和材料ま
たは土木・建築材料として使用されるフライアッシュの
改質方法に関する。さらに詳しくは、石炭燃焼ボイラで
生成するフライアッシュのうち、強熱減量およびメチレ
ンブルー吸着量(以下、MB吸着量という)が大きいフ
ライアッシュの強熱減量とMB吸着量を小さくする改質
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for modifying fly ash used as a concrete admixture or a civil engineering / building material. More specifically, it relates to a reforming method for reducing the ignition loss and the MB adsorption amount of fly ash having a large ignition loss and a large methylene blue adsorption amount (hereinafter referred to as MB adsorption amount) among the fly ash generated in a coal combustion boiler.
【0002】上記において、フライアッシュとは石炭燃
焼ボイラ(微粉炭燃焼ボイラを含む)の煙道ガスから集
じん器で採取される灰をいい、強熱減量とは、フライア
ッシュを摂氏750±50度で恒量になるまで強熱した
ときの減量であり(JIS A6201 による)、フライアッシ
ュの未燃焼炭素含有量を表わしている。また、MB吸着
量とはフライアッシュが吸着する試薬メチレンブルーの
量であり(セメント協会標準試験方法(CAJS I-61 )に
よる)、その数値はフライアッシュに含まれる活性度の
高い未燃焼炭素を定量的に示している。In the above, fly ash refers to ash collected from a flue gas of a coal burning boiler (including a pulverized coal burning boiler) by a dust collector, and ignition loss refers to fly ash of 750 ± 50 ° C. It is the weight loss when heated to constant weight (according to JIS A6201) and represents the unburned carbon content of fly ash. The amount of MB adsorbed is the amount of methylene blue reagent adsorbed by fly ash (according to the Cement Association Standard Test Method (CAJS I-61)), which is a quantitative value for the highly active unburned carbon contained in fly ash. It is shown in the figure.
【0003】近年、石炭燃焼ボイラでは、国内炭の使用
が少なくなり海外炭の使用が増えてきているが、一般に
海外炭は国内炭に比べて着火しにくいため、石炭が完全
に燃焼せず石炭灰に含まれる未燃焼炭素が増え、また、
海外炭灰の融点は国内炭灰の融点より高く、石炭燃焼ボ
イラ内で石炭灰がガラス状に溶融して未燃焼炭素の活性
が低下しないため、強熱減量およびMB吸着量の大きい
フライアッシュが増えてきている。さらに、石炭燃焼ボ
イラからの窒素酸化物の排出量を小さくするため、燃焼
用空気量を減らしたり、燃焼温度を下げる運転が行われ
るようになってきたことからも、強熱減量およびMB吸
着量の大きいフライアッシュの生成が増えてきている。In recent years, in coal-fired boilers, the use of domestic coal has decreased and the use of overseas coal has increased. Generally, however, since overseas coal is less likely to ignite than domestic coal, coal is not completely burned and coal is not burned. The amount of unburned carbon contained in the ash increases,
The melting point of overseas coal ash is higher than that of domestic coal ash, and the coal ash does not melt into glass in the coal combustion boiler and the activity of unburned carbon does not decrease, so fly ash with large ignition loss and large MB adsorption amount is used. It is increasing. Furthermore, in order to reduce the emission of nitrogen oxides from the coal-fired boiler, it has become possible to reduce the amount of combustion air and to lower the combustion temperature. The production of large fly ash is increasing.
【0004】フライアッシュは、コンクリート混和材料
または土木・建築材料として使用されるが、全てのフラ
イアッシュがこの目的に使用できるわけではない。なぜ
ならば、強熱減量あるいはMB吸着量が大きいフライア
ッシュは、未燃焼炭素含有量が多いか、または未燃焼炭
素分の活性が大きいことを意味しており、空気連行剤を
吸着するため空気量の管理が困難となって、これらのフ
ライアッシュをコンクリート混和材または土木・建築材
料とする際の空気量が適正でなくなるからである。この
結果、フライアッシュを混入したコンクリートがヒビ割
れなどの生じやすい質の劣るコンクリートになってしま
うという問題が生ずる。そこで、フライアッシュを改質
する必要が生ずるのである。Fly ash is used as a concrete admixture or as a civil / building material, but not all fly ash can be used for this purpose. This is because fly ash, which has a large loss on ignition or a large amount of adsorbed MB, has a large unburned carbon content or a large activity of unburned carbon, and the amount of air to adsorb the air entraining agent is large. It becomes difficult to control the amount of air, and the amount of air when using these fly ash as a concrete admixture or a civil engineering / building material becomes improper. As a result, there arises a problem that the concrete mixed with fly ash becomes inferior in quality that cracks easily occur. Therefore, it becomes necessary to modify the fly ash.
【0005】[0005]
【従来の技術】従来の改質技術には分離法による改質技
術と化学法による改質技術がある。分離法による改質技
術の例として、フライアッシュを風力分級、静電分級、
振動流動層、または揺動テーブル等によって、誘電率、
比重および粒径の差を利用して、強熱減量の小さいフラ
イアッシュを選別採取することが行なわれたが、これら
分離法による改質技術は、改質前のフライアッシュに含
まれる強熱減量の小さいフライアッシュを分離採取する
ものであり、強熱減量やMB吸着量を減少させるもので
はなく、質的にも量的にも極めて不十分なものでしかな
かった。2. Description of the Related Art Conventional modification techniques include a modification technique by a separation method and a modification technique by a chemical method. As an example of the modification technology by the separation method, fly ash is classified by wind force, electrostatic classification,
Depending on the vibrating fluidized bed or rocking table, the dielectric constant,
Fly ash with a small ignition loss was selected and collected by utilizing the difference in specific gravity and particle size.The modification technology by these separation methods is the loss on ignition included in the fly ash before modification. The fly ash having a small size was separated and collected, and it did not reduce the loss on ignition and the amount of MB adsorbed, and was extremely insufficient both in terms of quality and quantity.
【0006】また、化学法による改質技術の代表的なも
のとして、特公平4− 70529号公報記載の改質技術(従
来例I)や特公平4− 21089号公報記載の改質技術(従
来例II)などが提案されている。Further, as a typical modification technique by a chemical method, a modification technique described in JP-B-4-70529 (conventional example I) and a modification technique described in JP-B-4-21089 (conventional technique). Example II) is proposed.
【0007】従来例Iは、石炭灰を石炭灰改質炉出口の
ダストを含む排ガスに混合し予熱した後、排ガスから分
離して石炭灰改質炉に供給すると共に、石炭灰改質炉に
酸素富化空気を供給することを特徴としており、摂氏5
00〜1000度の温度で未燃炭素分の除去が行われ、
セメント原料、セメント混合材料として利用可能である
ことが記載されている。In the conventional example I, the coal ash is mixed with the exhaust gas containing dust at the outlet of the coal ash reforming furnace and preheated, then separated from the exhaust gas and supplied to the coal ash reforming furnace, and the coal ash reforming furnace is also supplied. It is characterized by supplying oxygen-enriched air at 5 degrees Celsius.
The unburned carbon content is removed at a temperature of 00 to 1000 degrees,
It is described that it can be used as a raw material for cement and a mixed material for cement.
【0008】従来例IIは、石炭を燃料とするボイラおよ
び工業炉から排出されるフライアッシュを処理炉内で再
燃焼させるに当り、処理炉の炉壁温度を摂氏700〜1
100度に保持すると共に処理炉内に供給する再燃焼用
空気を旋回流としたことを特徴としており、未燃焼炭素
分を5%以下に減少でき、セメントの混和材やセラミッ
クスの原料として有効活用できることが記載されてい
る。In the conventional example II, when the fly ash discharged from the coal-fired boiler and the industrial furnace is re-combusted in the processing furnace, the temperature of the furnace wall of the processing furnace is 700 to 1 ° C.
It is characterized by the fact that the re-combustion air supplied to the processing furnace is maintained at 100 degrees and is swirl flow, and the unburned carbon content can be reduced to 5% or less, and it is effectively used as a cement admixture or a raw material for ceramics. It is described that it is possible.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来例Iで
は、つぎの欠点がある。 酸素富化空気を用いるため、酸素富化装置や酸素富
化空気ファン、酸素富化空気供給ノズル等の専用設備が
必要となり、設備コストが高いものになる。 未燃焼炭素分を減少させうることは記載されている
が、MB吸着量については何ら記載されていない。However, the conventional example I has the following drawbacks. Since oxygen-enriched air is used, dedicated equipment such as an oxygen-enrichment device, an oxygen-enriched air fan, and an oxygen-enriched air supply nozzle is required, resulting in high equipment cost. Although it is described that unburned carbon content can be reduced, there is no description about the amount of MB adsorbed.
【0010】従来例IIでは、つぎの欠点がある。 再燃焼用空気を旋回流とするためのノズル等を必要
とするなど、特別の構造を要し設備コストが高くなる。 未燃焼炭素分を5%以下に低減できることが記載さ
れているが、MB吸着量については何ら記載されていな
い。The conventional example II has the following drawbacks. A special structure is required, such as a nozzle or the like for making the re-combustion air a swirl flow, and the equipment cost increases. It is described that the unburned carbon content can be reduced to 5% or less, but the MB adsorption amount is not described at all.
【0011】上記の代表的な従来技術に見られるよう
に、従来は未燃焼炭素分の減少は達成されていたようで
あるが、MB吸着量の減少については解決されていない
のが現状であった。未燃焼炭素分が減少してもMB吸着
量が多いと、やはり空気連行剤を吸着する現象によりコ
ンクリートにヒビ割れが発生する等の問題が生ずるので
あり、そのためセメント協会標準試験方法(CAJS I-61
)ではMB吸着量の測定基準が定められ、MB吸着量
を 0.3mg/g 以下とする取引条件がつけられるのが通
例であるが、現実にはMB吸着量の減少が十分解決され
ていないので、フライアッシュのコンクリート混和材料
または壁材、モルタル、フライアッシュセメント等の土
木・建築材料への利用は十分でなく、依然として多くの
フライアッシュが埋立て等の処分をされていたのであ
る。As can be seen from the above-mentioned typical prior art, it seems that the reduction of unburned carbon content has been achieved in the past, but the present situation is that the reduction of the amount of adsorbed MB has not been solved. It was Even if the amount of unburned carbon decreases, if the amount of MB adsorbed is large, problems such as cracking of concrete occur due to the phenomenon of adsorbing air entraining agent. Therefore, the Cement Standards Test Method (CAJS I- 61
In (), the measurement standard of MB adsorption amount is set, and it is customary to set the transaction condition that MB adsorption amount is 0.3 mg / g or less. However, in reality, the reduction of MB adsorption amount has not been sufficiently solved. However, fly ash was not sufficiently used as a concrete admixture material or wall material, mortar, fly ash cement, and other civil engineering and building materials, and many fly ash were still disposed of by landfilling.
【0012】本発明はかかる事情に鑑み、フライアッシ
ュの強熱減量およびMB吸着量を小さくして、ダム、橋
脚、トンネル等のコンクリート混和材料または壁材、モ
ルタル、フライアッシュセメント等の土木・建築材料に
利用できるように、しかも大量生産に適する改質方法を
提供することを目的とする。In view of such circumstances, the present invention reduces the ignition loss of fly ash and the amount of adsorbed MB to reduce the amount of adsorbed MB, concrete admixture materials such as dams, piers, and tunnels, or wall materials, mortar, fly ash cement, and other civil engineering and construction. It is an object of the present invention to provide a reforming method that can be used as a material and is suitable for mass production.
【0013】また、なぜMB吸着量の減少が不十分であ
ったかを本発明者が鋭意研究したところ、これまで一般
的には強熱減量とMB吸着量は相関関係にあり、強熱減
量が減少すればMB吸着量も減少すると考えられていた
のであるが、コンクリート混和材料または土木・建築材
料用のフライアッシュとして要求される強熱減量5%付
近以下のフライアッシュでは、強熱減量とMB吸着量の
間の相関性がなくなり、同一の強熱減量でもMB吸着量
がばらついてしまうことが判明した。また、そのことに
起因してMB吸着量の減少が効果的に行なえないことが
判明した。本発明はかかる新たに見出した現象のなかで
確実にMB吸着量を減少させうる改質方法を提供するこ
とを目的とする。Further, as a result of diligent research conducted by the present inventors on why the reduction of the amount of adsorbed MB was insufficient, until now, generally, the loss on ignition and the amount of adsorbed MB have a correlation, and the loss on ignition decreases. It was thought that the amount of MB adsorbed would decrease, but with fly ash of 5% or less, which is required as fly ash for concrete admixtures or civil engineering / construction materials, the amount of ignition decreased and MB adsorbed. It was found that there is no correlation between the amounts, and the MB adsorption amount fluctuates even with the same loss on ignition. It was also found that due to this, the amount of MB adsorbed cannot be effectively reduced. An object of the present invention is to provide a reforming method that can surely reduce the amount of MB adsorbed among the newly discovered phenomena.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明の改質方法は、フ
ライアッシュを摂氏580〜680度の温度で、30〜
10分以上、酸化性雰囲気下で加熱することにより、強
熱減量およびMB吸着量を減少させることを特徴とす
る。上記の加熱温度と加熱時間は、互いに関連してお
り、加熱温度が摂氏580度の場合は30分以上の加熱
時間を要し、加熱温度が摂氏680度の場合は10分以
上の加熱時間を要し、これらの条件を満足することが、
強熱減量とMB吸着量が相関性を有していない前記領域
においても、強熱減量だけでなくMB吸着量をも減少さ
せる条件となる。According to the reforming method of the present invention, fly ash is heated at a temperature of 580 to 680 degrees Celsius for 30 to 30 degrees Celsius.
It is characterized by reducing the ignition loss and the MB adsorption amount by heating in an oxidizing atmosphere for 10 minutes or more. The above heating temperature and heating time are related to each other. When the heating temperature is 580 degrees Celsius, the heating time is 30 minutes or more, and when the heating temperature is 680 degrees Celsius, the heating time is 10 minutes or more. It is necessary to satisfy these conditions,
Even in the region where the ignition loss and the MB adsorption amount have no correlation, the condition is to reduce not only the ignition loss but also the MB adsorption amount.
【0015】[0015]
【作用】一般的な傾向としては、フライアッシュの強熱
減量を小さくすればMB吸着量も小さくなる。したがっ
て、加熱することにより、ある程度までは強熱減量とM
B吸着量を共に減少させることができる。しかし、コン
クリート混和材料または土木・建築材料用のフライアッ
シュとして要求される強熱減量5%付近以下のフライア
ッシュでは、強熱減量とMB吸着量の間の相関性がなく
なり、同一の強熱減量でもMB吸着量がばらつく。この
点を本発明者が鋭意研究したところ、フライアッシュを
加熱して未燃焼炭素分を燃焼させて強熱減量を減少させ
るとき、未燃焼炭素分の減少によるMB吸着量の減少
と、未燃焼炭素分の活性の増加によるMB吸着量の増加
が同時に起る現象に基づくことを新たに見出した。As a general tendency, the smaller the ignition loss of fly ash, the smaller the amount of MB adsorbed. Therefore, by heating, the ignition loss and M
Both the B adsorption amount can be reduced. However, in the fly ash with a loss on ignition of around 5% or less required as a fly ash for concrete admixture or civil engineering / construction materials, there is no correlation between the loss on ignition and the amount of MB adsorbed, and the same loss on ignition is lost. However, the amount of MB adsorbed varies. As a result of diligent research by the present inventor on this point, when the fly ash is heated to burn the unburned carbon content to reduce the ignition loss, the MB adsorption amount due to the reduction of the unburned carbon content and the unburned carbon content are reduced. It was newly found that it is based on the phenomenon that the increase in the amount of MB adsorbed by the increase in the activity of carbon content occurs simultaneously.
【0016】したがって、この相関性の弱い領域におい
ては、フライアッシュを加熱して未燃焼炭素分を減少さ
せても、未燃焼炭素分の活性の増加により、強熱減量が
小さくなってもMB吸着量が小さくならないことがあ
る。しかし、本発明に基づく加熱温度と加熱時間の条件
を守れば、強熱減量だけでなくMB吸着量をも大きく減
少させることが確認された。Therefore, in the region where the correlation is weak, even if the fly ash is heated to reduce the unburned carbon content, even if the ignition loss becomes small due to the increase in the activity of the unburned carbon content, MB adsorption is reduced. The volume may not decrease. However, it was confirmed that if the conditions of the heating temperature and the heating time based on the present invention are observed, not only the ignition loss but also the MB adsorption amount is greatly reduced.
【0017】また、酸化性雰囲気下で加熱するため、特
別の設備を必要とせず、石炭燃焼ボイラと別個に強熱減
量が大きくMB吸着量の大きなフライアッシュを改質で
きるため安価に大量に改質することができる。Further, since it is heated in an oxidizing atmosphere, no special equipment is required, and fly ash having a large ignition loss and a large MB adsorption amount can be reformed separately from the coal-fired boiler, so that it can be inexpensively modified in large quantities. Can be quality.
【0018】[0018]
【実施例】つぎに、本発明の改質方法を詳細に説明す
る。なお、以下の説明では、強熱減量が大きいなどJIS
A6201 に適合しないか、またはJIS A6201 に規定のない
MB吸着量が大きいフライアッシュを要改質灰といい、
JIS A6201 に適合し、かつMB吸着量の小さいフライア
ッシュを改質灰という。EXAMPLES Next, the reforming method of the present invention will be described in detail. It should be noted that in the following description, JIS loss is large and JIS
Fly ash that does not conform to A6201 or has a large MB adsorption amount that is not specified in JIS A6201 is called modified ash.
Fly ash that conforms to JIS A6201 and has a small MB adsorption amount is called modified ash.
【0019】まず、要改質灰を加熱するとき、どの温度
範囲で未燃焼炭素分が燃焼するかを実験により確認し
た。図2は燃焼実験に使用した示差熱熱重量同時測定装
置(セイコー電子工業株式会社製の型式TG/DTA3
0)のブロック図であり、1は試料(フライアッシ
ュ)、2は標準試料(熱を出さない物質)、3は試料ホ
ルダー、4は示差熱電対、5は測温熱電対、6は電気炉
である。First, an experiment was conducted to confirm in which temperature range the unburned carbon content burns when the ash requiring reforming is heated. FIG. 2 shows a differential thermogravimetric simultaneous measurement device used in the combustion experiment (model TG / DTA3 manufactured by Seiko Instruments Inc.
0) is a block diagram, 1 is a sample (fly ash), 2 is a standard sample (a substance that does not generate heat), 3 is a sample holder, 4 is a differential thermocouple, 5 is a temperature measuring thermocouple, and 6 is an electric furnace. Is.
【0020】上記装置を用いた実験結果を図1に示す。
図1は要改質灰の加熱温度と要改質灰の未燃焼炭素分が
燃焼して重量が減少する傾向を示すグラフであり、DT
G(Derivative Thermogravimetry )は、微分熱重量と
いい、熱重量(TG)の時間微分値であり、単位時間当
りの重量変化を示す。DTA(Differential ThermalAn
alysis)は、示差熱といい、試料と標準試料とを同一熱
的条件で加熱し、両者間に生ずる温度差を電圧で表示す
る。TG(Thermogravimetry) は、熱重量といい、測定
温度における試料重量を表示する。The experimental results using the above apparatus are shown in FIG.
FIG. 1 is a graph showing a tendency that the heating temperature of the modified ash and the unburned carbon content of the modified ash are burned to reduce the weight.
G (Derivative Thermogravimetry) is called differential thermogravimetry, which is a time differential value of thermogravimetric (TG), and indicates a weight change per unit time. DTA (Differential ThermalAn
(alysis) is called differential heat, in which a sample and a standard sample are heated under the same thermal conditions, and the temperature difference generated between the two is displayed in voltage. TG (Thermogravimetry) is called thermogravimetry and indicates the sample weight at the measurement temperature.
【0021】図1において、符号A点が微分熱重量変化
(DTG)が増加する起点であり、未燃焼炭素分の燃焼
による重量減少が摂氏380度より開始することを意味
している。符号Bは微分熱重量変化(DTG)が終了し
た点であり、このときの温度は摂氏680度である。こ
れにより、フライアッシュは摂氏380度から摂氏68
0度の範囲で燃焼することがわかる。そして、最も燃焼
による重量減少が激しいのが摂氏600度前後であるこ
とがわかる。また、符号C点は示差熱値(DTA)の曲
線の傾きが右上りとなった点であり、これは発熱すなわ
ち未燃焼炭素分の燃焼を意味している。In FIG. 1, point A is the starting point of the differential thermogravimetric change (DTG), which means that the weight loss due to the combustion of the unburned carbon content starts at 380 degrees Celsius. Reference B is a point at which the differential thermogravimetric change (DTG) is completed, and the temperature at this time is 680 degrees Celsius. As a result, fly ash can reach 380 to 68 degrees Celsius.
It can be seen that it burns in the range of 0 degree. It can be seen that the most weight loss due to combustion is around 600 degrees Celsius. The point C is the point where the slope of the differential heat value (DTA) curve is to the upper right, which means heat generation, that is, combustion of unburned carbon content.
【0022】上記の温度範囲における燃焼により、一般
的には、強熱減量とMB吸着量が相関性をもって減少し
ていくのであるが、既述のごとく、ある領域において
は、強熱減量が減少してもMB吸着量が減少しない現象
が生ずる。例えば、図3〜4は、摂氏380度、480
度、580度、680度でフライアッシュを加熱したと
きの強熱減量とMB吸着量を記録したグラフであり、図
4に示すように、摂氏580度、680度で加熱したと
き強熱減量はゼロになるが、図3に示すように、MB吸
着量はゼロにならないで、0.05mg/g程度が残っ
てしまい、未燃焼炭素分の単位量当りのMB吸着量は一
定ではない。Burning in the above temperature range generally decreases the ignition loss and the MB adsorption amount in a correlated manner. However, as described above, the ignition loss decreases in a certain region. Even if the MB adsorption amount does not decrease, a phenomenon occurs. For example, FIGS. 3-4 show 380 degrees Celsius, 480 degrees Celsius.
FIG. 4 is a graph recording loss on ignition and MB adsorption amount when fly ash is heated at 580 ° C., 580 ° C., and 680 ° C. As shown in FIG. 4, the loss on ignition at 580 ° C. and 680 ° C. is Although it becomes zero, as shown in FIG. 3, the amount of MB adsorbed does not become zero, and about 0.05 mg / g remains, and the amount of MB adsorbed per unit amount of unburned carbon content is not constant.
【0023】そこで、本発明者は上記の現象を解明する
ため、未燃焼炭素分のMB吸着量に及ぼす影響を表す指
数として、未燃焼炭素分活性度を調査した。未燃焼炭素
分活性度aを次のとおり定義する。 a=[{MB吸着量(mg /g) − 0.05 (mg /g)}/強熱
減量( %)]×100 未燃焼炭素分活性度aに及ぼす加熱温度と加熱時間の影
響を図5に示す。加熱温度摂氏480度では20分、加
熱温度摂氏580度では5分、加熱温度摂氏680度で
は3分の加熱時間で活性度の極小点があり、それ以外の
加熱時間では活性度が増加していることがわかる。した
がって、未燃焼炭素分の活性度の低い条件において加熱
すればMB吸着量も減少させることができることにな
る。その条件が、摂氏580〜680度の温度で、30
〜10分以上、酸化性雰囲気である。Therefore, in order to clarify the above phenomenon, the present inventor investigated the unburned carbon content activity as an index showing the influence of the unburned carbon content on the MB adsorption amount. The unburned carbon content activity a is defined as follows. a = [{MB adsorption amount (mg / g) -0.05 (mg / g)} / loss on ignition (%)] × 100 The effect of heating temperature and heating time on the unburned carbon activity a is shown in FIG. Show. There is a minimum point of activity at a heating temperature of 480 degrees Celsius for 20 minutes, at a heating temperature of 580 degrees Celsius for 5 minutes, and at a heating temperature of 680 degrees Celsius for 3 minutes, and the activity increases at other heating times. You can see that Therefore, the amount of MB adsorbed can be reduced by heating under the condition that the unburned carbon content is low in activity. The conditions are 580 to 680 degrees Celsius and 30
Oxidizing atmosphere for 10 minutes or more.
【0024】なお、要改質灰は摂氏680度以上でも未
燃焼炭素分の燃焼は起るが高温になるにしたがい要改質
灰が軟化、溶融し、次いで溶流して、粒子径が大きくな
り、フライアッシュをコンクリート混和材料または土木
・建築材料として使用されるときに通例つけられる条件
であるJIS A 6201の粉末度2400cm2 /g以上の条件
から外れる。したがって、加熱温度の下限値は摂氏38
0度、上限値は摂氏680度である。It should be noted that the ash requiring reforming may burn unburned carbon content even at temperatures of 680 degrees Celsius or higher, but as the temperature rises, the ash requiring reforming softens and melts, then melts and the particle size increases. , Fly ash is out of the condition of JIS A 6201 fineness of 2400 cm 2 / g or more, which is usually used when using concrete as a concrete admixture or as a civil engineering / construction material. Therefore, the lower limit of the heating temperature is 38 degrees Celsius.
0 degree, the upper limit is 680 degrees Celsius.
【0025】つぎに、上記の温度および時間条件で要改
質灰の未燃焼炭素分を熱処理炉で改質させる実験を行な
い、強熱減量およびMB吸着量の減少割合を確認した。
なお、用いた熱処理炉は、幅2000mm、高さ1000
mm、長さ3000mmでブタンガスを燃料とし、摂氏60
0度で1時間加熱した。結果を表1〜2に示す。Next, an experiment was conducted to reform the unburned carbon content of the ash requiring reforming in the heat treatment furnace under the above-mentioned temperature and time conditions, and the reduction rate of ignition loss and the reduction rate of MB adsorption amount were confirmed.
The heat treatment furnace used was 2000 mm wide and 1000 mm high.
mm, length 3000 mm, fueled by butane gas, 60 degrees Celsius
Heated at 0 degrees for 1 hour. The results are shown in Tables 1 and 2.
【0026】 表 1 * MB吸着量 強熱減量 mg/g % 規 格 − JIS 0.3 以下 5 以下 改質前 : 0.41 9.71 改質後 : 0.10 1.01 *MB吸着量については、JIS A6201 規格に規定されていない。 Table 1 * MB adsorption amount Ignition loss mg / g% Standard-JIS 0.3 or less 5 or less Before reforming: 0.41 9.71 After reforming: 0.10 1.01 * MB adsorption amount is specified in JIS A6201 standard. Absent.
【0027】 表 2 圧縮強度比 SiO2 比重 比表面積 単位水量比 湿分 28日 91日 % % % cm2 /g % % 規格 JIS JIS JIS JIS JIS JIS JIS 60以上 70以上 45以上 1.98以上 2400以上 102 以下 1 以下 改質前: 70.1 82.8 51.8 2.20 4480 101.7 0.18 改質後: 67.7 83.0 52.6 2.18 4190 97.0 0.08 Table 2 Compressive strength ratio SiO 2 specific gravity Specific surface area Unit water content ratio Moisture 28 days 91 days %%% cm 2 / g %% Standard JIS JIS JIS JIS JIS JIS JIS JIS 60 or more 70 or more 45 or more 1.98 or more 2400 or more 102 or less 1 or less Before modification: 70.1 82.8 51.8 2.20 4480 101.7 0.18 After modification: 67.7 83.0 52.6 2.18 4190 97.0 0.08
【0028】表1に示すように強熱減量が9.71%
で、MB吸着量が0.41mg/gの要改質灰を摂氏60
0度で1時間保持すると、強熱減量は1.01%とな
り、MB吸着量は0.1mg/gに減少した。この結果よ
り、一般にコンクリート混和材料または土木・建築材料
として要求される強熱減量5%以下およびMB吸着量
0.3mg/g以下の品質を満たすように改質されること
が判る。さらに本発明の改質方法では表2に示すように
圧縮強度比、 SiO2 、比重、比表面積、単位水量比、湿
分の諸条件についても、全てJIS A6201を満足
していることが確認された。As shown in Table 1, the loss on ignition is 9.71%.
Then, the modified ash with an MB adsorption amount of 0.41 mg / g is 60 degrees Celsius.
When kept at 0 ° C for 1 hour, the loss on ignition was 1.01% and the amount of MB adsorbed was reduced to 0.1 mg / g. From this result, it is understood that the property is modified so as to satisfy the qualities such as loss on ignition of 5% or less and MB adsorption amount of 0.3 mg / g or less, which are generally required as a concrete admixture material or a civil engineering / construction material. Furthermore, in the reforming method of the present invention, as shown in Table 2, it was confirmed that the compression strength ratio, SiO 2 , specific gravity, specific surface area, unit water content ratio, and various conditions of moisture all satisfy JIS A6201. It was
【0029】なお、上記実験では加熱温度が摂氏600
度であったが、これより低くても摂氏380度以上であ
れば、未燃焼炭素分が燃焼するので同様の効果が得ら
れ、摂氏600度より高温でも同様の理由により上記の
効果が得られるものである。In the above experiment, the heating temperature was 600 degrees Celsius.
However, if the temperature is lower than 380 degrees Celsius, the same effect can be obtained because unburned carbon content is burned, and the above effect can be obtained at a temperature higher than 600 degrees Celsius for the same reason. It is a thing.
【0030】そして、本発明によればフライアッシュを
酸化性雰囲気下で燃焼させるだけであるので、特別の設
備をもたない通常の燃焼炉さえ用意すれば、フライアッ
シュを大量に改質しうるものである。According to the present invention, fly ash is only burned in an oxidizing atmosphere. Therefore, fly ash can be reformed in a large amount by preparing an ordinary combustion furnace without any special equipment. It is a thing.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上のごとく、本発明によれば、フライ
アッシュをコンクリ―ト混和材料または土木・建築材料
に適した改質灰とすることができる。電力業界では、改
質灰の採取量を増やすことにより産業廃棄物として処分
する要改質灰量を減らすため、石炭燃焼ボイラで燃焼さ
せる石炭銘柄を限定したり、石炭燃焼ボイラに過剰の燃
焼用空気を入れ石炭灰の未燃焼炭素分を減少させたり、
石炭燃焼ボイラの負荷を一定にして石炭灰の品質の均質
化を行ったり、また改質灰の採取をするための石炭の燃
焼時間を長くするなど特別な構造の石炭燃焼ボイラを設
置したりしている。このようにしても、電力業界では平
成3年度に発生した365万トンのフライアッシュのう
ちコンクリート混和材に61万トン、土木・建築材料に
105万トン使用したのみで、残り約199万トンを産
業廃棄物として埋立等の処分をしている。As described above, according to the present invention, fly ash can be used as a concrete admixture material or a modified ash suitable for civil engineering and building materials. In the electric power industry, the amount of reformed ash to be disposed of as industrial waste is reduced by increasing the amount of reformed ash collected. Inject air to reduce unburned carbon content of coal ash,
The load on the coal-fired boiler is kept constant to homogenize the quality of the coal ash, and a coal-fired boiler with a special structure is installed, such as extending the combustion time of the coal to collect the modified ash. ing. Even in this way, the electricity industry only used 610,000 tons of concrete admixture and 1.05 million tons of civil engineering and construction materials out of the 3.65 million tons of fly ash generated in 1991, leaving about 1.99 million tons. Landfills are disposed of as industrial waste.
【0032】これに対し、本発明によれば石炭燃焼ボイ
ラと別個に要改質灰の改質ができるため、石炭燃焼ボイ
ラでは経済的な石炭銘柄が選択でき、過剰な燃焼用空気
を入れないので窒素酸化物の発生が抑制され大気汚染物
質の排出が減少でき、改質灰採取のための運転上の制約
がなくなり、経済的な運転ができるとともに、改質灰採
取のために石炭燃焼ボイラを特別な構造とする必要がな
くなり、経済的な石炭燃焼ボイラの計画、設計、採用が
可能となる。On the other hand, according to the present invention, since the ash requiring reforming can be reformed separately from the coal-fired boiler, an economical coal brand can be selected for the coal-fired boiler, and an excessive combustion air is not added. Therefore, the generation of nitrogen oxides is suppressed, the emission of air pollutants can be reduced, there are no operational restrictions for collecting reformed ash, and economical operation is possible. It is not necessary to have a special structure, and it becomes possible to plan, design, and adopt an economical coal-fired boiler.
【0033】さらに、電力業界以外で使われる石炭燃焼
ボイラは、電力業界で使われる石炭ボイラに比べて一般
に容量が小さく、石炭燃焼ボイラ内で十分な石炭の燃焼
滞留時間がとれず、コンクリート混和材料または土木・
建築材料に適したフライアッシュの生成が困難であるの
が通例であるので、電力業界で産業廃棄物として埋立等
の処分をされている約199万トンの要改質灰に加え
て、これら産業廃棄物として埋立等の処分がされている
要改質灰を本発明によってコンクリート混和材料または
土木・建築材料に改質することができるので、その利点
は大きいものである。Further, the coal-fired boiler used outside the electric power industry generally has a smaller capacity than the coal-fired boiler used in the electric power industry, cannot retain sufficient combustion residence time of coal in the coal-fired boiler, and is a concrete admixture. Or civil engineering
In general, it is difficult to produce fly ash suitable for building materials. In addition to about 1.9 million tons of reformed ash that has been disposed of as industrial waste in the electric power industry such as landfill, these industries The ash requiring modification, which has been disposed of as landfill or the like as waste, can be modified into a concrete admixture material or a civil engineering / construction material according to the present invention, which is a great advantage.
【図1】要改質灰の加熱温度とその未燃焼炭素分が燃焼
して重量が減少する割合を説明する図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a heating temperature of a ash requiring reforming and a rate at which unburned carbon content of the ash is burned to reduce weight.
【図2】加熱実験に使用した示差熱熱重量同時測定装置
のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a differential thermogravimetric simultaneous measurement apparatus used in a heating experiment.
【図3】加熱温度とMB吸着量との関係を示すグラフで
ある。FIG. 3 is a graph showing the relationship between heating temperature and MB adsorption amount.
【図4】加熱温度と強熱減量の関係を示すグラフであ
る。FIG. 4 is a graph showing the relationship between heating temperature and loss on ignition.
【図5】未燃焼炭素活性度aの傾向を示すグラフであ
る。FIG. 5 is a graph showing the tendency of unburned carbon activity a.
1 試料(フライアッシュ) 2 標準試
料 3 試料ホルダー 4 示差熱
電対 5 測温熱電対 6 電気炉 A 微分熱重量変化が増加する起点 B 微分熱重量変化が終了した点 C 示差熱値が右上りとなった点 a 未燃焼炭素活性度1 sample (fly ash) 2 standard sample 3 sample holder 4 differential thermocouple 5 temperature measuring thermocouple 6 electric furnace A starting point where differential thermogravimetric change increases B point where differential thermogravimetric change ends C differential thermal value is upper right Point a: Unburned carbon activity
Claims (1)
温度で、30〜10分以上、酸化性雰囲気下で加熱する
ことにより、強熱減量およびメチレンブルー吸着量を減
少させることを特徴とするフライアッシュの改質方法。1. A fly ash characterized by reducing the ignition loss and the amount of adsorbed methylene blue by heating the fly ash at a temperature of 580 to 680 ° C. for 30 to 10 minutes or more in an oxidizing atmosphere. Reforming method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5172651A JPH0812002B2 (en) | 1993-06-19 | 1993-06-19 | Fly ash modification method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5172651A JPH0812002B2 (en) | 1993-06-19 | 1993-06-19 | Fly ash modification method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH074632A JPH074632A (en) | 1995-01-10 |
| JPH0812002B2 true JPH0812002B2 (en) | 1996-02-07 |
Family
ID=15945848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5172651A Expired - Lifetime JPH0812002B2 (en) | 1993-06-19 | 1993-06-19 | Fly ash modification method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0812002B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6558383B2 (en) | 2017-02-10 | 2019-08-14 | 三菱マテリアル株式会社 | Method for reforming coal ash and manufacturing fly ash for concrete admixture |
| JP6992288B2 (en) | 2017-06-27 | 2022-01-13 | カシオ計算機株式会社 | Electronic clock, time adjustment method and program |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2616053B2 (en) * | 1989-10-20 | 1997-06-04 | 三菱マテリアル株式会社 | Heat treatment method of fly ash and low heat and high durability cement |
-
1993
- 1993-06-19 JP JP5172651A patent/JPH0812002B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH074632A (en) | 1995-01-10 |
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