(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フライアッシュに含まれる未燃カーボンを除去して未燃カーボン含有率を目標値まで低減するフライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法であって、
受け入れた未燃カーボンを含むフライアッシュを貯留し、
該貯留したフライアッシュの一部から未燃カーボンを分離して回収する脱炭処理を行い、未燃カーボン含有率が前記目標値よりも低い脱炭フライアッシュを生成し、
該脱炭フライアッシュを前記受け入れた未燃カーボンを含むフライアッシュと調合し、未燃カーボン含有率を前記目標値に調整することを特徴とするフライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法。
【請求項２】
前記受け入れた未燃カーボンを含むフライアッシュの未燃カーボン含有率を測定し、測定結果に基づいて前記脱炭処理での脱炭率を調整することを特徴とする請求項１に記載のフライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法。
【請求項３】
前記脱炭処理工程が、前記貯留したフライアッシュの一部に水を加えてスラリーとし、該スラリーを浮遊選鉱により親油性成分と親水性成分とに分離する工程を含み、
前記浮遊選鉱時の前記スラリーの滞留時間を前記測定した未燃カーボン含有率に応じて伸縮することを特徴とする請求項２に記載の未燃カーボンの除去方法。
【請求項４】
前記脱炭処理工程が、前記貯留したフライアッシュの一部に水を加えてスラリーとし、該スラリーを浮遊選鉱により親油性成分と親水性成分とに分離する工程を含み、
前記スラリーのスラリー濃度を前記測定した未燃カーボン含有率に応じて増減することを特徴とする請求項２又は３に記載の未燃カーボンの除去方法。
【請求項５】
前記脱炭処理工程が、前記貯留したフライアッシュの一部に水を加えてスラリーとし、該スラリーを表面改質し、該表面改質後のスラリーを浮遊選鉱により親油性成分と親水性成分とに分離する工程を含むこと特徴とする請求項２、３又は４に記載の未燃カーボンの除去方法。
【請求項６】
前記受け入れた未燃カーボンを含むフライアッシュの未燃カーボン含有率を測定し、測定結果に基づいて前記脱炭フライアッシュと前記受け入れた未燃カーボンを含むフライアッシュとの調合比率を調整することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のフライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法。
【請求項７】
前記脱炭処理工程が、
前記貯留したフライアッシュの一部に水を加えてスラリーとし、該スラリーを浮遊選鉱により親油性成分と親水性成分とに分離する工程と、
該浮遊選鉱により得られたテールを固液分離し、分離したろ液からホウ素を除去し、ホウ素を除去した後のろ液を、前記スラリーの生成に用いるとともに、前記テールを固液分離したケークから前記脱炭フライアッシュを得る工程とを含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のフライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法。
【請求項８】
前記固液分離したケークをセメント製造工程の廃熱を利用して乾燥させ、前記脱炭フライアッシュを得ることを特徴とする請求項７に記載のフライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法。
【請求項９】
前記貯留したフライアッシュの未燃カーボン含有率が３％を超えるものであり、前記脱炭フライアッシュの未燃カーボン含有率が０．１％以上２％以下であり、前記目標値が０．１％以上３％以下であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のフライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法。
【請求項１０】
フライアッシュに含まれる未燃カーボンを除去して未燃カーボン含有率を目標値まで低減するフライアッシュ中の未燃カーボンの除去装置であって、
受け入れた未燃カーボンを含むフライアッシュを貯留するフライアッシュタンクと、
該フライアッシュタンクに貯留したフライアッシュの一部から未燃カーボンを分離して回収する脱炭処理を行い、未燃カーボン含有率が前記目標値よりも低い脱炭フライアッシュを生成する脱炭処理装置と、
該脱炭フライアッシュを前記受け入れた未燃カーボンを含むフライアッシュと調合し、未燃カーボン含有率を前記目標値に調整する調合装置とを備えることを特徴とするフライアッシュ中の未燃カーボンの除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭焚き火力発電所等で発生したフライアッシュに含まれる未燃カーボンを除去し、再利用に適した性状に改質するフライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法及び除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、石炭焚き火力発電所等で発生したフライアッシュは、セメント用混合材、コンクリート用混和材、人工軽量骨材の原料等に利用されている。しかし、フライアッシュをコンクリートの混和材として使用すると、フライアッシュ中の未燃カーボンがＡＥ減水剤等を吸収し、コンクリートの作業性を低下させる。また、コンクリートの打設時には、未燃カーボンが浮き上がり、コンクリートの打継部に黒色部が発生する等の弊害がある。
【０００３】
さらに、未燃カーボンの多いフライアッシュを原料として人工軽量骨材を製造すると、人工軽量骨材の品質が低下するという問題もあった。そのため、未燃カーボンの少ないフライアッシュだけをセメントの原料等に利用し、未燃カーボン含有率の高いフライアッシュは、有効利用することができず、産業廃棄物として埋め立て処理されていた。
【０００４】
そこで、特許文献１には、フライアッシュに水を加えてスラリーとし、スラリーに捕集剤を添加し、スラリー及び捕集剤に剪断力を付与して表面改質を行った後、浮選工程において、気泡にフライアッシュの未燃カーボンを付着させて浮上させ、フライアッシュから未燃カーボンを取り除く方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６１３３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
廃棄物の資源化の観点からは、より多くのフライアッシュをセメント用混合材等として活用するのが望ましいが、フライアッシュの使用量を増やすと、脱炭処理の必要な要処理物を増加させることになる。このため、大規模な処理設備が必要となり、設備コストの増大を招いてセメント等の生産コストを押し上げるという問題がある。
【０００７】
また、低品位のフライアッシュを用いると、未燃カーボン含有率のばらつきが激しいため、脱炭処理後のフライアッシュの未燃カーボン含有率を安定させるのが困難となり、それを利用するセメント等の品質変動を招くという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上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、脱炭処理の設備コストを抑えながら、フライアッシュの未燃カーボン含有率を低減させることができ、加えて、フライアッシュの均質化を図ることが可能なフライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、フライアッシュに含まれる未燃カーボンを除去して未燃カーボン含有率を目標値まで低減するフライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法であって、受け入れた未燃カーボンを含むフライアッシュを貯留し、該貯留したフライアッシュの一部から未燃カーボンを分離して回収する脱炭処理を行い、未燃カーボン含有率が前記目標値よりも低い脱炭フライアッシュを生成し、該脱炭フライアッシュを前記受け入れた未燃カーボンを含むフライアッシュと調合し、未燃カーボン含有率を前記目標値に調整することを特徴とする。
【００１０】
そして、本発明によれば、受け入れたフライアッシュの一部を脱炭処理し、それを受け入れた未燃カーボンを含むフライアッシュと調合して未燃カーボン含有率を調整するため、フライアッシュの脱炭処理量を低減しながら、未燃カーボン含有率の低いフライアッシュを得ることが可能になる。そのため、大規模な脱炭処理装置が不要となり、設備コストを抑えることが可能になる。また、脱炭フライアッシュの未燃カーボン含有率や、脱炭フライアッシュと受け入れた未燃カーボンを含むフライアッシュとの調合比率を変更することにより、調合後のフライアッシュの未燃カーボン含有率を調整することができる。このため、受け入れたフライアッシュの未燃カーボン含有率の変動に応じて、脱炭フライアッシュの未燃カーボン含有率等を調整することで、調合後のフライアッシュの未燃カーボン含有率を安定させることができる。これにより、フライアッシュの均質化を図ることができ、リサイクル資源として利用した場合の品質変動を抑制することが可能になる。また、脱炭処理によって分離された未燃カーボンを燃料として利用することができる。
【００１１】
上記フライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法において、前記受け入れた未燃カーボンを含むフライアッシュの未燃カーボン含有率を測定し、測定結果に基づいて前記脱炭処理での脱炭率を調整することができる。これによれば、脱炭フライアッシュの未燃カーボン含有率を、受け入れたフライアッシュの未燃カーボン含有率に見合ったものとすることができ、調合後のフライアッシュの未燃カーボン含有率を目標値に近付け易くなる。
【００１２】
上記フライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法において、前記脱炭処理工程が、前記貯留したフライアッシュの一部に水を加えてスラリーとし、該スラリーを浮遊選鉱により親油性成分と親水性成分とに分離する工程を含み、前記浮遊選鉱時の前記スラリーの滞留時間を前記測定した未燃カーボン含有率に応じて伸縮することができる。これによれば、気泡とスラリー中の未燃カーボンとの接触頻度を増減して、気泡への未燃カーボン付着率を制御することができる。これにより、受け入れた未燃カーボンを含むフライアッシュの未燃カーボン含有率の変動に応じて、脱炭処理工程での脱炭率を適宜に調整することができ、受け入れたフライアッシュの未燃カーボン含有率がばらつく場合でも、常時、脱炭フライアッシュの未燃カーボン含有率を適正値に調整することが可能になる。
【００１３】
上記フライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法において、前記脱炭処理工程が、前記貯留したフライアッシュの一部に水を加えてスラリーとし、該スラリーを浮遊選鉱により親油性成分と親水性成分とに分離する工程を含み、前記スラリーのスラリー濃度を前記測定した未燃カーボン含有率に応じて増減することができる。これによれば、受け入れた未燃カーボンを含むフライアッシュの未燃カーボン含有率の変動に応じて、浮選機への未燃カーボン導入量を制御することができる。このため、例えば、受け入れた未燃カーボンを含むフライアッシュの未燃カーボン含有率が高い場合に、浮選機への未燃カーボン導入量が過多とならず、気泡への未燃カーボン付着率が低下するのを防止することができる。これにより、親水性成分への未燃カーボンの混入を抑制することができ、脱炭フライアッシュの未燃カーボン含有率を適正値に調整することが可能になる。
【００１４】
上記フライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法において、前記脱炭処理工程が、前記貯留したフライアッシュの一部に水を加えてスラリーとし、該スラリーを表面改質し、該表面改質後のスラリーを浮遊選鉱により親油性成分と親水性成分とに分離する工程を含むことができる。浮選選鉱の前段で表面改質を行うことにより、フライアッシュ中の未燃カーボンを効率的に除去することが可能になる。
【００１５】
上記フライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法において、前記受け入れた未燃カーボンを含むフライアッシュの未燃カーボン含有率を測定し、測定結果に基づいて前記脱炭フライアッシュと前記受け入れた未燃カーボンを含むフライアッシュとの調合比率を調整することができる。これによれば、調合フライアッシュの未燃カーボン含有率を目標値により近付け易くなる。
【００１６】
上記フライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法において、前記脱炭処理に表面改質及び浮遊選鉱を用いることができ、これにより、脱炭処理工程において、フライアッシュ中の未燃カーボンを効率的に除去することが可能になる。
【００１７】
上記フライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法において、前記貯留したフライアッシュの一部に水を加えてスラリーとし、該スラリーを浮遊選鉱により親油性成分と親水性成分とに分離し、該浮遊選鉱により得られたテールを固液分離し、分離したろ液からホウ素を除去し、ホウ素を除去した後のろ液を、前記スラリーの生成に用いるとともに、前記テールを固液分離したケークから前記脱炭フライアッシュを得ることができる。これによれば、浮遊選鉱により得られたテールを固液分離したろ液からホウ素を除去するため、ホウ素を含む循環液がスラリータンクに戻ることがなく、脱炭処理装置内のホウ素が徐々に増加して固液分離によって得られたケークに混入するのを防止することができる。これにより、リサイクル資源として利用した場合にホウ素が溶出することのないフライアッシュを得ることができる。
【００１８】
上記フライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法において、前記固液分離したケークをセメント製造工程の廃熱を利用して乾燥させ、前記脱炭フライアッシュを得ることができる。これによれば、セメント製造工程で発生した廃熱を有効に活用しながら、水分含有率の低い脱炭フライアッシュを得ることが可能になる。
【００１９】
上記フライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法において、前記貯留したフライアッシュの未燃カーボン含有率を３％を超えるものとし、前記脱炭フライアッシュの未燃カーボン含有率を０．１％以上２％以下とし、前記目標値を０．１％以上３％以下とすることができる。
【００２０】
また、本発明は、フライアッシュに含まれる未燃カーボンを除去して未燃カーボン含有率を目標値まで低減するフライアッシュ中の未燃カーボンの除去装置であって、受け入れた未燃カーボンを含むフライアッシュを貯留するフライアッシュタンクと、該フライアッシュタンクに貯留したフライアッシュの一部から未燃カーボンを分離して回収する脱炭処理を行い、未燃カーボン含有率が前記目標値よりも低い脱炭フライアッシュを生成する脱炭処理装置と、該脱炭フライアッシュを前記受け入れた未燃カーボンを含むフライアッシュと調合し、未燃カーボン含有率を前記目標値に調整する調合装置とを備えることを特徴とする。本発明によれば、前記発明と同様に、脱炭処理の設備コストを抑えながら、フライアッシュの均質化を図ることが可能になる。また、脱炭処理によって分離された未燃カーボンを燃料として利用することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、脱炭処理の設備コストを抑えながら、フライアッシュの未燃カーボン含有率を低減させることができ、加えて、フライアッシュの均質化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明にかかるフライアッシュ中の未燃カーボンの除去装置の一実施の形態を示すフローチャートである。
【図２】図１の脱炭処理装置のシステム構成例を示すフローチャートである。
【図３】ホウ素の除去処理の効果を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明を実施するための形態について、図１を参照しながら説明する。尚、以下においては、フライアッシュをセメント用混合材に利用する場合を例にとって説明する。
【００２４】
図１は、本発明にかかるフライアッシュ中の未燃カーボンの除去装置（以下、「除去装置」という）の一実施の形態を示し、この除去装置１は、大別して、フライアッシュタンク２と、脱炭処理装置３と、ブレンディングタンク４とから構成される。
【００２５】
フライアッシュタンク２は、石炭焚き火力発電所等から廃棄物として運び込まれたフライアッシュ（未燃カーボンの含有率が３％を超えるフライアッシュ）ＦＡ１を貯留し、脱炭処理装置３及びブレンディングタンク４に供給するために設けられる。
【００２６】
脱炭処理装置３は、フライアッシュタンク２からのフライアッシュＦＡ１−１に含まれる未燃カーボンを除去し、未燃カーボン含有率が０．１％以上２％以下となる脱炭フライアッシュＦＡ２を生成するために設けられる。脱炭処理装置３では、脱炭フライアッシュＦＡ２の未燃カーボン含有率が最終的な目標値よりも低くなるようにフライアッシュＦＡ１−１中の未燃カーボンを除去する。
【００２７】
脱炭処理装置３は、図２に示すように、スラリータンク１１、表面改質機１３、貯留槽１６、調整槽１７、浮選機２１、固液分離機２３、乾燥機２４、ホウ素吸着塔２７及びフィルタープレス２８等で構成される。
【００２８】
スラリータンク１１は、未処理フライアッシュＦＡ１−１に水を添加し、スラリーＳ１を生成するために備えられ、スラリーＳ１を撹拌するための撹拌羽根を内部に備える。また、スラリータンク１１には、図示を省略するが、硫酸又は炭酸ガスを供給するためのポンプ等が配置される。スラリータンク１１の後段には、スラリータンク１１で生成したスラリーＳ１を表面改質機１３に送るためのポンプ１２が配置される。
【００２９】
表面改質機１３は、スラリータンク１１からのスラリーＳ１に疎水剤を添加しながら剪断力を付与することにより、スラリーＳ１中の未燃カーボンの表面を改質するために設けられる。表面改質機１３には、疎水剤としての灯油を貯蔵する疎水剤タンク１４と、灯油を表面改質機１３に供給するポンプ１５とが付設されている。尚、表面改質機１３としては、例えば、特許文献１に記載の液中撹拌装置を用いることができ、また、疎水剤としては、灯油以外にも、軽油及び重油等の一般的な疎水剤を用いることができる。
【００３０】
貯留槽１６は、表面改質機１３からのスラリーＳ２を撹拌しながら貯留するために設けられ、貯留したスラリーＳ２は、調整槽１７に移送される。
【００３１】
調整槽１７は、貯留槽１６からのスラリーＳ２に、起泡剤タンク１８からポンプ１９を介して供給された起泡剤を添加し、これらを混合するために備えられる。調整槽１７の内部には、スラリーＳ２と起泡剤とを撹拌混合するための撹拌羽根が設けられ、また、調整槽１７の後段には、調整槽１７で生成されたスラリーＳ３を浮選機２１に送るためのポンプ２０が配置される。
【００３２】
浮選機２１は、調整槽１７から供給されたスラリーＳ３に含まれる未燃カーボンを気泡に付着させて浮上させ、スラリーＳ３から未燃カーボンを分離するために設けられる。浮選機２１の上方には、気泡を発生させるための空気を供給する空気供給装置（不図示）が設けられ、浮選機２１の後段には、テールＴを固液分離機２３に送るためのポンプ２２が配置される。
【００３３】
固液分離機２３は、浮選機２１から排出されたフライアッシュを含むテールＴを固液分離するために備えられ、テールＴをケークＣ１とろ液Ｌ１とに分離する。分離されたケークＣ１は、乾燥機２４に移送され、ろ液Ｌ１は、ポンプ２５を介してホウ素吸着塔２７に移送される。
【００３４】
乾燥機２４は、固液分離機２３からのケークＣ１を乾燥するために備えられ、乾燥用の熱風には、プレヒータの排ガス、塩素バイパス排ガスの間接冷却用空気、クリンカクーラの排ガス等のセメント製造工程の廃熱Ｇを用いることができる。乾燥後のケークは、未燃カーボンが除去された脱炭フライアッシュＦＡ２としてブレンディングタンク４（図１参照）に移送される。
【００３５】
ホウ素吸着塔２７は、固液分離機２３のろ液Ｌ１に含まれるホウ素を除去するため、固液分離機２３のろ液Ｌ１をスラリータンク１１に戻す循環ルート２６上に配置され、そのフィルタには、ホウ素吸着性を有する樹脂が用いられる。この樹脂には、スチレン−ジビニルベンゼンからなる架橋型共重合体にＮ−メチル−Ｄ−グルカミノ基を導入したグルカミン型樹脂、グリシジルメタクリレートとジビニルベンゼンからなる架橋型共重合体に２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１、３−プロパンジオールを反応させて得られる樹脂、マトリックスが親水性架橋剤により形成された高分子多孔体等を用いることができる。ホウ素吸着塔２７でホウ素が除去された排水Ｌ３は、スラリータンク１１に循環水として戻される。
【００３６】
フィルタープレス２８は、浮選機２１からの未燃カーボンを含むフロスＦを固液分離するために備えられ、分離されたケークＣ２に含まれる未燃カーボンは、補助燃料等として利用することができる。また、フィルタープレス２８から排出されたろ液Ｌ２は、ポンプ２９を介してスラリータンク１１等で再利用する。
【００３７】
図１に戻り、ブレンディングタンク４は、フライアッシュタンク２から供給される未処理のフライアッシュＦＡ１と、脱炭処理装置３から供給される脱炭フライアッシュＦＡ２とを調合し、調合フライアッシュＦＡ３の未燃カーボン含有率を目標値（０．１％以上３％以下）に調整するために備えられる。
【００３８】
次に、上記の除去装置１を用いた未燃カーボン量の調整方法について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００３９】
石炭焚き火力発電所等から廃棄物として運び込まれたフライアッシュＦＡ１をフライアッシュタンク２に貯留した後、貯留したフライアッシュＦＡ１の一部ＦＡ１−１を脱炭処理装置３に移送する。
【００４０】
脱炭処理装置３では、図２に示すように、フライアッシュタンク２からのフライアッシュＦＡ１−１をスラリータンク１１に供給して水と混合し、スラリーＳ１を生成する。また、スラリータンク１１に、硫酸又は炭酸ガスを添加して、スラリーＳ１を撹拌しながらスラリーＳ１のｐＨを５以上１０以下に調整し、スラリー中のカルシウムを析出させ、スケールの成長を抑制する。
【００４１】
ここで、後段の浮選機２１での未燃カーボンの除去効率の観点から、スラリータンク１１におけるスラリーＳ１の固体濃度は、１質量％以上５０質量％以下、より好ましくは１０質量％以上２０質量％以下とする。また、石膏の溶解度の観点から、スラリーＳ１の温度は、１℃以上５０℃以下、より好ましくは２０℃以上４０℃以下とする。さらに、析出した石膏の種結晶への付着、成長の観点からスラリーＳ１の貯留時間は、１分以上１８０分以下、より好ましくは１０分以上６０分以下とする。
【００４２】
次に、スラリータンク１１内のスラリーＳ１を、ポンプ１２を介して表面改質機１３に供給する。また、表面改質機１３には、疎水剤タンク１４からポンプ１５を介して疎水剤としての軽油を供給する。表面改質機１３において、疎水剤が添加されたスラリーＳ１に剪断力を付与し、剪断力の付与等が行われたスラリーＳ２を、表面改質機１３から貯留槽１６へ移送し、貯留槽１６で撹拌しながら貯留する。
【００４３】
次いで、貯留槽１６から調整槽１７へスラリーＳ２を移送するとともに、調整槽１７に、起泡剤タンク１８からポンプ１９を介して起泡剤を供給し、スラリーＳ２と起泡剤とを混合してスラリーＳ３を生成する。
【００４４】
次に、スラリーＳ３をポンプ２０を介して浮選機２１に供給するとともに、空気を浮選機２１に供給する。そして、浮選機２１の槽内において、気泡を発生させ、その気泡に疎水剤に吸着された未燃カーボンを付着させるとともに、未燃カーボンが付着して浮上した気泡を除去する。これにより、フライアッシュＦＡ１−１に含まれていた未燃カーボンを除去することができる。
【００４５】
次いで、浮選機２１からのフライアッシュを含むテールＴを、固液分離機２３で固液分離し、ケークＣ１を乾燥機２４に移送する。その後、セメント製造工程の廃熱Ｇを利用してケークＣ１を乾燥させ、乾燥後のケークＣ１を脱炭フライアッシュＦＡ２としてブレンディングタンク４に移送する。
【００４６】
また、固液分離機２３で固液分離されたろ液Ｌ１をポンプ２５を介してホウ素吸着塔２７に導入し、ホウ素吸着性を有する樹脂を用いてホウ素を除去する。その後、ホウ素が除去されたホウ素吸着塔２７の排水Ｌ３をスラリータンク１１に戻し、液中に残留する起泡剤を再利用する。
【００４７】
尚、固液分離機２３のろ液Ｌ１に含まれるホウ素を除去するのは、ろ液Ｌ１中の有害物質を除去する目的に加え、セメントへのホウ素の混入によるセメント強度の低下を防止するためである。また、固液分離機２３のろ液Ｌ１を対象にホウ素の除去処理を行うのは、フライアッシュに含まれるホウ素は湿式浮選後の脱水工程で発生したろ液に溶出するとの知見が得られたことに基づくものである。
【００４８】
固液分離機２３のろ液Ｌ１からホウ素を除去した場合には、ホウ素を含む循環液がスラリータンク１１に戻ることがなく、脱炭処理装置３内のホウ素が徐々に増加して固液分離機２３のケークＣ１に混入するのを防止することができる。これにより、ホウ素が溶出することのない脱炭フライアッシュＦＡ２を得ることができ、脱炭フライアッシュＦＡ２をセメント用混合材に利用した際にホウ素が混入するのを防止することが可能になる。
【００４９】
上記の処理と併行して、浮選機２１から排出された未燃カーボンを含むフロスＦをフィルタープレス２８によって固液分離し、未燃カーボンを回収する。回収した未燃カーボンは、セメントキルン等で補助燃料として利用することができる。また、フィルタープレス２８で発生したろ液Ｌ２は、ポンプ２９を介してスラリータンク１１に戻す。ろ液Ｌ２を貯留槽１６に添加したり、浮選機２１において、気泡に未燃カーボンを付着させる際の消泡に再使用することもできる。
【００５０】
一方、図１に示すように、フライアッシュタンク２から排出するフライアッシュのうち、脱炭処理装置３に移送しないフライアッシュＦＡ１−２（未処理ＦＡ）は、ブレンディングタンク４に直接移送する。
【００５１】
フライアッシュＦＡ１−２の移送時又は移送前に、フライアッシュＦＡ１−２を定期的にサンプリングし、未燃カーボンの含有量を測定して含有率を算出する。そして、算出した未燃カーボンの含有率に基づき、脱炭処理装置３での脱炭率を設定する。
【００５２】
ここで、脱炭率の調整は、表１に示すように、（１）図２の表面改質機１３の回転数（剪断力）、（２）疎水剤、起泡剤の添加量、（３）スラリーＳ１のスラリー濃度、（４）浮選機２１でのスラリー滞留時間を変更することで行うことができる。
【００５３】
【表１】
0005562057.tif 000002
【００５４】
尚、必ずしも（１）〜（４）の全てを変更する必要はなく、例えば、（１）＋（３）のみ、（２）＋（３）のみ、（２）＋（４）のみなどの部分的な変更で対処することもできる。例えば、（２）＋（４）の場合（「疎水剤、起泡剤の添加量」と「浮選機２１でのスラリー滞留時間」を変更する場合）であれば、算出した未燃カーボンの含有率が高くなるのに応じて、疎水剤、起泡剤の添加量を増やすとともに、浮選機２１でのスラリー滞留時間を長くする。これにより、浮選機２１の槽内に発生する気泡と、疎水剤が付着した未燃カーボンとの接触頻度が高くなり、気泡への未燃カーボン付着率を向上させることができる。ここで、スラリー滞留時間を長くする方法としては、単純に滞留時間を延ばす他、浮選槽の段数を増やす方法がある。
【００５５】
図１に戻り、次いで、脱炭処理装置３からの脱炭フライアッシュＦＡ２及びフライアッシュタンク２からのフライアッシュＦＡ１−２をブレンディングタンク４に圧送し、それらを混合して調合フライアッシュＦＡ３を生成する。その際、脱炭フライアッシュＦＡ２を調合フライアッシュＦＡ３の未燃カーボン含有率を調整するための調整材として使用し、フライアッシュＦＡ１−２の未燃カーボン含有率が高いほど、脱炭フライアッシュＦＡ２の使用量を多くする。このとき、フライアッシュＦＡ１−２の移送時等に測定した未燃カーボンの含有率に基づいて、脱炭フライアッシュＦＡ２とフライアッシュＦＡ１−２の調合比率を定めることで、調合フライアッシュＦＡ３の未燃カーボン含有率を目標値により近付けることができる。
【００５６】
生成した調合フライアッシュＦＡ３は、セメント製造工程のセメントミル（不図示）等に移送し、セメント用混合材に利用する。
【００５７】
以上のように、本実施の形態によれば、受け入れたフライアッシュＦＡ１の一部を脱炭処理装置３に導いて脱炭処理し、それを未脱炭フライアッシュＦＡ１−２と調合して未燃カーボン含有率を調整するため、フライアッシュの脱炭処理量を低減しながら、未燃カーボン含有率の低いフライアッシュを得ることが可能になる。
【００５８】
また、脱炭フライアッシュＦＡ２の未燃カーボン含有率や、脱炭フライアッシュＦＡ２と未脱炭フライアッシュＦＡ１−２との調合比率を変更することにより、調合フライアッシュＦＡ３の未燃カーボン含有率を調整することができる。このため、フライアッシュＦＡ１の未燃カーボン含有率の変動に応じて、脱炭フライアッシュＦＡ２の未燃カーボン含有率等を調整することで、調合フライアッシュＦＡ３の未燃カーボン含有率を安定させることが可能になる。これにより、調合フライアッシュＦＡ３の均質化を図ることができ、セメント用混合材に利用した場合の品質変動を抑制することが可能になる。
【００５９】
尚、上記実施の形態においては、フライアッシュをセメント用混合材に利用する場合を例示したが、本発明は、フライアッシュをコンクリート用混和材、人工軽量骨材の原料、ゼオライト原料等に利用する場合にも適用することが可能である。
【実施例】
【００６０】
次に、ホウ素の除去に関する実験例について、図３を参照しながら説明する。図３は、図２においてホウ素吸着塔２７を設置せずに、スラリータンク１１内のスラリーＳ１のｐＨを８〜９に維持した状態で脱炭処理装置を運転し、循環ルート２６で採取した固液分離機２３のろ液Ｌ１のホウ素含有率の推移を示すグラフである。
【００６１】
このグラフより、脱炭処理装置の運転時間が８０時間を超えると、急激にホウ素含有率が増加し、時間経過とともに漸増することが判る。図２に示す脱炭処理装置３によれば、循環ルート２６上にホウ素吸着塔２７を設置し、ろ液（循環水）Ｌ１からホウ素を除去しているため、同グラフに示すようなホウ素含有率の増加を招くことがない。そのため、上述のように、固液分離機２３のケークＣ１へのホウ素の混入を防止することができ、リサイクル資源として利用した場合にホウ素が溶出することのないフライアッシュを得ることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１  フライアッシュ中の未燃カーボンの除去装置
２  フライアッシュタンク
３  脱炭処理装置
４  ブレンディングタンク
１１  スラリータンク
１２  ポンプ
１３  表面改質機
１４  疎水剤タンク
１５  ポンプ
１６  貯留槽
１７  調整槽
１８  起泡剤タンク
１９  ポンプ
２０  ポンプ
２１  浮選機
２２  ポンプ
２３  固液分離機
２４  乾燥機
２５  ポンプ
２６  循環ルート
２７  ホウ素吸着塔
２８  フィルタープレス
２９  ポンプ
【図１】
0005562057.tif 000003
【図２】
0005562057.tif 000004
【図３】
0005562057.tif 000005