(57)【要約】【課題】石炭灰のフラッシング抑制性能を、簡易かつ迅速に評価することができる石炭灰の評価方法を提供する。【解決手段】石炭灰のフラッシング抑制性能を評価するための方法であって、上記石炭灰の見掛け密度の測定値に基いて、フラッシング抑制性能の良否を決定する石炭灰の評価方法。該評価方法において、石炭灰の見掛け密度の測定値を得る前に、石炭灰中の水分の含有率が特定の値以上になるように、石炭灰に水を供給することが、好ましい。該特定の値は、好ましくは６〜１２質量％の範囲内の値である。【選択図】図１
2019166430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭灰のフラッシング抑制性能を評価するための方法であって、上記石炭灰の見掛け密度の測定値に基いて、フラッシング抑制性能の良否を決定することを特徴とする石炭灰の評価方法。
【請求項２】
上記石炭灰の見掛け密度の測定値を得る前に、上記石炭灰中の水分の含有率が特定の値以上になるように、上記石炭灰に水を供給する請求項１に記載の石炭灰の評価方法。
【請求項３】
上記特定の値が、６〜１２質量％の範囲内の値である請求項２に記載の石炭灰の評価方法。
【請求項４】
上記見掛け密度が、ゆるみ見掛け密度であり、かつ、上記ゆるみ見掛け密度の基準値として、０．４９〜０．５３ｇ／ｃｍ３の範囲内の値を定め、評価の対象である石炭灰について、上記ゆるみ見掛け密度の測定値が、上記基準値以下である場合に、上記石炭灰のフラッシング抑制性能が良好であり、上記ゆるみ見掛け密度の測定値が、上記基準値を超える場合に、上記石炭灰のフラッシング抑制性能が不良であると評価する請求項１〜３のいずれか１項に記載の石炭灰の評価方法。
【請求項５】
上記見掛け密度が、固め見掛け密度であり、かつ、上記固め見掛け密度の基準値として、１．００〜１．０３ｇ／ｃｍ３の範囲内の値を定め、評価の対象である石炭灰について、上記固め見掛け密度の測定値が、上記基準値以下である場合に、上記石炭灰のフラッシング抑制性能が良好であり、上記固め見掛け密度の測定値が、上記基準値を超える場合に、上記石炭灰のフラッシング抑制性能が不良であると評価する請求項１〜３のいずれか１項に記載の石炭灰の評価方法。
【請求項６】
上記見掛け密度が、ゆるみ見掛け密度および固め見掛け密度であり、かつ、上記ゆるみ見掛け密度および上記固め見掛け密度の各基準値として、各々、０．４９〜０．５３ｇ／ｃｍ３の範囲内の値および１．００〜１．０３ｇ／ｃｍ３の範囲内の値を定め、評価の対象である石炭灰について、上記ゆるみ見掛け密度および上記固め見掛け密度の各測定値が、共に上記基準値以下である場合に、上記石炭灰のフラッシング抑制性能が良好であり、それ以外の場合に、上記石炭灰のフラッシング抑制性能が不良であると評価する請求項１〜３のいずれか１項に記載の石炭灰の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭灰の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
海外の港等の空気圧送式の荷役設備がない場所において、ベルトコンベア等の上部が開放された運搬手段を用いて石炭灰を運搬する場合、発塵によって作業効率が悪化する場合がある。
石炭灰の発塵を抑制する方法として、石炭灰を加湿する方法が知られている。
例えば、特許文献１には、粒径５μｍ以上のフライアッシュ粒子に水を加えてなることを特徴とする発塵を防止したフライアッシュ粉末が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１２６７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のとおり、石炭灰の発塵を抑制する方法として、石炭灰を加湿する方法が知られている。
しかし、石炭灰を過度に加湿した場合、石炭灰の流動性が過度に大きくなり、その結果、石炭灰の運搬の過程において、例えば、石炭灰をベルトコンベア等の移動手段の上に落下させたときに、石炭灰が下方に向かって拡散し、石炭灰の一部がベルトコンベア等の移動手段の上に載らずに地面に落下してしまう現象（フラッシング）が生じ易くなるという問題がある。
本発明の目的は、石炭灰のフラッシング抑制性能（フラッシングが生じ難い性質）を、簡易かつ迅速に評価することができる石炭灰の評価方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、石炭灰の見掛け密度の測定値に基いて、石炭灰を評価する方法によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［６］を提供するものである。
［１］  石炭灰のフラッシング抑制性能を評価するための方法であって、上記石炭灰の見掛け密度の測定値に基いて、フラッシング抑制性能の良否を決定することを特徴とする石炭灰の評価方法。
［２］  上記石炭灰の見掛け密度の測定値を得る前に、上記石炭灰中の水分の含有率が特定の値以上になるように、上記石炭灰に水を供給する、前記［１］に記載の石炭灰の評価方法。
［３］  上記特定の値が、６〜１２質量％の範囲内の値である、前記［２］に記載の石炭灰の評価方法。
【０００６】
［４］  上記見掛け密度が、ゆるみ見掛け密度であり、かつ、上記ゆるみ見掛け密度の基準値として、０．４９〜０．５３ｇ／ｃｍ３の範囲内の値を定め、評価の対象である石炭灰について、上記ゆるみ見掛け密度の測定値が、上記基準値以下である場合に、上記石炭灰のフラッシング抑制性能が良好であり、上記ゆるみ見掛け密度の測定値が、上記基準値を超える場合に、上記石炭灰のフラッシング抑制性能が不良であると評価する、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の石炭灰の評価方法。
［５］  上記見掛け密度が、固め見掛け密度であり、かつ、上記固め見掛け密度の基準値として、１．００〜１．０３ｇ／ｃｍ３の範囲内の値を定め、評価の対象である石炭灰について、上記固め見掛け密度の測定値が、上記基準値以下である場合に、上記石炭灰のフラッシング抑制性能が良好であり、上記固め見掛け密度の測定値が、上記基準値を超える場合に、上記石炭灰のフラッシング抑制性能が不良であると評価する、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の石炭灰の評価方法。
［６］  上記見掛け密度が、ゆるみ見掛け密度および固め見掛け密度であり、かつ、上記ゆるみ見掛け密度および上記固め見掛け密度の各基準値として、各々、０．４９〜０．５３ｇ／ｃｍ３の範囲内の値および１．００〜１．０３ｇ／ｃｍ３の範囲内の値を定め、評価の対象である石炭灰について、上記ゆるみ見掛け密度および上記固め見掛け密度の各測定値が、共に上記基準値以下である場合に、上記石炭灰のフラッシング抑制性能が良好であり、それ以外の場合に、上記石炭灰のフラッシング抑制性能が不良であると評価する、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の石炭灰の評価方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の石炭灰の評価方法によれば、石炭灰のフラッシング抑制性能を簡易かつ迅速に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例における、加湿石炭灰のゆるみ見掛け密度と差角の関係を示すグラフである。
【図２】実施例における、加湿石炭灰の固め見掛け密度と差角の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の石炭灰の評価方法は、石炭灰のフラッシング抑制性能を評価するための方法であって、石炭灰の見掛け密度の測定値に基いて、フラッシング抑制性能の良否を決定するものである。
本発明において、評価の対象となる石炭灰としては、特に限定されるものではなく、例えば、フライアッシュ、クリンカアッシュ等が挙げられる。
本発明においては、石炭灰の見掛け密度の測定値を得る前に、石炭灰中の水分の含有率が特定の値以上になるように、石炭灰に水を供給することが、好ましい。
上記特定の値は、好ましくは６〜１２質量％の範囲内、より好ましくは７〜１１質量％の範囲内、特に好ましくは８〜１０質量％の範囲内の値である。
【００１０】
上記特定の値を６〜１２質量％の範囲内の値（例えば、８質量％）に定め、該値（例えば、８質量％）以上の量（例えば、１０質量％）の水（例えば、霧状の水）を石炭灰に供給することによって、以下の利点がある。
まず、この場合、本発明における評価の対象である石炭灰は、水分の含有率が特定の値（例えば、８質量％）以上の値（例えば、１０質量％）である、加湿された石炭灰（本明細書中、加湿石炭灰ともいう。）である。
この加湿石炭灰は、発塵の防止に十分な量の水を含むものであるため、少なくとも、良好な発塵抑制性能（具体的には、石炭灰の保管や運搬の際の発塵を抑制しうること）を有するものである。
そして、この加湿石炭灰を対象にして本発明の評価方法を行った結果、この加湿石炭灰のフラッシング抑制性能が良好であると評価されれば、この加湿石炭灰は、発塵抑制性能とフラッシング抑制性能の両方に優れていることになる。
この場合、この加湿石炭灰をサンプル（本発明の評価方法の対象物）とした母体である石炭灰について、この加湿石炭灰と同様の水分の含有率（例えば、１０質量％）となるように、水を供給すれば、発塵抑制性能とフラッシング抑制性能の両方に優れた石炭灰（加湿石炭灰）を得ることができる。
このように、本発明の評価方法においては、石炭灰中の水分の含有率が特定の値以上になるように、石炭灰に水を供給することによって、フラッシング抑制性能のみならず、発塵抑制性能についても良好な石炭灰であることを保証することができるという利点がある。
【００１１】
水の供給量は、石炭灰のフラッシング抑制性能が低下して、本発明の評価方法で「フラッシング抑制性能が不良」と評価される可能性を小さくする観点からは、石炭灰中の水分の含有率が、好ましくは１９質量％以下、より好ましくは１７質量％以下、特に好ましくは１５質量％以下となる量である。
【００１２】
本発明では、石炭灰の見掛け密度の測定値を、石炭灰のフラッシング抑制性能の良否を決定するための指標として使用する。
見掛け密度としては、ゆるみ見掛け密度（石炭灰を容器内にゆるく充填した場合における見掛け密度）、及び、固め見掛け密度（容器をタッピング（上下に振動）しながら、石炭灰を容器内に充填した場合における見掛け密度）のいずれか一方または両方を用いることができる。
中でも、より簡易かつ正確にフラッシング抑制性能の良否を決定することができる観点からは、ゆるみ見掛け密度を用いることが好ましい。また、より一層正確にフラッシング抑制性能の良否を決定することができる観点からは、ゆるみ見掛け密度及び固め見掛け密度の両方を用いることが好ましい。
【００１３】
見掛け密度として、ゆるみ見掛け密度を用いる場合、予め、ゆるみ見掛け密度の基準値として、０．４９〜０．５３ｇ／ｃｍ３の範囲内の値（例えば、０．５２ｇ／ｃｍ３）を定め、評価の対象である石炭灰について、該石炭灰のゆるみ見掛け密度の測定値が、上記基準値以下（例えば、０．５２ｇ／ｃｍ３以下）である場合に、該石炭灰のフラッシング抑制性能が良好であり、該石炭灰のゆるみ見掛け密度の測定値が、上記基準値（例えば、０．５２ｇ／ｃｍ３）を超える場合に、該石炭灰のフラッシング抑制性能が不良であると評価することができる。
上記基準値は、フラッシング抑制性能がより大きい石炭灰を得る観点からは、好ましくは０．４９〜０．５２ｇ／ｃｍ３の範囲内の値であり、より好ましくは０．４９〜０．５１ｇ／ｃｍ３の範囲内の値であり、特に好ましくは０．４９〜０．５０ｇ／ｃｍ３の範囲内の値である。
【００１４】
見掛け密度として、固め見掛け密度を用いる場合、予め、固め見掛け密度の基準値として、１．００〜１．０３ｇ／ｃｍ３の範囲内の値（例えば、１．０２ｇ／ｃｍ３）を定め、評価の対象である石炭灰について、該石炭灰の固め見掛け密度の測定値が、上記基準値以下（例えば、１．０２ｇ／ｃｍ３以下）である場合に、該石炭灰のフラッシング抑制性能が良好であり、該石炭灰の見掛け密度の測定値が、上記基準値（例えば、１．０２ｇ／ｃｍ３）を超える場合に、該石炭灰のフラッシング抑制性能が不良であると評価することができる。
上記基準値は、フラッシング抑制性能がより大きい石炭灰を得る観点からは、好ましくは１．００〜１．０２ｇ／ｃｍ３の範囲内の値であり、より好ましくは１．００〜１．０１ｇ／ｃｍ３の範囲内の値である。
【００１５】
見掛け密度として、ゆるみ見掛け密度および固め見掛け密度の両方を用いる場合、例えば、予め、ゆるみ見掛け密度および固め見掛け密度の各基準値として、各々、０．４９〜０．５３ｇ／ｃｍ３の範囲内の値および１．００〜１．０３ｇ／ｃｍ３の範囲内の値を定め、評価の対象である石炭灰について、該石炭灰のゆるみ見掛け密度および固め見掛け密度の各測定値が、共に上記基準値以下である場合に、該石炭灰のフラッシング抑制性能が良好であり、それ以外の場合に、該石炭灰のフラッシング抑制性能が不良であると評価することができる。
この場合、見掛け密度として、ゆるみ見掛け密度と固め見掛け密度のいずれか一方のみを用いる場合に比べて、フラッシング抑制性能の良否の判定の精度を、より高めることができる。
ここでのゆるみ見掛け密度および固め見掛け密度の各基準値の好ましい数値範囲は、上述の場合（ゆるみ見掛け密度と固め見掛け密度のいずれか一方のみを用いる場合）における好ましい数値範囲と同じである。
【００１６】
なお、本明細書中、「特定の値以上」、「基準値以下」、及び「基準値を超える」の各語は、特定の値または基準値を基準にして、２つの区分に分けるために便宜上、用いたものであるので、本発明において、各々、「特定の値を超える」、「基準値未満」、及び「基準値以上」の語に置き換えることができるものとする。
【００１７】
本発明において、評価の対象である石炭灰の見掛け密度測定用サンプルのフラッシング抑制性能が良好と評価された場合、当該評価の対象である石炭灰（このサンプルの母体）は、このサンプルと同じ水分の含有率となるように水分を供給した場合において、例えばベルトコンベア等の移動手段の上に落下させたときに、その一部がベルトコンベア等の移動手段の上に載らずに地面に落下してしまう現象（フラッシング）が生じ難いものである。
一方、評価の対象である石炭灰の見掛け密度測定用サンプル（例えば、水分の含有率が１７質量％のもの）のフラッシング抑制性能が不良と評価された場合、当該評価の対象である石炭灰（このサンプルの母体）は、例えば、当該石炭灰に対する水の供給量を、発塵を防止しうる最小の量に近い値（例えば、水分の含有率として７〜８質量％）に定めることなどによって、フラッシング抑制性能を良好にしたうえで、用いることができる。
【００１８】
本発明では、石炭灰の見掛け密度を測定するだけで、フラッシング抑制性能を評価することができる。見掛け密度の測定は、簡易かつ迅速に行うことができるものである。
一方、フラッシング抑制性能は、本発明と異なる方法によっても評価することができる。
具体的には、石炭灰の安息角（具体的には、一定の高さから石炭灰を落下させて、自発的に崩れることなく安定を維持している場合における、石炭灰の山の斜面と水平面とのなす角度）、及び、崩壊角（具体的には、安息角の状態にある石炭灰の山を、振動等の外力によって崩壊させた場合における、崩壊後の石炭灰の山の斜面と水平面とのなす角度）を測定し、安息角から崩壊角を差し引いた値（差角）を算出することによっても、評価することができる。しかし、この評価方法は、本発明と異なり、より多くの手間と時間を要するものである。
このように、本発明の評価方法は、簡易かつ迅速に行いうる点で、優れている。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［加湿石炭灰の調製］
ブレーン比表面積が３，４２０ｃｍ２／ｇ、密度が２．２４ｇ／ｃｍ３、湿分（付着水分量）が０．１２％である石炭灰７００ｇと、加湿石炭灰（水を供給して水分の含有率を高めた石炭灰）中の水の含有率が表１に示す値となる量の蒸留水を、ホバート社製の竪型ミキサーに同時に添加して、１３９ｒｐｍの速度で３０秒間撹拌することで加湿石炭灰１〜６を得た。
［発塵抑制性能の評価］
加湿石炭灰１〜６について、以下の方法に従って、発塵の有無についての評価を行った。
５０ｃｍの高さから加湿石炭灰を落下させて、目視により発塵性の有無を評価した。評価は、落下の直後に発塵が起こったものを「発塵が有り（表１中、「有」で示す。）」とし、落下の直後に発塵が起こらなかったものを「発塵が無し（表１中、「無」で示す。）」とした。
【００２０】
［安息角及び崩壊角の測定による差角の算出］
加湿石炭灰１〜６について、ホソカワミクロン社製のパウダーテスターを用いて、安息角及び崩壊角を測定した。測定後、下記式を用いて差角（°）を算出した。
差角＝安息角−崩壊角
［見掛け密度の測定］
加湿石炭灰１〜６について、ゆるみ見掛け密度及び固め見掛け密度を測定した。固め見掛け密度は、容器を上下にタッピングしながら、加湿石炭灰を容器に充填した後に測定した。
結果を表１に示す。
表１中の「評価」は、以下の総合評価（発塵抑制性能及びフラッシング抑制性能が共に優れているか否か）を意味する。
〇：良好である。（これら２つの性能のいずれも優れている。）
×：不良である。（これら２つの性能のいずれかが劣る。）
【００２１】
加湿石炭灰１〜６の、ゆるみ見掛け密度と差角の組み合わせから、最小二乗法を用いて、加湿石炭灰のゆるみ見掛け密度と差角の関係を示す関係式（差角＝１０３．１６×ゆるみ見掛け密度−４１．７８）を導き出した（図１中、直線で示す。）。なお、該関係式の決定係数（Ｒ２）は、０．８３５８であった。
また、加湿石炭灰１〜６の、固め見掛け密度と差角の組み合わせから、最小二乗法を用いて、加湿石炭灰の固め見掛け密度と差角の関係を示す関係式（差角＝５１．５１７×固め見掛け密度−４１．５４４）を導き出した（図２中、直線で示す。）。なお、該関係式の決定係数（Ｒ２）は、０．６１３８であった。
【００２２】
【表１】
2019166430.tif 000003
【００２３】
加湿石炭灰におけるゆるみ見掛け密度と差角の関係を示す関係式の決定係数（０．８３５８）から、ゆるみ見掛け密度と差角は相関性が高いことがわかる。
また、加湿石炭灰の固め見掛け密度と差角の関係を示す関係式の決定係数（０．６１３８）から、ゆるみ見掛け密度と差角は相関性が高いことがわかる。
これらのことから、差角の代わりに、ゆるみ見掛け密度または固め見掛け密度（特に、ゆるみ見掛け密度）を用いて、石炭灰のフラッシング抑制性能を評価しうることがわかる。
このことを表１に基いてより詳しく説明すると、以下のとおりである。
【００２４】
表１中、加湿石炭灰１は、差角が６．６°と小さく、フラッシング抑制性能が良好であると評価できるものの、水の含有率が５％と小さいため、発塵が生じている。
加湿石炭灰１は、ゆるみ見掛け密度が０．４７１ｇ／ｃｍ３でかつ固め見掛け密度が０．９３６ｇ／ｃｍ３であり、各々、ゆるみ見掛け密度の基準（０．４９〜０．５３ｇ／ｃｍ３の範囲内の値以下）及び固め見掛け密度の基準（１．００〜１．０３ｇ／ｃｍ３の範囲内の値以下）を満たしている。これらの基準を満たしていること（フラッシング抑制性能が良好であるとの評価）は、差角の大きさに基く前記の評価（フラッシング抑制性能が良好であるとの評価）と一致する。
【００２５】
加湿石炭灰２〜５は、差角が１０°未満であり、フラッシング抑制性能が良好であるとともに、発塵がなく、発塵抑制性能も良好である。
加湿石炭灰２〜５は、ゆるみ見掛け密度が０．４５４〜０．４８６ｇ／ｃｍ３でかつ固め見掛け密度が０．９１１〜０．９９２ｇ／ｃｍ３であり、各々、ゆるみ見掛け密度の基準（０．４９〜０．５３ｇ／ｃｍ３の範囲内の値以下）及び固め見掛け密度の基準（１．００〜１．０３ｇ／ｃｍ３の範囲内の値以下）を満たしている。これらの基準を満たしていること（フラッシング抑制性能が良好であるとの評価）は、差角の大きさ（１０°未満）に基く前記の評価（フラッシング抑制性能が良好であるとの評価）と一致する。
【００２６】
加湿石炭灰６は、発塵がなく、発塵抑制性能が良好であるものの、差角が１４．１°であるので、フラッシングが生じる可能性が高いと考えられる。
加湿石炭灰６は、ゆるみ見掛け密度が０．５３６ｇ／ｃｍ３でかつ固め見掛け密度が１．０４１ｇ／ｃｍ３であり、各々、ゆるみ見掛け密度の基準（０．４９〜０．５３ｇ／ｃｍ３の範囲内の値以下）及び固め見掛け密度の基準（１．００〜１．０３ｇ／ｃｍ３の範囲内の値以下）を満たしていない。これらの基準を満たしていないこと（フラッシング抑制性能が不良であるとの評価）は、差角の大きさ（１４．１°）に基く前記の評価（フラッシング抑制性能が不良であるとの評価）と一致する。
このように、本発明では、加湿石炭灰１〜６について、差角を測定せずに、ゆるみ見掛け密度と固め見掛け密度の少なくともいずれか一方を測定するだけで、フラッシング抑制性能の良否を決定しうることがわかる。
【図１】
2019166430.tif 000004
【図２】
2019166430.tif 000005