(57)【要約】【課題】  硫黄スラリーの製造方法およびこの硫黄スラリーを用いる硫黄固化体の製造方法を提供する。【解決手段】  最初に、硫黄スラリーを以下の方法で製造する。溶融硫黄を圧送用エアシリンダー１３で噴射ノズルから噴霧して５００μｍ以下に微粒化し、一方、ダイヤフラムポンプ１６で界面活性剤を含む水を水用スプレーノズルから噴霧して５００μｍ以下に微粒化し、この微粒化した水滴と硫黄の液滴とを接触させることにより、硫黄の液滴を固化して硫黄粒子が高分散した硫黄スラリーを形成する。次に、この硫黄スラリーを所定場所まで輸送し、硫黄固化体を以下の方法で製造する。硫黄スラリーを常温で骨材と均一に混合し、混合物を加熱して水分を蒸発させた後、硫黄を溶融して硫黄固化体とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫黄スラリーの製造方法であって、
界面活性剤を含む水溶液をノズルから噴霧する工程と、
溶融硫黄をノズルから噴霧する工程と、
前記噴霧された溶融硫黄と前記噴霧された水溶液とを接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、
を有することを特徴とする硫黄スラリーの製造方法。
【請求項２】
硫黄スラリーの製造方法であって、
界面活性剤を含む水溶液を形成する工程と、
溶融硫黄をノズルから噴霧する工程と、
前記噴霧された溶融硫黄を前記水溶液と接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、
を有することを特徴とする硫黄スラリーの製造方法。
【請求項３】
硫黄スラリーの製造方法であって、
界面活性剤を含む水溶液を形成する工程と、
硫黄を粉砕する工程と、
前記粉砕された硫黄を前記水溶液と接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、
を有することを特徴とする硫黄スラリーの製造方法。
【請求項４】
前記硫黄スラリーは、硫黄微粒子を５０〜８０重量％含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の硫黄スラリーの製造方法。
【請求項５】
前記硫黄スラリーは、平均粒径は５００μｍ以下の硫黄粒子を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の硫黄スラリーの製造方法。
【請求項６】
前記硫黄スラリーは、界面活性剤を０．０１〜１．０重量％を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の硫黄スラリーの製造方法。
【請求項７】
前記ノズルの前記溶融硫黄と接触する部分は、フッ素樹脂で被覆されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の硫黄スラリーの製造方法。
【請求項８】
界面活性剤と、
水と、
硫黄粒子と、
を含む硫黄スラリーであって、
前記硫黄スラリー中に前記硫黄粒子が分散されていることを特徴とする硫黄スラリー。
【請求項９】
前記硫黄粒子の平均粒径が５００μｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載の硫黄スラリー。
【請求項１０】
前記硫黄スラリーは、前記硫黄粒子を５０〜８０重量％含むことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の硫黄スラリー。
【請求項１１】
前記硫黄スラリーは、界面活性剤を０．０１〜１．０重量％を含むことを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか１項に記載の硫黄スラリー。
【請求項１２】
硫黄固化体の製造方法であって、
界面活性剤を含む水溶液をノズルから噴霧する工程と、
溶融硫黄をノズルから噴霧する工程と、
前記噴霧された溶融硫黄と前記噴霧された水溶液とを接触させることにより前記水溶液中に前記硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、
前記硫黄スラリーと骨材とを常温で混合して混合物を形成する工程と、
前記混合物を加熱して水分を除去し前記硫黄粒子を溶融して溶融混錬物を形成する工程と、
前記溶融混錬物を冷却固化して硫黄固化体を生成する工程と、
を有することを特徴とする硫黄固化体の製造方法。
【請求項１３】
硫黄固化体の製造方法であって、
界面活性剤を含む水溶液を形成する工程と、
溶融硫黄をノズルから噴霧する工程と、
前記噴霧された溶融硫黄を前記水溶液と接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、
前記硫黄スラリーと骨材とを常温で混合して混合物を形成する工程と、
前記混合物を加熱して水分を除去し前記硫黄粒子を溶融して溶融混錬物を形成する工程と、
前記溶融混錬物を冷却固化して硫黄固化体を生成する工程と、
を有することを特徴とする硫黄固化体の製造方法。
【請求項１４】
硫黄固化体の製造方法であって、
界面活性剤を含む水溶液を形成する工程と、
硫黄を粉砕する工程と、
前記粉砕された硫黄を前記水溶液と接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、
前記硫黄スラリーと骨材とを常温で混合して混合物を形成する工程と、
前記混合物を加熱して水分を除去し前記硫黄粒子を溶融して溶融混錬物を形成する工程と、
前記溶融混錬物を冷却固化して硫黄固化体を生成する工程と、
を有することを特徴とする硫黄固化体の製造方法。
【請求項１５】
前記溶融混錬物を形成する際に使用される混錬容器は、前記骨材含有スラリーと接触する部分がフッ素樹脂で被覆されていることを特徴とする請求項１２乃至請求項１４のいずれか１項に記載の硫黄固化体の製造方法。
【請求項１６】
前記硫黄スラリーは、硫黄粒子を５０〜８０重量％含むことを特徴とする請求項１２乃至請求項１５のいずれか１項に記載の硫黄固化体の製造方法。
【請求項１７】
前記硫黄スラリーは、平均粒径は５００μｍ以下の硫黄粒子を含むことを特徴とする請求項１２乃至請求項１６のいずれか１項に記載の硫黄固化体の製造方法。
【請求項１８】
前記硫黄スラリーは、界面活性剤を０．０１〜１．０重量％を含むことを特徴とする請求項１２乃至請求項１７のいずれか１項に記載の硫黄固化体の製造方法。
【請求項１９】
前記ノズルの前記溶融硫黄と接触する部分は、フッ素樹脂で被覆されていることを特徴とする請求項１２乃至請求項１８のいずれか１項に記載の硫黄固化体の製造方法。
【請求項２０】
前記硫黄固化体は前記骨材を５０〜９０重量％含むことを特徴とする請求項１２乃至請求項１４のいずれか１項に記載の硫黄固化体の製造方法。
【請求項２１】
前記骨材は産業廃棄物であることを特徴とする請求項１２乃至請求項１４のいずれか１項に記載の硫黄固化体の製造方法。
【請求項２２】
前記骨材は石炭灰、都市ゴミ焼却灰、および鉄鋼スラグのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１２乃至請求項１４のいずれか１項に記載の硫黄固化体の製造方法。
【請求項２３】
硫黄固化体の製造方法であって、
界面活性剤を含む水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーと、骨材とを常温で混合して混合物を形成する工程と、
前記混合物を加熱して水分を除去し前記硫黄粒子を溶融して溶融混錬物を形成する工程と、
前記溶融混錬物を冷却固化して硫黄固化体を生成する工程と、
を有することを特徴とする硫黄固化体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業廃棄物等を土木用、建設用等の資材として再利用するために使用する硫黄固化体の製造方法に関し、特に、硫黄固化体の製造方法に用いる硫黄スラリーとその製造方法、この硫黄スラリーを用いた硫黄固化体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、産業廃棄物として排出される物質を土木・建築用資材として有効利用するための様々な試みがなされている。産業廃棄物としては、例えば、石炭火力発電所で発生するフライアッシュ、都市ゴミ焼却灰、製鉄の際副生する製鋼スラグなどが挙げられる。
【０００３】
しかしながら、このような産業廃棄物を土木・建築用資材、例えば、骨材としてそのまま用いると、施工後に産業廃棄物に含まれる重金属などの有害物質が環境中に流出するおそれがある。そこで、産業廃棄物を土木・建築用資材として再利用する場合には、融点が１１２．８℃と低く、常温では固体で化学的にも安定している硫黄によって産業廃棄物を結合してから再利用する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
この方法は、硫黄を１５０℃程度の高温で溶融し、これを用いて産業廃棄物を混練し、得られる混練物を冷却することによって硫黄固化体を製造するものであり、硫黄を産業廃棄物の結合材および産業廃棄物に含まれる重金属の溶出封鎖剤として用いている。この時用いられる硫黄としては、例えば、石油精製時の脱硫工程などで副産物として得られる溶融硫黄を利用する。但し、硫黄は、引火点が２０７℃と低く着火性物質であるため石油精製工場に設置された専用タンク内に溶融状態で貯蔵されている。そのため、上記の硫黄固化体を製造する装置は、石油精製工場内などに設置するのが望ましい。
【特許文献１】特許第１３１９６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、フライアッシュ、都市ゴミ焼却灰、製鋼スラグなどの産業廃棄物は各地で発生するため、その発生場所に硫黄固化体の製造装置を設置した方が便利な場合もある。このような場合には、硫黄を石油精製工場から各地に輸送しなければならないが、従来行われている硫黄の輸送方法は、溶融硫黄を特別な輸送方法、例えば、専用タンカーや専用タンク車輌などによって高温に貯蔵した状態でのみ行う方法に限られている。そのため輸送コストがかさみ、その取り扱いも面倒であるので、各地に簡単に輸送できるという訳にはいかない。そのため、上記の硫黄固化体を製造する製造装置は、例えば石油精製工場に設置しなければならないなどの設置場所の制約がある。
【０００６】
一方、上記の製造装置で硫黄固化体を製造する際には、予め十分に加熱した産業廃棄物を混合し、次に加熱された産業廃棄物を溶融硫黄と接触させて溶融硫黄によって産業廃棄物が混錬され、この混錬物を所定形状に成形してから冷却して硫黄固化体を製造する方法が提案されている。しかしながら、この方法において、溶融硫黄と産業廃棄物との混錬が不十分の場合には、硫黄による産業廃棄物の混練が不十分となるため硫黄と産業廃棄物とを均一に混合するためには高温下において十分な混錬処理時間が必要である。また、この方法において、産業廃棄物の予備加熱が不十分の場合には、混錬時に部分的な硫黄の固化が生じるため混錬処理時間を十分とっても均一な硫黄固化体が得られないという問題もある。
【０００７】
本発明は、上記説明した従来技術の問題点を解決することを出発点としてなされたものであり、その目的は、例えば、産業廃棄物の発生場所に隣接して硫黄固化体の製造設備の設置を容易にするために、硫黄を硫黄固化体の製造に適した硫黄スラリーの形態で提供することである。また本発明の別の目的は、硫黄スラリーの製造方法を提供することである。さらに、本発明の別の目的は、硫黄スラリーを用いる硫黄固化体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の硫黄スラリーの製造方法は、以下の構成を有する。すなわち、硫黄スラリーの製造方法であって、界面活性剤を含む水溶液をノズルから噴霧する工程と、溶融硫黄をノズルから噴霧する工程と、前記噴霧された溶融硫黄と前記噴霧された水溶液とを接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の硫黄スラリーの製造方法は、以下の構成を有する。すなわち、硫黄スラリーの製造方法であって、界面活性剤を含む水溶液を形成する工程と、溶融硫黄をノズルから噴霧する工程と、前記噴霧された溶融硫黄を前記水溶液と接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の硫黄スラリーの製造方法は、以下の構成を有する。すなわち、硫黄スラリーの製造方法であって、界面活性剤を含む水溶液を形成する工程と、硫黄を粉砕する工程と、前記粉砕された硫黄を前記水溶液と接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
ここで、例えば、前記硫黄スラリーは、硫黄微粒子を５０〜８０重量％含むことが好ましい。
【００１２】
ここで、例えば、前記硫黄スラリーは、平均粒径は５００μｍ以下の硫黄粒子を含むことが好ましい。
【００１３】
ここで、例えば、前記硫黄スラリーは、界面活性剤を０．０１〜１．０重量％を含むことが好ましい。
【００１４】
ここで、例えば、前記ノズルの前記溶融硫黄と接触する部分は、フッ素樹脂で被覆されていることが好ましい。
【００１５】
ここで、例えば、前記硫黄粒子の平均粒径が５００μｍ以下であることが好ましい。
【００１６】
ここで、例えば、前記硫黄スラリーは、前記硫黄粒子を５０〜８０重量％含むことが好ましい。
【００１７】
ここで、例えば、前記硫黄スラリーは、界面活性剤を０．０１〜１．０重量％を含むことが好ましい。
【００１８】
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の硫黄固化体の製造方法は、以下の構成を有する。すなわち、硫黄固化体の製造方法であって、界面活性剤を含む水溶液をノズルから噴霧する工程と、溶融硫黄をノズルから噴霧する工程と、前記噴霧された溶融硫黄と前記噴霧された水溶液とを接触させることにより前記水溶液中に前記硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、前記硫黄スラリーと骨材とを常温で混合して混合物を形成する工程と、前記混合物を加熱して水分を除去し前記硫黄粒子を溶融して溶融混錬物を形成する工程と、前記溶融混錬物を冷却固化して硫黄固化体を生成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１９】
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の硫黄固化体の製造方法は、以下の構成を有する。すなわち、硫黄固化体の製造方法であって、界面活性剤を含む水溶液を形成する工程と、溶融硫黄をノズルから噴霧する工程と、前記噴霧された溶融硫黄を前記水溶液と接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、前記硫黄スラリーと骨材とを常温で混合して混合物を形成する工程と、前記混合物を加熱して水分を除去し前記硫黄粒子を溶融して溶融混錬物を形成する工程と、前記溶融混錬物を冷却固化して硫黄固化体を生成する工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の硫黄固化体の製造方法は、以下の構成を有する。すなわち、硫黄固化体の製造方法であって、界面活性剤を含む水溶液を形成する工程と、硫黄を粉砕する工程と、前記粉砕された硫黄を前記水溶液と接触させて前記水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを形成する工程と、前記硫黄スラリーと骨材とを常温で混合して混合物を形成する工程と、前記混合物を加熱して水分を除去し前記硫黄粒子を溶融して溶融混錬物を形成する工程と、前記溶融混錬物を冷却固化して硫黄固化体を生成する工程と、を有することを特徴とする。
【００２１】
ここで、例えば、前記溶融混錬物を形成する際に使用される混錬容器は、前記骨材含有スラリーと接触する部分がフッ素樹脂で被覆されていることが好ましい。
【００２２】
ここで、例えば、前記硫黄スラリーは、硫黄粒子を５０〜８０重量％含むことが好ましい。
【００２３】
ここで、例えば、前記硫黄スラリーは、平均粒径は５００μｍ以下の硫黄粒子を含むことが好ましい。
【００２４】
ここで、例えば、前記硫黄スラリーは、界面活性剤を０．０１〜１．０重量％を含むことが好ましい。
【００２５】
ここで、例えば、前記ノズルの前記溶融硫黄と接触する部分は、フッ素樹脂で被覆されていることが好ましい。
【００２６】
ここで、例えば、前記硫黄固化体は前記骨材を５０〜９０重量％含むことが好ましい。
【００２７】
ここで、例えば、前記骨材は産業廃棄物、あるいは、石炭灰、都市ゴミ焼却灰および鉄鋼スラグのうちの少なくとも１つを含むことが好ましい。
【００２８】
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の硫黄固化体の製造方法は、以下の構成を有する。すなわち、硫黄固化体の製造方法であって、界面活性剤を含む水溶液中に硫黄粒子が分散された硫黄スラリーと、骨材とを常温で混合して混合物を形成する工程と、前記混合物を加熱して水分を除去し前記硫黄粒子を溶融して溶融混錬物を形成する工程と、前記溶融混錬物を冷却固化して硫黄固化体を生成する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、硫黄固化体の製造に必要な硫黄を硫黄粒子が高分散した硫黄スラリーの形態で提供することができるので、硫黄固化体の製造設備の設置を骨材の発生場所などに隣接して容易にすることができる。また、本発明によれば、硫黄スラリーの製造方法を提供できる。さらに、本発明によれば、この硫黄スラリーを用ることにより硫黄と骨材との混合が容易な硫黄固化体の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素、数値などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３１】
はじめに、以下で使用する「硫黄スラリー」について説明する。「硫黄スラリー」とは、５００μｍ以下の硫黄粒子が界面活性剤などを含む水溶液中に均一に分散され懸濁状態となっている水溶液のことを指すものとする。
【００３２】
［硫黄固化体の製造：図１］
図１を参照し、本実施形態の硫黄スラリーおよびこの硫黄スラリーを用いた硫黄固化体の製造方法について、その概要を説明する。
【００３３】
図１に示すように、本発明の特徴は、硫黄固化体の製造に必要な硫黄を硫黄固化体の製造に適した硫黄スラリーとして製造し、次にこの硫黄スラリーを用いて硫黄固化体を製造することである。このとき、硫黄スラリーの製造１００は、例えば、溶融硫黄の入手しやすい場所で行い、硫黄スラリーを用いた硫黄固化体の製造２００は、例えば、硫黄固化体の骨材として使用する産業廃棄物の発生場所で行うことができる。すなわち、硫黄スラリーの製造１００に用いる製造設備は、原料である溶融硫黄の入手の容易な場所、例えば、石油精製工場内などに設置し、硫黄スラリーを用いた硫黄固化体の製造２００に用いる製造設備は、硫黄固化体の骨材原料として使用する産業廃棄物の発生場所やゴミ焼却場に隣接した場所に設置することができる。
【００３４】
通常、石油精製工場と産業廃棄物の発生場所とは離れているため、硫黄固化体の製造２００で使用する硫黄スラリーは、硫黄スラリー製造１００で製造された硫黄スラリーをドラム缶に充填し、通常のトラック３００などで目的地まで輸送する。このときドラム缶に充填された硫黄スラリーは常温で輸送することができるため、従来のように溶融硫黄を専用タンカーや専用タンク車輌などで輸送する必要が無くなる。そのため輸送コストを低減できるとともに、その取り扱いも簡単になるので、各地に容易に硫黄スラリーを輸送することができる。
【００３５】
更に、硫黄固化体の製造２００では、硫黄固化体を製造する際に、従来行われていたような溶融硫黄と骨材の産業廃棄物とを直接高温で混合せずに、微粒子となって均一に分散されている硫黄スラリー中に骨材の産業廃棄物を混ぜるだけで硫黄微粒子と骨材とを常温で均一に混合することができる。そのため、常温で短時間に簡単に硫黄微粒子と骨材とを均一混合することができ、この混合物から水分を除去しさらに硫黄を溶融させることで均一な硫黄固化体を容易に得ることができる。
【００３６】
＜硫黄スラリーの製造＞
次に、上記説明した硫黄スラリーの製造方法について詳しく説明する。
【００３７】
［原料］
硫黄スラリーの原料としては、水、硫黄、界面活性剤を使用する。
【００３８】
［水］
水は、界面活性剤と混合した水溶液として使用する。この水溶液は、溶融硫黄との混合に適したように専用の噴射ノズルで噴射して微細な液滴、例えば、５００μm以下にして使用しても良いし、所定容器中に界面活性剤と混合した水溶液を入れて使用しても良い。
【００３９】
［硫黄］
硫黄は、天然で得られるものでも各種工場における脱硫工程により得られるものでもよく、液体の状態でも固体の状態でも使用することができる。例えば、石油精製時の脱硫工程などで副生する溶融硫黄をそのまま使用することができるし、この溶融硫黄を一旦固化してから再度溶融して使用することもできる。硫黄スラリー中に含まれる硫黄は、５００μｍ以下の粒径を有する硫黄粒子として高分散されていることが望ましい。
【００４０】
［溶融硫黄を噴霧して微粒子にする場合］
溶融硫黄から硫黄粒子を調製する場合には、例えば、専用の噴射ノズルから溶融硫黄を直接噴射し５００μｍ以下の液滴として、この液滴を専用の噴射ノズルで噴射された水溶液の液滴、例えば、１００〜２００μｍと接触させることにより溶融硫黄を固化して硫黄粒子が高分散された硫黄スラリーを形成しても良い。あるいは専用の噴射ノズルによって５００μｍ以下の液滴にされた溶融硫黄を所定容器中に入れられた界面活性剤を含む水溶液と接触させることにより溶融硫黄を固化して硫黄粒子が高分散された硫黄スラリーを形成しても良い。
【００４１】
［溶融硫黄を固化し、粉砕して微粒子にする場合］
また溶融硫黄を上記説明したように噴射ノズルから直接噴射して５００μｍ以下の液滴にする代わりに、溶融硫黄を一旦塊状体（例えば、こぶし大のサイズ位）に固化してから、この固化した塊状体を粉砕することによって５００μｍ以下の微粒子にし、所定容器中に入れられた界面活性剤を含む水溶液と接触させることにより硫黄粒子が高分散された硫黄スラリーを形成しても良い。
【００４２】
硫黄スラリーに含まれる硫黄濃度は、［水+硫黄］の合計量に対し５０〜８０重量％、好ましくては６０〜７５重量％がよい。硫黄が５０重量％以下の場合、硫黄スラリー粘度が低過ぎて硫黄粒子が沈降し好ましい硫黄スラリーが得られない。また硫黄が８０重量％以上の場合にも、硫黄スラリー粘度が高過ぎ、流動性に欠けるため好ましい硫黄スラリーが得られない。例えば、硫黄スラリーを配管で移送する場合、配管内の移送性が著しく低下する。
【００４３】
［界面活性剤］
硫黄固化体の製造に必要な硫黄を多量に含む高濃度の硫黄スラリーを製造するためにおよび硫黄粒子の凝集・沈降を防止するために分散剤としての界面活性剤の添加が不可欠である。界面活性剤としては、陰イオン界面活性剤及び非イオン界面活性剤が効果的に作用するので、各々の界面活性剤を単独で用いても、併用して用いてもよい。
【００４４】
陰イオン界面活性剤としては、例えば、一般に市販されている高分子陰イオン系のポリスターＯＭ、マリアリムＡＫＭ−０５３１(商品名、日本油脂製)を使用することができ、非イオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンソルビタンエステル系のニッサンノニオンＯＴ−２２１、ＬＴ−２２１、ＳＴ−２２１(商品名、日本油脂製)等を使用することができる。
【００４５】
界面活性剤は、［水+硫黄］の合計量に対し、０．０１〜１．０重量％好ましくは０．０５〜０．５重量％添加するのが好ましい。界面活性剤の添加量が０．０１重量％以下では水と硫黄との親和性が不十分で、流動性にすぐれたスラリーが得られにくく、１．０重量％以上になると硫黄スラリーが泡立ち、湿潤の度合が過剰になるため硫黄スラリーの状態が崩壊し易くなる。
【００４６】
［硫黄スラリーの製造方法］
上記説明した原料を用いる硫黄スラリーの製造方法としては、（１）溶融硫黄を専用の噴射ノズルから噴霧して得られる硫黄粒子（以下、噴霧硫黄と略称する場合もある）から硫黄スラリーを製造する方法と、（２）溶融硫黄を一旦固化後、粉砕して得られる硫黄粒子（以下、粉砕硫黄と略称する場合もある）から硫黄スラリーを製造する方法がある。以下、硫黄スラリーの製造方法について順次説明する。
【００４７】
［噴霧硫黄を使用する場合：図２］
図２に一例を示す硫黄スラリー製造装置を用いて、溶融硫黄を専用の噴射ノズルから噴霧して硫黄スラリーの製造方法について説明する。図２の硫黄スラリー製造装置では、硫黄投入口１９から硫黄供給部１１に供給された固体の硫黄を加熱ヒータ１２で溶融して圧送用エアシリンダー１３を用いて硫黄噴霧ノズル１４から５００μｍ以下に微粒化された溶融硫黄を噴霧させる。一方、貯蔵タンク１５からダイヤフラムポンプ１６を用いて界面活性剤を含む水を水用スプレーノズル１７に供給し、５００μｍ以下、例えば、１００〜２００μｍに微粒化された水滴を噴霧する。水用スプレーノズル１７および硫黄噴霧ノズル１４として、例えば、充円錐ノズルあるいは充角錐ノズル（（株）イケウチ製）などを用いることができる。各ノズル径は、例えば、３．５ｍｍφであり、各ノズル穴径は、例えば、１．０ｍｍφである。硫黄噴霧ノズル１４および水用スプレーノズル１７からの噴射量、噴射圧力は任意に設定することができるが、例えば、溶融硫黄の噴射量は、８〜１０Ｌ／分、水の噴射量は１〜２Ｌ／分であり、噴射圧力は溶融硫黄が２〜４ｋｇ／ｃｍ２、水が２〜３．５ｋｇ／ｃｍ２である。
【００４８】
次に、噴霧された水溶液と溶融硫黄とを硫黄スラリー製造容器中で接触させることにより、溶融硫黄は噴霧された水溶液で冷却され固化して硫黄スラリーが形成される。ここで、硫黄スラリー製造容器中の硫黄スラリーと接触する部分は、テフロン（登録商標）加工されていることが好ましい。
【００４９】
なお上記説明した硫黄スラリーの製造は一例であり、例えば、界面活性剤を含む水を噴射する代わりに硫黄スラリー製造容器中に入れて撹拌し、この攪拌中の界面活性剤を含む水の中に溶融硫黄を噴射することにより硫黄スラリーを製造してもよい。
【００５０】
得られる硫黄スラリー中に含まれる硫黄粒子の粒径は５００μｍ以下で、硫黄濃度は、［水+硫黄］の合計量に対し５０〜８０重量％、好ましくては６０〜７５重量％含まれる。また界面活性剤は、［水+硫黄］の合計量に対し、０．０１〜１．０重量％好ましくは０．０５〜０．５重量％含まれる。
【００５１】
［粉砕硫黄を使用する場合）：図１０］
次に、溶融硫黄を一旦固化後、粉砕して得られる硫黄粒子から硫黄スラリーを製造する方法について、図１０に示す硫黄スラリーの製造方法を用いて説明する。まず、石油精製時の脱硫工程などで副生する溶融硫黄２３をこぶし大程度の塊状サイズに固化し、この塊状体を採取する（固化工程２５）。次に、採取した塊状体をクラッシャー（例えば、マキノ式ハンマークラッシャー、ＥＥ−３００−３．７（槇野産業（株））にて、数ｍｍの大きさまで粉砕し（粗粉砕工程２６）、さらに、粉砕機（例えば、マキノ式粉砕機、ＤＤ−２−３．７（槇野産業（株））にて、５００μｍ以下の粒径まで粉砕する（微粉砕工程２７）。一方、分散剤２１と水２２とは、分散剤２１が所定濃度となるように混合されて水溶液を形成したのち（混合工程２４）、この水溶液は、例えば、図２で説明したような硫黄スラリー製造容器１８内に所定量入れられ撹拌混合される。次に、撹拌混合されている水溶液中に５００μｍ以下の粒径まで粉砕された硫黄粒子を所定量添加するることにより硫黄スラリーが形成される。なお、得られる硫黄スラリー中に含まれる硫黄粒子の粒径は５００μｍ以下で、硫黄濃度は、［水+硫黄］の合計量に対し５０〜８０重量％、好ましくては６０〜７５重量％含まれる。また界面活性剤は、［水+硫黄］の合計量に対し、０．０１〜１．０重量％好ましくは０．０５〜０．５重量％含まれる。
【００５２】
［硫黄スラリーの評価］
次に、上記製造方法で製造した硫黄スラリーの性能評価について説明する。硫黄スラリーの性能は、１）固液の分離評価試験、２）泡立ち状態評価試験、３）流動性評価試験を行い、それぞれの性能を評価するとともに、さらに総合評価として３つの評価試験に合格したものを硫黄固化体の製造に適した硫黄スラリーとした。以下各試験方法とその評価基準を示す。
【００５３】
（１）固液の分離評価試験
調製した硫黄スラリーを５００ｍｌメスシリンダー（JIS R3505）に３００ｍｌ充填して静置し１８時間後および６ヵ月保存後に固液の分離状態を観察して評価した。判断基準を以下に示す。
○（分離性良好）：固液の分離層が３０ｍｌ以下
△              ：固液の分離層が３０〜１００ｍｌ
×（分離性不良）：固液の分離層が１００ｍｌ以上
【００５４】
（２）泡立ち状態の評価試験
調製した硫黄スラリーを５００ｍｌ全量フラスコ（JIS R3505）に３００ｍｌ充填しコルクで密栓して３０秒間はげしく振動した直後、及び６ヵ月静置状態で保存後泡立ち状態を評価した。判断基準を以下に示す。
○（泡立ち性良好）：泡が認められない（無泡状態）
△ ：全体に泡立ちしているが５分以内に無泡状態になる
×（泡立ち性不良）：泡が消失しない
【００５５】
（３）流動性の評価
硫黄スラリーを調製し、５００mlのポリエチレン容器に充填した直後、及び６ヵ月保存後の粘度をブルックフィールド（Brook field）形回転粘度計による方法（JIS K7117-1）で回転数を６rpmと６０rpmで測定し、下式で求められるＴＩ値（チキソトロピーインデックス）を流動性の尺度として評価した。
ＴＩ値＝低回転の時の粘度（６rpm）／高回転の時の粘度（６０rpm）
○（流動性良好）：ＴＩ値５以下（ニュートン流体）
×（流動性不良）：ＴＩ値５以上（非ニュートン流体、チキソトロピー状）
【００５６】
＜硫黄固化体の製造＞
次に、上記製造された硫黄スラリーを用いた硫黄固化体の製造方法について説明する。
【００５７】
［原料］
硫黄固化体の原料としては、硫黄（硫黄スラリー）、骨材を使用する。
【００５８】
［硫黄］
上記調製した硫黄スラリー、すなわち、界面活性剤を含む水溶液中に５００μｍ以下の硫黄粒子が高分散したものを用いる。
【００５９】
［骨材］
硫黄固化体の骨材として使用できる産業廃棄物としては、種々の重金属を含む各種の産業廃棄物を使用することができる。例えば、製鉄の際副生する製鋼スラグなどの鉄鋼スラグや製鋼ダスト、都市ゴミ焼却灰、石炭火力力発電設備から排出される石炭灰（焼却灰、フライアッシュ）などを単独または複合して使用することができる。
【００６０】
［硫黄固化体の製造方法：図３］
図３に示す硫黄固化体の製造方法を用いて説明する。硫黄固化体の製造に用いる硫黄スラリーとしては、図２に示す硫黄スラリー製造装置で、溶融硫黄を専用の噴射ノズルから噴霧して製造された硫黄スラリー７、あるいは、図１０に示すように、溶融硫黄を一旦塊状に固化後、この塊状体を粉砕して得られる硫黄粒子から製造された硫黄スラリー１０７を用いる。本硫黄固化体は、混合工程８において、輸送されてきた硫黄スラリー７または硫黄スラリー１０７（界面活性剤を含む水溶液中に５００μｍ以下の硫黄粒子が高分散されたもの）を硫黄固化体製造容器内に入れ、この硫黄スラリー中に所定粒径に調製された石炭灰４，都市ゴミ焼却灰５、鉄鋼スラグ６から選択された１あるいは２以上の骨材を入れ常温で混合する。混合工程８では、硫黄スラリー７または硫黄スラリー１０７中に均一に高分散された硫黄粒子を用いるので、骨材と硫黄粒子との均一混合を常温で短時間で実現することができる。
【００６１】
次に、混錬工程９において、この混合物を加熱し水分を除去してから続いて硫黄を溶融させて溶融硫黄と骨材とを混錬して均一な溶融混錬物を形成する。次に、成形・固化工程１０でこの溶融混錬物を所定形状に成形後、固化して硫黄固化体を製造する。成形される硫黄固化体の形状や大きさは、使用用途によって変化するものでありどのようなものでも使用することができる。例えば、硫黄固化体は、粒状であってもペレット状であってもよいし、外形寸法の一例を示すと１〜５ｍｍである。
【００６２】
［硫黄固化体の評価］
上記硫黄固化体の製造方法で製造された硫黄固化体を土木・建設用の骨材として使用するためその機械的特性を評価した。機械的特性としては、硫黄固化体の圧縮強度と曲げ強度を用いた。ここで、圧縮強度は、上記製造方法で製造される硫黄固化体を１００φ×２００ｍｍの円柱体に３個ずつ成形後、JIS A1108の試験方法に準拠して測定した。一方、曲げ強度は、上記製造方法で製造される硫黄固化体を１００×１００×４００ｍｍの角柱体に3個ずつ成形し、JIS A1106の試験方法に準拠して測定した。
【実施例】
【００６３】
上記説明した製造方法によって製造される硫黄スラリーおよび硫黄固化体の性能について、実施例、比較例により具体的に説明する。以下の説明では、（１）溶融硫黄を専用の噴射ノズルから噴霧して製造された硫黄スラリーを用いる場合と、（２）溶融硫黄を一旦固化後、粉砕して得られる硫黄粒子を用いて製造された硫黄スラリーを使用する場合に分けて説明する。
【００６４】
＜噴霧硫黄を用いる硫黄スラリーと硫黄固化体の性能評価試験結果＞
最初に、溶融硫黄を専用の噴射ノズルから噴霧して得られる硫黄粒子（噴霧硫黄）を用いて製造される硫黄スラリーを用いる場合について説明する。図４に図２の硫黄スラリー製造方法で調製した実施例１〜１３（噴霧硫黄）の配合を示し、図５に、同様の方法で調製した比較例１〜１０の配合を示す。図６は、実施例１〜１３の硫黄スラリーの性能評価試験結果であり、図７は比較例１〜１０の性能評価試験結果を示す。また、図８に、実施例９に示す硫黄スラリーを用いて調製した本実施例１４〜１７に示す硫黄固化体の配合とその比較例１１〜１４を示す。図９は、実施例１４〜１７と比較例１１〜１４の硫黄固化体の機械的特性評価試験結果である。
【００６５】
［実施例１〜１３に示す硫黄スラリーの製造（図４）］
図２に示す硫黄スラリー製造装置を用いて、図４の実施例１に示す配合の硫黄スラリーを調製した。すなわち、内容量３Ｌの表面がテフロン（登録商標）加工された容器内に界面活性剤を含む水１ｋｇをスプレーノズルから噴射しながら、さらに１４５〜１５５℃に加熱された溶融硫黄１ｋｇを硫黄噴射ノズルから噴射し、噴霧された硫黄と水滴とを接触させて混合することにより５００μｍ以下の硫黄粒子が分散された硫黄スラリーを調製した。硫黄スラリー中の硫黄濃度は５０％、界面活性剤量は０．０１％である。界面活性剤としては、マリアリムＡＫＭ−０５３１（陰イオン系）を用いた。次に、実施例１と同様な方法により、図４の実施例２〜１３に示す配合の硫黄スラリーを調製した。なお、界面活性剤としては、マリアリムＡＫＭ−０５３１（陰イオン系）および／またはニッサンノニオンＯＴ−２２１（非イオン系）を用いた。
【００６６】
［比較例１〜１０に示す硫黄スラリーの製造（図５）］
実施例１と同様な方法により、図２に示す硫黄スラリー製造装置を用いて、図６の比較例１〜１０に示す配合の硫黄スラリーを調製した。
【００６７】
［硫黄スラリー（噴霧硫黄）の性能評価結果（図６、７）］
次に、実施例１〜１３と比較例１〜１０に示す配合の硫黄スラリーについて、１）固液の分離評価試験、２）泡立ち状態評価試験、３）流動性評価試験を行い、それぞれの試験の評価と総合評価を行った結果を図６，７に示す。
【００６８】
１）固液の分離評価試験
図６より、実施例１〜１３で得られた硫黄スラリーは、６カ月保存後の実施例１，６、１１を除いて全て良好であった。なお、実施例１，６、１１は、６カ月保存後に低下するもののこれらの硫黄スラリーでは簡単に撹拌するだけで硫黄粒子が再び調製直後のように均一に分散されることから再分散性がよいため実用的に問題ないと判断した。一方、図７より、比較例では、比較例１〜５、７に示すように、界面活性剤の添加率が０．０１％以下あるいは１．０％以上で十分なスラリーにならず、分離が著しいため実用性に欠けると判断した。
【００６９】
２）泡立ち状態評価試験
図６より、実施例１〜１３で得られた硫黄スラリーは、６カ月保存後の評価で全て良好であった。一方、図７より、比較例では、比較例４、７に示すように、界面活性剤の添加率が１．０％以上となると、６ヵ月経過しても泡が消失せず実用性に欠けると判断した。
【００７０】
３）流動性評価試験
図６より、実施例１〜１３で得られた硫黄スラリーは、ＴＩ値が５以下のスラリー状であり全て良好であった。一方、図７より、比較例では、比較例５、６、８〜１０に示すように、界面活性剤の添加率が０．０１％以下あるいは硫黄スラリー中の硫黄濃度が８０重量％以上ではＴＩ値が５以上でチキソトロピー性が強いペースト状となり全く流動性を示さないので実用性に欠けると判断した。
【００７１】
以上まとめると、図６，７の総合評価に示すように、実施例１〜１３に示す硫黄スラリーの総合評価は、全て良好であり、比較例１〜１０の総合評価は全て不良であった。更に、図６，７の比較から以下の結果が得られる。
【００７２】
１）実施例１，６，１１と比較例１，８より、硫黄スラリー中への界面活性剤の添加率が０．０１重量％のとき、硫黄濃度は５０〜８０重量％の範囲が良い。  ２）実施例２，８，１３と比較例２，１０より、硫黄スラリー中への界面活性剤の添加率が１重量％のとき、硫黄濃度は５０〜８０重量％の範囲が良い。      ３）実施例１〜３，６〜８、１１〜１３より、硫黄スラリー中の硫黄濃度は５０〜８０重量％において、界面活性剤の添加率が０．０１〜１重量％の範囲が良い。
【００７３】
以上の１）〜３）の結果より、硫黄スラリー（噴霧硫黄）に含まれる硫黄濃度が５０〜８０重量％、かつ界面活性剤濃度が０．０１〜１．０重量％の場合に、優れた硫黄スラリー（噴霧硫黄）が得られる。
【００７４】
［実施例１４〜１７に示す硫黄固化体の製造（図８）］
次に、図３に示す硫黄スラリー製造方法を用いて、図８の実施例１４〜１７に示す配合の硫黄固化体を調製した。例えば、実施例１４に示す配合の硫黄固化体の調製では、図４の実施例９に示される配合（スラリー中の硫黄濃度７５重量％）の硫黄スラリーを表面がテフロン（登録商標）加工された容器に所定量１３．３重量％（硫黄のみ１０重量％）入れ、続いて、骨材として鉄鋼スラグ９０重量％入れて常温にて混錬して均一に混合する。なお、骨材として鉄鋼スラグを使用する場合は、製鉄の際副生する製鋼スラグの炉外加工水砕（２ｍｍ以下）を使用し、石炭灰を使用する場合は、石炭火力発電所で石炭を燃焼した時に回収されたフライアッシュを使用した。次に、容器を１００℃まで加温して水分を蒸発させてから、さらに１５０℃まで容器を昇温して硫黄を溶融させながら混錬し、得られる均一の混錬物を型枠に注ぎ込み、放冷することにより硫黄固化体を成形した。実施例１４と同様な方法により、実施例９に示される配合の硫黄スラリーを用いて図８の実施例１５〜１７に示す配合の硫黄固化体を調製した。
【００７５】
［比較例１１〜１４に示す硫黄固化体の製造（図８）］
実施例１４〜１７で調製された硫黄固化体の機械的特性と比較するために、硫黄スラリーを用いずに溶融硫黄を直接骨材と高温で混合することにより比較例１１〜１４に示す硫黄固化体を調製した。比較例１１〜１４の調製では、硫黄は石油精製時の脱硫工程で副生した溶融硫黄を放冷・固化したものを粉砕して使用し、この粉砕した硫黄を容器中に硫黄を所定量充填後、容器を１５０℃に加熱して溶融状態にした。次に、この容器に予め１４０℃に予熱された骨材を加えて溶融硫黄と骨材とを混錬し、得られる均一の混錬物を型枠に注ぎ込み、放冷することにより硫黄固化体を成形した。
【００７６】
［硫黄固化体（噴霧硫黄）の性能評価結果（図９）］
次に、得られた実施例１４〜１７および比較例１１〜１４の硫黄固化体の機械的特性として、圧縮強度と曲げ強度を測定し、その結果を図９に示した。
【００７７】
図９の実施例１４と比較例１１との比較より、硫黄固化体中の骨材が９０重量％のときの圧縮強度と曲げ強度は実施例１４と比較例１１でほぼ同じである。同様に、実施例１５と比較例１２との比較より、硫黄固化体中の骨材が８０重量％のときの圧縮強度と曲げ強度は実施例１５と比較例１２でほぼ同じである。さらに、実施例１６と比較例１３との比較より、硫黄固化体中の骨材が７０重量％のときの圧縮強度と曲げ強度は実施例１６と比較例１３でほぼ同じである。またさらに、実施例１７と比較例１４との比較より、硫黄固化体中の骨材が５０重量％のときの圧縮強度と曲げ強度は実施例１７と比較例１４でほぼ同じである。
【００７８】
このことから、硫黄スラリー（噴霧硫黄）を用いて調製された硫黄固化体（骨材含有量：５０〜９０重量％）の圧縮強度および曲げ強度は、溶融硫黄を骨材と高温で十分に混合して調製された硫黄固化体と差が無いことがわかる。従って、硫黄固化体を調製する際に、５００μｍ以下の硫黄粒子を高分散させた硫黄スラリーを用いることにより硫黄粒子と骨材との混合を常温で行うことができるため骨材中に硫黄が均一に分散された硫黄固化体を容易に製造できることが分かった。
【００７９】
なお、上記の比較結果より硫黄固化体に含まれる骨材中の鉄鋼スラグと石炭灰の割合を変化させても硫黄固化体の圧縮強度と曲げ強度は変わらないことも分かった。
【００８０】
＜粉砕硫黄を用いる硫黄スラリーと硫黄固化体の性能評価試験結果＞
次に、溶融硫黄を一旦固化後、粉砕して得られる硫黄粒子（粉砕硫黄）を用いて製造される硫黄スラリーを用いる場合について説明する。図１１に、図１０に示す粉砕硫黄を用いる硫黄スラリー製造方法で調製した実施例１８〜２４および同様の方法で調製した比較例１５〜２１の配合を示す。図１２は、実施例１８〜２４および比較例１〜１０の硫黄スラリーの性能評価試験結果である。また、図１３に、実施例２２に示す硫黄スラリーを用いて調製した本実施例２５〜２８の硫黄固化体の配合とその比較例２２〜２５の硫黄固化体の配合を示し、図１４は、実施例２５〜２８と比較例２２〜２５の硫黄固化体の機械的特性評価試験結果である。
【００８１】
［実施例１８〜２４に示す硫黄スラリーの製造（図１１）］
以下に示す方法で、図１１の実施例１８に示す配合の硫黄スラリー（粉砕硫黄）を調製した。原料の硫黄は、石油精製時の脱硫工程で副生した溶融硫黄をこぶし大の大きさの塊状に固化したものを用いた。この塊状の硫黄を直径２１０ｍｍの乳鉢に入れ、乳棒を用いて粉砕し４０メッシュの金網のふるいを用いて、粒子径が５００μｍ以下の硫黄粒子を調製した。次に、３Ｌのホーロー容器に所定量の界面活性剤を含む水１ｋｇを入れ、次にこの水溶液中に粉砕した硫黄１ｋｇ加えてホモミキサーにより均一に混合することにより硫黄を高分散させることにより、実施例１８に示す配合の硫黄スラリー（粉砕硫黄）を調製した。硫黄スラリー中の硫黄濃度は５０％、界面活性剤量は０．０１％である。界面活性剤としては、ニッサンノニオンＯＴ−２２１（非イオン系）を用いた。次に、実施例１と同様の方法により、図１１の実施例１９〜２４に示す配合の硫黄スラリー（粉砕硫黄）を調製した。なお、界面活性剤としては、マリアリムＡＫＭ−０５３１（陰イオン系）および／またはニッサンノニオンＯＴ−２２１（非イオン系）を用いた。
【００８２】
［比較例１５〜２１に示す硫黄スラリーの製造（図１１）］
実施例１と同様の方法により、図１１の比較例１５〜２１に示す配合の硫黄スラリー（粉砕硫黄）を調製した。
【００８３】
［硫黄スラリー（粉砕硫黄）の性能評価結果（図１２）］
次に、実施例１８〜２４と比較例１５〜２１に示す配合の硫黄スラリー（粉砕硫黄）について、１）固液の分離評価試験、２）泡立ち状態評価試験、３）流動性評価試験を行い、それぞれの試験の評価と総合評価を行った結果を図１２に示す。
【００８４】
１）固液の分離評価試験
図１２より、実施例１８〜２４で得られた硫黄スラリー（粉砕硫黄）は、６カ月保存後の実施例１８を除いて全て良好であった。なお、実施例１８は、６カ月保存後に低下するもののこれらの硫黄スラリーでは簡単に撹拌するだけで硫黄粒子が再び調製直後のように均一に分散されることから再分散性がよいため実用的に問題ないと判断した。一方、比較例では、比較例１５〜１８の場合、固液分離が著しいため実用性に欠けると判断した。
【００８５】
２）泡立ち状態評価試験
図１２より、実施例１８〜２４で得られた硫黄スラリー（粉砕硫黄）は、６カ月保存後の評価で全て良好であったが、比較例では、比較例１７に示すように、界面活性剤の添加率が１．０％以上となると、６ヵ月経過しても泡が消失せず実用性に欠けると判断した。
【００８６】
３）流動性評価試験
図１２より、実施例１８〜２４で得られた硫黄スラリー（粉砕硫黄）は、ＴＩ値が５以下のスラリー状であり全て良好であったが、比較例では、比較例１８〜２１の場合はＴＩ値が５以上でチキソトロピー性が強いペースト状となり全く流動性を示さないので実用性に欠けると判断した。
【００８７】
以上まとめると、図１２の総合評価に示すように、実施例１８〜２４に示す硫黄スラリー（粉砕硫黄）の総合評価は、全て良好であり、比較例１５〜２１の総合評価は全て不良であった。更に、図１２の比較から以下の結果が得られる。
【００８８】
１）実施例１８，２３と比較例１５，２０より、硫黄スラリー中への界面活性剤の添加率が０．０１重量％のとき、硫黄濃度は５０〜７５重量％の範囲が良い。２）実施例１９，２４と比較例１６，２１より、硫黄スラリー中への界面活性剤の添加率が１重量％のとき、硫黄濃度は５０〜８０重量％の範囲が良い。      ３）実施例１８，１９，２３，２４より、硫黄スラリー中の硫黄濃度は５０〜８０重量％において、界面活性剤の添加率が０．０１〜１重量％の範囲が良い。
【００８９】
以上の１）〜３）の結果より、硫黄スラリー（粉砕硫黄）に含まれる硫黄濃度が５０〜８０重量％、かつ界面活性剤濃度が０．０１〜１．０重量％の場合に、優れた硫黄スラリー（粉砕硫黄）が得られる。
【００９０】
［実施例２５〜２８に示す硫黄固化体の製造（図１３）］
次に、実施例２２の粉砕硫黄スラリー（粉砕硫黄）を用い、図３に示す硫黄固化体の製造方法を用いて、図１３の実施例２５〜２８に示す配合の硫黄固化体を調製した。例えば、実施例２５に示す配合の硫黄固化体の調製では、実施例２２に示される配合（スラリー中の硫黄濃度７５重量％）の硫黄スラリーを表面がテフロン（登録商標）加工された容器に所定量１３．３重量％（硫黄のみ１０重量％）入れ、続いて、骨材として鉄鋼スラグ９０重量％入れて常温にて混錬して均一に混合する。なお、骨材としての鉄鋼スラグは、製鉄の際副生する製鋼スラグの炉外加工水砕（２ｍｍ以下）を使用し、石炭灰を使用する場合は、石炭火力発電所で石炭を燃焼した時に回収されたフライアッシュを使用した。次に、容器を１００℃まで加温して水分を蒸発させてから、さらに１５０℃まで容器を昇温して硫黄を溶融させながら混錬し、得られる均一の混錬物を型枠に注ぎ込み、放冷することにより硫黄固化体を成形した。実施例２５と同様な方法により、実施例２２に示される配合の硫黄スラリー（粉砕硫黄）を用いて図１３の実施例２６〜２８に示す配合の硫黄固化体を調製した。
【００９１】
［比較例２２〜２５に示す硫黄固化体の製造（図１３）］
実施例２５〜２８で調製された硫黄固化体の機械的特性と比較するために、硫黄スラリー（粉砕硫黄）を用いずに溶融硫黄を直接骨材と高温で混合することにより比較例２２〜２５に示す硫黄固化体を調製した。比較例２２〜２５の調製では、硫黄は石油精製時の脱硫工程で副生した溶融硫黄を放冷・固化したものを粉砕して使用し、この粉砕した硫黄を容器中に硫黄を所定量充填後、容器を１５０℃に加熱して溶融状態にした。次に、この容器に予め１４０℃に予熱された骨材を加えて溶融硫黄と骨材とを混錬し、得られる均一の混錬物を型枠に注ぎ込み、放冷することにより硫黄固化体を成形した。
【００９２】
［硫黄固化体（粉砕硫黄）の性能評価結果（図１４）］
次に、得られた実施例２５〜２８および比較例２２〜２５の硫黄固化体の機械的特性として、圧縮強度と曲げ強度を測定し、その結果を図１４に示した。
【００９３】
図１４の実施例２５と比較例２２との比較より、硫黄固化体中の骨材が９０重量％のときの圧縮強度と曲げ強度は実施例２５と比較例２２でほぼ同じである。同様に、実施例２６と比較例２３との比較より、硫黄固化体中の骨材が８０重量％のときの圧縮強度と曲げ強度は実施例２６と比較例２３でほぼ同じである。さらに、実施例２７と比較例２４との比較より、硫黄固化体中の骨材が７０重量％のときの圧縮強度と曲げ強度は実施例２７と比較例２４でほぼ同じである。またさらに、実施例２８と比較例２５との比較より、硫黄固化体中の骨材が５０重量％のときの圧縮強度と曲げ強度は実施例２８と比較例２５でほぼ同じである。
【００９４】
このことから、硫黄スラリー（粉砕硫黄）を用いて調製された硫黄固化体（骨材含有量：５０〜９０重量％）の圧縮強度および曲げ強度は、溶融硫黄を骨材と高温で十分に混合して調製された硫黄固化体と差が無いことがわかる。従って、硫黄固化体を調製する際に、５００μｍ以下の硫黄粒子を高分散させた硫黄スラリーを用いることにより硫黄粒子と骨材との混合を常温で行うことができるため骨材中に硫黄が均一に分散された機械的特性に優れた硫黄固化体を容易に製造できることが分かった。
【００９５】
［まとめ］
以上説明したように、噴霧硫黄および粉砕硫黄を用いて製造した硫黄スラリーと、これらの硫黄スラリーを用いて製造される硫黄固化体は、以下の利点を有する。すなわち、
（１）５００μｍ以下の硫黄粒子が高分散した硫黄スラリーの製造方法として、溶融硫黄を噴射ノズルから直接噴霧して硫黄粒子を生成する方法や、溶融硫黄を一旦固化してから微粉砕して硫黄粒子を得る方法など種々の製造方法を利用することができる。この硫黄スラリーは、ドラム缶詰にすることにより、常温でトラックなどの通常の交通手段を用いて、各地の産業廃棄物の発生場所等に簡単に輸送できるようになり、硫黄固化体の製造場所を広域化することができる。また、溶融硫黄を専用タンク車輌などによって高温に貯蔵した状態で輸送する場合に比べ、輸送上の安全管理が容易になり、輸送コストを低減することもできる。    （２）上記の方法で製造した５００μｍ以下の硫黄粒子が高分散した硫黄スラリーを用いて硫黄固化体を製造すると、骨材と硫黄とを常温で簡単に均一に混合できるため機械的特性に優れた硫黄固化体を容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の硫黄スラリーおよび硫黄スラリーを用いた硫黄固化体の製造を説明する図である。
【図２】本発明の硫黄スラリー製造装置（噴霧硫黄）の一例を示す図である。
【図３】本発明の硫黄固化体の製造方法の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施例の硫黄スラリー（噴霧硫黄）の配合例を示す図である。
【図５】比較例の硫黄スラリー（噴霧硫黄）の配合例を示す図である。
【図６】本発明の実施例の硫黄スラリー（噴霧硫黄）の性能試験結果を示す図である。
【図７】比較例の硫黄スラリー（噴霧硫黄）の性能試験結果を示す図である。
【図８】本発明の硫黄スラリー（噴霧硫黄）を用いて製造した硫黄固化体および比較例の硫黄固化体の配合例を示す図である。
【図９】本発明の硫黄スラリー（噴霧硫黄）を用いて製造した硫黄固化体および比較例の硫黄固化体の性能試験結果を示す図である。
【図１０】本発明の硫黄スラリー（粉砕硫黄）の製造工程の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施例および比較例の硫黄スラリー（粉砕硫黄）の配合例を示す図である。
【図１２】本発明の実施例および比較例の硫黄スラリー（粉砕硫黄）の性能試験結果を示す図である。
【図１３】本発明の硫黄スラリー（粉砕硫黄）を用いて製造した硫黄固化体および比較例の硫黄固化体の配合例を示す図である。
【図１４】本発明の硫黄スラリー（粉砕硫黄）を用いて製造した硫黄固化体および比較例の硫黄固化体の性能試験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１    分散剤
２    水
３    溶融硫黄
４    石炭灰
５    都市ゴミ焼却灰
６    鉄鋼スラグ
７    硫黄スラリー
８    混合工程
９    混錬工程（水分除去、硫黄溶融）
１０  成形・固化工程（硫黄固化体）
１１  硫黄供給部
１２  加熱ヒータ
１３  圧送用エアシリンダー
１４  硫黄噴射ノズル
１５  貯蔵タンク
１６  ダイヤフラムポンプ
１７  水用スプレーノズル
１８  硫黄スラリー製造容器
１９  硫黄投入口
１００  硫黄スラリーの製造（石油精製工場等）
１０１  分散剤
１０２  水
１０３  溶融硫黄
１０４  塊状固化体
１０５  粉砕工程
１０７  硫黄スラリー
２００  硫黄スラリーを用いた硫黄固化体の製造（産業廃棄物発生場所等）
３００  トラック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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