ＣａＣＯ３の固化方法
【目的】 ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質を緩やかな条件で固化する。
【構成】 ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質をオートクレーブ反応を利用して固化させる。
【効果】 一般的な装置であるオートクレーブによる処理のみでＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質を、比較的低温、低圧の緩やかな条件下で容易かつ効率的に固化させることができ、ＣａＣＯ3 固化技術における省エネルギー、省コスト化を図ることができる。本発明によれば、燃焼排ガス中のＣＯ2 をＣａＣＯ3 又は（Ｃａ・Ｍｇ）ＣＯ3 として固定化して回収したものを低処理コストにて固化して、建設・土木材料等への有効利用を図ることができる。
【構成】 ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質をオートクレーブ反応を利用して固化させる。
【効果】 一般的な装置であるオートクレーブによる処理のみでＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質を、比較的低温、低圧の緩やかな条件下で容易かつ効率的に固化させることができ、ＣａＣＯ3 固化技術における省エネルギー、省コスト化を図ることができる。本発明によれば、燃焼排ガス中のＣＯ2 をＣａＣＯ3 又は（Ｃａ・Ｍｇ）ＣＯ3 として固定化して回収したものを低処理コストにて固化して、建設・土木材料等への有効利用を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＣａＣＯ3 の固化方法に係り、特に、ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質を緩やかな処理条件にて固化させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種産業分野で排出される排ガス中のＣＯ2 は、地球の温暖化現象への影響が懸念されていることから、大気中のＣＯ2 の低減について検討が進められている。
【０００３】従来、大気中のＣＯ2 の低減技術として、燃焼排ガスなどのＣＯ2 含有ガスを海水に吸収させて、ＣＯ2 をＣａＣＯ3 又は（Ｃａ・Ｍｇ）ＣＯ3 として固定化する方法がある。しかして、固定化されたＣａＣＯ3 や（Ｃａ・Ｍｇ）ＣＯ3 を固化させて建設・土木材料等に有効利用する試みがなされている。
【０００４】ＣａＣＯ3 の固化方法としては、従来、ホットプレス法又は水熱ホットプレス法などが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のＣａＣＯ3 の固化方法は、いずれも天然のＣａＣＯ3 固化体である大理石や石灰石の生成条件に準じた処理条件を必要とするため、処理条件が高温、高圧の過酷な条件であると共に、装置設備が複雑であることから、大量処理には不向きであり、消費エネルギーが大きく、処理コストが高くつくという欠点がある。
【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決し、ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質を緩やかな条件で固化することができる方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１のＣａＣＯ3 の固化方法は、ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質をオートクレーブ反応を利用して固化させることを特徴とする。
【０００８】請求項２のＣａＣＯ3 の固化方法は、ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質に、シリカ系物質を混合した後、オートクレーブ反応を利用して固化させることを特徴とする。
【０００９】以下に本発明を詳細に説明する。
【００１０】本発明のＣａＣＯ3 の固化方法において、原料となるＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質としては、例えば、燃焼排ガス中のＣＯ2 を海水等に吸収させて、ＣａＣＯ3 又は（Ｃａ・Ｍｇ）ＣＯ3 として固定化して得られる物質が挙げられるが、何らこれらの物質に制限されるものではなく、本発明はＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分として５０重量％以上含有する物質であれば有効に適用することができる。
【００１１】本発明においては、ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を含む物質にシリカ系物質を混合して処理することもできる。シリカ系物質としては、非晶質ＳｉＯ2 ，結晶質ＳｉＯ2 の他、ケイ砂、キラ微砂、ケイ藻土、粘土等を用いることができ、この場合には、得られる固化体中にＣ−Ｓ−Ｈ（カルシウムサルホアルミネート）が生成し、固化体の強度を高めることができる。併せて、ＣａＯ又はＣａ（ＯＨ）2 を混合すれば、より多くのＣ−Ｓ−Ｈが生成し、固化を促進することができる。
【００１２】なお、シリカ系物質を用いる場合、その使用割合は、多過ぎると相対的にＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質の割合が低減してＣａＣＯ3 の固化による有効利用の面での効率が低下するため、シリカ系物質の使用割合は、固化原料に対して５０重量％以下、特に１０〜３０重量％とするのが好ましい。
【００１３】ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質に、必要に応じてシリカ系物質を混合して得られる固化原料は、プレス成形、鋳込成形、押出成形、流し込み成形等の成形法により所望の形状に成形した後、オートクレーブ処理する。なお、固化原料は特に成形を行なわず、そのままオートクレーブ処理しても良い。
【００１４】オートクレーブ処理は、１５０〜３００℃、特に２００〜２５０℃程度の飽和蒸気圧（４０ｋｇｆ／ｃｍ2 以下）下という比較的緩やかな条件で行なうことができ、その処理時間は通常の場合、２〜２０時間、特に５〜１０時間程度とされる。
【００１５】得られた固化体は、必要に応じて適当な条件で乾燥した後、各種建設・土木材料等として利用される。
【００１６】
【作用】オートクレーブ処理によれば、従来法に比べて低温、低圧の緩やかな条件で、ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質を固化させることができる。
【００１７】このオートクレーブ処理による固化は、ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質にシリカ系物質を混合して行なうこともでき、シリカ系物質を混合した場合には、Ｃ−Ｓ−Ｈが生成し、得られる固化体の強度を高めることができる。
【００１８】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。なお、実施例において用いた原料は下記表１の通りである。
【００１９】
【表１】
【００２０】また、各試料の曲げ強度の測定は、スパン間距離３０ｍｍ，クロスヘッドスピード０．５ｍｍ／ｍｉｎの３点曲げ強度測定条件で行なった。
【００２１】実施例１表２に示す配合にて原料をポリ容器中で乾式混合し、３００ｋｇｆ／ｃｍ2 で加圧成形して４０ｍｍ×１０ｍｍ×約１０ｍｍ厚さの成形体を得た。得られた成形体の曲げ強度を表２に示す。各成形体をオートクレーブに入れ、表２に示す条件で処理して固化させた。なお、オートクレーブの容器（２０００ｃｃ容量）中には蒸留水を２９０ｃｃ入れて飽和蒸気圧にて処理した。
【００２２】得られた固化体を６０℃で３０分乾燥した後、曲げ強度の測定を行ない結果を表２に示した。表２より、次のことが明らかである。即ち、オートクレーブ処理によれば、２５０〜２８０℃以下の温度での飽和蒸気圧の処理で、ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 とＳｉＯ2 の混合物を容易に固化させることができる。特に、ＳｉＯ2 として非晶質ＳｉＯ2 を用いた場合には、固化体の強度を著しく高めることができる。
【００２３】
【表２】
【００２４】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のＣａＣＯ3 の固化方法によれば、一般的な装置であるオートクレーブによる処理のみでＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質を、比較的低温、低圧の緩やかな条件下で容易かつ効率的に固化させることができ、ＣａＣＯ3 固化技術における省エネルギー、省コスト化を図ることができる。
【００２５】本発明によれば、燃焼排ガス中のＣＯ2 をＣａＣＯ3 又は（Ｃａ・Ｍｇ）ＣＯ3 として固定化して回収したものを低処理コストにて固化して、建設・土木材料等への有効利用を図ることができる。
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＣａＣＯ3 の固化方法に係り、特に、ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質を緩やかな処理条件にて固化させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種産業分野で排出される排ガス中のＣＯ2 は、地球の温暖化現象への影響が懸念されていることから、大気中のＣＯ2 の低減について検討が進められている。
【０００３】従来、大気中のＣＯ2 の低減技術として、燃焼排ガスなどのＣＯ2 含有ガスを海水に吸収させて、ＣＯ2 をＣａＣＯ3 又は（Ｃａ・Ｍｇ）ＣＯ3 として固定化する方法がある。しかして、固定化されたＣａＣＯ3 や（Ｃａ・Ｍｇ）ＣＯ3 を固化させて建設・土木材料等に有効利用する試みがなされている。
【０００４】ＣａＣＯ3 の固化方法としては、従来、ホットプレス法又は水熱ホットプレス法などが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のＣａＣＯ3 の固化方法は、いずれも天然のＣａＣＯ3 固化体である大理石や石灰石の生成条件に準じた処理条件を必要とするため、処理条件が高温、高圧の過酷な条件であると共に、装置設備が複雑であることから、大量処理には不向きであり、消費エネルギーが大きく、処理コストが高くつくという欠点がある。
【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決し、ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質を緩やかな条件で固化することができる方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１のＣａＣＯ3 の固化方法は、ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質をオートクレーブ反応を利用して固化させることを特徴とする。
【０００８】請求項２のＣａＣＯ3 の固化方法は、ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質に、シリカ系物質を混合した後、オートクレーブ反応を利用して固化させることを特徴とする。
【０００９】以下に本発明を詳細に説明する。
【００１０】本発明のＣａＣＯ3 の固化方法において、原料となるＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質としては、例えば、燃焼排ガス中のＣＯ2 を海水等に吸収させて、ＣａＣＯ3 又は（Ｃａ・Ｍｇ）ＣＯ3 として固定化して得られる物質が挙げられるが、何らこれらの物質に制限されるものではなく、本発明はＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分として５０重量％以上含有する物質であれば有効に適用することができる。
【００１１】本発明においては、ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を含む物質にシリカ系物質を混合して処理することもできる。シリカ系物質としては、非晶質ＳｉＯ2 ，結晶質ＳｉＯ2 の他、ケイ砂、キラ微砂、ケイ藻土、粘土等を用いることができ、この場合には、得られる固化体中にＣ−Ｓ−Ｈ（カルシウムサルホアルミネート）が生成し、固化体の強度を高めることができる。併せて、ＣａＯ又はＣａ（ＯＨ）2 を混合すれば、より多くのＣ−Ｓ−Ｈが生成し、固化を促進することができる。
【００１２】なお、シリカ系物質を用いる場合、その使用割合は、多過ぎると相対的にＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質の割合が低減してＣａＣＯ3 の固化による有効利用の面での効率が低下するため、シリカ系物質の使用割合は、固化原料に対して５０重量％以下、特に１０〜３０重量％とするのが好ましい。
【００１３】ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質に、必要に応じてシリカ系物質を混合して得られる固化原料は、プレス成形、鋳込成形、押出成形、流し込み成形等の成形法により所望の形状に成形した後、オートクレーブ処理する。なお、固化原料は特に成形を行なわず、そのままオートクレーブ処理しても良い。
【００１４】オートクレーブ処理は、１５０〜３００℃、特に２００〜２５０℃程度の飽和蒸気圧（４０ｋｇｆ／ｃｍ2 以下）下という比較的緩やかな条件で行なうことができ、その処理時間は通常の場合、２〜２０時間、特に５〜１０時間程度とされる。
【００１５】得られた固化体は、必要に応じて適当な条件で乾燥した後、各種建設・土木材料等として利用される。
【００１６】
【作用】オートクレーブ処理によれば、従来法に比べて低温、低圧の緩やかな条件で、ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質を固化させることができる。
【００１７】このオートクレーブ処理による固化は、ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質にシリカ系物質を混合して行なうこともでき、シリカ系物質を混合した場合には、Ｃ−Ｓ−Ｈが生成し、得られる固化体の強度を高めることができる。
【００１８】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。なお、実施例において用いた原料は下記表１の通りである。
【００１９】
【表１】
【００２０】また、各試料の曲げ強度の測定は、スパン間距離３０ｍｍ，クロスヘッドスピード０．５ｍｍ／ｍｉｎの３点曲げ強度測定条件で行なった。
【００２１】実施例１表２に示す配合にて原料をポリ容器中で乾式混合し、３００ｋｇｆ／ｃｍ2 で加圧成形して４０ｍｍ×１０ｍｍ×約１０ｍｍ厚さの成形体を得た。得られた成形体の曲げ強度を表２に示す。各成形体をオートクレーブに入れ、表２に示す条件で処理して固化させた。なお、オートクレーブの容器（２０００ｃｃ容量）中には蒸留水を２９０ｃｃ入れて飽和蒸気圧にて処理した。
【００２２】得られた固化体を６０℃で３０分乾燥した後、曲げ強度の測定を行ない結果を表２に示した。表２より、次のことが明らかである。即ち、オートクレーブ処理によれば、２５０〜２８０℃以下の温度での飽和蒸気圧の処理で、ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 とＳｉＯ2 の混合物を容易に固化させることができる。特に、ＳｉＯ2 として非晶質ＳｉＯ2 を用いた場合には、固化体の強度を著しく高めることができる。
【００２３】
【表２】
【００２４】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のＣａＣＯ3 の固化方法によれば、一般的な装置であるオートクレーブによる処理のみでＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質を、比較的低温、低圧の緩やかな条件下で容易かつ効率的に固化させることができ、ＣａＣＯ3 固化技術における省エネルギー、省コスト化を図ることができる。
【００２５】本発明によれば、燃焼排ガス中のＣＯ2 をＣａＣＯ3 又は（Ｃａ・Ｍｇ）ＣＯ3 として固定化して回収したものを低処理コストにて固化して、建設・土木材料等への有効利用を図ることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質をオートクレーブ反応を利用して固化させることを特徴とするＣａＣＯ3 の固化方法。
【請求項２】 ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質に、シリカ系物質を混合した後、オートクレーブ反応を利用して固化させることを特徴とするＣａＣＯ3 の固化方法。
【請求項１】 ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質をオートクレーブ反応を利用して固化させることを特徴とするＣａＣＯ3 の固化方法。
【請求項２】 ＣａＣＯ3 又はＣａＣＯ3 を主成分とする物質に、シリカ系物質を混合した後、オートクレーブ反応を利用して固化させることを特徴とするＣａＣＯ3 の固化方法。
【公開番号】特開平７−６１８４２
【公開日】平成７年（１９９５）３月７日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平５−２０９３９９
【出願日】平成５年（１９９３）８月２４日
【出願人】（００００００４７９）株式会社イナックス (1,429)
【公開日】平成７年（１９９５）３月７日
【国際特許分類】
【出願日】平成５年（１９９３）８月２４日
【出願人】（００００００４７９）株式会社イナックス (1,429)
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