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お知らせ2020年03月19日

当社と北九州市立大学（高巣幸二教授）は、工场などの石炭火力発电施设から排出される低品位フライアッシュをジオポリマー用に処理して、その処理したフライアッシュを用いたジオポリマーの実机ミキサでの製造に成功しました。実机ミキサでの製造に成功したことにより、低品位フライアッシュのジオポリマー用の処理方法が有効であることを确认しました。

■背景
セメントコンクリートに比べ、CO２排出量を削減できる建設材料として注目されているジオポリマーは、主材料がフライアッシュであるため、大量のフライアッシュを使用でき、フライアッシュの有効利用方法として期待されています。低品位フライアッシュは、そのままでもジオポリマーの材料として使用できますが、より性能の優れたジオポリマーを製造するため、低品位フライアッシュの未燃カーボンを減らし、さらに安定した未燃カーボン量になるよう処理する技术が望まれていました。

■技术概要
低品位フライアッシュは、未燃カーボンが多く、また未燃カーボンの量が安定しないことが课题でした。そこで、下记の処理方法で、未燃カーボンを１％以下に减らし、また未燃カーボン量の安定したジオポリマー用のフライアッシュを製造するシステムを开発しました。

①浮游选鉱法（未燃カーボンの分离）
低品位フライアッシュに水を加えてスラリー化したのち、浮游选鉱の原理を用いてフライアッシュから未燃カーボンを分离します。未燃カーボンの多いフライアッシュは、写真－１（补）のように未燃カーボンがフライアッシュの表面に付着していますが、浮游选鉱后のフライアッシュは写真―１（产）のようにフライアッシュに付着した未燃カーボンが除去されています。

②デカンタ式远心分离机（ケーキ化）
浮游选鉱で得られたフライアッシュは、写真－２（补）のようにスラリー状のため、そのままではジオポリマーの材料として使用できません。そこで、デカンタ式远心分离机により、水分量を减らしスラリーから図―２（产）に示すようなケーキ状にします。

■実机ミキサでの练り混ぜについて
実机试験练りでは、容量500リットルの実机ミキサ（写真―３参照）を用いて、练り混ぜを行いました。写真－４に示すように目标スランプ６００尘尘を満足するジオポリマーコンクリートの製造に成功しました。

■用语の解説
（ジオポリマーとは）
ジオポリマーとは、産業副産物であるフライアッシュ、高炉スラグ微粉末等を特殊な溶液で固化させた新しい建設材料です。ジオポリマーで構造物を建設した場合、セメントで建設するより80％程度CO2を削減できると試算されており、环境に優しい材料として注目されています。

（浮游选鉱法とは）
细かな鉱物を界面活性剤などの化学薬品とともに水槽に投入したあと、泡を発生させ、泡と共に浮上する物と沉む物で分けることで有用な鉱物を収集する方法

（デカンタ式远心分离机とは）
远心力を利用して、水と固形物を分离する装置

■今后の展开
本処理システムは、実験室レベルの装置であるため、少量の処理しかできません。今后は、より大きな処理装置での検讨を进める予定です。
なお、本プロジェクトは、独立行政法人环境保全機構の环境研究総合推進費の助成の一環として、実施したものです。

写真―１ 浮遊選鉱前後のフライアッシュの状況

写真－２ デカンタ式遠心分離機の処理前後の状況

写真―３ 実機ミキサ

写真－４ スランプフロー試験