発明の詳細な説明【技術分野】 【0001】 本発明は、石炭灰と廃コンクリート等のCa源とを混合させた混合物を用いて二酸化炭素を吸収させた二酸化炭素吸収焼結体を製造する方法に関し、特に、焼結体に二酸化炭素を多く含ませることが可能な製造方法に関する。 続きを表示(約 2,000 文字)【背景技術】 【0002】 フライアッシュは、火力発電所で化石燃料を燃焼させた場合の主な副産物であり、世界中で年間約5億トンが生成されている。このフライアッシュには、約20質量%の未燃炭素が含まれている。したがって、多くの研究者は、生成されるフライアッシュの量を減らす方法、または残留炭素を除去する方法を模索してきている(非特許文献1~3参照)。 【0003】 本出願人も、石炭火力発電所から排出される石炭灰(フライアッシュ)と電柱の製造・リサイクル時に発生する廃コンクリート(Ca源)を混合させた混合物にマイクロ波を照射させ、マイクロ波による昇温工程や焼結体を降温させる降温工程で二酸化炭素を炭酸カルシウムとして吸収させて二酸化炭素吸収焼結体を製造する技術を開発してきている(特許文献1参照)。 【先行技術文献】 【非特許文献】 【0004】 Miyake M, Kimura Y, Ohashi T, Matsuda M. Preparation of activated carbon-zeolite composite materials from coal fly ash. Microporous Mesoporous Mater 2008;112:170-7. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2007.09.028. Yang L, Li D, Zhu Z, Xu M, Yan X, Zhang H. Effect of the intensification of preconditioning on the separation of unburned carbon from coal fly ash. Fuel 2019;242:174-83. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.01.038. Murayama N, Yamamoto H, Shibata J. Zeolite synthesis from coal fly ash by hydrothermal reaction using various alkali sources. J Chem Technol Biotechnol 2002;77:280-6. https://doi.org/10.1002/jctb.604. 【特許文献】 【0005】 特許第6833123号公報. 【発明の概要】 【発明が解決しようとする課題】 【0006】 しかしながら、マイクロ波を照射させる昇温工程において、石炭灰とCa源の混合物に二酸化炭素雰囲気下でマイクロ波を照射すると、吸収された炭酸カルシウムが、酸化カルシウムと二酸化炭素に分解され、二酸化炭素の吸収状態が解消される不都合が確認されている。また、焼結時においては、石炭灰(フライアッシュ)に含まれている未燃炭素の燃焼により二酸化炭素が放出される恐れもあるため、これを抑制することも要請される。 【0007】 本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、石炭灰と廃コンクリート等のCa源とを混合させた混合物を用いて二酸化炭素を吸収させる二酸化炭素吸収焼結体を製造するに当たり、焼結体の二酸化炭素の吸収量を向上させることが可能な二酸化炭素吸収焼結体の製造方法を提供することを主たる課題としている。 【課題を解決するための手段】 【0008】 上記課題を達成するために、本発明に係る二酸化炭素吸収焼結体の製造方法は、石炭灰にCa源を混合させた混合物に二酸化炭素雰囲気下でマイクロ波を照射させることで、前記混合物を焼結温度以上に昇温させて二酸化炭素吸収焼結体を製造する方法であって、 前記混合物に水をさらに添加して前記マイクロ波を照射させたことを特徴としている。 【0009】 したがって、石炭灰とCa源との混合物に二酸化炭素雰囲気下でマイクロ波を照射させて昇温すると、混合物に二酸化炭素が炭酸カルシウムとして一旦吸収されるが、混合物の昇温に伴い吸収していた炭酸カルシウムが分解して二酸化炭素の吸収量が低減することが懸念される。しかしながら、混合物には水が添加されているので、添加した水によって炭酸カルシムが分化した後の酸化カルシウムが水酸化物となり、再び二酸化炭素と反応して炭酸化するので、二酸化炭素が炭酸カルシウムの状態で混合物に保持されやすくなる。 【0010】 ここで、石炭灰としては、フライアッシュを利用し、Ca源としては、コンクリート廃棄物(コンクリートスラッジ、電柱の製造・リサイクル時に発生する廃コンクリート)や、鉄鋼スラグなどのCaO分を豊富に含んだ粉末を用いるとよい。 (【0011】以降は省略されています) この特許をJ-PlatPatで参照する