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公開番号2025066414
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-23
出願番号2023175998
出願日2023-10-11
発明の名称改質木質バイオマス灰の製造方法
出願人株式会社トクヤマ
代理人個人,個人
主分類B09B 3/40 20220101AFI20250416BHJP(固体廃棄物の処理;汚染土壌の再生)
要約【課題】所定の木質バイオマス灰からアルカリ金属を簡便かつ効率的に低減する方法を提供する。
【解決手段】
スラリーとしたときのpHが12.5以上である木質バイオマス灰を水中で60～100℃で加熱処理する改質木質バイオマス灰の製造方法であり、木質バイオマス灰の全アルカリ量(R₂O)が、好ましくは4.0質量%以上である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ｐＨが１２．５以上の木質バイオマス灰を水中で６０～１００℃で加熱処理することを特徴とする改質木質バイオマス灰の製造方法。
続きを表示（約 570 文字）【請求項２】
前記木質バイオマス灰の下記式で算出される全アルカリ量（Ｒ
２
Ｏ）が、４．０質量％以上であることを特徴とする請求項１記載の改質木質バイオマス灰の製造方法。
全アルカリ量（Ｒ
２
Ｏ）＝Ｎａ
２
Ｏ量＋０．６５８×Ｋ
２
Ｏ量
【請求項３】
前記木質バイオマス灰は、カルシウム量に対するアルカリ金属量の質量比（（Ｎａ
２
Ｏ＋Ｋ
２
Ｏ）／ＣａＯ）が０．３以上であることを特徴とする請求項１記載の改質木質バイオマス灰の製造方法。
【請求項４】
前記木質バイオマス灰は、カルシウム量に対するアルカリ金属量の質量比（（Ｎａ
２
Ｏ＋Ｋ
２
Ｏ）／ＣａＯ）が０．３以上であることを特徴とする請求項２記載の改質木質バイオマス灰の製造方法。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか記載の製造方法により製造された改質木質バイオマス灰を、原料の一部として用いてセメントを製造することを特徴とするセメントの製造方法。
【請求項６】
ｐＨが１２．５以上の木質バイオマス灰を水中で６０～１００℃で加熱処理することを特徴とするバイオマス灰の改質方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルカリ金属が低減された改質木質バイオマス灰の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、石炭火力発電で発生する石炭灰は、セメント原料として用いられている。
【０００３】
一方、近年、カーボンニュートラルに向けた流れとして、木質チップ、パームヤシ殻（ＰＫＳ；ｐａｌｍｋｅｒｎｅｌｓｈｅｌｌ）をはじめとするバイオマス燃料を燃焼させるバイオマス発電が積極的に行われるようになってきており、このバイオマスの燃焼で発生する焼却灰をセメント原料へ利用することも検討されている。
【０００４】
しかしながら、このバイオマス燃料は、その種類、産地により含有量に違いはあるものの、一般的に石炭と比較してアルカリ金属、特にカリウムの含有量が多く、このカリウム等のアルカリ金属はアルカリ骨材反応の要因となるため、セメント製造においては、製品規格によってその含有量が厳しく規定されるなど、バイオマス焼却灰（バイオマス灰）のそのままの利用は難しいのが現状である。
【０００５】
このような状況下、バイオマス灰からアルカリ金属を低減する方法が提案されている。
例えば、木質バイオマスの灰の飛灰からアルカリ金属を除去する方法であって、飛灰を微粉と粗粉に分級する工程（ａ）と、工程（ａ）で得られた粗粉の表面部を粉砕して粉砕物を得る工程（ｂ）と、工程（ｂ）で得られた粉砕物を粉砕微粉と粉砕粗粉に分級する工程（ｃ）と、工程（ｃ）で得られた粉砕微粉を塩素源と共に加熱して加熱処理物を得る工程（ｄ）と、工程（ａ）で得られた微粉と、工程（ｄ）で得られた加熱処理物とを水洗する工程（ｅ）とを含むアルカリ金属除去方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、木質バイオマス灰を５００～８５０℃に加熱し、木質バイオマス灰と塩化水素を含むガスとを接触させる第１の工程と、接触後の木質バイオマス灰を水によって洗浄し、可溶分を除去する第２の工程とを備える低カリウム木質バイオマス灰の製造方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００７】
さらに、アルカリ含有鉱物を含むバイオマス燃焼灰を、二酸化炭素を含む水で水洗処理する水洗工程を有するバイオマス燃焼灰の洗浄方法が提案されている（特許文献３参照）。
【０００８】
しかしながら、これらの方法は、操作が煩雑であり、より簡便かつ効率的にアルカリ金属を低減できる方法が望まれている。バイオマス灰からアルカリ金属をより簡便かつ効率的に低減できるようになれば、石炭灰と同様に、セメント原料などへの用途展開を容易に行うことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０２１－１４６２３６号公報
特開２０２１－１０４４８２号公報
特開２０２０－１５８３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、所定の木質バイオマス灰からアルカリ金属を簡便かつ効率的に低減する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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