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▶ ナショナル インスティチュート オブ エンヴァイロメンタル リサーチの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-05-02
(54)【発明の名称】埋立石炭灰の活用のための前処理方法
(51)【国際特許分類】
B09B 3/30 20220101AFI20240424BHJP
B09B 3/35 20220101ALI20240424BHJP
B03D 1/02 20060101ALI20240424BHJP
B03D 1/08 20060101ALI20240424BHJP
B03C 1/00 20060101ALI20240424BHJP
B03C 1/005 20060101ALI20240424BHJP
B03C 1/02 20060101ALI20240424BHJP
B03B 5/30 20060101ALI20240424BHJP
B03B 7/00 20060101ALI20240424BHJP
B03B 9/06 20060101ALI20240424BHJP
B09B 101/30 20220101ALN20240424BHJP
【ＦＩ】
B09B3/30 ZAB
B09B3/35
B03D1/02
B03D1/08 104
B03C1/00 A
B03C1/00 B
B03C1/005
B03C1/02 Z
B03B5/30
B03B7/00
B03B9/06
B09B101:30
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022538165
(86)(22)【出願日】2022-03-07
(85)【翻訳文提出日】2022-07-20
(86)【国際出願番号】 KR2022003144
(87)【国際公開番号】W WO2023158010
(87)【国際公開日】2023-08-24
(31)【優先権主張番号】10-2022-0021349
(32)【優先日】2022-02-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ２０２１年７月８日 プロセス・セイフティー・アンド・エンバイロメンタル・プロテクション，第１５３巻，２０２１年，第１９２～２０４頁，エルゼビア
(71)【出願人】
【識別番号】522243495
【氏名又は名称】ナショナル インスティチュート オブ エンヴァイロメンタル リサーチ
【氏名又は名称原語表記】ＮＡＴＩＯＮＡＬ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬ ＲＥＳＥＡＲＣＨ
(74)【代理人】
【識別番号】100139594
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 健次郎
(72)【発明者】
【氏名】ウム ナミル
(72)【発明者】
【氏名】カン ヨンヨル
(72)【発明者】
【氏名】ユン チョルウ
(72)【発明者】
【氏名】ホン スヨン
(72)【発明者】
【氏名】チョ ナヒョン
(72)【発明者】
【氏名】キム ミンジョン
(72)【発明者】
【氏名】チェ ジャヒョン
(72)【発明者】
【氏名】ジョン テワン
(72)【発明者】
【氏名】ユン ヨンサム
【テーマコード（参考）】
4D004
4D071
【Ｆターム（参考）】
4D004AA36
4D004AC04
4D004BA03
4D004BA05
4D004CA04
4D004CA09
4D004CA10
4D004DA20
4D071AA43
4D071AA62
4D071AB52
4D071CA03
4D071DA15
(57)【要約】
本発明は、埋立石炭灰（石炭火力発電所の近隣埋立池に埋め立てられた石炭灰）の活用のための前処理方法に関し、より詳細には、スクリーニング（ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）、比重選別（ｆｌｏａｔ－ｓｉｎｋ）、浮遊選別（ｆｌｏａｔａｔｉｏｎ）、粉砕（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）及び磁力選別（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）の簡単な分離工程によって高い活用度で石炭灰を活用できる埋立石炭灰の前処理方法に関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
次の段階を含む埋立石炭灰（ＣＰＡ）の前処理方法：（ａ）埋立石炭灰を篩（ｓｉｅｖｅ）を用いてスクリーニングし、粗大粒子、中間粒子及び微粒子に分類する段階；
（ｂ）前記（ａ）段階で取得した微粒子を浮遊選別（ｆｌｏａｔａｔｉｏｎ）させる段階；
（ｃ）前記（ａ）段階で取得した中間粒子を比重選別（ｆｌｏａｔ－ｓｉｎｋ）させる段階；及び
（ｄ）前記（ｂ）段階で取得した残留物と前記（ｃ）段階で取得した残留物とを混合した後、磁力選別（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）させて、Ｆｅ酸化物含有微細物質とＳｉ及びＡｌ含有微細物質を取得する段階。
【請求項2】
前記（ａ）段階において、０．１５ｍｍ及び２．３６ｍｍ直径の格子がある標準篩を用いて、２．３６ｍｍ超過の直径を有する粗大粒子、０．１５～２．３６ｍｍの直径を有する中間粒子、及び０．１５ｍｍ未満の直径を有する微粒子に分類することを特徴とする、請求項１に記載の埋立石炭灰（ＣＰＡ）の前処理方法。
【請求項3】
前記（ｂ）段階はｐＨ７で行われることを特徴とする、請求項１に記載の埋立石炭灰（ＣＰＡ）の前処理方法。
【請求項4】
前記（ｃ）段階において、比重（ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｇｒａｖｉｔｙ）が２．２である溶液を用いて比重選別を行うことを特徴とする、請求項１に記載の埋立石炭灰（ＣＰＡ）の前処理方法。
【請求項5】
前記（ｃ）段階を行った後、取得した残留物を１．０Ｔの磁力強度で湿式磁力選別させ、分離されたＦｅ酸化物含有物質を粉砕（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）させる段階をさらに含む、請求項１に記載の埋立石炭灰（ＣＰＡ）の前処理方法。
【請求項6】
前記（ｄ）段階において、前記（ｃ）段階で取得した残留物と前記（ｂ）段階で取得した残留物との混合物から、０．１Ｔの湿式磁力選別機（ｗｅｔ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｏｒ）を用いて高純度のＦｅ酸化物含有微細物質を分離した後、１．０Ｔの湿式磁力選別機を用いて低純度のＦｅ酸化物含有微細物質を分離することを特徴とする、請求項１に記載の埋立石炭灰（ＣＰＡ）の前処理方法。
【請求項7】
前記埋立石炭灰（ＣＰＡ）は、石炭火力発電所（ＣＰＰ）から発生し、埋立池（ＡＰ）に埋め立てられていることを特徴とする、請求項１に記載の埋立石炭灰（ＣＰＡ）の前処理方法。
【請求項8】
次の段階を含む埋立石炭灰（ＣＰＡ）から、未燃焼炭素（ｕｎｂｕｒｎｅｄ ｃａｒｂｏｎ、ＵＣ）及び非晶質化合物（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ、ＡＣｓ）の純度を増加させた副産物を取得する方法：（ａ１）埋立石炭灰をスクリーニング及び回収する段階；
（ａ２）埋立石炭灰をスクリーニング、浮遊選別及び回収する段階；
（ａ３）埋立石炭灰をスクリーニング、比重選別、粉砕、浮遊選別及び回収する段階；
（ａ４）埋立石炭灰をスクリーニング、比重選別、磁力選別及び回収する段階；
（ａ５）埋立石炭灰をスクリーニング、比重選別、１次磁力選別及び粉砕して取得した副産物と前記（ａ２）段階で取得した残留物とを混合した後、２次磁力選別及び回収する段階；又は
（ａ６）前記（ａ５）段階で取得した残留物を磁力選別及び回収する段階。
【請求項9】
次の段階を含む埋立石炭灰（ＣＰＡ）からＦｅ酸化物の回収率を増加させた副産物を取得する方法：（ｂ１）埋立石炭灰をスクリーニング及び回収する段階；
（ｂ２）埋立石炭灰をスクリーニング、浮遊選別及び回収する段階；
（ｂ３）埋立石炭灰をスクリーニング、比重選別及び回収する段階；
（ｂ４）埋立石炭灰をスクリーニング、比重選別及び粉砕して取得した副産物と前記（ｂ２）段階で取得した残留物とを混合した後、磁力選別及び回収する段階；又は
（ｂ５）前記（ｂ４）段階で取得した残留物を磁力選別及び回収する段階。
【請求項10】
次の段階を含む埋立石炭灰（ＣＰＡ）からＦｅ酸化物のみを取得する方法：（ｃ１）埋立石炭灰を粉砕、磁力選別及び回収する段階；又は
（ｃ２）埋立石炭灰を粉砕、１次磁力選別、２次磁力選別及び回収する段階。
【請求項11】
粉砕工程のエネルギー費用（ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ ｃｏｓｔ）を減らすために、前記（ｃ１）及び（ｃ２）の粉砕前に磁力選別をさらに行うことを特徴とする、請求項１０に記載の埋立石炭灰（ＣＰＡ）からＦｅ酸化物のみを取得する方法。
【請求項12】
次の段階を含む埋立石炭灰（ＣＰＡ）から未燃焼炭素及びＦｅ酸化物のみを取得する方法：（ｄ１）埋立石炭灰を粉砕、浮遊選別及び回収する段階；
（ｄ２）埋立石炭灰を粉砕、浮遊選別、磁力選別及び回収する段階；又は
（ｄ３）埋立石炭灰を粉砕、浮遊選別、１次磁力選別、２次磁力選別及び回収する段階。
【請求項13】
次の段階を含む埋立石炭灰（ＣＰＡ）から強度（ｓｔｒｅｎｇｔｈ）を増加させた副産物を取得する方法：（ｅ１）埋立石炭灰をスクリーニング及び回収する段階；
（ｅ２）埋立石炭灰をスクリーニング、浮遊選別及び回収する段階；又は
（ｅ３）埋立石炭灰をスクリーニング、比重選別及び回収する段階。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、埋立石炭灰の活用のための前処理方法に関し、より詳細には、スクリーニング（ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）、比重選別（ｆｌｏａｔ－ｓｉｎｋ）、浮遊選別（ｆｌｏａｔａｔｉｏｎ）、粉砕（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）及び磁力選別（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）の簡単な分離工程によって高活用度で埋立石炭灰を活用できる埋立石炭灰の前処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
石炭灰（Ｃｏａｌ Ａｓｈ，ＣＡ）は、石炭火力発電所（Ｃｏａｌ－ｆｉｒｅｄ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ，ＣＰＰｓ）の溶鉱炉で燃えきらずに残った無機廃棄物である。石炭灰は、飛散灰（ｆｌｙ ａｓｈ，電気集塵機（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｏｒｓ）で採取）と底灰（ｂｏｔｔｏｍ ａｓｈ，ボイラーの底で採取）とに大別される。粒子のサイズは、直径が０．１μｍ未満から５ｃｍ超過まで広く分布し、主成分は、二酸化硅素（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２０３）、酸化鉄（Ｆｅ２０３）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）である（Ｌｅｅ，Ｓ．ｅｔ ａｌ．，Ｒｅｎｅｗ．Ｓｕｓｔ．Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｖ．５０，１８６－１９３，２０１５；Ｌｉａｎｇ，Ｗ．ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｅｎｅｒｇｙ Ｉｎｓｔ．９３，６４２－６４８，２０２０）。石炭灰は、リサイクル可能な素材として産業現場で活用されてきており、新しい代替資源として必須役割を果たすことができる。このような理由から、多くの国では石炭灰を新しい資源として代替するために多くの政策的努力を傾けている。韓国では、石炭灰のリサイクル率を高めるために、環境部が告示した「資源の節約とリサイクル促進に関する法律」でリサイクル可能な副産物として表示した（環境部，２０２０）。また、政府の許可無しにも政府の承認が受けられる石炭灰用リサイクル品目録を「鉄鋼スラグ及び石炭灰の排出事業者リサイクル指針（告示第２０１６－２１７号，環境部）（環境部，２０１６）」に提供した。目録には、レミコンなどのコンクリート混和材、セメント原料、軽量骨材、セメント２次製品原料、盛土用骨材、覆土用骨材、道路用骨材、木材接着材原料、セメントクリンカー製造原料の代替用、排水層骨材、窯業用材料、ゴム・プラスチック充填材、塗料・研磨材・断熱材原料、製鉄製鋼原料、土壌肥料原料の１６項目が含まれる。米国では、石炭灰に対して州毎に異なる法律及び規定が適用される。ペンシルバニア環境保護部は、固形廃棄物管理法（環境保護部，２０２１）に従い「石炭灰の有益な使用方法」を開発した。ヨーロッパで、石炭灰の使用は「石炭灰を含む廃棄物の管理を改善し、再使用及びリサイクルを促進するために制定されたＤｉｒｅｃｔｉｖｅ ２００８／９８／ＥＣ」により統制される（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｕｎｉｏｎ Ｌａｗ，２００８）。日本は現在、リサイクル石炭灰の効率性を高めるために、リサイクル製品の品質及び環境安全性の確保に力を入れている。環境安全に対する責任は、生産者、中間契約者、最終使用者にそれぞれ適用される（Ｓａｔｏ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，２０１５．Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｇｏｅｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ ３，６５－７０）。中国は、石炭の管理を強化しながら民間の石炭標準が含まれた一連の商業用石炭の品質標準を設定した。これにより、中国の中央及び地方政府は、石炭灰を使用するプロジェクトに対して資金調達又は税金減免のような優待政策を施行している（Ｂａｉ，Ｘ．ｅｔ ａｌ．，２０１７，Ｉｎｔ．Ｇｅｏｌ．Ｒｅｖ．６０，５３５－５４７）。また、一部の専門家らは、次のようないくつかの対策を提示している。第一に、国内の石炭灰のリサイクルを促進するために、政府主導の改善された支援システム（例えば、道路通行料免除、金融貸出支援、リサイクル市場の安定化、リサイクル製品需要の経路拡大）が必要である（ＵＮＤＰ，２０１７，Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｇｏａｌｓ（Ｐｏｌｉｃｙ Ｂｒｉｅｆ Ｓｅｒｉｅｓ）：Ｅｘａｍｐｌｅｓ ｏｆ Ｋｏｒｅａ’ｓ Ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ Ｐｏｌｉｃｉｅｓ ｉｎ Ｗａｓｔｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ＆ Ｌｅｓｓｏｎｓ Ｌｅａｒｎｅｄ Ｔｈａｔ Ｃｏｕｌｄ Ａｐｐｌｙ ｉｎ Ｏｔｈｅｒ Ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ（Ａｃｃｅｓｓｅｄ ２４ Ｊｕｎｅ ２０２１））。第二に、石炭灰のリサイクルに対する生産者の責任を強化しなければならない（ＵＮＥＰ，２０１０）。第三に、リサイクル品の範囲を拡大しなければならない（環境部，２０１６）。第四に、政府、石炭火力発電所の関係者、リサイクル業者など民官協議体を構成し、石炭灰の国内リサイクル率を高めるための追加方案を随時議論しなければならない。
【0003】
しかしながら、このような努力にもかかわらず、一部の石炭灰タイプは埋立池処理タイプに依存する。例えば、２０１７年に韓国の石炭火力発電所で生産された石炭灰の量は、最大で９４０万トン（ＭＴ）であった。そのうち、リサイクル量は８．０ＭＴ（８５．１％）で最も多かった。しかし、埋立処理は１．４ＭＴ（１４．９％）であり、焼却（０．１ＭＴ未満、＜１％）が続いた（Ｕｍ，Ｎ．ｅｔ Ａｌ．，２０１８．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｄｏｍｅｓｔｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｔｒａｎｓｂｏｕｎｄａｒｙ Ｍｏｖｅｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｗａｓｔｅ．Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｉｎｃｈｅｏｎ（Ｓｏｕｔｈ Ｋｏｒｅａ））。また、リサイクルの場合、セメントの代替原料及びセメントの補助燃料としての石炭灰の使用が７．１ＭＴ（８８．８％）で最も高く、充填材及び被服材（０．４ＭＴ，５％）がその後を続いた。レンガ（０．２ＭＴ，２．５％）及びその他の分野（０．３ＭＴ，３．８％）において石炭灰のリサイクルがセメント産業に集中的に依存していることが分かる。例えば、セメント産業における石炭灰の使用に関する諸研究は、セメント資源及びコンクリート骨材（Ｍａｎｇｉ，Ｓ．Ａ．ｅｔ ａｌ．，２０１９．Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ８（２），９９；Ｎａｖｄｅｅｐ，Ｓ．ｅｔ ａｌ，２０１９．Ｒｅｓｏｕｒ．Ｃｏｎｓｅｒｖ．Ｒｅｃｙｃｌ．１４４，２４０－２５１；Ｑｉｎ，Ｑ．ｅｔ ａｌ．，２０２０，Ｂｉｏｒｅｓｏｕｒ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．３１８，１２４０５５）、ショートクリート及び建築資材の再使用（Ａｎｇｈｅｌｅｓｃｕ，Ｌ．ｅｔ ａｌ．，２０１９．Ｃｏｎｓｔｒ．Ｂｕｉｌｄ．Ｍａｔｅｒ．２２７，１１６６１６；Ｋｉｍ，Ｈ．ｅｔ ａｌ．，２００９．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．Ｆｏｒｕｍ ６２０－６２２，２５１－２５４）に対する活用のように積極的に行われた。その外、セメント材料をリサイクルする用途などで物理的特性を調べた（Ｒｉｆａｌ，Ａ．ｅｔ ａｌ．，２００９，Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃｓ．Ｓｐｒｉｎｇｅｒ，ｐｐ．７１５－７２０）。このような偏った研究と活用は、石炭灰が政府で勧告するリサイクル品目録には含まれているものの、品質が低いため、他のリサイクル分野で原料として使用しにくいということを意味する。その上、リサイクル業者らは運送、処理、施設設置などの追加費用を節減するために、前処理過程を省いた直接リサイクル方式を優先的に考慮する。結局、石炭灰の物理的及び化学的組成（特性）は、リサイクル製品に必要な品質基準に達しないことがある。このような懸念は、韓国に限ったものではない。ヨーロッパでは、２０１６年に総３０ＭＴの石炭灰のうち１３ＭＴしかリサイクルされておらず、そのうち、＞７０％がセメント（原料、混合セメント及びコンクリートの添加）の代替原料として使用された（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏａｌ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，２０２１）。米国では、２０１８年に総１１０ＭＴの石炭灰のうち４１ＭＴのみが、コンクリート、コンクリート製品及びグラウト製造のためのセメント原料としてリサイクルされただけである（ＥＰＡ，２０２１）。中国の場合、近年、石炭灰の総合利用量が漸次増加しているが、石炭灰発生量の急激な増加、運送半径の制約、原料としての石炭灰の品質低下などのため、リサイクル率を７０％未満と維持している（Ｈｅ ｅｔ ａｌ．，２０１２）。
【0004】
韓国の１１箇所の原発（ハドン、テアン、ヨス、ヨンドン、ヨンフン、サムチョンポ、ドンへ、ホナム、ダンジン、サチョン、ボリョン）で発生する石炭灰の埋立処理は、各石炭火力発電所近隣の海岸近くの埋立池で行われている。米国には～２６５箇所の石炭火力発電所現場があり、このような現場にはほとんど石炭灰埋立池が存在する（Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔ，２０１９）。日本には３８箇所の石炭火力発電所がある。２０１１年の東日本大震災以後、原子力発電から火力発電への重大な転換がああったし、これにより石炭火力発電は現在、安定的な電力として重要な役割を果たしている（Ｓａｔｏ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，２０１５，Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｇｏｅｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ ３，６５－７０）。一般に、埋立池に埋め立てられた石炭灰は、飛散灰と底灰との混合物から構成されている。飛散灰の場合、粒子が球形であるか又は鋭く、微細な粒子サイズが０．１μｍ未満であって、粒子サイズの分布が均一であるため、底灰と異なる特性を有し得る。しかし、飛散灰を埋め立てると底材と混合され、両者は別途処理されずに埋め立てられる。埋立量から分かるように、将来、埋立池域では少なくとも毎年一定量の石炭灰が埋め立て続けられることが予想される。実際に、ほとんどの埋立池が埋まりきっているため、新しい埋立池域の構築は必須である。しかし、高価な埋立池建設費用と周辺環境汚染の可能性を懸念している地域住民たちのため、建設が難しい。例えば、米国全域の石炭灰により汚染された土地を示している報告書は、その地域の地下水の品質に疑問を述べている。全現場の９１％が安全ではないレベルにあり、これは、現場埋立池の影響を受けていることを示した（Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔ，２０１９；Ｖｅｎｇｏｓｈ，Ａ．ｅｔ ａｌ．，２０１９，Ｓｃｉ．Ｔｏｔａｌ Ｅｎｖｉｒｏｎ．６８６，１０９０－１１０３）。アフリカの場合、モザンビ－クで大規模の炭鉱が開発されており、南アフリカの隣国に電力を供給する大規模の石炭火力発電所のハブになる計画である。しかし、このような活動は、石炭灰による汚染可能性を高める（Ｍａｒｏｖｅ，Ｃ．Ａ．ｅｔ ａｌ．，２０２０，Ｊ．Ａｆｒ．Ｅａｒｔｈ Ｓｃｉ．１６８，１０３８６１）。中国では、中国発電所１４箇所の石炭灰処理場を調べた。調査によると、人の健康と環境に有害な重金属及び化学物質を含め２０種類以上の様々な毒性物質が発見された。一部の地域では牛と羊が石炭灰で汚染された草を食べてから、下痢、出産率の減少及び死亡率の増加で苦しんでいることが分かった。また、多くの石炭火力発電所の周辺の地表水と井戸水のいずれも公式標準を満たしていないことが分かった（Ｓｉ，Ｍ．，２０１０．Ｃｏａｌ Ａｓｈ Ｃｌｏｕｄ Ｌｏｏｍｓ Ｌａｒｇｅ Ｏｖｅｒ Ｃｈｉｎａ．Ｉｎｓｉｄｅ Ｃｌｉｍａｔｅ Ｎｅｗｓ（Ａｃｃｅｓｓｅｄ ２４ Ｊｕｎｅ ２０２１））。インドで、ＫｈａｎとＵｍａｒは土壌及び地下水の品質に対する石炭灰の潜在的影響を評価するため、石炭火力発電所の石炭灰埋立池の周辺で実験を行った。この研究は、石炭灰埋立池が水と土壌に毒性要素を放出し、結果的に土壌及び地下水の汚染を発生させ、健康及び環境問題を招くということを示した（Ｋｈａｎ，Ｉ．Ｕｍａｒ，Ｒ．，２０１９．Ｉｎｄｉａ．Ｇｒｏｕｎｄｗ．Ｓｕｓｔａｉｎ．Ｄｅｖ．８，３４６－３５７）、したがって、一般に埋立池に埋め立てられる莫大な量の石炭灰（ここでは「埋立石炭灰」と称する。）を処理することが世界の主要問題の一つである。埋立石炭灰の量を減らす唯一の代案は、可能な全ての前処理技術を用いて資源循環における原料としての埋立石炭灰の品質を高めることである。ただし、埋立石炭灰を活用するためには、３つの事項を確認しなければならない。第一に、埋立石炭灰は飛散灰と底灰とが混合しているため、その特性を調べなければならない。第二に、各石炭火力発電所の特性が埋立石炭灰に影響を及ぼすことがある。第三に、石炭火力発電所周辺の埋立池は沿岸地域に位置するため、埋立石炭灰は、塩化陰イオン（１９．３４４ｇ／ｋｇ Ｃｌ）が多く含まれた塩水溶液である海水の影響を受けることがある（Ｉｔｏ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，２００９，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｉｏｄｉｎｅ，ｐｐ．８３－９１）。
【0005】
そこで、本発明者らは、前記問題点を解決し、石炭火力発電所で多量生成される埋立石炭灰のリサイクル率を高めるために鋭意努力した結果、スクリーニング（ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）、比重選別（ｆｌｏａｔ－ｓｉｎｋ）、浮遊選別（ｆｌｏａｔａｔｉｏｎ）、粉砕（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）、磁力選別（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）の簡単な分離工程を最適の条件で行うと、埋立石炭灰のリサイクル率が相当なレベルまで上昇することを確認し、本発明を完成するに至った。
【発明の概要】
【0006】
本発明の目的は、埋立石炭灰を活用する前の予備段階として、リサイクル率を高めることができる埋立石炭灰の前処理方法を提供することにある。
【0007】
前記目的を達成するため、本発明は、（ａ）埋立石炭灰を篩（ｓｉｅｖｅ）を用いてスクリーニング（ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）して、粗大粒子、中間粒子及び微粒子に分類する段階；（ｂ）前記（ａ）段階で取得した微粒子を浮遊選別（ｆｌｏａｔａｔｉｏｎ）させる段階；（ｃ）前記（ａ）段階で取得した中間粒子を比重選別（ｆｌｏａｔ－ｓｉｎｋ）させる段階；及び、（ｄ）前記（ｃ）段階で取得した残留物と前記（ｂ）段階で取得した残留物とを混合した後、磁力選別（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）させて、Ｆｅ酸化物含有微細物質とＳｉ及びＡｌ含有微細物質を取得する段階を含む石炭灰の前処理方法を提供する。
【0008】
また、本発明は、（ａ１）埋立石炭灰をスクリーニング及び回収する段階；（ａ２）埋立石炭灰をスクリーニング、浮遊選別及び回収する段階；（ａ３）埋立石炭灰をスクリーニング、比重選別、粉砕、浮遊選別及び回収する段階；（ａ４）埋立石炭灰をスクリーニング、比重選別、磁力選別及び回収する段階；（ａ５）埋立石炭灰をスクリーニング、比重選別、１次磁力選別及び粉砕して取得した副産物と前記（ａ２）段階で取得した残留物とを混合した後、２次磁力選別及び回収する段階；又は（ａ６）前記（ａ５）段階で取得した残留物を磁力選別及び回収する段階を含む、埋立石炭灰（ＣＰＡ）から未燃焼炭素（ｕｎｂｕｒｎｅｄ ｃａｒｂｏｎ，ＵＣ）と非晶質成分（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ＡＣ）の純度を増加させた副産物を取得する方法を提供する。
【0009】
また、本発明は、（ｂ１）埋立石炭灰をスクリーニング及び回収する段階；（ｂ２）埋立石炭灰をスクリーニング、浮遊選別及び回収する段階；（ｂ３）埋立石炭灰をスクリーニング、比重選別及び回収する段階；及び（ｂ４）埋立石炭灰をスクリーニング、比重選別及び粉砕して取得した副産物と前記（ｂ２）段階で取得した残留物とを混合した後、磁力選別及び回収する段階；又は（ｂ５）前記（ｂ４）段階で取得した残留物を磁力選別及び回収する段階を含む、埋立石炭灰（ＣＰＡ）からＦｅ酸化物の回収率を増加させた副産物を取得する方法を提供する。
【0010】
また、本発明は、（ｃ１）埋立石炭灰を粉砕、磁力選別及び回収する段階；又は（ｃ２）埋立石炭灰を粉砕、１次磁力選別、２次磁力選別及び回収する段階を含む、埋立石炭灰（ＣＰＡ）からＦｅ酸化物のみを取得する方法を提供する。
【0011】
また、本発明は、（ｃ１）及び（ｃ２）の粉砕前に磁力選別段階をさらに含む、粉砕工程のエネルギー費用（ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｓｔ）を減らすための埋立石炭灰（ＣＰＡ）からＦｅ酸化物のみを取得する方法を提供する。
【0012】
また、本発明は、（ｄ１）埋立石炭灰を粉砕、浮遊選別及び回収する段階；（ｄ２）埋立石炭灰を粉砕、浮遊選別、磁力選別及び回収する段階；又は（ｄ３）埋立石炭灰を粉砕、浮遊選別、１次磁力選別、２次磁力選別及び回収する段階を含む、埋立石炭灰（ＣＰＡ）から未燃焼炭素及びＦｅ酸化物のみを取得する方法を提供する。
【0013】
また、本発明は、（ｅ１）埋立石炭灰をスクリーニング及び回収する段階；（ｅ２）埋立石炭灰をスクリーニング、浮遊選別及び回収する段階；又は（ｅ３）埋立石炭灰をスクリーニング、比重選別及び回収する段階を含む、埋立石炭灰（ＣＰＡ）から強度（ｓｔｒｅｎｇｔｈ）を増加させた副産物を取得する方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明に係る韓国の１０箇所の石炭火力発電所（ＣＰＰ）と７箇所の埋立池（ＡＰ）の位置を示す地図である。
【図2】本発明の一実施例に係る埋立石炭灰（ＣＰＡ）のＸＲＤパターンを示す図である。
【図3】本発明の一実施例に係る埋立石炭灰（ＣＰＡ）のイメージを示す走査電子顕微鏡の写真である：非晶質化合物（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ＡＣ）（Ａｌ種及びガラス相）（ａ）、Ｆｅ２Ｏ３及びＦｅ３Ｏ４の球形Ｆｅ酸化物を含む粗大粒子（ｂ）、未燃焼炭素（ＵＣ）（ｃ）、ムライト（ｄ）、及び石英（ｅ）。
【図4】本発明の一実施例により、様々な比重（ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｇｒａｖｉｔｉｅｓ，ＳＧｓ）を有する比重選別工程を用いて分離された埋立石炭灰（ＣＰＡ）の重量、未燃焼炭素（ＵＣ）及び非晶質化合物（ＡＣｓ）（Ａｌ種及びガラス相を含む。）の分布（ａ）、及びＸＲＤパターン（ｂ）を示す図である。実験条件：固体／液体２００（ｇ／Ｌ）、反応温度２０℃、反応時間４時間、撹拌速度１００ｒｐｍ、ＳＧ用のＣＣｌ４及びＣＨ２Ｂｒ２試薬。
【図5】本発明の一実施例に係る未燃焼炭素（ＵＣ）の吸着動力学に対するｐＨ効果（ａ）、ＢＥＴ（Ｂｒｕｎａｕｅｒ－Ｅｍｍｅｔｔ－Ｔｅｌｌｅｒ）の吸着等温線（ｂ）、（ＣＯ－Ｃ）／Ｃ対Ｃｏ／ＣＯ－Ｃ）Ｕｓｅｃ（ｃ）を示す図である。実験条件：１３（ｇ／Ｌ）固体／液体（ａ）、及び６．５、１３、１９．５、２６、３９及び５２（ｇ／Ｌ）固体／液体（ｂ）；２０℃反応温度；６０秒反応時間（ａ）、及び１０秒反応時間（ｂ）；空気ガスの１０Ｌ／ｍｉｎ流量；及び０．５g／Ｌ灯油及び０．０８ｇ／ＬＭＩＢＣ。
【図6】本発明の一実施例において、粉砕時間による埋立石炭灰（ＣＰＡ）の粒子サイズ分布の変化（ａ）、埋立石炭灰（ＣＰＡ）のイメージを示す走査型電子顕微鏡の写真（処理されていない埋立石炭灰（ＣＰＡ）の粒子（左側（ｂ））、及び２０分間粉砕された埋立石炭灰（ＣＰＡ）の粒子（右側（ｂ））である。
【図7】０．１、０．５、１、２Ｔの様々な磁力により分離された鉄素材のＦｅ酸化物の回収率（ＹＦｅ）及び純度（ＰＦｅ）の変化を示すグラフである。
【図8】埋立石炭灰（ＣＰＡ）から、未燃焼炭素（ＵＣ）、Ｆｅ酸化物、Ａｌ種（Ａｌ２Ｏ３・ｘＨ２Ｏ）及びガラス相を含む非晶質化合物（ＡＣ）、Ｓｉ及びＡｌを主原料とする無機物質を含む最終副産物の分離のための前処理工程に関する概略的な流れ図である。
【図9】最終副産物の条件による前処理工程の様々なデザインである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
特に断らない限り、本明細書で使われた技術的及び科学的用語はいずれも、本発明の属する技術分野における熟練した専門家によって通常理解されるのと同じ意味を有する。一般に、本明細書で使われた命名法は、本技術分野においてよく知られており、通常用いられるものである。
【0016】
本発明では、埋立石炭灰（ＣＰＡ）を活用する前の予備段階として前処理方法を考慮した。この方法は、特定の有害物質を除去する或いは安定化させた後に埋立石炭灰（ＣＰＡ）を直接リサイクルできるという意味ではなく、最終リサイクル工程のリサイクル効率を高めるための単純な分離方法を含む中間工程に該当する。埋立石炭灰（ＣＰＡ）の効果的な活用のために必要な前処理方法を設計するために、韓国ボリョンの石炭火力発電所（ＣＰＰ）の近隣に位置している埋立池（ＡＰ）から採取した埋立石炭灰（ＣＰＡ）のサンプルを用いて様々な調査を行った。まず、収集された試料の化学的組成、粒度の分布、ＸＲＤ（Ｘ－ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）分析、ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）のイメージに基づいて特性を調べた。次に、埋立石炭灰（ＣＰＡ）の特性に応じて、スクリーニング（ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）、比重選別（ｆｌｏａｔ－ｓｉｎｋ）、浮遊選別（ｆｌｏａｔａｔｉｏｎ）、粉砕（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）及び磁力選別（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）の簡単な分離工程を有する前処理方法を設計し、各分離工程に対する最適の条件を得るための実験を行った。最後に、韓国と全世界の埋立石炭灰（ＣＰＡ）に対する前処理方法の適用可能性も確認した。
【0017】
本発明の明細書全般に亘って使われる略語を整理すると、次の通りである。石炭灰（Ｃｏａｌ ａｓｈ）はＣＡ、石炭火力発電所（Ｃｏａｌ－ｆｉｒｅｄ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ）はＣＰＰ、埋立池（ａｓｈ ｐｏｎｄｓ）はＡＰ、また埋立石炭灰（Ｃｏａｌ ｐｏｎｄ ａｓｈ）はＣＰＡと称する。
【0018】
本発明は、石炭火力発電所（ＣＰＰ）から発生する石炭灰（ＣＡ）が埋め立てられている埋立池（ＡＰ）の周辺環境汚染の可能性が懸念されるため、埋立石炭灰（ＣＰＡ）の活用度を高める方案を提案する。そこで、ＡＰに埋め立てられたＣＡをＣＰＡとみなす。また、ＣＰＡ特性（粒子サイズ及び重量分布、化学組成、未燃焼炭素（ＵＣ）の含量、粒子イメージ及び鉱物学的分析）を調べた。次に、主な分離工程に対する実験が行われた：１．８ＳＧ未満、１．８～２．２ＳＧ、２．２～２．５ＳＧ、及び２．５ＳＧ超過の４つの異なる比重（ＳＧ）を用いた比重選別実験；ｐＨ２、７、１２の条件でカラム型ガラス反応器にて浮遊選別；バッチ式ボールミルにて５分、１０分、２０分、４０分間粉砕；４個の磁気力（０．１、０．５、１及び２Ｔ）を用いた湿式磁力選別。このような結果に基づいて前処理方法が提案され、最終副産物はＵＣ、Ａｌ種（Ａｌ２Ｏ３・ｘＨ２Ｏ）とガラス相を含む非晶質化合物（ＡＣｓ）、ＳｉとＡｌを含む無機物質、鉄物質群に分類することができる。各分離工程の様々な組合せにより６つの更なる前処理方法を提示した。また、韓国の全体ＣＰＡだけでなく、全世界のＣＰＡに対してこの方法を適用できることを確認した。
【0019】
したがって、本発明は、（ａ）埋立石炭灰を篩（ｓｉｅｖｅ）を用いてスクリーニング（ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）して粗大粒子、中間粒子及び微粒子に分類する段階；（ｂ）前記（ａ）段階で取得した微粒子を浮遊選別（ｆｌｏａｔａｔｉｏｎ）させる段階；（ｃ）前記（ａ）段階で取得した中間粒子を比重選別（ｆｌｏａｔ－ｓｉｎｋ）させる段階；及び（ｄ）前記（ｃ）段階で取得した残留物と前記（ｂ）段階で取得した残留物とを混合した後、磁力選別（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）させてＦｅ酸化物含有微細物質とＳｉ及びＡｌ含有微細物質を取得する段階を含む、石炭灰の前処理方法に関する。
以下、本発明を詳細に説明する。
以下、本発明を詳細に説明する。
【0020】
本発明において、前記（ａ）段階で０．１５ｍｍと２．３６ｍｍ直径の格子がある標準篩を用いて、２．３６ｍｍ超過の直径を有する粗大粒子、０．１５～２．３６ｍｍの直径を有する中間粒子、及び０．１５ｍｍ未満の直径を有する微粒子に分類することができる。
【0021】
本発明において、前記（ｂ）段階は、最も適合したｐＨに合わせるために、ｐＨ調節剤を入れて安定化させ、目的とする副産物を順次に水面上に浮かせて取得した後、脱水乾燥させる。前記（ｂ）段階はｐＨ７で行ってよい。
【0022】
前記浮遊選別をする上で考慮すべき要素がいくつかある。まず、水に濡れるかどうかである。浮遊選別において重要な媒質は水であり、水と親しい（よく濡れる）物質と親しくない（よく濡れない）物質との差異を用いることが浮遊選別であるからである。取得しようとする固体の表面が水に濡れないようにし、その固体が水中で発生した空気泡にくっつき（水に濡れた物質は気泡にくっつかない。）、その空気泡の上昇力を受けて共に水面に浮上し、これらの気泡を取り除いて集めると、高品質の副産物になる。第二に、粒子のサイズである。浮遊選別の過程において全ての粒子をできるだけ均一にすることが重要である。サイズが均一でないと、比重を合わせることが難しいからである。また、気泡にくっついて上昇可能な重さにならなければならず、目的とする鉱物と脈石鉱物とが確実に分離されるサイズにもならなければならない。
【0023】
本発明において、前記（ｃ）段階で比重（ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｇｒａｖｉｔｙ）が２．２である溶液を用いて比重選別を行うことができる。
【0024】
本発明において、前記（ｃ）段階を行った後、取得した残留物を１．０Ｔの磁力強度にして磁力選別させ、分離されたＦｅ酸化物含有物質を粉砕（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）させる段階をさらに含むことができる。
【0025】
本発明において、前記（ｄ）段階において、前記（ｃ）段階で取得した残留物と前記（ｂ）段階で取得した残留物との混合物を０．１Ｔの湿式磁力選別機（ｗｅｔ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｏｒ）を用いて高純度のＦｅ酸化物含有微細物質を分離し後、１．０Ｔの湿式磁力選別機を用いて低純度のＦｅ酸化物含有微細物質を分離することができる。
【0026】
また、本発明による前処理方法は、各分離工程の様々な組合せによって変更されてよく、所望の最終副産物を選択的に得ることができる。
【0027】
したがって、本発明の他の観点は、（ａ１）埋立石炭灰をスクリーニング及び回収する段階；（ａ２）埋立石炭灰をスクリーニング、浮遊選別及び回収する段階；（ａ３）埋立石炭灰をスクリーニング、比重選別、粉砕、浮遊選別及び回収する段階；（ａ４）埋立石炭灰をスクリーニング、比重選別、磁力選別及び回収する段階；（ａ５）埋立石炭灰をスクリーニング、比重選別、１次磁力選別及び粉砕して取得した副産物と前記（ａ２）段階で取得した残留物とを混合した後、２次磁力選別及び回収する段階；又は（ａ６）前記（ａ５）段階で取得した残留物を磁力選別及び回収する段階を含む、埋立石炭灰（ＣＰＡ）から未燃焼炭素（ｕｎｂｕｒｎｅｄ ｃａｒｂｏｎ、ＵＣ）と非晶質成分（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ＡＣｓ）の純度を増加させた副産物を取得する方法に関し、前記方法は、図９の（ａ）に示す通りである。
【0028】
本発明のさらに他の観点は、（ｂ１）埋立石炭灰をスクリーニング及び回収する段階；（ｂ２）埋立石炭灰をスクリーニング、浮遊選別及び回収する段階；（ｂ３）埋立石炭灰をスクリーニング、比重選別及び回収する段階；及び（ｂ４）埋立石炭灰をスクリーニング、比重選別及び粉砕して取得した副産物と前記（ｂ２）段階で取得した残留物とを混合した後、磁力選別及び回収する段階；又は（ｂ５）前記（ｂ４）段階で取得した残留物を磁力選別及び回収する段階を含む、埋立石炭灰（ＣＰＡ）からＦｅ酸化物の回収率を増加させた副産物を取得する方法に関し、前記方法は、図９の（ｂ）に示す通りである。
【0029】
本発明のさらに他の観点は、（ｃ１）埋立石炭灰を粉砕、磁力選別及び回収する段階；又は（ｃ２）埋立石炭灰を粉砕、１次磁力選別、２次磁力選別及び回収する段階を含む、埋立石炭灰（ＣＰＡ）からＦｅ酸化物のみを取得する方法に関し、前記方法は図９の（c－１）に示す通りである。
【0030】
ここで、工程のエネルギー費用（ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｓｔ）を減らすために、前記（ｃ１）及び（ｃ２）の粉砕前に磁力選別をさらに行うことができ、前記方法は、図９の（c－２）に示す通りである。
【0031】
本発明のさらに他の観点は、（ｄ１）埋立石炭灰を粉砕、浮遊選別及び回収する段階；（ｄ２）埋立石炭灰を粉砕、浮遊選別、磁力選別及び回収する段階；又は（ｄ３）埋立石炭灰を粉砕、浮遊選別、１次磁力選別、２次磁力選別及び回収する段階を含む、埋立石炭灰（ＣＰＡ）から未燃焼炭素とＦｅ酸化物のみを取得する方法に関し、前記方法は、図９の（ｄ）に示す通りである。
【0032】
本発明のさらに他の観点は、（ｅ１）埋立石炭灰をスクリーニング及び回収する段階；（ｅ２）埋立石炭灰をスクリーニング、浮遊選別及び回収する段階；又は（ｅ３）埋立石炭灰をスクリーニング、比重選別及び回収する段階を含む、埋立石炭灰（ＣＰＡ）から強度（ｓｔｒｅｎｇｔｈ）を増加させた副産物を取得する方法に関し、前記方法は、図９の（ｅ）に示す通りである。
【0033】
以下、本発明の理解を助けるために好ましい実施例を提示するが、下記の実施例は、本発明を例示するだけであり、本発明の範疇及び技術思想の範囲内で様々な変更及び修正が可能であることは当業者にとって明らかであり、このような変形及び修正も添付の特許請求の範囲に属することは当然である。
【実施例】
【0034】
瀝青炭（ｂｉｔｕｍｉｎｏｕｓ ｃｏａｌ）を主に使用するボリョン地域に位置しているＣＰＰを選定したし、全ての実験のためのＣＰＡ試料は、選定れたＣＰＰの周辺に位置しているＡＰから採取した。総９個のＣＰＡサンプルが、図１に示すように、ＡＰの３個のサイトから収集された。各サンプルの重さは２００ｋｇであった。様々な水分含量を有するサンプルを１００℃で２４時間乾燥させた。その後、０．１５、０．３、０．６、１．１８、２．３６ｍｍ直径の格子がある５個の標準篩（Ｔｅｓｔ Ｓｉｅｖｅs，２００×５０ｍｍ）に通過させて、１．１５未満、０．１５～０．３、０．３～０．６、０．６～１．１８、１．１８～２．３６及び２．３６ｍｍ超過などの必要な粒度を有するサンプルを得た。
【0035】
実施例１：ＣＰＡの物性の確認
Ｘ線蛍光分光計（ＸＲＦ ３７２６ＡＩ，Ｒｉｇａｋｕ）を用いてＣＰＡの化学組成とＳｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｋ、Ｎａ、Ｔｉ及びＭｎの含量を測定した。未燃焼炭素（ＵＣ）の含量は、韓国標準ＬＯＩ法（ＥＳ ０６３０３．１）を用いて求めた（環境部，２０１１）。水分を除去した試料２０ｇを取って８１５℃の電気炉で３時間加熱した。デシケーターで乾燥させた後、ＬＯＩ前後の重量差からＵＣ含量（ｗ／ｗ．％）を評価した。Ｃｌは、酸性溶液に溶かした後、初期量を得た。酸分解後に溶解されたＣｌの濃度は、イオンクロマトグラフィー（ＩＣＳ－３０００，Ｄｉｏｎｅｘ）を用いて測定した。鉱物学的段階を確認するために、処理されていないか又は特定の分離方法で処理されたＣＰＡサンプルをＸＲＤ（ＰＷ３０４０／００，Ｐｈｉｌｉｐｓ）により測定した。また、走査電子顕微鏡（ＪＥＯＬ）を用いて標的粒子の表面を分析した。
Ｘ線蛍光分光計（ＸＲＦ ３７２６ＡＩ，Ｒｉｇａｋｕ）を用いてＣＰＡの化学組成とＳｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｋ、Ｎａ、Ｔｉ及びＭｎの含量を測定した。未燃焼炭素（ＵＣ）の含量は、韓国標準ＬＯＩ法（ＥＳ ０６３０３．１）を用いて求めた（環境部，２０１１）。水分を除去した試料２０ｇを取って８１５℃の電気炉で３時間加熱した。デシケーターで乾燥させた後、ＬＯＩ前後の重量差からＵＣ含量（ｗ／ｗ．％）を評価した。Ｃｌは、酸性溶液に溶かした後、初期量を得た。酸分解後に溶解されたＣｌの濃度は、イオンクロマトグラフィー（ＩＣＳ－３０００，Ｄｉｏｎｅｘ）を用いて測定した。鉱物学的段階を確認するために、処理されていないか又は特定の分離方法で処理されたＣＰＡサンプルをＸＲＤ（ＰＷ３０４０／００，Ｐｈｉｌｉｐｓ）により測定した。また、走査電子顕微鏡（ＪＥＯＬ）を用いて標的粒子の表面を分析した。
【0036】
ボリョンＣＰＰの近隣ＡＰから採取したＣＰＡの特性を確認するため、粒度分布、化学組成、粒子イメージ、鉱物学的分析を調べた。表１は、粒度別重量分布を示したものであり、１．１８ｍｍ以上の粒度では２．５％と低い重量分布を示し、２．３６ｍｍ以上を除けば、粒度が減少するにつれて増加する値を示した。特に、０．３ｍｍ以下では全含量の７８．２％を占めた。ＣＰＡ粒度別の化学組成の場合、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃａが主元素であり、全組成の７５％以上を占めた。そのうち、シリカ系及びアルミナ系の物質は、全体粒度に亘って均一に分布した。Ｆｅは、粒子サイズが小さくなるほど含量が増加した。例えば、２．３６ｍｍ以上の粒子サイズの含量は＜０．１％であった。しかし、０．１５～０．３及び０．１５ｍｍ未満の粒子サイズの含量はそれぞれ、１５．６％及び１８．８％であった。
【0037】
表１は、各粒子サイズのＵＣ含量を示し、これは全体粒子サイズに均等に分布しているのに対し、２．３６ｍｍ及び１．１８～２．３６ｍｍ以上の粒子サイズのＵＣ含量は、それぞれ２８．４％と最も高く、９．３％と最も低かった。Ｃｌの場合、粒子サイズが２．３６以上、１．１８～２．３６、０．６～１．１８、０．３～０．６、０．１５～０．３、０．１５ｍｍ以下であるＣＰＡ試料の含量（ｍｇ／ｋｇ）は、それぞれ４２、７４、１１２、１８４、２７３、３９２である。ボリョン火力発電所周辺のＡＰは沿岸の付近に位置しており、ＣＰＡは海水に影響を受けることがあるが、これは、海水が塩水溶液であって、塩化陰イオン（１９．３４４g／ｋｇ Ｃｌ）を多く含有しているからである（Ｉｔｏ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，２００９．Ｃｈａｐｔｅｒ９－Ｉｎｄｉｎｅ ａｎｄ Ｉｏｄｉｎｅ Ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ Ｓｅａｗａｔｅｒ：Ｓｐｅｃｉａｔｉｏｎ，Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｄｙｎａｍｉｃｓ．Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｉｏｄｉｎｅ，ｐｐ．８３－９１）。ＣＡの大部分のＣｌは、水を用いた洗浄過程により除去され、このことから、可溶性塩化物として判断した。図２のＣＰＡのＸＲＤパターンから、ムライト（３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）、石英（ＳｉＯ２）、方解石（ＣａＣＯ３）、磁鉄鉱（Ｆｅ３Ｏ４）及び鋼玉（Ａｌ２Ｏ３）が観察できる。これらのピークは、表１のように、ＣＰＡがＳｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃａを主元素としている証拠を提供する。ｘ軸の角度が１５θから３５θに移動するにつれて、背景ピークがΩ形態に変化することが分かる。これは、ＵＣ（Ｂａｒｔｏｎｏｖａ，Ｌ．，２０１５．ＦｕｅｌＰｒｏｃｅｓｓ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．１３４，１３６－１５８；Ｔａｉ，Ｆ．Ｃ．ｅｔ ａｌ．，２００９，Ｊ．Ｒａｍａｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃ．４１，９３３－９３７）及びＡｌ種（Ａｌ２Ｏ３・ｘＨ２Ｏ）及びガラス相（Ｋｉｍ，Ｂ．ｅｔ ａｌ．，２０１９．Ｔｈｅ Ｋｏｒｅａｎ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ ５６，３６５－３７３；Ｙａｎ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，２０１８，Ｊ．Ｎｏｎ．Ｓｏｌｉｄｓ ４８３，３７－４２）を有する非晶質化合物（ＡＣ）が存在している証拠を提供する。図３は、ＣＰＡ粒子のＳＥＭイメージを示す。そのうち、図３（ａ）は、ＣＰＡの粒子表面のＡＣを示す。また、図３（ｂ）は、球形のＦｅ酸化物を含むＣＰＡの形状を示す。瀝青炭がＣＰＰで燃焼するとき、石炭のＦｅ元素が溶解されて酸化した後、小さな球形粒子として凝集される（Ｓｈａｒｏｎｏｖａ，Ｏ．Ｍ．ｅｔ ａｌ．，２０１５，Ｅｎｅｒｇｙ Ｆｕｅｌｓ ２９，５４０４－５４１４；Ｓｏｋｏｌ，Ｅ．ｅｔ ａｌ．，２００２．Ｆｕｅｌ ８１，８６７－８７６）。特に、大部分のＦｅ酸化物の粒子サイズは、０．１５ｍｍ未満である。Ｆｅ酸化物は、他のＣＰＡ材料に比べて強度が相対的に高いため、ＡＰでの埋め立て中に又はＡＰへの運搬中に外部衝撃によりＣＰＡが自然に破砕されるか、又は粉砕された後にもＦｅ酸化物が球形状を維持し、０．１５ｍｍ未満の粒度で独立に存在する。次に、図３（ｃ）、図３（ｄ）、図３（ｅ）はそれぞれＵＣ、ムライト、及び石英成分を示す。
【0038】
表１は、各粒子サイズの分率に対する埋立石炭灰（ＣＰＡ）の化学組成及び重量分布を示すものである（実験は３反復で各データを決定し、各データの標準偏差を推定した。）
【表1】
【0039】
実施例２：前処理工程
２－１：比重選別（Ｆｌｏａｔ－ｓｉｎｋ）
全ての比重選別実験は、ホットプレート撹拌機で２０℃に維持された１Ｌバッチ式ガラス反応器で４つの異なる比重（ＳＧ）を有する６００ｍＬの溶液に各サンプル１２０ｇを添加して行われた。温度調節装置付き磁気撹拌機を用いて１００ｒｐｍの撹拌速度で分離時間０．５時間撹拌した。４つの異なるＳＧを、四塩化炭素（ＣＣｌ４）とジブロモメタン（ＣＨ２Ｂｒ２）とを所望の割合で混合して準備した。実験手順において、一番目の実験は１．８ＳＧ溶液を用いて行われた。その後、二番目の実験のために１．８ＳＧにより沈殿されたサンプルを取って、２．２ＳＧ溶液に添加した。最後に、２．２ＳＧにより沈殿された試料を用いて２．５ＳＧ溶液で三番目の実験を行った。実験後、１．８ＳＧ未満、１．８～２．２ＳＧ、２．２～２．５ＳＧ及び２．５ＳＧ超過の４つのＳＧ範囲に属する４つの最終副産物を取得した。
２－１：比重選別（Ｆｌｏａｔ－ｓｉｎｋ）
全ての比重選別実験は、ホットプレート撹拌機で２０℃に維持された１Ｌバッチ式ガラス反応器で４つの異なる比重（ＳＧ）を有する６００ｍＬの溶液に各サンプル１２０ｇを添加して行われた。温度調節装置付き磁気撹拌機を用いて１００ｒｐｍの撹拌速度で分離時間０．５時間撹拌した。４つの異なるＳＧを、四塩化炭素（ＣＣｌ４）とジブロモメタン（ＣＨ２Ｂｒ２）とを所望の割合で混合して準備した。実験手順において、一番目の実験は１．８ＳＧ溶液を用いて行われた。その後、二番目の実験のために１．８ＳＧにより沈殿されたサンプルを取って、２．２ＳＧ溶液に添加した。最後に、２．２ＳＧにより沈殿された試料を用いて２．５ＳＧ溶液で三番目の実験を行った。実験後、１．８ＳＧ未満、１．８～２．２ＳＧ、２．２～２．５ＳＧ及び２．５ＳＧ超過の４つのＳＧ範囲に属する４つの最終副産物を取得した。
【0040】
２－２：浮遊選別（Ｆｌｏｔａｔｉｏｎ）
全ての浮遊選別実験は、直径６ｃｍ、容量１．５Ｌのカラム型ガラス反応器に１Ｌ溶液に所望の量の試料を添加して行った。反応器の底をホースで連結し、１０Ｌ／ｍｉｎの流量で内部に空気を注入した。ホースと底との間にガラスフィルターがあり、気泡のサイズを減らして広く分散させる効果があった。また、ケロシン（Ｋｅｒｏｓｅｎｅ）（０．５ｇ／Ｌ）とＭＩＢＣ（０．０８ｇ／Ｌ）を用いて気泡を長期間維持し、ＵＣと気泡との吸着効果を高めた。塩酸（ＨＣｌ）と水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を用いてｐＨ値をそれぞれ２、７、１２に調整し、浮遊選鉱に対するｐＨ効果を確認した。実験手順では、ＵＣ吸着動力学に対するｐＨ効果を確認するために、各ｐＨ条件でサンプル２６ｇを用いて６０秒間実験を行った。また、ＢＥＴ（Ｂｒｕｎａｕｅｒ－Ｅｍｍｅｔｔ－Ｔｅｌｌｅｒ）の吸着等温線を確認するために、６．５、１３、１９．５、２６、３９及び５２ｇの６つのサンプルを用いて１０秒間実験を行った。
全ての浮遊選別実験は、直径６ｃｍ、容量１．５Ｌのカラム型ガラス反応器に１Ｌ溶液に所望の量の試料を添加して行った。反応器の底をホースで連結し、１０Ｌ／ｍｉｎの流量で内部に空気を注入した。ホースと底との間にガラスフィルターがあり、気泡のサイズを減らして広く分散させる効果があった。また、ケロシン（Ｋｅｒｏｓｅｎｅ）（０．５ｇ／Ｌ）とＭＩＢＣ（０．０８ｇ／Ｌ）を用いて気泡を長期間維持し、ＵＣと気泡との吸着効果を高めた。塩酸（ＨＣｌ）と水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を用いてｐＨ値をそれぞれ２、７、１２に調整し、浮遊選鉱に対するｐＨ効果を確認した。実験手順では、ＵＣ吸着動力学に対するｐＨ効果を確認するために、各ｐＨ条件でサンプル２６ｇを用いて６０秒間実験を行った。また、ＢＥＴ（Ｂｒｕｎａｕｅｒ－Ｅｍｍｅｔｔ－Ｔｅｌｌｅｒ）の吸着等温線を確認するために、６．５、１３、１９．５、２６、３９及び５２ｇの６つのサンプルを用いて１０秒間実験を行った。
【0041】
２－３：粉砕（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）
全ての粉砕実験は、直径２００ｍｍ、内径１６０ｍｍ、長さ１８０ｍのバッチ式ミール（ＳＨ－ＢＡＬＬ７００Ｂ，Ｗｅｕｓ）を用いて行った。直径が～１．６ｍｍであるボールの体積とミールの内部空間体積との割合を０．４にし、ボールをミールの内部に詰め込んだ。次に、ボーロで満たされたミール内部の空き空間体積当たりのサンプル体積を１．２にしてサンプルをミールの内部に詰め込んだ。次に、粉砕機を臨界回転数の
にして各粉砕時間（５、１０、２０及び４０分）回転させて粉砕を行った。
全ての粉砕実験は、直径２００ｍｍ、内径１６０ｍｍ、長さ１８０ｍのバッチ式ミール（ＳＨ－ＢＡＬＬ７００Ｂ，Ｗｅｕｓ）を用いて行った。直径が～１．６ｍｍであるボールの体積とミールの内部空間体積との割合を０．４にし、ボールをミールの内部に詰め込んだ。次に、ボーロで満たされたミール内部の空き空間体積当たりのサンプル体積を１．２にしてサンプルをミールの内部に詰め込んだ。次に、粉砕機を臨界回転数の
にして各粉砕時間（５、１０、２０及び４０分）回転させて粉砕を行った。
【0042】
２－４：磁力選別（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）
全ての磁力選別実験は、湿式磁力選別機（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｈｉｇｈ Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｅｐａｒａｔｏｒ：Ｌ－ＨＧＭＳ，ＤＡＥ ＢＯ ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＣＯ．，ＬＴＤ．）を用いて行った。電流により磁場が発生する電磁石を分離器の中心の外側に置き、試料を自由落下させて選別機に通過させた。実験に必要な磁力は、電流を調節して０．１、０．５、１、２Ｔと維持した。
全ての磁力選別実験は、湿式磁力選別機（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｈｉｇｈ Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｅｐａｒａｔｏｒ：Ｌ－ＨＧＭＳ，ＤＡＥ ＢＯ ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＣＯ．，ＬＴＤ．）を用いて行った。電流により磁場が発生する電磁石を分離器の中心の外側に置き、試料を自由落下させて選別機に通過させた。実験に必要な磁力は、電流を調節して０．１、０．５、１、２Ｔと維持した。
【0043】
実施例３：ＣＰＡのための効果的な分離プロセス
前記言及したＣＰＡの特性を考慮して、効果的な分離工程を選定するための７つの主要事項を前処理工法の設計に提示しており、その細部内容は次の通りである。
前記言及したＣＰＡの特性を考慮して、効果的な分離工程を選定するための７つの主要事項を前処理工法の設計に提示しており、その細部内容は次の通りである。
【0044】
ポイント１：ＣＰＡは、ＵＣ、Ｆｅ酸化物、Ａｌ種（Ａｌ２０３・ｘＨ２０）及びガラス相を含むＡＣ、Ｓｉ及びＡｌを含む無機物質の４つの主要副産物群から構成される。
【0045】
ポイント２：２．３６ｍｍ以上の粒径は、ＵＣ含量が高く、Ｆｅ含量がほとんどない。したがって、スクリーニングにより２．３６ｍｍ以上の粒子を分離してＵＣ含量の高い粗大粒子を確保することができる。
【0046】
ポイント３：ＣＰＡにおいて、他の物質より相対的にＳＧ値が小さいＵＣとＡＣは、ＳＧ特性を用いて分離することができる。したがって、ＳＧ差を用いる分離原理を有する比重選別工程を考慮することができる（Ｗｉｌｌｓ，Ｂ．Ａ．ｅｔ ａｌ．，２０１６．Ｗｉｌｌｓ’ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｔｙ，ｐｐ．２４５－２６４）。しかし、０．１５ｍｍ以下のような小さな粒子は、分離効率がよくない。
【0047】
ポイント４：０．１５ｍｍ以下の粒子は合、ＵＣ含量割合が１０．５％であって、他のＣＰＡ粒子サイズに比べて高くない。しかし、全体ＵＣ含量の４１．２％が０．１５ｍｍ以下の粒子に存在しており、ＵＣの重量分布の中では最も高い方である。したがって、０．１５ｍｍ未満のＣＰＡ粒子の場合、ＵＣ分離が主要プロセスになり得る。ここで、分離工程に対して浮遊選別を考慮することができる（Ｅｉｓｅｌｅ，Ｔ．Ｃ．ｅｔ ａｌ．，２０１０．Ｍｉｎｅｒ．Ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｅｘｔｒ．Ｍｅｔａｌｌ．Ｒｅｖ．２３，１－１０；Ｚｈａｎｇ，Ｒ．ｅｔ ａｌ．，２０１９．Ｗａｓｔｅ Ｍａｎａｇ．９８，２９－３６；Ｚｈｏｕ，Ｆ．ｅｔ ａｌ．，２０１７．Ｆｕｅｌ １９０，１８２－１８８）。
【0048】
ポイント５：一般にＦｅ酸化物は、磁力選別を用いて容易に分離することができる。また、図３のように粒子サイズが０．１５ｍｍ以下の球形のＦｅ酸化物をＣＰＡから遊離させると、分離効果を高めることができる。したがって、遊離させるための粉砕工程（０．１５ｍｍ以下）は、磁力選別工程以前に考慮されてよい。
【0049】
ポイント６：ポイント１、２、３、４、５により、４つの主要副産物群の分離効率を高めるためにはＣＰＡの粒度分類を考慮しなければならない。したがって、２．３６ｍｍ超過、０．１５～２．３６ｍｍ及び０．１５ｍｍ未満の３つの範囲の粒子サイズを分類することができる。
【0050】
ポイント７：沿岸の海水は、ＡＰで冷却される間にＣＰＡのＣｌ含量に影響を及ぼす。しかし、大部分の内容物が可溶性塩化物であるので、湿式分離工程を簡単に操作して容易に除去することができる。
【0051】
比重選別、浮遊選別、粉砕、磁力選別に対する細部実験因子を、前述した要点に従って調べた。比重選別の場合、ＵＣとＡＣを効果的に分離するためのＧＳ値を確認した。浮遊選別の場合、気泡とＵＣ粒子との間の多層吸着を有するＢＥＴモデルから、ＵＣ分離に対するｐＨ効果を確認した。また、粉砕及び磁力選別実験は、粉砕後にＣＰＡからのＦｅ酸化物の遊離効果と様々な磁気力によるＣＰＡからＦｅ酸化物の回収率及び純度の影響をそれぞれ提供した。詳細な内容は下記に説明されている。
【0052】
３－１：比重選別
比重選別は、１．８ＳＧ未満、１．１８～２．２ＳＧ、２．２～２．５ＳＧ及び２．５ＳＧ超過の４つのＳＧ範囲で行われ、各ＳＧ範囲による重さ、ＵＣ、Ａｌ種及びガラス相を含むＡＣなどの分布割合を確認した。ポイント１、４、６を考慮して、粒子サイズ０．１５～２．３６ｍｍのＣＰＡがこの実験のために選択された。図４（ａ）は、比重選別後、各ＳＧ範囲における重さとＵＣ分布を示す。ＳＧ範囲（２．５ＳＧ以上を除外）が増加するにつれて数値が増加し、１．８ＳＧ未満の範囲が１６．８％と最も低く、２．２～２．５ＳＧが３１．１％と最も高かった。また、ＵＣの大部分が低いＳＧ範囲に分布していることが見られ、１．８ＳＧ未満の範囲が５４．７％と最も高く、１．８～２．２ＳＧ、２．５ＳＧ超過、及び２．２～２．５ＳＧがそれぞれ３９．６％、４．１％、１．６％を示した。図４（ｂ）は、様々なＳＧ範囲で比重選別により分離されたＣＰＡのＵＣ及びＡＣのＸＲＤピーク変化を示す。これは、１．８～２．２ＳＧ及び１．８ＳＧ範囲未満の２つのＸＲＤパターンでのみＵＣ及びＡＣピークを示すので、図４（ａ）のＵＣ分布結果を裏付ける。当該結果によると、図４は、比重選別を用いてＵＣとＡＣを分離するのに最も効率的なＳＧ値が２．２ＳＧであることを示す。
比重選別は、１．８ＳＧ未満、１．１８～２．２ＳＧ、２．２～２．５ＳＧ及び２．５ＳＧ超過の４つのＳＧ範囲で行われ、各ＳＧ範囲による重さ、ＵＣ、Ａｌ種及びガラス相を含むＡＣなどの分布割合を確認した。ポイント１、４、６を考慮して、粒子サイズ０．１５～２．３６ｍｍのＣＰＡがこの実験のために選択された。図４（ａ）は、比重選別後、各ＳＧ範囲における重さとＵＣ分布を示す。ＳＧ範囲（２．５ＳＧ以上を除外）が増加するにつれて数値が増加し、１．８ＳＧ未満の範囲が１６．８％と最も低く、２．２～２．５ＳＧが３１．１％と最も高かった。また、ＵＣの大部分が低いＳＧ範囲に分布していることが見られ、１．８ＳＧ未満の範囲が５４．７％と最も高く、１．８～２．２ＳＧ、２．５ＳＧ超過、及び２．２～２．５ＳＧがそれぞれ３９．６％、４．１％、１．６％を示した。図４（ｂ）は、様々なＳＧ範囲で比重選別により分離されたＣＰＡのＵＣ及びＡＣのＸＲＤピーク変化を示す。これは、１．８～２．２ＳＧ及び１．８ＳＧ範囲未満の２つのＸＲＤパターンでのみＵＣ及びＡＣピークを示すので、図４（ａ）のＵＣ分布結果を裏付ける。当該結果によると、図４は、比重選別を用いてＵＣとＡＣを分離するのに最も効率的なＳＧ値が２．２ＳＧであることを示す。
【0053】
３－２：浮遊選別
ｐＨ２、７、１２の様々な溶液条件で浮遊選別を行い、ＵＣと気泡との吸着動力学に対するｐＨの影響を調べてＵＣの効果的な分離を確認した。ポイント１、２、５を考慮して、本実験では粒子サイズが０．１５ｍｍ以下のＣＰＡを選択した。図５（ａ）は、浮遊時間による、気泡によって吸着されたＵＣの動力学曲線を示す。ＣＲは、必要な浮遊時間後のＵＣ吸着（％）を示し、次のように計算できる。
［数学式１］
ｐＨ２、７、１２の様々な溶液条件で浮遊選別を行い、ＵＣと気泡との吸着動力学に対するｐＨの影響を調べてＵＣの効果的な分離を確認した。ポイント１、２、５を考慮して、本実験では粒子サイズが０．１５ｍｍ以下のＣＰＡを選択した。図５（ａ）は、浮遊時間による、気泡によって吸着されたＵＣの動力学曲線を示す。ＣＲは、必要な浮遊時間後のＵＣ吸着（％）を示し、次のように計算できる。
［数学式１］
【0054】
ここで、Ｃ０及びＣはそれぞれ、未処理されたＣＰＡの初期ＵＣ重量（ｍｇ）及び浮遊後のＣＰＡの残りのＵＣ（分離されていない）の重量（ｇ）を表す。全ての曲線は初期に急激に増加し、１０秒後に一定に維持された。ｐＨ７のＣＲが７８．８％と最も高く、ｐＨ２が７０．４％、ｐＨ１２が５９．２％と、その後を続いた。浮遊メカニズムにおいて、ＵＣは、カラム装備の底で生成された気泡の表面に吸着されて溶液の上に浮上した。ＵＣと気泡との吸着は、ｘ（Ｃ）及びｙ（Ｕ，浮遊線により分離されたＵＣの重さ（ｇ））軸により、変化されたＢＥＴ吸着等温線を用いて表現できる。また、Ｕは、次のようにｋ及びＵｍｏｎｏｌａｙｅｒ－ｍａｘに基づいて派生されてよい（Ａｎｄｅｒｓｏｎ，Ｒ．Ｂ．，１９４６．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．６８，６８６－６９１）。
［数学式２］
［数学式２］
【0055】
ここで、ｋ及びＵｍｏｎｏｌａｙｅｒ－ｍａｘはそれぞれ、前指数因子（ｐｒｅ－ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ ｆａｃｔｏｒ）、及び単層吸着によって吸着可能なＵＣの最大重量（ｇ）を表す。実際に、図５（ｂ）に見られるように、吸着等温線は多層曲線と一致する。式（２）を再整列し、次のように式（３）を得た：
［数学式３］
［数学式３］
【0056】
線形形態において、この方程式は、ｘ軸としてＣｏ／（Ｃｏ?Ｃ）Ｕ、Ｙ軸としてＣ?Ｃ、勾配としてｋＵｍｏｎｏｌａｙｅｒ－ｍａｘ、ｙ切片として?ｋを含む。したがって、Ｃｏ、Ｃ、及びＵで計算されたＣｏ／（Ｃ?Ｃ）Ｕ値は、図５（ｃ）のように（（Ｃｏ?Ｃ）／Ｃに対して表示される。結果的に、ｐＨ７条件で、ＢＥＴモデルは、Ｒ２値が０．９４２７である吸着等温線を効果的に記述した。また、この線形プロットは、ｋ及びＵｍｏｎｏｌａｙｅｒ－ｍａｘの値がそれぞれ－３．３９及び０．６６（ｇ）であると確認されたことを示す。しかし、図５（ｃ）のｐＨ２と１２値は、ＢＥＴ吸着等温線に及ぼす影響が少なく、これは、図５（ａ）に示したＵＣの吸着動力学の結果を裏付ける。図５の結果によって、ｐＨ２と１２条件でＢＥＴパターンの崩壊は、低い吸着動力学を誘導し、ＵＣの分離効率を減少させることが見られた。
【0057】
３－３：粉砕
ポイント５により、５、１０、２０、４０分の粉砕時間によって０．１５ｍｍ以下の粒子サイズで粉砕を行った。次に、粉砕時間によるＣＰＡの粒度分布の変化とＦｅ酸化物遊離効果を確認した。ポイント１、２、５、６を考慮して０．１５～２．３６ｍｍの粒子サイズを有するＣＰＡがこの実験のために選択された。図６（ａ）は、粉砕時間によるＣＰＡの粒度分布の変化を示す。２０分後、大部分の粒子は＜０．１５ｍｍに粉砕された。また、図６（ｂ）は、粉砕前のＦｅ酸化物が含まれたＣＰＡと粉砕後のＣＰＡから遊離されたＦｅ酸化物のイメージをそれぞれ示す。ＣＰＡ内で、Ｆｅ酸化物は他の物質に比べて相対的に強度が高いので、‘２－３：粉砕（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）’で提示した条件下で粉砕する際に壊れなかった。この結果によると、図６は、粉砕がＦｅ酸化物遊離効果に影響を及ぼすことをよく示している。
ポイント５により、５、１０、２０、４０分の粉砕時間によって０．１５ｍｍ以下の粒子サイズで粉砕を行った。次に、粉砕時間によるＣＰＡの粒度分布の変化とＦｅ酸化物遊離効果を確認した。ポイント１、２、５、６を考慮して０．１５～２．３６ｍｍの粒子サイズを有するＣＰＡがこの実験のために選択された。図６（ａ）は、粉砕時間によるＣＰＡの粒度分布の変化を示す。２０分後、大部分の粒子は＜０．１５ｍｍに粉砕された。また、図６（ｂ）は、粉砕前のＦｅ酸化物が含まれたＣＰＡと粉砕後のＣＰＡから遊離されたＦｅ酸化物のイメージをそれぞれ示す。ＣＰＡ内で、Ｆｅ酸化物は他の物質に比べて相対的に強度が高いので、‘２－３：粉砕（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）’で提示した条件下で粉砕する際に壊れなかった。この結果によると、図６は、粉砕がＦｅ酸化物遊離効果に影響を及ぼすことをよく示している。
【0058】
３－４：磁力選別
０．１、０．５、１、２Ｔの４つの磁力で磁力選別を行い、各磁力の強さによって、分離されたＦｅ酸化物の回収率及び純度の変化を確認した。磁力選別で粉砕により遊離されたＦｅ酸化物の選別効果を確認するために、この実験ではポイント１、２、５及び６を考慮して３つのサンプルを選択した。２つは、粒子サイズが０．１５～２．３６ｍｍであり、０．１５ｍｍ未満であるＣＰＡである。残り一つは、粒子サイズが０．１５ｍｍ未満のＣＰＡであり、粒子サイズが０．１５～２．３６ｍｍであるＣＰＡで粒子を０．１５ｍｍ未満に粉砕して得たものである。図７は、３つの試料に対する、様々な磁力によるＦｅ酸化物の回収率（ＹＦｅ）及び純度（ＰＦｅ）の変化を示す。ここで、式（４）及び式（５）を、Ｆｏ、Ｆｒ、及びＷｔの実験データを用いてＹＦｅとＰＦｅを推定するために適用した。
［数学式４］
［数学式５］
０．１、０．５、１、２Ｔの４つの磁力で磁力選別を行い、各磁力の強さによって、分離されたＦｅ酸化物の回収率及び純度の変化を確認した。磁力選別で粉砕により遊離されたＦｅ酸化物の選別効果を確認するために、この実験ではポイント１、２、５及び６を考慮して３つのサンプルを選択した。２つは、粒子サイズが０．１５～２．３６ｍｍであり、０．１５ｍｍ未満であるＣＰＡである。残り一つは、粒子サイズが０．１５ｍｍ未満のＣＰＡであり、粒子サイズが０．１５～２．３６ｍｍであるＣＰＡで粒子を０．１５ｍｍ未満に粉砕して得たものである。図７は、３つの試料に対する、様々な磁力によるＦｅ酸化物の回収率（ＹＦｅ）及び純度（ＰＦｅ）の変化を示す。ここで、式（４）及び式（５）を、Ｆｏ、Ｆｒ、及びＷｔの実験データを用いてＹＦｅとＰＦｅを推定するために適用した。
［数学式４］
［数学式５］
【0059】
ここで、Ｆｏ及びＦｓはそれぞれ、未処理試料中のＦｅ酸化物の初期重量（ｇ）、及び磁力選別により分離された物質中のＦｅ酸化物の重量（ｇ）を表す。Ｗｔは、磁力選別により分離された物質の総重量（ｇ）を表す。図７に見られるように、磁力の強さが増加するにつれて、磁力選別により分離されたＦｅ酸化物の回収率が増加するのに対し、純度は減少した。０．１５～２．３６ｍｍの粒子サイズを有するＣＰＡの場合、０．１Ｔでの回収率と純度値はそれぞれ４９％と８１％であった。１Ｔに増加させると、回収率が８８％に増加したのに対し、純度は３２％に減少した。０．１５ｍｍ以下の粒度を有するＣＰＡの場合、０．１Ｔでの回収率及び純度はそれぞれ７１％及び９８％と、０．１５～２．３６ｍｍの粒度よりも高かった。磁力が１Ｔに増加することにより、回収率は９５％に増加し、純度は５６％に減少した。しかし、１Ｔから２Ｔに増加したとき、値には変化がなかった。これに対し、粉砕処理したＣＰＡの場合、粒径が０．１５ｍｍ以下のＣＰＡとほぼ同一の数値を示しており、粉砕が磁力選別においてＦｅ酸化物の選別効果を高めていることを示している。
【0060】
ＣＰＡ特性を用いて、図８のような全体流れ図（前処理工程）を導出し、実験結果を得た。同図では、まず、１段階でＣＰＡを２．３６ｍｍ及び０．１５ｍｍでスクリーニングして処理した。この際、溶解性塩化物を除去するために湿式でスクリーニングを適用することができる。２段階及び３段階で、サイズが０．１５～２．３８ｍｍ及び０．１５ｍｍ未満であるＣＰＡは、それぞれ、比重選別及び浮遊選別で処理された。４段階では、１Ｔ（磁気強度）で１次磁力選別により比重選別工程を行った後、残留物からＦｅ酸化物が含まれた物質を分離した。次に、Ｆｅ酸化物が含まれた物質を粉砕機を用いて粉砕させた（５段階）。２段階の残渣物と５段階で粉砕された物質を２次（０．１Ｔ）及び３次（１Ｔ）の磁力選別工程によってＦｅ酸化物を分離した。したがって、本前処理工程により、７つの最終副産物（回収(Ｒｅｃｏｖｅｒｙ)１～７）を得ることができる。また、２００ｋｇのボリョンＣＰＡを対象に、図８に示した前処理方法によって実験室規模の実験を行った。表２は、実験室規模の実験の各工程に対する最終副産物（回収１～７）の分離された量及び化学組成を示すものである。回収１においてＵＣ純度２８．４％の粗大粒子及び回収２においてＵＣ純度６２．１％の微粒子に対する各分子量は、４．２ｋｇ（２．１％）及び１１．０ｋｇ（５．５％）であった。しかし、回収３において、分離されたＵＣ（純度３７．０％）とＡＣとの混合物は４９．８ｋｇ（２４．８％）であった。Ｆｅ酸化物の場合、回収５及び６において純度９４．８％及び４２．２％の微細Ｆｅ酸化物粒子の分離量はそれぞれ、２３．２ｋｇ（１１．６％）及び１８．６ｋｇ（９．３％）であった。
【表2】
【0061】
前処理方法は、各分離工程の様々な組合せにより変更されてよい。したがって、所望の最終副産物を選択的に得ることができる。図９は、所望の最終副産物に対する前処理方法の様々なデザインを示しており、いくつかの例を提示する。図９（ａ）は、比重選別工程後に回収されたＵＣとＡＣの混合物が追加の粉砕及び浮遊選別により、純度を上げて分離され得ることを示している。しかし、追加工程のためエネルギー費用が増加する。また、図９（ｂ）に示した工程は、図８に比べてＦｅ酸化物の回収率を増加させることができる。比重選別工程後、一番目の磁力選別を除外させると、残りの二番目及び三番目の磁力選別工程により、ＣＰＡからＦｅ酸化物の回収率を高めることを可能にする。しかし、これは、粉砕のエネルギー費用を増加させる。Ｆｅ酸化物の回収率を最大化するために、二つの前処理方法を考慮することができる。図９（ｃ－１）は、高い粉砕エネルギー費用の負担を抱えながらＦｅ酸化物を極力回収する方法であるのに対し、図９（ｃ－２）は、図９（ｃ－１）に比べて粉砕に対する依存度を減らしながらＦｅ酸化物を回収する方法である。図９（ｃ－１）でＵＣの分離を考慮すれば、図９（ｄ）のような方法を設計することができる。また、ＣＡの弱い強度は、建設現場での活用を妨げる主な問題の一つである（Ｍａｎｇｉ，Ｓ．Ａ．ｅｔ ａｌ．，２０１９．Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ８（２），９９；Ｌｕｎａ，Ｙ．Ｌ．ｅｔ ａｌ．，２０１４．Ｉｎｔ．Ｊ．ＥｎｅｒｇｙＥｎｖｉｒｏｎ．Ｅｎｇ．５，３８７－３９７）。ＵＣとＡＣは、ＣＰＡの強度を低下させる物質であるため、図９（ｅ）のように、ＵＣとＡＣの分離工程により、より高い強度の生成が可能な無機物を確保することができる。
【0062】
回収された副産物は、最終製品の品質要求事項を満たすための追加の物理的又は化学的工程により、様々な産業分野でリサイクル可能な物質として利用可能である。例えば、ＵＣの場合、一部の応用分野に適切な炭素供給源になり得る。発電所や焼却施設で補助燃料として使用する又は多孔性の高い吸着剤としても使用することができる（Ｅｖａｎｓ，Ｍ．Ｊ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９９９．Ｃａｒｂｏｎ ３７，２６９－２７４；Ｌｅｅ，Ｓ．ｅｔ ａｌ．，２０１４．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｋｏｒｅａｎ ｉｎｓｔ．ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ２３，４０－４７）。また、天然黒鉛は希少な商品と見なされるので、人工黒鉛の生産応用分野において好ましい代替資源になり得る（Ｃａｂｉｅｌｌｅｓ，Ｍ．ｅｔ ａｌ．，２００８．Ｅｎｅｒｇｙ Ｆｕｅｌｓ ２２，１２３９－１２４３；Ｃａｍｅａｎ，Ｉ．ｅｔ ａｌ．，２０１１．Ｊ．Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｅｓ １９６，４８１６－４８２０）。Ａｌ種及びガラス相を有するＡＣの場合、陽イオン交換剤及び吸着剤として使用される無機高分子であるゼオライト（ｚｅｏｌｉｔｅ）の原料になり得る（Ｊｉｎ，Ｘ．ｅｔ ａｌ．，２０１５．Ｐｒｏｃｅｄｉａ Ｅｎｇ．１２１，９６１－９６６；Ｌｅｅ，Ｙ．Ｒ．ｅｔ ａｌ．，２０１７．Ｃｈｅｍ．Ｅｎｇ．Ｊ．３１７，８２１－８４３；Ｐｅｎｉｌｌａ，Ｒ．Ｐ．ｅｔ ａｌ．，２００６．Ｆｕｅｌ ８５，８２３－８３２）。ゼオライト化された（合成された）ＡＣは、固定化剤、汚染された水の危険要素除去剤、汚染された土壌の浄化要素としても使用可能である（Ｆｅｒｎａｎｄｅｚ－Ｐｅｒｅｉｒａ，Ｃ．ｅｔ ａｌ．，２００２．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．７７（Ｉｓｓｕｅ３）；Ｓａｒｋａｒ，Ｄ．Ｋ．，２０１５．Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ．Ｅｌｓｅｖｉｅｒ，ｐｐ．１３９－１５８；Ｓａｒｋａｒ，Ｍ．ｅｔ ａｌ．，２００６．Ｗａｓｔｅ Ｍａｎａｇ．２６，５５９－５７０；Ｓｉｔａｒｚ－Ｐａｌｃｚａｋ，Ｅ．ｅｔ ａｌ．，２０１２．Ｊ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｐｒｏｔ．（Ｉｒｖｉｎｅ，Ｃａｌｉｆ）３，１３７３－１３８３）。
【0063】
現在、韓国のＣＰＰ及びＣＰＡ現況を確認するために、ＣＰＰの個数と位置、燃焼方式、発電容量、使用される石炭タイプ、ＡＰを調べた。表３は、韓国内１１箇所の石炭火力発電所の特性を示している。１１箇所のＣＰＰのうち１０箇所が現在稼動中であり、残りの１箇所が２０１７年に中断されたサチョンＣＰＰであることを示している。
【表3】
【0064】
すべてのＣＰＰは沿岸地域に位置しており、燃焼後に生成されたＣＡの高温を冷却するために海水を使用することができる。図１は、各ＣＰＰが海岸周辺に位置していることを示す地図である。地図上のボリョン火力発電所の周辺に位置するＡＰ関連の図面は、Ｌｅｅの論文（Ｌｅｅ，Ｓ．Ｊ．ｅｔ ａｌ．，２００７，Ｇｅｏｓｙｓｔｅｍ Ｅｎｇ．１０，４７－５２）から抜粋したものである。各ＣＰＰの燃焼方式は、ほとんど微粉炭燃焼（ＰＣＣ）方式で運営されている。最近、ドンへ火力発電所（４００ＭＷ）とヨス火力発電所（３４０ＭＷ）が建設され、循環流動層燃焼（ＣＦＢＣ）方式で運営されている。ＰＣＣタイプで生成されたＣＡは、ポゾラン反応性が特徴であり、高い燃焼温度（１３００℃～１７００℃）で形成されるガラス質アルミノシリケートを含む（Ｃｈｅｒｉａｆ，Ｍ．ｅｔ ａｌ．，１９９９．Ｃｅｍ．Ｃｏｎｃｒ．Ｒｅｓ．２９（９），１３８７－１３９１）。これは、前述したＰＣＣ型ボリョン火力発電所のＣＰＡ特性（Ａｌ系ＡＣ及びガラス相）の結果とも一致する。しかし、ＣＦＢＣのＣＡは、脱硫過程で投入される石灰石によって、ガラス石灰（Ｆｒｅｅ ＣａＯ）と無水石膏が豊富で、独自の硬化特性を有する（Ｓｈｅｎｇ，Ｇ．ｅｔ ａｌ．，２０１２．Ｆｕｅｌ ９８，６１－６６）。発電容量は、最近に増設されたダンジン（６，０４０ＭＷ）、ヨンフン（５，０８０ＭＷ）、テアン（６，１００ＭＷ）が高い熱エネルギーを生産しており、ボリョン（４，０００ＭＷ）、ハドン（４，０００ＭＷ）、及びサムチョンポ（３，２４０ＭＷ）がその後を続く。各ＣＰＰで主燃料として使用される石炭の種類はほとんど有煙炭であり、規模の小さいヨンドンとドンへだけが無煙炭を使用している。無煙炭は、低い揮発性（３～７％）にもかかわらず、固定炭素含量（８５～９０％）が高いため発熱量が良い。しかし、燃焼速度が遅いため、発電用燃料としては適合していない。これと逆に、有煙炭は大量の揮発性物質を含んでおり、火炎を放出する。各ＣＰＰは、ＣＡの埋立のためにＡＰを運営しており、ホナム、ドンへ、ヨス地域の小規模のＣＰＰだけが、独自のＡＰを運営する近隣のＣＰＰに埋立処理を委託している。ＡＰ容量及び埋立量を基準として、ボリョンが２３，１６０，０００ｍ３及び３２．９ＭＴと、最も大きいＣＰＰであり、その後をダンジン（１７，５６０，０００ｍ３及び２４．９ＭＴ）、サムチョンポ（１３，３８０，０００ｍ３及び１４．６ＭＴ）が続いた。
【0065】
提案する前処理方法は、ボリョン地域のＣＰＡだけを基準とする。したがって、各ＡＰ（韓国内計７箇所のＡＰ）に埋め立てられるＣＰＡによって、分離方法及び実際分離物質が異なってよい。しかし、先に述べた調査によると、ＣＰＡの全体特性は、燃焼方式及び使用される石炭タイプに影響を受けることが見られた。大部分のＣＰＰは、ＰＣＣ方式で運営されており、主に有煙炭を主燃料として使用するため、表３のように、大部分のＣＰＡ（韓国全体ＣＰＡの９２％以上）は、ガラスアルミノシリケートとポゾラン反応性を有すると予想される。また、相対的にＵＣ含量が低い。したがって、ボリョンＣＰＰ近隣のＡＰに埋め立てられているＣＰＡは、韓国の全てのＣＰＡを代表すると仮定できる。恐らく各ＡＰのＣＰＡは、化学組成において各項目の含量割合のみが異なるであろう。したがって、この前処理方法を韓国の全てのＣＰＡに適用しても問題にならないと予測した。実際に提案された前処理方法において、ＣＰＡの物質の流れ分析は、韓国の全てのＡＰに埋め立てられた総ＣＰＡ量（～１，５１７．５ＭＴ，表３を参照）を用いて予想することができる。前処理後に、Ｆｅ酸化物を含む副産物は３１７．１ＭＴであったし、炭素（１１５．３ＭＴ）、非晶質物質（３７６．４ＭＴ）、ＳｉとＡｌを主原料とする無機物質（７０８．７ＭＴ）の順であった。
【0066】
多量のＣＡがＣＰＰから生成される。ＣＡのリサイクル率を高めるための多くの政府の支援と政策的改善、技術的努力にもかかわらず、各ＣＣＰはＣＡを近隣ＡＰに埋め立てる埋立方式で依然として処理している。現在は大部分のＡＰが埋まりきった状態であり、ＡＰ周辺の環境汚染の可能性に対する地域住民たちの懸念が高まっている。したがって、本研究ではＣＰＡ（ＡＰに埋め立てられたＣＡを表す。）を適切に活用するために、ＣＰＡの粒子サイズ及び重量分布、化学的組成、ＵＣ含量、粒子イメージ及び鉱物学的分析に基づいてＣＰＡの特性を調べた。このような結果によって、スクリーニング（２．３８ｍｍ及び０．１５ｍｍ直径の格子の標準篩）、比重選別（２．２ＳＧ）、浮遊選別（ｐＨ７）、粉砕（０．１５ｍｍ未満）及び磁力選別（０．１及び１Ｔ）に基づいて、ＣＰＡの活用のための前処理方法を設計した。次に、分離方法及び微粒子のサイズによって異なる組成を有する７つの最終副産物群を取得した：（１）ＵＣを含む粗大粒子、２．１重量％分離量；（２）ＵＣを含む微粒子、５．５重量％；（３）ＵＣ及びＡＣの混合物、２４．８重量％；（４）Ｓｉ及びＡｌを主に含む無機物質である粗大粒子、１９．５重量％；（５）高純度のＦｅ酸化物を含む微粒子、１１．６重量％；（６）低純度のＦｅ酸化物を含む微粒子、９．３重量％；（７）Ｓｉ及びＡｌを主に含む無機物質である微粒子、２７．２重量％。また、所望の最終材料の目的、エネルギー費用、回収効率を考慮し、各分離工程の様々な組合せを用いて６つの追加の前処理方法を提案した。
【0067】
本発明で提案した前処理方法を韓国内のＣＰＡに適用できることを確認した。しかし、本発明による方法は、最終リサイクル過程においてリサイクル効率を上げるための中間処理に過ぎないため、各細部事項に対する研究の潜在的方向についてはさらに議論されてよい。また、各国のＣＰＡの特性の差による様々なＣＰＡの特性に対する論理的検討により、本発明に類似する前処理方法を開発しなければならない。それにもかかわらず、石炭を焼成する主要工法である微粉炭燃焼（ＰＣＣ）方式は、大規模な発電所の建設へとつながったため、韓国を含め全世界的にＣＰＰにおいて最も多用される工法であるといえる（Ｓａｒｋａｒ，Ｍ．ｅｔ ａｌ．，２００５．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．８０（Ｉｓｓｕｅ １２））。また、Ｘｉａ等の重量基準の石炭カテゴリーのグローバル供給構造によると、有煙炭は全世界の石炭供給の７３．８５％を占めるのに対し、無煙炭は１．３８％を占めている（Ｘｉａ，Ｘ．Ｈ．ｅｔ ａｌ．，２０１７．Ｊ．Ｃｌｅａｎ．Ｐｒｏｄ．１４３，１２５－１４４）、したがって、全世界のＣＰＰは有煙炭を主要燃料として使用する。このような事実を考慮し、他の国の大部分のＣＰＡと本研究で取り扱ったＣＰＡとを比較すると、化学組成において、項目などの含量割合だけが異なり得ると予測できる。したがって、本発明による前処理方法を他の国のＣＰＡに適用しても問題がないであろう。また、本発明から得た結果を他の国の同種産業に直接適用すると、ＡＰに埋め立てられるＣＡ前処理場を新規設計するか或いは既存の設計を修正するのに根拠資料になり得るであろう。
【0068】
既存の単純埋立処理方法から脱し、リサイクル戦略の活用可能性を確認することを目的とする。全世界的に、提案された方法が、特にＡＰ周辺環境の埋立処理、メンテナンス及び周期的な環境モニタリング費用を含む環境保護費用の節減と関連して大きい利点をもたらし得ると見なされる。また、埋立池の周辺地域の経済的不利や汚染された地域の復元などの活動と関連した間接的な環境費用の節減も期待できる。このような前処理方法をより広い規模で行うための詳細な費用分析は、今後の研究から十分に得られるであろう。
【産業上の利用可能性】
【0069】
本発明に係る前処理方法により、石炭火力発電所で発生して埋立池に埋め立てられる埋立石炭灰の活用度を高めることができ、未燃焼炭素、Ａｌ種（Ａｌ２Ｏ３・ｘＨ２０）とガラス相を含む非晶質化合物、ＳｉとＡｌを含む無機物質、鉄物質群に分類して得ることができる。
また、他の国の同種産業に直接適用し、埋立池に埋め立てられる石炭灰の前処理場を新規設計したり既存設計を修正したりする根拠を提供することができる。
また、他の国の同種産業に直接適用し、埋立池に埋め立てられる石炭灰の前処理場を新規設計したり既存設計を修正したりする根拠を提供することができる。
【0070】
以上、本発明の内容の特定の部分を詳細に記述したところ、当業界の通常の知識を有する者にとってこのような具体的技術は単に好ましい実施様態であり、これによって本発明の範囲が制限されないことは明白であろう。したがって、本発明の実質的な範囲は、請求項とそれらの等価物によって定義されるといえる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【国際調査報告】