以下、本発明の好ましい実施形態につい� ��説明する。

 本実施形態では、石炭火力発電所などに� ��いて、微粉砕した石炭(微粉炭)が燃焼する� �に発生する石炭灰、好ましくは、微粉炭燃� �ボイラーの燃焼ガスから集じん器などを経� �回収されたフライアッシュを原料として、� �比重の中空粒子を製造する。

 フライアッシュは、微粉炭の燃焼により� ��生した灰の粒子が、高温の燃焼ガス中を溶� ��た状態で浮遊し、ボイラー出口で凝集して� ��じん器などに回収されたものであり、その� ��かには、凝集の過程で中空状に粒子化した� ��比重の中空粒子(セノスフェア)が微量(1%程� �又はそれ未満)に含まれている。本実施形態� ��、このような低比重中空粒子であるセノス� ��ェアを、フライアッシュから高効率で回収� ��ることによって製造しようとするものであ� ��。

 前述したように、湿式比重分離によりフ� ��イアッシュ中のセノスフェアを回収しよう� ��すると、大量のフライアッシュを処理しな� ��ればならず、装置の大型化を余儀なくされ� ��とともに、脱水・乾燥に膨大なエネルギー� ��必要となる。そこで、本実施形態にあって� ��、フライアッシュ中に含まれるセノスフェ� ��を濃集し、処理の対象となるフライアッシ� ��を減量化してから湿式比重分離に処するこ� ��とする。

 フライアッシュ中に含まれるセノスフェ� ��を濃集させるためには、セノスフェア粒子� ��、非セノスフェア粒子との物性の差を利用� ��て分離する方法が考えられるが、従来、比� ��差以外に大きな違いは明らかにされていな� ��った。そこで、本発明者らが、セノスフェ� ��粒子の特徴を詳細に検討したところ、ほと� ��どのセノスフェア粒子が、相対的に大きな� ��径の範囲に存在しているという知見が得ら� ��た。そして、本発明者らは、このような知� ��に基づいて、さらなる検討を重ねたところ� ��フライアッシュを乾燥状態で分級したとき� ��、粗粒子分と細粒子分とに分級された各粒� ��分のうち、粒径の大きい粒子の集合である� ��粒子分中に、セノスフェアが濃集されて存� ��していることを見出した。

 以上のことから、本実施形態では、原料と� ��るフライアッシュを乾燥状態で分級し、セ� ��スフェアが濃集されて存在する粗粒子分に� ��して湿式比重分離を行うこととする。フラ� ��アッシュを乾燥状態で分級するには、篩い� ��用いた篩い分け分級、又は空気の流れを利� ��した乾式分級のいずれによってもよい。
 また、分級する際の粒度は、原料とするフ� ��イアッシュからサンプル量を採取して、そ� ��粒径分布や、セノスフェアの存在比率など� ��検討することにより、セノスフェアをロス� ��少なく、効率よく回収するための最適な値� ��適宜決定することができるが、通常は、20μ m以上の粒度とするのが好ましい。

 また、原料となるフライアッシュの分級は� ��一回だけに限らず、異なる粒度で複数回に� ��けて行うようにしてもよい。
 例えば、所定の粒度で分級された粗粒子分( 第一の粗粒子分)を湿式比重分離に処する一� �で、分級された細粒子分(第一の細粒子分)を さらに小さな粒度で分級し、得られた第二の 粗粒子分に対して湿式比重分離を行うように してもよい。より具体的には、原料となるフ ライアッシュを、好ましくは20μm以上の粒度� ��分級した第一の細粒子分を、好ましくは5~20 μmの粒度でさらに分級し、得られた第二の粗 粒子分に対しても湿式比重分離を行って、第 一の粗粒子分と第二の粗粒子分の両方からセ ノスフェアを製造することもできる。

 いずれにしても、分級された粗粒子分に� ��セノスフェアが濃集されて存在し、また、� ��式比重分離に処される量も原料重量に対し� ��大幅に減量化されるため、装置の大型化や� ��脱水・乾燥に必要なエネルギーの増大を有� ��に回避しつつ、高付加価値のセノスフェア� ��効率よく製造することができる。

 また、フライアッシュは、粒径や、未燃焼� ��の多寡によって、JIS1種~JIS4種に区別されて� ��り(JIS[Japanese Industrial Standards] A6201)、いず� ��のフライアッシュを原料としてもよく、石� ��火力発電所などから産業廃棄物として回収� ��れたフライアッシュをそのまま原料として� ��よい。本発明者らが検討したところ、平均� ��径が大きく、低比重中空粒子の存在割合も� ��いJIS4種のフライアッシュを原料とするのが 好ましい。
 なお、JIS4種のフライアッシュを原料とした 場合、分級された細粒子分は、セメント混和 剤などとしての利用価値が高いJIS1種のフラ� �アッシュとして、そのまま利用することが� �きる可能性もある。

 分級によりセノスフェアが濃集された粗粒� ��分を湿式比重分離に処するにあたり、粗粒� ��分(フライアッシュ)は、好ましくは、その5~ 10倍の重量の水と混合して攪拌され、スラリ� ��を形成するが、水以外の所定の密度の液体� ��使用することもできる。
 また、スラリー中にフライアッシュを良好� ��分散させるために、超音波を照射したり、� ��ライアッシュ表面の親水性を改善する分散� ��を適宜混合することもできる。

 スラリーが形成され、水などの液体中にフ� ��イアッシュが十分に分散した後、所定時間� ��置してから、水面に浮いた低比重成分(セノ スフェア粒子)を回収する。次いで、ろ過脱� �、遠心脱水などの適宜手段により脱水し、� �熱処理などにより乾燥させた後に、最終製� �としてのセノスフェアが製造される。
 なお、湿式比重分離を行う装置の様式は特� ��問わないが、スキミング機能を有するシッ� ��ナー、液体サイクロン、マルチグラビディ� ��パレータなどを利用することができる。