JPH0986977A - Cement clinker raw material, cement made of the raw material and production of the cement - Google Patents
Cement clinker raw material, cement made of the raw material and production of the cementInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、セメントクリンカ
ー原料、特に、産業廃棄物である廃棄車輌のシュレッダ
ーダストを含有してなるセメントクリンカー原料、それ
を用いたセメント、及びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cement clinker raw material, and more particularly to a cement clinker raw material containing shredder dust of a waste vehicle that is an industrial waste, a cement using the same, and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術とその課題】土木、建築分野においてコン
クリートは多く使用され、そのコンクリートには通常、
ポルトランドセメントが使用されている。ポルトランド
セメントはJIS R 5210で規定され、セメントクリンカー
と二水セッコウを、さらに、場合によっては5重量%以
下の混合材を混合し、粉砕して製造されている。2. Description of the Related Art Concrete is often used in the field of civil engineering and construction.
Portland cement is used. Portland cement is specified by JIS R 5210, and is manufactured by mixing cement clinker and gypsum dihydrate, and in some cases 5% by weight or less of a mixing material and crushing.
【0003】セメントクリンカーは、このようにセメン
ト製造における半製品であり、例えば、石灰石、粘土、
珪石、及び鉄原料等のCaO、SiO2、Al2O3、及びFe2O3を
含有する原料を所定のCaO、SiO2、Al2O3、及びFe2O3比
になるように調合して、90μm篩い残分20重量%程度に
粉砕し、ロータリーキルン等の焼成炉で1,400〜1,800℃
の温度で焼成し、焼成炉の出口で空気流等で直ちに冷却
して製造されるもので、通常、例えば、SiO221重量%、
Al2O35重量%、Fe2O33重量%、及びCaO61重量%程度
の化学成分を持つものである。Cement clinker is thus a semi-finished product in cement production, such as limestone, clay,
A raw material containing CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , and Fe 2 O 3 such as silica stone and iron raw material is blended to have a predetermined CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 ratio. And pulverize the 90μm sieve residue to about 20% by weight, and then use a rotary kiln or other kiln to crush it at 1,400-1,800 ℃.
It is produced by firing at the temperature of, and immediately cooling with an air flow at the outlet of the firing furnace. Usually, for example, SiO 2 21% by weight,
It has a chemical composition of about 5% by weight of Al 2 O 3, 3 % by weight of Fe 2 O 3 and 61% by weight of CaO.
【0004】一方、JIS R 5210に規定されるポルトラン
ドセメントの凝結時間の調整は、一般にセメントクリン
カー中のCaO、SiO2、Al2O3、及びFe2O3比、ポルトラン
ドセメントの粉末度、並びに、ポルトランドセメント中
の二水セッコウの含有量を操作することなどによって行
われる。しかしながら、これらの操作は、凝結時間の調
整は可能なものの、同時に、圧縮強さ等の他のセメント
物性をも変化させるため、凝結時間のみを調整すること
は困難であるという課題があった。On the other hand, the setting time of Portland cement specified in JIS R 5210 is generally adjusted by CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 ratio in the cement clinker, the fineness of Portland cement, and , By adjusting the content of gypsum in water in Portland cement. However, in these operations, although the setting time can be adjusted, at the same time, other physical properties of cement such as compressive strength are also changed, so that there is a problem that it is difficult to adjust only the setting time.
【0005】セメントクリンカー原料中にCaO、SiO2、A
l2O3、及びFe2O3以外の化学成分が存在すると、セメン
トクリンカーの焼成炉内で付着物が生成しやすくなりセ
メントクリンカーが製造しにくくなったり、セメントク
リンカーの水和反応性が変動するなどの影響がある。そ
のため、セメントクリンカー原料には、CaO、SiO2、Al2
O3、及びFe2O3以外の化学成分は極力混合しないように
しており、一般に、MgO、SO3、Na2O、K2O、及びClイオ
ンの少ない原料を用いる必要がある。CaO, SiO 2 , A in the cement clinker raw material
The presence of chemical components other than l 2 O 3 and Fe 2 O 3 makes it easier to produce deposits in the cement clinker firing furnace, making it difficult to produce cement clinker, and changing the hydration reactivity of cement clinker. There is an effect such as doing. Therefore, the raw materials for cement clinker are CaO, SiO 2 , and Al 2
O 3, and the chemical components other than Fe 2 O 3 is not to minimize mixing, generally, MgO, SO 3, Na 2 O, K 2 O, and it is necessary to use less raw material of Cl ions.
【0006】セメント業界は、従来から土木・建築分野
等公共的に貢献度の高い業界であり、最近は他の業界で
発生する産業廃棄物をセメントクリンカー原料として使
用することが多くなり、産業廃棄物処理の面でも社会へ
の貢献度が高まっている。しかしながら、産業廃棄物を
セメントクリンカー原料として使用した場合、産業廃棄
物によっては、CaO、SiO2、Al2O3、及びFe2O3を含む
が、それ以外の化学成分、例えば、MgO、SO3、Na2O、K2
O、及びClイオンの他、Cu、Zn、及びPb等の重金属類を
多く含むものが多いという課題があった。[0006] The cement industry has conventionally been a highly publicly contributed industry such as the field of civil engineering and construction. Recently, industrial waste generated in other industries is often used as a raw material for cement clinker. Contribution to society is also increasing in terms of material processing. However, when industrial waste is used as a raw material for cement clinker, some industrial waste contains CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , and Fe 2 O 3 , but other chemical components such as MgO and SO. 3 , Na 2 O, K 2
In addition to O and Cl ions, there is a problem that many of them contain many heavy metals such as Cu, Zn, and Pb.
【0007】従来、これらCaO、SiO2、Al2O3、及びFe2O
3以外の化学成分のセメント物性への影響は充分に知ら
れてはおらず、セメントの物性値を不安定にする可能性
があることから、CaO、SiO2、Al2O3、及びFe2O3以外の
化学成分を多量に含有する原料はセメントクリンカー原
料としては使用されにくいという課題があった。Conventionally, these CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 and Fe 2 O
The effects of chemical components other than 3 on the physical properties of cement are not fully known and may cause instability in the physical properties of cement.Therefore, CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , and Fe 2 O There was a problem that raw materials containing a large amount of chemical components other than 3 were difficult to use as cement clinker raw materials.
【0008】一方、廃棄車両は鉄リサイクル処理工場で
シュレッダー等の大型カッターで細かく切断され、磁選
機や比重分離機などを通して鉄や非鉄金属を分離回収し
リサイクルされ、シュレッダーダストと呼ばれる産業廃
棄物が発生している。On the other hand, scrapped vehicles are finely cut by a large cutter such as a shredder at an iron recycling plant, and iron and non-ferrous metals are separated and recovered through a magnetic separator or a specific gravity separator to produce industrial waste called shredder dust. It has occurred.
【0009】このシュレッダーダストは、現在、「廃棄
物の処理及び清掃に関する法律」に則って安定型廃棄物
として埋立処理されている。The shredder dust is currently landfilled as stable waste in accordance with the "Law on Waste Treatment and Cleaning".
【0010】安定型廃棄物とは、一般的にはそれを埋立
処理したとき生物分解を受けたり、化学的な反応を起す
ことのない安定した物性をもつ廃棄物であり、言換えれ
ば、埋立地においてガス発生、発熱、あるいは環境汚染
物質を多く含む浸出液を生成することのない廃棄物であ
る。[0010] Stable waste is generally waste that has stable physical properties such that it does not undergo biodegradation or chemical reaction when it is landfilled, in other words, landfill. It is a waste that does not generate gas, generate heat, or generate leachate containing a large amount of environmental pollutants in the ground.
【0011】しかしながら、廃棄車両中の金属類の回収
は難しく、特に、非鉄金属類の回収効率は鉄の回収効率
ほど期待できないもので、シュレッダーダスト中にはま
だ回収しきれない種々の金属類が残留しているのが通常
である。特に、重金属が多く残留しており、その埋立処
理場から重金属類が溶出して環境を汚染することがある
と指摘されるようになった。However, it is difficult to recover the metals in the discarded vehicle, and in particular, the recovery efficiency of non-ferrous metals cannot be expected as much as the recovery efficiency of iron, and various metals that cannot be completely recovered in the shredder dust are present. It usually remains. In particular, it has been pointed out that heavy metals remain in large quantities, and heavy metals may elute from the landfill site to pollute the environment.
【0012】この指摘によりシュレッダーダストは、法
改正により平成8年4月をもって、安定型廃棄物から、
重金属類の管理が厳しい管理型廃棄物となり、そのため
に、埋立処理コストが上昇することから、リサイクル業
者の廃棄物の処理費用が増大するという課題があった。[0012] Due to this point, shredder dust was changed from the stable waste as of April 1996 due to the revision of the law.
There is a problem that the waste disposal cost of the recycler increases because the landfill disposal cost rises because the management of heavy metals becomes strict management waste.
【0013】管理型廃棄物とは、有害な重金属類を含有
するが、その値が環境庁の定める「産業廃棄物に含まれ
る金属等の検定方法」によって総理府の定める埋立基準
値以下であるものである。[0013] Controlled waste contains harmful heavy metals, but the value is less than the standard landfill value set by the Prime Minister's Office according to the "Testing method for metals contained in industrial waste" established by the Environment Agency. Is.
【0014】現在、管理型廃棄物の埋立処理場の数や面
積は、安定型廃棄物の埋立処理場に比べて少なく、ま
た、埋立処理場の建設コストは、安定型廃棄物の場合に
比べて、管理型廃棄物の場合の方が高くなるので、埋立
処理業者によっては、シュレッダーダストの管理型埋立
処理を敬遠する場合もみられ、シュレッダーダストの処
理場所の確保が困難になるという課題があった。At present, the number and area of landfill sites for controlled waste are smaller than those for landfill sites for stable waste, and the construction cost of landfill sites is lower than that for landfill sites for stable waste. In the case of managed waste, the cost is higher, so some landfill companies may shy away from the managed landfill treatment of shredder dust, which makes it difficult to secure a treatment site for shredder dust. It was
【0015】本発明者は、前記課題を解消するために種
々検討を重ねた結果、セメントクリンカー製造時に廃棄
車輌のシュレッダーダストを併用することにより、前記
課題が解消できる知見を得て本発明を完成するに至っ
た。As a result of various studies to solve the above problems, the present inventor completed the present invention by finding that the above problems can be solved by using shredder dust of a discarded vehicle together with the cement clinker production. Came to do.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、廃棄車
輌のシュレッダーダストを含有してなるセメントクリン
カー原料であり、セメントクリンカー原料の一部として
該シュレッダーダストを使用してなるセメントであり、
その製造方法である。That is, the present invention is a cement clinker raw material containing shredder dust of a waste vehicle, a cement using the shredder dust as a part of the cement clinker raw material,
That is the manufacturing method.
【0017】以下、本発明を詳細を説明する。The present invention will be described in detail below.
【0018】通常、セメントは、例えば、JIS R 5210で
規定されるポルトランドセメントのように、CaO、Si
O2、Al2O3、及びFe2O3を含む原料を熱処理して得られる
セメントクリンカーを粉砕して得られるものである。Usually, the cement is CaO, Si, such as Portland cement specified in JIS R 5210.
It is obtained by crushing a cement clinker obtained by heat-treating a raw material containing O 2 , Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 .
【0019】本発明のセメントクリンカー原料とは、セ
メント製造における半製品であるセメントクリンカーの
原料であり、CaO、SiO2、Al2O3、及びFe2O3を含む原料
とシュレッダーダストを、クリンカー中のCaO、SiO2、A
l2O3、及びFe2O3比が所定の値になるように、例えば、
普通ポルトランドセメントを製造する場合は、CaO40重
量%、SiO214重量、Al2O33重量%、及びFe2O32重量%
となるように調合し、通常、90μm篩い残分が20〜30重
量%程度になるように粉砕して調製される。The cement clinker raw material of the present invention is a raw material of a cement clinker which is a semi-finished product in cement production. The raw material containing CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 and shredder dust are used as clinker. CaO, SiO 2 , A in
l 2 O 3 , and Fe 2 O 3 ratio so as to be a predetermined value, for example,
When producing ordinary Portland cement, CaO 40% by weight, SiO 2 14% by weight, Al 2 O 3 3% by weight, and Fe 2 O 3 2% by weight
It is usually prepared by pulverizing so that the residue on a 90 μm sieve is about 20 to 30% by weight.
【0020】CaO、SiO2、Al2O3、及びFe2O3を含む原料
は特に限定されるものではないが、一般に、石灰石、粘
土、珪石、カラミ、及び石炭灰等が使用される。Raw materials containing CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 are not particularly limited, but generally, limestone, clay, silica stone, kalami, coal ash and the like are used.
【0021】本発明では、凝結時間を短縮したセメント
を製造するために、銅を、例えば、1〜5重量%程度含
有する廃棄車輌のシュレッダーダストをセメントクリン
カー原料の一部として使用する。In the present invention, shredder dust of a waste vehicle containing copper, for example, about 1 to 5% by weight is used as a part of the raw material for cement clinker in order to produce cement with a reduced setting time.
【0022】本発明で使用する廃棄車輌のシュレッダー
ダスト(以下単にシュレッダーダストという)とは、廃棄
車輌のシュレッダーやギロチンシャー型式などの大型カ
ッターにより細かく切断し、磁選機で鉄類を、比重分離
機で非鉄金属類を分離回収する廃棄車輌のリサイクル処
理工程において回収しきれず残る残渣物である。この残
渣物は、車輌の内装を構成するプラスチックや配線など
や、リサイクル処理工程で分離しきれない鉄類や非鉄金
属類を含有する。本発明で使用するシュレッダーダスト
とは、残渣物とこの残渣物を溶融及び/又は焼成した熱
処理物を総称するものである。The shredder dust of a waste vehicle (hereinafter simply referred to as shredder dust) used in the present invention is finely cut by a large cutter such as a shredder of a waste vehicle or a guillotine shear type, and iron is separated by a magnetic separator to a specific gravity separator. It is a residue that cannot be completely collected in the recycling process of a discarded vehicle that separates and collects non-ferrous metals. This residue contains plastics and wiring that make up the interior of the vehicle, and iron and non-ferrous metals that cannot be separated in the recycling process. The shredder dust used in the present invention is a general term for a residue and a heat-treated product obtained by melting and / or firing the residue.
【0023】シュレッダーダストの使用量は特に限定さ
れるものではないが、セメントクリンカー原料100重量
部中、10重量部以下が好ましく、かつ、セメントの凝結
時間を短縮するために、セメント中の銅成分の量が400
〜1,000ppm程度になるように配合することが好ましい。
シュレッダーダストの使用量が10重量部を越えるとセメ
ントクリンカー原料中の、CaO、SiO2、Al2O3、及びFe2O
3比を一定にすることが困難になり、セメントクリンカ
ーの製造が困難になる場合がある。また、セメント中の
銅成分の量が400ppm未満では凝結時間に影響はなく、1,
000ppmを越えるとセメントの凝結時間を短縮する効果が
なくなり、セメントの圧縮強さの低下を引き起こす場合
がある。The amount of shredder dust used is not particularly limited, but is preferably 10 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the cement clinker raw material, and the copper component in the cement is used to shorten the setting time of the cement. Amount of 400
It is preferable to mix it so as to be about 1,000 ppm.
If the amount of shredder dust used exceeds 10 parts by weight, CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 and Fe 2 O in the cement clinker raw material
It becomes difficult to keep the 3 ratio constant, which may make it difficult to manufacture the cement clinker. If the amount of copper component in the cement is less than 400 ppm, the setting time will not be affected.
If it exceeds 000 ppm, the effect of shortening the setting time of cement is lost, and the compressive strength of cement may be reduced.
【0024】一方、JIS R 5210はポルトランドセメント
中の塩素濃度を200ppm以下と規定しているので、JIS R
5210で規定するポルトランドセメントを製造する場合に
は、シュレッダーダスト中の塩素量について注意する必
要がある。ポルトランドセメント中の塩素量がJIS規格
を逸脱する場合の対応策として、原料中の塩素の管理
や、シュレッダーダストの水洗処理、セメントクリンカ
ー製造設備での塩素バイパスの付加などの手法が有効で
ある。On the other hand, JIS R 5210 specifies that the chlorine concentration in Portland cement is 200 ppm or less.
When producing Portland cement specified in 5210, care must be taken regarding the amount of chlorine in shredder dust. As a countermeasure when the chlorine content in Portland cement deviates from the JIS standard, it is effective to manage chlorine in the raw material, wash shredder dust with water, and add a chlorine bypass in the cement clinker manufacturing facility.
【0025】本発明において、シュレッダーダストの投
入方法は特に制限されるものではないが、SiO2、Al
2O3、Fe2O3、及びCaOを含むセメントクリンカー原料を
粉砕する際に、シュレッダーダストを添加することが好
ましい。また、シュレッダーダスト無添加のセメントク
リンカーとシュレッダーダスト添加のセメントクリンカ
ーの混合物を本発明のセメントクリンカーとして使用す
る方法や、シュレッダーダスト無添加のセメントとシュ
レッダーダストを添加して製造したセメントを混合する
方法等も可能である。In the present invention, the method of introducing shredder dust is not particularly limited, but SiO 2 , Al
It is preferable to add shredder dust when crushing the cement clinker raw material containing 2 O 3 , Fe 2 O 3 , and CaO. Further, a method of using a mixture of cement clinker without shredder dust and cement clinker with shredder dust as the cement clinker of the present invention, or a method of mixing cement without shredder dust and cement produced by adding shredder dust. Etc. are also possible.
【0026】[0026]
【実施例】以下実施例により、本発明を具体的に説明す
る。The present invention will be specifically described with reference to the following examples.
【0027】実施例1 105℃で2時間乾燥した、石灰石80.0重量部、頁岩12.6
重量部、石炭灰3.3重量部、珪石2.6重量部、及びカラミ
1.5重量部を調合して、粉砕し、90μm篩い残分24%の
セメントクリンカー原料を調整した。このセメントクリ
ンカー原料の化学分析値を、JIS R 5202やJIS G 1219に
基づいて測定したところ、強熱減量41重量%、SiO214重
量%、Al2O33重量%、Fe2O32重量%、CaO40重量%、
及びCu125ppmであった。次に、シュレッダーダストを52
0℃で12時間燃焼させ、その灰分を調製し、シュレッダ
ーダストとして使用した。その化学分析値は、SiO234.8
重量%、Al2O38.2重量%、Fe2O326.9重量%、及びCaO7.
7重量%、並びに、Cu2.3重量%、Cl0.5重量%であっ
た。調製したセメントクリンカー原料とシュレッダーダ
ストを表1に示すように混合し、マッフル炉で1,600
℃、40分焼成してセメントクリンカーとした。焼成した
セメントクリンカーを、一度最大径2mm程度に粗砕した
後、そのセメントクリンカー96重量部と二水セッコウ4
重量部を、φ30mmの鉄球を6.6kg入れた内容積4,800cm3
の鉄製円筒型容器であるポットミルに入れて、ブレーン
比表面積で3,200cm2/gまで粉砕してセメントを製造し、
それを用いて、その凝結時間と圧縮強さの測定を行っ
た。結果を表1に示す。Example 1 80.0 parts by weight of limestone and 12.6 shale dried at 105 ° C. for 2 hours
Parts by weight, 3.3 parts by weight of coal ash, 2.6 parts by weight of silica stone, and kalami
1.5 parts by weight were mixed and pulverized to prepare a cement clinker raw material having a 90 μm sieving residue of 24%. When the chemical analysis value of this cement clinker raw material was measured based on JIS R 5202 and JIS G 1219, ignition loss 41% by weight, SiO 2 14% by weight, Al 2 O 3 3% by weight, Fe 2 O 3 2 % By weight, 40% by weight of CaO,
And Cu were 125 ppm. Next, 52 shredder dust
The ash was prepared by burning at 0 ° C for 12 hours and used as shredder dust. Its chemical analysis value is SiO 2 34.8
Wt%, Al 2 O 3 8.2 wt%, Fe 2 O 3 26.9 wt%, and CaO 7.
It was 7% by weight, 2.3% by weight of Cu, and 0.5% by weight of Cl. The prepared cement clinker raw material and shredder dust are mixed as shown in Table 1, and the mixture is mixed in a muffle furnace for 1,600
The mixture was baked at 40 ° C for 40 minutes to obtain a cement clinker. Once the fired cement clinker is roughly crushed to a maximum diameter of about 2 mm, 96 parts by weight of the cement clinker and 4 gypsum dihydrate are used.
Weight part is an internal volume of 4,800 cm 3 containing 6.6 kg of φ30 mm iron balls.
Put in a pot mill, which is a cylindrical container made of iron, to produce cement by pulverizing to a brane specific surface area of 3,200 cm 2 / g,
It was used to measure its setting time and compressive strength. The results are shown in Table 1.
【0028】<使用材料> 石灰石 :電気化学工業株式会社青海鉱山産 頁岩 :電気化学工業株式会社青海鉱山産 石炭灰 :フライアッシュ、市販品 珪石 :市販品 カラミ :水カラミ シュレッダーダスト:廃棄車両のシュレッダーダスト 二水セッコウ:天然二水セッコウ、市販品<Materials used> Limestone: Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. Aomi mine Shale: Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. Aomi mine Coal ash: Fly ash, commercial product Silica: Commercial product Karami: Water Karami Shredder dust: Waste vehicle shredder Dust Gypsum Gypsum: Natural Gypsum Gypsum, Commercial Product
【0029】<測定方法> ブレーン比表面積:JIS R 5201に基づき測定 凝結時間 :JIS R 5201に基づき測定 圧縮強さ :JIS R 5201に基づき、材齢28日で測定<Measurement method> Blaine specific surface area: measured according to JIS R 5201 Setting time: measured according to JIS R 5201 Compressive strength: measured according to JIS R 5201 at 28 days of age
【0030】[0030]
【表1】 [Table 1]
【0031】[0031]
【発明の効果】本発明のセメントクリンカー原料を使用
して、セメント中の銅の量を特定することによりセメン
トの凝結時間を調整できる。また、銅を含む産業廃棄物
であるシュレッダーダストを使用することにより、安価
にセメントを製造することができる等の効果を奏するこ
とができる。The cement clinker raw material of the present invention can be used to adjust the setting time of cement by specifying the amount of copper in the cement. In addition, by using shredder dust, which is an industrial waste containing copper, it is possible to produce effects such as inexpensively producing cement.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 住田 守 新潟県西頸城郡青海町大字青海2209番地 電気化学工業株式会社青海工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Mamoru Sumita 2209 Aomi, Aomi-cho, Nishikubiki-gun, Niigata Prefecture Inside the Aomi Plant of Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.
Claims (3)
てなるセメントクリンカー原料。1. A cement clinker raw material containing shredder dust of a discarded vehicle.
棄車輌のシュレッダーダストを使用してなるセメント。2. A cement produced by using shredder dust of a waste vehicle as a part of a cement clinker raw material.
トクリンカー原料の一部とすることを特徴とするセメン
トの製造方法。3. A method for producing cement, wherein shredder dust of a discarded vehicle is used as a part of a cement clinker raw material.
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JP7241410A JPH0986977A (en) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | Cement clinker raw material, cement made of the raw material and production of the cement |
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JPH0986977A true JPH0986977A (en) | 1997-03-31 |
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1995
- 1995-09-20 JP JP7241410A patent/JPH0986977A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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