[发明专利]β-2CaO·SiO2的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及主要可作为水泥材料有利地利用的β-2CaO·SiO₂的制造方法。

背景技术

在2CaO·SiO₂中，已知α型、β型、γ型等晶型。其中，在常温下稳定的为β型和γ型。已知β型为硅酸盐水泥（portland cement）的一种成分，尽管水硬性弱但是具有水硬性。另一方面，γ型虽然不具有水硬性，但碳酸化活性高，作为水泥混合材料的有用性近年来被发现。如上所述，2CaO·SiO₂由于无论β型还是γ型均发现了应用其各自特征的用途，因此如果能够确立控制2CaO·SiO₂的晶体形态的方法，则在工业上是有益的。

在纯粹的2CaO-SiO₂体系中，不会生成β型的2CaO·SiO₂，会形成γ型。作为对2CaO·SiO₂的晶体形态产生影响的主要因素，已知有：（1）第三成分的影响，（2）冷却条件的影响，（3）氧化-还原气氛等。

作为第三成分的影响，已知如果混合存在一定量以上的硼、磷、钡、锶、铁、铝、钼等，则会生成β-2CaO·SiO₂（参照非专利文献1、非专利文献2、以及非专利文献3）。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Schwiete et al.,Zem.-Kalk-Gips,Vol.21,No.9,359,1968

非专利文献2：柴田純夫ほか，窯業協会誌，Vol.92，No.2，71，1984

非专利文献3：Niesel et al.Tonind-Ztg.,Vol.93,No.6,197,1969

发明内容

发明要解决的问题

本发明提供一种白色度高、既不含有害物质、也不会妨碍水泥的凝结硬化、还能够削减烧成时的能量成本、收率也高的β-2CaO·SiO₂的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明人等反复进行了各种研究，结果发现：在由碳化钙产生乙炔后副产的消石灰中，几乎不含上述的第三成分，尽管未以现有已知的生成β-2CaO·SiO₂所需的含量含有第三成分，但通过对在其中配混二氧化硅质物质而得到的原料进行热处理，会容易地生成β-2CaO·SiO₂。而且，发现了一种β-2CaO·SiO₂的制造方法，通过该方法得到的β-2CaO·SiO₂的白色度高，既不含有害物质，也不会妨碍水泥的凝结硬化，还能够削减烧成时的能量成本，收率也高，从而完成了本发明。发现在产业上也是有用的。

即，本发明具有以下的要点。

（1）一种β-2CaO·SiO₂的制造方法，其特征在于，对配混消石灰和二氧化硅质物质而得到的原料进行热处理，所述消石灰是使碳化钙与水反应产生乙炔后副产的消石灰。

（2）根据上述（1）所述的制造方法，其中，消石灰含有：71～74质量%的CaO、23～25质量%的烧失量（LOI）、0.5～1.5质量%的SiO₂、0.2～0.35质量%的Fe₂O₃、0.3～0.7质量%的Al₂O₃、小于0.2质量%的MgO、任一个均小于0.1质量%的Na₂O和K₂O、以及1.0～1.5质量%的SO₃。

（3）根据上述（1）或（2）所述的制造方法，其中，二氧化硅质物质为硅石微粉、硅灰、硅藻土、或熔融二氧化硅。

（4）根据上述（1）～（3）中的任一项所述的制造方法，其中，上述消石灰和/或二氧化硅质物质具有90质量%以上通过100μm的筛的粒度。

（5）根据上述（1）～（4）中的任一项所述的制造方法，其中，在回转窑中以1300～1600℃的燃烧温度对CaO/SiO₂的摩尔比配混成1.8～2.2的原料进行烧成。

（6）根据上述（5）所述的制造方法，其中，将配混的原料造粒成90质量%以上通过100μm的筛的粒度，将所得造粒物加料至回转窑。