[发明专利]β-2CaO·SiO2的制造方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及可作为水泥掺合料恰当地使用的β-2CaO·SiO₂的制造方法。

背景技术

在2CaO·SiO₂（硅酸二钙）的晶形中，已知α型、β型、γ型等。其中，在常温下稳定的是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，作为水泥掺合料的有用性近年来被发现（参照专利文献1）。

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

专利文献1：WO03/016234号小册子

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：柴田纯夫等，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

本发明的目的在于提供白色度高、既不含有害物质、也不会妨碍水泥的凝结硬化的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：通过选择特定的原料，对特定粒度的原料进行造粒，用在烧成带中使用了特定的砖、特定的灰浆的回转窑进行烧成，会容易地生成β-2CaO·SiO₂。

即，本发明为一种β-2CaO·SiO₂的制造方法，其特征在于，在回转窑中以燃烧温度1350℃～1600℃对经造粒的原料进行烧成，其中，所述回转窑在烧成带的内面使用了选自由Al₂O₃为45质量%～80质量%、SiO₂为20质量%～55质量%的硅石-矾土质砖、Al₂O₃为25质量%～80质量%、SiO₂为20质量%～75质量%的硅石-矾土质灰浆、MgO为85质量%以上的氧化镁砖、以及MgO为85质量%以上的氧化镁灰浆组成的组中的至少1种以上的砖或灰浆，所述经造粒的原料是通过如下方式获得的：挑选以CaO和SiO₂作为主要成分，CaO/SiO₂的摩尔比为1.8～2.2，1000℃加热后Al₂O₃与Fe₂O₃的总含量小于5质量%，并且硼、磷、钡、锶以及钼的总含量按氧化物换算小于0.5质量%的原料，对原料的粒度按150μm通过率计为90质量%以上、即150μm的筛下物为90质量%以上的原料进行造粒。

在本发明中，优选的是，原料中的CaO与SiO₂按CaO/SiO₂的摩尔比计为1.9～2.1。

另外，1000℃加热后的原料优选含有小于2质量%的Fe₂O₃。

进而，原料的粒度按100μm通过率计优选为90质量%以上。

本发明的原料优选使用按水/原料之比计为10质量%～30质量%的水来进行造粒。

另外，烧成时的燃烧温度优选为1400℃～1500℃。

进而，回转窑的烧成带的砖表面的灰浆的厚度优选为5mm～10mm。

通过本发明的制造方法得到的β-2CaO·SiO₂可作为水泥掺合料适宜地使用。

发明的效果