JP2011073923A

JP2011073923A - クリンカの発塵抑制方法

Info

Publication number: JP2011073923A
Application number: JP2009227503A
Authority: JP
Inventors: Akira Ono; 晃大野
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2011-04-14
Anticipated expiration: 2029-09-30
Also published as: JP5321977B2

Abstract

【課題】クリンカの被粉砕性が変化してクリンカが粉砕しにくくなるという問題、製造されたセメントの粉体流動性に悪影響を与えるという問題、製造されたセメントの水和活性に悪影響を与えるという問題等を生じさせることがなく、しかもクリンカの発塵を好適に抑制することができるクリンカの発塵抑制方法を提供することを課題とする
【解決手段】発塵抑制剤をクリンカに添加してクリンカの発塵を抑制するクリンカの発塵抑制方法であって、クリンカに対して０．００５重量％を超え、０．１重量％未満の量の脂肪族多価アルコール類からなる発塵抑制剤を添加することを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、クリンカの発塵抑制方法、さらに詳しくは、セメント原料をキルンで焼成した際に得られる焼成物であるセメントクリンカからセメントを製造する過程、特にコンベア等でのクリンカの搬送過程等において発生するクリンカの発塵を抑制するクリンカの発塵抑制方法に関する。

周知のように、クリンカは、セメント原料をキルンで焼成した際に得られる塊状の物質であり、このクリンカを粉砕することによってセメントが製造される。このようなクリンカからセメントを製造する場合において、一般にはクリンカを焼成した場所でセメントの製造が行われるが、クリンカを焼成した場所ではなく、焼成場所から遠隔地へクリンカを輸送し、輸送先でクリンカを粉砕してセメントを製造する場合もある。たとえばクリンカを海外へ輸出し、輸出先でセメントを製造するような場合である。

クリンカは上記のように塊状の物質であり、通常数ｍｍ〜数ｃｍの粒径を有しているが、これらの粒径に比べて非常に小さい粒径の微粉も含有している。従って、上記のようにクリンカを海外へ輸出するような場合に、輸出先での荷揚げ時に上記クリンカに含有されている微粉が原因となる発塵が生じる場合がある。このようなクリンカの発塵は作業環境上、好ましくないものである。

また、一般にはクリンカを焼成した場所でセメントの製造が行われるので、その製造現場でも当然のことながら、クリンカの微粉が原因となる発塵が生じ得る。このようにクリンカを焼成した場所でセメントを製造する場合や、上記のようにクリンカの焼成場所以外の遠隔地でセメントを製造する場合のいずれの場合においても、発塵を防止することは重要な課題である。それにもかかわらず、このようなクリンカの発塵を防止する効果的な方法は未だ開発されていない。

一方、セメントは、上記のようにクリンカを粉砕して製造するものであるから、製造後のセメントを取り扱う際にも発塵の問題は同様に生じうる。このようなセメントや石灰の発塵抑制方法に関する技術として、たとえば下記特許文献１のような特許出願がなされている。この特許文献１に係る発明は、当該特許文献１の請求項１に記載されているように、「セメント或いは石灰に、ジエチレングリコールを１重量％を越え、８重量％までの割合で添加混合し、セメント或いは石灰の表面に、該ジエチレングリコールを付着させたことを特徴とする、セメント或いは石灰の発塵抑制方法。」に係るものである。

この特許文献１に係る発明は、セメント或いは石灰の表面に、１〜８重量％のジエチレングリコールを付着させることで発塵を防止するものであるが、この技術をそのままクリンカの発塵抑制技術に転用しようとすると、発塵の抑制は期待できるものの、クリンカの物性や、クリンカから製造されるセメントの物性を低下させるおそれがあるという新たな問題が生じ得る。

すなわち、クリンカの被粉砕性が変化し、粉砕しにくくなるという問題、製造されたセメントの粉体流動性に悪影響を与えるという問題、製造されたセメントの水和活性に悪影響を与えるという問題等である。

特許第２６２２９２０号公報

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、上記特許文献１に記載のセメントの発塵抑制技術を、そのままクリンカの発塵抑制技術に転用した場合に生じる、クリンカの被粉砕性が変化してクリンカが粉砕しにくくなるという問題、製造されたセメントの粉体流動性に悪影響を与えるという問題、製造されたセメントの水和活性に悪影響を与えるという問題等を生じさせることがなく、しかもクリンカの発塵を好適に抑制することができるクリンカの発塵抑制方法を提供することを課題とする。

本発明は、このような課題を解決するために、発塵抑制剤をクリンカに添加してクリンカの発塵を抑制するクリンカの発塵抑制方法であって、クリンカに対して０．００５重量％を超え、０．１重量％未満の量の脂肪族多価アルコール類からなる発塵抑制剤を添加することを特徴とするクリンカの発塵抑制方法を提供するものである。

発塵抑制剤をクリンカに添加する手段としては、たとえば発塵抑制剤の蒸気の雰囲気中にクリンカを存置させることによって発塵抑制剤をクリンカに添加する手段や、発塵抑制剤の希釈液をクリンカに噴霧することによって発塵抑制剤をクリンカに添加する手段等を採用することができる。

本発明は、上述のように、クリンカに対して０．００５重量％を超え、０．１重量％未満の量の脂肪族多価アルコール類からなる発塵抑制剤を添加する方法であるため、クリンカの発塵を好適に抑制することが可能となった。

しかも、上記従来の特許文献１に記載されたセメントの発塵抑制技術のように、１〜８重量％という多量の発塵抑制剤を用いるのではなく、０．００５重量％を超え０．１重量％未満というクリンカの発塵抑制に適した量の発塵抑制剤を用いるので、特許文献１に記載の技術をそのままクリンカの発塵抑制技術に転用した場合に生じる、クリンカの被粉砕性が変化してクリンカが粉砕しにくくなるという問題、製造されたセメントの粉体流動性に悪影響を与えるという問題、製造されたセメントの水和活性に悪影響を与えるという問題等を生じさせることがないという効果がある。

さらに、クリンカの発塵を抑制することができるので、クリンカを焼成した場所でセメントの製造を行う場合の製造現場での発塵を抑制することができるだけでなく、焼成場所から遠隔地へクリンカを輸送し、輸送先でクリンカを粉砕してセメントを製造するような場合、たとえばクリンカを海外へ輸出し、輸出先でセメントを製造するような場合に、輸出先での荷揚げ時にクリンカに含有されている微粉が原因となる発塵も好適に防止することができ、特に発塵抑制が難しい輸送先の荷揚げ時等におけるクリンカの発塵を抑制して作業環境を向上させることができるという効果がある。

本発明は、上述のように、発塵抑制剤をクリンカに添加してクリンカの発塵を抑制するクリンカの発塵抑制方法であって、クリンカに対して０．００５重量％を超え、０．１重量％未満の量の脂肪族多価アルコール類からなる発塵抑制剤を添加するクリンカの発塵抑制方法である。

発塵抑制剤である脂肪族多価アルコール類としては、たとえばジエチレングリコール、エチレングリコール、トリエチレングリコール等のグリコール類、グリセリン等を用いることができる。脂肪族多価アルコール類の炭素数も特に限定されるものではないが、炭素数３〜２０の脂肪族多価アルコールを好適に使用することができる。

脂肪族多価アルコール類からなる発塵抑制剤の添加量を、クリンカに対して０．００５重量％を超え０．１重量％未満としたのは、０．１重量％以上であると、セメントの流動性、水和活性に影響を与えるおそれがあり、またクリンカの被粉砕性を低下され、ひいてはクリンカの粉砕し易さを損なうおそれがあるからである。また、発塵の原因となるクリンカ中の微粉は、全体の１０重量％以下であることから、０．１重量％未満の発塵抑制剤の添加量であっても、十分にクリンカの発塵を抑制することができるのである。

一方、０．００５重量％以下であると、十分なクリンカの発塵抑制効果が得られないおそれがあるからである。

希釈液をクリンカに噴霧する場合、その希釈液として、たとえば水や低分子量のアルコール（メタノール、エタノール等）を用いることができる。希釈倍率としては、３〜１０倍程度であることが望ましい。

発塵抑制剤をクリンカに添加する場所や時期は特に問うものではない。たとえば、焼成されたクリンカをコンベア等で搬送する工程において発塵抑制剤をクリンカに添加することが可能である。その際、たとえばトンネル状のケーシング内に発塵抑制剤を充填し、その発塵抑制剤の雰囲気下においてコンベア等で搬送されるクリンカを通過させることによって、発塵抑制剤をクリンカに添加することもできる。

さらに、セメントの製造を行う場合の製造現場でのクリンカの取り扱い時の発塵を抑制するだけでなく、焼成場所から遠隔地へクリンカを輸送し、輸送先でクリンカを粉砕してセメントを製造するような場合にも、そのクリンカに発塵抑制剤を添加して発塵を抑制することができる。

たとえばクリンカを海外へ輸出し、輸出先でセメントを製造するような場合に、輸出先での荷揚げ時に、クリンカに発塵抑制剤を添加して発塵を抑制することができ、本発明においては、このような荷揚げ時におけるクリンカの発塵抑制に適用できる点に実益がある。

以下、本発明の実施例について説明する。

（実施例１）
ＮＣクリンカにジエチレングリコールの希釈溶液（エタノールで４倍希釈）を１０００ｐｐｍ（ジエチレングリコールとして２５０ｐｐｍ）を添加して発塵抑制剤を調製した。

（実施例２）
ＮＣクリンカ１０ｋｇを容量２００Lのグローブボックスの中に静置した。グローブボックス内にジエチレングリコールの加熱蒸気を送風した。送風した加熱蒸気の量は、ジエチレングリコールとして３ｇとした。このようにして発塵抑制剤を調製した。

（比較例１）
ＮＣクリンカのみのものを準備し、比較例１とした。

（比較例２）
ＮＣクリンカにジエチレングリコール３重量％添加したものを準備し、比較例２とした。

（試験例１）
上記実施例１、実施例２、比較例１、比較例２の各試料を用いて発塵試験を行った。試験方法は次のとおりである。すなわち、クリンカ１０ｋｇを空のボールミルの中に入れ、１分間攪拌する。攪拌後、ミルの蓋を空け、粉塵計（柴田科学器械株式会社：デジタル粉塵計Ｐ−５Ｈ２型）で粉塵濃度を測定した。その結果を表１に示す。

表１からも明らかなように、ＮＣクリンカにジエチレングリコールを添加した実施例１、実施例２、及び比較例２では、粉塵濃度はそれぞれ４５０ＣＰＭ、６２０ＣＰＭ、及び２６０ＣＰＭであったが、ジエチレングリコールを添加しないＮＣクリンカのみの比較例１では、２８００ＣＰＭと粉塵濃度が非常に高かった。従って、ＮＣクリンカにジエチレングリコールを添加することで発塵が抑制されることがわかった。

（試験例２）
上記実施例１、実施例２、比較例１、比較例２の各試料を用いてクリンカの被粉砕性試験を行った。試験は、クリンカ５ｋｇをボールミルで粉砕し、粉末度３５００ｇ／ｃｍ²になる時間を測定することによって行った。その結果を表２に示す。

表２からも明らかなように、ジエチレングリコールの添加量が０．１重量％未満の実施形態１及び２、並びにジエチレングリコールを添加しない比較例１では、クリンカの粉末度が３５００ｇ／ｃｍ²になるまでの時間が、それぞれ２２分、２５分、２９分であったが、ジエチレングリコールの添加量が３重量％である比較例２では６５分と長い時間を要し、クリンカの被粉砕性が不良となることがわかった。

（試験例３）
上記実施例１、実施例２、比較例１、比較例２の各試料を用いて、粉砕後のクリンカの安息角を測定した。安息角の測定には、筒井理化学器械株式会社製の電磁振動式安息角測定器ＡＯＲ−５７形を用いた。その結果を表３に示す。

表３からも明らかなように、実施例１及び２では、安息角が６０度で普通であるのに対し、比較例１では５２度であまり良くなく、比較例２では２５度で不良であった。従って、実施例１及び２では、比較例１及び２に比べて粉砕後のクリンカの流動性が良いことがわかった。

（試験例４）
上記実施例１、実施例２、比較例１、比較例２の各試料を用いて、試製したセメントのモルタル圧縮強さを測定した。試験は、粉砕後のクリンカに２水石膏をＳＯ₃が２．５重量％になるように添加し、モルタル強さ試験を行った（ＪＩＳＲ５２０１に準拠）。その結果を表４に示す。

表４からも明らかなように、材齢３日、７日、及び２８日のいずれの場合にも、実施例１及び２では、比較例１及び２に比べてモルタル圧縮強さが良好であった。

Claims

発塵抑制剤をクリンカに添加してクリンカの発塵を抑制するクリンカの発塵抑制方法であって、クリンカに対して０．００５重量％を超え、０．１重量％未満の量の脂肪族多価アルコール類からなる発塵抑制剤を添加することを特徴とするクリンカの発塵抑制方法。
発塵抑制剤の蒸気の雰囲気中にクリンカを存置させることによって、発塵抑制剤をクリンカに添加する請求項１記載のクリンカの発塵抑制方法。
発塵抑制剤の希釈液をクリンカに噴霧することによって発塵抑制剤をクリンカに添加する請求項１記載のクリンカの発塵抑制方法。