JP2016130190A - セメント製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】セメントやモルタルの品質を適正に維持しながら、粉砕助剤として用いるジエチレングリコールの量を低く抑える。【解決手段】セメントクリンカに粉砕助剤を添加して粉砕し、セメントを製造するセメント製造方法であって、粉砕助剤として、ジエチレングリコールとプロピレングリコールとの混合物を用いるセメント製造方法。混合物全量に対するプロピレングリコールの混合割合を、有効成分換算で２０重量％以上６０重量％以下とすることができる。ジエチレングリコール又は／及びプロピレングリコールを、廃溶剤を蒸留して得られたものとすることができる。前記セメントクリンカに石膏を添加して粉砕するにあたり、前記粉砕助剤の添加量をセメントクリンカと石膏との合計重量に対して１００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下とすることができる。【選択図】なし

Description

本発明は、セメントクリンカに粉砕助剤を添加して粉砕し、セメントを製造する方法に関する。

セメント焼成工程において、セメントキルンに付設されたクリンカクーラから排出されるセメントクリンカには、粉砕助剤として一般的にジエチレングリコールが添加されて粉砕される。このジエチレングリコールは、エチレングリコールを合成する際の副生成物として得られるが、エチレングリコールの高効率製造プロセスが開発されたことによりジエチレングリコールの発生量が減少し、ジエチレングリコールを入手し難くなる虞がある。

一方、特許文献１には、化学樹脂や化学繊維を製造する化学工場で発生するジエチレングリコール、プロピレングリコール（ＰＧ）等の多価アルコールを含む有機質工場廃液をセメントクリンカを仕上げ粉砕する工程において粉砕助剤として有効活用するセメントの製造方法が提案されている。

特許第４６６１１２１号公報

しかし、上記特許文献１に記載の方法では、セメントクリンカの粉砕時間及び製造したセメントから得られるモルタルの圧縮強さを、粉砕助剤としてジエチレングリコールのみを用いる場合と同等とすることができるものの、有機質工場廃液には不純物が含まれるため製造したセメントの品質低下が懸念されると共に、モルタルの圧縮強さ以外のモルタル空気量等のデータが不明であるため、モルタルの施工性や長期強度の低下も懸念された。

そこで、本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みてなされたものであって、セメントやモルタルの品質を適正に維持しながら、粉砕助剤として用いるジエチレングリコールの量を低く抑えることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、セメントクリンカに粉砕助剤を添加して粉砕し、セメントを製造するセメント製造方法であって、前記粉砕助剤として、ジエチレングリコールとプロピレングリコールとの混合物を用いることを特徴とする。

本発明によれば、粉砕助剤としてジエチレングリコールと共にプロピレングリコールを用いることで、ジエチレングリコールの使用量を低く抑えることができると共に、セメントクリンカの粉砕時間及び製造したセメントから得られるモルタルの圧縮強さを、粉砕助剤としてジエチレングリコールのみを用いる場合と同等とすることができ、また、モルタルの空気量を低く抑えることができるため、モルタルの施工性及び長期強度を適正に維持することができる。

上記セメント製造方法において、前記混合物全量に対する前記プロピレングリコールの混合割合を、有効成分換算で２０重量％以上６０重量％以下とすることができる。これにより、製造したセメントから得られるモルタルの空気量を、粉砕助剤としてジエチレングリコールのみを用いる場合と同等とすることができる。尚、有効成分換算とは、ジエチレングリコール及びプロピレングリコールに同伴する水分等の他の成分を除いた、粉砕助剤として有効に機能する純粋のジエチレングリコール及びプロピレングリコールの重量で計算することをいう。

また、前記ジエチレングリコール又は／及び前記プロピレングリコールを、廃溶剤を蒸留して得られたものとすることができ、不純物の含有量が低く、製造するセメントの品質低下の懸念がない粉砕助剤を得ることができる。

さらに、前記セメントクリンカに石膏を添加して粉砕するにあたり、前記粉砕助剤の添加量を、前記セメントクリンカと石膏との合計重量に対して１００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下とすることができる。

以上のように、本発明によれば、セメントやモルタルの品質を適正に維持しながら、粉砕助剤として用いるジエチレングリコールの量を低く抑えることができる。

次に、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。

本発明では、セメントを製造するにあたり、セメント焼成装置で製造されたセメントクリンカに石膏及び各種混合材に加え、粉砕助剤としてジエチレングリコールとプロピレングリコールとの混合物を用いる。これらジエチレングリコールとプロピレングリコールは、各々純薬でも、廃溶剤を蒸留して得られたものであってもよい。廃溶剤を蒸留することで、不純物の含有量が低下し、製造するセメントの品質低下に関する懸念を払拭することができる。さらに、プロピレングリコールを主体とした防氷材等をそのまま用いることもできる。

次に、本発明の試験例について説明する。セメントクリンカに対して石膏を３．２重量％添加し、セメントクリンカと石膏との合計重量に対して２００ｐｐｍの粉砕助剤を添加してテストミルで粉砕した。粉砕助剤としてジエチレングリコールとプロピレングリコールとの混合割合を変化させて用い、粉砕助剤を添加しない場合、及び粉砕助剤としてジエチレングリコールとプロピレングリコールのいずれか一方のみを用いた場合と比較した。

表１は、上記試験結果を示す。同表において、ＤＥＧはジエチレングリコールを、ＰＧはプロピレングリコールを示す。粉砕時間及びモルタル圧縮強さは、比較例３のジエチレングリコールのみを用いた場合を１００とした場合の指数で表している。

表１より、粉砕助剤を添加することで（実施例１〜３、比較例１〜３）、粉砕助剤を添加しない場合と比較して、粉砕時間を３分の２程度に低減することができると共に、モルタル圧縮強さを高めることができる。

また、混合物中のプロピレングリコールの割合を多くしても（実施例１〜３、比較例１、２）、粉砕時間及びモルタル圧縮強さはほとんど変化せず、粉砕助剤としてジエチレングリコールのみを用いた場合（比較例３）と同等である。

さらに、プロピレングリコールの混合割合を、有効成分換算で２０重量％〜６０重量％（実施例１〜３）とすることで、モルタル空気量は、ジエチレングリコールのみを用いる場合（比較例３）と同等になる。

以上のように、本発明では、粉砕助剤としてジエチレングリコールと共にプロピレングリコールを用いることで、粉砕助剤として用いるジエチレングリコールの量を低く抑えることができる。また、セメントクリンカの粉砕時間及び製造したセメントから得られるモルタルの圧縮強さを、粉砕助剤としてジエチレングリコールのみを用いる場合と同等とすることができる。さらに、粉砕助剤としてプロピレングリコールのみを用いるのではなく、プロピレングリコールをジエチレングリコールと混合して用いることで、モルタルの空気量を低く抑えることができ、施工性がよく、圧縮強さを長期的に維持することができる。

さらに、粉砕助剤の添加量は、粉砕効率の上昇と添加コストに鑑み、セメントクリンカと石膏との合計重量に対して１００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。

また、上記実施の形態では、セメントの原料として石膏を用いたが、石膏に代えて又は石膏と共にスラグを等を用いることもできる。

Claims (4)

1. セメントクリンカに粉砕助剤を添加して粉砕し、セメントを製造するセメント製造方法であって、
   前記粉砕助剤として、ジエチレングリコールとプロピレングリコールとの混合物を用いることを特徴とするセメント製造方法。
2. 前記混合物全量に対する前記プロピレングリコールの混合割合を、有効成分換算で２０重量％以上６０重量％以下とすることを特徴とする請求項１に記載のセメント製造方法。
3. 前記ジエチレングリコール又は／及び前記プロピレングリコールは、廃溶剤を蒸留して得られたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のセメント製造方法。
4. 前記セメントクリンカに石膏を添加して粉砕するにあたり、前記粉砕助剤の添加量を、前記セメントクリンカと石膏との合計重量に対して１００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下とすることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のセメント製造方法。