JP2016193806A - セメント製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】セメントクリンカの粉砕時間の増加を抑えると共に、粉砕後のセメント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グリセリン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グリセリンの混合割合を、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／及びグリセリンを、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、セメントクリンカ及び石膏の混合物を粉砕してセメントを製造するに際し、粉砕助剤としてグリセリン濃度が４０〜８５質量％の含水グリセリンを混合物に対して１５０〜３４０ｐｐｍの割合で用いるセメントの製造方法が提案されている。

特許第５４７８９８８号公報

しかし、上記特許文献１に記載の方法では、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比較して、セメントクリンカの粉砕時間が増加すると共に、粉砕後のセメントのモルタル圧縮強さが低くなるため、これらの点で改善の余地があった。

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、セメントクリンカの粉砕時間の増加を抑えると共に、粉砕後のセメント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グリセリン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グリセリンを用いることで、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、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比較して、セメントクリンカの粉砕時間の増加を抑えると共に、粉砕後のセメントから得られるモルタルの中長期的な圧縮強さ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グリセリンの混合割合を、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、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比較して、粉砕後のセメントから得られるモルタルの短期的な圧縮強さも適正に維持することができる。尚、有効成分換算とは、ジエチレングリコール及びグリセリン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グリセリン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／及び前記グリセリンを、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、粉砕後の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、セメントクリンカの粉砕時間の増加を抑えると共に、粉砕後のセメント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グリセリンとの混合物を用いる。これらジエチレングリコールとグリセリンは、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、粉砕後の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。

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グリセリン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グリセリンと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、ＧＬＹはグリセリンを示す。粉砕時間及びモルタル圧縮強さは、比較例２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１〜４、比較例１〜２）、粉砕助剤を添加しない場合（比較例３）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、混合物中のグリセリンの割合を多くしても（実施例１〜４）、粉砕時間並びにモルタルの７日強度（中期的な圧縮強さ）及び２８日強度（長期的な圧縮強さ）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２）と比較して、セメントクリンカの粉砕時間の増加を抑えると共に、粉砕後のセメントから得られるモルタルの中長期的な圧縮強さを適正に維持することができる。

さらに、グリセリンの混合割合を、有効成分換算で２０重量％〜６０重量％（実施例１〜３）とすることで、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（比較例２）と比較して、粉砕後のセメントから得られるモルタルの３日強度（短期的な圧縮強さ）を適正に維持することができる。

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グリセリンを用いることで、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、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比較して、セメントクリンカの粉砕時間の増加を抑えると共に、粉砕後のセメントのモルタル圧縮強さを適正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グリセリン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グリセリンの混合割合を、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／及び前記グリセリンは、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。