JP6958682B2 - セメント組成物の製造方法、及びセメント組成物の製造システム - Google Patents
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市販のCaCO3粉末と水とを配合して、固形分の割合が3質量%である原料スラリー(0.4L)を調製した。セメント組成物の製造装置の塩素バイパス部から抽気ガスを採取した。採取した抽気ガスは、約200℃まで冷却した後、バグフィルタでダスト粒子を除去した。ダスト粒子除去後の抽気ガスにおける二酸化硫黄の濃度は1500ppm(体積基準)であった。この抽気ガスを、原料スラリー中に吹き込んでバブリングさせ、抽気ガス中の硫黄酸化物を原料スラリーに吸収させた。これによって、亜硫酸カルシウムを含有する亜硫酸スラリーが得られた。得られたスラリーの固形分の割合は約10質量%であった。
CaCO3粉末に代えて、Ca(OH)2粉末を用いて原料スラリーを調製したこと以外は、実施例1と同様にして亜硫酸スラリーを得た。実施例1と同様にして、得られた亜硫酸スラリーのX線回折を行った。分析結果は表1に示すとおりであった。
Claims (24)
- 原料を焼成してセメントクリンカーを製造するセメントクリンカー製造工程と、
前記セメントクリンカー製造工程で発生する排ガスに含まれる亜硫酸ガスを原料スラリーに吸収させて亜硫酸化合物を含むスラリーを得る脱硫工程と、
前記セメントクリンカーと前記スラリーとを含む配合物をセメントミルに導入して粉砕し、セメント組成物を得る粉砕工程と、を有し、
前記原料スラリーは、当該原料スラリーに含まれる無機粉末全体に対してカルシウム化合物をCaOに換算して10〜98質量%含有し、
前記亜硫酸化合物は、亜硫酸カルシウムの半水和物、重亜硫酸カルシウム(Ca(HSO3)2)、及び、亜硫酸カルシウムと硫酸カルシウムとの複塩からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有し、
前記スラリーにおける前記亜硫酸化合物の無水物換算の含有量は、固形分全体に対して5質量%以上であり、
前記セメントミルの出口における前記セメント組成物の温度が40〜95℃である、セメント組成物の製造方法。 - 前記粉砕工程では、石膏を配合して前記セメント組成物を得る、請求項1に記載のセメント組成物の製造方法。
- 前記スラリー中の固形分の割合を0.1〜95質量%に調整するスラリー濃度調整工程を有する、請求項1又は2に記載のセメント組成物の製造方法。
- 前記スラリーは、硫酸カルシウムの二水和物、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、及び水酸化マグネシウムからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩を含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造方法。
- 前記セメント組成物を100質量部としたときに、前記セメントクリンカーに、前記スラリーを前記亜硫酸化合物の無水物換算で0.1〜20質量部配合する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造方法。
- 前記脱硫工程では、前記セメントクリンカー製造工程で発生する排ガスの少なくとも一部を石灰法で処理することによって亜硫酸カルシウムを含む前記スラリーを得る、請求項1〜5のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造方法。
- 前記脱硫工程は、前記亜硫酸ガスを、Caとは異なるアルカリ土類金属及び/又はアルカリ金属の塩を含む水溶液に吸収させた後、カルシウム化合物を混合して、亜硫酸カルシウムを含む前記スラリーを得る、請求項1〜6のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造方法。
- 前記原料スラリーは、前記セメントクリンカー製造工程で発生するカルシウム化合物を含有する無機粉末を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造方法。
- クリンカー原料を粉砕する際に発生するCaCO3を主成分とする微粒子粉末、塩素バイパス部で発生するCaO及び/又はCa(OH)2を含むダスト粒子、前記ダスト粒子を水洗して得られる水洗ダスト粒子、並びに、セメント及び/又はセメント水和物を含む汚泥からなる群より選ばれる1種又は2種以上を用いて前記原料スラリーを調製する原料スラリー調製工程を有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造方法。
- 前記排ガスのSO2濃度が500〜10000ppmである、請求項1〜9のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造方法。
- 前記原料の硫黄分を調整して、前記排ガスのSO2濃度を500〜10000ppmに制御する、請求項1〜10のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造方法。
- 前記原料が、廃石膏ボード、廃タイヤ及び脱硫スラグからなる群より選ばれる少なくとも一つを含む硫黄含有原料を含有する、請求項1〜11のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造方法。
- 前記排ガスが、塩素バイパス部から抽気されるガスを含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造方法。
- 前記排ガスが、セメントキルンの窯尻から仮焼炉の間で抜き出される700〜1200℃のガスを含んでおり、
前記脱硫工程の前に、前記排ガスを400℃以下に冷却する冷却工程を有する、請求項1〜13のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造方法。 - 前記脱硫工程で得られる、亜硫酸ガスの少なくとも一部が吸収された後の排ガスを、セメントキルンに導入する、請求項1〜14のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造方法。
- 原料を焼成してセメントクリンカーを得るセメントクリンカー焼成部と、
無機粉末全体に対してカルシウム化合物をCaOに換算して10〜98質量%含有する原料スラリーを調製する原料スラリー調製部と、
前記セメントクリンカー焼成部からの排ガスに含まれる亜硫酸ガスを前記原料スラリーに吸収して、亜硫酸化合物を含むスラリーを得る脱硫部と、
前記セメントクリンカーと前記スラリーとを含む配合物をセメントミルに導入して粉砕してセメント組成物を得る粉砕部と、を備え、
前記亜硫酸化合物は、亜硫酸カルシウムの半水和物、重亜硫酸カルシウム(Ca(HSO3)2)、及び、亜硫酸カルシウムと硫酸カルシウムとの複塩からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有し、
前記スラリーにおける前記亜硫酸化合物の無水物換算の含有量は、固形分全体に対して5質量%以上であり、
前記セメントミル内に散水することにより、前記セメントミルの出口における前記セメント組成物の温度を40〜95℃の範囲とするように構成される、セメント組成物の製造システム。 - 前記スラリー中の固形分の割合を0.1〜95質量%に調整するスラリー濃度調整部を備える、請求項16に記載のセメント組成物の製造システム。
- 前記スラリーは、硫酸カルシウムの二水和物、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、及び水酸化マグネシウムからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩を含有する、請求項16又は17に記載のセメント組成物の製造システム。
- 前記脱硫部は、
前記亜硫酸ガスを、Caとは異なるアルカリ土類金属及び/又はアルカリ金属の塩を含む水溶液に吸収させて亜硫酸カルシウムとは異なる亜硫酸化合物を得る第1調製部と、
前記亜硫酸化合物とカルシウム化合物とを混合して、亜硫酸カルシウムを含む前記スラリーを得る第2調製部と、を有する、請求項16〜18のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造システム。 - 前記脱硫部は、
前記原料を粉砕するときに発生する、CaCO3を主成分とする微粒子粉末、塩素バイパス部で発生するCaO及び/又はCa(OH)2を含むダスト粒子、前記ダスト粒子を水洗して得られる水洗ダスト粒子、並びにセメント及び/又はセメント水和物を含む汚泥からなる群より選ばれる少なくとも一種を用いて前記原料スラリーを調製する原料スラリー調製部を備える、請求項16〜19のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造システム。 - 前記原料に含まれる硫黄分を調整して、前記排ガスのSO2濃度を500〜10000ppmに制御する第1制御部を備える、請求項16〜20のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造システム。
- 前記セメントクリンカー焼成部に塩素バイパス部を備えており、
前記排ガスは前記塩素バイパスから抽気されたガスを含む、請求項16〜21のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造システム。 - 前記排ガスは、セメントキルンの窯尻から仮焼炉の間で抜き出されるガスを含み、
前記排ガスを400℃以下に冷却する冷却部を有する、請求項16〜22のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造システム。 - 前記脱硫部で得られる、亜硫酸ガスの少なくとも一部が吸収された後の排ガスを、セメントキルンに導入する流路を備える、請求項16〜23のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造システム。
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