JPS5820758A - ランキナイトを主要構成鉱物として含む合成原料の製造方法 - Google Patents

ランキナイトを主要構成鉱物として含む合成原料の製造方法

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JPS5820758A
JPS5820758A JP56116482A JP11648281A JPS5820758A JP S5820758 A JPS5820758 A JP S5820758A JP 56116482 A JP56116482 A JP 56116482A JP 11648281 A JP11648281 A JP 11648281A JP S5820758 A JPS5820758 A JP S5820758A
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肇 加藤
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はランキナイト(3CaO125in2)を主要
構成4分とする合成原料を製造する方法に関するもので
ある。
ランキナイトは偽ケイ灰石(高温型Cab、 SiO2
)と共にCaOを含有する鉱物のうちで水利活性が少く
、かつ結合水を持たない、化学的に安定した鉱物であっ
て、これを窯業原料として使用した場合、焼成収縮の少
ない製品が得られ、かつ製品の透光性などの物理的性質
を改善することができる。この鉱物は天然に産すること
は知られているが、その量は工業的に利用できる程度で
ない。
本発明者等はこのランキナイトを主成分とした合成原料
を石灰質原料とケイ酸質原料とより製造せんとし種々研
究したところ、石灰質原料粉末とケイ酸質原料粉末とを
それぞれCaOおよびSiO□換算にてモル比で3:2
の割合に混合し、融点以下の温度に長時間焼成しても、
反応はなかなか完結せず、得られたクリンカ中のランキ
ナイトは少なく、遊離石灰、ケイ酸二石灰(2CaO・
5in2)などの水利活性に富む中間生成物を大量に含
有するクリンカになった。しかるに石灰質原料、ケイ酸
質原料との化学組成(Ca075102重量比)が特定
割合になるように混合し、この混合物に鉱化剤としてア
ルミナ質原料を添加し、しかもこの混合物と鉱化剤との
粉砕物の粒径が特定範囲になるように粉砕耳周整したも
のをロータリーキルンに送入して焼成することによりク
リンカ中のランキナイトの主要構成鉱物とが50fr量
%以上で遊離石灰が0.1重量%未満に結合水が0.4
重量%未満の合成原料を合成できることを知見した。
次に実1験例について説明する。
実験例1 第1表に示す如き原料の化学組成の石灰石、ケイ石およ
び粘土をCaO/ 5iOz重量比が第2表の如き割合
で混合し、粘土が後述の星成りリンカ中にAt203と
して3.0蟹になるように混合し、この混合物を粉砕し
て粉砕物の0.044ffil+1目篩通過量が第2表
に示す如き割合になるようにし、水と混練してベレット
を造った。
このペレットをlIO’cで24時間乾燥した後第2表
に示した温度でそれぞれ20分間実験用電気炉で焼成し
た、得られた焼成物(クリンカ)を0.088mI目篩
を通過するように粉砕してクリンカ中の遊離石灰、、お
よびランキナイトの量を定量した。
但しランキナイトの定量はX線回折にょシ行った。
次に粉砕されたクリンカを沸騰水中で48時間煮沸後、
110°Cで24時間乾燥し、乾燥クリンカを1000
’Cで1時間焼成して煮沸養生にょシ生じた結合水を定
量した。その結果は第2表の通シである。
第  1  表 第  2  表 注”C/S比”はCab/5i02重量比を示す。
第2表において結合水は遊離石灰および水硬性のダイカ
ルシウムシリケートが水和したため生じたものと考えら
れる。
第2表記載のクリンカをブレーン比表面積約5000 
crl/lに粉砕し、その後、タリンカ粉末加重量部に
対し、本節粘土20重量部、ロー620重量部   ゛
を混合し、100×50×7鵡の大きさに成形圧300
kg /dで加圧成形しタイル素地を調製した。タイル
素地に釉薬をかけて乾燥後1030℃で20分間焼成し
た。焼成したタイルについて、10気圧、1時間オート
クレーブ養生を実施した。
養生後のタイルについて顕微鏡観察によりクラックの発
生状況を観察したところ、実験番号1,3゜5.7.9
.10のクリンカを使用したタイルに関してはクラック
の発生が見られた。
即ち結合水が0.5%以上のクリンカは水利膨張を起こ
し、タイル素地材料として不適であることが認められた
第2表から明らかなように、調合原料の0.044胡目
篩通過分が80に以上に々るように粉砕したものを焼成
すると調合原料は反応性に富むようになるので、クリン
カ中の遊離石灰の残存量−は著るしく減少することが認
められる。またランキナイトの生成量は混合原料中のC
aO/SiO2(重量比)が1.05未満では少くなシ
、偽ケイ灰石が多くなる。
またCaO/SiO2(重量比)が1.45 を越すと
水硬性のダイカルシウムシリケートの生成量が急激に増
加し、製品の不安定性が増すようになり、ランキナイト
の生成量が著しく減少することが認められた。
実験例2 実験例1と同様にして造ったペレットを110°Cで2
4時間乾燥した後、第3表に示した温度で、それぞれ2
0分間実験用電気炉で焼成した。得られたクリンカを0
−088+m目篩以下公金るように粉砕して実験例1と
同様に煮沸処理して後乾燥し遊離石灰、ランキナイトお
よび結合水を定量し、第3表の結果を得た。
第3表の焼成温度水準Tmax (℃)は実験例1の第
2表の04比に対応する焼成温度と同一で、タリンカ粒
が融着し呻める温度である。ロータリー、ト□ キルンで焼成するとき、この温度(Tmax )  以
上の高温になるとクリンカ同志は融着して巨塊に生長す
る。なおTmax は原料の化学組成、粉末度により変
化する。それ故’rmax は操業できる上限温度であ
り、またTmax −40°CはTmaxよりも400
C低い焼成温度であることを示す。
第  3  表 注”C/S比″はCaO/ 5i02重量比を示す。
ロータリーキルンによる焼成においては、そのバーナー
フレームの不安定性のために±20℃Q温度巾が存在し
ないと安定な操業は出来ない。従ってこの場合は’rm
axから20℃位低い焼成温度になるように設定する必
要がある。例えば実験番号17゜18の原料をロータリ
ーキルンで焼成する場合は、焼成温度Tmax −20
℃位に設定することになる。
この時フレーム温度が変化して20℃上昇したとしても
良好なりリンカを焼成出来るが、フレーム温度が20℃
低下したとき、すなわち’rmax −40℃のときは
遊離石灰および結合水の多い不安定なクリンカが生成す
る。
従ってランキナイトが50%以上、遊離石灰O11未満
、結合水が0.4%未満のクリンカが得られる実験番号
17の原料でも粉末度が0.044m目篩通過量74.
0%ではロータリーキルンで良好なりリンカは得られな
い。
第3表から明らかなように、調合原料の粒径を0.04
4mm目篩通過公金80%以上になるように粉砕すれば
比較的低温でクリンカを融着せしめることなく、遊離石
灰の残存量が非常に少なく、かつ水硬性鉱物の含有量も
非常に少ない合成原料クリンカを製造せしめることがで
きる。
実験例3 実験例1の場合と同じ原料を使用し第4表に示す如(C
aO/ 5iCL+重量比およびAt2C)3重量πが
異なる調合原料を調製し、この混合物を粉砕して粉砕物
の0.044+nm目篩通過量が調合原料に対しいずれ
も80〜81πになるようにし、水と混練してペレット
を造った。
このペレットを110℃で24時間乾燥した後第4表に
示した温度でそれぞれ20分間実験用電気炉で焼成した
。得られた焼成物中の遊離石灰、ランキナイトおよび結
合水を定量し、第4表の結果を得た。
なおAt203重量%は調合原料の強度減量基準で横軸
にCaO/SiO2重量比と縦軸にAt203重量%を
とり、第4表の結果を記録し、ランキナイトの含有量が
50重量イ以上、遊離石灰が0.1重量%未満。
結合水が0.4重量腎未満のクリンカが得られる範囲を
示したものが添附図面のABCDで囲まれた範囲である
第  4  表 注“C/S比′″はCa○/Si○2重量比を示す。
本発明はこれらの知見に基くものであって、石灰哨原料
とケイ酸質原料との混合物をロータリーキルンで焼成し
てランキナイトを主構成鉱物として含む合成原料を製造
するに当り、石灰質原料とケイ酸質原料との混合物に、
さらにアルミナ質原料を加え、綜合混合物中のCaO/
 S’LO2(重量比)とAt203との割合が、強熱
減量基準で添附図面のABCDで四重れた範囲になるよ
うに混合し、かつ該綜合原料混合物の粒径が0.044
fi目篩を少くとも80%通過するように粉砕したもの
をロータリーキルンに送入して焼成することを特徴とす
るランキナイトを主要構成鉄物として含む合成原料の製
造方法である。
本発明において、石灰質原料としては石灰石。
生石灰、消石灰等が用いられ、ケイ酸質原料としてはケ
イ石、ケイ砂、副産シリカ、粘土等赤用いられそしてア
ルミ、す質原料としては粘土、バイヤー法アルミナ等が
用いられる。
本発明においてアルミナ質原料は石灰質原料とケイ酸原
料との反応における鉱化剤の作用をなすものであって、
この他に酸化鉄、フッ素化合物なども使用することがで
きるが、酸化鉄の場合は原料中のFe 203量が0.
5 重量%以上になると得られるタリンカが茶褐色にな
るので好ましくない。
本発明に使用する綜合原料の形態は少くとも80%がO
=044m目簡以下の粒径のものをそのま\ロータリー
キルンに送入しても、またベレットあるいは圧縮成形し
たものを送入してもよい。
本発明によれば石灰質原料粉末とケイ酸質原料粉末との
混合物に特定の鉱化剤を添加しロータリーキルンで焼成
することによりランキナイト含有量の多い合成原料を製
造することができるので、その工業的価値は大きい。
実施例1 実験例1で使用したものと同じ原料(CaO,’5i0
2=1.05および1.2)を混合粉砕して2種の調合
原料を調整した。調合原料の0.044yrm目′m通
過分は何れも80.5%であった。この調合原料の半量
をパンベンタイザーで造粒し、造粒後乾燥した。
斯くして造ったペレットと調合原料粉末とを小型ロータ
リーキルン(径0.5m長さ10m)に投入し第5表記
載の温度で焼成して(原料通過時間約1.5時間)タリ
ンカを造った。得られたタリン力を分析して第5表の結
果を得た。
なお表中のロータリーキルンの焼成温度は、電気炉の焼
成温度Tmaxよりも20℃または40℃低い、温度で
ある。ロータリーキルンの焼成温度ヲ宜ハよりも20℃
または40℃低い温度でも調合原料の形態にか\わらず
キルン操業が安定しており、好ましい性質のクリンカが
得られた。
実施例2 第6表に記載の生石灰、副産アモルファスシリカおよび
バイヤー法アルミナを混合粉砕して0.044問目篩公
金分が92%である調合原料を調整した後プレスして厚
さ10〜15瓢の成形物を造った。この成形物を実施例
1で使用したものと同じ小型ロータリーキルンで第7表
記載の温度で焼成しクリンカを造った。得られたクリン
カを分析し第7表の結果を得た。
ロータリーキルンの焼成温度を1310℃、即ち電気炉
の焼成温度Tmaxが1330℃であったが、それよシ
も20℃低い温度で良質のクリンカが得られているが、
本実施例ではケイ酸質原料として副産アモルファスシリ
カを使用したため’rmaxよりも60℃低い1270
℃でもクリンカの品質は大きく影響されず、良質がクリ
ンカが得られた。
【図面の簡単な説明】
図面ハクリンカ中のランキナイト含有量が50重量%、
遊離石灰が0.1重量%未満、結合水が0.4重号%未
満のものが得られる調合原料中のC/S比(重借)とA
t203%との範囲をABCDで図示したものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 石灰質原料とケイ酸質原料との混合物をロータリーキル
    ンで焼成してランキナイトを主構成鉱物として含む合成
    原料を製造するに当シ、石灰質原料とケイ酸質原料との
    混合物に、さらにアルミナ質原料を加え、綜合原料混合
    物中のCaO/ 5in2(重量比)とAt203との
    割合が、強熱原料基準で添附図面のABCDで囲まれた
    範囲になるように混合し、かつ該綜合原料混合物の粒径
    が0.044咽目篩を少くとも80%通過するように粉
    砕したものをロータリーキルンに送入して焼成すること
    を特徴とするランキナイトを主要構成鉱物として含む合
    成原料の製造方法。
JP56116482A 1981-07-27 1981-07-27 ランキナイトを主要構成鉱物として含む合成原料の製造方法 Granted JPS5820758A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992018434A1 (en) * 1991-04-09 1992-10-29 Nihon Cement Co., Ltd. Low heat building cement composition
WO2011000972A1 (de) * 2009-07-03 2011-01-06 Baumit Beteiligungen Gmbh Zementklinker und zement sowie verfahren zu deren herstellung

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WO1992018434A1 (en) * 1991-04-09 1992-10-29 Nihon Cement Co., Ltd. Low heat building cement composition
WO2011000972A1 (de) * 2009-07-03 2011-01-06 Baumit Beteiligungen Gmbh Zementklinker und zement sowie verfahren zu deren herstellung

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