水泥熟料烧成物及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种水泥熟料烧成物及其制造方法，该水泥熟料烧成物的特征在于，含有氟、硫、选自氯及溴的任意1种以上、以及选自第IIIB族元素～第IIB族元素的任意1种以上的金属元素，优选氟量为300～750mg/kg，硫（SO3）量为1.5～3.0质量%，选自氯及溴的任意1种以上的氯当量为150～350mg/kg，选自第IIIB族元素～第IIB族元素的任意1种以上的金属元素含量为0.2～0.8质量%。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种能够在低于以往的温度下烧成的。更详细而言，本专利技术涉及一种通过与氟或氯及硫一同添加特定的金属成分来大幅降低烧成温度的。本申请基于2010年3月12日在日本申请的日本专利申请2010-056745号主张优先权，将其内容援引于此。
技术介绍
水泥制造工序中由于在高温下烧成水泥熟料，因此需要巨大的烧成能量。之所以在水泥熟料的烧成工序中需要高温，是因为作为水泥熟料中的主要矿物的阿利特的生成中需要高温及极大的能量。作为降低阿利特的生成温度且促进反应速度的手段，以往已知有添加氟化合物等矿化剂的技术。 例如，专利文献I (日本专利公开2009-161412号公报)中，记载有将含氯废弃物作为原料，在含有一定量的氟、硫及氯的水泥熟料粉碎物中添加含氯物和石膏的水泥组合物。另外，专利文献2 (日本专利公开2009-179512号公报)中，记载有包含含有一定量的氟、硫及氯的水泥熟料粉碎物、石膏及膨胀材料等的水泥组合物。另外，专利文献3 (日本专利公开2009-190904号公报)中，记载有含有一定量的氟、硫及氯的水泥熟料粉碎物和含有石膏的固化材料。以往的上述水泥组合物以及固化材料的优点是利用能够在低温下烧成的水泥熟料。但是，为了使烧成温度降低至1270°C 1300°C，专利文献I的实施例中所示的水泥熟料烧成物包含约1500 约2200mg/kg的氟。专利文献2、3中，将烧成温度设为1370°C时，实施例中所示的水泥熟料烧成物也包含约1000mg/kg的氟。S卩，以往的在低温下烧成的水泥熟料烧成物均包含大量的氟。但是，水泥熟料所含的氟成为显著延迟水泥凝结等降低品质的主要原因，因此不优选增大氟含量。专利文献I :日本专利公开2009-161412号公报专利文献2 :日本专利公开2009-179512号公报专利文献3 :日本专利公开2009-190904号公报
技术实现思路
一直以来利用含有氟、氯、硫的矿化剂作为降低烧成温度的矿化剂。本专利技术的水泥熟料烧成物为如下，即作为矿化剂成分在氟、氯、硫的基础上加入选自第IIIB族元素 第IIB族元素的任意I种以上的金属元素，由此不增加氟量或氯量而大幅降低水泥熟料的烧成温度，能够经济地制造水泥熟料。另外，利用本专利技术的水泥熟料烧成物的水泥具有与以往的波特兰水泥相等的性能。并且，使用本专利技术的水泥熟料烧成物的水泥还符合现行的日本工业标准(JIS R 5210)及日本政府发布的通告、学术协会的标准等。本专利技术涉及一种根据以下结构解决上述课题的。 一种水泥熟料烧成物，其特征在于，该水泥熟料烧成物含有氟、硫、选自氯及溴的任意I种以上、以及选自第IIIB族元素 第IIB族元素的任意I种以上的金属元素。如上述所述的水泥熟料烧成物，其中，所述水泥熟料烧成物中的氟量为300 750mg/kg、硫(SO3)量为I. 5 3. O质量％、选自氯及溴的任意I种以上的氯当量为150 350mg/kg、选自第IIIB族元素 第IIB族元素的任意I种以上的金属兀素含量为O. 2 O. 8质量％。 如上述所述的水泥熟料烧成物，其中，所述氯当量为氯量及将溴换算为氯的量的合计。如上述或所述的水泥熟料烧成物，其中，所述金属元素为选自钒、钴、镍、铜及锌的任意I种以上的金属元素，所述金属元素含量为锌量及将上述各金属元素换算为锌的量的合计。 一种水泥熟料烧成物的制造方法，其特征在于，在水泥熟料原料中添加含有氟成分、硫成分、包含选自氯及溴的任意I种以上的成分、以及包含选自第IIIB族元素 第IIB族元素的任意I种以上的金属元素的成分的矿化剂并进行烧成，或者在水泥熟料原料中分别添加上述各成分并进行烧成。如上述所述的水泥熟料烧成物的制造方法，其中，以水泥熟料烧成物中的氟量为300 750mg/kg、硫(SO3)量为I. 5 3. O质量％、选自氯及溴的任意I种以上成分的氯当量为150 350mg/kg、选自第IIIB族元素 第IIB族元素的任意I种以上的金属元素含量为O. 2 O. 8质量％的方式，在水泥熟料原料中添加含有氟成分、硫成分、包含选自氯及溴的任意I种以上的成分、以及所述金属元素的成分并烧成。根据本专利技术，水泥熟料烧成物含有氟、硫、选自氯及溴的任意I种以上、以及选自第IIIB族元素 第IIB族元素的任意I种以上的金属元素，由此不增加氟量就能够降低水泥熟料烧成温度。具体而言，即使是300 750mg/kg的氟量也能够在1300°C以下烧成水泥熟料。例如，如实施例I所示，当设为水泥熟料烧成物中的氟量为300 750mg/kg、硫(SO3)量为I. 5 3.0质量％、选自氯及溴的任意I种以上的氯当量为150 350mg/kg、选自第IIIB族元素 第IIB族元素的任意I种以上的金属元素含量为O. 2 O. 8质量％的范围时，在1300°C烧成的水泥熟料的游离石灰量为I. O质量％以下，已经分地进行了烧成。另外，利用该水泥熟料烧成物的水泥的材龄28日的强度为60N/mm2以上，具有与以往的波特兰水泥相等的性能。具体实施例方式以下，根据实施方式具体说明本专利技术。本专利技术涉及一种，该水泥熟料烧成物的特征在于，含有氟、硫、选自氯及溴的任意I种以上、以及选自第IIIB族元素 第IIB族元素的任意I种以上的金属元素。以往以来已知，为了降低水泥熟料的烧成温度而添加包含氟、硫及氯的矿化剂的技术，本实施方式中，将氟、硫、选自氯及溴的任意I种以上、以及选自第IIIB族元素 第IIB族元素的任意I种以上的金属元素(以下记载为“金属元素”)用作矿化剂成分。对于氟成分、硫成分、含有选自氯及溴的任意I种以上的成分、以及含有所述金属元素的成分，可将这些成分分别添加在水泥熟料中，或者也可将包含所有上述各成分的矿化剂添加在水泥熟料中。添加上述矿化剂的水泥熟料可以使用通常的普通波特兰水泥，水泥熟料成分例如只要在JIS标准的范围即可，并无限定。 作为上述矿化剂成分，氟使用氟化钙等即可。硫使用无水石膏等即可。氯使用氯化钙等即可。溴使用溴化钙等即可。用作矿化剂成分的选自第IIIB族元素 第IIB族元素的任意I种以上的金属元素尤其优选第4周期的金属元素。所述第4周期金属元素中，锌、钒、钴、镍及铜具有降低水泥熟料烧成温度的效果，因此尤其优选。更优选在矿化剂成分中含有选自锌、钒、钴、镍及铜的任意I种以上的金属元素。所述金属元素中，很难获得第5周期以上的金属元素且昂贵，因此使用第4周期的上述金属即可。这些金属元素使用其氧化物即可。另外，能够利用从半导体工厂排出的氟污泥作为氟源，利用废石膏板粉作为硫源。还能够利用在铜、锌等的精炼工序中产生的矿渣、从家电产品或汽车等的粉碎废料分离出的氯乙烯树脂包覆铜线、从火力发电厂的排烟介质回收的钒等作为所述金属元素源。另外，还能够利用包含溴类阻燃剂的废弃物等。优选水泥熟料烧成物中的氟量为300 750mg/kg、硫(SO3)量为I. 5 3. O质量％、选自氯及溴的任意I种以上的氯当量为150 350mg/kg、选自第IIIB族元素 第IIB族元素的任意I种以上的金属兀素含量为O. 2 O. 8质量％的范围。若氟量少于300mg/kg，则烧成温度不会充分下降，若多于750mg/kg，则有导致水泥品质下降之虑。氟量更优选为400mg/kg以上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山下牧生，中西阳一郎，田中久顺，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：