[发明专利]γ-2CaO·SiO2的制造方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及在土木·建筑领域中使用的γ-2CaO·SiO2的制造方法。

背景技术

2CaO·SiO₂（硅酸二钙）已知有α型、α’型、β型、γ型等。其中，在常温下稳定的为β型和γ型。已知β型为硅酸盐水泥（portland cement）的一种成分，尽管水硬性弱但是具有水硬性。另一方面，γ型虽然不具有水硬性，但碳酸化活性高，近年来发现了作为水泥混合材料的有用性。这样，2CaO·SiO₂无论是β型还是γ型均发现了发挥其各自特征的用途。因此，如果能够确立控制2CaO·SiO₂的晶体形态的方法，则在工业上是有益的。

在纯粹的2CaO-SiO₂体系中，不会生成β型的2CaO·SiO₂，而会形成γ型。作为对2CaO·SiO₂的晶体形态产生影响的主要因素，已知有作为杂质的第三成分的影响，冷却条件的影响等。在工业上得到2CaO·SiO₂时，由于来源于原料的杂质的影响，实际情况是大多生成β型的2CaO·SiO₂而难以得到γ型。

作为第三成分的影响，已知若混杂有一定量以上的硼、磷、钡、锶、铁、铝、钼等，则会生成β-2CaO·SiO₂（非专利文献1、非专利文献2、非专利文献3）。

γ-2CaO·SiO₂作为抑制水泥混凝土的中性化的掺合料（专利文献1），此外，也可以通过与强制碳化养护（carbonation curing）组合使用来得到高耐久混凝土（专利文献2）。

本发明人等进行了各种研究，结果发现，虽然由碳化钙产生乙炔之后副产的氢氧化钙中几乎不含上述第三成分，至少不含有生成β-2CaO·SiO₂所需的含量，但通过将其与二氧化硅质原料配混并进行热处理，容易生成β-2CaO·SiO₂。

另一方面，强烈需要利用由碳化钙产生乙炔之后副产的氢氧化钙来制造γ-2CaO·SiO₂的方法。这是由于，γ-2CaO·SiO₂通过碳化养护这一方法得到使用，并且正在进行与CO₂固定化、总CO₂排出量削减密切相关的技术的开发。

制造γ-2CaO·SiO₂时，在使用碳酸钙作为原料的情况下，制造时会排出大量的CO₂。因此，即使在使用时进行碳化养护来将CO₂固定化，也无法带来大幅度的CO₂削减。因此，如果利用由碳化钙产生乙炔之后副产的氢氧化钙来制造γ-2CaO·SiO₂，则能够削减因原料产生的CO₂排出量，可以实现大幅度的CO₂削减。即，这是由于氢氧化钙即使热分解也不产生CO₂。

如上所述，本发明人等进行了不懈的努力，结果认识到可形成如下的γ-2CaO·SiO₂的制造方法：即使使用原本会得到β-2CaO·SiO₂的、由碳化钙产生乙炔之后副产的氢氧化钙，也可得到γ-2CaO·SiO₂，而且还能够削减烧成时的能量成本，收率也高，从而完成了本发明。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Schwiete et al.,Zem.-Kalk-Gips,Vol.21,No.9,359,1968

非专利文献2：柴田純夫ほか,窯業協会誌,Vol.92,No.2,71,1984

非专利文献3：Niesel et al.Tonind-Ztg.,Vol.93,No.6,197,1969

专利文献

专利文献1：国际公开第2003/016234号小册子

专利文献2：日本特开2006-348465号

发明内容

发明要解决的问题

本发明提供如下的γ-2CaO·SiO₂的制造方法，即使使用原本会得到β-2CaO·SiO₂的、由碳化钙产生乙炔之后副产的氢氧化钙，也可得到γ-2CaO·SiO₂，而且还能够削减烧成时的能量成本，收率也高，

用于解决问题的方案