(57)【要約】    【課題】  セメント工場においては、セメント原料、セメントクリンカー、又はセメント製品等を粉砕するべく、粉砕助剤が用いられている。斯かる粉剤助剤としては、セメント製品の製造コスト低減の観点から、エチレンオキサイドからエチレングリコールを製造する際に副産物として生成されるジエチレングリコールを用いることが提案されている。しかしながら、近年、エチレングリコールの製造工程において、エチレングリコールの収率が向上したことにより、ジエチレングリコールの生成量が減少してしまい、ジエチレングリコールを安定的に確保することが困難となっているという問題がある。そこで、本発明は、資源の有効利用を図りつつ、粉砕効率が高い粉砕助剤を提供することを一の課題とする。    【解決手段】  ジプロピレングリコールモノメチルエーテルを含んでなることを特徴とするセメント系材料の粉砕助剤を提供する。【選択図】  図１
2010116294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジプロピレングリコールモノメチルエーテルを含んでなることを特徴とするセメント系材料の粉砕助剤。
【請求項２】
請求項１記載のセメント系材料の粉砕助剤をセメント系材料に添加することを特徴とするセメント系材料の粉砕方法。
【請求項３】
請求項１記載のセメント系材料の粉砕助剤をセメント系材料に添加することを特徴とするセメント系材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント系材料の粉砕助剤、セメント系材料の粉砕方法、セメント系材料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメント工場においては、セメント原料、セメントクリンカー、又はセメント製品等を粉砕するべく、粉砕助剤が用いられている。
【０００３】
斯かる粉剤助剤としては、セメント製品の製造コスト低減の観点から、エチレンオキサイド（ＥＯ）からエチレングリコール（ＥＧ）を製造する際に副産物として生成されるジエチレングリコール（ＤＥＧ）を用いることが提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年、エチレングリコールの製造工程において、エチレングリコールの収率が向上したことにより、ジエチレングリコールの生成量が減少してしまい、ジエチレングリコールを安定的に確保することが困難となっているという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題点、要望点に鑑み、資源の有効利用を図りつつ、粉砕効率が高い粉砕助剤を提供することを一の課題とする。また、資源の有効利用を図りつつ、粉砕効率が高い、セメント系材料の粉砕方法を提供することを他の課題とする。さらに、本発明は、資源の有効利用を図りつつ、粉砕効率が高い、セメント系材料の製造方法を提供することを他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルを含んでなることを特徴とするセメント系材料の粉砕助剤にある。
【０００７】
また、本発明は、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルをセメント系材料に添加することを特徴とするセメント系材料の粉砕方法にある。
【０００８】
さらに、本発明は、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルをセメント系材料に添加することを特徴とするセメント系材料の製造方法にある。
【０００９】
このように、本発明に係るセメント系材料の粉砕助剤、セメント系材料の粉砕方法、及びセメント系材料の製造方法によれば、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）が、セメント系材料を効率良く粉砕することができ、その粉砕効率は、従来公知の粉砕助剤であるＤＥＧと常温において同程度に優れたものとなる。
【００１０】
また、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）は、プロピレンオキサイド（ＰＯ）からプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＭ）を製造する際に副産されるため、資源の有効利用を図ることができる。
【００１１】
さらに、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）は、沸点が１８８℃と程良い温度であることから、以下のような優れた効果を有する。
すなわち、沸点の低い（例えば、１７０℃以下）他のグリコールエーテル（例えば、エチレングリコールジメチルエーテル（沸点：８５℃））は、粉砕助剤として添加されても、粉砕助剤としての効果を発揮する前に蒸発してしまう虞があるが、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）は、粉砕助剤として添加されてもすぐには蒸発しないため粉砕助剤としての役割を十分に発揮し得る。
また、沸点の高い（例えば、２１０℃以上）他のグリコールエーテル（例えば、ジエチレングリコールジブチルエーテル（沸点：２５６℃））は、粉砕助剤として用いられた後にもセメント系材料に残存してしまい、セメント系材料の品質に影響を及ぼす虞があるが、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）は、粉砕助剤として用いられた後にはセメント系材料に残存し難いためセメント系材料の品質に影響を及ぼし難いという効果を有し得る。
【００１２】
また、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）は、他のグリコールエーテルの大半よりも水への溶解度が高いことから水に任意の割合で溶解されやすいため、セメント系材料を風化させ難い水量でジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）を必要量希釈することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
このように、本発明によれば、資源の有効利用を図りつつ、粉砕効率が高い、セメント系材料の粉砕助剤を提供することができる。また、本発明によれば、資源の有効利用を図りつつ、粉砕効率が高い、セメント系材料の粉砕方法を提供することができる。さらに、本発明によれば、資源の有効利用を図りつつ、粉砕効率が高い、セメント系材料の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。
【００１５】
まず、本発明に係るセメント系材料の粉砕助剤について説明する。
本発明に係るセメント系材料の粉砕助剤は、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）を含んでなる。
【００１６】
このジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）としては、例えば、プロピレンオキサイド（ＰＯ）からプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＭ）を製造する際に副産するジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）が挙げられる。
この副産されるジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）は、通常、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）を９９％以上含み、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＭ）を不純物として含んでなるものである。
【００１７】
本発明に係るセメント系材料の粉砕助剤は、上記ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）を水、親水性有機溶媒等で希釈して使用することができ、好ましくは、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）の含有量を１０〜８０質量％、より好ましくは、２０〜５０質量％として使用することができる。
【００１８】
本発明に係るセメント系材料の粉砕助剤は、本発明の効果が損なわれない範囲内であれば、他の粉砕助剤と混合して調製することができ、また、他の粉砕助剤と混合して使用することができる。他の粉砕助剤としては、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）以外のグリコールエーテル、グリコール、ポリグリコール、ポリグリコールエーテル等のグリコール類等が挙げられる。
【００１９】
次に、本発明に係るセメント系材料の粉砕助剤が用いられるセメント製造設備の一態様について説明する。
【００２０】
該セメント製造設備は、一般的なセメント製造設備と同様、セメント原料の粉砕を行う原料粉砕部と、該原料粉砕部において調製されたセメント原料を焼成してセメントクリンカーを生成するセメント焼成部と、該セメント焼成部で生成されたセメントクリンカーの仕上を行う仕上部とを備えてなる。
【００２１】
原料粉砕部は、図１に示すように、石灰石、粘土、珪石、酸化鉄などのセメント原料を貯蔵するセメント原料貯蔵庫２と、該セメント貯蔵庫２より供給されるセメント原料を乾燥及び粉砕する原料粉砕機３と、該原料粉砕機３にて粉砕されたセメント原料とガスとを分離するサイクロン４と、分離されたガスを処理する電気集塵機５とを備えてなる。
【００２２】
セメント焼成部は、図１に示すように、サイクロン４で分離されたセメント原料を焼成及び冷却してセメントクリンカーを作製するサスペンションプレヒータ（予熱装置）１１、仮焼炉１２、ロータリーキルン（回転窯）１３及びクリンカクーラ（冷却機）１４を備え、さらに、石炭を粉砕する石炭粉砕機１６と、粉砕された微粉状の石炭を燃料とともに燃焼させて前記ロータリーキルン１３内を所定温度に加熱するバーナー（燃焼装置）１５を備えてなる。
【００２３】
仕上部は、図１に示すように、製造されたセメントクリンカーを貯留するクリンカーサイロ２１と、該クリンカーサイロ２１より供給されたセメントクリンカーと石膏等の他のセメント原料とを混合してなるセメント製品を所定粒度にまで粉砕する仕上げ粉砕機２２と、該仕上げ粉砕機２２によって調製されたセメント製品を貯留するセメントサイロ２３とを備えてなる。
【００２４】
セメント製造設備１は、本実施形態におけるセメント系材料の粉砕助剤が原料粉砕機３、石炭粉砕機１６、及び仕上げ粉砕機２２でセメント系材料に添加されるように構成されてなる。
【００２５】
前記セメント系材料としては、セメント又は水硬性材料を含有してなる粉体製品であれば特に限定されず、具体的には、普通、早強、超早強、白色、耐硫酸塩、中庸熱、低熱などの各種ポルトランドセメント、該ポルトランドセメントに高炉スラグ、フライアッシュ、シリカ等を混合してなる混合セメント、ジェットセメント、アルミナセメントなどの特殊セメント、或いはセメント系固化材、石炭、石膏等を例示することができる。
特に、地盤改良に用いられるセメント系固化材においては、セメント系材料の粉砕助剤
を添加しておくことにより、該セメント系固化材を用いて表層地盤の地盤改良を行う際の粉塵発生を効果的に防止することが可能となる。
【００２６】
したがって、斯かる構成のセメント製造設備を用いたセメントの製造方法は、セメント原料の粉砕を行う原料粉砕工程と、該原料粉砕工程において調製されたセメント原料を焼成してセメントクリンカーを生成するセメント焼成工程と、該セメント焼成工程で生成されたセメントクリンカーの仕上を行う仕上工程とを備えてなる。
【００２７】
原料粉砕工程は、該セメント貯蔵庫２より供給されるセメント原料を原料粉砕機３で乾燥及び粉砕し、この粉砕されたセメント原料とガスとをサイクロン４で分離し、分離されたガスを電気集塵機５で処理し、分離されたセメント原料をサスペンションプレヒータ１１に供給する工程である。
【００２８】
セメント焼成工程は、石炭を石炭粉砕機１６で粉砕し、粉砕された微粉状の石炭を燃料とともにバーナー（燃焼装置）１５で燃焼させてロータリーキルン１３内を所定温度し、サイクロン４で分離されたセメント原料をサスペンションプレヒータ（予熱装置）１１、仮焼炉１２、ロータリーキルン（回転窯）１３及びクリンカークーラ（冷却機）１４で焼成及び冷却してセメントクリンカーを作製する工程である。
【００２９】
仕上工程は、セメント焼成工程で作製されたセメントクリンカーと石膏等の他のセメント原料とを混合してセメント製品を作製し、このセメント製品を仕上げ粉砕機２２で所定粒度にまで粉砕する工程である。
【００３０】
次に、本実施形態に係るセメント系材料の粉砕方法について説明する。
本実施形態に係るセメント系材料の粉砕方法は、セメントの製造方法に於いて、セメント系材料に添加してセメント系材料を粉砕する方法である。
【００３１】
具体的には、本実施形態に係るセメント系材料の粉砕方法は、原料粉砕機３において前記セメント系材料の粉砕助剤をセメント原料に添加して、セメント原料を粉砕する方法である。
また、本実施形態に係るセメント系材料の粉砕方法は、石炭粉砕機１６において前記セメント系材料の粉砕助剤を石炭に添加して、石炭を粉砕する方法である。
さらに、本実施形態に係るセメント系材料の粉砕方法は、仕上げ粉砕機２２において前記セメント系材料の粉砕助剤をセメント製品に添加して、セメント製品を粉砕する方法である。
【００３２】
本実施形態に係るセメント系材料の粉砕助剤、及びセメント系材料の粉砕方法は、上記のように構成されているので、以下の利点を有するものである。
即ち、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）を添加して、セメント材料やセメント製品等のセメント系材料を粉砕することにより、これらセメント系材料を効率良く粉砕することができ、その粉砕効率は、従来公知の粉砕助剤であるＤＥＧと常温において同程度に優れたものとなる。
【００３３】
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）は、沸点が１８８℃と程良い温度であることから、以下のような優れた効果を有する。
すなわち、沸点の低い（例えば、１７０℃以下）他のグリコールエーテル（例えば、エチレングリコールジメチルエーテル（沸点：８５℃））は、粉砕助剤として添加されても、粉砕助剤としての効果を発揮する前に蒸発してしまう虞があるが、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）は、粉砕助剤として添加されてもすぐには蒸発しないため粉砕助剤としての役割を十分に発揮し得る。
また、沸点の高い（例えば、２１０℃以上）他のグリコールエーテル（例えば、ジエチレングリコールジブチルエーテル（沸点：２５６℃））は、粉砕助剤として用いられた後にもセメント系材料に残存してしまい、セメント系材料の品質に影響を及ぼす虞があるが、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）は、粉砕助剤として用いられた後にはセメント系材料に残存し難いためセメント系材料の品質に影響を及ぼし難いという効果を有し得る。
【００３４】
また、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）は、他のグリコールエーテルの大半よりも水への溶解度が高いことから水に任意の割合で溶解されやすいため、セメント系材料を風化させ難い水量でジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）を必要量希釈することが可能となる。
【００３５】
前記ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）としては、プロピレンオキサイド（ＰＯ）からプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＭ）を製造する際に副産されるジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）を用いることができるため、資源の有効利用を図ることができる。
【００３６】
さらに、本実施形態は、粉砕助剤が仕上げ粉砕機でセメント系材料に添加されることにより、粉砕工程前に粉砕助剤がセメント系材料に添加される場合に比して、粉砕助剤が仕上げ工程前に揮発してしまうことを抑制することができるため、粉砕助剤を有効に使用することができる。
【００３７】
尚、本実施形態に係るセメント系材料の粉砕助剤、及びセメント系材料の粉砕方法は、上記構成により、上記のような利点を有するものであったが、本発明に係るセメント系材料の粉砕助剤、及びセメント系材料の粉砕方法は、上記構成に限定されず、適宜設計変更可能である。
【実施例】
【００３８】
次に、実施例および比較例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。
【００３９】
（実施例１）
ポルトランドセメントクリンカーをジョークラッシャー、及びブラウンミルで粗粉砕して、粗粉砕クリンカー（ブレーン値：１０２０ｃｍ2／ｇ）を作製した。
この粗粉砕クリンカーに、天然石膏２００ｇと、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）を重量割合で５倍に蒸留水で希釈した希釈液１０ｍＬ（ＤＰＭ含有量：２０質量％）とを加え、常温においてこの混合物をボールミル（ボールの質量：５０ｋｇ）で０分、１０分、２０分、３０分、４０分、５０分粉砕して粉砕物を得た。
【００４０】
（比較例１）
希釈液をクリンカーに加えずに、クリンカーのみを粉砕したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例１の粉砕物を得た。
【００４１】
（比較例２）
希釈液の代わりに蒸留水を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、比較例２の粉砕物を得た。
【００４２】
（比較例３）
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）の代わりにジエチレングリコール（ＤＥＧ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、比較例３の粉砕物を得た。
【００４３】
（粉砕物のブレーン値の測定）
実施例１、比較例１〜３の粉砕物のブレーン値を測定した。実施例１、比較例１〜３の粉砕物における粉砕時間に対するブレーン値を表１、及び図２に示す。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
表１、図２に示すように、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）を添加していない比較例１の粉砕物、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）の代わりに水を添加した比較例２の粉砕物に比して、実施例１の粉砕物のブレーン値は、どの粉砕時間においても高い値を示した。また、実施例１の粉砕物のブレーン値は、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）を用いた比較例３の粉砕物のブレーン値と、どの粉砕時間においても常温において同程度の値を示した。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】一実施形態のセメント製造設備の模式図。
【図２】実施例１、比較例１〜３の粉砕物における粉砕時間に対するブレーン値。
【符号の説明】
【００４７】
１：セメント製造設備、２：セメント原料貯蔵庫、３：原料粉砕機、４：サイクロン、５：電気集塵機、１１：サスペンションプレヒータ（予熱装置）、１２：仮焼炉、１３：ロータリーキルン（回転窯）、１４：クリンカークーラ（冷却機）、１５：バーナー（燃焼装置）、１６：石炭粉砕機、２１：クリンカーサイロ、２２：仕上げ粉砕機、２３：セメントサイロ
【図１】
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【図２】
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