(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロン含有ガスを、酸化カルシウム及び酸化アルミニウムを含む処理剤に接触させることで得られたセメントクリンカ鉱化剤であって、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）を６０〜８０質量％およびＡｌ2Ｏ3を１０〜３０質量％含有することを特徴とするセメントクリンカ鉱化剤。
【請求項２】
フロン含有ガスを、酸化カルシウム及び酸化アルミニウムを含む処理剤に接触させることでフッ化カルシウム（ＣａＦ2）を６０〜８０質量％およびＡｌ2Ｏ3を１０〜３０質量％含む鉱化剤を得て、
前記鉱化剤を０．１〜４．０質量％添加して焼成することを特徴とするセメントクリンカの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメントクリンカ鉱化剤に関し、また、セメントクリンカの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、セメントクリンカを製造するにあたり、セメントクリンカの焼成温度を下げるために鉱化剤（ｆｌｕｘｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）をセメントクリンカ原料に添加することがある。
この鉱化剤としては、フッ素化合物、特にフッ化カルシウム（ＣａＦ2）が効果のあることが知られており、このフッ化カルシウムを主成分とする蛍石などが使用されている。
鉱化剤を添加することでセメントクリンカ中の遊離石灰（ｆ−ＣａＯ）の消滅を早め、セメントクリンカの焼成を進めることができることも知られている。
（下記非特許文献１参照）。
【０００３】
一方、セメントクリンカの焼成温度は通常１４００〜１６００℃程度であるが、この焼成温度を低下させることができれば、セメントクリンカの製造コストを削減することができる。しかし、焼成温度が低い場合には、セメントクリンカ中のｆ−ＣａＯの残留量が多いため焼成が進みにくい、という問題がある。
また、蛍石は天然鉱物であるため純度にロット間や銘柄間で変動があったり、枯渇や価格の高騰などによる供給不安があったりするため、均一な質のものを安定して入手できない可能性がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】セメント・セッコウ・石灰ハンドブック、Ｐ．３９１、１９９５年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなことから、より低温で効率よくセメントクリンカを製造できる鉱化剤、およびセメントクリンカの製造方法の改善が求められている。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、低い焼成温度でもセメントクリンカ中の遊離石灰（ｆ−ＣａＯ）の消滅を早め、セメントクリンカの製造におけるコストの削減を図ることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、低い焼成温度でもセメントクリンカ中の遊離石灰（ｆ−ＣａＯ）の消滅を早めることができる鉱化剤を見出し、本発明を完成させるに至ったものである。
【０００８】
すなわち、セメントクリンカ鉱化剤に係る本発明は、フロン含有ガスを、酸化カルシウム及び酸化アルミニウムを含む処理剤に接触させることで得られたセメントクリンカ鉱化剤であって、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）を６０〜８０質量％およびＡｌ2Ｏ3を１０〜３０質量％含有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、通常のセメントクリンカの焼成温度よりも低温でセメントクリンカを焼成してもセメントクリンカ中の遊離石灰（ｆ−ＣａＯ）の残留率を１．０％以下にすることができる。
従って、セメントクリンカの焼成温度を低下させることで、製造コストの低減を図ることができる。
尚、従来のセメントクリンカの焼成温度は通常１４００〜１６００℃程度であったが、本発明のセメントクリンカ鉱化剤および製造方法によればおよそ５０〜１００℃以上低温で焼成しても前記のようにセメントクリンカ中の遊離石灰（ｆ−ＣａＯ）の残留率を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例および各比較例のクリンカ中の遊離石灰（ｆ−ＣａＯ）の残存量をグラフ化して示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
まず、本発明のセメントクリンカ鉱化剤について説明する。
【００１２】
本実施形態のセメントクリンカ鉱化剤は、主成分としてフッ化カルシウム（ＣａＦ2）を６０〜８０質量％以上およびＡｌ2Ｏ3を１０〜３０質量％含有している以外は、その成分について特に限定がなされるものではない。
【００１３】
前記のセメントクリンカ鉱化剤としては、例えば、半導体工場で発生するフッ素を含む排ガスを処理する際に発生するフッ化カルシウムを主成分として含有する副産物、あるいは、工業製品としてのフロンガス等のフロン含有ガスを用いることが挙げられる。
半導体工場においては、シリコンウエハーのエッチングガスとしてフッ素を含有するガス（ＣＦ4、ＣＨＦ3、Ｃ4Ｆ8）を使用する。このフッ素を含有するガスは近年地球環境保全のために排ガス処理装置によって処理されることが進められているが、この排ガス処理装置によって固定されたフッ化カルシウム含有化合物を本発明のセメントクリンカ鉱化剤として使用することができる。
【００１４】
具体的にはフッ素を含有するエッチングガス等のフロン含有ガスを、処理剤としての酸化カルシウムと酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）が充填されたカラムに温条件下（７００℃程度）で通して、排ガス中のフッ化カルシウムとして固定する。
このフッ化カルシウムが固定された処理剤は、主成分としてのフッ化カルシウム（ＣａＦ2）を６０〜８０質量％含む他に、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を１０〜３０質量％含んでおり、本発明のセメントクリンカ鉱化剤として使用できる。
【００１５】
セメントクリンカ鉱化剤中のフッ化カルシウムおよび酸化アルミニウムの含有量が上記範囲の場合には、鉱化剤としての効果を発揮すると同時に、通常のセメントクリンカの焼成温度よりも低温でセメントクリンカを焼成してもセメントクリンカ中の遊離石灰（ｆ−ＣａＯ）の残留率を低くできるという効果が得られる。
【００１６】
本実施形態におけるセメントクリンカ鉱化剤は上記成分の他に、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）も副成分として含有しており、その酸化ケイ素（ＳｉＯ2）含有量は１〜１０質量％、好ましくは２〜５質量％程度である。
【００１７】
上記成分以外にセメントクリンカ鉱化剤を構成する成分としては、例えば、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ナトリウムなどを含んでいる。
【００１８】
なお、セメントクリンカ鉱化剤としては上記のような排ガス処理後の処理剤には特に限定されず、他の方法によって得られたフッ化カルシウム化合物であってもよい。
【００１９】
そして、本実施形態のセメントクリンカ鉱化剤が使用できるセメントクリンカ原料は公知のセメント用のクリンカ原料として特に制限されることなく使用できる。
例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメントなどのポルトランドセメントや、超速硬セメント、アルミナセメント等を挙げることができる。また、ポルトランドセメントにフライアッシュ、高炉スラグなどを混合した各種混合セメントにも使用することができる。
超速硬セメントとしては、例えば、「ジェットセメント（住友大阪セメント社製）」が例示される。
特に、超速硬セメント用のセメントクリンカにおいて本実施形態のセメントクリンカ鉱化剤を使用した場合には、より低い焼成温度でもセメントクリンカ中の遊離石灰（ｆ−ＣａＯ）の消滅を早めることができるため、好ましい。
【００２０】
セメントクリンカ原料に対する鉱化剤の添加量は０．１〜４．０質量％で、好ましくは    ０．３〜３．８質量％、さらに好ましくは０．５〜３．５質量％である。
この範囲の鉱化剤を添加した場合には、強度の低下が生じずに、鉱化剤としての効果が有効に発揮できる。
【００２１】
なお、本発明の効果が著しく損なわれない範囲においては、ここでは詳述していない、セメントクリンカ原料の成分やセメントクリンカの製造方法に関する従来公知の技術事項を本発明において採用することが可能である。
【実施例】
【００２２】
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２３】
（セメントクリンカ鉱化剤）
セメントクリンカ鉱化剤として以下のものを用意した。
フッ素含有化合物：フッ素ガス処理装置（装置名：乾式フッ素ガス処理装置、製造会社名：株式会社荏原製作所、処理されるフロンガス：ＣＦ4、ＣＨＦ3、Ｃ4Ｆ8、Ｃ2Ｆ6の混合ガス）の処理剤の廃棄物
セメントクリンカ鉱化剤に含まれる化合物組成は表１に示すとおりである。
【００２４】
さらに比較のために５種類の蛍石（蛍石１〜５）を用意した。
各蛍石およびセメントクリンカ鉱化剤に含まれる化合物組成は表１に示すとおりである。
【００２５】
【表１】
0005553208.tif 000002
【００２６】
（クリンカ原料）
クリンカ原料として、石灰石、三好粘土、ボーキサイト、無水石膏を準備した。
上記セメントクリンカ鉱化剤および各蛍石と、クリンカ原料を表２の配合で調合したものを実施例１〜３、および比較例１〜５として準備した。
【００２７】
【表２】
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【００２８】
上記実施例１〜３および比較例１〜５の各クリンカ原料の設計クリンカ組成を表３に示す。
【００２９】
【表３】
0005553208.tif 000004
【００３０】
上記実施例１〜３および比較例１〜５のクリンカ原料を、公知の原料粉砕機で粉砕後、ロータリーキルン、電気炉等の焼成炉で焼成する。
焼成温度は、１２５０℃、１２７０℃、１２９０℃、１３１０℃、１３３０℃、１３５０℃、１３７０℃の７種類の温度でクリンカを焼成した。
焼成後の各クリンカ中の遊離石灰（ｆ−ＣａＯ）の残存量を、セメント協会標準試験方法  ＪＣＡＳ  Ｉ−０１−１９９７  遊離酸化カルシウムの測定方法（エチレングリコール法）にて測定した。
その結果を表４および図１に示す。
【００３１】
【表４】
0005553208.tif 000005
【００３２】
上記のように、実施例では焼成温度１２５０℃で遊離石灰（ｆ−ＣａＯ）の残留量が０．８％であるのに対して、各比較例ではいずれも１．０％以上残留していることがわかる。
すなわち、本発明によれば、低い焼成温度でも遊離石灰（ｆ−ＣａＯ）の残留量の少ないセメントクリンカを得ることができ、クリンカ焼成コストの低減を図り得ることがわかる。
【図１】
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