(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルシウムカーバイドと水を反応させてアセチレンを発生させた後に副生する水酸化カルシウム原料と、シリカ質原料と、を配合した原料混合物を湿式で粉砕し、余剰の水分を搾り出した後、熱処理することを特徴とする、γ-２ＣａＯ・ＳｉＯ２の製造方法。
【請求項２】
水酸化カルシウム原料が、ＣａＯを７１〜７４質量％、強熱減量（ＬＯＩ）を２３〜２５質量％、ＳｉＯ２を０．５〜１．５質量％、Ｆｅ２Ｏ３を０．２〜０．３５質量％、Ａｌ２Ｏ３を０．３〜０．７質量％、ＭｇＯを０．２質量％未満、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏをいずれも０．１質量％未満、およびＳＯ３を１．０〜１．５質量％含有する請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
シリカ質原料が、ケイ石微粉、シリカフューム、珪藻土、または溶融シリカである請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
水酸化カルシウム原料及び／又はシリカ質原料が、１００μｍの篩いを９０質量％以上通過する粒度を有する請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項５】
ＣａＯ／ＳｉＯ２のモル比を１．８〜２．２になるように配合した原料混合物を、ロータリーキルンにて、焼点温度１４００〜１６００℃で熱処理する請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
配合した原料混合物を、１５０μｍの篩いを９０質量％以上通過する粒度に造粒し、得られる造粒物をロータリーキルンにフィードする請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
水／原料混合物の質量比で１０〜３０％の水を使用して造粒する請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
原料混合物を湿式で粉砕し、水／原料混合物の質量比で３０％になるように余剰の水分を搾り出す請求項１〜７のいずれかに記載の製造方法。
【請求項９】
原料混合物の強熱減量ベースの質量に対して収率が７５％以上である請求項１〜８のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１０】
ロータリーキルンの焼成帯のレンガが、マグネシア−スピネル系もしくは高純度アルミナ系である請求項５〜８のいずれかに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、土木・建築業界において使用されるγ-２ＣａＯ・ＳｉＯ２の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２ＣａＯ・ＳｉＯ２（珪酸二カルシウム）には、α型、α’型、β型、γ型などが知られる。このうち、常温で安定なのはβ型とγ型である。β型はポルトランドセメントの成分の１つとして知られ、弱いながらも水硬性を有する。一方、γ型は水硬性を持たないものの、炭酸化活性が高く、セメント混和材としての有用性が近年見出されている。このように、２ＣａＯ・ＳｉＯ２は、β型もγ型もそれぞれの特徴を活かした使途が見出されている。したがって、２ＣａＯ・ＳｉＯ２の結晶形態を制御する方法の確立が出来れば工業的に有益である。【０００３】
純粋な２ＣａＯ−ＳｉＯ２の系では、β型の２ＣａＯ・ＳｉＯ２は生成せず、γ型になる。２ＣａＯ・ＳｉＯ２の結晶形態に影響を及ぼす要因としては、不純物となる第三成分の影響や、冷却条件の影響などが知られている。工業的に２ＣａＯ・ＳｉＯ２を得る場合、原料に由来する不純物の影響により、β型の２ＣａＯ・ＳｉＯ２が生成する場合が多く、γ型を得ることは難しいのが実情である。【０００４】
第三成分の影響としては、ホウ素、リン、バリウム、ストロンチウム、鉄、アルミニウム、モリブデンなどがある一定量以上混在すると、β−２ＣａＯ・ＳｉＯ２が生成することが知られている（非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３）。【０００５】
γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２は、セメントコンクリートの中性化を抑制する混和材として（特許文献１）、また、強制炭酸化養生と組み合わせて使うことによって、高耐久コンクリートを得ることもできる（特許文献２）。【０００６】
本発明者らは、種々検討を重ねた結果、カルシウムカーバイドからアセチレンを発生させた後に副生する水酸化カルシウムには、上記の第三成分がほとんど含まれないのに、少なくとも、β−２ＣａＯ・ＳｉＯ２を生成するに必要な含有量を含まないにもかかわらず、これをシリカ質原料と配合して熱処理することで、容易にβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２が生成することを見出した。【０００７】
一方、カルシウムカーバイドからアセチレンを発生させた後に副生する水酸化カルシウムを利用して、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２を製造する方法も強く求められている。なぜなら、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２は炭酸化養生という手法を使って使用され、ＣＯ２の固定化、トータルＣＯ２排出量削減と密接に関連する技術開発が進められているためである。【０００８】
γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２を製造する際、原料として炭酸カルシウムを使った場合には、製造時に多くのＣＯ２を排出することになる。このため、使用時に炭酸化養生を行ってＣＯ２を固定化したとしても、大幅なＣＯ２削減には結びつかない。したがって、カルシウムカーバイドからアセチレンを発生させた後に副生する水酸化カルシウムを利用してγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２を製造することができれば、原料に起因するＣＯ２排出量を削減でき、大幅なＣＯ２削減が可能となる。つまり、水酸化カルシウムは熱分解してもＣＯ２を発生しないためである。【０００９】
以上のように、本発明者らは鋭意努力を重ねた結果、本来ならβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２が得られてしまうカルシウムカーバイドからアセチレンを発生させた後に副生する水酸化カルシウムを使用しても、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２が得られ、しかも、焼成時のエネルギーコストも削減でき、収率も高いγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の製造方法となることを知見し、本発明を完成するに至った。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ｓｃｈｗｉｅｔｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ｚｅｍ．−Ｋａｌｋ−Ｇｉｐｓ，Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．９，３５９，１９６８
【非特許文献２】柴田純夫ほか，窯業協会誌，Ｖｏｌ．９２，Ｎｏ．２，７１，１９８４
【非特許文献３】Ｎｉｅｓｅｌ  ｅｔ  ａｌ．Ｔｏｎｉｎｄ−Ｚｔｇ．，Ｖｏｌ．９３，Ｎｏ．６，１９７，１９６９
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２００３／０１６２３４号パンフレット
【特許文献２】特開２００６−３４８４６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、本来ならβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２が得られてしまうカルシウムカーバイドからアセチレンを発生させた後に副生する水酸化カルシウムを使用しても、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２が得られ、しかも、焼成時のエネルギーコストも削減でき、収率も高いγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、以下の要旨を有する。
１．カルシウムカーバイドと水を反応させてアセチレンを発生させた後に副生する水酸化カルシウム原料と、シリカ質原料と、を配合した原料混合物を湿式で粉砕し、余剰な水分を搾り出した後、熱処理することを特徴とする、γ-２ＣａＯ・ＳｉＯ２の製造方法。
２．水酸化カルシウム原料が、ＣａＯを７１〜７４質量％、強熱減量（ＬＯＩ）を２３〜２５質量％、ＳｉＯ２を０．５〜１．５質量％、Ｆｅ２Ｏ３を０．２〜０．３５質量％、Ａｌ２Ｏ３を０．３〜０．７質量％、ＭｇＯを０．２質量％未満、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏをいずれも０．１質量％未満、およびＳＯ３を１．０〜１．５質量％含有する上記１に記載の製造方法。
３．シリカ質原料が、ケイ石微粉、シリカフューム、珪藻土、または溶融シリカである上記１又は２に記載の製造方法。
４．水酸化カルシウム原料及び／又はシリカ質原料が、１００μｍの篩いを９０質量％以上通過する粒度を有する上記１〜３のいずれかに記載の製造方法。
５．ＣａＯ／ＳｉＯ２のモル比を１．８〜２．２になるように配合した原料混合物を、ロータリーキルンにて、焼点温度１４００〜１６００℃で熱処理する上記１〜４のいずれかに記載の製造方法。
６．配合した原料混合物を、１００μｍの篩いを９０質量％以上通過する粒度に造粒し、得られる造粒物をロータリーキルンにフィードする上記５に記載の製造方法。
７．水／原料混合物の質量比で１０〜３０％の水を使用して造粒する上記６に記載の製造方法。
８．原料混合物を湿式で粉砕し、水／原料混合物の質量比で３０％を超える余剰な水分を搾り出す上記１〜７のいずれかに記載の製造方法。
９．原料混合物の強熱減量ベースの質量に対して収率が７５％以上である上記１〜８のいずれかに記載の製造方法。
１０．ロータリーキルンの焼成帯のレンガが、マグネシア−スピネル系もしくは高純度アルミナ系である上記５〜８のいずれかに記載の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の製造方法により、カルシウムカーバイドからアセチレンを発生させた後に副生する水酸化カルシウムを使用しても、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２が得られ、しかも、焼成時のエネルギーコストも削減でき、収率も高いγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の製造方法となる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を詳細に説明する。なお、本発明における「部」や「％」は、特に規定しない限り質量基準で示す。
【００１６】
本発明で言う、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２とは、ＣａＯとＳｉＯ２を主成分とする化合物のうち、ダイカルシウムシリケート２ＣａＯ・ＳｉＯ２の一種である。ダイカルシウムシリケート２ＣａＯ・ＳｉＯ２には、α型、α’型、β型、又はγ型が存在する。本発明は、γ型のダイカルシウムシリケートに関する。
【００１７】
本発明では、カルシウムカーバイドと水を反応させてアセチレンを発生させた後に副生する水酸化カルシウム原料を用いる。この水酸化カルシウム原料を用いると、通常はβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２が得られ、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２は得られない。一方、試薬の水酸化カルシウムや、その他の工業原料として入手可能な水酸化カルシウムを用いた場合にはβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２は得られず、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２が得られる。
【００１８】
カルシウムカーバイドと水を反応させてアセチレンを発生させた後に副生する水酸化カルシウム原料は、ＣａＯが７１〜７４％程度、強熱減量（ＬＯＩ）が２３〜２５％程度、ＳｉＯ２が０．５〜１．５％程度、Ｆｅ２Ｏ３は０．２〜０．３５％程度、Ａｌ２Ｏ３は０．３〜０．７％程度、ＭｇＯが０．２％未満、Ｎａ２ＯやＫ２Ｏはいずれも０．１％未満、ＳＯ３を１．０〜１．５％程度含む。ここで、強熱減量とは、１０００℃で３０分間強熱したときに揮散する物質の質量減少率である。
【００１９】
カルシウムカーバイドと水を反応させてアセチレンを発生させた後に副生する水酸化カルシウム原料を用いた場合に生成する２ＣａＯ・ＳｉＯ２がβ型として安定化する理由は定かではない。第三成分のＦｅ２Ｏ３やＡｌ２Ｏ３の含有量は多く見積もっても総量で１．０５％以下の範囲であり、これらの影響でβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２が得られるとは考えにくい。Ｆｅ２Ｏ３やＡｌ２Ｏ３でβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２を安定化させるためには、これらの総量が５％以上存在しないといけないためである。
本発明者らの研究によると、カルシウムカーバイドと水を反応させてアセチレンを発生させた後に副生する水酸化カルシウムに含まれるイオウ成分がβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の生成に大きく影響していると考えられる。つまり、微量のイオウ成分がγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の生成を阻害し、β−２ＣａＯ・ＳｉＯ２を安定化するものと考えられる。
【００２０】
本発明では、カルシウムカーバイドと水を反応させてアセチレンを発生させた後に副生する水酸化カルシウム原料（ＣａＯ原料）の他に、ＳｉＯ２原料が用いられる。
ＳｉＯ２原料としては、ケイ石微粉末、粘土、シリカフューム、フライアッシュ、非晶質シリカ、その他、各産業から副生するシリカ質の物質を選定できる。本発明では、不純物の存在に留意するのが好ましい。具体的には、ＣａＯ原料とＳｉＯ２原料から混入するＡｌ２Ｏ３とＦｅ２Ｏ３の合計が、１０００℃加熱後の原料に対して、５％以下であるのが好ましい。Ａｌ２Ｏ３とＦｅ２Ｏ３の合計が、４％以下であることがより好ましく、３％以下であることが最も好ましい。殊に、Ｆｅ２Ｏ３の含有量は、１０００℃加熱後の原料に対して、２％以下であることが好ましく、１．５％以下であることがより好ましく、１％以下であることが最も好ましい。
Ａｌ２Ｏ３とＦｅ２Ｏ３の合計が、１０００℃加熱後の原料に対して、５％以下でないと、β−２ＣａＯ・ＳｉＯ２が生成しやすく、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の純度が悪くなる。特に、Ｆｅ２Ｏ３の影響が大きいため、Ａｌ２Ｏ３とＦｅ２Ｏ３の合計が、１０００℃加熱後の原料に対して５％以下であることに加えて、Ｆｅ２Ｏ３の含有量は、１０００℃加熱後の原料に対して、２％以下であることが好ましい。Ｆｅ２Ｏ３の含有量は、１０００℃加熱後の原料に対して、１．５％以下になると、格段に品質安定性が高まる。
【００２１】
水酸化カルシウム原料（ＣａＯ原料）とＳｉＯ２原料の配合割合は、原料混合物中のＣａＯ／ＳｉＯ２モル比が１．８〜２．２になるようにするのが好ましい。ＣａＯ／ＳｉＯ２モル比がこの範囲外では、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の純度が悪くなる。ＣａＯ／ＳｉＯ２モル比が１．８未満では、α型のワラストナイトが副生し、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有率が低くなる。ＣａＯ／ＳｉＯ２モル比が２．２を超えると、３ＣａＯ・ＳｉＯ２や遊離石灰が副生し、やはりγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有率が低くなる。
本発明では、原料のＣａＯ／ＳｉＯ２モル比を好ましくは、１．８〜２．２、より好ましくは１．９〜２．０に調整することにより、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有率を８５％以上とすることが可能となる。
【００２２】
水酸化カルシウム原料とＳｉＯ２原料の粒度は、１５０μｍの篩いの通過率が９０％以上になるようにするのが好ましく、１００μｍの篩いの通過率が９０％以上になるようにするのがより好ましい。原料の粒度が前記範囲まで細かくないと、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の純度が悪くなる。具体的には、遊離石灰や不溶解残分が多くなる傾向にある。
【００２３】
熱処理方法は、特に限定されるものではなく、ロータリーキルン、電気炉、トンネル炉、シャフトキルン、流動床式焼却炉などを用いることができる。中でも、ロータリーキルンを選定することが連続操業、コストパフォーマンスの観点から好ましい。
熱処理温度は、１４００〜１６００℃の範囲が好ましく、１４５０〜１５５０℃未満がより好ましい。この範囲を外れるとγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の純度が悪くなる。
【００２４】
本発明では、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２は、カルシウムカーバイドと水を反応させてアセチレンを発生させた後に副生する水酸化カルシウム原料（ＣａＯ原料）とシリカ質原料（ＳｉＯ２原料）とを配合した原料混合物を湿式で混合粉砕し、余剰な水分を搾り出した後、熱処理することで得られる。
【００２５】
原料混合物を湿式で原料を混合粉砕する場合、カルシウムカーバイドと水を反応させてアセチレンを発生させた後に副生する水酸化カルシウム原料とシリカ質原料（ＳｉＯ２原料）とを配合した原料混合物１００部に対して、水を、好ましくは、５０〜１００部、より好ましくは７０〜８０部加えて粉砕混合する。前記の範囲外では、粉砕効率が十分でない場合や、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２に、β−２ＣａＯ・ＳｉＯ２が混在しやすくなる場合がある。
【００２６】
本発明では、原料混合物を湿式で混合粉砕した後、余剰の水分を搾り出す。その方法は特に限定されないが、フィルタープレス、遠心分離、ろ過機などが挙げられる。この場合、原料混合物を湿式で混合粉砕した後に、水／原料混合物の質量比で、好ましくは３０％以下になるように、より好ましくは２０％〜５％になるように余剰の水分が除去される。水／原料混合物の質量比で３０％までの水分は、造粒工程で重要な役割を担うが、それ以上の水分はむしろ造粒の効率を悪くするためである。水／原料混合物の質量比が５％未満になると除去時間が長くなり、また、除去するための圧力を大きくしなければならないので好ましくない。
【００２７】
本発明では、余剰な水分を搾り出した後、造粒することが望ましい。原料を造粒しないと、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の純度が悪くなる。具体的には、遊離石灰や不溶解残分が多くなる傾向にある。造粒とは、調合した原料を団子状に成形する操作である。
造粒工程は特に限定されるものではないが、例えば、ロータリードライヤー、円盤型ドラム造粒機、打錠機、押し出し成型機、プレス成型機などが挙げられる。中でも、ロータリードライヤーを選定することが、造粒効率の面からが好ましい。
造粒後の形状は特に限定されないが、ロータリーキルンでの熱処理を行う際には、球形が望ましい。また、造粒物の大きさも特に限定されないが、直径で、好ましくは１ｃｍ〜１０ｃｍ、より好ましくは３ｃｍ〜７ｃｍにある。
【００２８】
本発明では、熱処理を行う場合、焼成帯のレンガとして、マグネシア−スピネル系もしくは高純度アルミナ系を使用するのが好ましい。マグネシア−スピネル系もしくは高純度アルミナ系ではなく、例えば、シリカ−アルミナレンガやマグネシアのレンガを用いると、安定してγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２を製造することが困難になり、β−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の混在が顕著となる場合がある。
ここで、マグネシア−スピネル系レンガや、高純度アルミナ系レンガとしては、それぞれ、ＪＩＳ  Ｒ  ２３０２のマグネシアのレンガ、ＪＩＳ  Ｒ  ２３０５の高アルミナ質の耐火レンガが例示される。
【００２９】
本発明で云う焼成帯とは、キルン内温度が１２００℃以上となる範囲を意味する。少なくとも、この焼成帯にはマグネシア−スピネル系レンガもしくは高純度アルミナ系レンガを使用するのが好ましい。キルン内温度が１０００℃以上の範囲でマグネシア−スピネルレンガもしくは高純度アルミナ系レンガを使用することがより好ましく、キルン内温度が８００℃以上の範囲でマグネシア−スピネル系レンガもしくは高純度アルミナ系レンガを使用することが最も好ましい。
【００３０】
本発明のγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の製造方法は、収率が７５％以上であることを特徴とする。ここで収率とは、フィードした原料混合物（ＣａＯ原料とＳｉＯ２原料）に対する得られたγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の１００分率を意味する。
上記収率は高いほど、製造コストの削減につながるため好ましいが、理論値で約８３％であるため、これが上限値となる。本発明のγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の製造方法では、ほぼ安定して７５％以上の収率を得ることができる。
【００３１】
以下、実施例、比較例を挙げてさらに詳細に内容を説明するが、本発明はこれらに限定して解釈されるものではない。
【実施例】
【００３２】
「実験例１」
下記の＜使用材料＞に記載する、ＣａＯ原料とＳｉＯ２原料とをＣａＯ／ＳｉＯ２モル比が２．０となるように調合して原料混合物(原料)とした。この原料を混合粉砕し、球状（直径５ｃｍ）に造粒し、熱処理した。この際、原料の混合粉砕を乾式で行った場合と、湿式で行った場合を比較検討した。
乾式で混合粉砕を行った場合は、ボールミルに原料をフィードし、粉砕処理を行い、その後、パン型の回転造粒機を用いて造粒した。この際、原料の１００部に対して水を２０部加えた。
一方、湿式で粉砕混合を行った場合は以下の条件で行った。原料１００部に対して、水６０部を加え、ボールミルにフィードして混合粉砕し、その後、フィルタープレス機で表１に示す水／原料（質量比）となるように余剰な水分を搾りとり、回転ドライヤーにフィードして造粒した。【００３３】
造粒後は、いずれもロータリーキルンへフィードして熱処理を行った。熱処理温度は、バーナーの焼点温度で１４５０〜１５００℃未満の範囲で行った。なお、焼成帯のレンガはマグネシア−スピネルレンガを用いた。得られた焼成物を分析した結果、表１のようになった。【００３４】
＜使用材料＞
ＣａＯ原料（１）：
カルシウムカーバイドと水を反応させてアセチレンを発生させた後に副生する消石灰。ＣａＯ：７３．１％、ＭｇＯ：０．０７％、Ａｌ２Ｏ３：０．５５％、Ｆｅ２Ｏ３：０．２８％、ＳｉＯ２：０．９５％、ＳＯ３：１．３１％、Ｎａ２Ｏ：０．０３％、Ｋ２Ｏ：０．０２％、強熱減量：２３．８０％。１５０μｍ篩いの通過率９９．５％、１００μｍ篩いの通過率９６．９％。【００３５】
ＣａＯ原料（２）：
石灰石微粉末。ＣａＯ：５５．４％、ＭｇＯ：０．３７％、Ａｌ２Ｏ３：０．０５％、Ｆｅ２Ｏ３：０．０２％、ＳｉＯ２：０．１０％、強熱減量：４３．５７％。１５０μｍ篩いの通過率９７．％、１００μｍ篩いの通過率９１．９％。【００３６】
ＳｉＯ２原料：
ケイ石微粉末。ＣａＯ：０．０２％、ＭｇＯ：０．０４％、Ａｌ２Ｏ３：２．７１％、Ｆｅ２Ｏ３：０．２７％、ＳｉＯ２：９５．８３％、ＴｉＯ２：０．２３％。強熱減量：０．５１％、１５０μｍ篩いの通過率９５．１％、１００μｍ篩いの通過率９０．３％。【００３７】
焼成帯のレンガ：マグネシア−スピネル系レンガ、ＭｇＯ含有量８０％でＡｌ２Ｏ３含有量が２０％。
水：水道水【００３８】
＜測定方法＞
化合物の同定：
粉末Ｘ線回折法（ＸＲＤ）リガク社製、Ｍｕｌｔｉ−Ｆｌｅｘによりにより化合物を同定した。
焼成エネルギー：
従来技術にあたる石灰石をＣａＯ原料として用いた際の重油使用量と電力使用量の総和エネルギーを１００とし、相対値で示した。
収率：
ロータリーキルンにフィードした原料の強熱減量ベースの質量を１００とした時の得られた焼成物の質量の比率を１００分率で示した。【００３９】
【表１】
0005914492.tif 000002
【００４０】
表１に示されるように、ＣａＯ原料として、カルシウムカーバイドと水を反応させてアセチレンを発生させた後に副生する消石灰を用いると、乾式で原料の混合粉砕を行った場合には、β−２ＣａＯ・ＳｉＯ２が得られた。
一方、湿式で原料の混合粉砕を行った場合には、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２が得られた。また、ＣａＯ原料として、石灰石微粉末を用いると、乾式で原料の混合粉砕を行ってもγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２が得られたが、収率が悪く焼成エネルギーも多く必要であった。【００４１】
「実験例２」
ＣａＯ原料（１）を使用し、湿式法で製造した。すなわち、湿式で粉砕混合を行った後、フィルタープレス機で余剰な水分を搾りとり、回転ドライヤーにフィードして造粒してロータリーキルンにフィードして焼成した。ＣａＯ／ＳｉＯ２モル比が表２に示したように変更した以外は実験例１の実験Ｎｏ．１−３と同様に行った。結果を表２に示した。【００４２】
【表２】
0005914492.tif 000003
【００４３】
表２に示されるように、原料のＣａＯ／ＳｉＯ２モル比が１．８〜２．２にある場合には、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２を主成分として得ることができ、収率が高く、焼成エネルギーも低いことがわかる。【００４４】
「実験例３」
ＣａＯ原料（１）を使用し、湿式法で製造した。すなわち、湿式で粉砕混合を行った後、フィルタープレス機で余剰な水分を搾りとり、回転ドライヤーにフィードして造粒してロータリーキルンにフィードして焼成した。ＣａＯ／ＳｉＯ２モル比を２．０とし、焼成温度を表３に示すように変更した以外は実験例１の実験Ｎｏ．１−３と同様に行った。結果を表３に示した。【００４５】
【表３】
0005914492.tif 000004
【００４６】
表３より、焼成温度が１４００〜１６００℃で熱処理することにより、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２が得られることがわかる。特に、１４５０〜１５５０℃未満の範囲で好適に製造でき、収率も高く焼成エネルギーも低いことがわかる。【００４７】
「実験例４」
ＣａＯ原料（１）を使用し、湿式法で製造した。すなわち、湿式で粉砕混合を行った後、フィルタープレス機で余剰な水分を搾りとり、回転ドライヤーにフィードして造粒してロータリーキルンにフィードして焼成した。ＣａＯ／ＳｉＯ２モル比を２．０とし、焼成帯のレンガを表４に示すように変更した以外は実験例１の実験Ｎｏ．１−３と同様に行った。結果を表４に示した。【００４８】
＜使用材料＞
高純度アルミナ質レンガ：Ａｌ２Ｏ３含有量（９９％以上）。
シリカ−アルミナレンガ：ＳｉＯ２含有量（３０％）、Ａｌ２Ｏ３含有量（７０％）【００４９】
【表４】
0005914492.tif 000005
【００５０】
表４より、焼成帯のレンガにマグネシア-スピネル系や高純度アルミナ質系を用いた場合に、効率よくγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２が得られることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明のγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の製造方法により、カルシウムカーバイドからアセチレンを発生させた後に副生する水酸化カルシウムを使用しても、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２が得られ、しかも、焼成時のエネルギーコストも削減でき、収率も高く、土木・建築業界などにおいて使用されるγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の製造方法として好適である。
なお、２０１１年８月２５日に出願された日本特許出願２０１１−１８３６２５号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。