(57)【要約】  本発明は、ビーライト高含有のクリンカーの工業的製造方法に関し、以下の工程を有する。  （ｉ）  セメント工場のキルンの焼成チャンバへ原料を導入する；  （ｉｉ）  １１５０〜１３７５℃の温度で原料を焼成する；  （ｉｉｉ）  （ｉｉ）の生成物のリットルあたりの重量を測定して、リットルあたりの重量が６５０ｇ／リットルより少ない生成物を除去し；  （ｉｖ）  （ｉｉ）の生成物においてＳＯ3の量を測定し、（ｉｉ）の生成物におけるＳＯ3の量に対する脱炭酸された原料のＳＯ3の量の割合が０．７５以下の生成物及び１．２以上の生成物を除去し；  （ｖ）  （ｉｉ）におけるフリーライム（ＣａＯｌ）の量を測定し、（ｉｉ）の生成物におけるフリーライムの量に対してフリーライムの量が１．５質量％より多い生成物を除去する；【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリンカー全質量に対して４０〜７５質量％のビーライトを有するクリンカーの製造方法であって、以下の工程を有することを特徴とする。
（ｉ）セメント工場のキルンの焼成チャンバへ原料を導入する；
（ｉｉ）１１５０℃〜１３７５℃の温度で前記原料を焼成する；
（ｉｉｉ）前記工程（ｉｉ）の生成物の単位リットルあたりの重量を測定して、リットルあたりの重量が６５０ｇ／リットルより少ない生成物を除去し；
（ｉｖ）前記工程（ｉｉ）の生成物においてＳＯ3の量を測定し、前記工程（ｉｉ）の生成物におけるＳＯ3の量に対する脱炭酸された原料のＳＯ3の量の割合が０．７５以下の生成物及び１．２以上の生成物を除去し；
（ｖ）前記工程（ｉｉ）におけるフリーライム（ＣａＯｌ）の量を測定し、前記工程（ｉｉ）の生成物におけるフリーライムの量に対してフリーライムの量が１．５質量％より多い生成物を除去する；
【請求項２】
前記工程（ｉ）にて導入された原料は、少なくとも、カルシウム源、シリカ源、アルミナ源、鉄源、硫黄源、及び臭素源を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
原料の前焼成工程を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記工程（ｉ）は、回転キルン、電気キルン、連続キルン、又はあるゆる種類のセメント工場のキルンにて行われることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記工程（ｉｖ）において、前記工程（ｉｉ）におけるＳＯ3の量に対する脱炭酸された原料のＳＯ3の量の割合が１である工程（ｉｉ）の生成物は、除去されないことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記工程（ｖ）において、前記工程（ｉｉ）におけるフリーライムの量に対してフリーライムの量が１質量％より多い工程（ｉｉ）の生成物が除去されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記１乃至６の何れか１項に記載された方法によって得られるクリンカー。
【請求項８】
Ｃ2ＡＳ及び／又はＣ12Ａ7及び／又はＣ3Ｓ及び／又はＣＴの鉱物学的相を有しないことを特徴とする請求項７に記載のクリンカー。
【請求項９】
クリンカー全質量に対して、鉱物学的相Ｃ3Ｓが０．５質量％より少なく、特に、鉱物学的相Ｃ3Ｓが０．０１質量％〜０．５質量％であることを特徴とする請求項７に記載のクリンカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビーライトを多く含むクリンカーの工業的製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビーライト高含有のクリンカーは、エーライト低含有のクリンカーであるか又はエーライト無含有のクリンカーであり、ポルトランド型の既存の鉱物相の一つである。
【０００３】
ビーライト高含有のクリンカーは、実業家により改良されてきた。これらのクリンカーは、ポルトランド型のクリンカーの生成物と比較してＣＯ2の放出を減少するという利点を有する。
【０００４】
ビーライト高含有のクリンカーにより、現代コンクリートの使用に要求される標準的な需要及び性能に合致する又はそれらを超える機械的強度を有するセメントが製造される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ポルトランド型のクリンカーの既存のキルンにおけるビーライト高含有のクリンカーの製造は、付加的な燃焼計器と付属物を要する。
【０００６】
従って、本発明は、ビーライト高含有のクリンカーの新しい工業的製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、所定の条件にて、予想外にも既存のセメント工場のキルンでビーライト高含有のクリンカーを製造可能であることを示した。
【０００８】
本発明は、クリンカー全質量に対して４０〜７５質量％のビーライトを有するクリンカーの製造方法を提供し、それは以下の工程を有する。
【０００９】
（ｉ）セメント工場のキルンの焼成チャンバへ原料を導入する；
（ｉｉ）１１５０℃〜１３７５℃の温度で前記原料を焼成する；
（ｉｉｉ）前記工程（ｉｉ）の生成物の単位リットルあたりの重量を測定して、リットルあたりの重量が６５０ｇ／リットルより少ない生成物を除去し；
（ｉｖ）前記工程（ｉｉ）の生成物においてＳＯ3の量を測定し、前記工程（ｉｉ）の生成物におけるＳＯ3の量に対する脱炭酸された原料のＳＯ3の量の割合が０．７５以下の生成物及び１．２以上の生成物を除去し；
（ｖ）前記工程（ｉｉ）におけるフリーライム（ＣａＯｌ）の量を測定し、前記工程（ｉｉ）の生成物におけるフリーライムの量に対してフリーライムの量が１．５質量％より多い生成物を除去する；
また、本発明は、前述の方法にて得られるビーライト高含有のクリンカーにも関する。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、以下に記載する利点のうち少なくとも一つを有する。
【００１１】
有利なことに、本発明にかかる方法は、ポルトランド型のクリンカーの製造に使用される既存のキルンを含む、全てのセメント工場のキルンにて実行される。
【００１２】
本発明の他の利点として、本発明にかかる方法は、燃焼温度が、ポルトランド型のクリンカーの製造に要する温度よりも低い。
【００１３】
本発明の他の利点として、燃焼（即ち、工程（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、及び（ｖ））をモニターする計器が、セメント工場に簡単に導入される。
【００１４】
更に、本発明にかかる方法は、特定のセメント工場のキルンを要しない。
【００１５】
本発明の他の利点として、本発明にかかるビーライト高含有クリンカーの製造方法によれば、ポルトランド型のクリンカーの製造方法と比較して、約２０％も要するエネルギーを減少できる。
【００１６】
最後に、本発明の他の利点として、本発明にかかるビーライト高含有クリンカーの製造方法によれば、ポルトランド型のクリンカーの製造方法と比較して、ＣＯ2の放出量を約２０％減少できる。
【００１７】
本発明の他の利点及び特徴は、非限定的意図により説明のために記載された以下の記述及び実施例により明白になる。
【００１８】
本発明における他の部分の記載では、明白に言及しない限り、セメントの鉱物組成を示すため、以下の簡略表記が使用される。
【００１９】
−ＣはＣａＯ（ライム）を示し、ＣａＯｌはクリンカーと結合していないフリーライムを示し、
−ＡはＡｌ2Ｏ3（アルミナ）を示し、
−ＦはＦｅ2Ｏ3を示し、
−ＳはＳｉＯ2（シリカ）を示し、
−ＴはＴｉＯ2を示し、
−＄はＳＯ3を示す。
【００２０】
本発明においては、表記《水硬性バインダー》は、水の存在下にて水和され、この水和により固体が得られる機械的特性を有する性質のいかなる化合物として理解される。本発明における水硬性バインダーは、特にセメントであってもよく、好ましくは本発明における水硬性バインダーはセメントである。
【００２１】
本発明においては、表記《ポルトランドセメント》は、ＮＦ  ＥＮ  １９７−１《セメント》規定により、ＣＥＭ  Ｉ、ＣＥＭ  ＩＩ、ＣＥＭ  ＩＩＩ、ＣＥＭ  ＩＶ、又はＣＥＭ  Ｖ型のセメントとして理解される。
【００２２】
本発明においては、表記《ポルトランドクリンカー》は、ＮＦ  ＥＮ  １９７−１《セメント》規定により定義されるクリンカーとして理解される。
【００２３】
本発明においては、表記《長石》は、二塩基であるアルミノケイ酸カリウム、アルミノケイ酸ナトリウム、又はアルミノケイ酸カルシウムの鉱物として理解される。長石はテクトケイ酸塩の種に属する。複数の長石が存在し、主たる長石は、カリウム正長石、ナトリウム曹長石、及びカルシウム灰長石である。後者二つの混合物は斜長石の種である。
【００２４】
本発明においては、表記《クリンカー》は、混合物（原料）の燃焼（クリンカー化）後に得られる生成物として理解される。
【００２５】
本発明においては、以下の用語が理解される。
【００２６】
−Ｃ3Ｓ：不純ケイ酸三カルシウム（Ｃａ3ＳｉＯ5）：（エーライト）３（ＣａＯ）・（ＳｉＯ2）
−Ｃ2Ｓ：不純ケイ酸二カルシウム（Ｃａ2ＳｉＯ5）：（ビーライト）２（ＣａＯ）・（ＳｉＯ2）
−Ｃ3Ａ：アルミン酸三カルシウム（Ｃａ3Ａｌ2Ｏ6）：（アルミン酸塩）３（ＣａＯ）・（Ａｌ2Ｏ3）
−Ｃ4ＡＦ：鉄アルミン酸四石灰（Ｃａ4Ａｌ2Ｆｅ2Ｏ10）：（フェライト、アルミノフェライト、又はブラウンミラー石）４（ＣａＯ）・（Ａｌ2Ｏ3）・（Ｆｅ2Ｏ3）、又は一般式２（ＣａＯ）・ｘ（Ａｌ2Ｏ3）・（１−ｘ）（Ｆｅ2Ｏ3）（ここでｘは０．２〜０．８）で表される化合物
−Ｃ4Ａ3＄：カルシウムスルホアルミネート《イーリマイト》４（ＣａＯ）・３（Ａｌ2Ｏ3）・（ＳＯ3）
−ライムストーン：ＣａＣＯ3
−石膏：ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ；
−硫酸カルシウム半水和物：ＣａＳＯ4・０．５Ｈ2Ｏ；
−無水硫酸カルシウム：ＣａＳＯ4；
−ペリクレース：ＭｇＯ；
−砂、シリカ：ＳｉＯ2
本発明においては、用語《相》は、鉱物学的相として理解される。
【００２７】
本発明においては、用語《元素》は、元素の周期表に従う化学元素として理解される。
【００２８】
本発明においては、用語《粘土》は、層構造（フィロケイ酸塩）又は繊維構造（セピオライト又はパリゴルスカイト）を有し、概ね多かれ少なかれ水和アルミニウムケイ酸塩である所定の鉱物の大半部分を構成する堆積岩として理解される。
【００２９】
本発明においては、用語《凝結》は、水硬性バインダーの化学水和反応による固相への経路として理解される。凝結の後に概ね固化期が続く。
【００３０】
本発明においては、用語《固化》は、凝結フェイズの後、水硬性バインダーが機械的性質を取得することとして理解される。
【００３１】
第一に、本発明は、クリンカー全質量に対して４０〜７５質量％のビーライトを有するクリンカーの製造方法に関し、以下の工程を有する。
【００３２】
（ｉ）セメント工場のキルンの焼成チャンバへ原料を導入する；
（ｉｉ）１１５０℃〜１３７５℃の温度で前記原料を焼成する；
（ｉｉｉ）前記工程（ｉｉ）の生成物の単位リットルあたりの重量を測定して、リットルあたりの重量が６５０ｇ／リットルより少ない生成物を除去し；
（ｉｖ）前記工程（ｉｉ）の生成物においてＳＯ3の量を測定し、前記工程（ｉｉ）の生成物におけるＳＯ3の量に対する脱炭酸された原料のＳＯ3の量の割合が０．７５以下の生成物及び１．２以上の生成物を除去し；
（ｖ）前記工程（ｉｉ）におけるフリーライム（ＣａＯｌ）の量を測定し、前記工程（ｉｉ）の生成物におけるフリーライムの量に対してフリーライムの量が１．５質量％より多い生成物を除去する；
本発明にかかる方法により、クリンカー全質量に対して、４０〜７５質量％のビーライト、好ましくは４５〜７０質量％のビーライト、好ましくは４５〜６５質量％のビーライト、更に好ましくは５０〜６０質量％のビーライトを有する、ビーライト高含有のクリンカーを得ることが可能となる。
【００３３】
工程（ｉ）は、粉形態の原材料（乾燥法）、顆粒状の原材料（半乾燥法）、又は液体ペーストの原材料（湿潤法又は半湿潤法）を導入することにより実行される。選択的な熱交換塔での選択的な前加熱の後、乾燥法によれば、原料は粉状形態にて直接にキルンへ導入される。半乾燥法によれば、キルンへの導入前に、巨大な傾斜回転《プレート》での加湿により、原料は“粒状”へ形態を変える。湿潤法によれば、原料は水と混合されて液相となる。ついでペーストは数千立方メートルの巨大容器に蓄積され、そこで連続的に混合され、均一化される。混合物は原料といわれる。ついでこのペーストはキルンの入口へ運ばれて、その端部にて内側の炎により加熱される。
【００３４】
好ましくは、工程（ｉ）は、粒状形態の原料を導入する半乾燥法により実行される。
【００３５】
原料は、採石場から採掘された自然の原料を含有してもよい。
【００３６】
工程（ｉ）にて導入された原料は、少なくとも、カルシウム源、シリカ源、アルミナ源、鉄源、硫黄源、及び臭素源を有する。
【００３７】
好ましくは、原材料の供給（原料といわれる）は、工程（ｉ）における原料の製造に適している。
【００３８】
−カルシウム源は、例えば、ライムストーン、粘土、泥灰土、アラゴナイト、チョーク、セメント岩、貝殻、フライアッシュ、ポゾラン、又は焼成された家庭余剰物であり；カルシウム源は採石場又は工業プロセスの結果物に由来するものでもよい。種々の工業プロセスの生成物もライム源として適切に使用される。例えば、ガス清浄器からの所定の廃棄余剰物は、ライムを所定量含有している。キルンの粉塵も適切に使用される；それは通常は典型的なセメントキルンの出口にて収集される；
−シリカ源は、例えば、粘土、泥灰土、フライアッシュ、ポゾラン、シリカフューム、頁岩、粘板岩、又は砂であり；シリカ源は採石場又は例えばスラグのような工業プロセスの結果物に由来するものでもよい。
【００３９】
−アルミナ源は、例えば、粘土、泥灰土、フライアッシュ、ポゾラン、ボーキサイト、アルミナ赤泥、特に、アルミナの抽出過程で得られる工業廃棄物由来のアルミナ泥、ラテライト、斜長岩、曹長石、長石であり；アルミナ源は採石場又は工業プロセスの結果物若しくはその廃棄物に由来するものでもよく；シリカ及びアルミナは、複数の工業プロセスから結果として得られるスコリア型の生成物と同様に、しばしば自然界において一緒に発見され、そのためシリカ源はしばしばアルミナ源としても利用される。
【００４０】
−鉄源は、例えば、酸化鉄、鉄鉱石であり；鉄源は採石場又は工業プロセス若しくは複数の粘土物の結果物に由来するものでもよい。
【００４１】
−硫黄源は、例えば、キルンの加熱に使用された燃料中に存在する硫酸塩又は硫黄であり、クリンカー化工程の間に他の原材料と反応し、最終クリンカー又は石膏における構成物である硫酸カルシウム半水和物（α又はβ）又は硫酸カルシウム無水物となる；本発明において硫酸カルシウムの適切な源は、採石場又は工業プロセスの結果物に由来するものでもよい。
【００４２】
−臭素源は、例えば、ホウ砂、ホウ酸、灰硼石、又はホウ素を含有する他のいかなる化合物であり；ホウ素源は採石場又は工業プロセスの結果物に由来するものでもよい。
【００４３】
付加的に、供給原材料は、例えば、ＭｇＯ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＴｉＯ2、Ｐ2Ｏ5、ＳｒＯ、Ｍｎ2Ｏ3、Ｃｌ、Ｆのような他の化学元素を含有することも可能である。
【００４４】
他のライム源、主としてシリカ源は、複数の工業プロセスに由来するスラグに見いだされるケイ酸カルシウム（ＣａＯ、ＳｉＯ2）である。例えば、鉄を製造するために使用される熔鉱炉は、多くのスラグを生み出す。
【００４５】
工程（ｉ）にて導入される原料の準備は、原材料を混合することにより行われる。工程（ｉ）の前に、原材料は、磨り潰し及び／又は均一化の工程を選択的に有する接触混合工程に供される。好ましくは、工程（ｉ）にて導入される原料の原材料は、工程（ｉ）の前に選択的に乾燥されるか又は工程（ｉ）の前に選択的に焼成される。
【００４６】
本発明の変形例では、本方法は原料を焼成する工程を有する。
【００４７】
他の原材料が工程（ｉ）の間に導入されることも可能であり、例えば：
−マグネシウム源としての例えばマグネシウム塩；
−ナトリウム源としての例えばナトリウム塩；
−カリウム源としての例えばカリウム塩；
−リン源としての例えばリン塩；
−亜鉛源としての例えば酸化亜鉛；
−マンガン源としての例えば酸化マンガン；
−チタン源としての例えば酸化チタン；
−フッ素源としての例えばフッ化塩；
−塩素源としての例えば塩素塩；及びこれらの混合物である。
【００４８】
これらの原材料は、粉、半固体、液体、又は固体の形態である。
【００４９】
工程（ｉｉ）は焼成工程であり、本発明においては燃焼工程を意味する。
【００５０】
《焼成》は、本発明においては、原料の化学元素の間における反応として理解される。
【００５１】
焼成は、１１５０℃〜１３７５℃の温度、好ましくは１２００℃〜１３２５℃の温度、より好ましくは１３００℃〜１３２５℃の温度で行われる。
【００５２】
好ましくは、焼成は、２０分間、好ましくは３０分間、より好ましくは４５分間行われる。焼成時間は、特に、キルンの容積及び選択された燃焼温度に依存する。
【００５３】
好ましくは、焼成は、十分に酸化性の雰囲気にて行われ、例えば他の十分に酸化性の雰囲気が適切である。
【００５４】
本発明にかかる方法は、既存のセメント工場のキルン（例えば回転キルン）又は他の型のキルン（例えば連続キルン）にて利用される。工程（ｉｉ）は回転キルン、電気キルン、連続キルン、又は他のいかなる種類のセメント工場のキルンにて行われる。
【００５５】
回転キルンは、長さ及び直径において種々のものを選択できる。回転キルンはわずかに傾いており、キルンの熱い端部へ荷重がゆっくりと移動するため、回転キルンはゆっくりと回転する。好ましくは底部から加熱される。特別に耐熱性の材料が必要とされ、特にキルンの底部の非常に熱い領域のために必要とされる。好ましくは耐熱性の材料は、燃焼の間に液相のクリンカーと反応しないように選択される。好ましくはキルンは連続的に操作され、さもなくば冷却と再加熱の間の熱衝撃により、高価な耐熱性材料が損傷する。概ね、回転キルンは化石燃料を燃焼させることにより底部にて加熱され、極めて熱い燃焼ガスがキルンの上方で循環する。熱エネルギーが直接接触して導入された材料に移動し、耐熱性のライニングを加熱することにより下降する。導入された材料は極めて熱いガスにより好ましくは乾燥され、加熱され、又は部分的に焼成されているため、微少粒子クラスターの一部はキルンダストの形態でキルンの外に移動する。
【００５６】
本発明の一実施形態において、装置の始動時では、原材料が磨り潰しのために導入され、クリンカーの製造に必要な適切な割合で成分を供給するために成分比が調整される。基礎材料がキルンに投入される。
【００５７】
本発明の好ましい実施形態によれば、キルンの耐熱性骨格を保護する物質である、キルン内側のライニング又は“クラスト”ライニングを得るため、燃焼の間に液相のクリンカーからのクラスト形成が実行される
キルンへの充填時では、化学クリンカー化反応の開始を誘発させるため、十分に温度を高く保つことが好ましい。しかし、過剰な液相が誘発されて、環形成によるキルンの閉塞及び／又は液相の流出の虞があるので、あまりにも高温にすることは避けるべきである。
【００５８】
燃焼工程（ｉｉ）の持続は各々のキルンによって異なり、それは特に各々のキルンの回転速度及び／又は供給速度により決定される。
【００５９】
本発明において、工程（ｉｉｉ）では、工程（ｉｉ）の生成物の単位リットルあたりの重量が測定され、リットルあたりの重量が６５０ｇ／リットルより少ない生成物が除去される。
【００６０】
特に、工程（ｉｉｉ）において、工程（ｉｉ）の生成物の単位リットルあたりの重量が測定され、リットルあたりの重量が６５０ｇ／リットル以上、好ましくは８００ｇ／リットル〜１２５０ｇ／リットル、より好ましくは８５０ｇ／リットル〜１２５０ｇ／リットル、更に好ましくは１０５０ｇ／リットルの生成物は除去されない。
【００６１】
単位リットルあたりの重量は以下のように測定される。クリンカーの粒径は、粒径範囲が５〜１０ｍｍにあるように選択され、この選択は好ましくはふるいにより行われる。選択された粒径のクリンカーは１リットルの容積のコンテナに導入される。コンテナへ前述の粒径のクリンカーが導入された後、コンテナの上部が定規にて水平にされる。前述の粒径のクリンカーがコンテナの上部を超えないようにすることが重要である。次にこのリットルにおけるクリンカーの重量が測定され、単位リットルあたりの重量が得られ、グラム／リットルにて表記される。
【００６２】
本発明の変形例によれば、工程（ｉｉｉ）は、工程（ｉｉ）の生成物の見掛け密度の特徴化工程である別の工程にて置き換えることが可能である。前述の粒径のクリンカーの見掛け密度の直接的な測定の一例としては、水銀多孔度技術を使用することができる。見掛け密度は次のようにして測定することができる。クリンカーの粒径は、粒径範囲が５〜１０ｍｍにあるように選択され、この選択は好ましくはふるいにより行われる。次に選択された粒径のクリンカーは、孔を水銀が通過するように、開放されるか又は二つの部分に分けられる。水銀多孔度の測定は、約４０００バールの圧力に到達するまで行われる。この測定により、粒径の多孔度の百分率が計算され、単位リットルあたりの重量が判明する。
【００６３】
見掛け密度の測定は、例えば静水力学的計量のような他の技術により行うことも可能である。種々の粒径のクリンカーがバッグに充填され、空気中と水中とにおいて粒子の質量の差により、粒子の見掛け密度の計算が可能となる。
【００６４】
本発明の工程（ｉｖ）では、工程（ｉｉ）の生成物における生成物のＳＯ3の量が測定され、工程（ｉｉ）の生成物におけるＳＯ3の量に対する脱炭酸された原料のＳＯ3の量の割合が０．７５以下の生成物及び１．２以上の生成物が除去される。
【００６５】
好ましくは、本発明における工程（ｉｖ）では、工程（ｉｉ）の生成物のＳＯ3の量が測定され、工程（ｉｉ）の生成物におけるＳＯ3の量に対する脱炭酸された原料のＳＯ3の量の割合が０．８０以下の生成物及び１．１５以上の生成物が除去される。
【００６６】
より好ましくは、本発明における工程（ｉｖ）では、工程（ｉｉ）の生成物のＳＯ3の量が測定され、工程（ｉｉ）の生成物におけるＳＯ3の量に対する脱炭酸された原料のＳＯ3の量の割合が０．９０以下の生成物及び１．１以上の生成物が除去される。
【００６７】
特に好ましくは、工程（ｉｉ）の生成物におけるＳＯ3の量に対する脱炭酸された原料のＳＯ3の量の割合が１の生成物が除去されない。
【００６８】
脱炭酸された原料のＳＯ3の量は、全ての化学構成物の合計量に対するＳＯ3の質量％に対応し、９７５℃で加熱されて脱炭酸された原料に対して決定される。
【００６９】
ＳＯ3の量の決定は、例えばＮＦ  ＥＮ  １９６−２．２規定に従って例えば蛍光Ｘ線測定によりなされ、又は例えばＮＦ  ＥＮ  １９６−２規定に従って化学重量分析法によりなされ、又は元素分析によりなされる。元素分析の場合、赤外元素分析を使用してＳＯ3の測定量が定められる。
【００７０】
本発明における工程（ｖ）では、工程（ｉｉ）の生成物におけるフリーライム（ＣａＯｌ）の量が測定され、工程（ｉｉ）の生成物におけるフリーライムの量に対してフリーライムの量が１．５質量％より多い生成物が除去される。
【００７１】
変形例では、本発明にかかる方法は、工程（ｉｉ）の生成物におけるフリーライム（ＣａＯｌ）の量が測定され、次に工程（ｉｉ）の生成物におけるフリーライムの量に対して、フリーライムの量が１．５質量％以下の生成物が、フリーライムの量が１．５質量％より多い生成物に変換されることが排除される。
【００７２】
好ましくは、本発明における工程（ｖ）では、工程（ｉｉ）の生成物におけるフリーライムの量に対してフリーライムの量が０．５質量％より多い生成物が除去される。
【００７３】
より好ましくは、本発明における工程（ｖ）では、フリーライムの量が０〜０．５質量％の生成物が保存される。
【００７４】
フリーライムの量の決定は、例えばＸ線回折スペクトル分析（例えばＤＲＸリートベルト解析又はＣａＯｌピークに基づく定量化）による用量である、ポルトランドセメントの場合に使用される典型的手法の一つにより行われ、又は、エチレングリコール溶液中の温浸後のＥＤＴＡの存在下における錯滴定による用量により行われ、又は、エチレングリコール溶液中の温浸後の酸塩基型の用量により行われ、又は、エチレングリコール溶液中の温浸後の伝導度測定法により行われる。
【００７５】
本発明にかかる工程（ｖ）の後、ビーライト高含有のクリンカーが得られる。
【００７６】
好ましくは工程（ｖ）の後に冷却工程が設けられる。この冷却工程は、例えばキルンから取り出されたクリンカーに水を投与する又は空気を吹き付けることにより行われる。
【００７７】
本発明は、本発明にかかる方法により得られるビーライト高含有のクリンカーにも関し、それは以下に記載される。
【００７８】
好ましくは、本発明にかかるビーライト高含有のクリンカーは、Ｃ2ＡＳ及び／又はＣ12Ａ7及び／又はＣ3Ｓ及び／又はＣＴの鉱物学的相を有しない。
【００７９】
本発明の変形例では、ビーライト高含有のクリンカーは、Ｃ2ＡＳ及び／又はＣ12Ａ7及び／又はＣ3Ｓ及び／又はＣＴの鉱物学的相を微量含有する。
【００８０】
本発明の他の変形例では、ビーライト高含有のクリンカーは、Ｃ2ＡＳ及び／又はＣ12Ａ7及び／又はＣ3Ｓ及び／又はＣＴの鉱物学的相を０．１〜１質量％含有する。本発明の変形例では、ビーライト高含有のクリンカーは、クリンカーの全質量に対して、Ｃ3Ｓ鉱物学的相を０．５質量％よりも少なく含有し、特にＣ3Ｓ鉱物学的相を０．０１〜０．５質量％含有する。
【００８１】
Ｃ2ＡＳ鉱物学的相はゲーレナイトと理解される。
【００８２】
Ｃ12Ａ7鉱物学的相はマイエナイトと理解される。
【００８３】
Ｃ3Ｓ鉱物学的相はエーライトと理解される。
【００８４】
ＣＴ鉱物学的相はペロブスカイトと理解される。
【００８５】
本発明にかかる方法により得られるクリンカーは、ビーライト高含有のクリンカーであり、クリンカー全質量に対して、好ましくは４０〜７５質量％のビーライトを含有し、好ましくは４５〜７０質量％のビーライトを含有し、より好ましくは４５〜６５質量％のビーライトを含有し、最も好ましくは５０〜６０質量％のビーライトを含有する。有利にも、ビーライト−カルシウム−スルホアルミン酸−フェライト−クリンカー（ＢＣＳＡＦ）は、ＢＣＳＡＦクリンカー全質量に対して少なくとも以下を有する。
【００８６】
・一般式Ｃ2ＡXＦ(1-X)（ここでＸは０．２〜０．８）で示される組成である５〜３０質量％のカルシウムアルミノフェライト相；
・１０〜３５質量％のカルシウムスルホアルミネート相《イーリマイト》（Ｃ4Ａ3＄）、
・４０〜７５質量％のビーライト（Ｃ2Ｓ）、
・カルシウム、硫酸塩、アルカリ硫酸塩、ペロブスカイト、ゲーレナイト、フリーライム、及びペリクレース、及び／又はガラス相から選択される０．０１〜１０質量％の１以上の小数相
そしてこれらの相の合計百分率は９７質量％以上である。
【００８７】
ビーライトは当業者に公知の鉱物学的相であり、純状態では組成Ｃａ2ＳｉＯ4を有するが不純物を含有することもある。
【００８８】
《イーリマイト》相は鉱物学的相であり、純状態では、組成Ｃａ4Ａｌ6ＳＯ16を有するが不純物を含有することもある。
【００８９】
アルミノフェライト相は鉱物学的相であり、純状態では、式Ｃ2ＡXＦ(1-X)（ここでＸは０．２〜０．８）を有するが不純物を含有することもある。
【００９０】
不純物は、元素の周期表のいかなる元素でもありうる。
【００９１】
有利にも、ＢＣＳＡＦクリンカーの前記相の合計百分率は９７質量％以上であり、好ましくは９８質量％以上であり、より好ましくは９９質量％以上であり、最も好ましくは１００質量％以上である。
【００９２】
好ましくはＢＣＳＡＦクリンカーの鉱物学的相は、更に、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、臭素、リン、亜鉛、マンガン、チタン、フッ素、塩素から選択される１以上の第２の元素を含有する。
【００９３】
ＢＣＳＡＦクリンカーの鉱物学的相は、主たる元素として、カルシウム、アルミニウム、シリカ、鉄、酸素、及び硫黄を含有する。
【００９４】
ＢＣＳＡＦクリンカーは、ＢＣＳＡＦクリンカー全質量に対して少なくとも以下の主たる酸化物を相対比率で有する。
【００９５】
ＣａＯ：４５〜６１％
Ａｌ2Ｏ3：８〜２２％
ＳｉＯ2：１５〜２５％
Ｆｅ2Ｏ3：３〜１５％
ＳＯ3：２〜１０％
ＢＣＳＡＦクリンカーの鉱物学的相は、ＢＣＳＡＦクリンカーの全質量に対して、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、臭素、リン、亜鉛、マンガン、チタン、フッ素、塩素から選択される１以上の第２の元素を含有し、好ましくは以下の量を有する。
【００９６】
−酸化マグネシウムとして示される０〜５％のマグネシウム、
−酸化ナトリウムとして示される０〜５％のナトリウム、
−酸化カリウムとして示される０〜５％のカリウム、
−酸化ホウ素として示される０〜３％のホウ素、
−無水リン酸として示される０〜７％のリン、
−酸化物として示される０〜５％の亜鉛、マンガン、チタン、又はこれらの混合物、
−フッ化カルシウム及び塩化カルシウムとして示される０〜３％のフッ素、塩素、又はこれらの混合物。
【００９７】
そして前述の第２の元素の合計量は１５質量％以下である。
【００９８】
ＢＣＳＡＦクリンカーの鉱物学的相は、ＢＣＳＡＦクリンカーの全質量に対して、好ましくは以下を有する。
【００９９】
−酸化マグネシウムとして示される１〜４％のマグネシウム、
−酸化ナトリウムとして示される０．１〜２％のナトリウム、
−酸化カリウムとして示される０．１〜２％のカリウム、
−酸化ホウ素として示される０〜２％のホウ素、
−無水リン酸として示される０〜４％のリン、
−酸化物として示される０〜３％の亜鉛、マンガン、チタン、又はこれらの混合物、
−フッ化カルシウム及び塩化カルシウムとして示される０〜１％のフッ素、塩素、又はこれらの混合物。
【０１００】
ＢＣＳＡＦクリンカーの鉱物学的相は、ＢＣＳＡＦクリンカーの全質量に対して、好ましくは以下の第２の元素を有する。
【０１０１】
−酸化ナトリウムとして示される０．２〜１．５％のナトリウム、
−酸化カリウムとして示される０．２〜１．５％のカリウム、
−酸化ホウ素として示される０．２〜２％のホウ素、
−無水リン酸として示される０〜４％のリン、
−フッ化カルシウム及び塩化カルシウムとして示される０〜１％のフッ素プラス塩素、又はこれらの混合物。
【０１０２】
好ましくは、ＢＣＳＡＦクリンカーの鉱物学的相は、ＢＣＳＡＦクリンカーの全質量に対して以下の第２の元素を有する。
【０１０３】
−酸化ホウ素として示される０．２〜２％のホウ素、
−酸化カリウムとして示される０．１〜２％のカリウム。
【０１０４】
本発明の他の好ましい実施形態では、ＢＣＳＡＦクリンカーの鉱物学的相は、ＢＣＳＡＦクリンカーの全質量に対して以下の第２の元素を有する。
【０１０５】
−酸化ホウ素として示される０．２〜２％のホウ素、
−酸化ナトリウムとして示される０．１〜２％のナトリウム。
【０１０６】
本発明の他の好ましい実施形態では、ＢＣＳＡＦクリンカーの鉱物学的相は、ＢＣＳＡＦクリンカーの全質量に対して以下の第２の元素を有する。
【０１０７】
−酸化ホウ素として示される０．２〜２％のホウ素。
【０１０８】
本発明の他の好ましい実施形態では、ＢＣＳＡＦクリンカーの鉱物学的相は、ＢＣＳＡＦクリンカーの全質量に対して以下の第２の元素を有する。
【０１０９】
−酸化カリウムとして示される０．２〜２％のカリウム、
−リン酸化物（Ｐ2Ｏ5）として示される０．５〜４％のリン。
【０１１０】
本発明の他の好ましい実施形態では、ＢＣＳＡＦクリンカーの鉱物学的相は、ＢＣＳＡＦクリンカーの全質量に対して以下の第２の元素を有する。
【０１１１】
−酸化カリウムとして示される０．２〜２％のカリウム、
−リン酸化物（Ｐ2Ｏ5）として示される０．５〜４％のリン、
−酸化ホウ素として示される０．１％より少ないホウ素。
【０１１２】
本発明の変形例では、本発明にかかるＢＣＳＡＦクリンカーは、ホウ砂又はホウ素又はホウ素を含有する化合物を含有しない。
【０１１３】
以下の実施例は、本発明の範囲を限定することなく説明のために設けられる。
【実施例】
【０１１４】
（実施例：回転型のセメント工場のキルンにて製造された本発明にかかるビーライトセメントの調製）
ここに記載される調製は、以下の工程を有する。
【０１１５】
−原材料の調製：磨り潰し
−原料の調製：原材料及び粒状体の混合
−クリンカーの調製：回転型のセメント工場のキルンにおける原料の焼成
−セメントの調製：磨り潰し及び硫酸塩の添加
ＥＮ  １９６−１規格に従ったモルタルでの機械的性能の決定
１）原材料の調製
我々の原料の標的化学組成は、６つの原材料を混合することにより得られ、これらの化学組成は以下の表に記載される。
【０１１６】
【表１】
2012530037.tif 000002
【０１１７】
分離磨り潰し工程におけるこれらの原材料（ホウ酸を除き、既に粉形態である）の調製は、この生成物のコーキング面に起因して１００μｍで７．６質量％のサイズ超過であるライムストーンを除き、１００μｍで最大５質量％のサイズ超過となるように、既存のボールミルグラインダーが使用される。
【０１１８】
【表２】
2012530037.tif 000003
【０１１９】
２）原材料の混合及び原料の粒子化
ホウ酸が加えられた工程（ｉ）で調製された原材料が混合され、タンク中で空気と固体粒子とを攪拌させるブレードが取り付けられたサイクロン型の装置を使用して均一化がなされた。
【０１２０】
【表３】
2012530037.tif 000004
【０１２１】
このようにして得られた混合物は、原料と呼ばれ、次に標準粒化プレートを使用して粒化がなされた。
【０１２２】
粒化された原料は、キルン中への導入時に好ましくは乾燥した粒子を得るために、乾燥オーブン中で１０５℃にて乾燥された。
【０１２３】
３）粒化された原料の焼成とビーライトクリンカーの取得
原料の焼成工程（本発明にかかる工程（ｉｉ））が、内径１メートルで高さ１６メートルの空気燃料メインバーナーの回転キルンにて行われた。キルンの速度は１．２ｒｐｍに設定され、原料の供給流速は３５０ｋｇ／時間であった。レーザーパイロメーターが、炎の約２／３（即ち、クリンカー化領域）におけるクリンカーの温度を測定するために設置された。
【０１２４】
この焼成化では、以下の工程が行われた。
【０１２５】
−１１００℃（パイロメーターを使用）までポルトランドセメントと同じ手順でのキルンの加熱；
−粒化された原料の導入の開始、及び、１２００〜１２２５℃までのキルン温度の上昇；
−熱安定となるまでの１時間の待機；
−１３００〜１３２５℃まで約４５分間のキルン温度の上昇；
−１３００〜１３２５℃におけるキルン温度の安定化。
【０１２６】
キルンから離れた後、クリンカーは、良好な接触と良好なクリンカーの熱交換を可能とするリフトに取り付けられている回転チューブにて、周囲の空気で冷却された。
【０１２７】
６〜８ｋｇのクリンカーの試料は、以後の物理化学特性化試験のため、約３０分の一定のインターバルが設けられた。この物理化学特性化試験は下記を有する。
【０１２８】
−明細書に前述した方法に従い、クリンカー粒子の単位リットルあたりの重量の測定（本発明にかかる工程（ｉｉｉ））；
−元素赤外分析装置によるクリンカーにおけるＳＯ3の量（ＳＯ3Ｃｋ）の決定（本発明にかかる工程（ｉｖ））；
−リートベルト分析と結びついたＸ線回折（ＤＲＸ）によるフリーＣａＯの量の決定（本発明にかかる工程（ｖ））。
【０１２９】
４）セメントの調製
無水物の質量で１０％の存在下、既存のボールミルグラインダーを使用して（原料の調製に用いられたものと同じ）、前述の工程で試料としたクリンカーを使用するセメントの調製工程が行われた。
【０１３０】
モルタルでの圧縮機械強度試験（ＣＳ）が、ＥＮ  １９６−１規格の基準に従って行われた。
【０１３１】
下記の表は得られた結果を示すものである。
【０１３２】
【表４】
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【国際調査報告】
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