JPH03500877A - 硫酸カルシウム‐α型半水塩の仕上げ処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 硫酸カルシウム−α型半水塩の仕上げ処理法本発明は、硫酸カルシウム−α型半 水塩の仕上げ処理法に係るものである。

硫酸カルシウム−α型半水塩の製造法には各種の方法が知られており、厳密にい えばいわゆる湿式法においては、粗セッコウが懸濁液の形で連縛的にオートクレ ーブを通って反応し硫酸カルシウム−α型半水塩になり、同じようにオートクレ ーブ法においては、粗セッフウが塊状または成形物としてオートクレーブ中に入 れられ、反応させられる。例えば、発電所の脱硫装置から出て成形物に加圧され た粗センフウからの製造においては、オートクレーブ法によって硫酸カルシウム −α型半水塩の大型で規則性のある結晶（−次粒子）を得ることが可能である。

−次粒子から生成する成形物が破砕装置中で粉砕され、かくして−次粒子は例え ば８００ｃＩ！Ｌ２／Ｐである比表面積を有する顆粒生成物にまで離解される。

このような粗粒化硫酸カルシウム−α型半水塩は、水必要量が僅少であることに よって、モルタルまたはそれに類する製品の製造に使用する際の高価値製品とな っている。しかしながら、粗粒の水との単位時間当りの反応が比較的僅少であり 、換言すれば不完全であるので、この粗粒では急速な強度発現には到らない。こ の反応を加速するために１普通に用いられている促進剤が加えられることができ る。しかしながら・これらの促進剤は、即座に強度発現するという欠点を有して いる。確カニコレは水の補充添加により緩和されるが、水の補充添加は正に望ま しくないことである。このほかに、通常の場合には、モルタルを調製してそれを 施工する場所に配達するために、十分な準備時間が必要となる。

従って本発明の使命は、十分に硬化開始を遅らせることができ、それにもかかわ らず急速な強度発現と高い強度水準に導くような硫酸カルシウム−α型半水塩の Ｓ造を、可能にする初めに記述した種類の方法を創始することである。

この指命は、本質的に一次粒子の形で生成した硫酸カルシウム−α型半水塩を、 前述の使用目的において必要とする強度発現をもたらすのに相当する粒度にし、 さらに最小微粒子を篩分法で除去し、同時に制御剤および流動化剤として、少な くとも１種類の果実酸および／またはその塩を加えて混合することによりて、解 決される。

粗粒出発原料の粉砕によって、特別には比表面積が、約１２００乃至４０００　 ｃｔｒｔ’／Ｐの範囲、特ＩＣ１５００乃至３５００記η゛の範囲に調節される 。篩分法によって、一定の造粒輪郭が調節されて、最小粒子と同じく粗大粒子が 除去される。

最小粒子は非常に反応性であり大きな水必要量を有するので、このために望まし い物性が妨げられることＫなる。

粗大粒子は確かに大きな水必要量を有していないが、しかしこのために十分な反 応性がない。

果実酸、例えばリンゴ酸または酒石酸、特にクエン酸またはその水溶性塩が、個 々でかまたは混合して加えられることができ、これによって硬化開始を遅らせる ことができ、同時に流動化剤として役立ち、この作用は硫酸カルシウム−α型半 水塩が調製水と接触する時に即刻発現される。これとは別に、この果実酸によっ て圧縮強度が著しく上昇する。

後者の圧縮強度は、クエン酸が０．１モル％より下の少量で加えられる時にクエ ン酸が強度低下的な遅延的な添加剤として適用されている限りでは、意外のこと であり、一方でクエン酸がより多量になると硬化を妨害しさえするものであり、 これにはウルマン工業化学百科辞典（Ｕｌｌ−ｍａｎｓ　Ｅｎｃｙｋｌｏｐａｄ ｉｅ　ｄｅｒ　ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ　Ｃｈｅｍｉｅ　）、４版、１２巻、３０ ７頁並びにＲ，Ａ、　Ｋｕｎｔｚｅ、セラコラの化学およびテクノロジー（Ｔｈ ｅ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆＧｙｐｓｕｍ　 ）　ｐ　ＡＳＴＭ　５ｐｅｃｉａｌ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｐｕｂｌｉｃａｔｉ ｏｎ　８６Ｌ１９８４を参照すれば、クエン酸および同様に他の果実酸がこれま で望ましくなかったことが判る。

果実酸は、特に０．００５乃至０，０５５モル％好適には約０．０２２モル％量 で、例えばクエン酸１水塩として、添加される。

図Ｉにおいては、ダイヤグラムで硫酸カルシウム−α型半水塩ペーストの硬化が 、粉砕粒度との関連におい１示されており、ここでは縦軸にＤＩＮ　（西独工業 規格）１１６８によるビカットー試験装置の針侵入度を鶏で表わし、横軸には時 間を分で表わして示されている。ここで比表面積Ｏｓｐが増加すると、硬化開始 が短時間に移行することが、明白である。しかし、０．０２２モル％クエン酸１ 水塩を添加することによって、３０００ｃｍ／Ｐの比表面積を有する硫酸カルシ ウム−α型半水塩ペーストの硬化開始が、約７分から約３０分に移行されている 。

図２から明らかになっているように、粉砕粒度は強度発現に影響している。図２ において、縦軸に圧縮強度がＮ／＄１１２で示され、横軸に時間がｈ（時間）で 示されており、ここでＡからＥまでの各種のカーブが、それぞれの与えられた比 表面積を有する硫酸カルシウム−α型半水塩ペーストに対して０．０２　Ｍ％の クエン酸１水塩を添加した場合の強度発現を表わしている。これから明らかなよ うに１最小粒度（比表面積４７００　ｃｍ／？　２粒径９９係がＱ、Ｑ３ｗ以下 ）は、バインダー粒度３０００乃至３５００口２／？の場合に比べて圧縮強度が 低下している。水必要量は、水／セラコラの比で表わされて、これらの場合にそ れぞれ０．２８である。

このほかに、図２では、比表面積７００−９００　ｃｍ　／　ｆｉ’　（水／セ ラコラ比０．３１）を有するペーストの強度経過と、同じ＜　３５００ロ２７？ （水／セラコラ比０．３５　）ペーストの強度経過とを比較して示しているが、 この場合にはそれぞれが果実酸添加なしになっている。ここでは、得られた強度 が、果実酸添加で得られた強度よりも著しく低くなっている。ほかに、粗大原料 を繰返えし粉砕することが、果実酸添加のない場合には、強度経過に悪影響を及 ぼしていることが、明らかとなっている。

各種の粉砕粒度を有する硫酸カルシウム−α型半水塩の使用によって、強度発現 が対応して制御されることになる。

好適には果実酸および／またはその塩が、粉砕され篩分された硫酸カルシウム− α型半水塩に少量添加の形で混合されるが、しかしまた、この果実酸を調製水中 に溶解させて望ましい強度発現と高い強度水準に到達することも可能である。こ のほかに、果実酸の塩が予め処理される製造プロセスにより製品中に組み入れら れることができ、このためには果実酸またはその塩が、結晶成長に影響する添加 物として、硫酸カルシウム２水塩の再結晶の際に加えられることで、α型半水塩 に添加されることになる。％にこの方法はα型半水塩の利用に際して適しており 、このα型半水塩が、オートクレーブ中で結晶成長に影響する添加物の使用の下 で、微粉砕褐炭および／または泥炭および／または微粉砕木材および／またはフ ミン酸および／または同様の作用をする木材含有物質を好適には１００μｍより 小さい粒度にして結晶成長に影響する添加物として使用されることにより、２水 壇の再結晶で製造された。この際に、微粉砕褐炭は、０．１乃至１．０容量係、 好適には０．５乃至０．７容量係の量で取扱われることができる。微粉砕泥炭は 、０，１乃至１．５容量％、好適には０．５乃至ｌ容量釜で、添加されることが できる。

また微粉砕木材を意味している同様作用の木材含有物質は、０．３乃至ｚＯ容量 係、好適には０．７乃至１．５容量係で、加えられて混合される。アミン酸は、 ０．１乃至１．０容量係、好適には０，３乃至７容量係で、木材含有物質として 、加えられ混合される。亜硫酸パルプ廃液は、０．１乃至３．０容量係、好適に は０．５乃至２容量係の量で、結廃液または天然リグニンの二次的変換生成物、 例えばリグニンスルホン酸等からの同様作用である含有物質が、０．１乃至１． ５容量係、好適には０．３乃至１．２容量係の量で、加えられることができる。

最終的には、リグニンスルホン酸の形でのこ′れらの添加物では、０．１乃至１ ．２容量係、好適には０．３乃至０．８容量係の量で取扱われることができる。

さらに結晶成長影響規準としては、褐炭による火力発電所装置の排煙脱硫セラコ ラからの反応硫酸カルシウム−２水塩の一部が、例えば少なくとも２５容量％の 量で生成することとなっている。

このようにしてａ製された硫酸カルシウム＝α型半水塩は、１ｒｆＶｃ水と調合 する時に硬化する空気輸送スプレーモルタルの製造、例えば杭内領域用の即時硬 化または早−〇 国際調査報告 Ｓ＾　２Ｂ２８２

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．硫酸カルシウムーα型半水塩が、提案されている応用目的の際に必要となる 強度発現に対応する粒度にされ、最小粒子が篩分法で除去されると同時に遅延剤 および流動化剤として、少なくとも１種類の果実酸および／またはその塩を加え て混合することにより、本質的に一次粒子の形である当該硫酸カルシウムーα型 半水塩を調製する方法。
2. ２．篩分法によって予め定められた粒度輪郭に揃えられることを特徴とする、請 求項１記載の方法。
3. ３．比表面積が約１２００から４０００ｃｍ２／ｇの間、特に１５００から３５ ００ｃｍ２／ｇの間になるように粉砕されることを特徴とする、請求項１または ２記載の方法。
4. ４．果実酸またはその塩が、０．００５乃至０．０５、特に０．０２モル％で添 加混合されることを特徴とする、請求項１から３までの内のいずれか１つに記載 の方法。
5. ５．果実酸としてクエン酸１水塩が使用されることを特徴とする、請求項１から ４までの内のいずれか１つに記載の方法。
6. ６．果実酸および／またはその塩が精密分割された形で添加混合されることを特 徴とする、請求項１から５までの内のいずれか１つに記載の方法。
7. ７．強度発現の制御のために、粉砕された硫酸カルシウムーα型半水塩の各種粒 度品が組み合わされて使用されることを特徴とする、請求項１から６までの内の いずれか１つに記載の方法。
8. ８．本質的に一次粒子の形で存在している硫酸カルシウムーα型半水塩が製造さ れる時に、この硫酸カルシウムーα型半水塩が、粉砕褐炭および／または粉砕泥 炭および／または粉砕木材および／またはフミン酸および／または同様作用の木 材含有物質等の形での結晶成長に影響する添加物の利用の下に製造されたことを 特徴とする、請求項１から７までの内のいずれか１つに記載の方法。
9. ９．本質的に一次粒子の形で存在している硫酸カルシウムーα型半水塩が、この ような物として使用される時には、この硫酸カルシウムーα型半水塩は、褐炭使 用火力発電所装置の排煙脱硫装置から出る硫酸カルシウムー２水塩の部分的利用 で少なくとも製造されたことを特徴とする、請求項１から８までの内のいずれか １つに記載の方法。
10. １０．請求項１から９までの内のいずれか１つに記載の方法により調製された硫 酸カルシウムーα型半水塩を、特に抗内領域用の提防構造材のために、水と調合 する時に湿潤化する空気輸送スプレーモルタルの製造に、利用する方法。