特許 5867734 β−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5867734

(24)【登録日】2016年1月15日

(45)【発行日】2016年2月24日

(54)【発明の名称】β−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C01B 33/24 20060101AFI20160210BHJP

   C04B 22/08 20060101ALI20160210BHJP

【ＦＩ】

   C01B33/24 101

   C04B22/08 A

【請求項の数】11

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-555690(P2012-555690)

(86)(22)【出願日】2011年11月11日

(86)【国際出願番号】JP2011076113

(87)【国際公開番号】WO2012105102

(87)【国際公開日】20120809

【審査請求日】2014年8月12日

(31)【優先権主張番号】特願2011-21614(P2011-21614)

(32)【優先日】2011年2月3日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2011-21658(P2011-21658)

(32)【優先日】2011年2月3日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2011-128708(P2011-128708)

(32)【優先日】2011年6月8日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2011-172188(P2011-172188)

(32)【優先日】2011年8月5日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003296

【氏名又は名称】デンカ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090918

【弁理士】

【氏名又は名称】泉名 謙治

(74)【代理人】

【識別番号】100082887

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 利春

(72)【発明者】

【氏名】樋口 隆行

(72)【発明者】

【氏名】富岡 茂

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 晃

(72)【発明者】

【氏名】山本 賢司

(72)【発明者】

【氏名】盛岡 実

(72)【発明者】

【氏名】庄司 慎

【審査官】 安齋 美佐子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−２９１６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−０１７０１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第０３／０１６２３４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平１０−０３６１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４３１４９８０（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０１Ｂ ３３／２４

Ｃ０４Ｂ ２２／０６−２２／０８

ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＣａＯとＳｉＯ_２を主成分とし、ＣａＯ／ＳｉＯ_２モル比が１．８〜２．２であって、１０００℃加熱後に、Ａｌ_２Ｏ_３とＦｅ_２Ｏ_３の合計の含有量が５質量％未満で、ホウ素、リン、バリウム、ストロンチウム、およびモリブデンの合計の含有量が酸化物換算で０．５質量％未満である原料を選定し、
原料の粒度を１５０μｍ通過率で９０質量％以上としたものを造粒し、
造粒した原料を、Ａｌ_２Ｏ_３が４５〜８０質量％、ＳｉＯ_２が２０〜５５質量％のシリカ−アルミナ質レンガ、Ａｌ_２Ｏ_３が２５〜８０質量％、ＳｉＯ_２が２０〜７５質量％のシリカ−アルミナ質モルタル、ＭｇＯが８５質量％以上のマグネシアレンガ、およびＭｇＯが８５質量％以上のマグネシアモルタルからなる群から選ばれる少なくとも１種以上のレンガ又はモルタルを焼成帯の内面に使用したロータリーキルンにて、
焼点温度１３５０〜１６００℃で焼成することを特徴とするβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の製造方法。

【請求項2】

上記ロータリーキルンが、焼成帯のレンガにＡｌ_２Ｏ_３が４５〜８０質量％、ＳｉＯ_２が２０〜５５質量％のシリカ−アルミナ質レンガを使用する請求項１に記載の製造方法。

【請求項3】

上記ロータリーキルンが、焼成帯のレンガの表面にＭｇＯが８５質量％以上のマグネシアモルタルを塗布する請求項１に記載の製造方法。

【請求項4】

上記ロータリーキルンが、焼成帯のレンガにＭｇＯが８５質量％以上のマグネシアレンガを使用する請求項１に記載の製造方法。

【請求項5】

上記ロータリーキルンが、焼成帯のレンガの表面にＡｌ_２Ｏ_３が２５〜８０質量％、ＳｉＯ_２が２０〜７５質量％のシリカ−アルミナ質モルタルを塗布する請求項１に記載の製造方法。

【請求項6】

原料のＣａＯ／ＳｉＯ_２のモル比が１．９〜２．１である請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法。

【請求項7】

１０００℃加熱後の原料が、２質量％未満のＦｅ_２Ｏ_３を含有する請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法。

【請求項8】

原料が、１００μｍ通過率で９０質量％以上の粒度を有する請求項１〜７のいずれかに記載の製造方法。

【請求項9】

水／原料の質量比が（０．１〜０．３）／１の水を使用して造粒する請求項１〜８のいずれかに記載の製造方法。

【請求項10】

１４００〜１５００℃の焼点温度で焼成する請求項１〜９のいずれかに記載の製造方法。

【請求項11】

ロータリーキルンの焼成帯のレンガ表面のモルタルが、５〜１０ｍｍの厚みである請求項１、３、５〜１０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、セメント混和材として適切に使用可能なβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

２ＣａＯ・ＳｉＯ_２（珪酸二カルシウム）の結晶形には、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ひとつとして知られ、弱いながらも水硬性を持つ。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（特許文献１参照）。

【0003】

純粋な２ＣａＯ−ＳｉＯ_２の系では、β型の２ＣａＯ・ＳｉＯ_２は生成せず、γ型になる。２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の結晶形態に影響を及ぼす要因としては、（１）第三成分の影響、（２）冷却条件の影響、（３）酸化−還元雰囲気などが知られる。

【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・ＳｉＯ_２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および非特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】ＷＯ０３／０１６２３４号パンフレット

【非特許文献】

【0006】

【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

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、白色度が高く、有害物質も含まず、セメントの凝結硬化も阻害することのないβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者らは種々検討を重ねた結果、特定の原料を選定し、特定の粒度としたものを造粒し、特定のレンガや特定のモルタルを焼成帯に使用したロータリーキルンで焼成することにより、容易にβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２が生成することを見出した。
すなわち、本発明は、ＣａＯとＳｉＯ_２を主成分とし、ＣａＯ／ＳｉＯ_２モル比が１．８〜２．２であって、１０００℃加熱後に、Ａｌ_２Ｏ_３とＦｅ_２Ｏ_３の合計の含有量が５質量％未満で、ホウ素、リン、バリウム、ストロンチウム、およびモリブデンの合計の含有量が酸化物換算で０．５質量％未満である原料を選定し、原料の粒度を１５０μｍ通過率で９０質量％以上、つまり、１５０μｍの篩下が９０質量％以上としたものを造粒し、造粒した原料を、焼成帯にＡｌ_２Ｏ_３が４５〜８０質量％、ＳｉＯ_２が２０〜５５質量％のシリカ−アルミナ質レンガ、Ａｌ_２Ｏ_３が２５〜８０質量％、ＳｉＯ_２が２０〜７５質量％のシリカ−アルミナ質モルタル、ＭｇＯが８５質量％以上のマグネシアレンガ、およびＭｇＯが８５質量％以上のマグネシアモルタルからなる群から選ばれる少なくとも１種以上を使用したロータリーキルンにて、焼点温度１３５０〜１６００℃で焼成することを特徴とするβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の製造方法である。
本発明においては、原料中のＣａＯとＳｉＯ_２は、ＣａＯ／ＳｉＯ_２モル比で１．９〜２．１であるのが好ましい。
また、１０００℃加熱後の原料は、２質量％未満のＦｅ_２Ｏ_３を含有するのが好ましい。
さらに、原料の粒度は、１００μｍ通過率で９０質量％以上であることが好ましい。
本発明の原料は、水／原料の比で１０〜３０質量％の水を使用して造粒するのが好ましい。
また、焼成時の焼点温度は１４００〜１５００℃が好ましい。
さらに、ロータリーキルンの焼成帯のレンガ表面のモルタルは、５〜１０ｍｍの厚みであるのが好ましい。
本発明の製造方法で得られるβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２は、セメント混和材として好適に用いられる。

【発明の効果】

【0009】

本発明のβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の製造方法によれば、白色度が高く、有害物質も含まず、セメントの凝結硬化も阻害することもないβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２を連続的に容易に製造することが可能となる。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

本発明で云うβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２は、ＣａＯとＳｉＯ_２を主成分とする化合物のうち、所謂ダイカルシウムシリケート（２ＣａＯ・ＳｉＯ_２）の一種である。ダイカルシウムシリケートの結晶形にはα型、αプライム型、β型、γ型が存在するが、本発明は、β型のダイカルシウムシリケートに関する。

【0012】

本発明では、ＣａＯ原料とＳｉＯ_２原料を主成分として用いる。主成分とは、好ましくは原料中のＣａＯとＳｉＯ_２との合計含有量が、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上であり、これ以外の成分の含有量はなるべく少ないことを意味する。
ＣａＯ原料としては、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウムなどを使用することができる。
ＳｉＯ_２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などを選定できる。
ただし、本発明では、不純物の存在を限定する必要がある。具体的には、ＣａＯ原料やＳｉＯ_２原料から混入するＡｌ_２Ｏ_３やＦｅ_２Ｏ_３の合計が、１０００℃加熱後の原料で、５％未満である必要がある。Ａｌ_２Ｏ_３やＦｅ_２Ｏ_３の合計が、４％未満であることがより好ましく、３％未満であることが最も好ましい。
殊に、Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量は、１０００℃加熱後の原料で、２％未満であることが好ましく、１．５％未満であることがより好ましく、１％未満であることが最も好ましい。
また、その他の成分として、ホウ素、リン、バリウム、ストロンチウム、およびモリブデンの合計の含有量が酸化物換算で０．５％未満であることが好ましく、０．３％以下がより好ましい。前記範囲内でないと、白色度、有害物質の含有、セメントの硬化阻害の観点から好ましくない場合がある。

【0013】

ＣａＯ原料とＳｉＯ_２原料の配合割合は、原料中のＣａＯ／ＳｉＯ_２モル比が１．８〜２．２になるように調製する必要がある。原料のＣａＯ／ＳｉＯ_２モル比が１．８未満では、α型のワラストナイトが副生し、生成物中のβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の含有率が低くなる。原料のＣａＯ／ＳｉＯ_２モル比が２．２を超えると、３ＣａＯ・ＳｉＯ_２や遊離石灰が副生し、やはり生成物中のβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の含有率が低くなる。 原料のＣａＯ／ＳｉＯ_２モル比は、１．８〜２．２が好ましく、１．９〜２．１がより好ましい。

【0014】

ＣａＯ原料とＳｉＯ_２原料の粒度は、１５０μｍ通過率が９０％以上、つまり、１５０μｍの篩下が９０％以上になるように調製する必要があり、１００μｍ通過率が９０％以上、つまり、１００μｍの篩下が９０％以上になるように調製することがより好ましい。原料の粒度が前記範囲まで細かくないと、β−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２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となる。

【0015】

本発明では、β−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の生成を促すために調合した原料を造粒することが好ましい。造粒とは、調合した原料を団子状に成形する操作である。造粒は、粒度が好ましくは１〜５０ｍｍ、より好ましくは１０〜３０ｍｍになるように行われる。
造粒の方法としては、円盤型の回転ドラムに原料と水とを投入して造粒する方法や、型に原料を入れて加圧成形する、いわゆるペレタイザーを用いる方法等が挙げられる。
造粒の際に使用する水の使用量は、水／原料の質量比で（０．１〜０．３）／１が好ましく、（０．１５〜０．２５）／１がより好ましい。水の使用量が１０％未満では、造粒した原料が崩れやすく、ロータリーキルンでの焼成時に焼成反応が十分に進行しない場合がある。また、水の使用量が３０％を超えると、造粒した原料が水っぽくなり、やはり、崩れやすくなって、ロータリーキルンでの焼成時に焼成反応が十分に進行しない場合がある。原料に多くの水を含むため、これを蒸発させるために、焼成エネルギーを多く必要とするため不経済でもあり、また、環境負荷も大きくなるため好ましくない。

【0016】

本発明では、造粒後の原料をロータリーキルンにて焼成する。その温度は、焼点温度１３５０〜１６００℃で焼成することが必要であり、１３７５〜１５５０℃が好ましく、１４００〜１５００℃がより好ましい。焼点温度が１３５０℃未満では、β−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２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となる。逆に、焼点温度が１６００℃を超えると、溶融してキルン内にコーチングが付着して、操業が困難になる場合や、β−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の混在が顕著となる場合がある。また、焼成エネルギーが大きく、不経済でもある。なお、本発明で言う焼点温度とは、キルン内の最高温度を意味する。通常、キルン内の最高温度はバーナーから伸びるフレーム（炎の形）の前方付近にある。

【0017】

ロータリーキルンの焼成帯に用いるレンガやモルタルの材質は重要である。本発明では下記の（１）〜（４）からなる群から選ばれるレンガ又はモルタルの少なくとも１種以上が使用される。
（１）ＪＩＳ Ｒ ２３０５で規定されている高アルミナ質耐火レンガのうち、Ａｌ_２Ｏ_３の含有率が４５〜８０％、好ましくは５５〜７０％、ＳｉＯ_２の含有率が２０〜５５％、好ましくは３０〜４５％のシリカ−アルミナ質レンガ。
（２）ＪＩＳ Ｒ ２３０２で規定されているマグネシアレンガのうち、ＭｇＯの含有率が８５％以上、好ましくは９０％以上のマグネシアレンガ。
上記以外のレンガを使用した場合、β−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の生成率が低くなったり、レンガが溶融して原料と反応しコーチングが生成してしまう場合がある。レンガの形状や厚みは、特に限定されるものではなく、ロータリーキルン径に応じて適切なサイズのものを選定することが望ましい。
（３）ＭｇＯの含有率が８５％以上、好ましくは９０％以上のマグネシア耐火モルタル。
（４）ＪＩＳ Ｒ ２５０１で規定されている粘土質耐火モルタルおよび高アルミナ質耐火モルタルのうち、Ａｌ_２Ｏ_３の含有率が２５〜８０％、好ましくは３５〜７０％、ＳｉＯ_２の含有率が２０〜７５％、好ましくは３０〜６５％のシリカ−アルミナ質モルタル。
本発明において上記モルタルを焼成帯に使用する場合、これらのモルタルは、ロータリーキルンの焼成帯のレンガの表面に塗布して用いることが好ましい。
塗布するモルタルの使用条件は、特に限定されるものではないが、通常、モルタルの厚みは５〜１０ｍｍ、好ましくは６〜９ｍｍである。塗布に使用する水の量は、モルタルの種類によって異なるが、モルタル成分に対して好ましくは１５〜３５％である。なかでも、塗布に使用する水の量は、シリカ−アルミナ質モルタルでは、３０〜３５％が好ましく、マグネシアモルタルでは１５〜２０％が好ましい。前記範囲外ではβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の含有率が低くなったり、レンガが溶融して原料と反応しコーチングが生成してしまう場合がある。また、レンガ、モルタルともに、セメントロータリーキルン用でクロムフリーであることが好ましい。

【0018】

本発明では、焼成後、冷却操作を行うが、冷却条件は特に限定されるものではなく、特殊な急冷操作を行わなければよい。具体的には、一般的なポルトランドセメントクリンカーの冷却条件に準じた方法で良く、ロータリーキルンで焼成後、大気環境下でクーラー等を通して冷却すればよい。

【0019】

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。

【実施例】

【0020】

次に、実施例及び比較例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定して解釈されるべきではない。
「実験例１」
下記のＣａＯ原料、ＳｉＯ_２原料、Ａｌ_２Ｏ_３成分、およびＦｅ_２Ｏ_３成分を、振動ポットミル（中央化工機社製）を用いて配合し、表１に示すようなＣａＯ／ＳｉＯ_２モル比が２．０で、１０００℃加熱後のＡｌ_２Ｏ_３含有量とＦｅ_２Ｏ_３含有量が異なる様々な配合の原料を調製した。これら原料を造粒機（装置；小型パン型造粒機、三井インダストリー社製）で、水／原料の質量比が０．２／１の条件で粒度が１０〜３０ｍｍになるように造粒し、焼成帯内面の材質を表１に示すように変えたロータリーキルンにより１４５０℃で焼成した。得られた生成物のサンプルを評価し、結果を表１に併記する。

【0021】

＜ロータリーキルン＞
本発明の実験例で用いたロータリーキルンは、内径１ｍ、長さ２０ｍの円筒状であり、ロータリーキルンの焼成帯の内面の耐火物には、レンガ（厚さ１２０ｍｍ）またはレンガの表面にモルタル（厚さ7ｍｍ）を塗布したものである。
＜焼成帯の材質（焼成帯の内面の耐火物の材質＞
焼成帯の材質（１）：Ａｌ_２Ｏ_３含有率６０％、ＳｉＯ_２含有率４０％のシリカ−アルミナ質レンガ（市販品）。
焼成帯の材質（２）：ＭｇＯ含有率９１％のマグネシアレンガ（市販品）。
焼成帯の材質（３）：上記（１）のレンガの内面に、マグネシア耐火モルタル（ヨータイ社製、商品名ヨータイヒートセットＭ、最大粒径０．６ｍｍ）を、水／モルタルの質量比率が０．１７にて、厚み７ｍｍで塗布したもの。
焼成帯の材質（４）：上記（１）のレンガの内面に、Ａｌ_２Ｏ_３含有率６０％、ＳｉＯ_２含有率４０％のシリカ−アルミナ質耐火モルタルを、水／モルタルの質量比率が０．３３にて、厚み７ｍｍで塗布したもの。

【0022】

＜使用材料＞
ＣａＯ原料：石灰石微粉末。ＣａＯが５５．４％、ＭｇＯが０．３７％、Ａｌ_２Ｏ_３が０．０５％、Ｆｅ_２Ｏ_３が０．０２％、およびＳｉＯ_２が０．１０％であり、強熱減量（１０００℃）が４３．５７％であり、炭素分は検出されず。１５０μｍ通過率；９７．０％、１００μｍ通過率；９１．９％。
ＳｉＯ_２原料：ケイ石微粉末。ＣａＯが０．０２％、ＭｇＯが０．０４％、Ａｌ_２Ｏ_３が２．７１％、Ｆｅ_２Ｏ_３が０．２７％、ＳｉＯ_２が９５．８３％、およびＴｉＯ_２が０．２３％であり、炭素分は検出されず。強熱減量（１０００℃）が０．５１％であり、１５０μｍ通過率；９５．１％、１００μｍ通過率；９０．３％。
Ａｌ_２Ｏ_３成分：工業用のアルミナ、純度９９％以上。
Ｆｅ_２Ｏ_３成分：工業用の酸化第二鉄、純度９９％以上。
水：水道水。

【0023】

＜測定方法＞
焼成後に得られた生成物についての各種の特性の評価は次のようにして行った。
化合物の同定：粉末Ｘ線回折法（装置；粉末Ｘ線回折装置（マルチフレックス）、リガク社製）により化合物を同定した。
化学成分の定量：Ａｌ_２Ｏ_３成分、Ｆｅ_２Ｏ_３成分をＪＩＳ Ｒ ５２０２に準じて分析し、定量した。
色の観察：目視により白色の程度を判定した。２００ルクスの照度の部屋で観察し、ブレーン比表面積で３０００±１００ｃｍ^２／ｇに調製した粉末の白色程度を観察した。白い場合は○、黄色い場合は△、褐色の場合は×とした。
凝結時間および圧縮強度：普通ポルトランドセメント９０部に対して、β−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２やγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２をそれぞれ１０部加えてセメント組成物とした。このセメント組成物を用いて、ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準じてモルタルを調製し、凝結の終結時間を測定した。また、材齢１日の圧縮強度も測定した。

【0024】

【表1】

【0025】

「実験例２」
原料のＣａＯ／ＳｉＯ_２モル比を２．０、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量を０．３％、およびＡｌ_２Ｏ_３含有量を１．４％に固定し、焼成帯のレンガやモルタルの化学組成を変えたこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表２に示す。

【0026】

＜焼成帯の材質＞
焼成帯の材質（５）：Ａｌ_２Ｏ_３含有率４５％、ＳｉＯ_２含有率５５％のシリカ−アルミナ質レンガ（市販品）。
焼成帯の材質（６）：Ａｌ_２Ｏ_３含有率８０％、ＳｉＯ_２含有率２０％のシリカ−アルミナ質レンガ（市販品）。
焼成帯の材質（７）：ＭｇＯ含有率８５％のマグネシアレンガ（市販品）。
焼成帯の材質（８）：ＭｇＯ含有率９５％のマグネシアレンガ（市販品）。
焼成帯の材質（９）：Ａｌ_２Ｏ_３含有率９５％、ＳｉＯ_２含有率５％の高純度アルミナ質レンガ（市販品）。
焼成帯の材質（１０）：スピネル質レンガ（市販品）。
焼成帯の材質（１１）：上記（１）のレンガの内面に、マグネシア−スピネル耐火モルタル（ヨータイ社製、商品名ヨータイヒートセットＭ、最大粒径０．６ｍｍ）を、水／モルタルの質量比率が０．１７にて、厚み７ｍｍで塗布したもの。
焼成帯の材質（１２）：上記（１）のレンガの内面に、ハイアルミナ質モルタルＡｌ₂Ｏ₃９０％以上（ヨータイ社製、商品名ヨータイヒートセットＭ、最大粒径０．５ｍｍ）を、水／モルタルの質量比率が０．１７にて、厚み７ｍｍで塗布したもの。
焼成帯の耐火モルタル（１３）：上記（１）のレンガの内面に、Ａｌ_２Ｏ_３含有率２５％、ＳｉＯ_２含有率７５％のシリカ−アルミナ質モルタルを、水／モルタルの質量比率が０．３３にて、厚み７ｍｍで塗布したもの。
焼成帯の耐火モルタル（１４）：上記（１）のレンガの内面に、Ａｌ_２Ｏ_３含有率４５％、ＳｉＯ_２含有率５５％のシリカ−アルミナ質モルタルを、水／モルタルの質量比率が０．３３にて、厚み７ｍｍで塗布したもの。
焼成帯の耐火モルタル（１５）：上記（１）のレンガの内面に、Ａｌ_２Ｏ_３含有率８０％、ＳｉＯ_２含有率２０％のシリカ−アルミナ質モルタルを、水／モルタルの質量比率が０．３３にて、厚み７ｍｍで塗布したもの。
焼成帯の耐火モルタル（１６）：上記（１）のレンガの内面に、Ａｌ_２Ｏ_３含有率９０％、ＳｉＯ_２含有率１０％の高純度アルミナ質耐火モルタルを、水／モルタルの質量比率が０．３３にて、厚み７ｍｍで塗布したもの。
焼成帯の耐火モルタル（１７）：上記（１）のレンガの内面に、Ａｌ_２Ｏ_３含有率９６％、ＳｉＯ_２含有率４％の高純度アルミナ質耐火モルタルを、水／モルタルの質量比率が０．３３にて、厚み７ｍｍで塗布したもの。

【0027】

表２中の材質の表示においては、例えば「Ａｌ４５」は、Ａｌ_２Ｏ_３の含有率が４５％の焼成帯の材質を意味し、「Ｍｇ８５」は、ＭｇＯの含有率が８５％の焼成帯の材質を意味する。他についても、同様の例示の仕方である。

【0028】

【表2】

【0029】

「実験例３」
従来技術との比較を行った。表３に示すように、従来からβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２を安定化させる元素として知られる、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＢＯ_３、ＢａＯ、Ｐ_２Ｏ_５、ＳｒＯ、またはＭｏＯ₃を表３に示す割合で配合した以外は、実験例１と同様に行った。結果を表３に示す。

【0030】

【表3】

【0031】

「実験例４」
ＣａＯ原料とＳｉＯ_２原料のＣａＯ／ＳｉＯ_２モル比を表４に示すように変化したこと以外は、実験例１と同様に行った。結果を表４に示す。

【0032】

【表4】

【0033】

「実験例５」
熱処理温度を表５に示すように変化したこと以外は、実験例１と同様に行った。結果を表５に示す。

【0034】

【表5】

【0035】

「実験例６」
造粒の際の水比を表６に示すように変化したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表６に示す。

【0036】

【表6】

【産業上の利用可能性】

【0037】

本発明のβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の製造方法は、白色度が高く、セメントの凝結硬化も阻害することのないβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２を製造することが可能であり、セメント分野などにおいて広範に利用できる。
なお、２０１１年２月３日に出願された日本特許出願２０１１−０２１６１４号、２０１１年２月３日に出願された日本特許出願２０１１−０２１６５８号、２０１１年６月８日に出願された日本特許出願２０１１−１２８７０８号、及び２０１１年８月５日に出願された日本特許出願２０１１−１７２１８８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。