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公開番号2025115626
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-07
出願番号2024010186
出願日2024-01-26
発明の名称炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法、並びに炭酸化電気炉酸化スラグを含むモルタル及びコンクリートの製造方法
出願人UBE三菱セメント株式会社
代理人個人
主分類C04B 5/06 20060101AFI20250731BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】
産業副産物の有効利用と大気中のCO₂濃度の低下とを両立する技術の開発を目指して、電気炉酸化スラグへCO₂を固定化する方法、すなわち、電気炉酸化スラグの炭酸化方法を提供する。
【解決手段】
電気炉酸化スラグを粉砕し、粉砕スラグを生成する粉砕工程と、
前記粉砕スラグを湿式処理して炭酸化させる、湿式炭酸化工程と、
を含む、炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
電気炉酸化スラグを粉砕し、粉砕スラグを生成する粉砕工程と、
前記粉砕スラグを湿式処理して炭酸化させる、湿式炭酸化工程と、
を含む、炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
請求項１に記載の炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法であって、
前記粉砕スラグの粒径が２００μｍ以下である、炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法であって、
前記湿式炭酸化工程が、電気炉酸化スラグを炭酸塩溶液と混合することにより行われる、炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法であって、前記炭酸塩が、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム及び炭酸水素カルシウムから選択される１種または２種以上である、炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法であって、
前記電気炉酸化スラグに対して、オートクレーブ処理を施す前処理工程をさらに含む、炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法であって、前記オートクレーブ処理を、温度１５０～３００℃の飽和水蒸気圧力で１～５時間行う、炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法であって、
前記電気炉酸化スラグが、電気炉徐冷酸化スラグである、炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の方法で製造した炭酸化電気炉酸化スラグと、水と、セメントとを混合する工程を含む、モルタルの製造方法。
【請求項９】
請求項１又は２に記載の方法で製造した炭酸化電気炉酸化スラグと、粗骨材と、水と、セメントとを混合する工程を含む、コンクリートの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法、並びに炭酸化電気炉酸化スラグを含むモルタル及びコンクリートの製造方法に関するものである。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、循環型社会を構築するために、産業副産物の発生抑制・再使用・再生利用（リデュース・リユース・リサイクル（３Ｒ））を行うことが求められている。そして、セメント産業は、例えば、セメントの一部を産業副産物で置き換えることにより、循環型社会の構築に大きな役割を担っている。また、セメントの製造工程においてはＣＯ
２
が必然的に排出されるため、セメントを産業副産物で置き換えて、セメント使用量を削減することにより、ＣＯ
２
排出量を減らし、低炭素化及び地球温暖化防止も貢献することができる。
【０００３】
さらに、ＣＯ
２
の排出削減が緊急課題となっている現在、ＣＯ
２
の排出自体を低減させる技術に加えて、大気中のＣＯ
２
を炭素化合物として固定することで、大気中のＣＯ
２
を減らす、ＣＯ
２
固定技術へのニーズが高まっている。
【０００４】
一方、産業副産物のスラグ骨材としては、ＪＩＳＡ５０１１として、高炉スラグ骨材、フェロニッケルスラグ骨材、銅スラグ骨材、電気炉酸化スラグ骨材が、石炭ガス化スラグ骨材が制定されている。近年では、高炉に代わり電気炉による粗鋼の生産量が増加していることから、電気炉スラグの排出量の増大が想定される。電気炉スラグには、酸化精錬時に生成する酸化スラグと、還元精錬時に生成する還元スラグがある。
【０００５】
電気炉酸化スラグを含有するセメント組成物としては、特許文献１及び特許文献２には、セメントと、高炉スラグ微粉末と、電気炉酸化スラグ細骨材とを含むコンクリート圧送用の先送り材が記載され、特許文献３には、ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、及び、シラス微粉末からなる結合材と、電気炉酸化スラグ細骨材と、セメント混和用ポリマーとを含むセメント組成物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２３－０００６４８号公報
特開２０２３－００１４１０号公報
特開２０２３－１４６６３４号公報
【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、産業副産物の有効利用と大気中のＣＯ
２
濃度の低下とを両立する技術の開発を目指して、電気炉酸化スラグへＣＯ
２
を固定化する方法、すなわち、電気炉酸化スラグの炭酸化方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の好ましい態様は下記のとおりである。
１．電気炉酸化スラグを粉砕し、粉砕スラグを生成する粉砕工程と、
前記粉砕スラグを湿式処理して炭酸化させる、湿式炭酸化工程と、
を含む、炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法。
２．上記１に記載の炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法であって、
前記粉砕スラグの粒径は２００μｍ以下である、炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法。
３．上記１又は２に記載の炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法であって、
前記湿式炭酸化工程が、電気炉酸化スラグを炭酸塩溶液と混合することにより行われる、炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法。
４. 上記３に記載の炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法であって、前記炭酸塩が、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム及び炭酸水素カルシウムから選択される１種または２種以上である、炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法。
５．上記１～４のいずれかに記載の炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法であって、
前記電気炉酸化スラグに対して、オートクレーブ処理を施す前処理工程をさらに含む、炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法。
６．上記５に記載の炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法であって、前記オートクレーブ処理を、温度２００℃、圧力２ＭＰａで３時間行う、炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法。
７．上記１～６のいずれかに記載の炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法であって、
前記電気炉酸化スラグは、電気炉徐冷酸化スラグである、炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法。
８．上記１～７のいずれかに記載の方法で製造した炭酸化電気炉酸化スラグと、水と、セメントとを混合する工程を含む、モルタルの製造方法。
９．上記１～８のいずれかに記載の方法で製造した炭酸化電気炉酸化スラグと、粗骨材と、水と、セメントとを混合する工程を含む、コンクリートの製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の炭酸化電気炉酸化スラグの製造方法によると、産業副産物の有効利用と大気中のＣＯ
２
濃度の低下とを両立し、循環型社会の構築と、低炭素化及び地球温暖化防止に貢献することができる。
【００１０】
天然資源である砕砂等の代替材として、電炉製法の副産物である電気炉酸化スラグ細骨材を使用することで、骨材天然資源の保護に貢献できる。またセメント使用量を低減できるため、ＣＯ
２
の削減にも貢献できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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