JP2003137537A - Method of manufacturing artificial zeolite - Google Patents

Method of manufacturing artificial zeolite

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JP2003137537A
JP2003137537A JP2001339467A JP2001339467A JP2003137537A JP 2003137537 A JP2003137537 A JP 2003137537A JP 2001339467 A JP2001339467 A JP 2001339467A JP 2001339467 A JP2001339467 A JP 2001339467A JP 2003137537 A JP2003137537 A JP 2003137537A
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raw material
hydrothermal reaction
zeolite
reaction step
artificial zeolite
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JP2001339467A
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Junsuke Haruna
淳介 春名
Akio Henmi
彰男 逸見
Akiko Hayashi
亜貴子 林
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TAISEI GIKEN KK
ZEOTEC KK
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TAISEI GIKEN KK
ZEOTEC KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing artificial zeolite capable of effectively manufacturing it while reducing dispersion of its quality. SOLUTION: The artificial zeolite of high quality is efficiently manufactured as follows: a 1st hydrothermal reaction process is performed using a 1st raw material high in ingredient composition ratio of SiO2 /Al2 O3 * Al2 O3 * means an Al2 O3 component capable of hydrothermally reacting with an alkaline liquid among Al2 O3 equivalent contained plus both metal Al and Al nitride in terms of Al2 O3 ; after that a 2nd hydrothermal reaction process is performed by adding a 2nd raw material low in ingredient composition ratio of SiO2 /Al2 O3 *. Thereby a silicate ion of an aqueous solution of water glass generated in the 1st hydrothermal reaction process, reacts with an aluminate ion originated from the 2nd raw material.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は人工ゼオライトの製
造方法に係り、特に、廃棄物を原料として人工ゼオライ
トを製造する場合に好適な製造技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing artificial zeolite, and more particularly to a production technique suitable for producing artificial zeolite using waste as a raw material.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ゼオライトは、その陽イオン交
換機能が着目されて多くの分野にて用いられている。人
工的に製造される人工ゼオライトは、廃棄物や未利用資
源を原料として製造することが可能であり、廃棄物や未
利用資源から有用な物質を作り出すことができるという
点で、近年の省資源化やリサイクル社会の実現に適合し
た素材である。
2. Description of the Related Art Generally, zeolite is used in many fields because of its cation exchange function. Artificial zeolite manufactured artificially can be produced from wastes and unused resources as raw materials, and it is possible to produce useful substances from wastes and unused resources. Material that is suitable for the realization of a recycling and recycling society.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように廃棄物や未利用資源を原料として人工ゼオライト
を製造する場合、原料品質のばらつきを低減することは
至難の業であり、人工ゼオライトの品位を確保し、品位
を一定に保つことがきわめて困難であるという問題点が
ある。
However, when producing artificial zeolite from wastes or unused resources as a raw material as described above, it is extremely difficult to reduce the variation in raw material quality. There is a problem that it is extremely difficult to secure the quality and keep the quality constant.

【0004】特に、人工ゼオライトの品位は原料中に含
まれるSiOとAl*(含有されているAl
相当量のうち、アルカリ液と水熱反応するAl
成分、並びに、金属Al及び窒化AlをAl
算したものの和を言う。アルカリ液と水熱反応するAl
成分とは、水酸化アルミニウム,ガラス中のAl
成分等を意味する。)との割合(以下、単に「成
分組成比SiO/Al*」という。)に大きく
影響され、高品位の人工ゼオライトを製造するには、原
料の成分組成比SiO/Al*をモル比で3.
3〜4.0の範囲内に維持する必要がある。しかし、原
料の種類や出所が同一の単一の原料を用いて継続的に人
工ゼオライトを製造していく場合、原料中のSiO
Al *の含有率がばらつくので、安定した品質の
製品を製造することはできない。
In particular, the quality of artificial zeolite is included in the raw materials.
SiOTwoAnd AlTwoOThree* (Contained AlTwo
OThreeAl, which reacts hydrothermally with alkaline solutionTwoO
ThreeIngredients, metal Al and aluminum nitride AlTwoOThreeExchange
Say the sum of the sums. Al that undergoes hydrothermal reaction with alkaline liquids
TwoOThreeIngredients are aluminum hydroxide, Al in glass
TwoOThreeMeans ingredients, etc. )) (Hereinafter, simply
Composition ratio SiOTwo/ AlTwoOThree* ”. )
To produce affected and high quality artificial zeolites,
Ingredient composition ratio SiOTwo/ AlTwoOThree* Is a molar ratio of 3.
It should be maintained within the range of 3 to 4.0. But Hara
Continuously using a single raw material of the same type and source
When manufacturing industrial zeolite, SiO in the raw materialTwoOr
AlTwoO ThreeSince the content of * varies, stable quality
The product cannot be manufactured.

【0005】さらに、原料の成分組成比を上記範囲に維
持するために、主原料に対して補助原料を添加したり、
或いは、複数の原料を混合したりすることも考えられる
が、高品位の人工ゼオライトを製造するためにはゼオラ
イトの生成に適した条件で水熱反応を生じさせる必要が
あることから処理時間が長くなるとともにゼオライトの
生成率が低くなり、また、処理時間を短くするにはゼオ
ライトの品位向上に最適な条件とは異なる条件で処理を
行う必要があることからゼオライトの品位が低下する場
合がある。したがって、ゼオライトの品位向上と製造効
率の向上とを両立することができないというジレンマが
ある。
Further, in order to maintain the component composition ratio of the raw material within the above range, an auxiliary raw material is added to the main raw material,
Alternatively, it is also possible to mix a plurality of raw materials, but in order to produce a high-quality artificial zeolite, it is necessary to cause a hydrothermal reaction under conditions suitable for the production of zeolite, so the treatment time is long. As a result, the production rate of zeolite decreases, and in order to shorten the treatment time, it is necessary to perform treatment under conditions different from the optimum conditions for improving the quality of zeolite, so the quality of zeolite may decrease. Therefore, there is a dilemma that it is not possible to achieve both improvement in zeolite quality and improvement in production efficiency.

【0006】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、その課題は、人工ゼオライトの品位のばらつき
を低減しつつ、効率的に人工ゼオライトを製造すること
のできる製造方法を提供することにある。また、ゼオラ
イトの品位向上と製造効率の向上とを両立できる製造方
法を提供することにある。特に、廃棄物や未利用資源を
用いて安定した品位の人工ゼオライトを製造できる技術
を提供することにある。
Therefore, the present invention is to solve the above problems, and an object thereof is to provide a production method capable of efficiently producing an artificial zeolite while reducing the variation in the quality of the artificial zeolite. is there. Another object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of simultaneously improving the quality of zeolite and the manufacturing efficiency. In particular, it is to provide a technique capable of producing a stable-quality artificial zeolite by using waste and unused resources.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の人工ゼオライトの製造方法は、成分組成比S
iO/Al*(Al*は、含有されてい
るAl相当量のうち、アルカリ液と水熱反応する
Al成分、並びに、金属Al及び窒化AlをAl
換算したものの和)の大きい第1原料を用いて第
1水熱反応工程を実施し、その後、前記第1水熱反応工
程にて生成された中間生成物に、前記第1原料よりも成
分組成比SiO/Al*の小さい第2原料を添
加して第2水熱反応工程を実施することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the method for producing an artificial zeolite of the present invention comprises a component composition ratio S
iO 2 / Al 2 O 3 * (Al 2 O 3 * , of the Al 2 O 3 equivalent amount is contained, Al 2 O 3 component to react an alkali solution and hydrothermal, as well as metallic Al and Al nitride Al
The first hydrothermal reaction step is carried out using a first raw material having a large sum of 2 O 3 conversion), and then the intermediate product produced in the first hydrothermal reaction step is treated with the first raw material from the first raw material. Is characterized in that the second hydrothermal reaction step is carried out by adding a second raw material having a small composition ratio SiO 2 / Al 2 O 3 *.

【0008】本発明者は、廃棄物や未利用資源等を用い
て人工ゼオライトを製造する数多くの経験に基づいて、
安定した品位を有する人工ゼオライトを継続的に実現す
ることが如何に困難であるかを痛感してきた。そして、
数多くの経験及び実験に基づいて、発明者は、人工ゼオ
ライトの生成過程には、「水ガラス水溶液生成反応」
と、「ゼオライト生成(析出)反応」の2段階の反応が
関与していることを見出した。これらの2段階の反応は
いずれも水熱反応過程で進行するが、前者の「水ガラス
水溶液生成反応」と、後者の「ゼオライト生成(析出)
反応」とでは、その最適な反応条件が相互に異なる。
「水ガラス水溶液生成反応」ではより高温、高圧の処理
が望ましいが、「ゼオライト生成(析出)反応」ではよ
り低温、低圧の処理が望ましく、例えば、後者の「ゼオ
ライト生成(析出)反応」では100℃程度の温度で反
応が進行しやすく、しかも、フィリップサイト(Philip
site)やフォージャサイト(Faujasite)などの有用な
ゼオライトの生成率が高いが、それ以上の温度、圧力で
処理を行うと、方沸石(Analcime)などの他のゼオライ
トが生成されるなどの理由により、陽イオン交換容量が
低くなるなど、品位が低下してしまう。
[0008] The present inventor has, on the basis of a large number of experiences of producing artificial zeolites using wastes and unused resources,
I have keenly realized how difficult it is to continuously realize artificial zeolite with stable quality. And
Based on numerous experiences and experiments, the inventor has found that the process of producing artificial zeolite is "water glass aqueous solution production reaction".
And that the two-stage reaction of "zeolite formation (precipitation) reaction" is involved. Both of these two-step reactions proceed in the hydrothermal reaction process, but the former "water glass aqueous solution formation reaction" and the latter "zeolite formation (deposition)"
"Reaction" means that the optimum reaction conditions are different from each other.
Higher temperature, higher pressure treatment is desirable in the "water glass aqueous solution formation reaction", while lower temperature, lower pressure treatment is desirable in the "zeolite formation (precipitation) reaction". For example, the latter "zeolite formation (precipitation) reaction" is 100 The reaction is likely to proceed at a temperature of about ℃
The production rate of useful zeolites such as site) and Faujasite is high, but when processed at higher temperature and pressure, other zeolites such as halonite (Analcime) are produced. As a result, the cation exchange capacity is lowered and the quality is lowered.

【0009】本発明によれば、高い成分組成比SiO
/Al*を有する第1原料を用いて第1水熱反応
工程を実施し、その後、低い成分組成比SiO/Al
*を有する第2原料を添加して第2水熱反応工程
を実施することにより、第1水熱反応工程において水ガ
ラスの生成を効率的に行うことができ、第2水熱反応工
程においてその水ガラスのシリケートイオンと添加され
た第2原料中のアルミン酸イオンとが反応するので、効
率的にゼオライトを生成させることができる。したがっ
て、全体としてゼオライトの生成効率を高めることがで
きる。すなわち、短時間で処理を完了させたり、所定時
間でより大量の収量、或いはより高い陽イオン交換容量
を得たりすることができる。また、第1水熱反応工程と
第2水熱反応工程とをそれぞれ別の条件に設定して反応
させることが可能になるので、第1水熱反応工程におい
て水ガラス水溶液生成反応を優先させる条件で処理を行
い、第2水熱反応工程において所望のゼオライトを生成
するためのゼオライト生成(析出)反応を優先させる条
件で処理を行うことにより、生成される人工ゼオライト
の品位を低下させずに、さらに効率的に製造を行うこと
が可能になる。
According to the present invention, a high component composition ratio SiOTwo
/ AlTwoOThreeFirst hydrothermal reaction using the first raw material having *
Process, then low composition ratio SiOTwo/ Al
TwoO ThreeSecond hydrothermal reaction step by adding the second raw material having *
By carrying out
The lath can be efficiently generated, and the second hydrothermal reaction process can be performed.
In the course of adding the silicate ions of the water glass
As it reacts with the aluminate ion in the second raw material,
Zeolite can be produced efficiently. According to
Therefore, the overall zeolite production efficiency can be increased.
Wear. That is, the process can be completed in a short time or at a predetermined time.
Higher yields or higher cation exchange capacity between
Can be obtained. In addition, with the first hydrothermal reaction step
The second hydrothermal reaction process and reaction are set under different conditions.
Since it is possible to do so in the first hydrothermal reaction step
Process under conditions that give priority to the water glass aqueous solution generation reaction.
Produce the desired zeolite in the second hydrothermal reaction step
To give priority to the zeolite formation (precipitation) reaction
Artificial zeolite produced by processing according to conditions
Manufacturing more efficiently without degrading the quality of
Will be possible.

【0010】本発明において、前記第1原料の成分組成
比SiO/Al*はモル比で4.0を越える値
であることが好ましい。この発明によれば、第1原料の
成分組成比SiO/Al*をモル比で4.0を
越える値とすることによって、第1水熱反応工程におい
てゼオライトとともに水ガラス水溶液が生成されるの
で、第2水熱反応工程において第2原料を添加すること
により、この水ガラス水溶液のシリケートイオンと第2
原料中のAl*のアルミン酸イオンとを反応させ
て更なるゼオライトを効率的に製造することができる。
In the present invention, it is preferable that the composition ratio SiO 2 / Al 2 O 3 * of the first raw material has a molar ratio of more than 4.0. According to the present invention, by setting the composition ratio SiO 2 / Al 2 O 3 * of the first raw material to a value exceeding 4.0 in terms of molar ratio, a water glass aqueous solution is produced together with zeolite in the first hydrothermal reaction step. Therefore, by adding the second raw material in the second hydrothermal reaction step, the silicate ions and the second
Further zeolite can be efficiently produced by reacting with the aluminate ion of Al 2 O 3 * in the raw material.

【0011】本発明において、前記第2原料の成分組成
比SiO/Al*はモル比で3.3未満の値で
あることが好ましい。この発明によれば、第1水熱反応
工程において生じた水ガラス水溶液と反応し得る余剰の
Al*(アルミン酸イオン)が存在することとな
り、効率的にゼオライトを製造することができる。
In the present invention, it is preferable that the composition ratio SiO 2 / Al 2 O 3 * of the second raw material has a molar ratio of less than 3.3. According to this invention, excess Al 2 O 3 * (aluminate ion) that can react with the aqueous solution of water glass generated in the first hydrothermal reaction step is present, and zeolite can be efficiently produced. .

【0012】本発明において、前記第1水熱反応工程の
処理圧力又は温度は、前記第2水熱反応工程の処理圧力
又は温度以上であることが好ましい。この発明によれ
ば、第1水熱反応工程において水ガラス水溶液生成反応
を優先させて効率的に反応を進めることができるととも
に、第2水熱反応工程において所望のゼオライトを効率
的に生成させ、高い品位の人工ゼオライト(例えば高い
陽イオン交換容量を有するゼオライト)を効率的に製造
できる。
In the present invention, the processing pressure or temperature in the first hydrothermal reaction step is preferably equal to or higher than the processing pressure or temperature in the second hydrothermal reaction step. According to this invention, the reaction can be efficiently advanced by prioritizing the water glass aqueous solution production reaction in the first hydrothermal reaction step, and the desired zeolite is efficiently produced in the second hydrothermal reaction step, A high-quality artificial zeolite (for example, a zeolite having a high cation exchange capacity) can be efficiently produced.

【0013】本発明において、複数種類の原料を、成分
組成比SiO/Al*の大きい原料群Aと、成
分組成比SiO/Al*の小さい原料群Bとに
予め分類しておき、原料群Aに属する1の原料又は複数
の原料を混合したものを前記第1原料とし、原料群Bに
属する1の原料又は複数の原料を混合したものを前記第
2原料として用いることが好ましい。この発明によれ
ば、第1原料として好適な複数の原料と、第2原料とし
て好適な複数の原料とを分類しておくことによって、そ
れらの中から適宜の組合せで第1原料と第2原料とを取
り出して用いることができるので、原料管理が容易にな
り、安定した人工ゼオライトの製造が実現できる。
[0013] In the present invention, a plurality of kinds of raw materials, previously a large raw material group A component composition ratio SiO 2 / Al 2 O 3 *, in a small material group B of component composition ratio SiO 2 / Al 2 O 3 * Classified in advance, one raw material belonging to raw material group A or a mixture of a plurality of raw materials is the first raw material, and one raw material belonging to raw material group B or a mixture of a plurality of raw materials is the second raw material It is preferable to use. According to the present invention, by classifying a plurality of raw materials suitable as the first raw material and a plurality of raw materials suitable as the second raw material, the first raw material and the second raw material can be appropriately combined from them. Since and can be taken out and used, raw material management becomes easy, and stable production of artificial zeolite can be realized.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係る人工ゼオライトの製造方法の実施形態について詳
細に説明する。本実施形態では、人工ゼオライトを製造
するための複数種類の原料を、成分組成比SiO/A
*の高い原料群Aと、成分組成比SiO/A
*の低い原料群Bとに分け、原料群Aに属する
1の原料又は複数種類の原料を混合したもの(第1原
料)を用いて第1水熱反応工程を実施し、その後、原料
群Bに属する1の原料又は複数種類の原料を混合したも
の(第2原料)を添加して、第2水熱反応工程を実施し
た。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, an embodiment of the method for producing an artificial zeolite according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, a plurality of types of raw materials for producing artificial zeolite are mixed with a component composition ratio SiO 2 / A.
Raw material group A with high l 2 O 3 * and composition ratio SiO 2 / A
The first hydrothermal reaction step is performed using one raw material belonging to the raw material group A or a mixture of a plurality of raw materials (first raw material), which is divided into a raw material group B having a low l 2 O 3 *, and thereafter. Then, one raw material belonging to raw material group B or a mixture of a plurality of raw materials (second raw material) was added, and the second hydrothermal reaction step was performed.

【0015】原料群A;原料群Aに属するものとして
は、SiO含有率がAl含有率と比較して高
く、水熱反応によってゼオライトと水ガラス水溶液との
双方を生成し得るものであることが好ましい。特に、成
分組成比SiO/Alが4.0を越えるもので
あることが望ましい。より具体的には、廃棄物又は未利
用資源としては、フライアッシュ(石炭灰のうち電気集
塵機等で捕捉されたもの)、真珠岩、火山灰、ケイ砂等
の洗浄廃土、廃ケーソー土、廃鋳物砂、廃活性白土、ガ
ラス屑、水ガラス・カレット屑などが挙げられる。な
お、このように原料群Aに属する複数の原料がある場合
には、これらの原料のうちいずれか一つを上記第1原料
として用いてもよく、或いは、2以上の原料を混合して
上記第1原料として用いてもよい。
Raw material group A: As the material belonging to the raw material group A, the content of SiO 2 is higher than that of Al 2 O 3, and both zeolite and water glass aqueous solution can be produced by hydrothermal reaction. Is preferred. In particular, it is desirable that the component composition ratio SiO 2 / Al 2 O 3 exceeds 4.0. More specifically, as wastes or unused resources, fly ash (coal ash captured by an electric dust collector, etc.), pearlite, volcanic ash, waste sand such as silica sand, waste caustic soil, waste Examples include foundry sand, waste activated clay, glass waste, water glass and cullet waste. When there are a plurality of raw materials belonging to the raw material group A, any one of these raw materials may be used as the above-mentioned first raw material, or two or more raw materials are mixed and the above-mentioned raw materials are mixed. You may use it as a 1st raw material.

【0016】原料群B;原料群Bに属するものとして
は、Al*含有率がSiO含有率と比較して高
く、水熱反応下で水ガラス水溶液と反応してゼオライト
を生成し得るものであることが好ましい。特に、成分組
成比SiO/Al*が3.3未満であることが
望ましい。より具体的には、廃棄物又は未利用資源とし
ては、製紙スラッジ灰、メタカオリン、アルミ・ドロ
ス、水酸化アルミニウム・スラッジ、アルミン酸イオン
含有の廃アルカリ水溶液(アルミ製造工程で排出される
もの)、廃アルミ合金、高炉スラグ、ごみ溶融炉スラグ
等の急冷スラグなどが挙げられる。なお、このように原
料群Bに属する複数の原料がある場合には、これらの原
料のうちいずれか一つを上記第1原料として用いてもよ
く、或いは、2以上の原料を混合して上記第1原料とし
て用いてもよい。
Raw material group B: As a material belonging to the raw material group B, the Al 2 O 3 * content is higher than the SiO 2 content and it reacts with a water glass aqueous solution under hydrothermal reaction to form zeolite. What is obtained is preferable. In particular, it is desirable that the composition ratio SiO 2 / Al 2 O 3 * be less than 3.3. More specifically, as waste or unused resources, papermaking sludge ash, metakaolin, aluminum dross, aluminum hydroxide sludge, waste alkali aqueous solution containing aluminate ions (those discharged in the aluminum manufacturing process), Examples include quenched aluminum slag, waste aluminum alloy, blast furnace slag, and waste melting furnace slag. When there are a plurality of raw materials belonging to the raw material group B, any one of these raw materials may be used as the above-mentioned first raw material, or two or more raw materials are mixed and the above-mentioned raw materials are mixed. You may use it as a 1st raw material.

【0017】なお、本明細書に言うAl*は、含
有されているAl相当量のうち、アルカリ液と水
熱反応するAl成分、並びに、金属Al及び窒化
AlをAl換算したものの和を言うものである。
アルカリ液と水熱反応するAl成分とは、水酸化
アルミニウム,ガラス中のAl成分等を意味す
る。
[0017] Incidentally, Al 2 O 3 * is referred to herein, of the Al 2 O 3 equivalent amount is contained, Al 2 O 3 component to react an alkali solution and hydrothermal, and metal Al and Al nitride Is the sum of those converted into Al 2 O 3 .
The Al 2 O 3 component that hydrothermally reacts with the alkaline liquid means aluminum hydroxide, an Al 2 O 3 component in glass, and the like.

【0018】上記の第1水熱反応工程は、上記第1原料
をNaOHなどのアルカリ水溶液、或いは、好ましくは
SiO(シリケートイオン)を含有したアルカリ水溶
液中に分散させてスラリー溶液を形成し、このスラリー
溶液を加熱する。特に加圧下で加熱することが好まし
い。この工程は、例えば、オートクレーブ処理や煮沸処
理として実施できる。
In the first hydrothermal reaction step, the first raw material is dispersed in an alkaline aqueous solution such as NaOH or preferably an alkaline aqueous solution containing SiO 2 (silicate ions) to form a slurry solution, The slurry solution is heated. It is particularly preferable to heat under pressure. This step can be carried out, for example, as an autoclave treatment or a boiling treatment.

【0019】上記の第2水熱反応工程は、上記第1水熱
反応工程実施後のスラリー溶液に上記第2原料を添加し
て新たなスラリー溶液を調製し、上記と同様に加熱す
る。この工程も特に加圧下で加熱することが好ましい。
本工程についても、例えば、オートクレーブ処理や煮沸
処理として実施できる。特に、この第2水熱反応工程に
際して添加する第2原料の量は、第1原料及び第2原料
の成分組成比SiO/Al*を勘案し、第1原
料(或いは、第1水熱反応工程で得られた水ガラス(シ
リケートイオン))と、第2原料との合計原料の成分組
成比SiO/Al*がモル比で3.3〜4.0
の範囲内になるように、設定されることが好ましい。
In the second hydrothermal reaction step, the second raw material is added to the slurry solution after the first hydrothermal reaction step is carried out to prepare a new slurry solution, which is heated in the same manner as above. Also in this step, it is particularly preferable to heat under pressure.
This step can also be performed, for example, as an autoclave treatment or a boiling treatment. In particular, the amount of the second raw material to be added in the second hydrothermal reaction step is determined in consideration of the composition ratio SiO 2 / Al 2 O 3 * of the first raw material and the second raw material, and the first raw material (or the first raw material). The composition ratio SiO 2 / Al 2 O 3 * of the total raw material of the water glass (silicate ion) obtained in the hydrothermal reaction step and the second raw material is 3.3 to 4.0 in molar ratio.
It is preferable to set it so as to fall within the range.

【0020】ここで、第1水熱反応工程の処理圧力又は
温度は、第2水熱反応工程の処理圧力又は温度以上であ
ることが好ましい。例えば、第1水熱反応工程の温度を
115〜180℃とすることが水ガラス水溶液の生成を
促進するために好ましく、また、第2水熱反応工程の温
度を90〜110℃とすることがゼオライトの生成を促
進するために望ましい。
Here, the processing pressure or temperature of the first hydrothermal reaction step is preferably equal to or higher than the processing pressure or temperature of the second hydrothermal reaction step. For example, it is preferable to set the temperature of the first hydrothermal reaction step to 115 to 180 ° C. in order to promote the production of the water glass aqueous solution, and to set the temperature of the second hydrothermal reaction step to 90 to 110 ° C. Desirable to promote zeolite formation.

【0021】[0021]

【実施例】次に、実際に人工ゼオライトの生成試験を行
って本発明の効果を確認した結果を示す。ただし、以下
に示す条件及び結果は本発明の一例であり、本発明は、
下記記載に何ら限定されるものではない。
EXAMPLES Next, the results of confirming the effects of the present invention by actually conducting a synthetic zeolite production test will be shown. However, the following conditions and results are examples of the present invention, and the present invention is
It is not limited to the following description.

【0022】[第1実施例]まず、上記原料群Aに属す
る原料と原料群Bに属する原料とをそれぞれ選定し、こ
れらの2種類の原料(廃棄物)を混合して用いて1工程
にて水熱処理を施した場合(以下、単に「一括処理の場
合」という。本発明に対する比較例である。)と、原料
群Aに属する原料を用いて第1水熱反応工程を実施し、
その後、原料群Bに属する原料を添加して第2水熱反応
工程を実施した場合(以下、単に「タンデム処理の場
合」という。本発明の実施例である。)とを比較した。
[First Embodiment] First, a raw material belonging to the raw material group A and a raw material belonging to the raw material group B are selected, and these two kinds of raw materials (wastes) are mixed and used in one step. Hydrothermal treatment (hereinafter, simply referred to as “batch treatment”, which is a comparative example with respect to the present invention), and a first hydrothermal reaction step using raw materials belonging to the raw material group A,
After that, a comparison was made with the case where the second hydrothermal reaction step was carried out by adding the raw materials belonging to the raw material group B (hereinafter, simply referred to as “the case of tandem treatment”, which is an example of the present invention).

【0023】原料群Aに属する原料として真珠岩の微粉
を、原料群Bに属する原料としてアルミン酸イオン含有
の廃アルカリ水溶液をそれぞれ選定し、一括処理の場合
には、下記表1の(A)〜(C)の条件にて混合してス
ラリー溶液を調製して120℃で4時間のオートクレー
ブ処理を実施した。また、タンデム処理の場合には、下
記表1の(A)〜(C)に記載されているもののうち、
真珠岩微粉と水酸化ナトリウム水溶液とを混合してスラ
リー溶液を調製し、このスラリー溶液に120℃で2時
間のオートクレーブ処理を施し、その後、スラリー溶液
を一旦100℃まで冷却してから下記表1に記載されて
いるアルミン酸イオン含有の廃アルカリ水溶液を添加し
て、100℃で2時間保持した。
Fine powder of pearlite is selected as a raw material belonging to the raw material group A, and a waste alkaline aqueous solution containing aluminate ions is selected as a raw material belonging to the raw material group B. In the case of batch treatment, (A) in Table 1 below is selected. The mixture was mixed under the conditions of (C) to (C) to prepare a slurry solution, which was then autoclaved at 120 ° C. for 4 hours. In the case of tandem treatment, among those described in (A) to (C) of Table 1 below,
A fine pearlite powder and a sodium hydroxide aqueous solution were mixed to prepare a slurry solution, and the slurry solution was autoclaved at 120 ° C. for 2 hours, and then the slurry solution was once cooled to 100 ° C. The waste alkaline aqueous solution containing aluminate ion described in 1) was added and the mixture was kept at 100 ° C. for 2 hours.

【0024】[0024]

【表1】 真珠岩微粉 3.5NのNaOH水溶液 廃アルカリ 水溶液 条件(A) 100g 300ml 50ml 条件(B) 100g 300ml 100ml 条件(C) 100g 300ml 150ml (単位mlはミリリットル、廃アルカリ水溶液はアルミン酸イオンを含有するも のであり、Naイオン量が60g/l(リットル)、Alイオン量が45g/l)[Table 1]                 Pearlite fine powder 3.5N NaOH aqueous solution Waste alkali Aqueous solution   Condition (A) 100g 300ml 50ml   Condition (B) 100g 300ml 100ml   Condition (C) 100g 300ml 150ml   (Unit: ml is milliliter, waste alkaline aqueous solution contains aluminate ion Therefore, the amount of Na ions is 60 g / l (liter) and the amount of Al ions is 45 g / l)

【0025】上記条件で製造された人工ゼオライトの陽
イオン交換容量(CEC;塩基交換容量;単位meq/100
g)を測定した。その結果を表2に示す。
Cation exchange capacity (CEC; base exchange capacity; unit meq / 100) of the artificial zeolite produced under the above conditions
g) was measured. The results are shown in Table 2.

【0026】[0026]

【表2】 条件 (A) (B) (C) 一括処理の場合 240 230 175 タンデム処理の場合 261 322 330[Table 2]   Conditions (A) (B) (C)   For batch processing 240 230 175   For tandem processing 261 322 330

【0027】表2に示すように、一括処理の場合には、
廃アルカリ水溶液を増量させていくに従って陽イオン交
換容量が劣化する傾向にあるのに対し、タンデム処理の
場合には、廃アルカリ水溶液を増量させていくに従って
陽イオン交換容量が向上している。これは、タンデム処
理を行うことによって生成されるゼオライトの品位が向
上するとともに、ゼオライトの生成効率が高くなってい
ることを示している。すなわち、上記のように同一の処
理時間(いずれも4時間)であっても、一括処理よりも
タンデム処理の方がゼオライトの生成が進行し、より多
くの廃アルカリ水溶液由来の成分(アルミン酸イオン)
が反応し、ゼオライト化しているのである。換言すれ
ば、同量のゼオライトを得るために、或いは、同様の陽
イオン交換容量を実現するために、タンデム処理では一
括処理に較べてより短い時間しか要しないことになる。
As shown in Table 2, in the case of batch processing,
While the cation exchange capacity tends to deteriorate as the amount of the waste alkali aqueous solution is increased, in the case of the tandem treatment, the cation exchange capacity is improved as the amount of the waste alkaline aqueous solution is increased. This indicates that the quality of the zeolite produced by the tandem treatment is improved and the zeolite production efficiency is increased. That is, as described above, even if the treatment time is the same (4 hours in each case), the tandem treatment promotes the production of zeolite more than the batch treatment, and a larger amount of the components derived from the waste alkali aqueous solution (aluminate ion). )
React to form a zeolite. In other words, the tandem process requires a shorter time than the batch process to obtain the same amount of zeolite or to achieve a similar cation exchange capacity.

【0028】タンデム処理が一括処理よりも有利な理由
は、タンデム処理では、第1水熱反応工程にてSiO
の過剰な第1原料を用いて水ガラス水溶液を効率的に生
成させ、第2水熱反応工程にてAlの過剰な第2
原料を添加して水ガラスと反応させ、ゼオライトを効率
的に生成(析出)させることができる点にある。
The reason why the tandem treatment is more advantageous than the batch treatment is that in the tandem treatment, SiO 2 is used in the first hydrothermal reaction step.
Water glass aqueous solution is efficiently generated by using the excess first raw material of Al 2 O 3 and the excess second glass of Al 2 O 3 is added in the second hydrothermal reaction step.
The point is that the raw material can be added and reacted with water glass to efficiently produce (precipitate) zeolite.

【0029】すなわち、一括処理では、水ガラス水溶液
が生成してもアルミン酸イオンが共存しているためにそ
のまま水ガラスがゼオライト化してしまい、ゼオライト
が生成される際にNaが消費されてしまうので、それ以
上の水ガラスの生成が困難になってしまう(反応速度が
低下する)のである。つまり、水ガラスの生成反応が律
速反応となり、ゼオライトの生成を制限していることと
なる。
That is, in the batch treatment, even if an aqueous solution of water glass is produced, since the aluminate ions coexist, the water glass is converted to zeolite as it is, and Na is consumed when the zeolite is produced. However, it becomes difficult to produce water glass more than that (reaction rate decreases). That is, the production reaction of water glass is a rate-determining reaction, which limits the production of zeolite.

【0030】一方、タンデム処理では、第1水熱反応工
程で水ガラスとともにゼオライトも生成されるが、第1
原料の成分組成比SiO/Al*が高いため
に、相対的にゼオライト化に伴うNa消費量は少なくな
り、その分、水ガラス水溶液の生成能力の低下は抑制さ
れ、水ガラスの生成速度が早くなり、最終的に得られる
水ガラス量も多くなる。そして、この水ガラスに対して
第2水熱反応工程において成分組成比SiO/Al
*の低い第2原料を添加すると、水ガラスとアルミ
ン酸イオンとの反応が促進され、効率的にゼオライトが
生成されるのである。
On the other hand, in the tandem treatment, zeolite is produced together with water glass in the first hydrothermal reaction step.
Since the ingredient composition ratio SiO 2 / Al 2 O 3 * of the raw materials is high, the amount of Na consumed due to the zeolite formation is relatively small, and accordingly, the decrease in the ability to generate the aqueous solution of water glass is suppressed, and the amount of water glass is reduced. The production rate becomes faster, and the amount of water glass finally obtained also increases. Then, in the second hydrothermal reaction step, the component composition ratio SiO 2 / Al 2 is added to the water glass.
When the second raw material having a low O 3 * is added, the reaction between water glass and aluminate ions is promoted, and zeolite is efficiently produced.

【0031】より詳細に説明すれば、タンデム処理の場
合に、廃アルカリ溶液が増量されるに従って陽イオン交
換容量が向上するのは、それだけ第1水熱反応工程にお
いて水ガラスが多量に生成されているからであると言え
る。一方、一括処理の場合には、廃アルカリ溶液が増量
されアルミン酸イオンが増加するに従って水ガラス生成
の抑制度合が高くなるので、ゼオライトの生成に必要な
シリケートイオンの不足量が増加するため、陽イオン交
換容量が却って低下するのである。すなわち、タンデム
処理では、上記水ガラス水溶液生成反応と、ゼオライト
生成(析出)反応とをそれぞれ別の工程で行うので、律
速反応である水ガラス水溶液生成反応をより効率的に進
行させることができ、その結果、原料成分をより効率的
に利用し、高品位の人工ゼオライトを製造できる。
More specifically, in the case of the tandem treatment, the cation exchange capacity is improved as the amount of the waste alkali solution is increased. That is, a large amount of water glass is produced in the first hydrothermal reaction step. It can be said that it is because there is. On the other hand, in the case of batch treatment, the degree of suppression of water glass formation increases as the amount of waste alkali solution increases and the amount of aluminate ions increases, so that the deficiency of silicate ions necessary for the formation of zeolite increases. The ion exchange capacity is rather reduced. That is, in the tandem treatment, the water glass aqueous solution generation reaction and the zeolite generation (precipitation) reaction are performed in separate steps, so that the water glass aqueous solution generation reaction, which is a rate-determining reaction, can proceed more efficiently, As a result, the raw material components can be used more efficiently and a high-quality artificial zeolite can be produced.

【0032】なお、上記第1水熱反応工程と、第2水熱
反応工程とは、温度や圧力及びその他の外部から与えら
れる条件において同様であっても構わない。この場合で
も、両工程は、第2原料が投入されているか投入されて
いないかという判断基準で区別できる。
The first hydrothermal reaction step and the second hydrothermal reaction step may be the same under the conditions of temperature, pressure and other external conditions. Even in this case, the two processes can be distinguished by the judgment criterion whether or not the second raw material is charged.

【0033】[第2実施例]次に、原料群Bに属する各
種原料(製紙スラッジ灰、ごみ溶融炉スラグ、水酸化ア
ルミニウム・スラッジ、アルミ・ドロス)を原料として
人工ゼオライトを製造する実験について説明する。この
実験では、上記原料群Bに属する原料(廃棄物)と複数
のアルカリ水溶液とを混合し、加熱して水熱反応を生じ
させ、その結果得られた人工ゼオライトの陽イオン交換
容量を測定した。ここで用いた製紙スラッジ灰、ごみ溶
融炉スラグ、水酸化アルミニウム・スラッジ、アルミ・
ドロスの組成を以下の表3に示す。
[Second Example] Next, an experiment for producing an artificial zeolite from various raw materials belonging to the raw material group B (papermaking sludge ash, refuse melting furnace slag, aluminum hydroxide sludge, aluminum dross) will be described. To do. In this experiment, the raw materials (wastes) belonging to the raw material group B and a plurality of alkaline aqueous solutions were mixed and heated to cause a hydrothermal reaction, and the cation exchange capacity of the resulting artificial zeolite was measured. . Papermaking sludge ash used here, refuse melting furnace slag, aluminum hydroxide sludge, aluminum
The composition of the dross is shown in Table 3 below.

【0034】[0034]

【表3】 製紙スラッジ灰の成分組成: 成分 CaO Al2O3 SiO2 MgO T-Fe 灼熱減量 wt% 3.5 54.2 26.4 5.2 3.8 0.1 ごみ溶融炉スラグの成分組成: 成分 CaO Al2O3 SiO2 MgO T-Fe 灼熱減量 wt% 28.3 17.3 35.5 2.2 3.7 0.1 水酸化アルミニウム・スラッジの成分組成: 成分 CaO Al2O3 SiO2 MgO T-Fe wt% 0.3 64.4 <1.0 <1.0 0.5 アルミ・ドロスの成分組成: 成分 CaO Al2O3 SiO2 MgO T-Fe wt% <1.0 98.0* <1.0 <1.0 <1.0 (ここで、T−Feは全Fe量を示す。灼熱減量は焼成した場合の重量減少分 を示す。*は金属アルミニウムの換算量を含む。)[Table 3]   Ingredient composition of papermaking sludge ash:   Ingredient CaO Al2O3 SiO2 MgO T-Fe Burning loss   wt% 3.5 54.2 26.4 5.2 3.8  0.1   Component composition of refuse melting furnace slag:   Ingredient CaO Al2O3 SiO2 MgO T-Fe Burning loss   wt% 28.3 17.3 35.5 2.2 3.7  0.1   Aluminum hydroxide sludge composition:   Ingredient CaO Al2O3 SiO2 MgO T-Fe   wt% 0.3 64.4 <1.0 <1.0 0.5   Composition of aluminum dross:   Ingredient CaO Al2O3 SiO2 MgO T-Fe   wt% <1.0 98.0 * <1.0 <1.0 <1.0   (Here, T-Fe represents the total amount of Fe. The ignition loss is the weight reduction amount when firing. Indicates. * Includes the converted amount of metallic aluminum. )

【0035】上記組成の製紙スラッジ灰100gを、以
下の表4に示す(a)〜(d)のアルカリ溶液300m
lとそれぞれ混合し、スラリー溶液を調製した。そし
て、これらのスラリー溶液に100℃で2時間の加熱を
施し、水熱反応により人工ゼオライトを生成させた。そ
の陽イオン交換容量を表5(1)に示す。また、溶融炉
スラグ100gを、上記の表4に示す(a)〜(d)の
アルカリ溶液300mlとそれぞれ混合し、スラリー溶
液を調製した。そして、これらのスラリー溶液に120
℃で2時間の加熱を施し、水熱反応により人工ゼオライ
トを生成させた。その陽イオン交換容量を表5(2)に
示す。さらに、水酸化アルミニウム・スラッジ30g
を、上記の表4に示す(a)〜(d)のアルカリ溶液3
00mlとそれぞれ混合し、スラリー溶液を調製した。
そして、これらのスラリー溶液に120℃で4時間の加
熱を施し、水熱反応により人工ゼオライトを生成させ
た。その陽イオン交換容量を表5(3)に示す。また、
アルミ・ドロス10gを、上記の表4に示す(a)〜
(d)のアルカリ溶液300mlとそれぞれ混合し、ス
ラリー溶液を調製した。そして、これらのスラリー溶液
に120℃で4時間の加熱を施し、水熱反応により人工
ゼオライトを生成させた。その陽イオン交換容量を表5
(4)に示す。
100 g of papermaking sludge ash having the above composition was added with 300 m of the alkaline solution of (a) to (d) shown in Table 4 below.
1 was mixed with 1 to prepare a slurry solution. And these slurry solutions were heated at 100 degreeC for 2 hours, and the artificial zeolite was produced by the hydrothermal reaction. The cation exchange capacity is shown in Table 5 (1). Further, 100 g of the melting furnace slag was mixed with 300 ml of the alkaline solutions (a) to (d) shown in Table 4 above to prepare a slurry solution. Then, these slurry solutions are added to 120
The mixture was heated at 0 ° C. for 2 hours to generate an artificial zeolite by hydrothermal reaction. The cation exchange capacity is shown in Table 5 (2). Furthermore, aluminum hydroxide sludge 30g
Is an alkaline solution 3 of (a) to (d) shown in Table 4 above.
Each was mixed with 00 ml to prepare a slurry solution.
And these slurry solutions were heated at 120 degreeC for 4 hours, and the artificial zeolite was produced by the hydrothermal reaction. The cation exchange capacity is shown in Table 5 (3). Also,
10 g of aluminum dross is shown in Table 4 (a)-
A slurry solution was prepared by mixing with 300 ml of the alkaline solution of (d). And these slurry solutions were heated at 120 degreeC for 4 hours, and the artificial zeolite was produced by the hydrothermal reaction. The cation exchange capacity is shown in Table 5.
It shows in (4).

【0036】[0036]

【表4】(a)3.5N NaOH水溶液(有効組成:
NaO) (b)3.5N オルソ珪酸ソーダ水溶液(有効組成:
2NaO・SiO) (c)3.5N メタ珪酸ソーダ水溶液(有効組成:N
O・SiO) (d)3.5N 2号水ガラス水溶液(有効組成:Na
O・2SiO
[Table 4] (a) 3.5N NaOH aqueous solution (effective composition:
Na 2 O) (b) 3.5N sodium orthosilicate solution (effective composition:
2Na 2 O.SiO 2 ) (c) 3.5N sodium metasilicate aqueous solution (effective composition: N
a 2 O.SiO 2 ) (d) 3.5N No. 2 water glass aqueous solution (effective composition: Na
2 O ・ 2SiO 2 )

【0037】[0037]

【表5】 アルカリ溶液 (a) (b) (c) (d) (1) 160 210 280 330 (2) 150 180 240 290 (3) 23 133 270 380 (4) 15 158 290 410 (陽イオン交換容量は単位meq/100g)[Table 5]   Alkaline solution (a) (b) (c) (d)   (1) 160 210 280 330   (2) 150 180 240 290   (3) 23 133 270 380   (4) 15 158 290 410   (Cation exchange capacity is meq / 100g)

【0038】上記アルカリ溶液のうち、(a)以外の
(b)〜(d)はいずれも水ガラス水溶液に属するもの
であるが、これらの水ガラス水溶液を用いることによ
り、生成された人工ゼオライトの陽イオン交換容量は水
酸化ナトリウムを用いた場合よりもいずれも高くなっ
た。また、水ガラスのうち、(b)よりもシリケートイ
オン量が多い(c)を用いる方が高い陽イオン交換容量
が得られ、さらに(c)よりもシリケートイオン量が多
い(d)を用いる方が高い陽イオン交換容量が得られて
いる。
Of the above alkaline solutions, all of (b) to (d) other than (a) belong to the aqueous solution of water glass. By using these aqueous solution of water glass, the artificial zeolite produced is The cation exchange capacity was higher than that using sodium hydroxide. In addition, among the water glasses, a cation exchange capacity higher is obtained by using (c) having a larger amount of silicate ions than that of (b), and further by using (d) having a larger amount of silicate ions than (c). A high cation exchange capacity is obtained.

【0039】これらの実験により、上記の原料群Bに属
する第2原料を水ガラス水溶液と混合すると、より高い
陽イオン交換容量が得られることが確認された。また、
水ガラス水溶液中のシリケートイオンの濃度が高いほど
高い陽イオン交換容量が得られることも確認された。し
たがって、上記原料群Bに属する原料を用いて人工ゼオ
ライトを製造する場合、上記のタンデム処理において予
め原料群Aに属する原料から水ガラスが生成される場
合、生成された水ガラスが多くなるほど人工ゼオライト
の品位が向上することになる。
From these experiments, it was confirmed that a higher cation exchange capacity can be obtained by mixing the second raw material belonging to the raw material group B with the aqueous solution of water glass. Also,
It was also confirmed that the higher the concentration of silicate ions in the water glass aqueous solution, the higher the cation exchange capacity obtained. Therefore, in the case of producing an artificial zeolite using a raw material belonging to the raw material group B, when water glass is previously produced from the raw material belonging to the raw material group A in the tandem treatment, the artificial zeolite is produced as the amount of produced water glass increases. Will improve the quality of.

【0040】[第3実施例]次に、原料群Aに属する原
料100gと、3.5Nの水酸化ナトリウム水溶液30
0mlとを混合して、160℃で4時間の第1水熱反応
工程を実施し、その後、原料群Bに属する原料としてメ
タカオリン(表6に組成を示す。)を適宜添加し、第2
水熱反応工程として100℃で2時間保持した。ここ
で、メタカオリンの添加量は、第1水熱反応工程後のス
ラリー溶液中のSiO濃度(シリケートイオン濃度)
を勘案し、メタカオリンの添加によって成分組成比Si
/Al*がモル比で4.0となるように決定
した。第1水熱反応工程後のスラリー溶液中のSiO
濃度(シリケートイオン濃度)、メタカオリンの添加
量、及び、最終的に生成された人工ゼオライトの陽イオ
ン交換容量を表7に示す。
[Third Embodiment] Next, 100 g of the raw materials belonging to the raw material group A and an aqueous solution of 3.5 N sodium hydroxide 30
0 ml was mixed and the first hydrothermal reaction step was carried out at 160 ° C. for 4 hours, after which metakaolin (composition shown in Table 6) as a raw material belonging to the raw material group B was appropriately added, and the second hydrothermal reaction step was performed.
It was kept at 100 ° C. for 2 hours as a hydrothermal reaction step. Here, the amount of metakaolin added is the SiO 2 concentration (silicate ion concentration) in the slurry solution after the first hydrothermal reaction step.
In consideration of the above, by adding metakaolin, the component composition ratio Si
The O 2 / Al 2 O 3 * was determined so that the molar ratio was 4.0. SiO 2 in the slurry solution after the first hydrothermal reaction step
Table 7 shows the concentration (silicate ion concentration), the amount of metakaolin added, and the cation exchange capacity of the finally produced artificial zeolite.

【0041】[0041]

【表6】 メタカオリンの成分組成: 成分 CaO Al2O3 SiO2 MgO T-Fe wt% 0.3 45.0 52.9 0.1 0.2 [Table 6]   Metakaolin composition:   Ingredient CaO Al2O3 SiO2 MgO T-Fe   wt% 0.3 45.0 52.9 0.1 0.2

【0042】[0042]

【表7】 第1原料 第1水熱反応後SiO濃度 メタカオリン添加量 CEC フライアッシュ 75g/L 42g 250 火山灰 120g/L 69g 385 珪砂洗浄廃土 40g/L 23g 195 廃ケーソー土 150g/L 87g 392 廃鋳物砂 50g/L 29g 203 廃活性白土 170g/L 98g 403 ガラス屑 250g/L 144g 420 (陽イオン交換容量(CEC)は単位meq/100g)Table 7 after the first raw material first hydrothermal reaction SiO 2 concentration metakaolin amount CEC Fly ash 75 g / L 42 g 250 Ash 120 g / L 69 g 385 silica sand washing waste soil 40 g / L 23 g 195 waste Keso soil 150 g / L 87 g 392 Waste casting sand 50g / L 29g 203 Waste activated clay 170g / L 98g 403 Glass scrap 250g / L 144g 420 (Cation exchange capacity (CEC) is unit meq / 100g)

【0043】上記表7に示すように、第1水熱反応工程
において生成された水ガラス(シリケートイオン)の量
が多いほど、製造された人工ゼオライトの陽イオン交換
容量は大きくなる。したがって、第2水熱反応工程で
は、第1水熱反応工程で生成された水ガラスと、添加さ
れた第2原料とが反応して、人工ゼオライトが効率的に
生成されていることがわかる。一般に、表4の(B)〜
(D)に示す水ガラスは高価であるが、本発明では、第
1水熱反応工程において第1原料から水ガラスが生成さ
れ、これを利用して人工ゼオライトを製造するので、安
価かつ効率的に高品位の人工ゼオライトを得ることがで
きる。また、上記のように2工程で人工ゼオライトを製
造することによって、水ガラスの生成度合が変動しにく
くなり、安定した品位の人工ゼオライトを得ることがで
きる。
As shown in Table 7 above, the larger the amount of water glass (silicate ions) produced in the first hydrothermal reaction step, the larger the cation exchange capacity of the manufactured artificial zeolite. Therefore, in the second hydrothermal reaction step, it is understood that the water glass produced in the first hydrothermal reaction step reacts with the added second raw material to efficiently produce the artificial zeolite. Generally, (B) of Table 4
Although the water glass shown in (D) is expensive, in the present invention, water glass is produced from the first raw material in the first hydrothermal reaction step, and the artificial glass is produced using this, so it is inexpensive and efficient. A high-quality artificial zeolite can be obtained. In addition, by producing the artificial zeolite in two steps as described above, the degree of production of water glass is less likely to change, and a stable quality artificial zeolite can be obtained.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
人工ゼオライトを効率的に、かつ、安定した品位で製造
することができる。また、廃棄物や未利用資源を用いて
継続的に安定したゼオライト製造を実施できる。
As described above, according to the present invention,
The artificial zeolite can be efficiently manufactured with stable quality. Further, it is possible to continuously and stably produce zeolite by using waste and unused resources.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 春名 淳介 愛知県東海市中ノ池2−17−3 (72)発明者 逸見 彰男 愛媛県松山市来住町645−20 (72)発明者 林 亜貴子 長野県飯田市竜江6781−10 Fターム(参考) 4G073 CB06 FB28 FB45 FC01 FE10   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Junsuke Haruna             2-17-3 Nakanoike, Tokai City, Aichi Prefecture (72) Inventor Akio Itami             645-20 Kuruzumicho, Matsuyama City, Ehime Prefecture (72) Inventor Akiko Hayashi             6781-10 Ryuue, Iida City, Nagano Prefecture F term (reference) 4G073 CB06 FB28 FB45 FC01 FE10

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 成分組成比SiO/Al*(A
*は、含有されているAl相当量のう
ち、アルカリ液と水熱反応するAl成分、並び
に、金属Al及び窒化AlをAl換算したものの
和)の大きい第1原料を用いて第1水熱反応工程を実施
し、その後、前記第1水熱反応工程にて生成された中間
生成物に、前記第1原料よりも成分組成比SiO/A
*の小さい第2原料を添加して第2水熱反応工
程を実施することを特徴とする人工ゼオライトの製造方
法。
1. A compositional ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 * (A
l 2 O 3 * is the sum of the Al 2 O 3 equivalent amount contained, that is, the Al 2 O 3 component that hydrothermally reacts with the alkaline liquid, and the metal Al and the nitrided Al converted into Al 2 O 3 ) The first hydrothermal reaction step is performed using a first raw material having a large composition ratio, and then the intermediate product produced in the first hydrothermal reaction step is added to the first raw material with a composition ratio SiO 2 / A higher than that of the first raw material.
A method for producing an artificial zeolite, characterized in that the second hydrothermal reaction step is carried out by adding a second raw material having a small l 2 O 3 *.
【請求項2】 前記第1原料の成分組成比SiO/A
*はモル比で4.0を越える値であることを特
徴とする請求項1に記載の人工ゼオライトの製造方法。
2. The composition ratio of the first raw material SiO 2 / A
The method for producing an artificial zeolite according to claim 1, wherein l 2 O 3 * has a molar ratio of more than 4.0.
【請求項3】 前記第2原料の成分組成比SiO/A
*はモル比で3.3未満の値であることを特徴
とする請求項1又は請求項2に記載の人工ゼオライトの
製造方法。
3. The composition ratio of the second raw material SiO 2 / A
The method for producing an artificial zeolite according to claim 1 or 2, wherein l 2 O 3 * has a molar ratio of less than 3.3.
【請求項4】 前記第1水熱反応工程の処理圧力又は温
度は、前記第2水熱反応工程の処理圧力又は温度以上で
あることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか
1項に記載の人工ゼオライトの製造方法。
4. The processing pressure or temperature of the first hydrothermal reaction step is equal to or higher than the processing pressure or temperature of the second hydrothermal reaction step. The method for producing an artificial zeolite according to the item.
【請求項5】 複数種類の原料を、成分組成比SiO
/Al*の大きい原料群Aと、成分組成比SiO
/Al*の小さい原料群Bとに予め分類してお
き、原料群Aに属する1の原料又は複数の原料を混合し
たものを前記第1原料とし、原料群Bに属する1の原料
又は複数の原料を混合したものを前記第2原料として用
いることを特徴とする人工ゼオライトの製造方法。
5. A plurality of kinds of raw materials are mixed in a composition ratio SiO 2
/ Al 2 O 3 * with a large raw material group A and the composition ratio SiO
2 / Al 2 O 3 * having a small raw material group B, and one raw material belonging to raw material group A or a mixture of a plurality of raw materials is used as the first raw material, and one belonging to raw material group B A method for producing an artificial zeolite, characterized in that a raw material or a mixture of a plurality of raw materials is used as the second raw material.
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