JP2003238146A - 都市ゴミ焼却灰からの人工ゼオライトの製造方法 - Google Patents
都市ゴミ焼却灰からの人工ゼオライトの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】焼却灰などのような非結晶性の珪酸アルミニウ
ム塩を含有している原料を用いて、アルカリ処理を行
い、高い陽イオン交換容量をもつ人工ゼオライトを工業
的に製造するために反応時間を如何に短縮するかが課題
となっていた。 【解決手段】都市ゴミの焼却灰を水およびアルカリの存
在下で１２０乃至２３０℃に加熱処理することにより、
陽イオン交換容量の高い人工ゼオライトを反応時間を短
縮して工業的に製造することができた。
ム塩を含有している原料を用いて、アルカリ処理を行
い、高い陽イオン交換容量をもつ人工ゼオライトを工業
的に製造するために反応時間を如何に短縮するかが課題
となっていた。 【解決手段】都市ゴミの焼却灰を水およびアルカリの存
在下で１２０乃至２３０℃に加熱処理することにより、
陽イオン交換容量の高い人工ゼオライトを反応時間を短
縮して工業的に製造することができた。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ゴミの焼却灰
を水およびアルカリの存在下で加熱処理する人工ゼオラ
イトの製造方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、人工ゼオライトは、石炭灰、特に
火力発電所などで石炭を燃焼したときに生じるフライア
ッシュといわれる微粉となった焼却灰、または都市ゴミ
などの焼却灰、を原料としたものであり、これらに２〜
４Ｎのアルカリ水溶液を加え、大気圧の下で加熱処理す
ることにより製造していた。従って、人工ゼオライトの
陽イオン交換容量を３００ｃｍｏｌ（＋）・ｋｇ-1以上
にするためには、加熱温度が１００℃未満の場合、人工
ゼオライトが生成するまでの反応時間は、少なくとも２
４時間、場合によっては９０時間を要していた。 【０００３】一方、合成ゼオライトといわれる触媒用ゼ
オライトの合成は、１００℃以上の高温域で反応が行わ
れている。しかも、使用する珪酸およびアルミニウムな
どの原料の純度は高いものでなければ、ゼオライトの生
成が阻害されるために、純度の低い原料は使用されなか
った。しかし、人工ゼオライトの原料である焼却灰は非
結晶性の珪酸アルミニウム塩が含有されているので、高
温域で反応させることはなかった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従って、焼却灰などの
ような非結晶性の珪酸アルミニウム塩を含有している原
料を用いて、アルカリ処理を行い、陽イオン交換容量が
３００ｃｍｏｌ（＋）・ｋｇ-1以上である人工ゼオライ
トを工業的に製造するためには、反応時間をいかに短縮
するか、が課題となっていた。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
課題を解決するために種々の検討を行った結果、都市ゴ
ミの焼却灰を原料として、短時間で人工ゼオライトを製
造する方法を提供するにいたった。すなわち、都市ゴミ
の焼却灰を水およびアルカリの存在下で１２０乃至２３
０℃に加熱処理することを特徴とする、人工ゼオライト
の製造方法である。 【０００６】 【発明の実施の形態】本発明にいう人工ゼオライトと
は、焼却灰などの非結晶性の珪酸アルミニウム塩を含む
組成物を、アルカリ処理により人工的に転換して得られ
たゼオライトのことであって、その主成分はフィリップ
サイト、ホージャサイト、ゼオライトＡ、ヒドロキシソ
ーダライトなどであり、他の成分を少量含むこともあ
る。また、ゼオライト以外の部分、すなわち非ゼオライ
ト成分として、有機物、鉄分、その他の不純物およびゼ
オライトに至るまでの中間生成物なども共存する。 【０００７】本発明にいう焼却灰とは、珪酸およびアル
ミナを非結晶性の珪酸アルミニウム塩として含む焼却灰
であって、石炭灰、製紙スラッジ焼却灰、活性汚泥焼却
灰、可燃性廃棄物の焼却灰、などを例示することができ
る。また、フライアッシュとよばれる石炭灰は、石炭を
微粉にして微粉炭燃焼ボイラーにより燃焼した際、集塵
機により採取されるような微小な灰の粒子をいい、シリ
カ４５％以上、湿分１％以下、強熱減量５％以下、比重
１．９５以上、比面積２７００ｃｍ2/ｇ以上、４４μｍ
標準篩を７５％以上通過するものである。ここで、可燃
性廃棄物とは、人間の各種活動によって生じた廃棄物の
うち、可燃性のものをいい、一般廃棄物および産業廃棄
物とを問わない。産業廃棄物としては、土木・建築工事
などにともなって生ずる木材、紙などの可燃性の廃棄
物、などを例示することができる。また、本発明にいう
都市ゴミとは、可燃性廃棄物のうち、一般廃棄物として
家庭よりでる生ゴミその他の可燃性のゴミのことをい
う。 【０００８】本発明にいうアルカリとは、水酸化物であ
って水に溶解する物質をいい、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、など
を例示することができる。本発明を実施するためには、
上記の物質を水溶液として用いてもよいし、水の存在下
に固形の状態で直接添加してもよい。 【０００９】本発明では、焼却灰を人工ゼオライトの原
料とした場合、原料粒子内の非結晶性の珪酸アルミニウ
ムが原料粒子内からアルカリ溶液に拡散する速度が律速
となること、アルミナ分子と可溶性珪酸塩の反応は粒子
の表面で行われ、アルカリ溶液中の可溶性珪酸塩濃度に
依存すること、などがわかった。その結果、珪酸アルミ
ニウム塩からの可溶性珪酸塩の粒子内拡散と、粒子表面
でのアルミナと可溶性珪酸塩との固相反応を、同一反応
層で連続的に行い、一定の品質の人工ゼオライトを確保
するためには、反応温度を高くすることが有利である。
まず第一段として珪酸アルミニウム塩のゼオライト化を
目的に原料とアルカリとの混合により、すなわち原料表
面から、生成した可溶性珪酸塩を速やかに取り除き、新
しいアルカリの拡散を促すことにより、ゼオライト化を
短時間で行い、第二段として、水蒸気を放出し、可溶性
珪酸塩濃度の高くなった状態で、アルミナとの反応を行
わせるものである。 【００１０】原料のゼオライト化反応の進行によりアル
カリ溶液に溶解してくる可溶性珪酸塩の濃度の調整は、
原料と混合するアルカリの供給量で調整する。また、反
応槽内のアルカリ濃度の調整を行うため、該反応槽より
水蒸気として水分を放出することにより調整することが
できる。原料がフライアッシュの場合には、２〜４Ｎの
水酸化ナトリウム水溶液を用いるのが、好ましい。ま
た、１００℃以上に加熱するためには、飽和蒸気を使用
する場合、耐圧反応容器内で合成を行うのが、一般的で
ある。このとき、反応容器内の圧力を２〜３０kg/cm2、
すなわち１２０〜２３０℃、に保つのが反応を円滑に行
ううえで好ましい。 【００１１】本発明を実施するための加熱処理は、上述
のように飽和蒸気を使用する場合には、耐圧反応容器内
で反応を行うことができる。また、大気圧下では反応容
器を所定温度まで加熱し、そこへ過熱蒸気を供給するこ
とにより、反応条件を満たすことができる。従って、上
記のゼオライト化反応を行うための装置は、特に限定さ
れるものではなく、飽和蒸気を使用する場合には、攪拌
機付耐圧反応容器（オートクレーブ）または製紙工場で
使用しているダイジェスターといわれる機械を利用する
ことができる。また、外部から加熱する場合には、加熱
装置を外部に備えたスクリューコンベアーまたはニーダ
ー（捏和機）など、さらには熱風を利用して加熱する回
転乾燥装置などを利用することができる。図１には、攪
拌機付耐圧反応容器の１例を示した。 【００１２】 【実施例】本発明の概要について説明する。本発明に使
用する焼却灰が都市ゴミなどの可燃性廃棄物の焼却灰の
飛散灰である場合には、そのまま人工ゼオライトの原料
として使用することができるが、焼却灰が焼却炉灰であ
る場合には、粒子が大きいので、粉砕する必要がある。
粉砕後の粒子径は、一般的には２０〜１００μｍにする
のが好ましいが、用途によっては粒子径をさらに小さく
２０μｍ以下にする必要がある。 【００１３】上記の焼却灰を、原料として反応装置に入
れ、水およびアルカリを加える。このとき、予め原料と
水およびアルカリを混合しておくことが、反応装置内で
ゼオライトの合成を円滑に行ううえで好ましい。例え
ば、図１に示すように、スクリューコンベアー2 により
予め原料、水、アルカリを混合し、原料供給口6 を経て
攪拌機付耐圧反応容器1 に原料、アルカリなどを供給
し、次いで反応容器内に蒸気入口8 より飽和蒸気を吹き
込むことにより圧力と共に、温度を上昇させる。このと
き、予めアルカリを加えるが、水溶液であっても、固形
物であっても差し支えない。水は水蒸気によって供給さ
れるので、必ずしも原料と共に供給する必要はない。ま
た、加熱手段が飽和蒸気以外の場合、例えば、電熱、熱
風などによるときには、反応容器は必ずしも耐圧構造で
なくてもよい。このときには、予めアルカリを加える
が、水溶液であっても、固形物であっても差し支えない
が、水は過熱蒸気として供給することが必要である。 【００１４】焼却灰を、原料としてアルカリと共に攪拌
機付耐圧反応容器1 に入れた後、蒸気入口8 より飽和蒸
気を加え、所定の温度に加熱し、所定時間ゼオライト化
反応を行う。反応終了後、水蒸気を蒸気出口9 より減圧
弁を通して排出することにより、攪拌機付耐圧反応容器
1 内は常圧となり、粉末状の反応生成物が得られる。こ
の反応生成物を反応生成物排出口7 より取り出すことに
より、洗浄することなく人工ゼオライトとして用いるこ
とができる。次に、本発明の詳細を実施例に基づいて説
明するが、本発明の趣旨はこれらの実施例に限定される
ものではない。 【００１５】（実施例１）１Ｌ容の攪拌機付きオートク
レーブ（東洋高圧株式会社製）に非結晶性の珪酸アルミ
ニウムの含有量が８０％であり、珪礬比約２．０の都市
ゴミの焼却灰（東京都町田市清掃局焼却場製）２０ｇお
よび４Ｎの水酸化ナトリウム水溶液２００ｍｌを入れ、
蓋を閉めた後、飽和蒸気により加圧し、内部の温度が１
２０℃に達するまで加熱した。この状態を１０時間保っ
た後、蒸気を抜いて大気圧に戻し、内部の生成物を取り
出した。この生成物を水洗することなく、Ｘ線回折法に
より構造を確認した結果、ヒドロキシソーダライトが生
成していることを認めた。このヒドロキシソーダライト
の陽イオン交換容量は４００ｃｍｏｌ（＋）・ｋｇ-1で
あった。 【００１６】（実施例２）１Ｌ容の攪拌機付きオートク
レーブ（東洋高圧株式会社製）に非結晶性の珪酸アルミ
ニウムの含有量が８０％であり、珪礬比約２．０の都市
ゴミの焼却灰（東京都町田市清掃局焼却場製）２０ｇお
よび４Ｎの水酸化ナトリウム水溶液２００ｍｌを入れ、
蓋を閉めた後、飽和蒸気により加圧し、内部の温度が２
００℃に達するまで加熱した。この状態を３時間保った
後、蒸気を抜いて大気圧に戻し、内部の生成物を取り出
した。この生成物を水洗することなく、Ｘ線回折法によ
り構造を確認した結果、ヒドロキシソーダライトが生成
していることを認めた。このヒドロキシソーダライトの
陽イオン交換容量は６００ｃｍｏｌ（＋）・ｋｇ-1であ
った。また、反応生成物の粒径を沈定法で測定した結
果、粒径は６０μｍ以下であった。 【００１７】（比較例１）１Ｌ容の三角フラスコに、非
結晶性の珪酸アルミニウムの含有量が９５％であり、珪
礬比約２．５のフライアッシュ（電源開発株式会社松浦
発電所製、フライアッシュ協会より入手）２０ｇおよび
４Ｎの水酸化ナトリウム水溶液２００ｍｌを入れ、該三
角フラスコをプレートヒーター上に置き、内部の温度が
９５℃に達するまで加熱した。この状態を２４時間保っ
た後、内部の生成物を取り出し、アルカリを除去するた
めに水洗した。この生成物を、Ｘ線回折法により構造を
確認した結果、フィリップサイトが生成していることを
認めた。このフィリップサイトの陽イオン交換容量は２
００ｃｍｏｌ（＋）・ｋｇ-1であった。 【００１８】（比較例２）１Ｌ容の三角フラスコに、非
結晶性の珪酸アルミニウムの含有量が９５％であり、珪
礬比約２．５のフライアッシュ（電源開発株式会社松浦
発電所製、フライアッシュ協会より入手）２０ｇおよび
ガラス粉末（西日本環境開発協同組合製）５ｇを入れて
珪礬比約４とし、その上から４Ｎの水酸化ナトリウム水
溶液２００ｍｌを入れ、該三角フラスコをプレートヒー
ター上に置き、内部の温度が９５℃に達するまで加熱し
た。この状態を２４時間保った後、内部の生成物を取り
出し、アルカリを除去するために水洗した。この生成物
を、Ｘ線回折法により構造を確認した結果、ホージャサ
イトが生成していることを認めた。このホージャサイト
の陽イオン交換容量は２５０ｃｍｏｌ（＋）・ｋｇ-1で
あった。 【００１９】 【発明の効果】本発明は、都市ゴミの焼却灰を、水およ
びアルカリの存在下で１２０乃至２３０℃に加熱処理す
ることにより、ゼオライト化反応の反応時間を大幅に短
縮することができた。すなわち、加熱温度が１００℃未
満の場合には、陽イオン交換容量を３００ｃｍｏｌ
（＋）・ｋｇ-1以上にするためには、反応時間を少なく
とも２４時間、場合によっては９０時間を要していた
が、本発明では反応時間は、３乃至１０時間で目的を達
することができた。また、本発明により生成した人工ゼ
オライトは粉末状であって、アルカリを除去するための
洗浄を必要としなかった。従って、都市ゴミの焼却灰か
ら、人工ゼオライトを工業的に製造する場合、コスト面
からも非常に有利な製造方法を提供するものである。
を水およびアルカリの存在下で加熱処理する人工ゼオラ
イトの製造方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、人工ゼオライトは、石炭灰、特に
火力発電所などで石炭を燃焼したときに生じるフライア
ッシュといわれる微粉となった焼却灰、または都市ゴミ
などの焼却灰、を原料としたものであり、これらに２〜
４Ｎのアルカリ水溶液を加え、大気圧の下で加熱処理す
ることにより製造していた。従って、人工ゼオライトの
陽イオン交換容量を３００ｃｍｏｌ（＋）・ｋｇ-1以上
にするためには、加熱温度が１００℃未満の場合、人工
ゼオライトが生成するまでの反応時間は、少なくとも２
４時間、場合によっては９０時間を要していた。 【０００３】一方、合成ゼオライトといわれる触媒用ゼ
オライトの合成は、１００℃以上の高温域で反応が行わ
れている。しかも、使用する珪酸およびアルミニウムな
どの原料の純度は高いものでなければ、ゼオライトの生
成が阻害されるために、純度の低い原料は使用されなか
った。しかし、人工ゼオライトの原料である焼却灰は非
結晶性の珪酸アルミニウム塩が含有されているので、高
温域で反応させることはなかった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従って、焼却灰などの
ような非結晶性の珪酸アルミニウム塩を含有している原
料を用いて、アルカリ処理を行い、陽イオン交換容量が
３００ｃｍｏｌ（＋）・ｋｇ-1以上である人工ゼオライ
トを工業的に製造するためには、反応時間をいかに短縮
するか、が課題となっていた。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
課題を解決するために種々の検討を行った結果、都市ゴ
ミの焼却灰を原料として、短時間で人工ゼオライトを製
造する方法を提供するにいたった。すなわち、都市ゴミ
の焼却灰を水およびアルカリの存在下で１２０乃至２３
０℃に加熱処理することを特徴とする、人工ゼオライト
の製造方法である。 【０００６】 【発明の実施の形態】本発明にいう人工ゼオライトと
は、焼却灰などの非結晶性の珪酸アルミニウム塩を含む
組成物を、アルカリ処理により人工的に転換して得られ
たゼオライトのことであって、その主成分はフィリップ
サイト、ホージャサイト、ゼオライトＡ、ヒドロキシソ
ーダライトなどであり、他の成分を少量含むこともあ
る。また、ゼオライト以外の部分、すなわち非ゼオライ
ト成分として、有機物、鉄分、その他の不純物およびゼ
オライトに至るまでの中間生成物なども共存する。 【０００７】本発明にいう焼却灰とは、珪酸およびアル
ミナを非結晶性の珪酸アルミニウム塩として含む焼却灰
であって、石炭灰、製紙スラッジ焼却灰、活性汚泥焼却
灰、可燃性廃棄物の焼却灰、などを例示することができ
る。また、フライアッシュとよばれる石炭灰は、石炭を
微粉にして微粉炭燃焼ボイラーにより燃焼した際、集塵
機により採取されるような微小な灰の粒子をいい、シリ
カ４５％以上、湿分１％以下、強熱減量５％以下、比重
１．９５以上、比面積２７００ｃｍ2/ｇ以上、４４μｍ
標準篩を７５％以上通過するものである。ここで、可燃
性廃棄物とは、人間の各種活動によって生じた廃棄物の
うち、可燃性のものをいい、一般廃棄物および産業廃棄
物とを問わない。産業廃棄物としては、土木・建築工事
などにともなって生ずる木材、紙などの可燃性の廃棄
物、などを例示することができる。また、本発明にいう
都市ゴミとは、可燃性廃棄物のうち、一般廃棄物として
家庭よりでる生ゴミその他の可燃性のゴミのことをい
う。 【０００８】本発明にいうアルカリとは、水酸化物であ
って水に溶解する物質をいい、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、など
を例示することができる。本発明を実施するためには、
上記の物質を水溶液として用いてもよいし、水の存在下
に固形の状態で直接添加してもよい。 【０００９】本発明では、焼却灰を人工ゼオライトの原
料とした場合、原料粒子内の非結晶性の珪酸アルミニウ
ムが原料粒子内からアルカリ溶液に拡散する速度が律速
となること、アルミナ分子と可溶性珪酸塩の反応は粒子
の表面で行われ、アルカリ溶液中の可溶性珪酸塩濃度に
依存すること、などがわかった。その結果、珪酸アルミ
ニウム塩からの可溶性珪酸塩の粒子内拡散と、粒子表面
でのアルミナと可溶性珪酸塩との固相反応を、同一反応
層で連続的に行い、一定の品質の人工ゼオライトを確保
するためには、反応温度を高くすることが有利である。
まず第一段として珪酸アルミニウム塩のゼオライト化を
目的に原料とアルカリとの混合により、すなわち原料表
面から、生成した可溶性珪酸塩を速やかに取り除き、新
しいアルカリの拡散を促すことにより、ゼオライト化を
短時間で行い、第二段として、水蒸気を放出し、可溶性
珪酸塩濃度の高くなった状態で、アルミナとの反応を行
わせるものである。 【００１０】原料のゼオライト化反応の進行によりアル
カリ溶液に溶解してくる可溶性珪酸塩の濃度の調整は、
原料と混合するアルカリの供給量で調整する。また、反
応槽内のアルカリ濃度の調整を行うため、該反応槽より
水蒸気として水分を放出することにより調整することが
できる。原料がフライアッシュの場合には、２〜４Ｎの
水酸化ナトリウム水溶液を用いるのが、好ましい。ま
た、１００℃以上に加熱するためには、飽和蒸気を使用
する場合、耐圧反応容器内で合成を行うのが、一般的で
ある。このとき、反応容器内の圧力を２〜３０kg/cm2、
すなわち１２０〜２３０℃、に保つのが反応を円滑に行
ううえで好ましい。 【００１１】本発明を実施するための加熱処理は、上述
のように飽和蒸気を使用する場合には、耐圧反応容器内
で反応を行うことができる。また、大気圧下では反応容
器を所定温度まで加熱し、そこへ過熱蒸気を供給するこ
とにより、反応条件を満たすことができる。従って、上
記のゼオライト化反応を行うための装置は、特に限定さ
れるものではなく、飽和蒸気を使用する場合には、攪拌
機付耐圧反応容器（オートクレーブ）または製紙工場で
使用しているダイジェスターといわれる機械を利用する
ことができる。また、外部から加熱する場合には、加熱
装置を外部に備えたスクリューコンベアーまたはニーダ
ー（捏和機）など、さらには熱風を利用して加熱する回
転乾燥装置などを利用することができる。図１には、攪
拌機付耐圧反応容器の１例を示した。 【００１２】 【実施例】本発明の概要について説明する。本発明に使
用する焼却灰が都市ゴミなどの可燃性廃棄物の焼却灰の
飛散灰である場合には、そのまま人工ゼオライトの原料
として使用することができるが、焼却灰が焼却炉灰であ
る場合には、粒子が大きいので、粉砕する必要がある。
粉砕後の粒子径は、一般的には２０〜１００μｍにする
のが好ましいが、用途によっては粒子径をさらに小さく
２０μｍ以下にする必要がある。 【００１３】上記の焼却灰を、原料として反応装置に入
れ、水およびアルカリを加える。このとき、予め原料と
水およびアルカリを混合しておくことが、反応装置内で
ゼオライトの合成を円滑に行ううえで好ましい。例え
ば、図１に示すように、スクリューコンベアー2 により
予め原料、水、アルカリを混合し、原料供給口6 を経て
攪拌機付耐圧反応容器1 に原料、アルカリなどを供給
し、次いで反応容器内に蒸気入口8 より飽和蒸気を吹き
込むことにより圧力と共に、温度を上昇させる。このと
き、予めアルカリを加えるが、水溶液であっても、固形
物であっても差し支えない。水は水蒸気によって供給さ
れるので、必ずしも原料と共に供給する必要はない。ま
た、加熱手段が飽和蒸気以外の場合、例えば、電熱、熱
風などによるときには、反応容器は必ずしも耐圧構造で
なくてもよい。このときには、予めアルカリを加える
が、水溶液であっても、固形物であっても差し支えない
が、水は過熱蒸気として供給することが必要である。 【００１４】焼却灰を、原料としてアルカリと共に攪拌
機付耐圧反応容器1 に入れた後、蒸気入口8 より飽和蒸
気を加え、所定の温度に加熱し、所定時間ゼオライト化
反応を行う。反応終了後、水蒸気を蒸気出口9 より減圧
弁を通して排出することにより、攪拌機付耐圧反応容器
1 内は常圧となり、粉末状の反応生成物が得られる。こ
の反応生成物を反応生成物排出口7 より取り出すことに
より、洗浄することなく人工ゼオライトとして用いるこ
とができる。次に、本発明の詳細を実施例に基づいて説
明するが、本発明の趣旨はこれらの実施例に限定される
ものではない。 【００１５】（実施例１）１Ｌ容の攪拌機付きオートク
レーブ（東洋高圧株式会社製）に非結晶性の珪酸アルミ
ニウムの含有量が８０％であり、珪礬比約２．０の都市
ゴミの焼却灰（東京都町田市清掃局焼却場製）２０ｇお
よび４Ｎの水酸化ナトリウム水溶液２００ｍｌを入れ、
蓋を閉めた後、飽和蒸気により加圧し、内部の温度が１
２０℃に達するまで加熱した。この状態を１０時間保っ
た後、蒸気を抜いて大気圧に戻し、内部の生成物を取り
出した。この生成物を水洗することなく、Ｘ線回折法に
より構造を確認した結果、ヒドロキシソーダライトが生
成していることを認めた。このヒドロキシソーダライト
の陽イオン交換容量は４００ｃｍｏｌ（＋）・ｋｇ-1で
あった。 【００１６】（実施例２）１Ｌ容の攪拌機付きオートク
レーブ（東洋高圧株式会社製）に非結晶性の珪酸アルミ
ニウムの含有量が８０％であり、珪礬比約２．０の都市
ゴミの焼却灰（東京都町田市清掃局焼却場製）２０ｇお
よび４Ｎの水酸化ナトリウム水溶液２００ｍｌを入れ、
蓋を閉めた後、飽和蒸気により加圧し、内部の温度が２
００℃に達するまで加熱した。この状態を３時間保った
後、蒸気を抜いて大気圧に戻し、内部の生成物を取り出
した。この生成物を水洗することなく、Ｘ線回折法によ
り構造を確認した結果、ヒドロキシソーダライトが生成
していることを認めた。このヒドロキシソーダライトの
陽イオン交換容量は６００ｃｍｏｌ（＋）・ｋｇ-1であ
った。また、反応生成物の粒径を沈定法で測定した結
果、粒径は６０μｍ以下であった。 【００１７】（比較例１）１Ｌ容の三角フラスコに、非
結晶性の珪酸アルミニウムの含有量が９５％であり、珪
礬比約２．５のフライアッシュ（電源開発株式会社松浦
発電所製、フライアッシュ協会より入手）２０ｇおよび
４Ｎの水酸化ナトリウム水溶液２００ｍｌを入れ、該三
角フラスコをプレートヒーター上に置き、内部の温度が
９５℃に達するまで加熱した。この状態を２４時間保っ
た後、内部の生成物を取り出し、アルカリを除去するた
めに水洗した。この生成物を、Ｘ線回折法により構造を
確認した結果、フィリップサイトが生成していることを
認めた。このフィリップサイトの陽イオン交換容量は２
００ｃｍｏｌ（＋）・ｋｇ-1であった。 【００１８】（比較例２）１Ｌ容の三角フラスコに、非
結晶性の珪酸アルミニウムの含有量が９５％であり、珪
礬比約２．５のフライアッシュ（電源開発株式会社松浦
発電所製、フライアッシュ協会より入手）２０ｇおよび
ガラス粉末（西日本環境開発協同組合製）５ｇを入れて
珪礬比約４とし、その上から４Ｎの水酸化ナトリウム水
溶液２００ｍｌを入れ、該三角フラスコをプレートヒー
ター上に置き、内部の温度が９５℃に達するまで加熱し
た。この状態を２４時間保った後、内部の生成物を取り
出し、アルカリを除去するために水洗した。この生成物
を、Ｘ線回折法により構造を確認した結果、ホージャサ
イトが生成していることを認めた。このホージャサイト
の陽イオン交換容量は２５０ｃｍｏｌ（＋）・ｋｇ-1で
あった。 【００１９】 【発明の効果】本発明は、都市ゴミの焼却灰を、水およ
びアルカリの存在下で１２０乃至２３０℃に加熱処理す
ることにより、ゼオライト化反応の反応時間を大幅に短
縮することができた。すなわち、加熱温度が１００℃未
満の場合には、陽イオン交換容量を３００ｃｍｏｌ
（＋）・ｋｇ-1以上にするためには、反応時間を少なく
とも２４時間、場合によっては９０時間を要していた
が、本発明では反応時間は、３乃至１０時間で目的を達
することができた。また、本発明により生成した人工ゼ
オライトは粉末状であって、アルカリを除去するための
洗浄を必要としなかった。従って、都市ゴミの焼却灰か
ら、人工ゼオライトを工業的に製造する場合、コスト面
からも非常に有利な製造方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】攪拌機付耐圧反応容器による人工ゼオライト製
造装置の１例 【符号の説明】 １．攪拌機付耐圧反応容器 ２．スクリューコンベアー ３．リボン型スクリュー ４．標準型スクリュー ５．原料投入口 ６．原料供給口 ７．反応生成物排出口 ８．蒸気入口 ９．蒸気出口 10. 11. バルブ 12. 13. 蒸気用バルブ 14. 減圧弁
造装置の１例 【符号の説明】 １．攪拌機付耐圧反応容器 ２．スクリューコンベアー ３．リボン型スクリュー ４．標準型スクリュー ５．原料投入口 ６．原料供給口 ７．反応生成物排出口 ８．蒸気入口 ９．蒸気出口 10. 11. バルブ 12. 13. 蒸気用バルブ 14. 減圧弁
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Ｆターム(参考） 4D004 AA36 BA10 CA22 CA34 CB04
CB28 CB31 CC03 CC12 DA03
DA06
4G073 BD30 CZ02 CZ03 CZ08 CZ16
FB18 FB45 FC01 FC25 FE04
GA03 UA09
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】都市ゴミの焼却灰を水およびアルカリの存
在下で１２０乃至２３０℃に加熱処理することを特徴と
する、人工ゼオライトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003009135A JP2003238146A (ja) | 2003-01-17 | 2003-01-17 | 都市ゴミ焼却灰からの人工ゼオライトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003009135A JP2003238146A (ja) | 2003-01-17 | 2003-01-17 | 都市ゴミ焼却灰からの人工ゼオライトの製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16454098A Division JP3431499B2 (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | 人工ゼオライトの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003238146A true JP2003238146A (ja) | 2003-08-27 |
Family
ID=27785713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003009135A Ceased JP2003238146A (ja) | 2003-01-17 | 2003-01-17 | 都市ゴミ焼却灰からの人工ゼオライトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003238146A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015157290A (ja) * | 2015-05-29 | 2015-09-03 | 株式会社トクヤマ | 焼却灰の処理方法及び処理装置 |
-
2003
- 2003-01-17 JP JP2003009135A patent/JP2003238146A/ja not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015157290A (ja) * | 2015-05-29 | 2015-09-03 | 株式会社トクヤマ | 焼却灰の処理方法及び処理装置 |
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