JP2004002132A - Zeolite powder granule and its manufacturing method - Google Patents

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JP2004002132A JP2002204542A JP2002204542A JP2004002132A JP 2004002132 A JP2004002132 A JP 2004002132A JP 2002204542 A JP2002204542 A JP 2002204542A JP 2002204542 A JP2002204542 A JP 2002204542A JP 2004002132 A JP2004002132 A JP 2004002132A
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zeolite
zeolite powder
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heat treatment
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Makoto Kitamura
北村 真
Takashi Osugi
大杉 高志
Takeshi Inoue
井上 毅
Goji Shiono
塩野 剛司
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a zeolite powder granule excellent in an ion exchanging ability and preferably used for a water cleaning agent and its manufacturing method to manufacture inexpensively the high purity zeolite powder granule without pressure a treatment using an autoclave or the like and without a binder. <P>SOLUTION: The zeolite powder granule has the Al/Si ratio of 0.3-1.5 and has a crystal structure at least denoted as M<SB>2</SB>Al<SB>2</SB>Si<SB>2</SB>.<SB>08</SB>O<SB>8</SB>.<SB>16</SB>_3H<SB>2</SB>O (wherein, M is an alkali metal). Its maximum diameter is set to be 0.5-15 mm. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゼオライト粉粒体及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
天然ゼオライトは、クリプチノライトやモルデナイト等、Al/Si比が0.2であるゼオライトを、60〜80重量%含有し、安価な資源として活用されているが、ゼオライト成分の純度が低く、かつAlに比してSiを多く含有するために陽イオン交換能力が低く、その能力が要求される分野を初め、他の利用可能分野が狭いという問題点がある。
【0003】
一方、水熱合成法によれば、出発物質の組成やオートクレーブ条件を制御することで、Al/Si比が1のアルミニウムリッチな陽イオン交換能力に優れた合成ゼオライトが得られる。
【0004】
しかしながら、合成ゼオライトは、通常、最大差し渡しが数μmオーダーの微粉状であるため、例えば水浄化用のろ材として使用するには、取り扱い性を向上させるために、最大差し渡しが数mmオーダーである粒子状に造粒することが行われており、製造に手間が掛かり高価になってしまうという問題点がある。
【0005】
一方、特開平11−246214号公報には、合成ナトリウムA型ゼオライト粉末に、繊維状一次元構造の粘土バインダーと水とを加えて、嵩密度が0.8〜1.0kg/リットルとなるように混練・捏和した後、羽根撹拌式の転動造粒によってビーズ状に成形し、その後焼成し、イオン交換し、活性化する、ゼオライトビーズ成形体の製造方法が開示されている。
【0006】
しかしながら、この方法ではバインダーを用いることから、ゼオライトの有効成分が薄められ、イオン交換能力が一定以上にならないという問題点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の課題を解決し、イオン交換能力に優れ、水浄化剤として好適に使用されるゼオライト粉粒体、及び、オートクレーブなどの加圧処理なしに高純度でしかもバインダーを用いることなく安価に製造することのできるゼオライト粉粒体の製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の本発明のゼオライト粉粒体は、Al/Si比が0.3〜1.5であり、少なくともMAlSi0816・3HO(Mはアルカリ金属)の結晶構造を有し、最大差し渡しが0.5〜15mmであることを特徴とする。
【0009】
本発明において、ゼオライトとは、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含むアルミニウム含水テクト珪酸塩鉱物からなる珪酸質交換体をいう。
【0010】
本発明のゼオライト粉粒体について、一般にゼオライトのイオン交換反応は、4価のSiに3価のAlが置換することで電荷のバランスを保とうとするため、陽イオンを引きつけることで発現する。このため、Al/Si比が高いほどゼオライトのイオン交換能力が高くなると考えられる。
【0011】
前述の通り、通常の天然ゼオライトはAl/Si比が0.2の結晶構造を有する。MAlSi0816・3HOの構造を有するゼオライトは、高いイオン交換能力を有するものであるが、過剰のAlはゼオライトの結晶に組み込まれず、ゼオライトの結晶化度が低下するため、イオン交換能力が低下するからである。よって、Al/Si比は0.3〜1.5に限定され、好ましくは0.5〜1.0である。
【0012】
本発明のゼオライト粉粒体は、硬化したゼオライトを適宜粉砕し分級することで任意の粒径とすることが出来るが、水浄化用として使用する場合、最大差し渡しが0.5mm未満では固液分離に目の細かいフィルターを使用することが必要となり、フィルターが目詰まりを起こしてろ過速度が低下する。また、15mmより大きければ、浄化すべき汚濁水との接触面積が少なくなり、浄化能力が低下する。従って、最大差し渡しは0.5〜15mmに限定され、好ましくは2〜10mmである。
【0013】
請求項2記載の本発明のゼオライトの製造方法は、水ガラスと、アルミニウム化合物に機械的エネルギーを作用させた活性粉体とを、Al/Si比が0.3〜1.5となるように混合し、硬化させた後、80℃以上の温度で熱処理を行うものである。
【0014】
上記水ガラスは、一般式MO・n(SiO)・m(HO)(Mはアルカリ金属)で示される、一般に珪酸ソーダと呼ばれるものである。
【0015】
上記アルミニウム化合物としては、例えば水酸化アルミニウム〔Al(OH)〕、カオリナイト〔AlSi(OH)〕、ハロサイト〔AlSi(OH)・2HO〕、モンモリロナイト、パイロフィライト等の粘土鉱物が挙げられる。なかでも、機械的エネルギーの作用により、容易にメカノケミカル活性が得られる、水酸基を有するアルミニウム化合物が好ましい。
【0016】
請求項2記載の本発明で使用される活性粉体は、上記アルミニウム化合物に機械的エネルギーを作用させたものである。
【0017】
上記機械的エネルギーを作用させる装置としては、媒体撹拌型ミル、遊星ミル、転動ボールミル、振動ミルなどが挙げられ、処理時間が短くてすむ媒体撹拌型ミル、遊星ミルが好ましく、中でも、スケールアップが容易であり、しかも容易にメカノケミカル反応を誘発できる、内筒回転型媒体撹拌型ミルが特に好ましい。このような内筒回転型媒体撹拌型ミルとしては、三菱重工業社製、商品名「ウルトラファインミル」が挙げられる。
【0018】
作用させる機械的エネルギーは、アルミニウム化合物1kgあたり0.3kWh以上であることが好ましい。これ未満であれば硬化までに長時間を要するからである。一方、多くのエネルギーを作用させても反応速度以上には時間は短くならないので無駄であり、また装置の摩耗等に起因するコンタミネーションによる純度の低下が発生する恐れがあるため、通常は、アルミニウム化合物1kgあたり20kWh以下が好ましい。
上記アルミニウム化合物に機械的エネルギーを作用させることにより、水ガラスとの反応性が著しく向上する。
【0019】
請求項2記載の本発明においては、上記水ガラスと活性粉体とをAl/Si比が0.3〜1.5となるように混合し、硬化させた後、熱処理を行う。上記水ガラスと活性粉体とを混合することにより、縮重合反応が起こり、非晶質珪酸アルミニウムポリマーが生成する。
【0020】
上記熱処理は、80℃以上で行われる。80℃より温度が低いと、MAlSi0816・3HOで表されるゼオライトの結晶が生じないからである。また100℃以上では、より短時間で結晶化が進行するが、耐圧容器が必要となるので設備が大がかりとなるため、100℃以下が好ましい。
熱処理は、水分が逃げないよう密閉容器中で行うことが望ましい。熱処理時間は熱処理温度が高いほど短時間で結晶化するが、通常は1〜24時間である。加熱には一般的なオーブンが使用でき、水分の蒸発防止には、ラップ等でのシールが一般的である。
【0021】
請求項2記載の本発明においては、硬化したゼオライトを熱処理後、必要に応じて粉砕し分級することで任意の粒径の粉粒体を得ることが出来る。粉砕及び分級に前述したよう一般的な粉砕機及び分級機が適用可能である。
【0022】
請求項3記載の本発明のゼオライトの製造方法は、水ガラスと、メタカオリンとを、Al/Si比が0.3〜1.5となるように混合し、硬化させた後、80℃以上の温度で熱処理を行うものである。
【0023】
上記メタカオリンとは、カオリンを500〜600℃に加熱することによりその結晶水が脱水されることにより得られる無定形の結晶であり、請求項2記載の本発明において使用される活性粉体と同様、水ガラスとの反応性がカオリンに比べ、著しく向上する。
【0024】
(作用)
本発明のゼオライトは、Al/Si比が0.3〜1.5であり、少なくともMAlSi0816・3HOの結晶構造を有しているので、イオン交換能力に優れ、最大差し渡しが0.5〜15mmのであるので、特に水浄化に好適に使用されるものである。
【0025】
請求項2記載の本発明のゼオライトの製造方法は、水ガラスと、アルミニウム化合物に機械的エネルギーを作用させた活性粉体とを、Al/Si比が0.3〜1.5となるように混合し、硬化させた後、80℃以上の温度で熱処理を行うものであるから、アルミニウム化合物に機械的エネルギーを作用させることで水ガラスとの反応性が著しく向上し、水ガラスとの縮重合反応が生じて硬化反応が進行する。この後、80℃以上の温度で熱処理を行うことで、オートクレーブなどの加圧処理なしに容易に結晶化させることができる。
【0026】
請求項3記載の本発明のゼオライトの製造方法は、水ガラスと、メタカオリンとを、Al/Si比が0.3〜1.5となるように混合し、硬化させた後、80℃以上の温度で熱処理を行うものであるから、メタカオリンと水ガラスとの縮重合反応が生じて硬化反応が進行する。この後、80℃以上の温度で熱処理を行うことで、オートクレーブなどの加圧処理なしに容易に結晶化させることができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
次に本発明を実施例に基づいて詳しく説明する。
【0028】
(実施例1)
アルミニウム化合物として、Al(OH)(住友化学社製、品番「C−31」)1.5kgを、粉砕媒体として直径10mmのジルコニア球45kgと共に、内筒回転型媒体撹拌型ミル(三菱工業社製、商品名「ウルトラファインミルAT−25型」)に投入し、外筒回転速度100rpm、内筒回転速度100rpmで、機械的エネルギーを、Al(OH)1kg当たり0.5kWh作用させ、アルミニウム化合物からなる活性粉体Aを得た。
【0029】
得られた活性粉体Aと、水ガラス(日本化学工業社製、品番「SCS−1」、固形分濃度45wt%)と、水酸化カリウムとを、Al/Si/Kの元素比が1/1/1となるように所定量添加し撹拌した。撹拌後、ポリ容器に注形し、ポリ塩化ビニリデン等フィルムで蓋をし、オーブン中で100℃で24時間熱処理を行って硬化させた後、ハンマーミルで粉砕し、篩で、最大差し渡し1.18〜4.75mmに分級しゼオライト粉粒体を得た。
【0030】
(実施例2)
活性粉体Aに代えて、機械的エネルギーを、Al(OH)1kg当たり1kWhとなるよう、80℃で24時間作用させて得られた活性粉体Bを使用したこと以外は実施例1と同様にしてゼオライト粉粒体を得た。
【0031】
(実施例3)
活性粉体Aに代えて、アルミニウム化合物として、カオリン(山陽クレー社製、ジョージア産カオリン)を用い、Al、Si、Kの比率が1/3/1.5なるようにして得られた活性粉体Cを使用したこと以外は実施例1と同様にしてゼオライト粉粒体を得た。
【0032】
(実施例4)
オーブンの代わりにオートクレーブを用い、熱処理条件を120℃で5時間としたこと以外は実施例1と同様にしてゼオライト粉粒体を得た。
【0033】
(実施例5)
熱処理条件を150℃で5時間としたこと以外は実施例4と同様にしてゼオライト粉粒体を得た。
【0034】
(実施例6)
上記活性粉体Aに代えて、メタカオリン(土屋カオリン工業社製、品番「SP−33」を用いたこと以外は実施例1と同様にしてゼオライト粉粒体を得た。
【0035】
(実施例7)
熱処理条件を80℃で24時間としたこと以外は実施例1と同様にしてゼオライト粉粒体を得た。
【0036】
(比較例1)
ゼオライトとして、天然ゼオライト(出雲産、イズカライト)を用い、実施例1と同様にして粉砕、分級し、ゼオライト粉粒体を得た。
【0037】
(比較例2)
ゼオライトとして、Al/Si比が1のゼオライト(和光純薬製、品番「A−3」、平均粒径75μm、オートクレーブ法)を使用した。
【0038】
(比較例3)
ゼオライトの分級時に、篩により15〜30mmに分級したこと以外は実施例1と同様にしてゼオライト粒体を得た。
【0039】
(比較例4)
活性粉体Aに代えて、Al(OH)に機械的エネルギーを作用させなかった(表1中「活性粉体D」という)こと以外は実施例1と同様にして粉粒体を得た。
【0040】
(比較例5)
熱処理温度を60℃としたこと以外は実施例1と同様にして粉粒体を得た。
【0041】
(比較例6)
比較例2で使用したゼオライト50wt%と、バインダーとしてポルトランドセメントを50wt%とを混合して造粒し、実施例1と同様にして粉粒体を得た。
【0042】
(比較例7)
Al(OH)に代えてカオリン(山陽クレー社製、ジョージア産カオリン)を用いたこと以外は実施例1と同様にして粉粒体を得た。
【0043】
上記活性粉体A〜Dを表1に纏めて示した。
【表1】

Figure 2004002132
【0044】
実施例1〜7、比較例1〜7で得られた粉粒体の陽イオン交換性能、結晶構造、モルフォロジーを以下の方法で測定した。
陽イオン交換性能:得られた粒状物を、蒸留水によりpHが8.5以下になるまで水洗し、そのうち2.5gの粒状物をPb濃度500ppmのPbCl2水溶液に浸漬し、30分後のPb濃度をIPCにより定量化した。
結晶構造:乳鉢により微粉砕し粉末X線解析法によりX線解析装置(理学社製、RIN1100)によりCuKα線により走査速度1゜/分で測定した。得られた解析ピークをJCPDSとフィッティングし、結晶構造を同定した。
【0045】
以上の結果を表2、3に纏めて示した。
【0046】
【表2】
Figure 2004002132
【0047】
【表3】
Figure 2004002132
【0048】
【発明の効果】
本発明のゼオライト粉粒体は、上述の如きものであるから、イオン交換能力に優れ、水浄化剤として好適に使用されるものとなる。
【0049】
本発明のゼオライト粉粒体の製造方法は、上述の如きものであるから、オートクレーブなどの加圧処理なしに高純度でしかもバインダーを用いることなく安価に製造することができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a zeolite powder and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
Natural zeolites contain 60 to 80% by weight of zeolite having an Al / Si ratio of 0.2, such as kryptinolite and mordenite, and are used as an inexpensive resource, but the purity of the zeolite component is low. In addition, since it contains more Si than Al, the cation exchange ability is low, and there is a problem that other usable fields are narrow, including those in which such ability is required.
[0003]
On the other hand, according to the hydrothermal synthesis method, by controlling the composition of the starting material and the autoclave conditions, an aluminum-rich synthetic zeolite having an Al / Si ratio of 1 and excellent in cation exchange capacity can be obtained.
[0004]
However, since synthetic zeolites are usually in the form of fine powder with a maximum width of several μm order, for example, when used as a filter medium for water purification, particles having a maximum width of several mm order to improve handling properties. However, there is a problem that the production is troublesome and expensive.
[0005]
On the other hand, JP-A-11-246214 discloses that a synthetic sodium A-type zeolite powder is mixed with a clay binder having a fibrous one-dimensional structure and water so that the bulk density becomes 0.8 to 1.0 kg / liter. A method for producing a zeolite bead body is disclosed in which the mixture is kneaded and kneaded, then shaped into beads by tumbling granulation of a blade stirring type, and then fired, ion-exchanged and activated.
[0006]
However, in this method, since a binder is used, there is a problem that the active ingredient of zeolite is diluted, and the ion exchange capacity does not exceed a certain level.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above problems, has excellent ion exchange capacity, zeolite powder and granules preferably used as a water purifying agent, and without using a binder with high purity without pressure treatment such as an autoclave An object of the present invention is to provide a method for producing a zeolite powder that can be produced at low cost.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The zeolite powder of the present invention has an Al / Si ratio of 0.3 to 1.5, and has at least M 2 Al 2 Si 2 . 08 O 8 . It has a crystal structure of 16.3H 2 O (M is an alkali metal) and has a maximum width of 0.5 to 15 mm.
[0009]
In the present invention, zeolite refers to a siliceous exchanger made of an aluminum hydrous tectosilicate mineral containing an alkali metal or an alkaline earth metal.
[0010]
In general, the zeolite ion exchange reaction of the zeolite powder of the present invention is expressed by attracting cations in order to maintain the charge balance by replacing tetravalent Si with trivalent Al. Therefore, it is considered that the higher the Al / Si ratio, the higher the ion exchange capacity of the zeolite.
[0011]
As described above, ordinary natural zeolites have a crystal structure with an Al / Si ratio of 0.2. M 2 Al 2 Si 2 . 08 O 8 . Zeolite having a 16 · 3H 2 O structures are those having a high ion exchange capacity, excess Al is not incorporated in the zeolite crystals, the crystallization of the zeolite is reduced, which decreases the ion exchange capacity Because. Therefore, the Al / Si ratio is limited to 0.3 to 1.5, preferably 0.5 to 1.0.
[0012]
The zeolite powder of the present invention can have an arbitrary particle size by appropriately pulverizing and classifying the cured zeolite, but when used for water purification, if the maximum width is less than 0.5 mm, solid-liquid separation is performed. It is necessary to use a fine-grained filter, and the filter is clogged and the filtration speed is reduced. On the other hand, if it is larger than 15 mm, the contact area with the polluted water to be purified is reduced, and the purification capacity is reduced. Therefore, the maximum spread is limited to 0.5 to 15 mm, and preferably 2 to 10 mm.
[0013]
In the method for producing a zeolite according to the present invention, the water glass and the active powder obtained by applying mechanical energy to the aluminum compound may have an Al / Si ratio of 0.3 to 1.5. After mixing and curing, heat treatment is performed at a temperature of 80 ° C. or higher.
[0014]
The water glass is generally called sodium silicate and represented by a general formula M 2 O · n (SiO 2 ) · m (H 2 O) (M is an alkali metal).
[0015]
As the aluminum compounds, such as aluminum hydroxide [Al (OH) 3], kaolinite [Al 2 Si 2 O 5 (OH ) 4 ], halloysite [Al 2 Si 2 O 5 (OH ) 4 · 2H 2 O And clay minerals such as montmorillonite and pyrophyllite. Among them, an aluminum compound having a hydroxyl group, which can easily obtain mechanochemical activity by the action of mechanical energy, is preferable.
[0016]
The active powder used in the present invention according to claim 2 is obtained by applying mechanical energy to the aluminum compound.
[0017]
Examples of the device for applying the mechanical energy include a medium stirring type mill, a planetary mill, a rolling ball mill, a vibration mill, and the like, and a medium stirring type mill or a planetary mill that requires a short processing time are preferable. In particular, an inner-cylinder rotary-type medium-stirring mill that can easily induce a mechanochemical reaction and is particularly preferable. An example of such an inner cylinder rotary type medium stirring type mill is “Ultra Fine Mill” manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
[0018]
The mechanical energy applied is preferably 0.3 kWh or more per kg of the aluminum compound. If less than this, it takes a long time to cure. On the other hand, even if a large amount of energy is applied, the reaction time is not shorter than the reaction rate, so that it is useless.Also, there is a possibility that the purity may decrease due to contamination due to abrasion of the apparatus. It is preferably 20 kWh or less per kg of the compound.
By applying mechanical energy to the aluminum compound, the reactivity with water glass is significantly improved.
[0019]
According to the second aspect of the present invention, the water glass and the active powder are mixed so that the Al / Si ratio becomes 0.3 to 1.5, cured, and then heat-treated. By mixing the water glass and the active powder, a polycondensation reaction occurs, and an amorphous aluminum silicate polymer is generated.
[0020]
The heat treatment is performed at 80 ° C. or higher. If the temperature is lower than 80 ° C., M 2 Al 2 Si 2 . 08 O 8 . This is because zeolite crystals represented by 16.3H 2 O are not generated. At a temperature of 100 ° C. or higher, crystallization proceeds in a shorter time. However, since a pressure-resistant container is required and the equipment becomes large-scale, the temperature is preferably 100 ° C. or lower.
The heat treatment is desirably performed in a closed container so that moisture does not escape. The heat treatment time is such that the higher the heat treatment temperature is, the shorter the crystallization time is, but it is usually 1 to 24 hours. A general oven can be used for heating, and a seal with a wrap or the like is generally used to prevent evaporation of water.
[0021]
According to the second aspect of the present invention, the cured zeolite is subjected to heat treatment, and then, if necessary, crushed and classified to obtain a powder having an arbitrary particle size. A general pulverizer and a classifier can be applied to the pulverization and classification as described above.
[0022]
In the method for producing a zeolite of the present invention according to claim 3, water glass and metakaolin are mixed so that the Al / Si ratio becomes 0.3 to 1.5, and after curing, the mixture is heated to 80 ° C or higher. The heat treatment is performed at a temperature.
[0023]
The metakaolin is an amorphous crystal obtained by heating kaolin to 500 to 600 ° C. and dehydrating water of crystallization, and is the same as the active powder used in the present invention according to claim 2. And the reactivity with water glass is remarkably improved as compared with kaolin.
[0024]
(Action)
The zeolite of the present invention has an Al / Si ratio of 0.3 to 1.5 and at least M 2 Al 2 Si 2 . 08 O 8 . Since a 16 · 3H 2 O crystal structure, excellent in ion exchange capacity, the maximum distance across is the 0.5 to 15 mm, particularly those preferably used in the water purification.
[0025]
In the method for producing a zeolite according to the present invention, the water glass and the active powder obtained by applying mechanical energy to the aluminum compound may have an Al / Si ratio of 0.3 to 1.5. After being mixed and cured, heat treatment is performed at a temperature of 80 ° C. or higher. By applying mechanical energy to the aluminum compound, the reactivity with water glass is remarkably improved, and the condensation polymerization with water glass is performed. A reaction occurs and the curing reaction proceeds. Thereafter, by performing a heat treatment at a temperature of 80 ° C. or more, crystallization can be easily performed without a pressure treatment such as an autoclave.
[0026]
In the method for producing a zeolite of the present invention according to claim 3, water glass and metakaolin are mixed so that the Al / Si ratio becomes 0.3 to 1.5, and after curing, the mixture is heated to 80 ° C or higher. Since heat treatment is performed at a temperature, a condensation polymerization reaction between metakaolin and water glass occurs, and a curing reaction proceeds. Thereafter, by performing a heat treatment at a temperature of 80 ° C. or more, crystallization can be easily performed without a pressure treatment such as an autoclave.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the present invention will be described in detail based on examples.
[0028]
(Example 1)
As an aluminum compound, 1.5 kg of Al (OH) 3 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., product number “C-31”) is mixed with 45 kg of zirconia spheres having a diameter of 10 mm as a pulverizing medium, and an inner cylinder rotary type medium stirring type mill (Mitsubishi Corporation Manufactured under the trade name “Ultra Fine Mill AT-25 Model”), the mechanical energy is applied by 0.5 kWh per 1 kg of Al (OH) 3 at an outer cylinder rotation speed of 100 rpm and an inner cylinder rotation speed of 100 rpm. Active powder A comprising the compound was obtained.
[0029]
The obtained active powder A, water glass (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd., product number “SCS-1”, solid content concentration: 45 wt%), and potassium hydroxide were mixed at an elemental ratio of Al / Si / K of 1 / A predetermined amount was added so as to be 1/1, and the mixture was stirred. After stirring, the mixture was cast into a plastic container, covered with a film such as polyvinylidene chloride, cured by heat treatment in an oven at 100 ° C. for 24 hours, pulverized by a hammer mill, and passed through a sieve at the maximum. The powder was classified to 18 to 4.75 mm to obtain a zeolite powder.
[0030]
(Example 2)
Example 1 was repeated except that the active powder A was replaced with an active powder B obtained by operating at 80 ° C. for 24 hours so that the mechanical energy was 1 kWh per 1 kg of Al (OH) 3. Similarly, zeolite powder was obtained.
[0031]
(Example 3)
Activated powder obtained by using kaolin (Kaolin from Georgia, manufactured by Sanyo Clay Co., Ltd.) as an aluminum compound in place of active powder A so that the ratio of Al, Si, K is 1/3 / 1.5 A zeolite powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the body C was used.
[0032]
(Example 4)
An zeolite powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that an autoclave was used instead of the oven, and the heat treatment was performed at 120 ° C. for 5 hours.
[0033]
(Example 5)
A zeolite powder was obtained in the same manner as in Example 4, except that the heat treatment was performed at 150 ° C. for 5 hours.
[0034]
(Example 6)
A zeolite powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that metakaolin (manufactured by Tsuchiya Kaolin Industries, product number “SP-33”) was used instead of the active powder A.
[0035]
(Example 7)
A zeolite powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment was performed at 80 ° C. for 24 hours.
[0036]
(Comparative Example 1)
As a zeolite, a natural zeolite (Izumo, Izukalite) was used and pulverized and classified in the same manner as in Example 1 to obtain a zeolite powder.
[0037]
(Comparative Example 2)
As the zeolite, a zeolite having an Al / Si ratio of 1 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, product number “A-3”, average particle size 75 μm, autoclave method) was used.
[0038]
(Comparative Example 3)
A zeolite granule was obtained in the same manner as in Example 1 except that the zeolite was classified into 15 to 30 mm by a sieve at the time of classification.
[0039]
(Comparative Example 4)
Granules were obtained in the same manner as in Example 1 except that mechanical energy was not applied to Al (OH) 3 in place of the active powder A (referred to as “active powder D” in Table 1). .
[0040]
(Comparative Example 5)
A powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment temperature was 60 ° C.
[0041]
(Comparative Example 6)
50% by weight of the zeolite used in Comparative Example 2 and 50% by weight of Portland cement as a binder were mixed and granulated, and a granular material was obtained in the same manner as in Example 1.
[0042]
(Comparative Example 7)
A powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that kaolin (Kaolin manufactured by Sanyo Clay Co., Georgia) was used instead of Al (OH) 3 .
[0043]
The active powders A to D are summarized in Table 1.
[Table 1]
Figure 2004002132
[0044]
The cation exchange performance, crystal structure, and morphology of the granules obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7 were measured by the following methods.
Cation exchange performance: The obtained granules were washed with distilled water until the pH became 8.5 or less, and 2.5 g of the granules were immersed in an aqueous solution of PbCl2 having a Pb concentration of 500 ppm, and the Pb after 30 minutes. The concentration was quantified by IPC.
Crystal structure: It was pulverized with a mortar and measured by a powder X-ray analysis method using an X-ray analyzer (RIN1100, manufactured by Rigaku Corp.) with CuKα radiation at a scanning rate of 1 ° / min. The obtained analytical peak was fitted with JCPDS to identify the crystal structure.
[0045]
The above results are summarized in Tables 2 and 3.
[0046]
[Table 2]
Figure 2004002132
[0047]
[Table 3]
Figure 2004002132
[0048]
【The invention's effect】
Since the zeolite powder of the present invention is as described above, it has excellent ion exchange capacity and is suitably used as a water purifying agent.
[0049]
Since the method for producing zeolite powder of the present invention is as described above, it can be produced at high purity without using a pressure treatment such as an autoclave and at low cost without using a binder.

Claims (3)

Al/Si比が0.3〜1.5であり、
少なくともMAlSi0816・3HO(Mはアルカリ金属)の結晶構造を有し、
最大差し渡しが0.5〜15mmであることを特徴とするゼオライト粉粒体。
An Al / Si ratio of 0.3 to 1.5,
At least M 2 Al 2 Si 2 . 08 O 8 . 16 · 3H 2 O (M represents an alkali metal) has a crystal structure,
A zeolite powder having a maximum width of 0.5 to 15 mm.
水ガラスと、アルミニウム化合物に機械的エネルギーを作用させた活性粉体とを、Al/Si比が0.3〜1.5となるように混合し、硬化させた後、80℃以上の温度で熱処理を行うことを特徴とする請求項1記載のゼオライト粉粒体の製造方法。Water glass and an active powder obtained by applying mechanical energy to an aluminum compound are mixed so that the Al / Si ratio becomes 0.3 to 1.5, and after being cured, at a temperature of 80 ° C. or more. The method for producing a zeolite powder according to claim 1, wherein heat treatment is performed. 水ガラスと、メタカオリンとを、Al/Si比が0.3〜1.5となるように混合し、硬化させた後、80℃以上の温度で熱処理を行うことを特徴とする請求項1記載のゼオライト粉粒体の製造方法。The water glass and metakaolin are mixed and cured so that the Al / Si ratio becomes 0.3 to 1.5, and then heat-treated at a temperature of 80C or higher. Production method of zeolite powder.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009227484A (en) * 2008-03-19 2009-10-08 Railway Technical Res Inst Method for producing lithium-type zeolite
JP2012051759A (en) * 2010-09-01 2012-03-15 Osaka Prefecture Univ Method of manufacturing layer silicate compound
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CN107555678A (en) * 2017-10-27 2018-01-09 湖南绿网环保科技有限责任公司 A kind of Si-Al molecular sieve method for treating waste liquid

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