JP2010037149A - 結晶質シリカ含有量が低減された珪酸カルシウム及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1)石灰質原料A、2)結晶質シリカを含む珪酸質原料及び3)水を含む原料スラリーを水熱合成することによって珪酸カルシウム含有スラリーを得る工程を有する珪酸カルシウムの製造方法であって、
(1)前記原料スラリーは、CaO/SiO2モル比が0.85〜1.00となるように前記石灰質原料A及び前記珪酸質原料を含有し、
(2)前記水熱合成の途中において、反応系に石灰質原料Bを添加する
ことを特徴とする製造方法。
【選択図】なし
Description
(1)非晶質シリカの使用
特許文献1には、石灰質原料及び珪酸質原料として結晶質シリカを実質的に含有していない原料を用いることにより合成後の珪酸カルシウムに結晶質シリカを含有させない技術が開示されている。非晶質の珪酸質原料として、フライアッシュ、高炉水砕スラグ、シリカフューム、珪藻土、シラス、白土、カオリン、パーライトが例示されているが、アルミニウム成分が珪石や珪砂に比べて多く含まれている点でゾノトライトが生成し難い及び/又は珪石に比べて高価であり生産コストが増加するという問題がある。
(2)微粒原料の使用
結晶質シリカを含む珪酸質原料に、より微粒の原料を用いることによって、結晶質シリカの水への溶解度を上げて合成後の珪酸カルシウム中の未反応の結晶質シリカの含有量を低減することができる。しかしながら、原料の粉砕コストがかかり、生産コストが増加するという問題がある。
(3)反応時間の延長
CaO/SiO2モル比を理論モル比以上にして反応時間を長くすることにより、合成後の珪酸カルシウム中の未反応の結晶質シリカの含有量を低減することができる。しかしながら、生産性の悪化、使用エネルギーの増大により生産コストが増加するという問題がある。
(4)反応圧力を上げる
CaO/SiO2モル比を理論モル比以上にして反応圧力を上げることにより未反応の結晶質シリカの含有量を低減することができる。しかしながら、生産性の悪化、使用エネルギーの増大による生産コストの増加、高価な高圧用設備の導入等の問題がある。
1.1)石灰質原料A、2)結晶質シリカを含む珪酸質原料及び3)水を含む原料スラリーを水熱合成することによって珪酸カルシウム含有スラリーを得る工程を有する珪酸カルシウムの製造方法であって、
(1)前記原料スラリーは、CaO/SiO2モル比が0.85〜1.00となるように前記石灰質原料A及び前記珪酸質原料を含有し、
(2)前記水熱合成の途中において、反応系に石灰質原料Bを添加する
ことを特徴とする製造方法。
2.前記水熱合成の途中において、前記結晶質シリカの1時間当たりの減少量が1.5重量%以下になった以後に反応系に前記石灰質原料Bを添加する、上記項1に記載の製造方法。
3.前記石灰質原料Bは、前記反応系におけるCaO/SiO2モル比が0.86以上になるように添加する、上記項1又は2に記載の製造方法。
4.前記水熱合成は、圧力49N/cm2以上且つ温度150℃以上で行う、上記項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
5.上記項1〜4のいずれかに記載の製造方法により得られる珪酸カルシウムであって、前記水熱合成の未反応残渣として含まれる結晶質シリカの含有量が0.1重量%未満である珪酸カルシウム。
(1)前記原料スラリーは、CaO/SiO2モル比が0.85〜1.00となるように前記石灰質原料A及び前記珪酸質原料を含有し、
(2)前記水熱合成の途中において、反応系に石灰質原料Bを添加する
ことを特徴とする。
(1)測定試料約50mgを0.01mg単位まで正確に秤量する(W1)。
(2)秤量した測定試料を2N-HClで処理(60℃で15分)し、珪酸カルシウム等を溶解除去する。この時、不溶残分として結晶質シリカが残留する。
(3)上記(2)の不溶残分を、吸引濾過によりテフロン(登録商標)バインダーフィルターに捕集し、X線回折分析用試料とする。
(4)X線回折分析を表1の条件で行い、α-Quartzの(101)面である26.6°付近の積分強度を測定する。
(5)26.6°付近の積分強度から予め作成してある検量線を用いて結晶質シリカの重量(W2)を求め、含有量を下記の計算式で算出する。
初期CaO/SiO2モル比が0.900になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で4時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が0.950になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で4時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が0.975になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で4時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が0.850になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で4時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が1.000になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で4時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が1.000になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で4時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が0.925になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で4時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が0.925になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で2.5時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が0.925になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で6時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が0.925になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で4時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が0.925になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で4時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が0.925になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で4時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が0.925になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で4時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が1.050になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で6時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が0.900になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で6時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が1.100になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で6時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が0.950になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で6時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が0.975になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で6時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が0.800になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で4時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が0.850になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で6時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が1.050になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で4時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が0.925になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で2時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が1.500になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で6時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
初期CaO/SiO2モル比が3.000になるように調製した、生石灰、珪石及びその合計量の16倍量の水の混合物(原料スラリー)を、オートクレーブ中で圧力157N/cm2(16kgf/cm2)、温度201℃の条件で6時間攪拌しながら水熱反応させて珪酸カルシウム含有スラリー1を得た。
Claims (5)
- 1)石灰質原料A、2)結晶質シリカを含む珪酸質原料及び3)水を含む原料スラリーを水熱合成することによって珪酸カルシウム含有スラリーを得る工程を有する珪酸カルシウムの製造方法であって、
(1)前記原料スラリーは、CaO/SiO2モル比が0.85〜1.00となるように前記石灰質原料A及び前記珪酸質原料を含有し、
(2)前記水熱合成の途中において、反応系に石灰質原料Bを添加する
ことを特徴とする製造方法。 - 前記水熱合成の途中において、前記結晶質シリカの1時間当たりの減少量が1.5重量%以下になった以後に反応系に前記石灰質原料Bを添加する、請求項1に記載の製造方法。
- 前記石灰質原料Bは、前記反応系におけるCaO/SiO2モル比が0.86以上になるように添加する、請求項1又は2に記載の製造方法。
- 前記水熱合成は、圧力49N/cm2以上且つ温度150℃以上で行う、請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法により得られる珪酸カルシウムであって、前記水熱合成の未反応残渣として含まれる結晶質シリカの含有量が0.1重量%未満である珪酸カルシウム。
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