JP2547390B2 - 珪酸塩または珪酸のバインダを用いた凝集によるクリストバル石の含有量が極めて低い珪藻土濾過剤の製造法と、得られた濾過剤 - Google Patents
珪酸塩または珪酸のバインダを用いた凝集によるクリストバル石の含有量が極めて低い珪藻土濾過剤の製造法と、得られた濾過剤Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/02—Loose filtering material, e.g. loose fibres
- B01D39/06—Inorganic material, e.g. asbestos fibres, glass beads or fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/14—Diatomaceous earth
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クリストバル石(crist
obalite)を含まない所定の透過度を有する珪藻土濾過剤
の新規な製造方法に関するものである。
obalite)を含まない所定の透過度を有する珪藻土濾過剤
の新規な製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】珪藻土は地質学的年代の第三紀と第四紀
に珪藻類の化石化した残骸が堆積してできた珪素質堆積
岩である。珪藻類は湖、河川または海に生息した、ある
いは現在でも生息している単細胞の藻類である。珪藻類
の保護膜は珪素質骨格で形成され、この骨格の形状は極
めて多様で、バラ形、クシ形、ドイリー形、円筒形等が
あるが、常に小さい孔を有し、極めて細い通路を有して
いる。珪藻土は密度が極めて小さい珪質岩であり、その
比表面積は１〜40m2/gで、その極めて特殊な特性は古く
から多くの工業的用途、特に濾過剤、塗料用微粉末充填
材、触媒担体で利用されてきた。
に珪藻類の化石化した残骸が堆積してできた珪素質堆積
岩である。珪藻類は湖、河川または海に生息した、ある
いは現在でも生息している単細胞の藻類である。珪藻類
の保護膜は珪素質骨格で形成され、この骨格の形状は極
めて多様で、バラ形、クシ形、ドイリー形、円筒形等が
あるが、常に小さい孔を有し、極めて細い通路を有して
いる。珪藻土は密度が極めて小さい珪質岩であり、その
比表面積は１〜40m2/gで、その極めて特殊な特性は古く
から多くの工業的用途、特に濾過剤、塗料用微粉末充填
材、触媒担体で利用されてきた。
【０００３】濾過剤を製造する際には、珪藻土を種々の
前処理操作すなわち破砕、乾燥、粉砕、粗い不純物（玄
武岩、粘土、砂等）の除去を行った後に仮焼する。この
仮焼処理の目的は湿分を60％から約１％に減らし、珪藻
土に含まれている有機物を焼却し、通常シリカを伴う望
ましくない無機化合物、例えば炭酸カルシウム、硫酸カ
ルシウム、鉄の誘導体または硫化物を酸化物、珪酸塩ま
たは珪素アルミン酸塩に変え、焼結することにある。
前処理操作すなわち破砕、乾燥、粉砕、粗い不純物（玄
武岩、粘土、砂等）の除去を行った後に仮焼する。この
仮焼処理の目的は湿分を60％から約１％に減らし、珪藻
土に含まれている有機物を焼却し、通常シリカを伴う望
ましくない無機化合物、例えば炭酸カルシウム、硫酸カ
ルシウム、鉄の誘導体または硫化物を酸化物、珪酸塩ま
たは珪素アルミン酸塩に変え、焼結することにある。
【０００４】工業的濾過剤には広範囲な透過性が要求さ
れる。透過性の共通単位はダルシー(darcy) である。１
ダルシーとは粘度が１m Pa.s（すなわら１センチポワ
ズ）の流体が１気圧の圧力差を流量が１cm3/秒で通過す
る高さ１cm、断面積１cm2 の多孔質ベッドの透過度であ
る。１ダルシーは 0.978×10-12 m2すなわち約１pm2 で
ある。濾過補助剤(adjuvants de filtration) ともよば
れる工業用濾過剤は一般に20ミリダルシーから15ダルシ
ーの透過度を有する。この値は原料の珪藻土の透過度よ
りかなり高い。
れる。透過性の共通単位はダルシー(darcy) である。１
ダルシーとは粘度が１m Pa.s（すなわら１センチポワ
ズ）の流体が１気圧の圧力差を流量が１cm3/秒で通過す
る高さ１cm、断面積１cm2 の多孔質ベッドの透過度であ
る。１ダルシーは 0.978×10-12 m2すなわち約１pm2 で
ある。濾過補助剤(adjuvants de filtration) ともよば
れる工業用濾過剤は一般に20ミリダルシーから15ダルシ
ーの透過度を有する。この値は原料の珪藻土の透過度よ
りかなり高い。
【０００５】珪藻土は十分に高い温度で仮焼すると珪藻
土の凝集が起こり、長さ数ミクロンの破片が長さ10μｍ
以上の凝集物に凝集する。そのため、珪藻土の仮焼がそ
の透過性の制御手段であることは以前から知られてい
た。すなわち、珪藻土の骨格が完全には溶融しないよう
にして凝集を部分的に行って、濾過操作時に沈降したり
管路や濾過器へ堆積する等の欠点のある50μｍ以上の大
きな凝集物ができないようにしている。
土の凝集が起こり、長さ数ミクロンの破片が長さ10μｍ
以上の凝集物に凝集する。そのため、珪藻土の仮焼がそ
の透過性の制御手段であることは以前から知られてい
た。すなわち、珪藻土の骨格が完全には溶融しないよう
にして凝集を部分的に行って、濾過操作時に沈降したり
管路や濾過器へ堆積する等の欠点のある50μｍ以上の大
きな凝集物ができないようにしている。
【０００６】過剰に凝集してシリカの固い粒子となった
珪藻土は粉砕しなければならない。しかし、粉砕すると
最終製品の「ケーキ密度(densite gateux)」が高くなっ
てしまう。この「ケーキ密度」は濾過剤の重要なファク
ターで、濾過剤を予め懸濁した液体をブフナー(Buchne
r) フィルタで濾過した後にフィルタ上に残った濾過剤
層の乾燥時の見掛け密度である。珪藻土濾過剤の「ケー
キ密度」は、0.40ｇ/cm3以下でなければならない。溶融
を過剰に行ったり、粉砕を過剰に行った製品ではこの
「ケーキ密度」が0.40ｇ/cm3以上となり、初期透水孔構
造が大幅に失われ、製品を懸濁状態に維持するのがより
困難になる。実際には、0.450 ｇ/cm3以上の「ケーキ密
度」の濾過剤は再生濾過剤でしか用いられず、この場合
でも少なくとも20％の新しい濾過剤と一緒に用いること
が勧められている。
珪藻土は粉砕しなければならない。しかし、粉砕すると
最終製品の「ケーキ密度(densite gateux)」が高くなっ
てしまう。この「ケーキ密度」は濾過剤の重要なファク
ターで、濾過剤を予め懸濁した液体をブフナー(Buchne
r) フィルタで濾過した後にフィルタ上に残った濾過剤
層の乾燥時の見掛け密度である。珪藻土濾過剤の「ケー
キ密度」は、0.40ｇ/cm3以下でなければならない。溶融
を過剰に行ったり、粉砕を過剰に行った製品ではこの
「ケーキ密度」が0.40ｇ/cm3以上となり、初期透水孔構
造が大幅に失われ、製品を懸濁状態に維持するのがより
困難になる。実際には、0.450 ｇ/cm3以上の「ケーキ密
度」の濾過剤は再生濾過剤でしか用いられず、この場合
でも少なくとも20％の新しい濾過剤と一緒に用いること
が勧められている。
【０００７】「ケーキ密度」は濾過剤を粉砕することに
よって常に大きくなるので、最初のケーキ密度ができる
だけ低い物を用いることが重要である。また、粉砕によ
って微粉末の割合が多くなるので、粉砕はフィルタの目
詰りおよび濾液混濁の原因になる。この微粉末の比率を
下げるための後処理操作は困難且つコストのかかる処理
である。
よって常に大きくなるので、最初のケーキ密度ができる
だけ低い物を用いることが重要である。また、粉砕によ
って微粉末の割合が多くなるので、粉砕はフィルタの目
詰りおよび濾液混濁の原因になる。この微粉末の比率を
下げるための後処理操作は困難且つコストのかかる処理
である。
【０００８】従来の珪藻土濾過剤の製造法の主要部分は
仮焼、粉砕、分級であった。当業者は仮焼を回転炉を用
いて行っているが、この仮焼法は熱の伝達が極めて不規
則な火炎の存在下での塊の仮焼であり、全ての珪藻土に
同じ熱処理を施すことはできない。また、所望の凝集物
を得るのに必要な時間の間、一定の最低温度で全体を熱
処理した場合には珪藻土の一部の表面のみが過剰に仮焼
される。それを防ぐためには粉砕をすることになる。し
かし、高温処理には別の問題がある。
仮焼、粉砕、分級であった。当業者は仮焼を回転炉を用
いて行っているが、この仮焼法は熱の伝達が極めて不規
則な火炎の存在下での塊の仮焼であり、全ての珪藻土に
同じ熱処理を施すことはできない。また、所望の凝集物
を得るのに必要な時間の間、一定の最低温度で全体を熱
処理した場合には珪藻土の一部の表面のみが過剰に仮焼
される。それを防ぐためには粉砕をすることになる。し
かし、高温処理には別の問題がある。
【０００９】珪藻土鉱床に含まれるクリストバル石の量
は変化し、一般には１％以下であるが、珪藻類の主骨格
を成す非晶質シリカの熱変換によって多量に生じる（燐
珪石も同時にできるが、少ない）ということは知られて
いる〔ディア(Deer)，1966年、カディ(Kadey) ，1975
年〕。単純な仮焼で得られる生成物中のクリストバル石
の比率は原料および温度によって１〜100 ％の範囲で変
わり、炭酸ソーダのような融剤の存在下で仮焼して得ら
れるいわゆる白色濾過剤では、この比率は40〜80％に達
する。
は変化し、一般には１％以下であるが、珪藻類の主骨格
を成す非晶質シリカの熱変換によって多量に生じる（燐
珪石も同時にできるが、少ない）ということは知られて
いる〔ディア(Deer)，1966年、カディ(Kadey) ，1975
年〕。単純な仮焼で得られる生成物中のクリストバル石
の比率は原料および温度によって１〜100 ％の範囲で変
わり、炭酸ソーダのような融剤の存在下で仮焼して得ら
れるいわゆる白色濾過剤では、この比率は40〜80％に達
する。
【００１０】また、結晶質シリカの粉塵を吸入すると深
刻な灰疾患、珪肺章を起こす危険性があるということも
知られている。国際癌研究機構（ＩＲＡＣ）の機関紙
『ヒトに対する化学薬品の発癌性評価「シリカおよび珪
酸塩」第42巻、1987年』には結晶質シリカが発癌性物質
として取り上げられている。この説には反対論もある
が、いずれにせよ、結晶質シリカの粉塵を吸入する危険
に曝されている者の作業環境を厳しく管理したり、加工
農産物に付着して運ばれる珪藻土濾過剤中に含まれる結
晶質シリカの含有率を管理しなければならないことは、
業者にとって大きな負担である。
刻な灰疾患、珪肺章を起こす危険性があるということも
知られている。国際癌研究機構（ＩＲＡＣ）の機関紙
『ヒトに対する化学薬品の発癌性評価「シリカおよび珪
酸塩」第42巻、1987年』には結晶質シリカが発癌性物質
として取り上げられている。この説には反対論もある
が、いずれにせよ、結晶質シリカの粉塵を吸入する危険
に曝されている者の作業環境を厳しく管理したり、加工
農産物に付着して運ばれる珪藻土濾過剤中に含まれる結
晶質シリカの含有率を管理しなければならないことは、
業者にとって大きな負担である。
【００１１】濾過剤の従来の製造方法で、20ミリダルシ
ーから15ダルシーの透過性を有する濾過剤が得られるよ
うに凝集させるには、仮焼温度を 900〜1,200 ℃にする
ことが必須であった。鉄、ナトリウムおよびカルシウム
に富んだ原料の場合には、粒子の表面溶融によって所望
の凝集を容易に起こさせることができるが、それと同時
に、シリカがクリストバル石に急速に結晶化する。600
℃以下ではこの結晶化は極めて緩慢であり、 850℃まで
はわずかである。しかし、 900℃を越えると急速に結晶
化が多くなる。
ーから15ダルシーの透過性を有する濾過剤が得られるよ
うに凝集させるには、仮焼温度を 900〜1,200 ℃にする
ことが必須であった。鉄、ナトリウムおよびカルシウム
に富んだ原料の場合には、粒子の表面溶融によって所望
の凝集を容易に起こさせることができるが、それと同時
に、シリカがクリストバル石に急速に結晶化する。600
℃以下ではこの結晶化は極めて緩慢であり、 850℃まで
はわずかである。しかし、 900℃を越えると急速に結晶
化が多くなる。
【００１２】この結晶化への変換触媒となる不純物の臨
界量は約１％であろうと見積もられているが、珪藻土で
は常にこの比率以上である。しかも、従来の仮焼方法で
は高温に曝される滞留時間が数秒以上、場合によっては
数分になるので、クリストバル石が多量に生じることは
避けられない。当業界で用いている回転式仮焼炉は一般
に非常に長く（30メートル以上）、 1,000〜1,200 ℃の
温度で運転されている〔ウィリアム(William Q. Hull)
著『珪藻土』、Industrial and EngineeringChemistry
、1953年２月、第256 〜269 頁参照〕。
界量は約１％であろうと見積もられているが、珪藻土で
は常にこの比率以上である。しかも、従来の仮焼方法で
は高温に曝される滞留時間が数秒以上、場合によっては
数分になるので、クリストバル石が多量に生じることは
避けられない。当業界で用いている回転式仮焼炉は一般
に非常に長く（30メートル以上）、 1,000〜1,200 ℃の
温度で運転されている〔ウィリアム(William Q. Hull)
著『珪藻土』、Industrial and EngineeringChemistry
、1953年２月、第256 〜269 頁参照〕。
【００１３】クリストバル石が存在するという問題を除
くと、仮焼で部分的に凝集する方法で所定の多孔度とケ
ーキ密度とを有する濾過剤の溶液が工業的に製造するこ
とができる。これは過去の仮焼法、特に多重プレート式
直線炉でも、現在通常用いられている回転炉、流動床
炉、その他の最低滞留時間が数分間である任意の仮焼法
の場合である。 850℃以下の温度では凝集が起こらない
ので、この温度以下で炉を運転することできない。従っ
て、これらの炉の出口で回収される生成物の透過度はほ
ぼ原料、換言すれば、原料の最初の粒度のみによって決
まる。石切り場で顧客の要求する製品のみを製造するこ
とができる原料だけを選択・採取することは凝集すれば
使える原料を無駄にすることになる。
くと、仮焼で部分的に凝集する方法で所定の多孔度とケ
ーキ密度とを有する濾過剤の溶液が工業的に製造するこ
とができる。これは過去の仮焼法、特に多重プレート式
直線炉でも、現在通常用いられている回転炉、流動床
炉、その他の最低滞留時間が数分間である任意の仮焼法
の場合である。 850℃以下の温度では凝集が起こらない
ので、この温度以下で炉を運転することできない。従っ
て、これらの炉の出口で回収される生成物の透過度はほ
ぼ原料、換言すれば、原料の最初の粒度のみによって決
まる。石切り場で顧客の要求する製品のみを製造するこ
とができる原料だけを選択・採取することは凝集すれば
使える原料を無駄にすることになる。
【００１４】フランス国特許第 2,586,588号、東ドイツ
特許第ＤＤ− 266,034号および最近のフランス国特許第
9,007,690号に記載の改良方法では、渦巻き床炉または
螺旋ガス炉を用いて珪藻土の熱履歴を良好に制御し、非
晶質シリカの結晶化と粒子の凝集とを同時に良好に制御
しているが、製造の安全性および経済性に問題がある。
従って、クリストバル石の含有量が 1.5％以下で透過性
とケーキ密度とが制御された珪藻土濾過剤を得るという
問題は未解決である。
特許第ＤＤ− 266,034号および最近のフランス国特許第
9,007,690号に記載の改良方法では、渦巻き床炉または
螺旋ガス炉を用いて珪藻土の熱履歴を良好に制御し、非
晶質シリカの結晶化と粒子の凝集とを同時に良好に制御
しているが、製造の安全性および経済性に問題がある。
従って、クリストバル石の含有量が 1.5％以下で透過性
とケーキ密度とが制御された珪藻土濾過剤を得るという
問題は未解決である。
【００１５】無機または有機のバインダを用いて凝集さ
せることによって 850℃、好ましくは 600℃以上の温度
に曝さずに珪藻土濾過剤を製造することが考えられる。
無機バインダを使用した場合には、バインダを予め粉砕
・精製した珪藻土類に噴霧した後、適当に攪拌・乾燥
し、 850℃、好ましくは 600℃以下の温度で粉末を仮焼
する。有機バインダを使用した場合には、先ず 850℃、
好ましくは 600℃以下の温度で珪藻土を仮焼した後にバ
インダを噴霧し、バインダをセットするのに適した条件
で粉末を攪拌、乾燥する。しかし、この方法では粉末の
粒子間を結合するバインダが粒子間の孔を塞ぎ、しか
も、ケーキ密度を大きくするため、結合させた塊に十分
な多孔度をいかに与え、保持するかという問題にぶつか
る。これは従来のバインダ、特に粘土質バインダまたは
珪素塩バインダを使用した場合に実際に起きることであ
る。
せることによって 850℃、好ましくは 600℃以上の温度
に曝さずに珪藻土濾過剤を製造することが考えられる。
無機バインダを使用した場合には、バインダを予め粉砕
・精製した珪藻土類に噴霧した後、適当に攪拌・乾燥
し、 850℃、好ましくは 600℃以下の温度で粉末を仮焼
する。有機バインダを使用した場合には、先ず 850℃、
好ましくは 600℃以下の温度で珪藻土を仮焼した後にバ
インダを噴霧し、バインダをセットするのに適した条件
で粉末を攪拌、乾燥する。しかし、この方法では粉末の
粒子間を結合するバインダが粒子間の孔を塞ぎ、しか
も、ケーキ密度を大きくするため、結合させた塊に十分
な多孔度をいかに与え、保持するかという問題にぶつか
る。これは従来のバインダ、特に粘土質バインダまたは
珪素塩バインダを使用した場合に実際に起きることであ
る。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、全く驚く
べきことに、アルカリ性珪酸塩または珪酸の水溶液から
なるバインダを用いて珪藻土を凝集させることによって
所望の濾過剤を得ることができることを見出した。
べきことに、アルカリ性珪酸塩または珪酸の水溶液から
なるバインダを用いて珪藻土を凝集させることによって
所望の濾過剤を得ることができることを見出した。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、珪藻土をアル
カリ性珪酸塩または珪酸の水溶液で混練し、次いで、85
0 ℃を越えない温度で仮焼することを特徴とする珪藻土
濾過剤の凝集による製造方法を提供する。
カリ性珪酸塩または珪酸の水溶液で混練し、次いで、85
0 ℃を越えない温度で仮焼することを特徴とする珪藻土
濾過剤の凝集による製造方法を提供する。
【００１８】
【作用】珪酸塩または珪酸のバインダを珪藻土に噴霧
し、混合物を十分に混練し、得られた凝集塊を乾燥し、
必要な場合には軽く粉砕し、その後、 850℃、好ましく
は600 ℃を越えない温度で熱的に活性化させる。使用す
る珪酸系バインダ（珪酸または珪酸塩）の量は珪藻土 1
00ｇ当たり珪酸バインダの場合には無水珪素 0.1〜５ｇ
であり、珪酸塩バインダの場合には 0.1〜15ｇである。
し、混合物を十分に混練し、得られた凝集塊を乾燥し、
必要な場合には軽く粉砕し、その後、 850℃、好ましく
は600 ℃を越えない温度で熱的に活性化させる。使用す
る珪酸系バインダ（珪酸または珪酸塩）の量は珪藻土 1
00ｇ当たり珪酸バインダの場合には無水珪素 0.1〜５ｇ
であり、珪酸塩バインダの場合には 0.1〜15ｇである。
【００１９】珪酸ナトリウムを用いて本発明方法で得ら
れた濾過剤は、濾過液中でナトリウムが塩析する傾向が
あるということが観察される。このことは珪酸を用いて
得られた製品は通常は示さない。従って、凝集コストが
珪酸を用いても珪酸塩を用いても同じ場合には、本発明
では珪酸を用いた凝集の方が好ましい。
れた濾過剤は、濾過液中でナトリウムが塩析する傾向が
あるということが観察される。このことは珪酸を用いて
得られた製品は通常は示さない。従って、凝集コストが
珪酸を用いても珪酸塩を用いても同じ場合には、本発明
では珪酸を用いた凝集の方が好ましい。
【００２０】本発明で有用な珪酸は下記反応で調製され
る： Na-O(-Si(OH)2O-)n-Na＋ 2R-H+ → H-O(Si(OH)2O-)n-H
＋ 2 R-Na+ （ここで、ｎは１〜４の数、R-H+および R-Na+は酸また
はソーダの形のスルホン酸樹脂またはカルボン酸樹脂を
表す）
る： Na-O(-Si(OH)2O-)n-Na＋ 2R-H+ → H-O(Si(OH)2O-)n-H
＋ 2 R-Na+ （ここで、ｎは１〜４の数、R-H+および R-Na+は酸また
はソーダの形のスルホン酸樹脂またはカルボン酸樹脂を
表す）
【００２１】珪酸形の凝集力はその製造方法に大きく依
存するので、全ての形の珪酸の効果が同じというわけで
はない。良好な結果はナトリウムイオンを強酸カチオン
樹脂上で交換した珪酸ソーダから製造された珪酸を使用
した時に得られる。弱酸カチオン樹脂でも珪酸を製造す
ることはできるが、その珪酸には十分な凝集力が与えら
れない。スルホン酸樹脂、例えば、アンバーライト(AMB
ERITE)ＩＲ 120，レワティト(LEWATIT) Ｓ 100、ドウェ
クス(DOWEX) ＨＣＲ、キャステル(KASTEL)Ｃ 300および
リライト(RELITE)ＣＦ上で調製した珪酸が勧められる。
珪酸は24時間以上は保存できないことに注意しなければ
ならない。すなわち、24時間を超過するとゲル化現象が
起こり、凝集力が完全に奪われる。従って、珪酸は使用
場所で製造しなければならない。
存するので、全ての形の珪酸の効果が同じというわけで
はない。良好な結果はナトリウムイオンを強酸カチオン
樹脂上で交換した珪酸ソーダから製造された珪酸を使用
した時に得られる。弱酸カチオン樹脂でも珪酸を製造す
ることはできるが、その珪酸には十分な凝集力が与えら
れない。スルホン酸樹脂、例えば、アンバーライト(AMB
ERITE)ＩＲ 120，レワティト(LEWATIT) Ｓ 100、ドウェ
クス(DOWEX) ＨＣＲ、キャステル(KASTEL)Ｃ 300および
リライト(RELITE)ＣＦ上で調製した珪酸が勧められる。
珪酸は24時間以上は保存できないことに注意しなければ
ならない。すなわち、24時間を超過するとゲル化現象が
起こり、凝集力が完全に奪われる。従って、珪酸は使用
場所で製造しなければならない。
【００２２】珪藻土／珪酸混合物の混練は本発明の特に
重要なパラメータであり、確実な凝集を達成するための
必要要件である。すなわち、バインダを均一に分布さ
せ、粒子間が閉塞しない状態で、珪藻土の各粒子間が最
大点接触するように混練する必要がある。換言すれば、
バインダを散布するだけ混練しないと、濾過剤の透過性
は全く向上せず、50μｍの篩残率が増加するだけであ
る。しかし、過剰な混練は好ましくなく、特に珪酸を用
いた時には有害になる。すなわち、過剰に混練すると粉
末は加熱され、珪酸はゲル化してその凝集力の大部分を
失い、ゲル化した凝集物は砕け、再度凝集させることは
できない。工業的に通常使用されている混練機（例え
ば、ウェルナー(Werner)型混練機）では約15分間の短時
間混練して、バインダを十分に分配させることと、混合
物を過剰に加熱しないこととを妥協させる。25℃に調節
された混練機ではこの時間を超えることがあり、作業時
間が長くなるという工業的な欠点はあるが、特に問題は
ない。
重要なパラメータであり、確実な凝集を達成するための
必要要件である。すなわち、バインダを均一に分布さ
せ、粒子間が閉塞しない状態で、珪藻土の各粒子間が最
大点接触するように混練する必要がある。換言すれば、
バインダを散布するだけ混練しないと、濾過剤の透過性
は全く向上せず、50μｍの篩残率が増加するだけであ
る。しかし、過剰な混練は好ましくなく、特に珪酸を用
いた時には有害になる。すなわち、過剰に混練すると粉
末は加熱され、珪酸はゲル化してその凝集力の大部分を
失い、ゲル化した凝集物は砕け、再度凝集させることは
できない。工業的に通常使用されている混練機（例え
ば、ウェルナー(Werner)型混練機）では約15分間の短時
間混練して、バインダを十分に分配させることと、混合
物を過剰に加熱しないこととを妥協させる。25℃に調節
された混練機ではこの時間を超えることがあり、作業時
間が長くなるという工業的な欠点はあるが、特に問題は
ない。
【００２３】こうして調製された粉末は次いでオーブン
で乾燥し、必要な場合には軽く粉砕して粗い粒子を除
く。次に、 600℃に加熱する。研究室ではこの温度に曝
す時間は約45分である。この時間は工業的条件にも適し
ている。工業用炉が十分に長い場合には、乾燥作業を回
転炉の入口で行うことができる。この場合、炉の出口で
適度に粉砕して、50μｍ篩残留率を修正する必要があ
る。
で乾燥し、必要な場合には軽く粉砕して粗い粒子を除
く。次に、 600℃に加熱する。研究室ではこの温度に曝
す時間は約45分である。この時間は工業的条件にも適し
ている。工業用炉が十分に長い場合には、乾燥作業を回
転炉の入口で行うことができる。この場合、炉の出口で
適度に粉砕して、50μｍ篩残留率を修正する必要があ
る。
【００２４】使用する珪酸バインダの量は５〜 100％の
範囲である。すなわち、珪藻土 100ｇ当たり（下記の説
明では常にこれを基準にする）５〜100 ｇの範囲にあ
る。シリカ製品に珪酸をさらに追加することは２つの理
由から自明ではない。第１の理由は単純に経済的な理由
であり、第２の理由は本発明はクリストバル石の含有量
が低い濾過剤を調製することを目的としているというこ
と、珪酸バインダは600 ℃の低温でも珪藻の殻を構成す
る非晶質シリカより容易にクリストバル石を生成する性
質があるためである。下記実施例から、シリカを添加す
ると凝集物中のクリストバル石の率がわずかに高くなる
が、600 ℃で45分間仮焼した珪藻土はクリストバル石を
含まないことが分かる。珪酸添加によって増加する５％
のシリカは凝集に適したものと考えられ、課題のクリス
トバル石含有量の規格を越えることはない。
範囲である。すなわち、珪藻土 100ｇ当たり（下記の説
明では常にこれを基準にする）５〜100 ｇの範囲にあ
る。シリカ製品に珪酸をさらに追加することは２つの理
由から自明ではない。第１の理由は単純に経済的な理由
であり、第２の理由は本発明はクリストバル石の含有量
が低い濾過剤を調製することを目的としているというこ
と、珪酸バインダは600 ℃の低温でも珪藻の殻を構成す
る非晶質シリカより容易にクリストバル石を生成する性
質があるためである。下記実施例から、シリカを添加す
ると凝集物中のクリストバル石の率がわずかに高くなる
が、600 ℃で45分間仮焼した珪藻土はクリストバル石を
含まないことが分かる。珪酸添加によって増加する５％
のシリカは凝集に適したものと考えられ、課題のクリス
トバル石含有量の規格を越えることはない。
【００２５】本発明で得られる濾過剤は当業者が「ロー
ズ」濾過剤とよぶカテゴリーに属するものである。事
実、本発明の製品は大抵の場合ピンク色をしている。し
かし、サーモンピンク色をしている場合もある。ローズ
濾過剤は融剤、特に、炭酸ナトリウムの存在下で得られ
る「白色」濾過剤または活性濾過剤とは対照的に、非常
に改質された微細構造を有しており、透水性が20ミリダ
ルシーから 500ミリダルシーの範囲にある製品である。
そのケーキ密度は 0.400ｇ／cm3 以下であり、50μm 篩
残留率は５％以下であり、クリストバル石の含有率は
1.5％以下である。これせ 850℃、好ましくは 600℃以
下で仮焼を行うことで保証される。多くの場合、この製
品は仮焼後粉砕せずに直接得られる。電子顕微鏡で観察
すれば、この製品は従来法の熱的凝集物とは容易に区別
することができ、バインダは乳白色な外観と平滑な形状
とによって珪藻微細粒子とコントラストをなしている。
珪藻土の多孔質表面は 600℃では変わらないので、本発
明で得られる製品のＢＥＴ表面積は10ｍ2/ｇである。本
発明は下記実施例と比較例からより明瞭になろう。
ズ」濾過剤とよぶカテゴリーに属するものである。事
実、本発明の製品は大抵の場合ピンク色をしている。し
かし、サーモンピンク色をしている場合もある。ローズ
濾過剤は融剤、特に、炭酸ナトリウムの存在下で得られ
る「白色」濾過剤または活性濾過剤とは対照的に、非常
に改質された微細構造を有しており、透水性が20ミリダ
ルシーから 500ミリダルシーの範囲にある製品である。
そのケーキ密度は 0.400ｇ／cm3 以下であり、50μm 篩
残留率は５％以下であり、クリストバル石の含有率は
1.5％以下である。これせ 850℃、好ましくは 600℃以
下で仮焼を行うことで保証される。多くの場合、この製
品は仮焼後粉砕せずに直接得られる。電子顕微鏡で観察
すれば、この製品は従来法の熱的凝集物とは容易に区別
することができ、バインダは乳白色な外観と平滑な形状
とによって珪藻微細粒子とコントラストをなしている。
珪藻土の多孔質表面は 600℃では変わらないので、本発
明で得られる製品のＢＥＴ表面積は10ｍ2/ｇである。本
発明は下記実施例と比較例からより明瞭になろう。
【００２６】
【実施例】以下の実施例では濾過剤の主要な特徴および
性質を下記で評価した： 1) 透過性はフランス国実験規格ＮＦＸ45−404(1992
年) で測定した。 2) 50μｍ篩残留率はＤＩＮ規格 4188 に従って、50μ
ｍの篩の上に10ｇの粉末を載せ、濾過剤を含まない透明
な水が出てくるまで濾過剤に通常の水を通し、フィルタ
上に残った物質を洗浄・乾燥し、計量し、読取った重量
を粉末 100ｇに対して表示した。 3) ケーキ密度はフランス国実験規格ＮＦＸ45−405(19
92年) で測定した。 4) 燃焼損失（ＰＡＦ）は 900℃で１時間仮焼した時の
サンプルの重量ロス。 5) クリストバル石の含有量は回折Ｘ線チャートから測
定。 6) 鉄ＥＢＣは国際規格「アナリティカＥＢＣ−9.5 可
溶鉄、Ｄ97 (Ｆ97) 」に従ったフタル酸カリウム溶液で
抽出可能な量である（アナリティカＥＢＣ−7.8 ビール
中の鉄の定量Ｄ66 (Ｆ66) も参照）。
性質を下記で評価した： 1) 透過性はフランス国実験規格ＮＦＸ45−404(1992
年) で測定した。 2) 50μｍ篩残留率はＤＩＮ規格 4188 に従って、50μ
ｍの篩の上に10ｇの粉末を載せ、濾過剤を含まない透明
な水が出てくるまで濾過剤に通常の水を通し、フィルタ
上に残った物質を洗浄・乾燥し、計量し、読取った重量
を粉末 100ｇに対して表示した。 3) ケーキ密度はフランス国実験規格ＮＦＸ45−405(19
92年) で測定した。 4) 燃焼損失（ＰＡＦ）は 900℃で１時間仮焼した時の
サンプルの重量ロス。 5) クリストバル石の含有量は回折Ｘ線チャートから測
定。 6) 鉄ＥＢＣは国際規格「アナリティカＥＢＣ−9.5 可
溶鉄、Ｄ97 (Ｆ97) 」に従ったフタル酸カリウム溶液で
抽出可能な量である（アナリティカＥＢＣ−7.8 ビール
中の鉄の定量Ｄ66 (Ｆ66) も参照）。
【００２７】以下の実施例では、珪酸はその乾燥抽出物
によって特徴付けられ、下記反応によって分離されるシ
リカとしてその溶液で測定される： Ｈ−Ｏ（−Si（ＯＨ）2 Ｏ- ）n → （SiＯ2)n ＋ｎ
Ｈ2 Ｏ この乾燥抽出物は通常 0.1〜６％の範囲で変化する。
によって特徴付けられ、下記反応によって分離されるシ
リカとしてその溶液で測定される： Ｈ−Ｏ（−Si（ＯＨ）2 Ｏ- ）n → （SiＯ2)n ＋ｎ
Ｈ2 Ｏ この乾燥抽出物は通常 0.1〜６％の範囲で変化する。
【００２８】実施例１（従来技術） サンボージル(Saint Bauzile) 鉱床（アルデッシュ、フ
ランス国）産の珪藻土を予め精製すなわち珪藻土より密
度の高い無機不純物をロータを備えたサイクロン中で粒
度分級して分離した。珪藻土を 900〜1200℃の種々の温
度で仮焼した。各温度での滞留時間は30〜40分とした。
一定の凝集が見られる。得られた濾過剤の特性は〔表
１〕に示してある。
ランス国）産の珪藻土を予め精製すなわち珪藻土より密
度の高い無機不純物をロータを備えたサイクロン中で粒
度分級して分離した。珪藻土を 900〜1200℃の種々の温
度で仮焼した。各温度での滞留時間は30〜40分とした。
一定の凝集が見られる。得られた濾過剤の特性は〔表
１〕に示してある。
【００２９】
【表１】
【００３０】この表は従来法の結果を表している。すな
わち、最も低い透過性の等級である0.030 〜0.090 ダル
シーは 900〜1,000 ℃で得られ、等級 0.090〜0.040 ダ
ルシーは 1,000〜1,200 ℃で得られている。また、仮焼
温度を高くするとクリストバル石の含有率が上昇するこ
とが分かる。 900℃以下で仮焼した製品での大きな鉄の
可溶性はおそらく粉末のＢＥＴ表面積が大きいことと、
不純物の仮焼が不十分であることとに起因するものと思
われる。珪藻土の凝集は 850℃以下では極めて限られて
いる。このことは珪藻土の表面に存在する不純物は粒子
間の接着を確実にするだけの十分な溶融性を有していな
いことを示している。
わち、最も低い透過性の等級である0.030 〜0.090 ダル
シーは 900〜1,000 ℃で得られ、等級 0.090〜0.040 ダ
ルシーは 1,000〜1,200 ℃で得られている。また、仮焼
温度を高くするとクリストバル石の含有率が上昇するこ
とが分かる。 900℃以下で仮焼した製品での大きな鉄の
可溶性はおそらく粉末のＢＥＴ表面積が大きいことと、
不純物の仮焼が不十分であることとに起因するものと思
われる。珪藻土の凝集は 850℃以下では極めて限られて
いる。このことは珪藻土の表面に存在する不純物は粒子
間の接着を確実にするだけの十分な溶融性を有していな
いことを示している。
【００３１】実施例２ 粉砕し、精製した実施例１の珪藻土に、可溶性シリカ4.
25％を含む珪酸を噴霧して本発明の濾過剤を製造した。
珪酸はアンバーライト(Ambelite)ＩＲ120 樹脂上で交換
した珪酸ソーダから調製した。珪酸溶液10〜60部を 100
部の原料と混合した。珪藻土上にバインダが均一に分散
されるのに必要な混練時間は15分である。粉末を 100℃
で乾燥し、乾燥物を軽く粉砕して、粗大な粒子を少なく
した。仮焼は 600℃の温度で30〜40分間行った。冷却後
に炉の出口で得られた製品の特性を〔表２〕に示す。
25％を含む珪酸を噴霧して本発明の濾過剤を製造した。
珪酸はアンバーライト(Ambelite)ＩＲ120 樹脂上で交換
した珪酸ソーダから調製した。珪酸溶液10〜60部を 100
部の原料と混合した。珪藻土上にバインダが均一に分散
されるのに必要な混練時間は15分である。粉末を 100℃
で乾燥し、乾燥物を軽く粉砕して、粗大な粒子を少なく
した。仮焼は 600℃の温度で30〜40分間行った。冷却後
に炉の出口で得られた製品の特性を〔表２〕に示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】〔表２〕からバインダの比率を大きくする
と、ケーキ密度は大きくならずに濾過剤の透水性は向上
し、0.40ｇ/cm3以下であることが分かる。50μｍ篩残留
率も同様に高くなる。これは凝集させたので当然のこと
である。ケーキ密度は大きくならず、ケーキ密度が 0.4
00ｇ/cm3を越えないで50μｍ篩残留率が小さくなるよう
に粉砕することは極めて容易である。仮焼温度を上げた
時に見られる鉄の消滅に類似した鉄の消滅が注目される
が、ここでの珪酸の作用は鉄不純物の一部を被覆され、
不純物がＥＢＣテストの酸度に近づき難くするよる鉄の
マスキング作用に過ぎない。
と、ケーキ密度は大きくならずに濾過剤の透水性は向上
し、0.40ｇ/cm3以下であることが分かる。50μｍ篩残留
率も同様に高くなる。これは凝集させたので当然のこと
である。ケーキ密度は大きくならず、ケーキ密度が 0.4
00ｇ/cm3を越えないで50μｍ篩残留率が小さくなるよう
に粉砕することは極めて容易である。仮焼温度を上げた
時に見られる鉄の消滅に類似した鉄の消滅が注目される
が、ここでの珪酸の作用は鉄不純物の一部を被覆され、
不純物がＥＢＣテストの酸度に近づき難くするよる鉄の
マスキング作用に過ぎない。
【００３４】実施例３ 上記試験を透水性が極めて小さく（β(900℃) が 0.025
ダルシー以下）、鉄含有量ＥＢＣ(900℃) が大きく、粒
度が小さい別の珪藻土を用して繰り返す。従来技術によ
る仮焼で得られた濾過剤の特性は下記〔表３〕に示して
ある。
ダルシー以下）、鉄含有量ＥＢＣ(900℃) が大きく、粒
度が小さい別の珪藻土を用して繰り返す。従来技術によ
る仮焼で得られた濾過剤の特性は下記〔表３〕に示して
ある。
【００３５】
【表３】
【００３６】本発明の実施例２の珪酸を用いた凝集と活
性を行った場合の結果は〔表４〕に示してある。
性を行った場合の結果は〔表４〕に示してある。
【００３７】
【表４】 ａ：炉の出口での製品 ｂ：ａと同じ製品を適度に粉砕したもの
【００３８】この実施例は珪酸の凝集力を明らかに示し
ている。また、炉の出口で得られた製品ａの50μｍ篩残
留率が高過ぎると製造者が判断した時には適度に粉砕し
た製品ｂとすることよって、ケーキ密度を 0.400ｇ/cm3
より高くすることなしに50μｍ篩残留率を小さくするこ
とができるということを示している。この実施例から鉄
のマスキングが上記実施例よりも有効でないことが分か
る。これは、おそらく赤鉄鉱の鉄は珪藻土に含まれる粘
土に由来する鉄よりマスクするのが難しいという事実に
よるものである。実際、この鉄は粘土の薄層間の孔を簡
単に閉塞させてそこに閉じ込められた鉄の抽出量を減少
させる。
ている。また、炉の出口で得られた製品ａの50μｍ篩残
留率が高過ぎると製造者が判断した時には適度に粉砕し
た製品ｂとすることよって、ケーキ密度を 0.400ｇ/cm3
より高くすることなしに50μｍ篩残留率を小さくするこ
とができるということを示している。この実施例から鉄
のマスキングが上記実施例よりも有効でないことが分か
る。これは、おそらく赤鉄鉱の鉄は珪藻土に含まれる粘
土に由来する鉄よりマスクするのが難しいという事実に
よるものである。実際、この鉄は粘土の薄層間の孔を簡
単に閉塞させてそこに閉じ込められた鉄の抽出量を減少
させる。
【００３９】実施例４（混練時間の影響） 珪酸による珪藻土の凝集は混練時間によって極めて強く
影響される。〔表５〕はこの現象を示しており、実施例
１の原料の珪藻土 100部当たりSiＯ2 の 4.25％を滴定
する珪酸30部を用いた製品の結果である。
影響される。〔表５〕はこの現象を示しており、実施例
１の原料の珪藻土 100部当たりSiＯ2 の 4.25％を滴定
する珪酸30部を用いた製品の結果である。
【００４０】
【表５】
【００４１】混練時間が長くなるにつれて50μｍ篩残留
率が小さくなり、時間の経過につれてバインダがより均
一に分散されることが分かる。
率が小さくなり、時間の経過につれてバインダがより均
一に分散されることが分かる。
【００４２】実施例５（珪酸の調製方法の影響） 実施例１の原料を用いたが、シリカSiＯ2 の５％を滴定
する２種類の珪酸を用いて凝集させた。すなわち、１つ
はデュオライト(Duolite)476樹脂（弱カルボン酸カチオ
ン樹脂）、もう１つはアンバーライト(Amberite)ＩＲ 1
20（強酸スルホンカチオン樹脂）で処理した珪酸を各々
珪藻土 100部当たり40部混合した。得られた結果は下記
〔表６〕に示した。
する２種類の珪酸を用いて凝集させた。すなわち、１つ
はデュオライト(Duolite)476樹脂（弱カルボン酸カチオ
ン樹脂）、もう１つはアンバーライト(Amberite)ＩＲ 1
20（強酸スルホンカチオン樹脂）で処理した珪酸を各々
珪藻土 100部当たり40部混合した。得られた結果は下記
〔表６〕に示した。
【００４３】
【表６】
【００４４】強酸カチオン樹脂（Ｒ−ＳＯ3 Ｈ）上で交
換すると交換カラムの内部のｐＨが珪酸の重合を開始す
る触媒作用をするが、ゲル化には達しないと思われる。
アンバーライトＩＲ 120では、カラムの出口での珪酸の
ｐＨ値は 2.4〜2.7 の範囲である。カルボン酸樹脂で
も、珪酸ナトリウムがナトリウムイオンを交換するが、
珪酸は弱酸性のカラムを通り、珪酸の重合が減少し、凝
集力が大きくなる。この異なる珪酸の特性ｐＨは３〜3.
3 の範囲にある。珪酸ナトリウムの代わりに珪酸カリウ
ムを使用しても結果は変わらない。
換すると交換カラムの内部のｐＨが珪酸の重合を開始す
る触媒作用をするが、ゲル化には達しないと思われる。
アンバーライトＩＲ 120では、カラムの出口での珪酸の
ｐＨ値は 2.4〜2.7 の範囲である。カルボン酸樹脂で
も、珪酸ナトリウムがナトリウムイオンを交換するが、
珪酸は弱酸性のカラムを通り、珪酸の重合が減少し、凝
集力が大きくなる。この異なる珪酸の特性ｐＨは３〜3.
3 の範囲にある。珪酸ナトリウムの代わりに珪酸カリウ
ムを使用しても結果は変わらない。
【００４５】実施例６ これは、600 ℃で仮焼しただけでは、ケーキ密度があま
り高くない凝集物を形成させるのが容易ではないことを
示す対照実施例である。珪酸の代わりにSiＯ2 30％のコ
ロイド状シリカゲルを使用したことを除いて、実施例１
と同様に凝集物を形成した。得られた結果は〔表７〕に
示した。
り高くない凝集物を形成させるのが容易ではないことを
示す対照実施例である。珪酸の代わりにSiＯ2 30％のコ
ロイド状シリカゲルを使用したことを除いて、実施例１
と同様に凝集物を形成した。得られた結果は〔表７〕に
示した。
【００４６】
【表７】
【００４７】これらの結果を実施例２の結果と比較する
と、珪藻土 100部当たりシリカゲルのシリカ12部では透
過性は 0.082ダルシーにしかならない。一方、珪酸を用
いた場合には珪藻土100 部当たりシリカ0.85部だけで既
に 0.091ダルシーになる。ケーキ密度も明らかに実施例
１で測定したものより高い。球形粒子に含まれる非晶質
シリカは 600℃では結晶化しないので、クリストバル石
の含有率も低い。珪酸はコロイド状シリカよりも凝集力
がかなり強いだけでなく、現時点でも製造コストが５分
の１から６分の１という安さである点が注目される。
と、珪藻土 100部当たりシリカゲルのシリカ12部では透
過性は 0.082ダルシーにしかならない。一方、珪酸を用
いた場合には珪藻土100 部当たりシリカ0.85部だけで既
に 0.091ダルシーになる。ケーキ密度も明らかに実施例
１で測定したものより高い。球形粒子に含まれる非晶質
シリカは 600℃では結晶化しないので、クリストバル石
の含有率も低い。珪酸はコロイド状シリカよりも凝集力
がかなり強いだけでなく、現時点でも製造コストが５分
の１から６分の１という安さである点が注目される。
【００４８】実施例７ 珪藻土に対する珪酸の凝集力は珪藻土の表面状態にも依
存する。予め 600℃またはそれ以上で仮焼した珪藻土を
凝集させるには有効ではないことを確認した。同様に、
珪酸と接触させた後に乾燥させた珪藻土は第２回目また
は第３回目に含浸してもそれ以上凝集できない。下記
〔表８〕は自然の珪藻土または予め予備処理した珪藻土
100部当たり珪酸20部の割合でSiＯ2 4.5％の珪酸を使
用した凝集を示す。珪酸はアンバーライト(Amberlite)
ＩＲ120 上で調製した。珪藻土原料は実施例３と同じ。
存する。予め 600℃またはそれ以上で仮焼した珪藻土を
凝集させるには有効ではないことを確認した。同様に、
珪酸と接触させた後に乾燥させた珪藻土は第２回目また
は第３回目に含浸してもそれ以上凝集できない。下記
〔表８〕は自然の珪藻土または予め予備処理した珪藻土
100部当たり珪酸20部の割合でSiＯ2 4.5％の珪酸を使
用した凝集を示す。珪酸はアンバーライト(Amberlite)
ＩＲ120 上で調製した。珪藻土原料は実施例３と同じ。
【００４９】
【表８】
【００５０】珪藻土 100部を珪酸40部で直接含浸した時
の透水性は 0.090ダルシーであるが乾燥を間に入れた２
回の連続した含浸では 0.050ダルシーにすぎない。
の透水性は 0.090ダルシーであるが乾燥を間に入れた２
回の連続した含浸では 0.050ダルシーにすぎない。
【００５１】実施例８ 粘土による凝集は不十分な製品しか得られない。すなわ
ち、ケーキ密度が常に0.400 ｇ/cm3以上になる。粘土を
用いた凝集法では、珪藻土 100ｇ当たり水 100ｇを混合
し、粘土を導入し、ウェルナー(Werner)ミキサで攪拌す
る。得られたペーストをオーブンで乾燥した後、 600℃
で仮焼する。粘土バインダを用いた凝集では、凝集した
製品のケーキ密度が高い値となり、常に 0.400ｇ/cm3以
上になるか、ケーキ密度が低い時には50μｍ篩残留率が
15％以上になるか、透過性がバインダなしで得られた製
品の透過性に近いか、それより低くなるので、この方法
は容易ではない。種々の粘土を用いた凝集実験の結果を
示す〔表９〕は、粘土による凝集では低いケーキ密度
(0.400ｇ/cm3) と、低い50μｍ篩残留率（15％以下）
と、 0.035〜0.4 ダルシーの範囲の透水性の変化とを同
時に得ることは困難であることを示している。試験した
製品は全て 600℃の仮焼で得られたものである。場合に
よっては、50μｍ篩残留率を小さくするために製品を粉
砕した。
ち、ケーキ密度が常に0.400 ｇ/cm3以上になる。粘土を
用いた凝集法では、珪藻土 100ｇ当たり水 100ｇを混合
し、粘土を導入し、ウェルナー(Werner)ミキサで攪拌す
る。得られたペーストをオーブンで乾燥した後、 600℃
で仮焼する。粘土バインダを用いた凝集では、凝集した
製品のケーキ密度が高い値となり、常に 0.400ｇ/cm3以
上になるか、ケーキ密度が低い時には50μｍ篩残留率が
15％以上になるか、透過性がバインダなしで得られた製
品の透過性に近いか、それより低くなるので、この方法
は容易ではない。種々の粘土を用いた凝集実験の結果を
示す〔表９〕は、粘土による凝集では低いケーキ密度
(0.400ｇ/cm3) と、低い50μｍ篩残留率（15％以下）
と、 0.035〜0.4 ダルシーの範囲の透水性の変化とを同
時に得ることは困難であることを示している。試験した
製品は全て 600℃の仮焼で得られたものである。場合に
よっては、50μｍ篩残留率を小さくするために製品を粉
砕した。
【００５２】
【表９】
【００５３】実施例９ この実施例では、実施例２の条件で実施例１の原料を珪
酸ナトリウム溶液を用いて凝集させた。既に述べたよう
に、珪酸ナトリウムを使用した凝集は濾液中にナトリウ
ムが析出してもよい場合の本発明の変形例である。この
実施例は米国特許第 5,009,906号に記載されたもの（こ
こではバインダとしてはではなくビールまたは類似飲料
によって抽出可能なアルミニウム含有量を減少させる薬
剤として珪酸ナトリウムを予め仮焼された珪藻土に対し
て使用する）とは明らかに異なっている。ここで使用し
た水溶性珪酸ナトリウムはシリカ25.5％と、 Na2Ｏ 7.6
％を滴定する。この珪酸ナトリウム溶液を同じ重量の水
で薄め、その希釈溶液を珪藻土 100部当たり20〜100 部
の割合で使用した。得られた結果を下記〔表10〕に示し
た。
酸ナトリウム溶液を用いて凝集させた。既に述べたよう
に、珪酸ナトリウムを使用した凝集は濾液中にナトリウ
ムが析出してもよい場合の本発明の変形例である。この
実施例は米国特許第 5,009,906号に記載されたもの（こ
こではバインダとしてはではなくビールまたは類似飲料
によって抽出可能なアルミニウム含有量を減少させる薬
剤として珪酸ナトリウムを予め仮焼された珪藻土に対し
て使用する）とは明らかに異なっている。ここで使用し
た水溶性珪酸ナトリウムはシリカ25.5％と、 Na2Ｏ 7.6
％を滴定する。この珪酸ナトリウム溶液を同じ重量の水
で薄め、その希釈溶液を珪藻土 100部当たり20〜100 部
の割合で使用した。得られた結果を下記〔表10〕に示し
た。
【００５４】
【表１０】
【００５５】珪酸ナトリウムが有効なバインダであり、
ケーキ密度が 0.400ｇ/cm3以下の製品が得られることが
分かる。使用可能な透水性の範囲は十分に広く、鉄ＥＢ
Ｃは減少する。
ケーキ密度が 0.400ｇ/cm3以下の製品が得られることが
分かる。使用可能な透水性の範囲は十分に広く、鉄ＥＢ
Ｃは減少する。
Claims (8)
- 【請求項１】 珪藻土をアルカリ性珪酸塩または珪酸の
水溶液で混練し、次いで、 850℃を越えない温度で仮焼
することを特徴とする珪藻土濾過剤の凝集による製造方
法。 - 【請求項２】 仮焼の温度を 600℃を越えないようにす
る請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 使用するバインダが珪酸ナトリウム水溶
液である請求項１または２に記載の方法。 - 【請求項４】 使用するバインダが珪酸水溶液である請
求項１または２に記載に方法。 - 【請求項５】 珪酸が強酸カチオン樹脂上でイオン交換
するアルカリ性珪酸塩の処理に由来する請求項４に記載
の方法。 - 【請求項６】 SiO2の部で表した無水バインダの重量比
が、珪藻土 100部当たり珪酸の場合は 0.1〜５部、珪酸
ナトリウムの場合は 0.1〜15部となるような量の珪酸塩
または珪酸のバインダを用いる請求項１〜５のいずれか
１項に記載の方法。 - 【請求項７】 クリストバル石の含有量が 1.5％以下
で、透過度が20〜500 ミリダルシーで、ケーキ密度が
0.400ｇ/cm3以下であることを特徴とする請求項１〜６
のいずれか一項に記載の方法で得られる仮焼された珪藻
土濾過剤。 - 【請求項８】 50μｍの篩残が15％以下である請求項７
に記載の濾過剤。
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