JP2979141B2 - 合成含鉄膨潤性ケイ酸塩およびその製造方法 - Google Patents
合成含鉄膨潤性ケイ酸塩およびその製造方法Info
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- JP2979141B2 JP2979141B2 JP10116292A JP11629298A JP2979141B2 JP 2979141 B2 JP2979141 B2 JP 2979141B2 JP 10116292 A JP10116292 A JP 10116292A JP 11629298 A JP11629298 A JP 11629298A JP 2979141 B2 JP2979141 B2 JP 2979141B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規の含鉄膨潤性
ケイ酸塩およびその製造方法に関するものである。更に
詳しく言えば、水中で卓越した膨潤能、分散性あるいは
ゲル形成能を示し、フィルム形成能あるいは高い陽イオ
ン交換能を有する新規の合成含鉄膨潤性ケイ酸塩および
このものを効率よく製造する方法に関するものである。
ケイ酸塩およびその製造方法に関するものである。更に
詳しく言えば、水中で卓越した膨潤能、分散性あるいは
ゲル形成能を示し、フィルム形成能あるいは高い陽イオ
ン交換能を有する新規の合成含鉄膨潤性ケイ酸塩および
このものを効率よく製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】2-八面体型スメクタイトは２枚のシリカ
四面体シートが１枚のアルミニウム八面体シートを間に
はさんだ層構造を有する膨潤性アルミノケイ酸塩であ
る。八面体シートの3価のアルミニウムの一部分が2価の
マグネシウムと置換することによって層電荷が発現する
モンモリロナイトと四面体シートの4個のシリコンの一
部分が3価アルミニウムと置換することによって層電荷
が発現するバイデライトの2種類に大別されている（例
えば Crystal Structure of Clay Minerals and Their
X-ray Identification, Edited by G.W. Brindley and
G. Brown, Mineralogical Society, 169-176頁、1980
年）。
四面体シートが１枚のアルミニウム八面体シートを間に
はさんだ層構造を有する膨潤性アルミノケイ酸塩であ
る。八面体シートの3価のアルミニウムの一部分が2価の
マグネシウムと置換することによって層電荷が発現する
モンモリロナイトと四面体シートの4個のシリコンの一
部分が3価アルミニウムと置換することによって層電荷
が発現するバイデライトの2種類に大別されている（例
えば Crystal Structure of Clay Minerals and Their
X-ray Identification, Edited by G.W. Brindley and
G. Brown, Mineralogical Society, 169-176頁、1980
年）。
【０００３】モンモリロナイトは米国、日本など世界各
地で産出し、層電荷より発現するイオン交換能、インタ
ーカレーション機能、膨潤性、水中でのゾル・ゲル特性
など特異な性質を有しており、陶磁器原料として用いら
れるカオリナイトなど他の粘土鉱物とは異なり、ボーリ
ング泥水、鋳物砂、有機スメクタイトなど特殊な工業的
用途に用いられている。
地で産出し、層電荷より発現するイオン交換能、インタ
ーカレーション機能、膨潤性、水中でのゾル・ゲル特性
など特異な性質を有しており、陶磁器原料として用いら
れるカオリナイトなど他の粘土鉱物とは異なり、ボーリ
ング泥水、鋳物砂、有機スメクタイトなど特殊な工業的
用途に用いられている。
【０００４】天然産のモンモリロナイトには通常不純物
化学成分として3価鉄が含有されており、八面体シート
のアルミニウムと置換していることが多い。世界各地か
ら産出した12個のモンモリロナイトの八面体シート中で
のアルミニウムと3価鉄に占める3価鉄の割合 (Fe(III)/
Al+Fe(III))は0.3〜22.8 %の間にあり、平均10.1 %であ
った。この様に天然産のモンモリロナイトは3価鉄を含
有していることが多いが、3価鉄の割合が25%以下のもの
が通常モンモリロナイトと呼ばれている（Chemistry of
Clays and Clay Minerals, Edited by A.C.D. Newman,
John Wiley& Sons, 49-51頁、1987年）。
化学成分として3価鉄が含有されており、八面体シート
のアルミニウムと置換していることが多い。世界各地か
ら産出した12個のモンモリロナイトの八面体シート中で
のアルミニウムと3価鉄に占める3価鉄の割合 (Fe(III)/
Al+Fe(III))は0.3〜22.8 %の間にあり、平均10.1 %であ
った。この様に天然産のモンモリロナイトは3価鉄を含
有していることが多いが、3価鉄の割合が25%以下のもの
が通常モンモリロナイトと呼ばれている（Chemistry of
Clays and Clay Minerals, Edited by A.C.D. Newman,
John Wiley& Sons, 49-51頁、1987年）。
【０００５】更に多くの3価鉄を含有するモンモリロナ
イトの産出は非常に少なく、オーストラリアおよびドイ
ツの2試料が記載されており、Fe(III)/Al+Fe(III)の割
合はそれぞれ98.6 %および76.6 %と3価鉄の含有率が非
常に高く、鉄リッチモンモリロナイトと呼ばれている
（同上、52-54頁、1987年）。これらの鉄リッチモンモ
リロナイトの工学的特性はほとんど知られていない。
イトの産出は非常に少なく、オーストラリアおよびドイ
ツの2試料が記載されており、Fe(III)/Al+Fe(III)の割
合はそれぞれ98.6 %および76.6 %と3価鉄の含有率が非
常に高く、鉄リッチモンモリロナイトと呼ばれている
（同上、52-54頁、1987年）。これらの鉄リッチモンモ
リロナイトの工学的特性はほとんど知られていない。
【０００６】原子力発電所の使用済み核燃料から出る高
レベル放射性廃棄物の有力な方法として、高レベル放射
性廃棄物をガラス固化体とし、安定な地層中に埋め、生
物圏から隔離する方法が想定されている。その際、ガラ
ス固化体周辺に人工バリア−と呼ばれる幾重もの障壁の
設置が予定されている。モンモリロナイトを含むベント
ナイトも緩衝材として候補材料となっている。モンモリ
ロナイトの期待される役割は膨潤性を利用した止水作用
と水がガラス固化体に到達した後、水中に溶出した半減
期の長いセシウム137とストロンチウム90の吸着・固定
作用である。地層中では緩衝材は100℃以上の水熱条件
となり、更に還元環境となることが予期されている。
レベル放射性廃棄物の有力な方法として、高レベル放射
性廃棄物をガラス固化体とし、安定な地層中に埋め、生
物圏から隔離する方法が想定されている。その際、ガラ
ス固化体周辺に人工バリア−と呼ばれる幾重もの障壁の
設置が予定されている。モンモリロナイトを含むベント
ナイトも緩衝材として候補材料となっている。モンモリ
ロナイトの期待される役割は膨潤性を利用した止水作用
と水がガラス固化体に到達した後、水中に溶出した半減
期の長いセシウム137とストロンチウム90の吸着・固定
作用である。地層中では緩衝材は100℃以上の水熱条件
となり、更に還元環境となることが予期されている。
【０００７】モンモリロナイトなど2-八面体型スメクタ
イトの八面体シートに3価鉄が多く含有するものは還元
環境下の100℃以上の水熱条件で3価鉄が2価鉄になり、
その結果八面体シートの陰電荷量が増加し、セシウム固
定量を増大させることが知られている（特許第２５００
３２２号）。そのため、鉄リッチモンモリロナイトも高
レベル放射性廃棄物処分用緩衝材として有力な材料と考
えられるが、世界中でも産出は少なく、日本ではほとん
ど産出は知られていない。将来、大量に鉄モンモリロナ
イトなど鉄含有膨潤性ケイ酸塩を材料として用いるため
には、高性能の鉄含有膨潤性ケイ酸塩およびその安価な
製造方法の開発が期待されている。
イトの八面体シートに3価鉄が多く含有するものは還元
環境下の100℃以上の水熱条件で3価鉄が2価鉄になり、
その結果八面体シートの陰電荷量が増加し、セシウム固
定量を増大させることが知られている（特許第２５００
３２２号）。そのため、鉄リッチモンモリロナイトも高
レベル放射性廃棄物処分用緩衝材として有力な材料と考
えられるが、世界中でも産出は少なく、日本ではほとん
ど産出は知られていない。将来、大量に鉄モンモリロナ
イトなど鉄含有膨潤性ケイ酸塩を材料として用いるため
には、高性能の鉄含有膨潤性ケイ酸塩およびその安価な
製造方法の開発が期待されている。
【０００８】含鉄層状ケイ酸塩の合成研究としては、Fe
として2価鉄を用い、Si-Fe(II)系を酸化状態にして150
℃で含鉄層状ケイ酸塩を合成しているが、生成物は不純
物を含むものであった。得られた含鉄層状ケイ酸塩のａ
ｂ面の大きさは9nmでかなり小さいことが報告されてい
る（A. Decarreau, D. Bonnin, D. Badaut-Trauth, R.
County and P. Kaiser, Clay Minerals, 22, 207-223,
1987)。Si-Fe-Mg系での合成研究は報告されていない。
として2価鉄を用い、Si-Fe(II)系を酸化状態にして150
℃で含鉄層状ケイ酸塩を合成しているが、生成物は不純
物を含むものであった。得られた含鉄層状ケイ酸塩のａ
ｂ面の大きさは9nmでかなり小さいことが報告されてい
る（A. Decarreau, D. Bonnin, D. Badaut-Trauth, R.
County and P. Kaiser, Clay Minerals, 22, 207-223,
1987)。Si-Fe-Mg系での合成研究は報告されていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は天然ではその
産出が少ない鉄リッチモンモリロナイトに類似した化学
組成および構造を有する新規の合成含鉄膨潤性ケイ酸塩
およびその製造方法を提供することを目的としてなされ
たものである。
産出が少ない鉄リッチモンモリロナイトに類似した化学
組成および構造を有する新規の合成含鉄膨潤性ケイ酸塩
およびその製造方法を提供することを目的としてなされ
たものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは含鉄膨潤性
ケイ酸塩を工業材料として応用するために鋭意研究を重
ねた結果、新規物質である合成含鉄膨潤性ケイ酸塩およ
びその製造方法の発明をなすに至った。すなわち、本発
明は水中で分散して卓越したゲル形成能を示し、高い陽
イオン交換能を有する合成含鉄膨潤性ケイ酸塩およびそ
の製造方法を提供するものである。
ケイ酸塩を工業材料として応用するために鋭意研究を重
ねた結果、新規物質である合成含鉄膨潤性ケイ酸塩およ
びその製造方法の発明をなすに至った。すなわち、本発
明は水中で分散して卓越したゲル形成能を示し、高い陽
イオン交換能を有する合成含鉄膨潤性ケイ酸塩およびそ
の製造方法を提供するものである。
【００１１】すなわち、本発明は基本構造が、一般式 Ac+ (a+3b)/c (Fe4-a-b Mga □b)Si8O20(OH)4 （式中、ａ,ｂ及びｃは、０＜ａ＜２、０≦ｂ＜0.5及び
１≦ｃ≦２を満足する数を示し、 Feは3価鉄であり、□
は八面体シートに占める陽イオンの空孔を示し、及びＡ
はアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、水素
イオン及びアンモニウムイオンからなる群から選ばれる
少なくとも一種の陽イオンを示す。） で表わされる合
成含鉄膨潤性ケイ酸塩を提供するものである。
１≦ｃ≦２を満足する数を示し、 Feは3価鉄であり、□
は八面体シートに占める陽イオンの空孔を示し、及びＡ
はアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、水素
イオン及びアンモニウムイオンからなる群から選ばれる
少なくとも一種の陽イオンを示す。） で表わされる合
成含鉄膨潤性ケイ酸塩を提供するものである。
【００１２】本発明の合成含鉄膨潤性ケイ酸塩は膨潤性
を有し、水中で分散し、チクソトロピックなゲル特性を
示す。またＡで示される層間の陽イオンは水中で他の陽
イオンとイオン交換でき、たとえばセシウムと置換して
構造中のヘキサゴナルホールへ固定化することもでき
る。この陽イオン交換能はカチオン交換するメチレンブ
ルー吸着量などを測定することによって知ることができ
る。一般に陽イオン交換容量が低い値を示す2-八面体型
スメクタイトは膨潤性が弱くなり、更に水中でも分散せ
ず、沈澱する傾向が認められ、0.4 meq・g-1以下のもの
は特にその傾向が著しい。本発明の合成含鉄膨潤性ケイ
酸塩の陽イオン交換能は0.4〜1.3 meq・g-1であるのが望
ましく、0.7〜1.3 meq・g-1であるのが更に望ましい。Ａ
は水熱合成用スラリーに添加した陽イオンで決定され、
たとえば水酸化ナトリウムを用いた場合はナトリウムイ
オンとなる。
を有し、水中で分散し、チクソトロピックなゲル特性を
示す。またＡで示される層間の陽イオンは水中で他の陽
イオンとイオン交換でき、たとえばセシウムと置換して
構造中のヘキサゴナルホールへ固定化することもでき
る。この陽イオン交換能はカチオン交換するメチレンブ
ルー吸着量などを測定することによって知ることができ
る。一般に陽イオン交換容量が低い値を示す2-八面体型
スメクタイトは膨潤性が弱くなり、更に水中でも分散せ
ず、沈澱する傾向が認められ、0.4 meq・g-1以下のもの
は特にその傾向が著しい。本発明の合成含鉄膨潤性ケイ
酸塩の陽イオン交換能は0.4〜1.3 meq・g-1であるのが望
ましく、0.7〜1.3 meq・g-1であるのが更に望ましい。Ａ
は水熱合成用スラリーに添加した陽イオンで決定され、
たとえば水酸化ナトリウムを用いた場合はナトリウムイ
オンとなる。
【００１３】本発明によれば、一般式の記載に従って定
められた割合にケイ素、3価鉄およびマグネシウムの複
合含水酸化物を調製し、濾過水洗によって副生塩を除去
した後、陽イオンや水を添加してスラリーのpHを11〜1
2.7に調整するのが望ましく、12.0〜12.5であるのが最
も望ましい。これらのスラリーを100〜300℃の条件下で
水熱反応を行い、必要に応じて乾燥した後粉砕すること
によって本発明製品を得ることができる。用途によって
は乾燥・粉砕せず本発明製品として用いることもでき
る。
められた割合にケイ素、3価鉄およびマグネシウムの複
合含水酸化物を調製し、濾過水洗によって副生塩を除去
した後、陽イオンや水を添加してスラリーのpHを11〜1
2.7に調整するのが望ましく、12.0〜12.5であるのが最
も望ましい。これらのスラリーを100〜300℃の条件下で
水熱反応を行い、必要に応じて乾燥した後粉砕すること
によって本発明製品を得ることができる。用途によって
は乾燥・粉砕せず本発明製品として用いることもでき
る。
【００１４】ケイ素、3価鉄とマグネシウムの酸性均質
溶液とアルカリ水溶液を混合することによってSi-Fe-Mg
複合含水酸化物を得ることができる。pHが高くなると、
ヘマタイトなどの不純物の核形成が起こる可能性が高く
なる。また逆にpHが低くなるとマグネシウムが沈澱しが
たくなる。沈澱pHは6〜11が好ましいが、最も好ましい
沈澱pHは8〜10である。
溶液とアルカリ水溶液を混合することによってSi-Fe-Mg
複合含水酸化物を得ることができる。pHが高くなると、
ヘマタイトなどの不純物の核形成が起こる可能性が高く
なる。また逆にpHが低くなるとマグネシウムが沈澱しが
たくなる。沈澱pHは6〜11が好ましいが、最も好ましい
沈澱pHは8〜10である。
【００１５】Si-Fe-Mg複合含水酸化物を用いて水熱合成
に用いるスラリーを作製する際、陽イオン水酸化物の水
溶液を添加してスラリーのpHを調整する。pHが12.7以上
になるとアクマイトあるいは含水酸化鉄が不純物として
生成しやすくなる。またpHが9以下の条件下では非晶質
物質が生成し、あるいはpH9.1〜10.9では3価鉄の錯イオ
ン溶液相となり、固体生成物は得られなくなる。従って
スラリーのpHは11〜12.7が好ましく、最も好ましくはpH
12.0〜12.5に調整するのが良い。
に用いるスラリーを作製する際、陽イオン水酸化物の水
溶液を添加してスラリーのpHを調整する。pHが12.7以上
になるとアクマイトあるいは含水酸化鉄が不純物として
生成しやすくなる。またpHが9以下の条件下では非晶質
物質が生成し、あるいはpH9.1〜10.9では3価鉄の錯イオ
ン溶液相となり、固体生成物は得られなくなる。従って
スラリーのpHは11〜12.7が好ましく、最も好ましくはpH
12.0〜12.5に調整するのが良い。
【００１６】水熱処理に用いられるスラリーにおいて複
合含水酸化物と添加する水溶液の重量固液比は、同一容
器で反応せしめたとき生成量の割合を多くするため、複
合含水酸化物が分散する程度に小さい値であることが好
ましいが、通常0.1〜10の範囲で選ぶことができる。
合含水酸化物と添加する水溶液の重量固液比は、同一容
器で反応せしめたとき生成量の割合を多くするため、複
合含水酸化物が分散する程度に小さい値であることが好
ましいが、通常0.1〜10の範囲で選ぶことができる。
【００１７】上記スラリーは100〜300℃で水熱処理して
合成含鉄膨潤性ケイ酸塩を生成させることができる。得
られた生成物を固液分離し、水洗し、必要に応じて乾燥
・粉砕して本発明製品が得られる。
合成含鉄膨潤性ケイ酸塩を生成させることができる。得
られた生成物を固液分離し、水洗し、必要に応じて乾燥
・粉砕して本発明製品が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の物質は一般式 Ac+ (a+3b)/c (Fe4-a-b Mga □b)Si8O20(OH)4 （式中、ａ,ｂおよびｃは、０＜ａ＜２、０≦ｂ＜0.5及
び１≦ｃ≦２を満足する数を示し、 Feは3価鉄であり、
□は八面体シートに占める陽イオンの空孔を示し、及び
Ａはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、水
素イオン及びアンモニウムイオンからなる群から選ばれ
る少なくとも一種の陽イオンを示す。）で表わされる合
成含鉄膨潤性ケイ酸塩である。
び１≦ｃ≦２を満足する数を示し、 Feは3価鉄であり、
□は八面体シートに占める陽イオンの空孔を示し、及び
Ａはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、水
素イオン及びアンモニウムイオンからなる群から選ばれ
る少なくとも一種の陽イオンを示す。）で表わされる合
成含鉄膨潤性ケイ酸塩である。
【００１９】前記一般式においてＡは陽イオンであり、
アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、水素イ
オン及びアンモニウムイオンから選ばれた少なくとも一
種の陽イオンである。ここでアルカリ金属イオンとして
は、例えばナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウ
ムイオンなどが、アルカリ土類金属イオンとしては、例
えばカルシウムイオン、バリウムイオン、マグネシウム
イオン、ストロンチウムイオンなどが挙げられる。この
Ａで示される陽イオンは1種類含まれていても良いし、2
種類以上含まれていても良いが、アルカリ金属イオンあ
るいはアンモニウムイオンが好ましく、特にナトリウム
イオンが好適に用いられうる。
アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、水素イ
オン及びアンモニウムイオンから選ばれた少なくとも一
種の陽イオンである。ここでアルカリ金属イオンとして
は、例えばナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウ
ムイオンなどが、アルカリ土類金属イオンとしては、例
えばカルシウムイオン、バリウムイオン、マグネシウム
イオン、ストロンチウムイオンなどが挙げられる。この
Ａで示される陽イオンは1種類含まれていても良いし、2
種類以上含まれていても良いが、アルカリ金属イオンあ
るいはアンモニウムイオンが好ましく、特にナトリウム
イオンが好適に用いられうる。
【００２０】更に、一般式においてａ,ｂおよびｃは、
０＜ａ＜２、０≦ｂ＜0.5及び１≦ｃ≦２の関係を満た
す数である。
０＜ａ＜２、０≦ｂ＜0.5及び１≦ｃ≦２の関係を満た
す数である。
【００２１】本発明においては前記一般式におけるａと
ｃの値を設定することによってケイ素、3価鉄、マグネ
シウムおよびアルカリ金属イオンなどの陽イオンから成
る組成を設定することができる。八面体シートの陽イオ
ンの空孔を示すｂの値はあらかじめ設計することもでき
るが、合成条件によって変動する場合が多い。
ｃの値を設定することによってケイ素、3価鉄、マグネ
シウムおよびアルカリ金属イオンなどの陽イオンから成
る組成を設定することができる。八面体シートの陽イオ
ンの空孔を示すｂの値はあらかじめ設計することもでき
るが、合成条件によって変動する場合が多い。
【００２２】本発明の合成含鉄膨潤性ケイ酸塩の製造方
法については前記の性状を有する合成含鉄膨潤性ケイ酸
塩が得られる方法であれば良く、特に制限はないが、以
下に示す本発明方法に従えば、所望の合成含鉄ケイ酸塩
を効率よく製造することができる。
法については前記の性状を有する合成含鉄膨潤性ケイ酸
塩が得られる方法であれば良く、特に制限はないが、以
下に示す本発明方法に従えば、所望の合成含鉄ケイ酸塩
を効率よく製造することができる。
【００２３】本発明方法においては、第1工程で目的の
合成含鉄膨潤性ケイ酸塩の組成になるような割合のケイ
素、3価鉄及びマグネシウムを含む複合含水酸化物を調
製する。この複合含水酸化物の調製方法として、例えば
蒸留水に高濃度鉱酸を加えた後、3価鉄塩試薬とマグネ
シウム塩試薬を設計組成になるように所定量加えて、攪
拌し、Fe(III)-Mg酸性均質混合液を得る。このFe(III)-
Mg酸性均質混合液を攪拌しながら、例えば珪酸ナトリウ
ム水溶液を少量ずつ添加して、Si-Fe(III)-Mg酸性均質
混合液を作製する。珪酸ナトリウム水溶液を添加する際
に沈澱が生じない様にするため、Fe(III)-Mg酸性均質混
合液のpHを3以下、好ましくはpH2以下になる様に所定量
の鉱酸を加える。高濃度鉱酸は珪酸ナトリウム水溶液に
加えてから混合しても良い。
合成含鉄膨潤性ケイ酸塩の組成になるような割合のケイ
素、3価鉄及びマグネシウムを含む複合含水酸化物を調
製する。この複合含水酸化物の調製方法として、例えば
蒸留水に高濃度鉱酸を加えた後、3価鉄塩試薬とマグネ
シウム塩試薬を設計組成になるように所定量加えて、攪
拌し、Fe(III)-Mg酸性均質混合液を得る。このFe(III)-
Mg酸性均質混合液を攪拌しながら、例えば珪酸ナトリウ
ム水溶液を少量ずつ添加して、Si-Fe(III)-Mg酸性均質
混合液を作製する。珪酸ナトリウム水溶液を添加する際
に沈澱が生じない様にするため、Fe(III)-Mg酸性均質混
合液のpHを3以下、好ましくはpH2以下になる様に所定量
の鉱酸を加える。高濃度鉱酸は珪酸ナトリウム水溶液に
加えてから混合しても良い。
【００２４】3価鉄塩試薬としては、例えば塩化鉄(III)
六水和物、硫酸鉄(III)n水和物、硝酸鉄(III)九水和
物、硫酸アンモニウム鉄(III)12水和物などの試薬に代
表される塩化物塩、硫酸塩、硝酸塩、硫酸アンモニウム
塩、炭酸塩、リン酸塩、過塩素酸塩などを用いることが
できる。マグネシウム塩としては例えば塩化マグネシウ
ム六水和物、硫酸マグネシウム七水和物、硫酸マグネシ
ウム無水、硝酸マグネシウム六水和物などに代表される
塩化物塩、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、リン酸塩、過塩素
酸塩などを用いることができる。ケイ酸ナトリウムとし
ては、一般に市販されている1号ないし3号水ガラス及び
メタケイ酸ナトリウムなどが好ましく用いられる。また
鉱酸としては、例えば硝酸、塩酸、硫酸などを用いるこ
とができる。
六水和物、硫酸鉄(III)n水和物、硝酸鉄(III)九水和
物、硫酸アンモニウム鉄(III)12水和物などの試薬に代
表される塩化物塩、硫酸塩、硝酸塩、硫酸アンモニウム
塩、炭酸塩、リン酸塩、過塩素酸塩などを用いることが
できる。マグネシウム塩としては例えば塩化マグネシウ
ム六水和物、硫酸マグネシウム七水和物、硫酸マグネシ
ウム無水、硝酸マグネシウム六水和物などに代表される
塩化物塩、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、リン酸塩、過塩素
酸塩などを用いることができる。ケイ酸ナトリウムとし
ては、一般に市販されている1号ないし3号水ガラス及び
メタケイ酸ナトリウムなどが好ましく用いられる。また
鉱酸としては、例えば硝酸、塩酸、硫酸などを用いるこ
とができる。
【００２５】次にSi-Fe(III)-Mg酸性均質溶液にアルカ
リ溶液を添加して、徐々にpHを上げてSi-Fe(III)-Mg複
合含水酸化物の沈澱を得る。沈澱pHは6〜11が好ましい
が、最も好ましいpHは8〜10である。
リ溶液を添加して、徐々にpHを上げてSi-Fe(III)-Mg複
合含水酸化物の沈澱を得る。沈澱pHは6〜11が好ましい
が、最も好ましいpHは8〜10である。
【００２６】生成したSi-Fe(III)-Mg複合含水酸化物を
洗浄して副生塩を除去し、濾過した後、得られた複合含
水酸化物を出発原料として用いる。
洗浄して副生塩を除去し、濾過した後、得られた複合含
水酸化物を出発原料として用いる。
【００２７】次の第2工程では、第1工程で得られたSi-F
e(III)-Mg複合含水酸化物と陽イオンあるいは水を混合
して出発原料スラリーを調製する。陽イオンとしては、
例えばアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、
アンモニウムイオンなどを用いることができ、好ましく
はナトリウムイオンやアンモニウムイオンである。これ
らは陽イオン水酸化物の水溶液であるのが好ましく、例
えば水酸化ナトリウム水溶液、アンモニウム水溶液、水
酸化カリウム水溶液、水酸化リチウム水溶液などとして
添加するのが望ましい。必要であれば更に水道水や蒸留
水を添加することもできる。陽イオン水酸化物例えば水
酸化ナトリウム水溶液の添加量はスラリーのpHが11〜1
2.7になるのが望ましく、好ましくはpH12.0〜12.5にな
る様に調製する。スラリー中の複合含水酸化物と添加す
る水道水や陽イオン水酸化物水溶液の添加量で示される
重量固液比が最終的に0.1〜10になる様に、更に好まし
くは3〜10になる様に添加水量を調節するのが望まし
い。
e(III)-Mg複合含水酸化物と陽イオンあるいは水を混合
して出発原料スラリーを調製する。陽イオンとしては、
例えばアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、
アンモニウムイオンなどを用いることができ、好ましく
はナトリウムイオンやアンモニウムイオンである。これ
らは陽イオン水酸化物の水溶液であるのが好ましく、例
えば水酸化ナトリウム水溶液、アンモニウム水溶液、水
酸化カリウム水溶液、水酸化リチウム水溶液などとして
添加するのが望ましい。必要であれば更に水道水や蒸留
水を添加することもできる。陽イオン水酸化物例えば水
酸化ナトリウム水溶液の添加量はスラリーのpHが11〜1
2.7になるのが望ましく、好ましくはpH12.0〜12.5にな
る様に調製する。スラリー中の複合含水酸化物と添加す
る水道水や陽イオン水酸化物水溶液の添加量で示される
重量固液比が最終的に0.1〜10になる様に、更に好まし
くは3〜10になる様に添加水量を調節するのが望まし
い。
【００２８】前記の条件で調製した原料スラリーをテフ
ロン内筒型密閉容器に入れ、オーブン内で100〜300℃、
好ましくは150〜250℃の条件下で水熱処理を行うことが
できる。水熱処理はオートクレーブを用いて行うことも
できる。水熱処理中において容器内を特に攪拌する必要
はないが、攪拌するのは一向に差し支えない。水熱処理
時間は24時間程度であれば良好な特性の発明製品が得ら
れるが、処理時間を長くすることは一向に差し支えな
い。
ロン内筒型密閉容器に入れ、オーブン内で100〜300℃、
好ましくは150〜250℃の条件下で水熱処理を行うことが
できる。水熱処理はオートクレーブを用いて行うことも
できる。水熱処理中において容器内を特に攪拌する必要
はないが、攪拌するのは一向に差し支えない。水熱処理
時間は24時間程度であれば良好な特性の発明製品が得ら
れるが、処理時間を長くすることは一向に差し支えな
い。
【００２９】第3工程においては、第2工程の水熱反応終
了後、反応容器から黄褐色を呈したゲル状の反応生成物
を取り出し、200℃以下、好ましくは50〜120℃で乾燥
し、粉砕することにより目的の合成含鉄膨潤性ケイ酸塩
が得られる。反応生成物は特に濾過、水洗する必要はな
いが、水洗することは一向に差し支えない。乾燥は通常
の乾燥器を用いて乾燥することができ、噴霧乾燥法、真
空凍結乾燥法などを用いて乾燥することもできる。ゲル
化材として用いる場合など用途によっては乾燥せずその
まま発明製品として用いることもできる。乾燥処理後
は、必要に応じ粉砕処理を施しても良い。なお、噴霧乾
燥法を採用すれば、粉砕処理は必要ない。
了後、反応容器から黄褐色を呈したゲル状の反応生成物
を取り出し、200℃以下、好ましくは50〜120℃で乾燥
し、粉砕することにより目的の合成含鉄膨潤性ケイ酸塩
が得られる。反応生成物は特に濾過、水洗する必要はな
いが、水洗することは一向に差し支えない。乾燥は通常
の乾燥器を用いて乾燥することができ、噴霧乾燥法、真
空凍結乾燥法などを用いて乾燥することもできる。ゲル
化材として用いる場合など用途によっては乾燥せずその
まま発明製品として用いることもできる。乾燥処理後
は、必要に応じ粉砕処理を施しても良い。なお、噴霧乾
燥法を採用すれば、粉砕処理は必要ない。
【００３０】本発明で得られる合成含鉄膨潤性ケイ酸塩
は、2-八面体型スメクタイトのモンモリロナイトに類似
した構造を有する。
は、2-八面体型スメクタイトのモンモリロナイトに類似
した構造を有する。
【００３１】本発明の合成含鉄膨潤性ケイ酸塩は例えば
Ｘ線回折、化学分析、陽イオン交換容量測定、電子顕微
鏡観察、赤外線吸収スペクトル、Ｘ線光電子分光スペク
トル、示差熱分析、分散水溶液の粘性特性などによって
評価することができる。
Ｘ線回折、化学分析、陽イオン交換容量測定、電子顕微
鏡観察、赤外線吸収スペクトル、Ｘ線光電子分光スペク
トル、示差熱分析、分散水溶液の粘性特性などによって
評価することができる。
【００３２】実施例 次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本
発明は、これらの例によって何ら限定されるものではな
い。
発明は、これらの例によって何ら限定されるものではな
い。
【００３３】実施例１ 500mlのビーカーに水200mlを入れ、3号水ガラス(SiO2:2
8 wt.%, Na2O:9 wt.%)21.46gを溶解してケイ酸ナトリウ
ム水溶液を作製した。別の2000mlのビーカーに水500ml
を入れ、塩化鉄(III)六水和物一級試薬（純度98%）11.3
9gと塩化マグネシウム六水和物一級試薬（純度98%）を
溶解し、14規定硝酸7mlを添加した後、ケイ酸ナトリウ
ム水溶液を加えてSi-Fe(III)-Mg酸性均質水溶液を作製
した。この酸性均質水溶液に28%アンモニア水50mlを攪
拌しながら徐々に滴下してSi-Fe(III)-Mg複合含水酸化
物を沈澱させた。沈澱pHは10であった。直ちに得られた
複合含水酸化物を濾過し、充分に水洗した。この複合含
水酸化物10gを分取し、0.1規定の水酸化ナトリウム水溶
液43mlを加えてpH12.4のスラリーを作製した。このスラ
リーを内容積100mlのステンレス製テフロン密閉型反応
容器に入れて、乾燥器で200℃、24時間の水熱処理を行
った。水熱処理後、自然冷却して取り出した反応生成物
は褐色のゼラチン状であり、濾過し、80℃で乾燥した
後、粉砕して合成含鉄膨潤性ケイ酸塩を得た。
8 wt.%, Na2O:9 wt.%)21.46gを溶解してケイ酸ナトリウ
ム水溶液を作製した。別の2000mlのビーカーに水500ml
を入れ、塩化鉄(III)六水和物一級試薬（純度98%）11.3
9gと塩化マグネシウム六水和物一級試薬（純度98%）を
溶解し、14規定硝酸7mlを添加した後、ケイ酸ナトリウ
ム水溶液を加えてSi-Fe(III)-Mg酸性均質水溶液を作製
した。この酸性均質水溶液に28%アンモニア水50mlを攪
拌しながら徐々に滴下してSi-Fe(III)-Mg複合含水酸化
物を沈澱させた。沈澱pHは10であった。直ちに得られた
複合含水酸化物を濾過し、充分に水洗した。この複合含
水酸化物10gを分取し、0.1規定の水酸化ナトリウム水溶
液43mlを加えてpH12.4のスラリーを作製した。このスラ
リーを内容積100mlのステンレス製テフロン密閉型反応
容器に入れて、乾燥器で200℃、24時間の水熱処理を行
った。水熱処理後、自然冷却して取り出した反応生成物
は褐色のゼラチン状であり、濾過し、80℃で乾燥した
後、粉砕して合成含鉄膨潤性ケイ酸塩を得た。
【００３４】本発明製品はＡとしてナトリウムイオンを
用い、ａ=0.70, ｂ=0およびｃ=1で設計して、製造した
もので、分析値から得られた組成はSi:Fe(III):Mg:Na=
8:3.32:0.68:0.69であり、分析値から計算した値はａ=
0.68, ｂ=0およびｃ=1であった。メチレンブルー吸着量
から得られた陽イオン交換容量は0.98ミリク゛ラム当量／ｇで
あった。粉末Ｘ線回折図は天然産モンモリロナイトに類
似したパターンを示し、2-八面体型スメクタイトの001,
02, 004, 20および06ピークに相当するピークが12.7
、4.53 、3.16 、2.58 および1.52 に観察され
た。06ピークから計算されたｂ軸の大きさは9.12 であ
った。定方位試料の001ピークはエチレングリコール処
理によって12.7 から17.2 に膨張し、膨潤性スメクタ
イトの特性を示した。透過型電子顕微鏡によって、50〜
100ナノメーターの大きさを有する矩形板状形態を示
し、4〜6層に積層している様子が観察された。KBr法に
て測定した赤外吸収スペクトルでは金属−OHの変角振動
が818cm-1および618cm-1に観察され、Fe(III)Fe(III)-O
HおよびMg Fe(III)-OHに相当し、3価鉄とマグネシウム
が八面体シートに存在していることを示すと考えられ
る。2 %分散液はチクソトロピックなゲルを形成した。
用い、ａ=0.70, ｂ=0およびｃ=1で設計して、製造した
もので、分析値から得られた組成はSi:Fe(III):Mg:Na=
8:3.32:0.68:0.69であり、分析値から計算した値はａ=
0.68, ｂ=0およびｃ=1であった。メチレンブルー吸着量
から得られた陽イオン交換容量は0.98ミリク゛ラム当量／ｇで
あった。粉末Ｘ線回折図は天然産モンモリロナイトに類
似したパターンを示し、2-八面体型スメクタイトの001,
02, 004, 20および06ピークに相当するピークが12.7
、4.53 、3.16 、2.58 および1.52 に観察され
た。06ピークから計算されたｂ軸の大きさは9.12 であ
った。定方位試料の001ピークはエチレングリコール処
理によって12.7 から17.2 に膨張し、膨潤性スメクタ
イトの特性を示した。透過型電子顕微鏡によって、50〜
100ナノメーターの大きさを有する矩形板状形態を示
し、4〜6層に積層している様子が観察された。KBr法に
て測定した赤外吸収スペクトルでは金属−OHの変角振動
が818cm-1および618cm-1に観察され、Fe(III)Fe(III)-O
HおよびMg Fe(III)-OHに相当し、3価鉄とマグネシウム
が八面体シートに存在していることを示すと考えられ
る。2 %分散液はチクソトロピックなゲルを形成した。
【００３５】実施例２ 実施例１と同様に操作して合成含鉄膨潤性ケイ酸塩を得
た。ただし、得られた生成物は乾燥しないで、本発明製
品とした。2 %分散液はチクソトロピックなゲルを形成
した。
た。ただし、得られた生成物は乾燥しないで、本発明製
品とした。2 %分散液はチクソトロピックなゲルを形成
した。
【００３６】実施例１および実施例２で得られた本発明
製品の2 %分散のずり速度2〜80 s-1の見掛け粘度をB型
粘度計（東京計器社製）で測定し、天然産モンモリロナ
イト製品であるクニゲルVI製品（クニミネ工業株式会社
製）の2.5 %および5.5 %分散液の値とともに表１に示し
た。表１から、実施例１および２の本発明の合成含鉄膨
潤性ケイ酸塩は市販品のクニゲルVIよりも低濃度分散液
で良好な増粘作用を有することがわかる。特に乾燥しな
いで用いた実施例２の発明製品の方が、乾燥した実施例
１の本発明製品より増粘効果が高いことが判明した。本
発明製品はいずれも、クニゲルVI製品と比べて、より低
濃度の分散水溶液においても、低ずり速度における見掛
け粘度が高く、チクソトロピー性が高いことがわかる。
製品の2 %分散のずり速度2〜80 s-1の見掛け粘度をB型
粘度計（東京計器社製）で測定し、天然産モンモリロナ
イト製品であるクニゲルVI製品（クニミネ工業株式会社
製）の2.5 %および5.5 %分散液の値とともに表１に示し
た。表１から、実施例１および２の本発明の合成含鉄膨
潤性ケイ酸塩は市販品のクニゲルVIよりも低濃度分散液
で良好な増粘作用を有することがわかる。特に乾燥しな
いで用いた実施例２の発明製品の方が、乾燥した実施例
１の本発明製品より増粘効果が高いことが判明した。本
発明製品はいずれも、クニゲルVI製品と比べて、より低
濃度の分散水溶液においても、低ずり速度における見掛
け粘度が高く、チクソトロピー性が高いことがわかる。
【００３７】
【表１】
【００３８】実施例３ 実施例１において添加する28 %アンモニア水の量を13.5
mlに変えてSi-Fe(III)-Mg複合含水酸化物を作製した。
沈澱pHは6.5であった。この複合含水酸化物10gに0.1規
定水酸化ナトリウム水溶液44mlを加えて、pH12.0のスラ
リーを作製した。このスラリーを実施例１と全く同じ条
件で水熱処理して褐色を呈したゼラチン状の合成含鉄膨
潤性ケイ酸塩を得た。生成物を濾過した後、80℃乾燥
し、粉砕して本発明製品とした。
mlに変えてSi-Fe(III)-Mg複合含水酸化物を作製した。
沈澱pHは6.5であった。この複合含水酸化物10gに0.1規
定水酸化ナトリウム水溶液44mlを加えて、pH12.0のスラ
リーを作製した。このスラリーを実施例１と全く同じ条
件で水熱処理して褐色を呈したゼラチン状の合成含鉄膨
潤性ケイ酸塩を得た。生成物を濾過した後、80℃乾燥
し、粉砕して本発明製品とした。
【００３９】本発明製品はＡとしてナトリウムイオンを
用い、ａ＝0.70, ｂ＝０およびｃ＝１で設計して製造し
たもので、分析値から得られた組成はSi:Fe(III):Mg:Na
=8:3.60:0.28:0.66となり、分析値から計算した値はａ
＝0.28, ｂ＝0.12およびｃ＝１であった。メチレンブル
ー吸着量から得られた陽イオン交換容量は0.91ミリク゛ラム当
量／ｇであった。粉末Ｘ線回折図は天然産モンモリロナ
イトに類似したパターンを示し、2-八面体型スメクタイ
トの001, 02, 004, 20および06ピークに相当するピーク
が12.8 、4.57 、3.19 、2.57 および1.53 に観察
された。06ピークから計算したｂ軸の大きさは9.18 で
実施例１より大きい値を示した。定方位試料の001ピー
クはエチレングリコール処理によって12.8 から17.3
に膨張し、膨潤性スメクタイトの特性を示した。透過型
電子顕微鏡観察は実施例１とほぼ同様な形態であった。
KBr法による赤外線吸収スペクトルはFe(III)Fe(III)-OH
に相当する吸収スペクトルが815cm-1に観察された。Ｘ
線光電子分析法によるFe(2P)3/2の結合エネルギー値71
1.5 KeVから組成中の鉄はほどんどが3価の形で存在して
いると考えられる。2 %分散水溶液はチクソトロピック
なゲルを形成した。
用い、ａ＝0.70, ｂ＝０およびｃ＝１で設計して製造し
たもので、分析値から得られた組成はSi:Fe(III):Mg:Na
=8:3.60:0.28:0.66となり、分析値から計算した値はａ
＝0.28, ｂ＝0.12およびｃ＝１であった。メチレンブル
ー吸着量から得られた陽イオン交換容量は0.91ミリク゛ラム当
量／ｇであった。粉末Ｘ線回折図は天然産モンモリロナ
イトに類似したパターンを示し、2-八面体型スメクタイ
トの001, 02, 004, 20および06ピークに相当するピーク
が12.8 、4.57 、3.19 、2.57 および1.53 に観察
された。06ピークから計算したｂ軸の大きさは9.18 で
実施例１より大きい値を示した。定方位試料の001ピー
クはエチレングリコール処理によって12.8 から17.3
に膨張し、膨潤性スメクタイトの特性を示した。透過型
電子顕微鏡観察は実施例１とほぼ同様な形態であった。
KBr法による赤外線吸収スペクトルはFe(III)Fe(III)-OH
に相当する吸収スペクトルが815cm-1に観察された。Ｘ
線光電子分析法によるFe(2P)3/2の結合エネルギー値71
1.5 KeVから組成中の鉄はほどんどが3価の形で存在して
いると考えられる。2 %分散水溶液はチクソトロピック
なゲルを形成した。
【００４０】比較例１ 実施例１において得られた複合含水酸化物10gに0.2規定
水酸化ナトリウム水溶液を50ml加えてpH13.1のスラリー
を作製した。このスラリーを実施例１と全く同じ条件で
水熱処理した結果、赤褐色の部分と黄白色の部分が混在
した沈澱を得た。生成物を80℃で乾燥し、粉砕して試料
とした。
水酸化ナトリウム水溶液を50ml加えてpH13.1のスラリー
を作製した。このスラリーを実施例１と全く同じ条件で
水熱処理した結果、赤褐色の部分と黄白色の部分が混在
した沈澱を得た。生成物を80℃で乾燥し、粉砕して試料
とした。
【００４１】Ｘ線粉末回折図ではスメクタイトに類似し
た強度の低いパターンとともに、6.40 、4.40 および
2.97 のアクマイト(Na Fe Si2 O6)のピークが観察さ
れ、不純物としてアクマイトが生成していることが判明
した。透過型電子顕微鏡観察でスメクタイト粒子に繊維
状のアクマイト粒子が多く混在していることが判明し
た。2%分散液は沈澱し、ゲル化剤として不適であると考
えられる。
た強度の低いパターンとともに、6.40 、4.40 および
2.97 のアクマイト(Na Fe Si2 O6)のピークが観察さ
れ、不純物としてアクマイトが生成していることが判明
した。透過型電子顕微鏡観察でスメクタイト粒子に繊維
状のアクマイト粒子が多く混在していることが判明し
た。2%分散液は沈澱し、ゲル化剤として不適であると考
えられる。
【００４２】比較例２ 実施例１において得られた複合含水酸化物10gに0.1規定
の水酸化ナトリウム水溶液9 mlと水40mlを加えてpH9.7
のスラリーを作製した。このスラリーを実施例１と全く
同じ条件で水熱処理した結果、黄色透明な溶液層だけが
得られ、沈澱生成物は得られなかった。
の水酸化ナトリウム水溶液9 mlと水40mlを加えてpH9.7
のスラリーを作製した。このスラリーを実施例１と全く
同じ条件で水熱処理した結果、黄色透明な溶液層だけが
得られ、沈澱生成物は得られなかった。
【００４３】
【発明の効果】本発明の合成膨潤性ケイ酸塩は水に対し
て優れた分散性及びゲル形性能を示し、卓越したチクソ
トロピー性を有することから、例えば水溶性塗料、化粧
品、セラミックス原料、スラリー安定剤、沈降防止剤、
増粘剤、粘結剤、懸濁安定剤、チクソトロピー性付与剤
などとして極めて有用である。深部地熱や石油の掘削泥
水としても好適に用いられうる。更にゲル形性能が高い
ため、止水性も高く、各種止水材として用いることがで
きる。更に本発明の合成含鉄膨潤性ケイ酸塩は0.4〜1.3
ミリク゛ラム当量／ｇの陽イオン交換容量を有する。八面体シ
ートに3価鉄を有するため、還元環境下でのセシウムの
固定化機能が高くなり、更に高い止水性を有するため、
高レベル放射性廃棄物処分用の緩衝材としても好適な材
料と考えられる。またピラードクレーの原料として用い
ることもでき、3価鉄を含有した触媒、触媒担体、吸着
剤、分離材、脱臭剤、除放材などとしても利用できる。
層状構造を有し、平板状であるため、製膜に用いること
もできる。3価鉄を含有するため、紫外線や可視光線の
カット材、吸収材としての機能を有し、化粧品、塗料、
高分子材料の充填剤、複合材としても用いられうる。ま
た電磁波の障壁材としても用いることができる。アルキ
ル第四級アンモニウム塩と複合させることによって親油
性スメクタイトとしても用いることができる。更に本発
明の合成含鉄膨潤性ケイ酸塩は3価鉄を含有することか
ら殺菌、抗菌、抗黴、防虫、消毒などの目的でフィルタ
ー、吸着剤にも用いることができる。また焼成すること
によって、セラミックスとして用いることもでき、セン
サー、磁性材料、半導体などとしても有用である。
て優れた分散性及びゲル形性能を示し、卓越したチクソ
トロピー性を有することから、例えば水溶性塗料、化粧
品、セラミックス原料、スラリー安定剤、沈降防止剤、
増粘剤、粘結剤、懸濁安定剤、チクソトロピー性付与剤
などとして極めて有用である。深部地熱や石油の掘削泥
水としても好適に用いられうる。更にゲル形性能が高い
ため、止水性も高く、各種止水材として用いることがで
きる。更に本発明の合成含鉄膨潤性ケイ酸塩は0.4〜1.3
ミリク゛ラム当量／ｇの陽イオン交換容量を有する。八面体シ
ートに3価鉄を有するため、還元環境下でのセシウムの
固定化機能が高くなり、更に高い止水性を有するため、
高レベル放射性廃棄物処分用の緩衝材としても好適な材
料と考えられる。またピラードクレーの原料として用い
ることもでき、3価鉄を含有した触媒、触媒担体、吸着
剤、分離材、脱臭剤、除放材などとしても利用できる。
層状構造を有し、平板状であるため、製膜に用いること
もできる。3価鉄を含有するため、紫外線や可視光線の
カット材、吸収材としての機能を有し、化粧品、塗料、
高分子材料の充填剤、複合材としても用いられうる。ま
た電磁波の障壁材としても用いることができる。アルキ
ル第四級アンモニウム塩と複合させることによって親油
性スメクタイトとしても用いることができる。更に本発
明の合成含鉄膨潤性ケイ酸塩は3価鉄を含有することか
ら殺菌、抗菌、抗黴、防虫、消毒などの目的でフィルタ
ー、吸着剤にも用いることができる。また焼成すること
によって、セラミックスとして用いることもでき、セン
サー、磁性材料、半導体などとしても有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 拓道 宮城県仙台市泉区南光台南３丁目21番18 −503号 (72)発明者 蛯名 武雄 宮城県仙台市宮城野区清水沼２丁目３番 ６−202号 (72)発明者 鳥居 一雄 宮城県仙台市太白区西中田１丁目19番13 号 (56)参考文献 特開 平６−124694（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−21517（ＪＰ，Ａ) 前野 昌弘 「粘土の科学」（平５− ７−30）日刊工業新聞社 ｐ．35−36 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C01B 33/20 - 33/46 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (8)
- 【請求項１】 一般式 Ａc+ (a+3b)/c（Ｆｅ4-a-b Ｍｇa □b ）Ｓｉ8 Ｏ20（ＯＨ）4 （式中、ａ，ｂおよびｃは、０＜ａ＜２、０≦ｂ＜０．
５及び１≦ｃ≦２を満足する数を示し、Ｆｅは３価鉄で
あり、□は八面体シートに占める陽イオンの空孔を示
し、及びＡはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イ
オン、水素イオン及びアンモニウムイオンからなる群か
ら選ばれる少なくとも一種の陽イオンを示す。）で表わ
される合成含鉄膨潤性ケイ酸塩。 - 【請求項２】 陽イオン交換容量が０．４〜１．３ｍｅ
ｑ・ｇ-1である請求項１記載の合成含鉄膨潤性ケイ酸
塩。 - 【請求項３】 請求項１の記載に従って定められた割合
にケイ素、３価鉄およびマグネシウムの複合含水酸化物
を調製し、濾過水洗によって副生塩を除去した後、陽イ
オンを添加してスラリーのｐＨを１１〜１２．７に調整
し、１００〜３００℃の条件下で水熱反応を行い、必要
に応じて乾燥した後、粉砕することを特徴とする請求項
１または２記載の合成含鉄膨潤性ケイ酸塩の製造方法。 - 【請求項４】 ケイ素、３価鉄とマグネシウムの複合含
水酸化物が、ケイ素、３価鉄およびマグネシウムの酸性
均質溶液とアルカリ水溶液を混合することによって得ら
れたものである請求項３記載の合成含鉄膨潤性ケイ酸塩
の製造方法。 - 【請求項５】 複合酸化物の調製ｐＨが６〜１１である
請求項３または４記載の合成含鉄膨潤性ケイ酸塩の製造
方法。 - 【請求項６】 水熱処理に用いられるスラリーのｐＨが
１２．０〜１２．５である請求項３、４または５記載の
合成含鉄膨潤性ケイ酸塩の製造方法。 - 【請求項７】 水熱処理に用いられるスラリー中の複合
含水酸化物と添加する水溶液の添加量との重量固液比が
０．１〜１０である請求項３、４、５または６記載の合
成含鉄膨潤性ケイ酸塩の製造方法。 - 【請求項８】 一般式の陽イオンＡがナトリウムである
請求項１または２記載の合成含鉄膨潤性ケイ酸塩。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10116292A JP2979141B2 (ja) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | 合成含鉄膨潤性ケイ酸塩およびその製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10116292A JP2979141B2 (ja) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | 合成含鉄膨潤性ケイ酸塩およびその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11292530A JPH11292530A (ja) | 1999-10-26 |
| JP2979141B2 true JP2979141B2 (ja) | 1999-11-15 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10116292A Expired - Lifetime JP2979141B2 (ja) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | 合成含鉄膨潤性ケイ酸塩およびその製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2979141B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5366189B2 (ja) * | 2008-11-24 | 2013-12-11 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | ゼオライトもしくはゼオライト膜からなるゼオライト材の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5921517A (ja) * | 1982-07-26 | 1984-02-03 | Agency Of Ind Science & Technol | 合成膨潤性ケイ酸塩およびその製造方法 |
| JPH06124694A (ja) * | 1992-10-08 | 1994-05-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | 非水電池 |
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1998
- 1998-04-09 JP JP10116292A patent/JP2979141B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 前野 昌弘 「粘土の科学」（平５−７−３０）日刊工業新聞社 ｐ．３５−３６ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11292530A (ja) | 1999-10-26 |
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