JP3427211B2 - ジルコニウム塩化物水溶液の製造方法 - Google Patents
ジルコニウム塩化物水溶液の製造方法Info
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
- C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
- C01B39/20—Faujasite type, e.g. type X or Y
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ジルコンサンドをアル
カリで処理し、水で浸出処理して得た水浸出ケークに、
塩酸を添加してジルコニウム分を抽出すると同時にシリ
カ分は不溶解化させ、ろ過することによってジルコニウ
ム塩化物水溶液を製造する方法に関する。
カリで処理し、水で浸出処理して得た水浸出ケークに、
塩酸を添加してジルコニウム分を抽出すると同時にシリ
カ分は不溶解化させ、ろ過することによってジルコニウ
ム塩化物水溶液を製造する方法に関する。
【０００２】ジルコニウム塩化物水溶液からオキシ塩化
ジルコニウム、水酸化ジルコニウム、塩基性硫酸ジルコ
ニウム等の各種ジルコニウム化合物が製造される。この
うち、オキシ塩化ジルコニウム（以下、ＺＯＣという）
は、ジルコニア質セラミックスの出発原料として使われ
る重要な化合物である。
ジルコニウム、水酸化ジルコニウム、塩基性硫酸ジルコ
ニウム等の各種ジルコニウム化合物が製造される。この
うち、オキシ塩化ジルコニウム（以下、ＺＯＣという）
は、ジルコニア質セラミックスの出発原料として使われ
る重要な化合物である。
【０００３】
【従来の技術】ジルコニウム塩化物水溶液は、一般にジ
ルコンサンドをアルカリ剤と共に加熱溶融するかまたは
水熱処理し、えられた反応混合物を水で浸出処理して主
としてケイ酸アルカリを溶出させ、水酸化ジルコニウム
を主成分とする水浸出ケークを得、これを塩酸で抽出処
理してジルコニウム塩化物の水溶液とするとともに、残
存するシリカ分を不溶解化させ、ろ過することによって
製造される。この方法の改良として、上記の水浸出ケー
クを６０〜１００℃の温度範囲で濃塩酸に溶解した後、
０．２〜１．０ｇ／ｌのゼラチンを添加し、ゲル状シリ
カ分を凝集沈澱させた後、ろ別してシリカ分を分離する
方法が知られている。
ルコンサンドをアルカリ剤と共に加熱溶融するかまたは
水熱処理し、えられた反応混合物を水で浸出処理して主
としてケイ酸アルカリを溶出させ、水酸化ジルコニウム
を主成分とする水浸出ケークを得、これを塩酸で抽出処
理してジルコニウム塩化物の水溶液とするとともに、残
存するシリカ分を不溶解化させ、ろ過することによって
製造される。この方法の改良として、上記の水浸出ケー
クを６０〜１００℃の温度範囲で濃塩酸に溶解した後、
０．２〜１．０ｇ／ｌのゼラチンを添加し、ゲル状シリ
カ分を凝集沈澱させた後、ろ別してシリカ分を分離する
方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この工業的製
法における最大の問題点は、酸抽出により不溶解化する
シリカ（ＳｉＯ2・ｎＨ2Ｏ）のろ過性が悪いこと及びろ
過後の塩化物水溶液に溶解シリカ分が多量存在すること
である。不溶解シリカは、かさ高いゲル状態で析出する
ために、ろ過が極めて困難であり、かつ洗浄もままなら
ない。よって、ろ過装置は大型化するし、シリカケーク
中には目的物であるジルコニウム分が相当量包含されそ
の損失を避けることができない。
法における最大の問題点は、酸抽出により不溶解化する
シリカ（ＳｉＯ2・ｎＨ2Ｏ）のろ過性が悪いこと及びろ
過後の塩化物水溶液に溶解シリカ分が多量存在すること
である。不溶解シリカは、かさ高いゲル状態で析出する
ために、ろ過が極めて困難であり、かつ洗浄もままなら
ない。よって、ろ過装置は大型化するし、シリカケーク
中には目的物であるジルコニウム分が相当量包含されそ
の損失を避けることができない。
【０００５】上記の高温の濃塩酸に溶解した後、ゼラチ
ンを添加する方法でも、ゼラチンの添加によって除去し
うるシリカは粒子化したものだけであって溶解状態にあ
るシリカを除去することはできない。この溶解性シリカ
の重合・ゲル化には数日間を必要とする。溶解性シリカ
を含むジルコニウム塩化物水溶液を原料としてジルコニ
ウム化合物を製造すると、シリカ分が不純物として製品
に混入する。
ンを添加する方法でも、ゼラチンの添加によって除去し
うるシリカは粒子化したものだけであって溶解状態にあ
るシリカを除去することはできない。この溶解性シリカ
の重合・ゲル化には数日間を必要とする。溶解性シリカ
を含むジルコニウム塩化物水溶液を原料としてジルコニ
ウム化合物を製造すると、シリカ分が不純物として製品
に混入する。
【０００６】本発明は、以上のような問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的は、効果的かつ効率的に水
浸出ケークから、溶解シリカ量が少なく、かつ、ろ過性
のよい析出シリカ粒子を含む塩酸抽出液を生成させ、そ
れによってＺＯＣの製造に好適なシリカ分の少ないジル
コニウム塩化物水溶液を製造することができる方法を提
供することにある。
されたものであり、その目的は、効果的かつ効率的に水
浸出ケークから、溶解シリカ量が少なく、かつ、ろ過性
のよい析出シリカ粒子を含む塩酸抽出液を生成させ、そ
れによってＺＯＣの製造に好適なシリカ分の少ないジル
コニウム塩化物水溶液を製造することができる方法を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、ジルコンサン
ドのアルカリ処理物を水で浸出処理し、ろ過して得た水
浸出ケークを塩酸によって抽出してジルコニウム塩化物
水溶液を製造する方法において、該ケークに水を加えス
ラリーとし、該スラリーを撹拌しつつこれに塩酸を、得
られる懸濁液の液相におけるジルコニウム塩化物のＺｒ
Ｏ2換算濃度が９〜１６ｗｔ％となり、かつ、遊離ＨＣ
ｌ濃度が１〜７ｗｔ％となるように加え、次いでろ過す
ることからなるジルコニウム塩化物水溶液の製造方法で
ある。
ドのアルカリ処理物を水で浸出処理し、ろ過して得た水
浸出ケークを塩酸によって抽出してジルコニウム塩化物
水溶液を製造する方法において、該ケークに水を加えス
ラリーとし、該スラリーを撹拌しつつこれに塩酸を、得
られる懸濁液の液相におけるジルコニウム塩化物のＺｒ
Ｏ2換算濃度が９〜１６ｗｔ％となり、かつ、遊離ＨＣ
ｌ濃度が１〜７ｗｔ％となるように加え、次いでろ過す
ることからなるジルコニウム塩化物水溶液の製造方法で
ある。
【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】ジルコンサンドのアルカリによる処理は、
一般にジルコンサンドと苛性ソーダ及び／又は炭酸ソー
ダとの混合物の高温加熱処理（アルカリ融解）または水
熱処理によって行われ、生成物としては、反応条件によ
り変動するが、概ねジルコン酸ソーダ，ケイジルコン酸
ソーダ，ケイ酸ソーダおよび未反応のジルコンサンドか
らなる。この処理における反応は下記の式で表されるも
のと推定される。
一般にジルコンサンドと苛性ソーダ及び／又は炭酸ソー
ダとの混合物の高温加熱処理（アルカリ融解）または水
熱処理によって行われ、生成物としては、反応条件によ
り変動するが、概ねジルコン酸ソーダ，ケイジルコン酸
ソーダ，ケイ酸ソーダおよび未反応のジルコンサンドか
らなる。この処理における反応は下記の式で表されるも
のと推定される。
【００１０】ＺｒＳｉＯ4＋６ＮａＯＨ→Ｎａ2ＺｒＯ3
＋Ｎａ4ＳｉＯ4＋３Ｈ2Ｏ↑ ＺｒＳｉＯ4＋２ＮａＯＨ→Ｎａ2ＺｒＳｉＯ5＋Ｈ2Ｏ↑ ＺｒＳｉＯ4＋２Ｎａ2ＣＯ3→Ｎａ2ＺｒＯ3＋Ｎａ2Ｓｉ
Ｏ3＋２ＣＯ2↑ ＺｒＳｉＯ4＋Ｎａ2ＣＯ3→Ｎａ2ＺｒＳｉＯ5＋ＣＯ2↑ 本発明は、これらアルカリ融解や水熱処理をどのような
条件で行ったものにも適用することができる。
＋Ｎａ4ＳｉＯ4＋３Ｈ2Ｏ↑ ＺｒＳｉＯ4＋２ＮａＯＨ→Ｎａ2ＺｒＳｉＯ5＋Ｈ2Ｏ↑ ＺｒＳｉＯ4＋２Ｎａ2ＣＯ3→Ｎａ2ＺｒＯ3＋Ｎａ2Ｓｉ
Ｏ3＋２ＣＯ2↑ ＺｒＳｉＯ4＋Ｎａ2ＣＯ3→Ｎａ2ＺｒＳｉＯ5＋ＣＯ2↑ 本発明は、これらアルカリ融解や水熱処理をどのような
条件で行ったものにも適用することができる。
【００１１】このようにしてえられたアルカリ処理物を
水で浸出すると、ジルコン酸ソーダが加水分解を受けて
水酸化ジルコニウムと苛性ソーダが生成する。次いでろ
過によってケイ酸ソーダおよび過剰のアルカリを除去し
て得られる固形物が水浸出ケークである。水浸出ケーク
は、主に、水酸化ジルコニウム，ジルコン酸ソーダ，ケ
イジルコン酸ソーダおよび未反応のジルコンサンド（Ｚ
ｒ砂）からなる。水浸出ケークの組成分析の一例を次に
示す。これは、アルカリ剤として苛性ソーダを用い、６
５０℃で加熱溶融して得た反応溶融物を、水浸出の後に
ろ別・洗浄して得たものの分析例である。
水で浸出すると、ジルコン酸ソーダが加水分解を受けて
水酸化ジルコニウムと苛性ソーダが生成する。次いでろ
過によってケイ酸ソーダおよび過剰のアルカリを除去し
て得られる固形物が水浸出ケークである。水浸出ケーク
は、主に、水酸化ジルコニウム，ジルコン酸ソーダ，ケ
イジルコン酸ソーダおよび未反応のジルコンサンド（Ｚ
ｒ砂）からなる。水浸出ケークの組成分析の一例を次に
示す。これは、アルカリ剤として苛性ソーダを用い、６
５０℃で加熱溶融して得た反応溶融物を、水浸出の後に
ろ別・洗浄して得たものの分析例である。
【００１２】
含有されるＳｉＯ2の大部分は、ケイジルコン酸ソーダ
の成分である。該ケーク中のケイジルコン酸ソーダ含量
は、アルカリ処理の条件に左右されて増減する。通常、
該ケークの組成は、ＺｒＯ2＝３０〜５０ｗｔ％，Ｎａ2
Ｏ＝３〜１０ｗｔ％，ＳｉＯ2＝１〜８ｗｔ％の範囲に
ある。本発明は、この範囲の組成にも、またそれから外
れたものにも好適に適用することができる。
の成分である。該ケーク中のケイジルコン酸ソーダ含量
は、アルカリ処理の条件に左右されて増減する。通常、
該ケークの組成は、ＺｒＯ2＝３０〜５０ｗｔ％，Ｎａ2
Ｏ＝３〜１０ｗｔ％，ＳｉＯ2＝１〜８ｗｔ％の範囲に
ある。本発明は、この範囲の組成にも、またそれから外
れたものにも好適に適用することができる。
【００１３】水浸出ケークの塩酸抽出は、水浸出ケーク
に水を加えリパルプしてスラリーとし、その後に塩酸を
添加することによって行わねばならない。これに対し、
逆に、塩酸に水浸出ケーク又は水浸出ケークを水でリパ
ルプして得たスラリーを添加すると、生成したシリカの
ろ過性は悪く、溶解シリカ量も増す。最終の酸抽出液組
成がシリカの析出及びろ過性に大きな影響を与える。即
ち、水浸出ケークの組成及び量に対し添加する水および
塩酸の量が重要となる。
に水を加えリパルプしてスラリーとし、その後に塩酸を
添加することによって行わねばならない。これに対し、
逆に、塩酸に水浸出ケーク又は水浸出ケークを水でリパ
ルプして得たスラリーを添加すると、生成したシリカの
ろ過性は悪く、溶解シリカ量も増す。最終の酸抽出液組
成がシリカの析出及びろ過性に大きな影響を与える。即
ち、水浸出ケークの組成及び量に対し添加する水および
塩酸の量が重要となる。
【００１４】塩酸添加前に添加する、すなわちリパルプ
用の水の量は、塩酸添加の際にスラリーの撹拌を容易に
行うことができるものでなければならない。水の添加が
少なすぎると、塩酸添加前から撹拌が困難になるだけで
なく、塩酸添加に伴うシリカのゾル化によるスラリー粘
度の急上昇で撹拌不能になり易く、またろ過性も悪くな
る。しかし、この水の添加量が多すぎると、最終の酸抽
出液中のＺｒＯ2濃度及び遊離ＨＣｌ濃度が共に低くな
り、その結果、溶解シリカ量が多くなり、またシリカ粒
子のろ過性も悪くなる。以上の関係から水浸出ケークを
リパルプする水の量ならびに塩酸の濃度および量は、塩
酸抽出液の液相のＺｒＯ2換算濃度が９〜１６ｗｔ％と
なり、かつ、遊離ＨＣｌ濃度が１〜７ｗｔ％となるよう
に設定することを必須とする。その範囲内でも特に、Ｚ
ｒＯ2換算濃度は１１〜１５ｗｔ％、遊離ＨＣｌ濃度２
〜６ｗｔ％が好ましい。リパルプする水の添加量は、塩
酸添加前のスラリーのＺｒＯ2含量が２０〜３５ｗ％の
範囲内になるように行うのが好ましい。
用の水の量は、塩酸添加の際にスラリーの撹拌を容易に
行うことができるものでなければならない。水の添加が
少なすぎると、塩酸添加前から撹拌が困難になるだけで
なく、塩酸添加に伴うシリカのゾル化によるスラリー粘
度の急上昇で撹拌不能になり易く、またろ過性も悪くな
る。しかし、この水の添加量が多すぎると、最終の酸抽
出液中のＺｒＯ2濃度及び遊離ＨＣｌ濃度が共に低くな
り、その結果、溶解シリカ量が多くなり、またシリカ粒
子のろ過性も悪くなる。以上の関係から水浸出ケークを
リパルプする水の量ならびに塩酸の濃度および量は、塩
酸抽出液の液相のＺｒＯ2換算濃度が９〜１６ｗｔ％と
なり、かつ、遊離ＨＣｌ濃度が１〜７ｗｔ％となるよう
に設定することを必須とする。その範囲内でも特に、Ｚ
ｒＯ2換算濃度は１１〜１５ｗｔ％、遊離ＨＣｌ濃度２
〜６ｗｔ％が好ましい。リパルプする水の添加量は、塩
酸添加前のスラリーのＺｒＯ2含量が２０〜３５ｗ％の
範囲内になるように行うのが好ましい。
【００１５】水浸出ケークスラリーへの塩酸添加は、本
発明の目的を遂行する上で、極めて重要となる。塩酸の
添加量は、水でリパルプされたスラリー中の水酸化ジル
コニウム，ジルコン酸ソーダおよびケイジルコン酸ソー
ダを分解するに必要な量、すなわち塩酸が前記の水浸出
ケーク中の組成ＺｒＯ2およびＮａ2Ｏとそれぞれ下式に
よる反応をするとした化学量論量と ＺｒＯ2＋２ＨＣｌ→ＺｒＯＣｌ2＋Ｈ2Ｏ Ｎａ2Ｏ＋２ＨＣｌ→２ＮａＣｌ＋Ｈ2Ｏ 上記の塩酸抽出液の遊離ＨＣｌ濃度を１〜７ｗｔ％とす
る過剰量との合計でなければならない。少なすぎると目
的物であるＺｒ分の抽出が不十分になるばかりか、シリ
カの析出率が低下し、シリカ粒子のろ過性も極度に悪化
する。反面、多すぎると溶解シリカ量が多くなる。
発明の目的を遂行する上で、極めて重要となる。塩酸の
添加量は、水でリパルプされたスラリー中の水酸化ジル
コニウム，ジルコン酸ソーダおよびケイジルコン酸ソー
ダを分解するに必要な量、すなわち塩酸が前記の水浸出
ケーク中の組成ＺｒＯ2およびＮａ2Ｏとそれぞれ下式に
よる反応をするとした化学量論量と ＺｒＯ2＋２ＨＣｌ→ＺｒＯＣｌ2＋Ｈ2Ｏ Ｎａ2Ｏ＋２ＨＣｌ→２ＮａＣｌ＋Ｈ2Ｏ 上記の塩酸抽出液の遊離ＨＣｌ濃度を１〜７ｗｔ％とす
る過剰量との合計でなければならない。少なすぎると目
的物であるＺｒ分の抽出が不十分になるばかりか、シリ
カの析出率が低下し、シリカ粒子のろ過性も極度に悪化
する。反面、多すぎると溶解シリカ量が多くなる。
【００１６】また、塩酸添加方法は、シリカの重合・ゲ
ル化の促進およびシリカ粒子のろ過性を支配する極めて
重要な因子となる。即ち、該スラリーを適度の撹拌のも
と、塩酸を１時間以上かけて添加するのがよい。スラリ
ーのｐＨが１０〜４、とくに１０〜６（塩酸添加開始前
のスラリーｐＨは１２以上である）の範囲内に下がった
時点で塩酸添加を一旦中断して、２０分間以上スラリー
ｐＨをその範囲に保持した後、引き続き塩酸添加を再開
し所定量の塩酸を添加することによって、さらにシリカ
の析出率を高くし（溶存率を低くし）、かつ、ろ過性を
向上することができる。この塩酸の添加を中断する方法
においても、塩酸の添加時間はｐＨ保持時間を除き１時
間以上かけて添加するのが好ましい。添加が１時間より
短いと、溶解シリカ量が高くなり、シリカ粒子のろ過性
も低下する。この添加時間は長いほどその効果は高い
が、あまり長くしても効果の向上は望めず、生産性の点
から３時間以内とするのが望ましい。
ル化の促進およびシリカ粒子のろ過性を支配する極めて
重要な因子となる。即ち、該スラリーを適度の撹拌のも
と、塩酸を１時間以上かけて添加するのがよい。スラリ
ーのｐＨが１０〜４、とくに１０〜６（塩酸添加開始前
のスラリーｐＨは１２以上である）の範囲内に下がった
時点で塩酸添加を一旦中断して、２０分間以上スラリー
ｐＨをその範囲に保持した後、引き続き塩酸添加を再開
し所定量の塩酸を添加することによって、さらにシリカ
の析出率を高くし（溶存率を低くし）、かつ、ろ過性を
向上することができる。この塩酸の添加を中断する方法
においても、塩酸の添加時間はｐＨ保持時間を除き１時
間以上かけて添加するのが好ましい。添加が１時間より
短いと、溶解シリカ量が高くなり、シリカ粒子のろ過性
も低下する。この添加時間は長いほどその効果は高い
が、あまり長くしても効果の向上は望めず、生産性の点
から３時間以内とするのが望ましい。
【００１７】塩酸添加時のスラリー温度は、反応熱等に
よる温度上昇があるため、塩酸添加終了時点で６０〜８
０℃になるように、スタート時のスラリー温度を調節し
ておくのがよい。６０〜８０℃の範囲で反応およびシリ
カの重合・ゲル化がよく進行するからである。装置が保
温されている場合、浸出ケークスラリー組成にもよる
が、通常はスタート時のスラリー温度を常温〜５０℃に
設定しておけば、加熱，冷却することなくほぼ上記の温
度に達する。
よる温度上昇があるため、塩酸添加終了時点で６０〜８
０℃になるように、スタート時のスラリー温度を調節し
ておくのがよい。６０〜８０℃の範囲で反応およびシリ
カの重合・ゲル化がよく進行するからである。装置が保
温されている場合、浸出ケークスラリー組成にもよる
が、通常はスタート時のスラリー温度を常温〜５０℃に
設定しておけば、加熱，冷却することなくほぼ上記の温
度に達する。
【００１８】塩酸の添加が終了したら、スラリーは温度
を８０℃以上に保持し、４時間以上撹拌を継続すること
が好ましい。この熟成によって、ジルコニウム分の抽出
およびシリカ分の重合・ゲル化がほぼ完了する。温度が
低すぎるとＺｒ分の抽出およびシリカ分の重合・ゲル化
が不十分となるので８０℃以上が好ましく、９０℃以上
がより効果的である。保持時間が長いほどジルコニウム
分の抽出とシリカ分の重合・ゲル化が進むので、４時間
以上が好ましい。より好ましくは６時間以上であり、長
い方には制限はなく任意に決めればよい。この温度保持
に引き続き、スラリーは７０℃以下に冷却するのが好ま
しい。この冷却は溶解シリカ量を下げる上で効果的であ
る。温度が低いほどシリカの溶解度が下がるので７０℃
以下が好ましく、より好ましくは６５℃以下である。し
かし、下げすぎるとＺＯＣが析出したり、スラリー粘度
が高くなってろ過性が低下するのでＺＯＣの溶解度およ
び液物性で決めればよく、通常５０℃までが操作性の点
で好ましい。
を８０℃以上に保持し、４時間以上撹拌を継続すること
が好ましい。この熟成によって、ジルコニウム分の抽出
およびシリカ分の重合・ゲル化がほぼ完了する。温度が
低すぎるとＺｒ分の抽出およびシリカ分の重合・ゲル化
が不十分となるので８０℃以上が好ましく、９０℃以上
がより効果的である。保持時間が長いほどジルコニウム
分の抽出とシリカ分の重合・ゲル化が進むので、４時間
以上が好ましい。より好ましくは６時間以上であり、長
い方には制限はなく任意に決めればよい。この温度保持
に引き続き、スラリーは７０℃以下に冷却するのが好ま
しい。この冷却は溶解シリカ量を下げる上で効果的であ
る。温度が低いほどシリカの溶解度が下がるので７０℃
以下が好ましく、より好ましくは６５℃以下である。し
かし、下げすぎるとＺＯＣが析出したり、スラリー粘度
が高くなってろ過性が低下するのでＺＯＣの溶解度およ
び液物性で決めればよく、通常５０℃までが操作性の点
で好ましい。
【００１９】冷却後固液分離を実施して、シリカおよび
ジルコニア砂を除去する。固液分離は、フイルタープレ
ス，減圧吸引ろ過機，プレコート加圧ろ過機等の通常の
ろ過手段によって実施すればよい。ろ過機は回分式，連
続式いずれも使用することができる。
ジルコニア砂を除去する。固液分離は、フイルタープレ
ス，減圧吸引ろ過機，プレコート加圧ろ過機等の通常の
ろ過手段によって実施すればよい。ろ過機は回分式，連
続式いずれも使用することができる。
【００２０】また、高分子凝集剤の添加により、より効
果的に固液分離を実施することができる。高分子凝集剤
としては、カチオン性のポリメタクリル酸エステル，ポ
リアミン、ノニオン性のポリアクリルアミド，ポリエチ
レンオキサイドなどをあげることができる。高分子凝集
剤は、特に制限はないが、ＳｉＯ2１００重量部に対し
て０．５〜５重量部添加するのが好ましい。添加方法と
しては、分散性の面から水溶液にして添加するのがよ
い。添加時期は固液分離直前が好ましい。
果的に固液分離を実施することができる。高分子凝集剤
としては、カチオン性のポリメタクリル酸エステル，ポ
リアミン、ノニオン性のポリアクリルアミド，ポリエチ
レンオキサイドなどをあげることができる。高分子凝集
剤は、特に制限はないが、ＳｉＯ2１００重量部に対し
て０．５〜５重量部添加するのが好ましい。添加方法と
しては、分散性の面から水溶液にして添加するのがよ
い。添加時期は固液分離直前が好ましい。
【００２１】
【作用】本発明における塩酸抽出液中のシリカの析出率
が高くかつ析出シリカ粒子のろ過性に優れる理由は、以
下の様に推定している。
が高くかつ析出シリカ粒子のろ過性に優れる理由は、以
下の様に推定している。
【００２２】本発明では、液性をアルカリ側から酸性側
に適度に変化させることで、シリカの重合ならびに生成
ゾルの粒子成長および凝集を大幅に促進する条件が満た
され、それによって最終的に得られるシリカの析出粒子
のろ過性が良くなり、溶解シリカ量も少なくなるものと
考えられる。
に適度に変化させることで、シリカの重合ならびに生成
ゾルの粒子成長および凝集を大幅に促進する条件が満た
され、それによって最終的に得られるシリカの析出粒子
のろ過性が良くなり、溶解シリカ量も少なくなるものと
考えられる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、水浸出ケークより、溶
解シリカ量が少なくかつろ過性のよい析出シリカ粒子を
含有する塩酸抽出液がえられ、それによって高品質のジ
ルコニウム塩化物水溶液を効果的かつ効率的に製造する
ことができる。
解シリカ量が少なくかつろ過性のよい析出シリカ粒子を
含有する塩酸抽出液がえられ、それによって高品質のジ
ルコニウム塩化物水溶液を効果的かつ効率的に製造する
ことができる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。
が、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２５】実施例および比較例に用いた水浸出ケーク
の組成分析値を以下に示す。
の組成分析値を以下に示す。
【００２６】ＺｒＯ2＝３７．４ｗｔ％，Ｎａ2Ｏ＝７．
５ｗｔ％，ＳｉＯ2＝４．５ｗｔ％，Ｈ2Ｏ＝４１．５ｗ
ｔ％，未反応Ｚｒ砂＝９．１ｗｔ％。
５ｗｔ％，ＳｉＯ2＝４．５ｗｔ％，Ｈ2Ｏ＝４１．５ｗ
ｔ％，未反応Ｚｒ砂＝９．１ｗｔ％。
【００２７】実施例 １
２リットルのガラス製セパラブルフラスコに、上記組成
を有する水浸出ケーク１０００ｇに水６８０ｇを加えス
ラリーとした。温度は３４℃で、スラリーｐＨ＝１３．
４であった。撹拌を行いながら３５ｗｔ％塩酸１２１５
ｇを１６．２ｇ／ｍｉｎの流速にて添加した。スラリー
ｐＨが６．０になった時、塩酸の添加を止め３０分間撹
拌のみ行った後、再び塩酸添加を再開した。塩酸添加が
終了した時点でスラリー温度は９０℃とした。９０℃に
保持しながら８時間撹拌した後、スラリー温度を６０℃
に下げた。このスラリーに０．５ｗｔ％ポリエチレンオ
キサイド（以下、ＰＥＯという）水溶液１３５ｇを添加
し、２時間後ガラス繊維製ろ紙を装着したブフナーロー
ト（内径２０ｃｍ）で吸引ろ過した。ろ過ケークを温水
５８５ｍｌで洗浄し、シリカ粒子および未反応Ｚｒ砂か
らなるケーク４６７ｇと、ＺｒＯ2＝１１．７ｗｔ％，
ＮａＣｌ＝４．４ｗｔ％，遊離ＨＣｌ＝３．６ｗｔ％、
およびＳｉＯ2＝０．０１９ｗｔ％からなるジルコニウ
ム塩化物水溶液３１４３ｇを回収した。
を有する水浸出ケーク１０００ｇに水６８０ｇを加えス
ラリーとした。温度は３４℃で、スラリーｐＨ＝１３．
４であった。撹拌を行いながら３５ｗｔ％塩酸１２１５
ｇを１６．２ｇ／ｍｉｎの流速にて添加した。スラリー
ｐＨが６．０になった時、塩酸の添加を止め３０分間撹
拌のみ行った後、再び塩酸添加を再開した。塩酸添加が
終了した時点でスラリー温度は９０℃とした。９０℃に
保持しながら８時間撹拌した後、スラリー温度を６０℃
に下げた。このスラリーに０．５ｗｔ％ポリエチレンオ
キサイド（以下、ＰＥＯという）水溶液１３５ｇを添加
し、２時間後ガラス繊維製ろ紙を装着したブフナーロー
ト（内径２０ｃｍ）で吸引ろ過した。ろ過ケークを温水
５８５ｍｌで洗浄し、シリカ粒子および未反応Ｚｒ砂か
らなるケーク４６７ｇと、ＺｒＯ2＝１１．７ｗｔ％，
ＮａＣｌ＝４．４ｗｔ％，遊離ＨＣｌ＝３．６ｗｔ％、
およびＳｉＯ2＝０．０１９ｗｔ％からなるジルコニウ
ム塩化物水溶液３１４３ｇを回収した。
【００２８】比較例 １
３５ｗｔ％塩酸１２１５ｇに水浸出ケーク１０００ｇを
水６８０ｇでリパルプしたスラリーを添加し、９０℃で
８時間撹拌した後６０℃に冷却し、０．５ｗｔ％ＰＥＯ
水溶液１３５ｇを添加し、実施例１と同一条件で該スラ
リーのろ過を行ったところ、およそ２０ｇの液が得られ
た時点でろ過不能となった。
水６８０ｇでリパルプしたスラリーを添加し、９０℃で
８時間撹拌した後６０℃に冷却し、０．５ｗｔ％ＰＥＯ
水溶液１３５ｇを添加し、実施例１と同一条件で該スラ
リーのろ過を行ったところ、およそ２０ｇの液が得られ
た時点でろ過不能となった。
【００２９】実施例 ２〜６， 比較例 ２，３
表１に示す条件で、ただしそこに示す以外の条件は実施
例１と同一にして、実施した。その結果を表２に示す。
例１と同一にして、実施した。その結果を表２に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−265519（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−279504（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−279503（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C01G 25/04
Claims (6)
- 【請求項１】ジルコンサンドのアルカリ処理物を水で浸
出処理し、ろ過して得た水浸出ケークを塩酸によって抽
出してジルコニウム塩化物水溶液を製造する方法におい
て、該ケークに水を加えてスラリーとし、該スラリーを
撹拌しつつこれに塩酸を、得られる懸濁液の液相におけ
るジルコニウム塩化物のＺｒＯ2換算濃度が９〜１６ｗ
ｔ％となり、かつ、遊離ＨＣｌ濃度が１〜７ｗｔ％とな
るように加え、次いでろ過することを特徴とする、ジル
コニウム塩化物水溶液の製造方法。 - 【請求項２】塩酸の添加時間が１時間以上である、請求
項１記載の方法。 - 【請求項３】塩酸の添加を、スラリーｐＨが４〜１０の
時点で２０分間以上中断した後再開する、請求項１また
は２記載の方法。 - 【請求項４】塩酸添加後、スラリーを８０℃以上で４時
間以上熟成する、請求項１〜３いずれかの項記載の方
法。 - 【請求項５】塩酸添加後のスラリーをろ過する前に７０
℃以下に冷却する、請求項１〜４いずれかの項記載の方
法。 - 【請求項６】塩酸添加後のスラリーをろ過する前に、高
分子凝集剤を添加する請求項１〜５いずれかの項記載の
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27836692A JP3427211B2 (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | ジルコニウム塩化物水溶液の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27836692A JP3427211B2 (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | ジルコニウム塩化物水溶液の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06127944A JPH06127944A (ja) | 1994-05-10 |
| JP3427211B2 true JP3427211B2 (ja) | 2003-07-14 |
Family
ID=17596345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27836692A Expired - Fee Related JP3427211B2 (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | ジルコニウム塩化物水溶液の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3427211B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015107830A1 (ja) | 2014-01-16 | 2015-07-23 | 第一稀元素化学工業株式会社 | ジルコニウム塩化物水溶液の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0142920B1 (ko) * | 1995-06-21 | 1998-07-15 | 강박광 | 고순도 옥시염화지르코늄 결정의 제조방법 |
| JP4403451B2 (ja) * | 2003-10-14 | 2010-01-27 | 第一稀元素化学工業株式会社 | ジルコニウム塩化物水溶液の製造方法 |
| WO2017119374A1 (ja) * | 2016-01-05 | 2017-07-13 | 住友電気工業株式会社 | 金属成分の分離方法 |
| CN110885930B (zh) * | 2019-11-18 | 2021-03-09 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种氧氯化锆结晶母液的资源化利用方法 |
-
1992
- 1992-10-16 JP JP27836692A patent/JP3427211B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015107830A1 (ja) | 2014-01-16 | 2015-07-23 | 第一稀元素化学工業株式会社 | ジルコニウム塩化物水溶液の製造方法 |
| US20160326009A1 (en) * | 2014-01-16 | 2016-11-10 | Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co., Ltd. | Method for producing aqueous zirconium chloride solution |
| US9676635B2 (en) * | 2014-01-16 | 2017-06-13 | Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co., Ltd. | Method for producing aqueous zirconium chloride solution |
| EP3067320A4 (en) * | 2014-01-16 | 2017-08-09 | Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co., Ltd. | Method for producing aqueous zirconium chloride solution |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06127944A (ja) | 1994-05-10 |
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