JP3505730B2 - Amorphous aluminosilicate and its use - Google Patents

Amorphous aluminosilicate and its use

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JP3505730B2
JP3505730B2 JP01662793A JP1662793A JP3505730B2 JP 3505730 B2 JP3505730 B2 JP 3505730B2 JP 01662793 A JP01662793 A JP 01662793A JP 1662793 A JP1662793 A JP 1662793A JP 3505730 B2 JP3505730 B2 JP 3505730B2
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amorphous aluminosilicate
aqueous solution
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、無定形アルミノシリケ
ートからなる水溶液中の遊離多価金属イオン除去剤に関
するものであり、改良された微細細孔構造を有する新規
な無定形アルミノシリケートからなる水溶液中の遊離多
価金属イオン除去剤に関するものである。 【0002】 【従来の技術】無定形アルミノシリケートは従来一般的
にアルミン酸ナトリウム水溶液と、ケイ酸ナトリウム水
溶液とを適当な温度、濃度、および濃度比で、例えば6
0℃程度の温度で混合し、また必要に応じて追加の水酸
化ナトリウム水溶液を混合するだけで容易に得られると
考えられていた。この様にして合成されたアルミノシリ
ケートは微細であり、適度の油状物質吸収性と、イオン
交換性などをもつために、あらゆる工業原料として用い
るのに便利だと考えられていた。具体的な例を上げる
と、例えば特開昭49−64600号公報には無定形ア
ルミノシリケートの合成方法が詳しく述べられている
が、このものはゼオライトを合成する為の原料としてで
あり、得られる無定形アルミノシリケートの細孔構造な
どの物性に関しては触れていない。さらに、特開昭58
−156527号公報には、アルカリ金属酸化物の濃度
を一定濃度以下に規定している。しかし、ここに於ても
細孔構造については着目されておらず本発明に必須であ
る微細な細孔が発達していないと考えられる。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】従来の方法で調製した
無定型アルミノシリケートは、例えば触媒等に利用する
場合は、均一に触媒としての修飾を行うこと(例えば有
用な金属イオンとのイオン交換や、それらの担持等)が
困難であり、触媒としても均一な性能が得られにくい。
また、イオン交換体として使用する際は、そのイオン交
換性能が十分とはいえない。また、油状の物質を含浸さ
せる場合にも、その吸収量や吸収速度、吸収安定性が不
十分なものであった。これらの理由は、微細な細孔構造
が発達していないために引起こされていると考えられ
る。さらに微細な細孔構造の発達していない無定形アル
ミノシリケートはそれを形成する1次粒子が大きいため
に、その粒子の粉砕性の悪さを引起こしているものと考
えられる。 【0004】このように、無定形アルミノシリケートの
細孔構造を改良し、粉砕性、ひいてはイオン交換性能
や、油状物質の吸収性を向上させることは非常に重要な
課題であった。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、無定形ア
ルミノシリケートの物性と特性について鋭意検討を重ね
た結果、無定形アルミノシリケートの細孔構造を改良す
ることによって粉砕性や、さらにはイオン交換性や、油
状物質吸収性が改良可能であり、細孔構造とこれら特性
の間に密接な関係を見出し、本発明に至った。 【0006】 すなわち本発明は、00オングストロ
ーム以下の直径の細孔の容積が0.05cm/g以
上、BET法によって求められた比表面積が100m
/g以上であるSiO/Alのモル比が1.8
〜5.0の無定形アルミノシリケートらなる水溶液中
の遊離多価金属イオン除去剤要旨とするものである。
100オングストロ−ム以下の微細な細孔構造を容積と
して0.05cm/g以上形成させることによって、
イオン交換速度が上昇し、かつ、油状物質の吸収性が高
くなる。また、この細孔容積の条件に加えて比表面積が
100m/g以上である多孔構造を持たせれば、粉末
内部への物質の拡散が容易になってさらにイオン交換性
や油状物質の吸収性などが向上する。したがって、これ
らは、水溶液中の遊離金属イオン除去剤としてきわめて
高い性能を有する。 【0007】次に本発明の要旨をより詳細に説明する。
本発明ではアルミン酸アルカリ金属塩水溶液とケイ酸ア
ルカリ金属塩水溶液を反応させて無定形アルミノシリケ
ートを製造する一般的な方法において、その温度、濃度
比、溶液の添加方法等を最適化することによって得られ
る無定形アルミノシリケートの細孔構造が大きく変化す
ることが明らかになった。ここで改良された細孔構造と
は、得られた無定形アルミノシリケートを例えば噴霧乾
燥して得られた粉末の細孔構造を例にあげると、100
オングストローム以下に発達した細孔構造をもつもので
ある。これらを水銀圧入法で細孔分布を観察すると、通
常約100オングストローム以上2,000,000オ
ングストローム以下の細孔が観察され、100,000
オングストロームから、2,000,000オングスト
ロームの範囲に、顆粒間細孔の存在が確認される。ま
た、BET法による比表面積の測定では5オングストロ
ーム以上の細孔が測定範囲になるので水銀圧入法によっ
て測定された比表面積との差がすなわち100オングス
トローム以下の細孔の存在を示すものである。微細な細
孔構造が発達したものは下式で示される比表面積の差、 (BET法による比表面積)−(水銀圧入法による比表
面積) が大きくなる。本発明によれば、この差は8m2/g以
上であることが望ましい。また、本発明における100
オングストローム以下の細孔の容積は以下の方法で計算
されたものである。すなわち、上記比表面積の差は、1
00オングストローム以下の細孔の示す比表面積であ
る。従って平均的な細孔径を50オングストロームと仮
定することで、比表面積から仮想的に100オングスト
ロ−ム以下の細孔容積が下式によって計算される。 【0008】細孔容積=比表面積の差÷(50×π)×
(25×25×π)÷10000 例えば、上記比表面積の差が8m2/gで有れば、0.
01cm3/gと計算される。 【0009】一方細孔構造の改良されていない無定形ア
ルミノシリケートとは、100オングストローム以下の
細孔構造が発達していない。その結果、水銀圧入法で細
孔分布を観察すると、100,000オングストローム
から、1,000,000オングストロームの範囲に、
顆粒間細孔の存在が確認されると同時に、100オング
ストロームから10000オングストロームに顆粒内細
孔が確認できる。また、BET法による比表面積との比
較では100オングストローム以下に細孔をほとんども
たないことから、前記比表面積の差はほぼ0となるか、
または0以下になる。0以下になる理由は、水銀圧入法
で比表面積を算出する場合に於て、インク壷タイプの細
孔つまり、入口が狭くて中が広い細孔が多く存在すると
比表面積が過大に評価されることが知られておりそれが
原因として考えられる。 【0010】この様に、細孔構造が改良され、100オ
ングストローム以下に細孔を有する無定形アルミノシリ
ケートは優れた粉砕特性と高いイオン交換性と油状物質
吸収性を合せもつ。なお、本発明で得られる無定形アル
ミノシリケートは、結合水を含まないかたちで一般式 0.8〜1.2M2O・Al23・1.8〜5.0Si
2 (式中Mはアルカリ金属イオンを示す)で表わされるも
のである。 【0011】以下、本発明の無定形アルミノシリケート
の製造法を説明する。 【0012】本発明では例えば原料として、アルミン酸
アルカリ金属塩水溶液及びケイ酸アルカリ金属塩水溶液
である。また必要に応じて水酸化アルカリ塩水溶液で前
記両溶液を希釈して用いる。 【0013】また前記両水溶液は市販のアルミン酸アル
カリ金属塩水溶液や、ケイ酸アルカリ金属塩水溶液を用
いても良いし、水酸化アルミニウムなどのアルカリ源や
ケイ酸などのシリカ源をそれぞれに水酸化アルカリ金属
塩水溶液とともに加熱処理等を施して、両溶液を調製し
ても良い。使用するアルカリは通常ナトリウムが用いら
れるがナトリウムに特に限定されるものではない。 【0014】アルミン酸アルカリ金属塩水溶液(例えば
アルミン酸ナトリウムやアルミン酸カリウム等)の濃度
は特に限定されないが、一般的にはAl23表示で30
重量%以下の濃度で用いられ、またケイ酸アルカリ金属
塩水溶液(例えばケイ酸ナトリウムやケイ酸カリウム
等)の濃度も特に制限はないが一般的にはSiO2表示
で30重量%以下である。これら両水溶液は反応系に供
給されるが、アルミン酸アルカリ金属塩水溶液とケイ酸
アルカリ金属塩水溶液の添加割合は特に限定されない
が、極端にSiO2/Al23の高い無定型アルミノシ
リケートではイオン交換性が損われ、また、極端に低い
ものは、油状物質吸収性が低下するので、SiO2/A
23のモル比に換算して0.5〜10好ましくは1.
5〜5になるように供給される。しかし、これらの比率
は本発明においては特に限定されない。これらの原料の
混合に於て特に重要な点は、反応容器に水及びアルミニ
ウム原料を先に投入し、アルミニウム濃度を極力低下さ
せ、それにシリカ原料を添加することである。また、混
合時に、攪拌を十分に行って生成したゲルが部分的に停
滞することが無いようにすることも重要である。 【0015】反応の温度は通常溶液の沸点以下の温度範
囲で行われる。しかし、温度が60℃を越える場合に
は、100オングストロ−ム以下の微細な細孔構造を形
成させることが困難になることが多いので反応温度は6
0℃以下好ましくは35℃以下で行うことが望ましい。
特に30度以下で合成することは、微細な細孔構造を形
成させ且つ、比表面積を増大させることに効果的であ
る。また、高い温度で反応を行うと無定型アルミノシリ
ケートの一部がゼオライト等に結晶化し、油状物質吸収
性が著しく低下することも事実である。 【0016】反応の時間は10分〜5時間が望ましい。
あまり長時間の反応時間を設定すると、低温で合成した
場合でも結晶化が進行し、上述の様な不都合が発生す
る。 【0017】また、原料の混合時および合成中に炭酸ガ
スや、炭酸水素ナトリウムにより、過剰のアルカリ分を
極力低下させることによって、低い温度で合成すること
と同様に微細な細孔構造の成長および比表面積の増加に
効果的である。したがって、低い温度(30℃以下)
で、余剰のアルカリを中和しながら合成すると比表面積
100m2/g以上かつ100オングストロ−ム以下の
細孔容積が0.05cm3/g以上のものを用意に得る
ことができる。この様にして得られたスラリーを必要に
応じて固液分離し、スプレー乾燥を行うことで目的の細
孔構造を改良した無定形アルミノシリケートが得られ
る。 【0018】 【発明の効果】本発明によって得られる細孔構造を改良
した無定形アルミノシリケートからなる水溶液中の遊離
金属イオン除去剤は、構成する1次粒子が小さく粉砕性
に優れる。また、イオン交換性、油状物質吸収性なども
改良されている。 【0019】 【実施例】次に、実施例で本発明をさらに詳述する。 【0020】実施例,比較例に於ける各測定方法は以下
の通りである。 【0021】(1)水銀圧入法による細孔分布及び比表
面積の測定方法 マイクロメリティクス社製ポアサイザー9310を用い
て測定した。 【0022】(2)BET法による比表面積測定方法 マイクロメリティクス社製フローソーブII2300を用
いて測定を行った。 【0023】(3)粉砕性の試験方法 無定形アルミノシリケートゲルをクッキングカッターで
2分間粉砕した後、LEEDS&NORTHRUP社製
マイクロトラックMKIISPA/−PC7997−30
を用いて粒度分布を測定した。 【0024】(4)イオン交換性能の測定方法 イオン交換能の測定は、塩化カルシウム水溶液(炭酸カ
ルシウム換算で500mg/リットル)1リットルに、
無定形アルミノシリケートを無水換算で1g添加し、2
5℃において10分間攪拌した。次いで濾過により固形
分を分離した後濾液中に残存するカルシウムをEDTA
水溶液による滴定で測定し、無定形アルミノシリケート
1g(無水物)あたりのカルシウム交換量をCaCO3
に換算してもとめた。 【0025】(5)油状物質吸収性の測定方法 JIS K 6221に基づいてアマニ油法で行った。 【0026】実施例1 内容積5リットルの反応容器に水、1169gを投入
し、20℃の温度に保ちながら、同容器にアルミン酸ナ
トリウム水溶液(Na2O=19.3重量%,Al23
=21.9重量%)を同じく20℃に保って323gを
投入し、激しく攪拌した。さらに、同溶液にケイ酸ナト
リウム水溶液(Na2O=4.0重量%,SiO2=1
2.7重量%)を1312gを20℃に保ちながら投入
し、同様に激しく攪拌した。投入終了時点から、60分
間攪拌を継続した。その後直ちに得られたスラリーを濾
過し、さらにこのスラリー容積の2倍のイオン交換水を
用いて濾過器上でケーキを洗浄した。得られたケーキ
は、水分量が約75%であったので、水分量が80%に
なるように水を添加して、スラリー濃度20%の無定形
アルミノシリケートスラリーにスラリー化した。得られ
たスラリーを品温として100〜150℃でスプレー噴
霧乾燥したものの、細孔分布、粉砕性、イオン交換性能
及び油状物質吸収性を上記方法で測定した。結果を表1
に示した。 【0027】実施例2 内容積5リットルの反応容器に水、1214gを投入
し、30℃の温度に保ちながら、同容器にアルミン酸ナ
トリウム水溶液(Na2O=19.3重量%,Al23
=21.9重量%)を同じく30℃に保って351gを
投入し、激しく攪拌した。さらに、同溶液にケイ酸ナト
リウム水溶液(Na2O=4.0重量%,SiO2=1
2.7重量%)を1240gを30℃に保ちながら投入
し、同様に激しく攪拌した。投入終了時点から、60分
間攪拌を継続した。原料となる各溶液の添加及び合成中
に炭酸ガスを300cc/分でバブリングを行った。
の後直ちに得られたスラリーを濾過し、さらにこのスラ
リー容積の2倍のイオン交換水を用いて濾過器上でケー
キを洗浄した。得られたケーキは、実施例1と同様に乾
燥し、細孔分布、粉砕性、イオン交換性能及び油状物質
吸収性を上記方法で測定した。結果を表1に示した。 【0028】比較例1 原料となる各溶液の添加及び合成中に炭酸ガスを300
cc/分でバブリングを実施しない以外は実施例2と同
様にして合成を行い、得られたケーキは、実施例1と同
様に乾燥し、細孔分布、粉砕性、イオン交換性能及び油
状物質吸収性を上記方法で測定した。結果を表1に示し
た。 【0029】比較例2 温度を30℃で行った以外は実施例1と同様にして合成
を行い、得られたケーキは、実施例1と同様に乾燥し、
細孔分布、粉砕性、イオン交換性能及び油状物質吸収性
を上記方法で測定した。結果を表1に示した。 【0030】比較例3 内容積5リットルの反応容器に水、1038gを投入
し、30℃の温度に保ちながら、同容器にアルミン酸ナ
トリウム水溶液(Na 2 O=19.3重量%,Al 2 3
=21.9重量%)を同じく30℃に保って249gを
投入し、激しく攪拌した。さらに、同溶液にケイ酸ナト
リウム水溶液(Na 2 O=4.0重量%,SiO 2 =1
2.7重量%)を1517gを30℃に保ちながら投入
し、同様に激しく攪拌した。投入終了時点から、60分
間攪拌を継続した。その後直ちに得られたスラリーを濾
過し、さらにこのスラリー容積の2倍のイオン交換水を
用いて濾過器上でケーキを洗浄した。得られたケーキ
は、実施例1と同様に乾燥し、細孔分布、粉砕性、イオ
ン交換性能及び油状物質吸収性などを上記方法で測定し
た。結果を表1に示した。 【0031】比較例 内容積5リットルの反応容器に水、1,214gを投入
し、65℃の温度に保ちながら、同容器に実施例1と同
じ組成をもつアルミン酸ナトリウム水溶液と、ケイ酸ナ
トリウム水溶液をそれぞれ351gおよび1240gを
同時に強く攪拌しながら、ポンプを用いて投入した。投
入の所要時間は約7分であった。その後直ちに得られた
スラリーを濾過し、無定形アルミノシリケートを得た。
さらにこのスラリー容積の2倍のイオン交換水を用いて
濾過器上でケーキを洗浄し、えられたゲルを実施例1と
同様にスプレー噴霧乾燥を行った。この様にして得られ
た粉末の評価結果を表1に示した。 【0032】比較例 内容積5リットルの反応容器に水、1169gを投入
し、65℃の温度に保ちながら、同容器に比較例1と同
じ組成をもつアルミン酸ナトリウム水溶液と、ケイ酸ナ
トリウム水溶液をそれぞれ323gおよび1312gを
同時に強く攪拌しながら、ポンプを用いて投入した。投
入の所要時間は約7分であった。投入後50分間攪拌を
継続した。その後直ちに得られたスラリーを濾過し、実
施例1と同様の操作でスプレー噴霧乾燥まで行った。こ
の様にして得られた粉末の評価結果を表1に示した。 【0033】 【表1】【0034】
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an amorphous aluminosilicate.
The present invention relates to a free polyvalent metal ion remover in an aqueous solution consisting of a novel amorphous aluminosilicate having an improved microporous structure.
It relates to a valent metal ion remover . 2. Description of the Related Art Amorphous aluminosilicates are generally prepared by mixing an aqueous solution of sodium aluminate and an aqueous solution of sodium silicate at an appropriate temperature, concentration and concentration ratio, for example, 6%.
It was thought that it could be easily obtained only by mixing at a temperature of about 0 ° C. and, if necessary, additional sodium hydroxide aqueous solution. The aluminosilicate synthesized in this way was fine and was considered to be convenient for use as any industrial raw material because of its moderate oil absorption and ion exchange properties. To give a specific example, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-64600 discloses a method for synthesizing amorphous aluminosilicate, which is used as a raw material for synthesizing zeolite and is obtained. No mention is made of the physical properties such as the pore structure of amorphous aluminosilicate. Further, Japanese Patent Application Laid-Open
Japanese Patent Application Publication No. 156527 specifies that the concentration of the alkali metal oxide is not more than a certain concentration. However, no attention is paid here to the pore structure, and it is considered that fine pores essential for the present invention have not been developed. [0003] When an amorphous aluminosilicate prepared by a conventional method is used, for example, as a catalyst, it must be uniformly modified as a catalyst (for example, a useful metal ion is not used). It is difficult to perform ion exchange and to carry them, and it is difficult to obtain uniform performance as a catalyst.
Further, when used as an ion exchanger, its ion exchange performance is not sufficient. Also, when impregnating with an oily substance, the absorption amount, absorption rate and absorption stability were insufficient. It is considered that these reasons are caused by the fact that the fine pore structure has not been developed. Further, it is considered that the amorphous aluminosilicate in which the fine pore structure has not been developed has large primary particles forming the same, and thus causes poor pulverizability of the particles. [0004] As described above, it has been a very important task to improve the pore structure of amorphous aluminosilicate and to improve the pulverizability, furthermore the ion exchange performance and the absorbability of oily substances. The inventors of the present invention have conducted intensive studies on the physical properties and properties of amorphous aluminosilicate, and as a result, by improving the pore structure of the amorphous aluminosilicate, the pulverizability and the like have been improved. Further, the ion exchange property and the oil absorbability can be improved, and a close relationship between the pore structure and these properties has been found, leading to the present invention. That is, the present invention provides 1 00 Angstrom pore volume of less diameter 0.05 cm 3 / g or more, a specific surface area determined by BET method 100 m 2
/ G or more, the molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 is 1.8.
The free polyvalent metal ion removing agents amorphous aluminosilicate or Ranaru aqueous solution of 5.0 it is an gist.
By forming a fine pore structure of 100 Å or less as a volume of 0.05 cm 3 / g or more,
The ion exchange rate increases, and the absorbability of oily substances increases. Further, if the porous structure having a specific surface area of 100 m 2 / g or more is provided in addition to the condition of the pore volume, the diffusion of the substance into the powder becomes easy, and the ion exchange property and the absorption of the oily substance are further improved. Etc. improve. Therefore, they have extremely high performance as agents for removing free metal ions in aqueous solutions. Next, the gist of the present invention will be described in more detail.
In the present invention, in a general method of producing an amorphous aluminosilicate by reacting an aqueous solution of an alkali metal aluminate and an aqueous solution of an alkali metal silicate, by optimizing the temperature, concentration ratio, solution addition method and the like. It was revealed that the pore structure of the obtained amorphous aluminosilicate changed greatly. Here, the improved pore structure refers to, for example, a pore structure of a powder obtained by spray-drying the obtained amorphous aluminosilicate, and
It has a pore structure developed below angstrom. Observation of the pore distribution of these by the mercury intrusion method usually reveals pores of about 100 to 2,000,000 angstroms, and 100,000 to 100,000 angstroms.
From Å to 2,000,000 Å, the presence of intergranular pores is confirmed. In the measurement of the specific surface area by the BET method, the pores of 5 angstrom or more are in the measurement range, so that the difference from the specific surface area measured by the mercury intrusion method indicates that there are pores of 100 angstrom or less. When the fine pore structure is developed, the difference in specific surface area represented by the following formula, (specific surface area by BET method)-(specific surface area by mercury intrusion method) becomes large. According to the invention, this difference is preferably greater than or equal to 8 m 2 / g. In addition, in the present invention, 100
The volume of pores less than Angstroms is calculated by the following method. That is, the difference in the specific surface area is 1
The specific surface area of pores of not more than 00 Å. Therefore, assuming that the average pore diameter is 50 angstroms, a pore volume of 100 angstroms or less is virtually calculated from the specific surface area by the following equation. Pore volume = difference in specific surface area ÷ (50 × π) ×
(25 × 25 × π) ÷ 10000 For example, if the difference in the specific surface area is 8 m 2 / g, the difference is 0.1.
Calculated as 01 cm 3 / g. On the other hand, an amorphous aluminosilicate whose pore structure is not improved does not develop a pore structure of 100 Å or less. As a result, when the pore distribution was observed by the mercury intrusion method, it was found that the pore size ranged from 100,000 angstroms to 1,000,000 angstroms.
At the same time as the presence of intergranular pores is confirmed, intragranular pores can be confirmed from 100 angstroms to 10,000 angstroms. Also, in comparison with the specific surface area by the BET method, since there are almost no pores at 100 Å or less, the difference in the specific surface area is almost zero,
Or it becomes 0 or less. The reason why the specific surface area is 0 or less is that when the specific surface area is calculated by the mercury intrusion method, the specific surface area is excessively evaluated if there are many ink bottle type pores, that is, a large number of pores having a narrow entrance and a wide inside. It is known and it is considered as a cause. As described above, the amorphous aluminosilicate having an improved pore structure and having pores of 100 angstrom or less has excellent pulverization characteristics, high ion exchange property and oil absorption property. The amorphous aluminosilicate obtained by the present invention has a general formula of 0.8 to 1.2 M 2 O.Al 2 O 3 .1.8 to 5.0 Si without containing bound water.
O 2 (where M represents an alkali metal ion). Hereinafter, a method for producing the amorphous aluminosilicate of the present invention will be described. In the present invention, for example, an aqueous solution of an alkali metal aluminate and an aqueous solution of an alkali metal silicate are used as raw materials. If necessary, the two solutions are diluted with an aqueous solution of an alkali hydroxide and used. The aqueous solution may be a commercially available aqueous solution of an alkali metal aluminate or an aqueous solution of an alkali metal silicate, or an aqueous solution of an alkali such as aluminum hydroxide or a silica source such as silicic acid. Heat treatment or the like may be performed together with the aqueous alkali metal salt solution to prepare both solutions. The alkali used is usually sodium, but is not particularly limited to sodium. The concentration of the aqueous solution of the alkali metal aluminate (eg, sodium aluminate, potassium aluminate, etc.) is not particularly limited, but is generally 30% in terms of Al 2 O 3.
Used in wt% concentration, and the concentration in particular restrictions of the alkali metal salt solution silicate (e.g. sodium potassium silicate and silicic acid, etc.) although not generally 30% by weight or less of SiO 2 display. Both of these aqueous solutions are supplied to the reaction system. The addition ratio of the aqueous alkali metal aluminate solution and the aqueous alkali metal silicate solution is not particularly limited. However, in an amorphous aluminosilicate having an extremely high SiO 2 / Al 2 O 3 content, If the ion exchange property is impaired, and if the ion exchange property is extremely low, the absorbability of the oily substance is reduced, the SiO 2 / A
in terms of the molar ratio of l 2 O 3 0.5 to 10 preferably 1.
Supplied to be 5-5. However, these ratios are not particularly limited in the present invention. A particularly important point in the mixing of these raw materials is that water and an aluminum raw material are first charged into a reaction vessel, the aluminum concentration is reduced as much as possible, and a silica raw material is added thereto. It is also important that the mixing is sufficiently stirred so that the generated gel does not partially stay. The reaction is usually carried out at a temperature not higher than the boiling point of the solution. However, when the temperature exceeds 60 ° C., it is often difficult to form a fine pore structure of 100 Å or less.
It is desirable to carry out at 0 ° C. or less, preferably at 35 ° C. or less.
Particularly, the synthesis at a temperature of 30 ° or less is effective in forming a fine pore structure and increasing the specific surface area. It is also a fact that when the reaction is carried out at a high temperature, part of the amorphous aluminosilicate is crystallized into zeolite or the like, and the absorbability of the oily substance is significantly reduced. The reaction time is preferably 10 minutes to 5 hours.
If the reaction time is set too long, crystallization proceeds even when the synthesis is performed at a low temperature, and the above-described inconvenience occurs. In addition, the excess alkali content is reduced as much as possible by using carbon dioxide gas or sodium hydrogen carbonate during mixing and synthesis of the raw materials, so that the growth of the fine pore structure can be achieved as in the case of synthesis at a low temperature. It is effective in increasing the specific surface area. Therefore, low temperature (30 ° C or less)
Then, when the synthesis is performed while neutralizing the excess alkali, a pore having a specific surface area of 100 m 2 / g or more and a pore volume of 100 Å or less and 0.05 cm 3 / g or more can be easily obtained. The thus obtained slurry is subjected to solid-liquid separation, if necessary, and spray-dried to obtain an amorphous aluminosilicate having an improved pore structure. EFFECT OF THE INVENTION The release of an amorphous aluminosilicate obtained by the present invention in an aqueous solution comprising an amorphous aluminosilicate having an improved pore structure.
The metal ion remover has small primary particles and is excellent in pulverizability. In addition, the ion exchange property and the oil absorbability have also been improved. Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. The respective measuring methods in Examples and Comparative Examples are as follows. (1) Method of Measuring Pore Distribution and Specific Surface Area by Mercury Intrusion Method The measurement was carried out using a pore sizer 9310 manufactured by Micromeritics. (2) Measurement method of specific surface area by BET method Measurement was performed using Flowsorb II2300 manufactured by Micromeritics Co., Ltd. (3) Test method for crushability After crushing an amorphous aluminosilicate gel with a cooking cutter for 2 minutes, a microtrack MKIIISPA / -PC7997-30 manufactured by LEEDS & NORTHRUP is used.
Was used to measure the particle size distribution. (4) Method of Measuring Ion Exchange Capability Ion exchange capacity was measured by adding 1 liter of an aqueous calcium chloride solution (500 mg / liter in terms of calcium carbonate).
Add 1 g of amorphous aluminosilicate in terms of anhydrous
Stirred at 5 ° C. for 10 minutes. Then, after the solid content is separated by filtration, calcium remaining in the filtrate is removed by EDTA.
Measured by titration with an aqueous solution, CaCO 3 calcium exchange capacity per amorphous aluminosilicate 1 g (anhydrous)
I converted it to (5) Method for measuring the absorbability of oily substances The linseed oil method was used according to JIS K 6221. Example 1 1169 g of water was charged into a reaction vessel having an inner volume of 5 liters, and while maintaining the temperature at 20 ° C., a sodium aluminate aqueous solution (Na 2 O = 19.3% by weight, Al 2 O Three
= 21.9% by weight), while maintaining the temperature at 20 ° C, 323 g was added, and the mixture was stirred vigorously. Further, an aqueous solution of sodium silicate (Na 2 O = 4.0% by weight, SiO 2 = 1) was added to the solution.
2.7 wt%) was charged while maintaining the 1312 g to 20 ° C., were similarly vigorous stirring. Stirring was continued for 60 minutes from the end of the charging. Immediately thereafter, the obtained slurry was filtered, and the cake was further washed on a filter using ion-exchanged water twice the slurry volume. Since the obtained cake had a water content of about 75%, water was added so that the water content became 80%, and a slurry was formed into an amorphous aluminosilicate slurry having a slurry concentration of 20%. The obtained slurry was spray-dried at 100 to 150 ° C. as the product temperature, and the pore distribution, crushability, ion exchange performance, and oil absorption were measured by the above-described methods. Table 1 shows the results
It was shown to. Example 2 Water ( 1214 g) was charged into a 5 liter reaction vessel, and while maintaining the temperature at 30 ° C., a sodium aluminate aqueous solution (Na 2 O = 19.3% by weight, Al 2 O 3
= 21.9% by weight), and 351 g was charged while maintaining the temperature at 30 ° C, followed by vigorous stirring. Further, an aqueous solution of sodium silicate (Na 2 O = 4.0% by weight, SiO 2 = 1) was added to the solution.
2.7 wt%) was charged while maintaining the 1240 g to 30 ° C., were similarly vigorous stirring. Stirring was continued for 60 minutes from the end of the charging. During addition and synthesis of each solution as raw material
Was bubbled at 300 cc / min. Immediately thereafter, the obtained slurry was filtered, and the cake was further washed on a filter using ion-exchanged water twice the slurry volume. The obtained cake was dried in the same manner as in Example 1.
After drying, the pore distribution, grindability , ion exchange performance and oil absorption were measured by the above methods. The results are shown in Table 1. COMPARATIVE EXAMPLE 1 During the addition and synthesis of each solution as a raw material, 300 carbon dioxide was added.
Same as Example 2 except that bubbling was not performed at cc / min.
The obtained cake was prepared in the same manner as in Example 1.
Dry, pore distribution, grindability, ion exchange performance and oil
The substance absorption was measured by the above method. The results are shown in Table 1.
Was. Comparative Example 2 Synthesis was performed in the same manner as in Example 1 except that the temperature was 30 ° C.
The obtained cake is dried in the same manner as in Example 1,
Pore distribution, grindability, ion exchange performance and oil absorption
Was measured by the above method. The results are shown in Table 1. Comparative Example 3 Water, 1038 g, was charged into a reaction vessel having an internal volume of 5 liters.
While keeping the temperature at 30 ° C,
Thorium aqueous solution (Na 2 O = 19.3% by weight, Al 2 O 3
= 21.9% by weight) and kept at 30 ° C.
It was charged and stirred vigorously. In addition, sodium silicate
Lithium aqueous solution (Na 2 O = 4.0% by weight, SiO 2 = 1
(2.7% by weight) while charging 1517 g at 30 ° C
And stirred vigorously as well. 60 minutes from the end of loading
Stirring was continued for a while. Immediately thereafter, the obtained slurry is filtered.
And then add twice as much ion-exchanged water as the slurry volume.
Was used to wash the cake on the filter. The resulting cake
Is dried in the same manner as in Example 1, and the pore distribution, pulverizability,
Measurement of oil exchange performance and oil absorption
Was. The results are shown in Table 1. COMPARATIVE EXAMPLE 4 Water and 1,214 g were charged into a reaction vessel having an internal volume of 5 liters, and while maintaining a temperature of 65 ° C., an aqueous solution of sodium aluminate having the same composition as in Example 1 and silica The sodium aqueous solution was injected using a pump while simultaneously stirring 351 g and 1240 g of the sodium aqueous solution simultaneously. The time required for the introduction was about 7 minutes. Immediately thereafter, the obtained slurry was filtered to obtain an amorphous aluminosilicate.
Further, the cake was washed on a filter using ion-exchanged water twice the slurry volume, and the obtained gel was spray-dried in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the evaluation results of the powder thus obtained. COMPARATIVE EXAMPLE 5 Water (1169 g) was charged into a reaction vessel having a capacity of 5 liters, and while maintaining the temperature at 65 ° C., an aqueous solution of sodium aluminate and an aqueous solution of sodium silicate having the same composition as Comparative Example 1 were placed in the vessel. Was added using a pump while simultaneously stirring 323 g and 1312 g of each at a time. The time required for the introduction was about 7 minutes. Stirring was continued for 50 minutes after the introduction. Immediately thereafter, the obtained slurry was filtered, and the same operation as in Example 1 was performed until spray-drying. Table 1 shows the evaluation results of the powder thus obtained. [Table 1] [0034]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01B 33/12 - 33/46 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C01B 33/12-33/46

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】100オングストローム以下の直径の細孔
の容積が0.05cm/g以上、BET法によって求
められた比表面積が100m/g以上であるSiO
/Alのモル比が1.8〜5.0の無定形アルミ
ノシリケートからなる水溶液中の遊離多価金属イオン除
去剤
(57) [Claims 1] SiO having a volume of pores having a diameter of 100 angstrom or less of 0.05 cm 3 / g or more and a specific surface area of 100 m 2 / g or more determined by a BET method. 2
Of free polyvalent metal ions in an aqueous solution of an amorphous aluminosilicate having a molar ratio of 1.8 to 5.0 / Al 2 O 3
Purgative .
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