JP4403451B2 - 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 Download PDF

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Description

本発明は、ジルコニウム塩化物水溶液の製造方法に関する。
ジルコニウム塩化物水溶液は、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の製造原料である。この中でも、特にオキシ塩化ジルコニウム(以下、「ZOC」と記載する場合がある。)は、ジルコニア質セラミックスの出発原料として有用である。
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又は水熱処理し、得られた反応混合物を水により浸出処理して主としてケイ酸アルカリを水に溶解させた後、ろ過により水酸化ジルコニウムを主成分とする水浸出ケーキを得、これを塩酸により抽出処理してジルコニウム塩化物水溶液を得るとともに、残存シリカ分を不溶解化させた後、ろ過することにより製造される。
この製造方法の改良技術として、例えば、水浸出ケークを60〜100℃の温度範囲で濃塩酸に溶解後、0.2〜1.0g/lのゼラチンを添加してゲル状シリカ分を凝集沈澱させ、ろ別してシリカ分を分離する方法が知られている。しかしながら、この製造方法では、含水シリカ(ゲル状シリカ、不溶性シリカ)のろ過性が悪い、塩化物水溶液中に溶解シリカ分が残存する等の問題がある。また、不溶性シリカはゲル状であるため高容積であり、且つ、ジルコニウム分も相当量含むため、ジルコニウム分の回収率が低くなる原因となっている。
上記問題点の改善技術が、例えば、特許文献1及び特許文献2に開示されている。特許文献1には、i)微粒子ケイ酸ジルコニウムとアルカリとを混合し、沸点以上で水熱処理する工程、ii)水熱処理工程で得られたスラリーを固液分離し、分離液をi)工程に返送し分離された固形分を水中に分散して加熱処理する工程、iii)加熱処理されたスラリーを固液分離して得られた固形分を水中に分散し、酸により中和する工程、iv)中和後のスラリーを固液分離して得られた固形分を塩酸処理し、可溶分を溶出させる工程、v)塩酸処理後のスラリーを固液分離し、分離液としてオキシ塩化ジルコニウムの酸性水溶液を得る工程、vi)上記酸性水溶液を濃縮し、オキシ塩化ジルコニウム8水塩を晶析させて得る工程、を含むオキシ塩化ジルコニウムの製造方法が開示されている。
特許文献2には、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9〜16wt%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が開示されている。
そして、これらの文献が開示する技術により、含有シリカの少ない塩化ジルコニウム水溶液及びオキシ塩化ジルコニウムが得られている。
しかしながら、これらの文献が開示する技術にも、さらなる改善の余地がある。例えば、特許文献1の技術では、アルカリ分解後の分散ケーキの塩酸中和を経て固液分離後、再分散して塩酸抽出している。そのため、ろ過工程が3回もあり、工程時間が長く、しかも収率が低いという問題がある。特許文献2の技術では、アルカリ分解後の分散ケーキに塩酸を定量でゆっくりと添加して中和し、中性で保持後、再度塩酸添加を経て固液分離し、塩化ジルコニウム水溶液を得ている。これにより得られる塩化ジルコニウム水溶液は、含有シリカ分が少なく高収率であるものの、塩酸添加・ジルコニウム抽出に長時間を要するという問題がある。さらに、特許文献1及び2の技術に共通して、塩化ジルコニウム水溶液を得るために要する工程時間が長く、生産効率が悪いという問題がある。
特開平3−265519 特許第3427211
本発明は、従来法よりも短時間で、ジルコンサンドのアルカリ処理物から、シリカ分の含有量が低く抑えられたジルコニウム塩化物水溶液を製造する方法を提供することを主な目的とする。
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、特定のジルコニウム塩化物水溶液の製造方法が上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、下記のジルコニウム塩化物水溶液の製造方法に係る。
1.下記工程を有するジルコニウム塩化物水溶液の製造方法:
(1)ジルコンサンドのアルカリ処理物を水により浸出処理後、ろ過することにより水浸出ケーキを得る工程1、
(2)水浸出ケーキに塩酸を加えて得られるゲル状物を乾燥させるか、又は水浸出ケーキに塩酸を加えて得られるスラリーを、ゲル化する前にスプレードライすることにより、乾燥中間体を得る工程2、
(3)乾燥中間体に塩酸を加えて懸濁液を得る工程であって、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5〜16質量%となり、且つ、遊離HCl濃度が1〜10質量%となるように塩酸を加える工程3、
(4)懸濁液をろ過することによりジルコニウム塩化物水溶液を得る工程4。
2.工程2において、スラリーを100〜300℃でスプレードライして水分率0〜15質量%の乾燥中間体を得る、上記項1記載の製造方法。
3.工程2において、ゲル状物を60〜150℃で撹拌しながら乾燥させて水分率0〜15質量%の乾燥中間体を得る、上記項1記載の製造方法。
本発明の製造方法によれば、ジルコンサンドのアルカリ処理物から、シリカ分の含有量が低く抑えられたジルコニウム塩化物水溶液を効果的且つ効率的に製造できる。
特に、本発明の製造方法の好適な実施形態によれば、ジルコンサンドのアルカリ処理物からジルコニウム塩化物水溶液を製造するのに要する時間を、従来法の1/3程度に短縮できるため、ジルコニウム塩化物水溶液の生産効率(工程能力)を大幅に向上できる。
また、ジルコニウム抽出率が高く、シリカを含むろ過物(固体)の体積も従来法の1/5〜1/3程度に小さくできる。
本発明のジルコニウム塩化物水溶液の製造方法は、下記工程1〜4を有する:
(1)ジルコンサンドのアルカリ処理物を水により浸出処理後、ろ過することにより水浸出ケーキを得る工程1、
(2)水浸出ケーキに塩酸を加えて得られるゲル状物を乾燥させるか、又は水浸出ケーキに塩酸を加えて得られるスラリーを、ゲル化する前にスプレードライすることにより、乾燥中間体を得る工程2、
(3)乾燥中間体に塩酸を加えて懸濁液を得る工程であって、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5〜16質量%となり、且つ、遊離HCl濃度が1〜10質量%となるように塩酸を加える工程3、
(4)懸濁液をろ過することによりジルコニウム塩化物水溶液を得る工程4。
以下、本発明の製造方法について、各工程に分けて説明する。
〔工程1〕
工程1では、ジルコンサンドのアルカリ処理物を水により浸出処理後、ろ過することにより水浸出ケーキを得る。
ジルコンサンドのアルカリ処理物(以下、「アルカリ処理物」と略記する場合がある。)としては特に限定されないが、一般にジルコンサンド(Zr砂)と苛性ソーダ及び/又は炭酸ソーダとの混合物を高温加熱処理(アルカリ融解)するか又は水熱処理することにより得られたものが使用できる。
アルカリ処理物の成分は、アルカリ処理の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、ケイ酸ソーダ及び未反応のジルコンサンドの少なくとも1種である。下記に、アルカリ処理により起こり得ると推定される反応を例示する。
1)ZrSiO4+6NaOH→Na2ZrO3+Na4SiO4+3H2
2)ZrSiO4+2NaOH→Na2ZrSiO5+H2
3)ZrSiO4+2Na2CO3→Na2ZrO3+Na2SiO3+2CO2
4)ZrSiO4+Na2CO3→Na2ZrSiO5+CO2
本発明の製造方法は、どのような条件でアルカリ処理して得られたジルコンサンドのアルカリ処理物にも好適に適用できる。即ち、上記例示した範囲に含まれるアルカリ処理物にも、それ以外のアルカリ処理物にも好適に適用できる。
アルカリ処理物を水により浸出処理する方法としては、アルカリ処理物に含まれるケイ酸アルカリを水に溶解させることができる方法であれば特に限定されない。例えば、アルカリ処理物を水に浸漬する方法、アルカリ処理物と水とを混合する方法等が挙げられる。水の量はケイ酸アルカリを十分に溶解できる量であれば特に限定されない。水の温度も特に限定されず、アルカリ処理物の種類、浸出処理方法、水の量等に応じて適宜設定できる。
浸出処理後は、処理物(アルカリ処理物と水との混合物)をろ過し、ケイ酸アルカリを溶解した水を分離することにより、水浸出ケーキ(脱水ケーキ)を得る。水浸出ケーキの組成は、下記のようにアルカリ処理物の組成により異なる。
例えば、上記式1)及び3)により得られたアルカリ処理物であれば、水による浸出処理により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及び苛性ソーダが生成する。浸出処理に用いる水の量は、ジルコン酸ソーダを十分に加水分解できる量であれば特に限定されない。ろ過によって、ケイ酸ソーダ及び過剰のアルカリが除去されて水酸化ジルコニウムを主成分として含む水浸出ケーキが得られる。ろ過方法は特に限定されず、例えば、フィルタープレス、減圧吸引ろ過機、プレコート加圧ろ過機等を用いた通常のろ過方法でよい。ろ過機は回分式又は連続式のいずれも使用できる。
上記式2)及び4)により得られたアルカリ処理物であれば、水による浸出処理によりケイ酸ソーダ及び過剰のアルカリが水に溶解する。浸出に用いる水の量は、ケイ酸ソーダ及び過剰のアルカリを十分に溶解できる量であれば特に限定されない。ろ過によって、ケイ酸ソーダ及び過剰のアルカリが除去されてケイジルコン酸ソーダを主成分として含む水浸出ケーキが得られる。ろ過方法は上記と同じである。
水浸出ケーキは、一般に水酸化ジルコニム、ケイジルコン酸ソーダ、ジルコン酸ソーダ及び未反応ジルコンサンドの少なくとも1種を含んでいる。その概略の組成は限定的ではないが、概ねZrO2:30〜50質量%、Na2O:3〜10質量%、SiO2:1〜8質量%程度である。
水浸出ケーキの含水率は特に限定されないが、通常10〜50質量%、好ましくは15〜40質量%程度である。
尚、本発明の製造方法では、上記例示した範囲外の水浸出ケーキを得て、それを後工程に供してジルコニウム塩化物水溶液を得てもよい。
〔工程2〕
工程2では、水浸出ケーキに塩酸を加えて得られるゲル状物を乾燥させるか、又は水浸出ケーキに塩酸を加えて得られるスラリーを、ゲル化する前にスプレードライすることにより、乾燥中間体を得る。いずれの場合においても、勿論、塩酸に水浸出ケーキを加えてもよい。
このように、工程2では、
イ)水浸出ケーキに塩酸を加えて得られるゲル状物を乾燥させることにより乾燥中間体を得てもよく、又は
ロ)水浸出ケーキに塩酸を加えて得られるスラリーを、ゲル化する前にスプレードライすることにより乾燥中間体を得てもよい。
上記どちらの方法でも、塩酸濃度は特に限定されないが、水により希釈して用いることが好ましい。その場合の濃度は、通常5〜16%、好ましくは8〜15%程度となるようにすればよい。塩酸濃度が5%未満及び16%超過の場合には、どちらもジルコニウム抽出率が低下するため好ましくない(図1参照)。
添加する塩酸量は特に限定されないが、通常はHCl/ZrO2モル比が1.5〜2.5程度、好ましくは2〜2.2程度である。モル比1.5未満の場合には、本発明の製造方法により得られた塩化ジルコニウム水溶液を原料として製造されるZOC中のSiO2/ZrO2(即ち、不純物であるSiO2の含有量)量は低くなるものの、ジルコニウム抽出率(収率)が低下するため好ましくない。モル比2.5を超える場合には、本発明の製造方法により得られた塩化ジルコニウム水溶液を原料として製造されるZOC中のSiO2/ZrO2量は低くなり、ジルコニウム抽出率も向上するが、過剰の塩酸が残るため経済的でない(図2参照)。
イ)の場合において、ゲル状物を乾燥させる方法としては、シリカゾルを均一に乾燥できる乾燥方法が望ましい。従って、ゲル状物を静置させて乾燥させる方法は、表面と中心部分が不均一乾燥されるため、後の塩酸抽出においてジルコニウム収率が低くなるおそれがある。即ち、シリカゾルを均一に乾燥できる方法が望ましく、例えば、パドル式、流動床式、ナウター式等の乾燥方法が採用できる。尚、ゲル状物は撹拌(即ち、かき混ぜ)しながら乾燥させることが好ましい。
乾燥温度は特に限定されず、通常60〜150℃、好ましくは80〜110℃程度である。乾燥温度が低すぎる場合には、乾燥が不十分になるおそれがある。乾燥温度が高すぎる場合には、後の塩酸抽出時のZr抽出率が低下するおそれがある。
乾燥により得られる乾燥中間体の含水率は特に限定されないが、通常0〜15質量%、好ましくは2〜8質量%程度である。含水率が15質量%を超える場合には、後工程でのろ過性が悪くなるため好ましくない。
乾燥時間は特に限定されず、所望の含水率の乾燥中間体が得られるように、乾燥方法、乾燥温度等を考慮して適宜調整すればよい。
尚、得られた乾燥中間体は10〜200μm程度に粉砕することが好ましい。粉砕することにより、工程3において塩酸添加によるジルコニウム抽出率を高めることができる。
ロ)の場合は、先ず水浸出ケーキに塩酸を加えてスラリーを調製する。塩酸濃度及びその添加量は、上記イ)の場合と同様である。そして、スラリーがゲル化する前にスプレードライを行う。スプレードライの条件は特に限定されず、常法に従えばよいが、例えば、入口温度100〜300℃、好ましくは150〜250℃程度、ディスク回転数30000〜50000rpm程度、出口温度75〜115℃程度に設定すればよい。
得られる乾燥中間体(微粒子)の平均粒子径は特に限定されないが、通常10〜200μm程度とすればよい。乾燥中間体の含水率としては、上記イ)の場合と同様である。尚、ロ)の方法は、イ)の方法よりも短時間で乾燥中間体を得ることができるため工業的操業に適している。
本発明の製造方法では、工程2において、ゲル状物又はスラリーを一旦乾燥させて乾燥中間体とするため、後述の工程3における塩酸抽出液中のシリカ析出率、析出シリカ粒子のろ過性等を高めることができる。その結果、工程4において、溶解シリカ量の少ない高純度のジルコニウム塩化物水溶液が得られる。上記の結果が得られる理由としては、おそらく一旦乾燥中間体とすることにより、シリカ成分の重合、凝集、脱水等が促進されて、従来法における塩酸抽出により析出するシリカ粒子(SiO2・nH2O)とは形態が異なる析出性及びろ過性の良いSiO2ポリマーが生成するためと考えられる。
〔工程3〕
工程3では、乾燥中間体に塩酸を加えて懸濁液を得る。具体的には、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5〜16質量%となり、且つ、遊離HCl濃度が1〜10質量%となるように塩酸を加える。
工程3では、乾燥中間体に塩酸を加える(勿論、塩酸に乾燥中間体を加えてもよい)ことにより、ジルコニウムを抽出する。
塩酸濃度は特に限定されないが、水により希釈して用いることが好ましい。その場合の濃度は、通常5〜16%、好ましくは8〜15%程度となるようにすればよい。かかる濃度範囲に設定すれば、ジルコニウム抽出率を高めることができる。
塩酸の添加量としては、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5〜16質量%となり、且つ、遊離HCl濃度が1〜10質量%となる範囲内であれば特に限定されない。ジルコニウム塩化物のZrO2換算濃度が5質量%未満の場合には、液量が増加するため好ましくなく、16質量%を超える場合には、液温が低下した際にZOCの結晶が析出する可能性があるため好ましくない。また、遊離HCl濃度が1質量%未満の場合には、ジルコニウムの抽出効率が十分ではなく、10質量%を超える場合には、過剰の塩酸が残るため経済的でない。
得られた懸濁液は、そのまま工程4(ろ過工程)に移行することができるが、ろ過前に懸濁液の加熱処理を行うことが好ましい。加熱処理することにより、ジルコニウムの抽出率を向上させることができる。
加熱処理条件は特に限定されないが、加熱温度は80℃以上が好ましく、90℃以上がより好ましい。温度が80℃未満の場合には、ジルコニウムの抽出が不十分となるおそれがある。加熱時間は、30分以上が好ましく、1時間以上がより好ましい。30分未満ではジルコニウムの抽出率が不十分となる場合がある。加熱時間の上限は特に限定されないが、2時間以上に延ばしても効果の向上は望めず、生産性の点から2時間程度を上限とすればよい。
加熱処理後は、懸濁液を70℃以下に冷却することが好ましい。冷却は、懸濁液中の溶解シリカ量を下げる観点から効果的である。冷却温度を低くするほど、シリカの溶解度が低下する。しかしながら、冷却温度を低くしすぎると、ZOCが析出するおそれがあり、また懸濁液粘度が高くなってろ過性が低下するおそれがある。従って、冷却温度としては、通常50〜60℃程度に設定するのが好ましい。
〔工程4〕
工程4では、懸濁液をろ過することによりジルコニウム塩化物水溶液を得る。
即ち、工程4では、懸濁液の固液分離を行って、懸濁液からシリカ、ジルコニア砂(Zr砂)等の懸濁成分を除去する。固液分離方法は特に限定されず、例えば、フィルタープレス、減圧吸引ろ過機、プレコート加圧ろ過機等を用いた通常のろ過方法が採用できる。ろ過機は回分式又は連続式のいずれも使用できる。
ろ過時の懸濁液の温度は特に限定されないが、70℃以下が好ましく、50〜60℃程度がより好ましい。例えば、工程3において懸濁液を調製後、加熱処理し、次いで70℃以下、好ましくは50〜60℃程度に冷却した後に、当該温度のまま工程4のろ過工程を行うことができる。
尚、懸濁液に高分子凝集剤を添加しておくことにより、より効果的にろ過(固液分離)及びシリカの除去ができる。高分子凝集剤としては、例えば、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(以下、「PEO」と略記する。)、ポリビニルアルコール等が挙げられる。高分子凝集剤の添加量は特に限定されないが、SiO2100重量部に対して、通常0.5〜5重量部が好ましい。添加方法は特に限定されないが、分散性の点から水溶液にした後に添加することが好ましい。
以下に実施例及び比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。但し、本発明は実施例に限定されない。
実施例1
ジルコンサンドのアルカリ処理物のフリットを水浸出後、ろ過して水浸出ケーキ1000g(ZrO2:45質量%、未反応Zr砂:4.3質量%)を得た。
次いで、18%塩酸1634g(8.06mol)に水1366gを加えて希釈した水溶液に水浸出ケーキを添加撹拌して均一なスラリーを調製した。
スラリーを4Kg/hの速度でスプレードライヤー(以下、「SD」と略記する。)に投入して乾燥した。SD運転条件は、入口温度200℃、ディスク回転数40000rpm及び出口温度75℃とした。これにより、1183gの乾燥中間体が得られた。乾燥中間体の水分率は4質量%であり、粒子径は20〜30μmであった。
1Lビーカーに水534g及び36%塩酸229.7gを順次添加し、乾燥中間体400g(ZrO2:142.2g)を添加(HCl/ZrO2モル比:2)して撹拌した。96℃で1時間保持後、58.5℃まで冷却し、5%PEO溶解水溶液55.8gを添加した。約10分間撹拌後、ブフナーロート(内径11cm)で吸引ろ過した。
ろ過ケーキを9%塩酸200gで洗浄し、シリカ粒子及び未反応Zr砂からなる残渣265gと、ZrO2:10.95質量%、SiO2/ZrO2(重量比):0.0013及び遊離HCl:3.8質量%からなるジルコニウム塩化物水溶液1295gを回収した。Zr抽出率は99.7%であった。
実施例2
ジルコンサンドのアルカリ処理物のフリットを水浸出後、ろ過して水浸出ケーキ1000g(ZrO2:45質量%、未反応Zr砂:4.3質量%)を得た。
次いで、18%塩酸1634g(8.06mol)に水1300gを加えて希釈した水溶液に水浸出ケーキを添加撹拌してゲル化した生成物を調製した。
ゲル化した生成物をホットプレート上に取り出し、110℃で撹拌しながら乾燥した。これにより1163gの乾燥中間体が得られた。乾燥中間体の水分率は4.8質量%であった。
1Lビーカーに水520g及び36%塩酸226.4gを順次添加し、乾燥中間体400g(ZrO2:137.6g)を添加(HCl/ZrO2モル比:2)して撹拌した。96℃で1時間保持後、58.5℃まで冷却し、5%PEO溶解水溶液55.8gを添加した。約10分間撹拌後、ブフナーロート(内径11cm)で吸引ろ過した。
ろ過ケーキを9%塩酸200gで洗浄し、シリカ粒子及び未反応Zr砂からなる残渣265gと、ZrO2:11.05質量%、SiO2/ZrO2(重量比):0.0012、遊離HCl:3.8質量%からなるジルコニウム塩化物水溶液1239gを回収した。Zr抽出率は99.5%であった。
比較例1
2Lビーカーに、ジルコンサンドのアルカリ処理物のフリットを水浸出後、ろ過して得られる水浸出ケーキ1000g(ZrO2:37質量%、H2O:41.5質量%、未反応Zr砂:9.1質量%)及び水680gを加えスラリーとした。スラリーpHは13(33℃)であった。撹拌しながら35%塩酸1215gを16g/minの流速で添加し、pHが6になった時点で塩酸の添加を止めて30分間撹拌のみを行った。その後、塩酸添加を再開し、塩酸添加が終了した時点でスラリー温度を90℃とした。90℃に保持しながら8時間撹拌後、スラリー温度を60℃に冷却した。加熱処理後のスラリーに0.5質量%PEO水溶液135gを添加し、2時間撹拌後ブフナーロート(内径20cm)で吸引ろ過した。
ろ過ケーキを温水550mlで洗浄し、シリカ粒子及び未反応Zr砂からなるケーキ457gと、ZrO2:11質量%、遊離HCl:4質量%及びSiO2/ZrO2(重量比):0.0016からなるジルコニウム塩化物水溶液3344gを得た。Zr抽出率は99.4%であった。
比較例2
2Lビーカーに、ジルコンサンドのアルカリ処理物のフリットを水浸出後、ろ過して得られる水浸出ケーキ1000g(ZrO2:37質量%、H2O:41.5質量%、未反応Zr砂:9.1質量%)及び水500gを加えて分散し、塩酸でpH6に中和した。次いで2時間熱処理後、ブフナーロート(内径11cm)で吸引ろ過し、中和ケーキ938gを得た。20%塩酸溶液1290gに中和ケーキを添加し、90℃で1時間加熱撹拌後、スラリー温度を60℃に冷却しブフナーロート(内径20cm)で吸引ろ過した。ろ過ケーキを温水500mlで洗浄し、シリカ粒子及び未反応Zr砂からなるケーク487gと、ZrO2:10.3質量%、遊離HCl:3質量%及びSiO2/ZrO2(重量比):0.0021からなるジルコニウム塩化物水溶液2191gを得た。Zr抽出率は、61%であった。
比較例3
35%塩酸1215gに、ジルコンサンドのアルカリ処理物のフリットを水浸出後、ろ過して得られる水浸出ケーキ1000g(ZrO2:37質量%、H2O:41.5質量%、未反応Zr砂:9.1質量%)を水680gで分散させたスラリーを添加し、90℃で8時間撹拌後60℃に冷却し、0.5質量%PEO水溶液135gを添加し、実施例1と同一条件でスラリーのろ過を行った。ろ過中、約20gの液が得られた時点でろ過不能となった。
実施例1において、乾燥条件を下記表1に示すように変更した実験(実施例3及び4)の結果を下記表3に示す。
Figure 0004403451
実施例2において、乾燥条件を下記表2に示すように変更した実験(実施例5〜7)の結果を下記表3に示す。
Figure 0004403451
Figure 0004403451
実施例1の条件において、工程2の塩酸濃度を10、15及び25%に変化させた場合に対応するZr抽出率(収率)の関係を示す図である。 実施例1の条件において、工程2の塩酸添加量を2、2.1、2.2及び2.3(HCl/ZrO2モル比)に変化させた場合に対応する、得られたジルコニウム塩化物水溶液を原料として製造されるZOC溶液中のSiO2/ZrO2比の関係を示す図である。

Claims (3)

  1. 下記工程を有するジルコニウム塩化物水溶液の製造方法:
    (1)ジルコンサンドのアルカリ処理物を水により浸出処理後、ろ過することにより水浸出ケーキを得る工程1、
    (2)水浸出ケーキに塩酸を加えて得られるゲル状物を乾燥させるか、又は水浸出ケーキに塩酸を加えて得られるスラリーを、ゲル化する前にスプレードライすることにより、乾燥中間体を得る工程2、
    (3)乾燥中間体に塩酸を加えて懸濁液を得る工程であって、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5〜16質量%となり、且つ、遊離HCl濃度が1〜10質量%となるように塩酸を加える工程3、
    (4)懸濁液をろ過することによりジルコニウム塩化物水溶液を得る工程4。
  2. 工程2において、スラリーを100〜300℃でスプレードライして水分率0〜15質量%の乾燥中間体を得る、請求項1記載の製造方法。
  3. 工程2において、ゲル状物を60〜150℃で撹拌しながら乾燥させて水分率0〜15質量%の乾燥中間体を得る、請求項1記載の製造方法。
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