JP7233046B2 - baked shell - Google Patents

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本発明は、貝殻を焼成してできる焼成物およびそれを使用する物品に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a baked product obtained by baking shells and an article using the same.

近年、貝殻廃棄物の活用方法として、これを焼成して得られる焼成物に関する研究が行われている。これら貝殻の主成分は炭酸カルシウムである。高温焼成により炭酸カルシウムから二酸化炭素が遊離して酸化カルシウムが生じ、それが空気中の水と反応して水酸化カルシウムが生じる。したがって貝殻焼成物の主な成分は水酸化カルシウムである。 In recent years, as a method of utilizing shell waste, research has been conducted on a calcined product obtained by calcining it. The main component of these shells is calcium carbonate. Carbon dioxide is liberated from calcium carbonate by high-temperature calcination to form calcium oxide, which reacts with water in the air to form calcium hydroxide. Therefore, the main component of baked shells is calcium hydroxide.

他方、強アルカリ特性に加えて、酸化・還元・活性ラジカル反応等の新規特性が期待できる酸化カルシウムが主体の焼成物に関する特性および応用研究は依然として不十分であり、多くのことが未解明のままである。 On the other hand, in addition to strong alkaline properties, there are still insufficient properties and applied research on calcined products mainly composed of calcium oxide, which can be expected to have new properties such as oxidation, reduction, and active radical reactions, and many things remain unexplained. is.

特許文献1には、ホタテ貝殻粉末と他の無機物を900℃~1100℃で15~90分間焼結して得られる1~70μm程度の焼結体の殺菌性付与効果が開示された。しかし、焼成体における酸化カルシウムの濃度や純度、化学特性、殺菌活性のメカニズムについては何ら明らかになっていない。 Patent Document 1 discloses the bactericidal effect of a sintered body of about 1 to 70 μm obtained by sintering scallop shell powder and other inorganic substances at 900° C. to 1100° C. for 15 to 90 minutes. However, the concentration and purity of calcium oxide in the sintered body, chemical properties, and the mechanism of bactericidal activity have not been clarified at all.

特許文献2には、荒潰ししたホタテ貝殻を1000℃~1100℃で2~4時間焼成し、湿式ビーズミル粉砕機などの高価な粉砕装置を用いて平均粒径0.5~3μmにした微細焼成粉砕物の抗ウイルス効果が開示されている。しかし、ホタテ貝殻の焼成による酸化カルシウムの純度、含有率、化学特性については何ら明らかになっていない。 In Patent Document 2, roughly crushed scallop shells are baked at 1000 ° C. to 1100 ° C. for 2 to 4 hours, and an expensive crushing device such as a wet bead mill crusher is used to finely bake to an average particle size of 0.5 to 3 μm. An antiviral effect of the grind is disclosed. However, nothing has been clarified about the purity, content and chemical properties of calcium oxide produced by baking scallop shells.

特許文献3には、洗浄ホタテ貝殻を1100℃で2時間焼成して得られた100~500nmの焼成ナノ粉末混合液の上清について抗ウイルス剤としての適用が開示された。しかし貝殻焼成パウダーの製造実施例には再現性が乏しく、貝殻焼成パウダーの製造方法、酸化カルシウムの純度、含有率、化学特性について何ら明らかになっていない。 Patent Document 3 discloses the application of the supernatant of a mixture of calcined nanopowder of 100 to 500 nm obtained by calcining washed scallop shells at 1100° C. for 2 hours as an antiviral agent. However, the production examples of calcined shell powder have poor reproducibility, and nothing has been clarified about the production method of calcined shell powder, the purity of calcium oxide, the content, and the chemical characteristics.

特許文献4には、500~600℃で低温焼成し、さらに500~900℃で中間焼成して微粉砕して得られた40μm以下の酸化カルシウム及び炭酸カルシウムの混合体(酸化カルシウム/炭酸カルシウム = 1.05~1.25)からなる貝殻焼成物パウダーの製造技術、及びその持続性のある抗菌活性が開示されている。しかし、ホタテ貝殻の焼成による酸化カルシウムの純度、含有率、化学特性については何ら明らかになっていない。 Patent Document 4 discloses a mixture of calcium oxide and calcium carbonate of 40 μm or less obtained by low temperature firing at 500 to 600° C., further intermediate firing at 500 to 900° C. and pulverization (calcium oxide/calcium carbonate = 1.05-1.25), and its sustained antibacterial activity are disclosed. However, nothing has been clarified about the purity, content and chemical properties of calcium oxide produced by baking scallop shells.

特開2001-233720号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-233720 特開2008-179555号公報JP 2008-179555 A 特開2012-062257号公報JP 2012-062257 A 特許第5019123号公報Japanese Patent No. 5019123

従来では、水酸化カルシウムが主体である貝殻焼成物を水に混合して得られる水分散懸濁液を使用している。しかしながらこの焼成物の溶解度は小さく、微粉末を用いても水100質量部に対して約0.1質量部しか溶解しない。上清のみの使用は、沈殿物の除去工程を必須とし、沈殿した焼成物の大きな損失を生じてしまいコストが増大するなど製造上不利であった。さらに、より高い効果を得るため焼成物の濃度を上げることが不可能であった。また、沈殿を生じている高濃度懸濁液の使用は噴霧装置の目詰まり等を生じる恐れが極めて大きい。 Conventionally, a water-dispersed suspension obtained by mixing a fired shell product mainly composed of calcium hydroxide with water is used. However, the solubility of this calcined product is low, and even if a fine powder is used, only about 0.1 part by mass dissolves in 100 parts by mass of water. The use of only the supernatant necessitated a step of removing the precipitate, which was disadvantageous in terms of production, such as a large loss of the precipitated baked product and an increase in cost. Furthermore, it was impossible to increase the concentration of the fired product in order to obtain a higher effect. In addition, the use of a high-concentration suspension that causes sedimentation is highly likely to cause clogging of the atomizer.

貝殻焼成物の水中分散性や殺菌効果を高める目的で、平均粒径のより小さい微粉末の調製あるいは焼成物を格子状多孔質化させるよう改良されてきた(特許文献4)。これによりBET比表面積が上昇し、親水性、水中分散性、殺菌/吸着活性が高まることが知られている。他方、酸化・還元・ラジカル活性が期待でき、酸化カルシウムを主体とする貝殻焼成物の物質特性に関する研究は、不十分なものであった。 For the purpose of enhancing the dispersibility in water and the sterilization effect of baked shell products, improvements have been made to prepare fine powder with a smaller average particle size or to make the baked products porous (Patent Document 4). It is known that this increases the BET specific surface area and enhances hydrophilicity, dispersibility in water, and bactericidal/adsorptive activity. On the other hand, research on the physical properties of burned shells, which are mainly composed of calcium oxide, has been inadequate because they can be expected to have oxidation, reduction, and radical activity.

本発明が解決しようとする課題は、特異的活性を有する貝殻焼成物を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a baked shell product having a specific activity.

本発明者らは、貝殻焼成物について鋭意研究した結果、高純度な酸化カルシウムからなる貝殻焼成物を製造・保存し、その物質特性に関して緻密化するに至った。 As a result of intensive research on shell calcined products, the present inventors have produced and stored shell calcined products made of high-purity calcium oxide, and have refined their material properties.

すなわち、本発明によれば、貝殻を焼成して得られる焼成物であって、
示差熱熱重量分析(TG-DTA)で測定される酸化カルシウム含有率が95重量%以上であり、また水酸化カルシウム含有率が5重量%以下であり、
蛍光X線分析法(XRF)で測定されるカルシウム元素含有率が95atom%以上であり、
X線回折分析法(XRD)で測定される酸化カルシウム含有率が95質量%以上であり、
平均粒径が20μm以下であり、
BET比表面積が0.5m2/g以上3.0m2/g以下である、焼成物が提供される。
That is, according to the present invention, a baked product obtained by baking shells,
The calcium oxide content measured by differential thermal thermogravimetric analysis (TG-DTA) is 95% by weight or more, and the calcium hydroxide content is 5% by weight or less,
The calcium element content measured by X-ray fluorescence spectroscopy (XRF) is 95 atom% or more,
Calcium oxide content measured by X-ray diffraction analysis (XRD) is 95% by mass or more,
The average particle size is 20 μm or less,
A fired product having a BET specific surface area of 0.5 m 2 /g or more and 3.0 m 2 /g or less is provided.

貝殻の少なくとも一部はホタテ貝殻でもよい。また貝殻はホタテ貝殻を主成分として含むものでもよいし、ホタテ貝殻のみから成ってもよい。尚、以下の説明において、実施例1及び4は、それぞれ、参考例A1及びA4と読み替えることとする。 At least a portion of the shell may be a scallop shell. The shell may contain scallop shell as a main component, or may consist of scallop shell only. In the following description, Examples 1 and 4 are read as Reference Examples A1 and A4, respectively.

本発明によれば、平均粒径が小さ貝殻焼成物が提供される。焼成物およびその懸濁液は酸化・還元・ラジカル活性、吸着効果、殺菌効果においても水酸化カルシウムが主体である従来品よりも優れている。この緻密な貝殻焼成物を利用する新たな産業分野を提案するに至った。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the baked shellfish material with a small average particle diameter is provided. The baked product and its suspension are superior to conventional products mainly composed of calcium hydroxide in terms of oxidation/reduction/radical activity, adsorption effect, and sterilization effect. We have come to propose a new industrial field that utilizes this dense baked shell product.

本発明の実施例1~2の貝殻焼成物のSEM写真である。1 is a SEM photograph of baked shells of Examples 1 and 2 of the present invention. 本発明の実施例1~2の貝殻焼成物の開封直後および水蒸気飽和インキュベーター内7日後のSEM写真である。Fig. 2 shows SEM photographs of baked shell products of Examples 1 and 2 of the present invention immediately after opening and after 7 days in a steam saturated incubator. 本発明の実施例1~2の貝殻焼成物の水和発熱反応温度の比較である。It is a comparison of hydration exothermic reaction temperatures of the baked shell products of Examples 1 and 2 of the present invention. 本発明の実施例3、比較例1、参考例1~3の焼成物の水和発熱反応温度の比較である。It is a comparison of hydration exothermic reaction temperatures of the fired products of Example 3, Comparative Example 1, and Reference Examples 1 to 3 of the present invention. 本発明の実施例1~2、比較例1、参考例1~3の焼成物の窒素酸化物に対する還元除去力の比較である。1 is a comparison of the reducing and removing power for nitrogen oxides of the fired products of Examples 1 and 2, Comparative Example 1, and Reference Examples 1 and 3 of the present invention.

以下、本発明について詳述する。 The present invention will be described in detail below.

(本発明の焼成物)
本発明の焼成物を製造する開始材料は貝殻である。貝殻とは、一般に貝と呼称される生物やこれに類する生物(多くは貝殻亜門に属する)が外殻として形成する、炭酸カルシウムを含む材料を指す。
(Baked product of the present invention)
The starting material for producing the calcined products of the present invention is seashells. Seashells refer to materials containing calcium carbonate that are formed as outer shells by organisms commonly referred to as shellfish and similar organisms (mostly belonging to the subphylum Stelura).

貝は一般的に一枚貝、二枚貝、巻貝といった分類に分けられる。一枚貝としてはアワビ、トコブシなどが挙げられ、二枚貝としてはホタテ、カキ、シジミ、ハマグリ、アサリなどが挙げられ、巻貝としてはサザエ、ツブ、カタツムリなどが挙げられる。いずれの貝の貝殻も開始材料として使用可能であるが、洗浄が容易で不純物の混入リスクを低減できることから二枚貝の貝殻が好ましい。二枚貝の貝殻の中でもホタテ貝殻とカキ貝殻がより好ましく、ホタテ貝殻が特に好ましい。 Shellfish are generally classified into monovalves, bivalves, and snails. Examples of monovalves include abalone and Tokobushi, examples of bivalves include scallops, oysters, clams, clams, short-necked clams, and examples of snails include turban shells, whelks, and snails. Although any mussel shell can be used as a starting material, bivalve shells are preferred due to their ease of cleaning and reduced risk of contamination. Among bivalve shells, scallop shells and oyster shells are more preferred, and scallop shells are particularly preferred.

本発明の焼成物の平均粒径は20.0μm以下、15.0μm以下、10.0μm以下、8.0μm以下、6.0μm以下、5.0μm以下、または2.0μm以下である。 The average particle size of the fired product of the present invention is 20.0 μm or less, 15.0 μm or less, 10.0 μm or less, 8.0 μm or less, 6.0 μm or less, 5.0 μm or less, or 2.0 μm or less.

本発明の焼成物の平均粒径は、粒度分布測定装置を用いて測定すればよい。このような装置として、例えば、CILAS(株式会社アイシンナノテクノロジーズ)が挙げられる。また、本発明の焼成物の形状や表面構造は、2000倍~10000倍の任意の倍率のSEM画像から求めることができる。 The average particle size of the baked product of the present invention may be measured using a particle size distribution analyzer. An example of such a device is CILAS (Aisin Nano Technologies Co., Ltd.). Further, the shape and surface structure of the fired product of the present invention can be obtained from an SEM image at any magnification of 2000 to 10000 times.

焼成物の波長分散型の蛍光X線分析法(XRF)によって測定可能な元素に占めるカルシウム元素の割合は、90atom%以上、91atom%以上、92atom%以上、93atom%以上、94atom%以上、95atom%以上、96atom%以上、97atom%以上、98atom%以上、99atom%以上としてもよい。 The ratio of calcium element to the elements measurable by wavelength dispersive X-ray fluorescence analysis (XRF) of the fired product is 90 atom% or more, 91 atom% or more, 92 atom% or more, 93 atom% or more, 94 atom% or more, 95 atom% Above, it may be 96 atom % or more, 97 atom % or more, 98 atom % or more, or 99 atom % or more.

蛍光X線分析(XRF)により、カルシウム以外にもカリウム、硫黄、リン、マグネシウム、ナトリウム、アルミニウム、ケイ素、ストロンチウムなどの微量な含有率も測定できる。なお、波長分散型の蛍光X線分析法(XRF)では炭素や酸素は測定されない。 By X-ray fluorescence spectroscopy (XRF), in addition to calcium, trace amounts of contents such as potassium, sulfur, phosphorus, magnesium, sodium, aluminum, silicon, and strontium can also be measured. Carbon and oxygen are not measured by wavelength dispersive X-ray fluorescence spectroscopy (XRF).

波長分散型蛍光X線分析法(XRF)の装置として、RIX3100(理学電機工業株式会社製)が挙げられる。 RIX3100 (manufactured by Rigaku Denki Kogyo Co., Ltd.) is exemplified as an apparatus for wavelength dispersive X-ray fluorescence spectroscopy (XRF).

焼成物の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、および炭酸カルシウム含有割合は示差熱熱量重量分析装置を用いて推定される。示差熱熱量重量分析により、300℃前後の重量変化から水分の含有を推定し、350℃前後の重量変化から水酸化カルシウムの含量を推定し、600℃前後の重量変化から炭酸カルシウムの含量を推定できる。 The content of calcium oxide, calcium hydroxide, and calcium carbonate in the fired product is estimated using a differential thermal calorimetric analyzer. By differential thermal calorimetric analysis, the water content is estimated from the weight change around 300°C, the calcium hydroxide content is estimated from the weight change around 350°C, and the calcium carbonate content is estimated from the weight change around 600°C. can.

本発明の焼成物の示差熱熱量重量分析(TG-DTA)によって測定される30~1000℃における重量維持割合(酸化カルシウム含有割合とも表現する)は、75.0重量%以上、80.0重量%以上、85.0重量%以上、90.0重量%以上、95.0重量%以上、99.0重量%以上、99.3重量%以上、または99.5重量%以上である。重量維持割合とは、30℃時点における重量に対する1000℃時点における重量の百分率である。 The weight retention ratio (also expressed as calcium oxide content ratio) at 30 to 1000 ° C. measured by differential thermal calorimetric analysis (TG-DTA) of the fired product of the present invention is 75.0% by weight or more and 80.0% by weight. % or more, 85.0 wt% or more, 90.0 wt% or more, 95.0 wt% or more, 99.0 wt% or more, 99.3 wt% or more, or 99.5 wt% or more. The weight retention rate is the percentage of the weight at 1000°C to the weight at 30°C.

示差熱熱重量分析(TG-DTA)の装置として、例えば、TGA851e(メトラー・トレド社製)が挙げられる。示差熱熱重量分析の測定は、窒素100mL/min気流中、10℃/分の昇温速度にて30℃から1000℃まで昇温して行う。 An apparatus for differential thermal thermogravimetric analysis (TG-DTA) includes, for example, TGA851e (manufactured by Mettler Toledo). Differential thermal thermogravimetric analysis is performed by heating from 30° C. to 1000° C. at a rate of 10° C./min in a nitrogen stream of 100 mL/min.

本発明の焼成物のX線回折分析法(XRD)によって測定される酸化カルシウム含有率は、90.0質量%以上、92質量%以上、94質量%以上、96質量%以上、98質量%以上、99質量%以上、または99.5質量%以上である。 The calcium oxide content measured by X-ray diffraction analysis (XRD) of the fired product of the present invention is 90.0% by mass or more, 92% by mass or more, 94% by mass or more, 96% by mass or more, 98% by mass or more. , 99% by mass or more, or 99.5% by mass or more.

X線回折分析法(XRD)の装置として、例えば、X`Pert-PRO(Philips)が挙げられる。 Equipment for X-ray diffraction analysis (XRD) includes, for example, X'Pert-PRO (Philips).

本発明の焼成物のBET比表面積は、0.2m/g以上、0.3m/g以上、0.4m/g以上、0.5m/g以上、0.6m/g以上、0.7m/g以上、0.8m/g以上、0.9m/g以上、または1.0m/g以上である。他方、3.0m/g以下、2.8m/g以下、2.6m/g以下、2.4m/g以下、2.2m/g以下、または2.0m/g以下である。 The BET specific surface area of the fired product of the present invention is 0.2 m 2 /g or more, 0.3 m 2 /g or more, 0.4 m 2 /g or more, 0.5 m 2 /g or more, 0.6 m 2 /g or more. , 0.7 m 2 /g or greater, 0.8 m 2 /g or greater, 0.9 m 2 /g or greater, or 1.0 m 2 /g or greater. On the other hand, 3.0 m 2 /g or less, 2.8 m 2 /g or less, 2.6 m 2 /g or less, 2.4 m 2 /g or less, 2.2 m 2 /g or less, or 2.0 m 2 /g or less is.

BET比表面積を解析する装置として、例えば、Quantachrome社製ChemBET3000が挙げられる。BET比表面積の測定方法は特に制限されず通常使用される条件で測定してよい。 An example of an apparatus for analyzing the BET specific surface area is ChemBET3000 manufactured by Quantachrome. The method for measuring the BET specific surface area is not particularly limited, and the measurement may be carried out under commonly used conditions.

本発明の貝殻焼成物とその水性懸濁液は有毒物質や有機物質の吸着、洗浄(皮膚・傷洗浄、うがいなど)、除去、無毒化活性、殺菌活性、消臭活性などの効果が従来品より優れている。ここで水性懸濁液の溶媒は水を含む溶媒(例えば、純水または純水にアルコール、リン酸ナトリウムやポリリン酸などの水溶性化合物を添加した水溶液)である。 The baked shell product and its aqueous suspension of the present invention have effects such as adsorption, cleaning (skin/wound cleaning, gargling, etc.), removal, detoxification activity, bactericidal activity, and deodorant activity of toxic substances and organic substances. Better than Here, the solvent of the aqueous suspension is a solvent containing water (for example, pure water or an aqueous solution obtained by adding a water-soluble compound such as alcohol, sodium phosphate, or polyphosphoric acid to pure water).

本発明の焼成物を水蒸気等と水和反応させると、表面化から水酸化カルシウムの形成による結晶の微細化、裂け目と細孔の形成による表面構造の変化が生じ、親水性が向上した特性変化が生じる。実際に、X線回折分析法(XRD)で測定される酸化カルシウム含有率が99%以上、平均粒径が5μm以下の貝殻焼成物は、X線回折分析法(XRD)で測定される酸化カルシウム含有率が75~95%、水酸化カルシウム含有率が5~20%、平均粒径が5μm以下である貝殻焼成物と比べ、水を添加した当初は親水性、水懸濁性が悪く、より多量の沈殿を生じる。 When the calcined product of the present invention is subjected to a hydration reaction with water vapor or the like, the surface changes to micronize crystals due to the formation of calcium hydroxide, and changes occur in the surface structure due to the formation of cracks and pores, resulting in a characteristic change with improved hydrophilicity. occur. Actually, the calcium oxide content measured by X-ray diffraction analysis (XRD) is 99% or more, and the average particle size is 5 μm or less. Compared to baked shells with a content of 75 to 95%, a calcium hydroxide content of 5 to 20%, and an average particle size of 5 μm or less, hydrophilicity and water suspension properties are poor at the beginning of water addition, and more A large amount of precipitate is produced.

(本発明の焼成物の製造方法)
上述の焼成物を製造するための方法の1例を以下説明する。当然のことながら、以下の方法を改変した方法や全く異なる方法によって上述の焼成物を製造してもよい。
(Method for producing fired product of the present invention)
An example of a method for producing the fired product described above is described below. Naturally, the fired product described above may be produced by a method modified from the following method or by a completely different method.

当該製造方法は、以下の工程(1)~(6)を記載した順に実行する。
(1)貝殻を焼成する一次焼成工程、
(2)焼成された一次焼成物を外気温まで自然冷却させる工程、
(3)一次焼成物を各フィルター(エアフィルター、マイクロミストフィルター、活性炭フィルター)を通して不純物を除去し、乾式超微粉砕システム(ナノジェットマイザー)および/またはバグまたはサイクロン集塵装置により、高圧ガスとして大気を乾燥させた空気の他、不活性ガスの窒素ガスやアルゴンガスを注入して二酸化炭素および水蒸気を置換除去しながら均一微粉砕化および集塵する工程、
(4)一次焼成物を二次焼成する二次焼成工程、
(5)二次焼成物を気圧10Pa以下の低気圧条件下、および/または、不活性ガス雰囲気条件下で外気温まで自然冷却させる工程、
(6)焼成炉開閉扉を窒素ガスまたはアルゴンガス雰囲気下内(焼成炉開閉扉の外側もアルゴンガス雰囲気下にする。)で冷却焼成物を搬出し、真空および/または窒素ガスまたはアルゴンガス充填包装する工程
In the manufacturing method, the following steps (1) to (6) are performed in the order described.
(1) Primary firing step of firing shells,
(2) a step of naturally cooling the fired primary fired product to the ambient temperature;
(3) Impurities are removed from the primary fired product through each filter (air filter, micromist filter, activated carbon filter), and the dry ultrafine pulverization system (nano jetmizer) and/or bag or cyclone dust collector is used as high-pressure gas. A step of uniform pulverization and dust collection while removing carbon dioxide and water vapor by replacing and removing carbon dioxide and water vapor by injecting nitrogen gas or argon gas, which is an inert gas, in addition to dried air;
(4) a secondary firing step of secondary firing the primary fired product;
(5) A step of naturally cooling the secondary fired product to the outside temperature under low pressure conditions of 10 3 Pa or less and/or under inert gas atmosphere conditions;
(6) Carry out the cooled baked product in a nitrogen gas or argon gas atmosphere with the firing furnace opening/closing door (the outside of the firing furnace opening/closing door is also under an argon gas atmosphere), and fill with vacuum and/or nitrogen gas or argon gas. packaging process

以下、各工程について説明する。 Each step will be described below.

なお本発明において「外気温」とは焼成を行う装置(焼成炉)が置かれている周囲環境の気温を意味する。焼成炉が配される地域や場所並びに時刻や季節によって周囲環境の気温は変動するものであり、一律に定義することはできないが、100℃未満、80℃未満、60℃未満または50℃未満の温度と解釈してもよい。 In the present invention, the "outside temperature" means the temperature of the ambient environment in which the firing device (firing furnace) is placed. The temperature of the surrounding environment fluctuates depending on the region and place where the kiln is arranged, as well as the time and season, and it cannot be defined uniformly, but it is less than 100°C, less than 80°C, less than 60°C, or less than 50°C. It may be interpreted as temperature.

工程(1)は、開始材料を一次焼成する工程である。この焼成において開始材料に含まれるタンパク質などに由来する炭素や水素が放出され、主成分の炭酸カルシウムは酸化カルシウムへと変質する。 Step (1) is a step of primary firing of the starting material. During this baking, carbon and hydrogen derived from proteins and the like contained in the starting material are released, and calcium carbonate, which is the main component, is transformed into calcium oxide.

焼成温度は1200℃以上、1400℃以上、または1600℃以上である。これら温度以上にすることで充分に有機物を除去でき酸化カルシウムの純度が高くなる。他方、焼成温度の上限については酸化カルシウムの融点(約2600℃)以下であれば特に制限はないが、焼成炉への負荷やエネルギーコストの観点から1650℃以下、1600℃以下、1550℃以下、または1500℃以下が好ましい。当然のことながら、焼成工程に亘って、上記範囲内である限り、焼成温度は一定でも変動してもよい。 The firing temperature is 1200° C. or higher, 1400° C. or higher, or 1600° C. or higher. By setting the temperature above these temperatures, the organic substances can be sufficiently removed and the purity of calcium oxide is increased. On the other hand, the upper limit of the firing temperature is not particularly limited as long as it is below the melting point of calcium oxide (approximately 2600°C). Alternatively, 1500° C. or less is preferable. Of course, throughout the firing process, the firing temperature may be constant or may vary, as long as it remains within the above ranges.

焼成時間は3時間以上、4時間以上、または5時間以上である。他方、焼成時間の上限は8時間以下、7.5時間以下、7時間以下、または6.5時間以下が好ましい。 The firing time is 3 hours or longer, 4 hours or longer, or 5 hours or longer. On the other hand, the upper limit of the firing time is preferably 8 hours or less, 7.5 hours or less, 7 hours or less, or 6.5 hours or less.

工程(1)は有機物の除去を行うため酸素含有雰囲気下(通常は大気雰囲気下)で実行する。タンパク質などに含まれる炭素や水素は酸素と反応し、二酸化炭素や水となって開始材料から遊離する。 Step (1) is carried out in an oxygen-containing atmosphere (usually in an air atmosphere) to remove organic matter. Carbon and hydrogen contained in proteins and the like react with oxygen to form carbon dioxide and water, which are liberated from the starting materials.

外気温から先の焼成温度に昇温する速度に特に制限はないが、通常は100~500℃/時間、150~450℃/時間、200~400℃/時間または250~350℃/時間である。 There are no particular restrictions on the rate at which the temperature is raised from the ambient temperature to the previous firing temperature, but it is usually 100 to 500°C/hour, 150 to 450°C/hour, 200 to 400°C/hour, or 250 to 350°C/hour. .

工程(2)は、工程(1)によって焼成された一次焼成物を冷却する工程である。積極的に冷却させるのではなく、加熱を停止させ放熱によって外気温まで自然冷却させる。工程(2)に要する時間は外気温の温度や開始材料によって左右されると考えられるが、凡そ、10時間以上、15時間以上、20時間以上である。 Step (2) is a step of cooling the primary fired product fired in step (1). Instead of actively cooling, the heating is stopped and heat is released to naturally cool to the outside temperature. The time required for step (2) is considered to depend on the temperature of the outside air and the starting material, but is generally 10 hours or more, 15 hours or more, or 20 hours or more.

工程(2)は任意の雰囲気下で行ってよい。例えば、不活性ガス(ヘリウムや窒素ガスなど)雰囲気下でもよいし、大気雰囲気下でもよい。また工程(1)の雰囲気下と同じでも異なっていてもよい。水和反応を防ぐため、低湿度環境で冷却することが好ましい。 Step (2) may be performed under any atmosphere. For example, an inert gas (helium, nitrogen gas, etc.) atmosphere or an air atmosphere may be used. Moreover, the atmosphere may be the same as or different from that in step (1). Cooling in a low-humidity environment is preferred to prevent hydration reactions.

緩やかに自然冷却させる過程において、酸化カルシウムが高い結晶性を維持したまま冷却されるものと解される。 It is understood that in the process of slow natural cooling, calcium oxide is cooled while maintaining high crystallinity.

工程(3)において、粉末状態になった焼成物をエアフィルター、マイクロミストフィルター、活性炭フィルター等のフィルターを通じて不純物を除去し、特殊コンプレッサーで非常に乾燥された高圧ガスエネルギーで粒子を加速し、粒子衝突により超微粉砕を実現できる装置(ナノジェットマイザー;NJ-300-D)を使用して微粉砕する。高圧ガスとして大気を乾燥させた空気の他、不活性ガスの窒素ガスやアルゴンガスの使用も可能である。 In step (3), impurities are removed from the powdered calcined product through filters such as air filters, micromist filters, activated carbon filters, etc., and the particles are accelerated with high-pressure gas energy that has been extremely dried by a special compressor. It is pulverized using a device capable of achieving ultra-fine pulverization by collision (Nano Jet Mizer; NJ-300-D). As the high-pressure gas, it is possible to use nitrogen gas or argon gas, which is an inert gas, in addition to air obtained by drying the air.

工程(4)は、焼成物をさらに焼成する二次焼成工程である。一次焼成物焼成後において、大気中の水蒸気や焼成による生成ガスである二酸化炭素と反応することにより酸化カルシウムの割合が減少すると考えられる。このため、酸化カルシウムの純度を維持、向上させるため、再焼成を行う。 Step (4) is a secondary firing step of further firing the fired product. After firing the primary fired product, it is thought that the proportion of calcium oxide decreases by reacting with water vapor in the atmosphere and carbon dioxide, which is a gas generated by firing. Therefore, in order to maintain and improve the purity of calcium oxide, re-firing is performed.

二次焼成工程の焼成温度は600℃以上、700℃以上、800℃以上、850℃以上、900℃以上、950℃以上である。これら温度以上で焼成することで充分に炭酸カルシウム、水酸化カルシウムを酸化カルシウムへと変化させることができる。二次焼成工程の焼成温度は約2600℃(酸化カルシウムの融点)以下であり、通常1500℃以下、1200℃以下、1000℃以下である。 The firing temperature in the secondary firing step is 600° C. or higher, 700° C. or higher, 800° C. or higher, 850° C. or higher, 900° C. or higher, and 950° C. or higher. Firing at these temperatures or higher can sufficiently convert calcium carbonate and calcium hydroxide into calcium oxide. The firing temperature in the secondary firing step is about 2600° C. (melting point of calcium oxide) or less, and usually 1500° C. or less, 1200° C. or less, or 1000° C. or less.

二次焼成工程の焼成時間は1時間以上、1.5時間以上または2時間以上である。他方、焼成炉への負荷やエネルギーコストの観点から7時間以下、6時間以下、5時間以下、4時間以下、3時間以下が好ましい。 The firing time of the secondary firing step is 1 hour or longer, 1.5 hours or longer, or 2 hours or longer. On the other hand, it is preferably 7 hours or less, 6 hours or less, 5 hours or less, 4 hours or less, or 3 hours or less from the viewpoint of the load on the firing furnace and the energy cost.

工程(5)は、二次焼成後の冷却工程である。二次焼成物中の酸化カルシウム含有割合を維持するため、気圧10Pa以下の低気圧条件下、および/または、不活性ガス条件下で自然冷却を行う。 Step (5) is a cooling step after secondary firing. In order to maintain the content of calcium oxide in the secondary fired product, natural cooling is performed under low pressure conditions of 10 3 Pa or less and/or under inert gas conditions.

工程(6)では、焼成炉内に不活性ガスを注入し、焼成炉開閉扉を行う。この場合は観音開き状態の扉ではなく、引き戸の扉が望ましい。不活性ガス雰囲気下内状態のカバーが容易である。さらにこの不活性ガス雰囲気下で焼成物を真空包装する。 In step (6), an inert gas is injected into the firing furnace, and the firing furnace door is opened and closed. In this case, it is preferable to use a sliding door instead of a double door. It is easy to cover the inner state under an inert gas atmosphere. Furthermore, the fired product is vacuum-packaged under this inert gas atmosphere.

本発明における不活性ガスとしては、酸化カルシウムと反応性を有しないガスであれば特に制限はなく、例えばヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガス、酸素ガスが挙げられる。 The inert gas in the present invention is not particularly limited as long as it is not reactive with calcium oxide, and examples thereof include helium gas, argon gas, nitrogen gas and oxygen gas.

なお、上述したものはあくまで1例であり、例えば、工程(5)は、工程(2)に代えて実行しても良い。工程(5)は省略して、工程(3)そして工程(6)を引き続いて実行しても良い。 In addition, what was mentioned above is only an example, and for example, step (5) may be executed instead of step (2). Step (5) may be omitted and step (3) and step (6) may be performed successively.

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

(実施例1)
ホタテ貝殻を1450℃で6時間焼成し、外気温まで自然冷却させた。
(Example 1)
The scallop shells were baked at 1450° C. for 6 hours and allowed to cool naturally to ambient temperature.

(実施例2)
実施例1のサンプルをエアフィルター、マイクロミストフィルター、活性炭フィルターを通して不純物を除去し、乾式超微粉砕システム(ナノジェットマイザー)により微粉砕した。その後、950℃で2時間焼成した。この二次焼成物を低気圧条件下(10-4Pa以下)にて外気温まで自然冷却させた。
(Example 2)
The sample of Example 1 was passed through an air filter, a micromist filter and an activated carbon filter to remove impurities, and pulverized with a dry ultra-pulverization system (Nano Jet Mizer). After that, it was baked at 950° C. for 2 hours. This secondary fired product was naturally cooled to the outside temperature under low pressure conditions (10 −4 Pa or less).

(実施例3)
実施例1のサンプルをエアフィルター、マイクロミストフィルター、活性炭フィルターを通して不純物を除去し、乾式超微粉砕システム(ナノジェットマイザー)により不活性ガスの窒素ガスやアルゴンガスを注入して二酸化炭素および水蒸気を置換除去しながら微粉砕した。
(Example 3)
Impurities are removed from the sample of Example 1 through an air filter, a micromist filter, and an activated carbon filter, and an inert gas such as nitrogen gas or argon gas is injected using a dry ultrafine pulverization system (nanojetmizer) to remove carbon dioxide and water vapor. It was pulverized with displacement removal.

(実施例4)
ホタテ貝殻を1250℃で5時間焼成し、外気温まで自然冷却させた。この一次焼成物を株式会社セイシン企業のIMP-400を用いて粉砕処理を施した。
(Example 4)
The scallop shells were baked at 1250° C. for 5 hours and allowed to cool naturally to ambient temperature. This primary fired product was pulverized using IMP-400 manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.

なお、特に説明がない限りいずれの工程も大気雰囲気下、大気圧下で実行した。 All steps were carried out under an atmospheric atmosphere and atmospheric pressure unless otherwise specified.

(比較例1)
ホタテ貝殻を1100℃で4時間焼成し、外気温まで自然冷却させた。
(Comparative example 1)
The scallop shells were baked at 1100° C. for 4 hours and allowed to cool naturally to ambient temperature.

(比較例2)
比較例2として開封直後の試薬石灰石由来酸化カルシウム(99.9%;和光純薬工業株式会社)を試験した。
(Comparative example 2)
As Comparative Example 2, reagent limestone-derived calcium oxide (99.9%; Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) immediately after opening was tested.

(参考例1)
参考例1として開封直後の試薬石灰石由来水酸化カルシウム(99.9%;和光純薬工業株式会社)を試験した。
(Reference example 1)
As Reference Example 1, a reagent limestone-derived calcium hydroxide (99.9%; Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) immediately after opening was tested.

(参考例2)
参考例2として開封直後の市販のホタテ貝殻焼成物を試験した。
(Reference example 2)
As Reference Example 2, a commercially available baked scallop shell immediately after opening was tested.

(参考例3)
参考例3として開封直後の別の市販のホタテ貝殻焼成物を試験した。
(Reference example 3)
As Reference Example 3, another commercially available baked scallop shell immediately after opening was tested.

(平均粒径)
各粉体の平均粒径は、粒度分布測定装置(CILAS;株式会社アイシンナノテクノロジーズ)を用いて測定した。
(Average particle size)
The average particle size of each powder was measured using a particle size distribution analyzer (CILAS; Aisin Nano Technologies Co., Ltd.).

(カルシウム元素含有割合)
各粉体のカルシウム元素含有割合は、蛍光X線分析装置(RIX3100;理学電機株式会社製)を用いて測定した。
(Calcium element content ratio)
The calcium element content of each powder was measured using a fluorescent X-ray analyzer (RIX3100; manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd.).

(酸化カルシウム含有割合)
各粉体の酸化カルシウム含有割合および水酸化カルシウム含有割合は、示差熱熱量重量分析装置(TGA851e;メトラー・トレド社)およびX線回折装置(X`Pert-PRO;Philips)を用いて測定した。
(Calcium oxide content ratio)
The calcium oxide content and calcium hydroxide content of each powder were measured using a differential thermal calorimetric analyzer (TGA851e; Mettler Toledo) and an X-ray diffractometer (X'Pert-PRO; Philips).

(BET比表面積)
実施例1~4、比較例1~2、および参考例1~3のBET比表面積は、Quantachrome社製ChemBET3000を用いて測定した。
(BET specific surface area)
The BET specific surface areas of Examples 1-4, Comparative Examples 1-2, and Reference Examples 1-3 were measured using ChemBET3000 manufactured by Quantachrome.

Figure 0007233046000001
Figure 0007233046000001

(電子顕微鏡観察)
実施例および比較例に係る焼成物について、ネオオスミウムコータ(Neoc-STB;メイワフォーシス株式会社、東京)でオスミウム金属被覆後、電界解放射型走査電子顕微鏡(JSM-6340F;日本電子株式会社、東京)を用いた3000倍、10000倍のSEM画像に基づいて乾燥粉末状態の表面形状を解析した。
(Electron microscope observation)
The baked products according to the examples and comparative examples were coated with osmium metal using a neo-osmium coater (Neoc-STB; Meiwaforsys Co., Ltd., Tokyo), and then subjected to field emission scanning electron microscope (JSM-6340F; JEOL Ltd., Tokyo). ) was used to analyze the surface shape of the dry powder state based on SEM images of 3000 times and 10000 times.

実施例1~4は、皆繭状の緻密な表面構造が観察されており、そのBET比面積は、粉末の平均粒径と反比例の関係が観察された。参考例1~3は水酸化カルシウムが主体の焼成物であり、BET比面積は5m/g以上で高値を示した。また、平均粒径が50μm以上で20%以上の水酸化カルシウムを含んだ比較例1および試薬石灰石由来酸化カルシウム焼成物である比較例2ともにBET比面積は5m/g以上で高値を示した。 In Examples 1 to 4, a dense cocoon-like surface structure was observed, and the BET specific area was observed to have an inversely proportional relationship with the average particle size of the powder. Reference Examples 1 to 3 are calcined products mainly composed of calcium hydroxide, and the BET specific area was high at 5 m 2 /g or more. In addition, both Comparative Example 1 containing 20% or more calcium hydroxide with an average particle size of 50 μm or more and Comparative Example 2 containing calcium hydroxide calcined from reagent limestone showed a high BET specific area of 5 m 2 /g or more. .

ホタテ貝殻を1450℃で6時間焼成した実施例1および実施例2は、隣接する粒子同士が固く融着し、繭状の緻密な結晶および粒子が成長し、細孔の閉塞により反応界面積が減少している様子が観察された(図1;実施例1および実施例2)。他方、比較例2である試薬石灰石由来酸化カルシウム微粉末(99.9%;和光純薬工業株式会社)においては、格子状多孔性の表面構造が観察されており、水和反応等の反応性は高くなることが推測された。同様な格子状多孔性の表面構造が、参考例1である試薬石灰石由来水酸化カルシウム微粉末(99.9%;和光純薬工業株式会社)において観察された(図1)。 In Examples 1 and 2, in which scallop shells were baked at 1450 ° C. for 6 hours, adjacent particles were firmly fused, dense cocoon-like crystals and particles grew, and the reaction interface area was reduced due to clogging of pores. A decrease was observed (Fig. 1; Example 1 and Example 2). On the other hand, in the reagent limestone-derived calcium oxide fine powder (99.9%; Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) of Comparative Example 2, a lattice-like porous surface structure was observed, and reactivity such as hydration reaction was observed. was expected to be higher. A similar lattice-like porous surface structure was observed in Reference Example 1, reagent limestone-derived calcium hydroxide fine powder (99.9%; Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (Fig. 1).

実施例1および実施例2は、上述のように開封直後細孔の閉塞した繭状の緻密な結晶および粒子として観察された(図2)。また7日間、37℃で水蒸気飽和インキュベーターに置くと微粉末表面は多孔性となり、水懸濁分散性が著しく向上した。なお実施例3および実施例4についても、粒径の違いがあるものの、開封直後と7日間のインキュベーション後において細孔の閉塞した繭状の緻密な表面構造から多孔性表面構造への変化が観察された。これは焼成酸化カルシウム微粉末を水蒸気等と水和反応すると、表面化から一部の水酸化カルシウムの形成による結晶の微細化、裂け目と細孔の形成による表面構造の変化が生じ、親水性の向上から水懸濁分散性が著しく向上したと推察する。 In Examples 1 and 2, as described above, cocoon-like dense crystals and particles with closed pores were observed immediately after opening (Fig. 2). When placed in a water vapor saturated incubator at 37° C. for 7 days, the surface of the fine powder became porous and the dispersibility in water suspension was remarkably improved. In Examples 3 and 4, although there was a difference in particle size, a change from a dense cocoon-like surface structure with closed pores to a porous surface structure was observed immediately after opening and after incubation for 7 days. was done. This is because when the calcined calcium oxide fine powder undergoes a hydration reaction with steam or the like, the crystals become finer due to the formation of a portion of calcium hydroxide from the surface, and the surface structure changes due to the formation of cracks and pores, resulting in an improvement in hydrophilicity. From this, it is inferred that the water suspension dispersibility was remarkably improved.

(水和発熱性)
5質量%の実施例1および実施例2は、それぞれ水添加後5~30分および15~40分に水温は最高40℃まで上昇した(図3)。また10質量%の実施例1および実施例2は、それぞれ5~30分および15~40分に水温は最高50℃まで、さらに20質量%の実施例1および実施例2は、それぞれ5~30分および15~40分に水温は最高60℃まで上昇した(データは示していない)。
(hydration exothermic)
For 5% by weight of Example 1 and Example 2, the water temperature increased to a maximum of 40° C. 5-30 minutes and 15-40 minutes after water addition, respectively (FIG. 3). In addition, 10% by weight of Examples 1 and 2, 5 to 30 minutes and 15 to 40 minutes, respectively, the water temperature is up to 50 ° C., and further 20% by weight of Examples 1 and 2, respectively, The water temperature rose to a maximum of 60° C. at 10 min and 15-40 min (data not shown).

酸化カルシウムの水和反応による水酸化カルシウムへの変化は発熱反応であり、発熱がないと言われる市販のホタテ貝殻焼成物は、焼成後の冷却、湿式粉砕、保管過程においてほとんどの酸化カルシウムが水酸化カルシウムに変化したものと推察する。一例として実施例1および実施例2を37℃、水蒸気飽和条件下で7日間インキュベーションすると、5質量%の実施例1および実施例2の水温は5~10分後に30℃程度に減少した(図3)。データは示さないが、同様の37℃、水蒸気飽和条件下で7日間インキュベーションによる発熱量減少は、実施例3および実施例4についても観察された(データは示していない)。 The hydration reaction of calcium oxide to calcium hydroxide is an exothermic reaction, and most of the calcium oxide in the commercially available baked scallop shells, which is said to be heat-free, is dissolved in water during the cooling, wet pulverization, and storage processes after baking. It is inferred that it changed to calcium oxide. As an example, when Example 1 and Example 2 were incubated at 37° C. for 7 days under water vapor saturation conditions, the water temperature of 5% by mass of Example 1 and Example 2 decreased to about 30° C. after 5 to 10 minutes (Fig. 3). Although data are not shown, a similar decrease in calorific value due to incubation for 7 days at 37° C. under steam-saturated conditions was also observed for Examples 3 and 4 (data not shown).

他方、20質量%の試薬石灰石由来酸化カルシウム(99.9%;和光純薬工業株式会社)は、水添加後2~6分で水温は最高100℃を超える発熱を示した(図4)。一方、20質量%の本実施例1~4は、水添加後6~30分で水温は最高60℃にとどまった(データは示していない)。 On the other hand, 20% by mass of reagent limestone-derived calcium oxide (99.9%; Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) exhibited an exotherm with a maximum water temperature exceeding 100° C. within 2 to 6 minutes after addition of water (FIG. 4). On the other hand, in Examples 1 to 4 containing 20% by mass, the maximum water temperature remained at 60° C. 6 to 30 minutes after the addition of water (data not shown).

この実施例1~4であるホタテ貝殻焼成物と試薬石灰石由来酸化カルシウムの発熱反応速度の違いは、それぞれの酸化カルシウム微粉末の表面構造によると推測できる。すなわち、ホタテ貝殻焼成物では、隣接する粒子同士が固く融着し、繭状の緻密な結晶および粒子が成長し、細孔の閉塞により反応界面積であるBET比表面積が減少しているのに対して、試薬石灰石由来酸化カルシウムでは、格子状多孔性の表面構造が観察されており、BET比表面積および水和反応性が高くなると考えられる。 The difference in exothermic reaction rate between the fired scallop shells and reagent limestone-derived calcium oxide in Examples 1 to 4 can be presumed to be due to the surface structure of each fine powder of calcium oxide. That is, in the baked scallop shell, the adjacent particles are firmly fused together, dense cocoon-like crystals and particles grow, and the BET specific surface area, which is the reaction interface area, decreases due to the clogging of pores. On the other hand, the reagent limestone-derived calcium oxide has a lattice-like porous surface structure, which is considered to increase the BET specific surface area and hydration reactivity.

この焼成物とは対照的に、20質量%の参考例1としての試薬石灰石由来水酸化カルシウム(99.9%;和光純薬工業株式会社)、参考例2および参考例3としての市販ホタテ貝殻焼成物は、水添加後、水温上昇は観察されなかった。 In contrast to this calcined product, 20% by mass of reagent limestone-derived calcium hydroxide (99.9%; Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as Reference Example 1, commercial scallop shells as Reference Examples 2 and 3 No increase in water temperature was observed after adding water to the fired product.

(窒素酸化物の還元能)
本研究の過程で、酸化カルシウム水懸濁液はNOおよびNOを還元し、NO―>NO―>NO―>Nによる脱窒素反応を引き起こす、すなわち脱窒素能力を見出した。水酸化カルシウムはこの窒素酸化物に対する還元力がなく、酸化カルシウムに特有なものである。本研究では、それぞれの焼成物の脱窒素能力を評価した。
(Reducing Ability of Nitrogen Oxide)
In the course of this study, the calcium oxide aqueous suspension reduced NO 2 and NO 3 and caused the denitrification reaction by NO 3 -> NO 2 -> N 2 O -> N 2 , i.e. the denitrification ability was found. rice field. Calcium hydroxide has no reducing power for this nitrogen oxide, which is characteristic of calcium oxide. In this study, the denitrification ability of each calcined material was evaluated.

本実験では、NO(30ppm)およびNO(1.8ppm)を含んだ水に直接濃度が0.2質量%になるように、それぞれの焼成物を添加してよく撹拌した後、経時的に残存NOおよびNOを測定した(図5A)。 In this experiment, each baked product was added directly to water containing NO 3 (30 ppm) and NO 2 (1.8 ppm) so that the concentration was 0.2% by mass, and after stirring well, Residual NO 3 and NO 2 were measured at (Fig. 5A).

0.15質量%の実施例1~2および比較例2は、混合後15分以内に水中NO(30ppm)およびNO(1.8ppm)は完全に消失した。同様に実施例3および実施例4も混合後15分以内に水中NO(30ppm)およびNO(1.8ppm)は完全に消失した(データは示していない)。
他方、参考例2および参考例3は水中NO(30ppm)およびNO(1.8ppm)を全く減少させなかった。同様に参考例1も水中NO(30ppm)およびNO(1.8ppm)を全く減少させなかった(データは示していない)。
7日間、37℃で水蒸気飽和インキュベートした実施例1~2は、混合後15分以内に水中NO(30ppm)およびNO(1.8ppm)をマイルドに減少させた。
Examples 1-2 and Comparative Example 2 at 0.15% by weight completely lost NO 3 (30 ppm) and NO 2 (1.8 ppm) in water within 15 minutes after mixing. Similarly, in Examples 3 and 4, NO 3 (30 ppm) and NO 2 (1.8 ppm) in water disappeared completely within 15 minutes after mixing (data not shown).
On the other hand, Reference Examples 2 and 3 did not reduce NO 3 (30 ppm) and NO 2 (1.8 ppm) in water at all. Similarly, Reference Example 1 did not reduce NO 3 (30 ppm) and NO 2 (1.8 ppm) in water at all (data not shown).
Examples 1-2, steam-saturated incubated at 37° C. for 7 days, mildly reduced NO 3 (30 ppm) and NO 2 (1.8 ppm) in water within 15 minutes after mixing.

さらに、それぞれの焼成物に水を添加し、所定時間水和反応させた後、NO(30ppm)およびNO(1.8ppm)を含んだ水と混合し、1時間後に残存NOおよびNOを測定した。 Furthermore, water was added to each fired product and hydrated for a predetermined time, and then mixed with water containing NO 3 (30 ppm) and NO 2 (1.8 ppm). After 1 hour, residual NO 3 and NO 2 was measured.

実施例1~3および比較例2では、水和反応時間の増加とともに脱窒素能力が減少することがわかった。特に比較例2は1時間の水和反応で脱窒素能力が半分以下に減少した。対照的に実施例1~3は、水と混合後3時間以上を経て脱窒素能力が半減する(図5B)。同様に、実施例4および比較例1も、水と混合後3時間以上を経て脱窒素能力が半減した(データは示していない)。一方で、参考例1~3において脱窒素能力は全く観察されていない。これは、脱窒素能力の主体は酸化カルシウムであり、水添加による水和反応で、酸化カルシウムが水酸化カルシウムへと変化し、酸化カルシウム含量の減少とともに脱窒素能力も減少したと推測された。 In Examples 1 to 3 and Comparative Example 2, it was found that the denitrification capacity decreased as the hydration reaction time increased. In particular, in Comparative Example 2, the denitrification capacity decreased to less than half after 1 hour of hydration reaction. In contrast, Examples 1-3 lose half their denitrification capacity over 3 hours after mixing with water (FIG. 5B). Similarly, in Example 4 and Comparative Example 1, the denitrification ability was halved 3 hours or more after mixing with water (data not shown). On the other hand, no denitrification ability was observed in Reference Examples 1-3. It was speculated that the main denitrifying ability was calcium oxide, and the hydration reaction caused by the addition of water changed calcium oxide to calcium hydroxide, and the denitrifying ability decreased as the calcium oxide content decreased.

上記結果から実施例1~4の水懸濁液は、酸化カルシウムとしての十分な効果が期待できる。

From the above results, the aqueous suspensions of Examples 1 to 4 can be expected to have sufficient effects as calcium oxide.

Claims (2)

貝殻を焼成して得られる焼成物であって、
示差熱熱重量分析(TG-DTA)で測定される酸化カルシウム含有率が95重量%以上であり、また水酸化カルシウム含有率が5重量%以下であり、
蛍光X線分析法(XRF)で測定されるカルシウム元素含有率が95atom%以上であり、
X線回折分析法(XRD)で測定される酸化カルシウム含有率が95質量%以上であり、
平均粒径が20μm以下であり、
BET比表面積が1m /g超3.0m/g以下である、焼成物。
A baked product obtained by baking shells,
The calcium oxide content measured by differential thermal thermogravimetric analysis (TG-DTA) is 95% by weight or more, and the calcium hydroxide content is 5% by weight or less,
The calcium element content measured by X-ray fluorescence spectroscopy (XRF) is 95 atom% or more,
Calcium oxide content measured by X-ray diffraction analysis (XRD) is 95% by mass or more,
The average particle size is 20 μm or less,
A fired product having a BET specific surface area of more than 1 m 2 /g and not more than 3.0 m 2 /g.
貝殻の一部または全部がホタテ貝殻であることを特徴とする請求項1に記載の焼成物。
2. The baked product according to claim 1, wherein part or all of the shell is scallop shell.
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