JPH02160620A - 半水石膏の水和方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分齋〕 本発明は半水石膏の水和方法に関する。更に詳しくは火
成岩質の燐鉱石を硫酸で分解して得られる半水石膏の水
和方法に関するものである。

〔背景技術〕

湿式燐酸製造において使用される燐鉱石にはその成因、
産地によって種々の種類があるが、我が国では従来モロ
ッコ鉱石やフロリダ鉱石等の堆積岩質の燐鉱石が使用さ
れている。しかし、これらの燐鉱石は近年次第に品位が
低下してきているのが現状である。

燐鉱石の品位の表現法として、燐酸石灰（ＢＰＬ−−−
−Ｂｏｎｅ　ｐｈｏｓｐｈａｔｅ　ｏｒ　ｌｉｍｅ）の
含有量で表わす場合が多いが、例えばモロッコ鉱石の場
合は、従来［ＩＰＬが７５〜８０重量％であったものが
最近は７ｏ！！量％以下に低下してきており、従ってそ
れだけ不純物の含有量が増加している。

一方、湿式燐酸の用途は我が国では従来は肥料用が主体
であったが、近年は工業用燐酸、燐酸塩等の工業薬品の
原料に主体が移行してきている。

従って、ＢＰＬの低下は燐鉱石の輸送費の増加と共に、
製造された湿式燐酸は、上記用途に供するための精製費
用がかさみ好ましくない。

また、堆積岩質の燐鉱石は有機物の含有量が多（、この
影響で湿式燐酸中の有機物の含有量も増加するので、こ
の点も上記用途に供する上で好ましくない。

このような背景から、最近はＢＰＬが高くかつ有機物含
有量の少ない、ソ連産のコラ鉱石や南ア連邦産のファラ
ボア鉱石等の火成岩質のリン鉱石が見直されてきている
。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕二水−
半水石膏法あるいは半水石膏法によって、燐鉱石を硫酸
で分解して湿式燐酸を製造する際には半水石膏が副生ず
る。天然資源の乏しい我が国では、この半水石膏は水和
して二本石膏とし、石膏ボード用原料やセメントの凝結
遅延剤として利用されている。

しかしながら、火成岩質の燐鉱石を使用して湿式燐酸を
製造する場合には、得られる半水石膏（以下火成岩質性
半水石膏と称する）はモロッコ鉱石やフロリダ鉱石のよ
うな堆積岩質の燐鉱石を硫酸で分解して得られる半水石
膏（以下、堆積岩質性半水石膏と称する）と比べて、水
和速度が極めて遅いことが知られている。この原因は、
火成岩質の燐鉱石に多く含有されているストロンチウム
やランタン、セリウム等の希土類金属による、水和の妨
害作用によるものであるというのが斯界の一般的な通説
である。

半水石膏の水和は通常次の方法によって実施される。即
ち、半水石膏に水を加えて半水石膏スラリーとし、この
スラリーを撹拌して半水石膏を水和させて二本石膏スラ
リーとした後、該二本石膏スラリーの固液分離を行なう
、この場合半水石膏スラリーに種結晶として二本石膏を
添加する方法が好ましい、尚、本発明でいう水和とは、
半水石膏に水が付加して二本石膏に変化させることを意
味する。

しかしながら、火成岩質のリン鉱石を原料として得られ
た火成岩質性半水石膏は、前述の如く水和速度が極めて
遅く、しかも水和された二本石膏は針状の微細な結晶と
なり易（、この結果水和された二本石膏スラリーの固液
分離が不良となり、固液分離能力が著しく低下すると共
に、固液分離後の二本石膏の付着水の含有量も高くなる
。

かかる品質の二本石膏を、石膏ボード用原料やセメント
の凝結遅延剤として使用した場合、付着水の蒸発除去に
要する熱エネルギーが大きく増加するといった問題があ
る。また、付着水の含有量が高４１ので、輸送費用の増
加並びに輸送、混合時等の作業性も阻害する。

また、石膏ボードを製造する際に、焼石膏のプレーン値
が高くなり、その結果、混水量の増加を招くという重大
な問題がある。（石膏ボードは周知のように、二本石膏
を焼成して焼石膏（β半水石膏）とした後、この焼石膏
に水を加えて石膏スラリーとし、このスラリーを２枚の
ボード原紙の間に流展させて石膏を凝結させた後、定尺
に切断し余剰の水分を乾燥除去する方法で製造されるが
、上記焼石膏を流展性のあるスラリーとするための必要
最小限の水の量を混水量という）半水石膏の水和促進方
法として、水中での水和時に易反応性の非晶質アルミナ
や非晶質ケイ酸またはアルカリ塩類等を添加する方法が
知られている。〔工業化学雑誌６Ｂ　　１２．２３３２
．　（１９６５）　）　Ｌかしながら、本発明者らの研
究によれば、火成岩質系半水石膏の水和にこの方法を適
用してもその効果を殆んど認められない。

火成岩質性半水石膏を水和させる際に、予め濃度２０重
量％以上の硫酸液と接触することによって水和時間を短
縮させる方法が開示されている（特開昭５８−９１０４
６号公報の方法）、シかしこの方法も本発明者らの研究
によれば、かなり高濃度の硫酸液に長時間接触させた場
合にのみ、水和時間が若干短縮される程度のものであっ
た。

〔発明の目的〕

本発明の目的とするところは、火成岩質性半水石膏を水
和させて二本石膏とする際に、水和時間の短縮を図り、
水和された二本石膏スラリーの固液分離が容易であり、
かつ固液分離後の二本石膏の付着水が少なく、粗大で極
めて良好な結晶形状を有する二本石膏を製造し、以って
石膏ボードやセメント製造の産業分野への有効利用に活
路を開くことにある。

〔問題解決のための手段〕

本発明者らは、かかる実情に鑑み、本質的に水和性の乏
しい火成岩質性半水石膏の水和性を改良するため鋭意検
討を重ねた結果、咳半水石膏に水を加えて半水石膏スラ
リーとしたのち水和させる際に、スラリーの初期ｐＨを
特定の範囲に調節した後に水和を行なえば、従来の水和
方法に比べて水和速度がはるかに速く、かつ水和後の固
液分離も容易で、厚みのある板状で良好な形状の二本石
膏が得られることを見い出し、本発明を完成するに至っ
たものである。

即ち本発明の半水石膏の水和方法は、火成岩質の燐鉱石
を硫酸で分解して燐酸を製造する際に副生ずる半水石膏
に水を加えて半水石膏スラリーとしたのち水和するに当
たり、該スラリーの初！１ＪｌｐＨを８〜１２の範囲に
調節した後、水和させることを要旨とするものである。

〔発明の詳細な開示〕

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の半水石膏の水和方法は、通常、次の方法により
実施される。

即ち、先ず水和槽に水を仕込んだ後、該水を撹拌した状
態で火成岩質性半水石膏、及び場合によっては種結晶と
して二本石膏も添加して半水石膏スラリーを形成し、し
かる後、この半水石膏スラリーの９１１　（初期ｐ１１
）を速やかに８〜１２の範囲、好ましくは９〜１１の範
囲に調節する。

湿式燐酸製造の際に副生ずる半水石膏は若干の燐酸分を
含浸しているので、上記半水石膏スラリーのｐｌｌは酸
性で、通常１．５〜４の範囲にある。従って、本発明で
は該半水石膏スラリーに消石灰、苛性ソーダ、苛性カリ
等の塩基性物質を添加して、初期ρ１１を８〜１２の範
囲に！Ｐ１節する。

初期ｐＨＷ節後は該半水石膏スラリーは、撹拌を続行す
ることのみで水和は進行する。水和の進行に伴って半水
石膏スラリーのｐＨは自然降下するが、このｐｎの自然
降下と共に半水石膏は水和されて二本石膏の結晶核が発
生し、該結晶核は次第に成長する。尚、上記半水石膏ス
ラリーの形成時に種結晶として二本石膏も添加した場合
には、水和された二本石膏は種結晶を核として成長して
、より大きな結晶となるので、種結晶を添加する方法は
より好ましい方法である。

上記スラリーのｐｌｌは自然降下により殆んどの場合酸
性域に入り、ｐｌｌの降下速度も次第に緩慢となって最
終的には初期ｐＨの値より２〜６程度降下したところで
停止する。

本発明では殆んどの場合、このｐＨ降下の停止した時点
をもって水和の完了と見做すことができるが、完全を期
するためには、スラリーを一部濾過して二本石膏の結晶
を顕微鏡で観察するか、あるいはＸ線回折装置で分析し
て、二本石膏中に半水石膏が残存していないことを確認
するのが望ましい。

本発明においては、半水石膏スラリーの初！ｉＪ］ｐＨ
は特に重要で、８〜１２の範囲に調節しなければならな
い、初期ｐＨの値が１２を超えると水和速度が著しく遅
くなり、甚だしい場合には水和が殆ど進行しないといっ
た不都合な事態を招く、逆に初）ＩＪＩｐＨの埴が８未
満では、水和速度は初期ｐｕを調節しない場合と比べ多
少促進されるものの、水和された二本石膏が微細な針状
の結晶となり、従って、次の工程である二本石膏スラリ
ーの固液分離が著しく困難になると共に、得られた二本
石膏の付着水分が増加するのでこれまた不都合である。

初期ｐｉの調節は前期の通り消石灰、苛性ソーダ、苛性
カリ等の塩基性物質が何れも使用できるが、中でも消石
灰は、他の塩基性物質と比較して廉価であり、また、カ
ルシウムそのものが石膏の構成成分と同一であるため、
水和された二本石膏中へ混入しても何隻悪影響を及ぼさ
ないので好適である、塩基性物質の水和槽への添加は固
形のままでも差支えないが、本発明では初期ｐＨはなる
べ（速やかに９１節するのが好ましいので、従って塩基
性物質はスラリー状または溶液伏で添加するのが望まし
い。

尚、付言するならば初期ｐＨの値が本発明で特定する８
〜１２の範囲内においても初期９Ｈの値が１２に近似す
る程、ｐｌｌの自然降下開始時期が遅れ、かつ、ｐｌｌ
の自然降下速度が遅くなるので水和の所要時間は長くな
る傾向を示す、しかし、この場合には水和された二本石
膏は結晶が十分に粗大になるので、二本石膏スラリーの
固液分離は極めて容品で、また得られた二本石膏の付着
水も減少する０反対に初期ｐＩ＋の値が８に近似する程
、当然、上記と逆の傾向を示す。

尚、半水石膏の水和に使用される水は一般の工業用水を
使用する場合もあるが、殆どの場合、湿式燐酸工場や各
種燐酸塩製造工場等から排出される工場排水から回収さ
れた、所謂、回収水またはこの回収水と工業用水を混合
した水が使用されるが、この回収水には燐鉱石及び燐酸
製造工程あるいは各種の燐酸塩製造工程等に由来する、
燐酸分、弗素分、ナトリウム等の金属イオン等を微量含
有している。

従って、半水石膏の水和時においては、これらの不純物
及び半水石膏中に含有している微量の燐酸分、弗素分等
の影響により、ｐＨの降下速度、水和速度、二本石膏の
成長速度及び得られた二本石膏の形状が異なってくる。

従って最適の初期ρ１１値は、水和所要時間、水和され
た二本石膏の結晶の形状及び大きさ、得られた二本石膏
スラリーの固液分離性、固液分離後の二本石膏の付着水
量等を勘案し、最も経済的な値に調節すればよい。

本発明では初期ρ■の値を８〜１２の範囲に調節すれば
、その後のｐＨの値は殆どの場合、水和の進行に伴って
自然に降下するが、稀に、自然降下しなかったり、ある
いは降下開始の時期が遅れる場合がある。かかる場合に
は、適当な時期に水和槽に硫酸等の酸性物質を添加して
、自然降下が開始し得るｐｌｌまで強制的に低下させる
必要がある。しがしながら、このようにｐＨを強制降下
させる場合には、強制降下時のｐｏが７以上になるよう
に調節する必要がある。その理由は、ｐＨを強制降下さ
せた時点のスラリーが酸性域に達すると、それ以後の二
本石膏の結晶成長が著しく阻害されるためである。

本発明において、半水石膏スラリー形成時に水和槽に種
結晶として二本石膏を添加する場合の該二本石膏の添加
量は、半水石膏１００重量部に対して５〜１００１を部
、好ましくは１０〜７０重量部が適当である（何れも二
本石膏換算、乾燥基準）、二本石膏の添加量が５重量部
未満では種結晶としての効果が薄く、逆に１００重量部
を超える量添加しても効果の更なる向上は殆ど認められ
ず、二水石膏町■のための労力の増加を招くのみである
。

水和槽へ添加する上記二本石膏は、他の方法で得られた
二本石膏を使用しても差支えないが、本発明で固液分離
された二本石膏または固液分離前の二本石膏スラリーを
使用するのが好ましい。

水和槽における石膏スラリーのスラリー濃度は、半水石
膏またはこれに種晶として添加した二本石膏の合計量（
何れも二本石膏換算、乾燥基準）として、通常５〜５０
重量％、好ましくは１０〜４０重量％の範囲で実施され
る。スラリー濃度が５重量％未満では、水和槽の容器を
大きくせざるを得す経済的ではない、逆に、スラリー濃
度が５０重置型を超える場合には、均一なスラリーとす
るための撹拌動力が大きくなる。

本発明においては、水和温度は常温〜８０’Ｃの温度で
適宜選択することができるが、水和温度が高い程水和時
間は長くなる傾向になるものの、水和された二本石膏の
結晶はむしろ良好なものになる場合が多い、従って、最
適水和温度は水和の状況を考慮して上記温度の範囲内で
決定される。尚、水和温度が８０℃を超えると、水和所
要時間が長くなるばかりでなく、半水石膏が一部残存す
る惧れがあるので好ましくない。

かくして水和された二本石膏スラリーは、次にオリバー
フィルター、プレスフィルター、遠心濾過機等の通常公
知の固液分離装置に供給して、二水石前を得ることがで
きる。

本発明においては、半水石膏の水和は回分法、連続法の
何れでも実施することができる。

以上の説明は半水石膏の水和を回分法で行う場合のもの
であるが、回分法では半水石膏の水和槽はｌ槽で実施さ
れる。

連続法で本発明を実施する場合は、水和槽は２槽以上を
必要とする。それ以外は回分法の場合と基本的には同一
であるが、以下に回分法と異なる点のみを記述する。

本発明において半水石膏の水和に連続法を採用する場合
には、水和槽は上記の通り２槽以上必要であり、２槽以
上の水和槽はこれを直列に連結して使用する。そして、
水和のための水、半水石膏、種結晶としての二本石膏、
初期ｐＨ調節剤である塩基性物質は、第１水和槽に連続
的に添加され半水石膏スラリーを形成する。従って、第
１水和槽は初期ｐＨの調節を容易にするため、混合槽的
な役割を果たす小容量のものが好ましい。

第１水和槽で形成された半水石膏スラリーは、オーバー
フロー管により第２、第３永和槽と順次移液される間に
、ｐＨが自然降下して水和される。

この場合の第１水和槽のスラリー濃度、種結晶としての
二本石膏の添加量及び各水和槽の水和温度は、回分法と
同じである。尚、上記において種結晶としての二本石膏
の添加は、必ずしも必要とするものではないことは回分
法の場合と同様であるが、連続法の場合は、この種結晶
は第２水和槽以降の水和槽に添加することも可能である
。

また、回分法の場合と同様に、稀に水和中のスラリーに
酸性物質を添加してスラリーのｐＨを強制的に低下させ
る場合があるが、かかる場合の該酸性物質の添加は第２
水和槽以降で実施される。

かくして水和されて得た二本石膏スラリーは、最終水和
槽から取り出された後、回分法の場合と同様な方法によ
り固液分離され、本発明の二本石膏を得ることができる
。

尚、連続法において水和槽に二本石膏を種結晶として添
加する場合には、最終水和槽から得られた二本石膏スラ
リーを一部リサイクル方法で添加するのが、操作が節単
で好都合である。

〔実施例〕

以下、実施例によって本発明を更に具体的に説明する。

尚、以下において％及び部は°全で重量基準を表わす。

実施例！ 内容積６５！の撹拌機及び還流冷却器を備えた水和槽に
、４式燐酸工場の排水を処理して得た回収水（ｐＨ６，
５）を４５２仕込み、撹拌しながら加熱して６３°Ｃの
温度に維持した。次に、この水和槽に三水半水石膏法で
ＢＰＬ８８％のファラボラ鉱石を硫酸で分解し、次いで
ｉｌ！過して得られた半水石膏（付着水１７．０％、燐
酸分（Ｐｔａｓ換算）０．２％）を２４．８ｋｇ加えて
半水石膏スラリーとした（スラリー濃度は二本石膏換算
で３５％）、尚、この時点での半水石膏スラリーのｐＨ
は２．６であった。

しかる後、上記半水石膏スラリーに濃度１０％の消石灰
スラリーを添加して、半水石膏スラリーの初期ｐＨを１
１．０に調節した後、半水石膏スラリーの温度を６０±
２　”Ｃに維持し撹拌を続行して水和を行なった。

水和中は初期ρ１１調節時を水和開始時として、以後１
５分毎にｐＨを測定した。ｐＨ降下の経時変化は第１表
に示す通りであり、ρ１１降下の停止した１０５分後を
以て水和の完了とした。

水和完了後の二本石膏スラリーは、４０°Ｃの温度に冷
却後直径１ｇＡの磁性ブフナ漏斗を用いて減圧濾過した
。即ち、磁性プフナ漏斗に東洋濾紙（株）製Ｎｏ２濾紙
を敷き、該濾紙上に上記の半水石膏スラリーを供給し、
下部より真空ポンプで４００ａｎｌ１ｇａｂｓ、の圧力
で減圧吸引して濾過した。尚、濾過時間は濾過開始より
この時点までとした。濾過終了後はブフナ漏斗上の二本
石膏層に工業用水Ｉｌをスプレーして洗浄し、洗浄後は
上記圧力で更に１０分間吸引して二本石膏の脱水を行っ
た。濾過速度及び脱水後の二本石膏中の付着水分量は第
１表に示す通りであった。

また、水和完了後の二本石膏スラリーは直ちに上記濾過
とは別にその一部をサンプリングして濾過し、得られた
二本石膏を５倍層のメチルアルコ−ルで洗浄した。洗浄
後の二本石膏は６０℃の温度で１時間乾燥して、付着し
ているメチルアルコールを揮散した後、顕微鏡で結晶を
観察したがその結果は第２表に示す通りであり、半水石
膏の存在は認められず、かつ結晶形状も粗大であった。

実施例２ 実施例１で使用した水和槽と同様の撹拌機及び還流冷却
器を備えた内容積２０ｆｆｉの水和槽及び直径が５００
−　　の磁性ブフナ漏斗を用いて、半水石膏の水和及び
水和された二本石膏スラリーの減圧濾過を行った。

即ち、水和槽に実施例１で使用したものと同一の回収水
を１３ｆｆｉ仕込み、撹拌しながら加熱して６３℃の温
度に維持した０次に、この水和槽に実施例１で使用した
半水石膏と同一の半水石膏５．０４ｋｇと種結晶として
実施例１で得られた二本石膏３．０９ｋｇを加えて半水
石膏スラリーとした（種結晶の添加量は二本石膏、乾燥
基準で半水石膏１００部に対して５０部、スラリー濃度
は二本石膏換算で３５％）。

肖、この時点での半水石膏スラリーのｐ旧よ２．７であ
った。

以下実施例１と同様に、上記半水石膏スラリーの初期ｐ
Ｈを濃度１０％の消石灰スラリーで１１．０に調節した
後、半水石膏スラリーの温度を６０部２°Ｃに維持し撹
拌を続行して水和を行った。

中和中は実施例１と同様に初期ｐＨ調節後１５分毎にρ
１１を測定した。ρ１１降下の経時変化は第１表に示す
通りであり、ｐＨ降下の停止した９０分後を以て水和の
完了とした。

水和完了後の二本石膏スラリーは、実施例１と同一の方
法で減圧濾過後５００ｓｊ！の工業用水で水洗した。濾
過速度及び脱水後の二本石膏中の付着水分量は第１表に
示す通りであった。

また、水和完了後の二本石膏スラリーは実施例１と同様
に、その一部をメチルアルコールで洗浄、乾燥後、顕微
鏡で二本石膏の結晶を観察したがその結果は第２表に示
す通り、実施例１と同様に半水石膏の存在は認められず
、かつ結晶形状も粗大であった。

実施例３ 初ｊｌＪｌｐＨの値を８．５に変更した以外は実施例２
と全く同一の条件で、半水石膏スラリーの水和、水和さ
れた二本石膏スラリーの濾過及び二本石膏結晶の顕微鏡
による観察を行なった（水和時間９０分間）、その結果
は第１表及び第２表に示す通りであり、二本石膏中に半
水石膏の存在は認められず、かつ結晶形状も粗大であっ
た。

実施例４ 初期ｐＨの値を１１．８に変更した以外は実施例２と全
く同一の条件で、半水石膏と種結晶からなる半水石膏ス
ラリーを得、該スラリーの水和を開始したが、水和開始
後３０分間経過してもｐＨ降下が殆どなかったので、濃
度２０％の硫酸水溶液を添加して半水石膏スラリーのｐ
Ｈを８．５に強制降下させた。

以後実施例２゛と全く同一の条件で、半水石膏スラリー
の水和、水和された二本石膏スラリーの濾過及び二本石
膏結晶の顕微鏡による観察を行なった（水和時間１２０
分間）。

その結果は第１表及び第２表に示す通りであり、二本石
膏中に半水石膏の存在は認められずかつ結晶形状も粗大
であった。

実施例５ 燐鉱石としてＢＰＬ８５％のコラ鉱石を三水−半水石膏
法により硫酸で分解し、次いで濾過して得られた半水石
膏（付着水１７．８％、燐酸分（ｈａｓ換算）　０．２
５％）の水和、水和された二本石膏スラリーの濾過及び
二本石膏結晶の顕微鏡による観察を、実施例１と同様な
方法で行なった。

即ち、実施例２で使用した水和槽に実施例１で使用した
回収水と同一の回収水を１３Ｉｌ仕込み、撹拌しながら
加熱して６３°Ｃの温度に維持した０次に、この水和槽
に上記の半水石膏を７．２８ｋｇ加えて半水石膏スラリ
ーとした（スラリー濃度は二本石膏換算で３５％）。

以下、実施例１と全く同一の条件で、初期ｐＨの調節、
半水石膏スラリーの水和を行ない（水和時間１２０分間
）、シかる後、実施例２で用いたプフナ漏斗を使用して
、実施例１と同一の条件で水和された二本石膏スラリー
の濾過を行なった（ただし濾過後の水洗水量は５０（ｌ
ｄ）。

その結果は第１表及び第２表に示す通りであり、二本石
膏中に半水石膏の存在は認められず、かつ結晶形状も粗
大であった。

実施例６ 有効容積がＩｆの第１水和槽及びを効容積が各４２の第
２〜第４水和槽を、オーバーフロー管で直列に連結した
装置を使用して、連続法により半水石膏の水和を行った
。尚、各水和槽にはそれぞれ実施例１〜５と同様に、撹
拌機及び還流冷却器を設けた。また、第１永和槽への半
水石膏の供給は定量フィーダー、回収水及び濃度１０％
の消石灰スラリーの供給は定量性チューブポンプをそれ
ぞれ使用した。更に、第４水和槽の水和された二本石膏
スラリーは、第１水和槽へリサイクルできるように定量
性チューブポンプを設置した。

即ち、まず実施例１で使用したものと同一の回収水５０
０ｄを第１永和槽へ仕込み、撹拌しながら加熱して６３
°Ｃの温度に維持した０次に、実施例１で使用した半水
石膏を２７６ｇ添加した後、更に濃度１０％の消石灰ス
ラリーを添加して初１１ＪＩｐＨを１Ｏ０３に！ＩＩ節
した。

その後は、この第１水和槽へ回収水を５．０３１！、／
ｈ、半水石膏を２．７７ｋｇ／ｈで連続的に添加すると
共に、第１永和槽のｐＨを１０．０〜１Ｏ９５に調節し
て、水和を行なった。半水石膏スラリーは水和されなが
ら順次第２、第３、第４水和槽へとオーバーフロー管を
経て移液されたが、各水和槽の温度は６０〜６３°Ｃに
維持した。

水和された二本石膏スラリーが第４永和槽からオーバー
し始める時点で、該二本石膏スラリーを４．０ｋｇ／ｈ
の流量で連続的に第１永和槽へリサイクルして種結晶と
した。このリサイクル量は第１永和槽へ連続的に添加す
る、半水石膏、回収水及び濃度１０％の消石灰スラリー
の合計量の約５０％に相当する。尚、水和は上記二本石
膏スラリーのリサイクルを開始してから８時間行なった
が、この間の各水和槽のｐｕは第１永和槽が１０．０〜
１０．５、第２永和槽が６．３〜６．６、第３水和槽が
６．０〜６．３、第４永和槽が５，８〜６．０であった
。

更に、上記二本石膏スラリーのリサイクルを開始した時
点から１時間毎に、第４水和槽中の二本石膏スラリーを
一部サンプリングして、実施例１と同様に濾過、メチル
アルコール洗浄、乾燥を行なって結晶を顕微鏡で観察し
たが、何れも二本石膏中に半水石膏の存在は認められず
、かつ結晶形状も粗大であった。

第４永和槽からオーバーした残余の二本石膏スラリーは
数回に分割して、実施例１で使用した磁性ブフナ漏斗で
実施例１と同一条件で濾過した。

濾過速度は１８２〜２０３１１ｍ”　　・ｗｉｎ、、二
本石膏中の付着水分含有量は１８．７〜１９．３％であ
り、良好であった。

比較例１ 実施例１で使用した水和槽及び磁性ブフナ漏斗を使用し
、初期ρ４１の調節を行なわずにその他は実施例１と全
く同様の方法で半水石膏の水和を１２０分間行なった後
、水和された二本石膏スラリーの濾過及び二本石膏結晶
の顕微鏡による観察を行なった。

その結果は、水和中のｐＨ、濾過速度、二本石膏中の付
着水分量及び結晶形状は第１表、第２表に示す通りであ
ったが、得られた二本石膏中にはかなり多くの半水石膏
が残存しており、また結晶も微細な針状であった。

比較例２ 初ｇｐｕのｉＡ節を行なわなかった他は、実施例２と全
く同様の方法で半水石膏の水和を１２０分間行なった後
、水和された二本石膏スラリーの濾過及び二本石膏結晶
の顕微鏡による観察を行なった。

水和中のｐ１降下、濾過速度、二本石膏中の付着水分量
及び結晶形状は第１表、第２表に示す通りで、得られた
二本石膏は比較例１と同様であった。

比較例３ 初期ｐ＋＋のｆＡｆｌｆｆを７．５に変更した他は、実
施例２と全く同様の方法で半水石膏の水和を１２０分間
行なった後、水和された二本石膏スラリーの濾過及び二
本石膏結晶の顕微鏡による観察を行なった。

水和中のｐＨ降下、二本石膏スラリーの濾過速度、二本
石膏中の付着水分量及び結晶形状は第１表、第２表に示
す通りであり、得られた二本石膏中にばかなりの半水石
膏が残存が認められ、また結晶も微細な針状であった。

比較例４ 初’ＪＩＧ１１１（７）！ＩＩ節ヲ１２．５ニｉ更ＬＪ
、＝（Ｕ；ｔ、実施例２と全く同様の方法で半水石膏の
水和を１２０分間行なった後、水和された二本石膏スラ
リーの濾過及び二本石膏結晶の顕微鏡による観察を行な
った。

水和中のｐｉ降下、二本石膏スラリーの濾過速度、二本
石膏中の付着水分量及び結晶形状は第１表、Ｔｌ４２表
に示す通りであり、得られた二本石膏中にはかなり多く
の半水石膏が残存しており、また結晶も微細な針状に近
いものであった。

試験例１〜６及び比較試験例１〜５ 実施例１〜６、比較例１〜３で得た各工水石膏を使用し
て、石膏の物理試験を行なった。尚、比較のために天然
石膏及び排脱石膏についても同様の方法で試験を行なっ
た。

即ち、上記石膏の各５ｋｇを石膏試験釜で焼成して焼石
膏（β半水石膏）とし、ＪＩＳ　Ｉ？−９１１２の方法
によりこの焼石膏の混水量、凝結時間、ヌレ引張強度を
測定した。

尚、比較例１〜３で得れた工水石膏は水和が完全でない
ので、各比較例の条件で更に３時間水和を行なったもの
を上記試験に供した。試験に供した上記各比較例の工水
石膏（各３時間更に水和を行なったもの）を顕微鏡で観
察したところ、比較例１及び２の工水石膏は若干量の半
水石膏の存在が認められたものの、水和はほぼ完了して
いた。

比較例３の工水石膏は半水石膏の存在が全く認められず
、水和は完了していた。比較例４で得られた工水石膏も
同様の試験に供するため、上記と同様に更に３時間水和
を行なったが、相当量の半水石膏の存在が認められたの
で、上記試験に供さなかった。

試験結果を第３表に示すが、実施例２〜６で得られた工
水石膏は、混水量、凝結速度、ヌレ引張強度の何れも天
然石膏や排脱石膏と比較して遜色ないものであり、石膏
ボード用の原料石膏として好的に使用できることが分か
る。

一方比較例で得られた工水石膏は、天然石膏や排脱石膏
と比較して相対的に物理性能が劣り、石膏ボード用原料
石膏として好ましくないものであることが分かる。

第３表 〔発明の効果〕 本発明の方法は以上詳細に説明した通り、火成岩質の燐
鉱石を原料として三水−半水石膏法または半水石膏法で
燐酸を製造する際に、副生ずる水和速度の遅い火成岩質
性半水石膏を水和するに当たり、半水石膏スラリーの初
！ＩＩＩ　ｐ　Ｉｆを８〜１２の範囲に調節した後水和
さ仕るという、極めて簡単な方法である。

酸性の低ｐＨ域で水和を行なう、従来の水和方法で火成
岩質性半水石膏の水和を行なった場合には、水和速度が
極めて遅く、従って水和に長時間を必要とする。また、
水和された工水石膏は微細な針状の結晶となり易く、こ
のため二本石膏スラリーの固液分離が不良で、かつ得ら
れた二水石肩は付着水の含有量が多い、また、石膏ボー
ド用原料として使用した場合に焼石膏の混水量も増加す
るという、種々の問題があった。

これに対し本発明の方法は上記従来の方法に比べて水和
時間が短く、また、水和された工水石膏は、形状が粗大
で厚みのある板状の結晶であるので、水和された二本石
膏スラリーの固液分離も容易であり、かつ、得られた二
本石膏の付着水も少ない。

従うで、石膏ボード用原料やセメントの凝結遅延剤とし
て、良好な品質のものが得られる。また、付着水が少な
いので二本石膏の輸送費用の低減となることもさること
ながら、上記用途に使用する際の、付着水の蒸発除去に
要する熱エネルギーも減少する。

更に、本発明の方法は半水石膏の水和速度が早く、かつ
水和された二本石膏スラリーの固液分離性が良好である
ので、原料燐鉱石として火成岩質のものを使用しても、
水和工程及び固液分離工程の設備を増強する必要はない
。

本発明の方法は上記のように種々の優れた利点を有して
おり、その産業上に果たす経済的効果は極めて大なるも
のがある。

特許出願人　　三井東圧化学株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）火成岩質の燐鉱石を硫酸で分解して燐酸を製造する
   際に副生する半水石膏に水を加えて半水石膏スラリーと
   したのち水和するに当たり、該スラリーの初期ｐＨを８
   〜１２の範囲に調節した後、水和させることを特徴とす
   る半水石膏の水和方法。 ２）半水石膏スラリーに二本石膏を種結晶として添加す
   ることを特徴とする請求項第１項記載の半水石膏の水和
   方法。 ３）半水石膏スラリーまたは半水石膏と種結晶として添
   加した二水石膏の合計のスラリー濃度が５〜５０重量％
   であることを特徴とする請求項第１項〜第２項記載の半
   水石膏の水和方法。 ４）水和中の石膏スラリーに酸性物質を添加することを
   特徴とする請求項第１項〜第３項記載の半水石膏の水和
   方法。 ５）水和が回分法であることを特徴とする請求項第１項
   〜第４項記載の半水石膏の水和方法。 ６）水和が２槽以上の水和槽を使用する連続法であるこ
   とを特徴とする請求項第１項〜第４項記載の半水石膏の
   水和方法。