JPH03126616A - 塩基性炭酸カルシウムの製造方法 - 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】 ［産業上の利用性！Ｉ！Ｆ］ − 本発明は塩基性炭酸カルシウムの製造方法、さらに詳し
くいえば、プラスチックの′ａ燃性充填材、製紙用内填
材及び塗工顔料などに有用な白色板状無機結晶の塩基性
炭酸カルシウムの効率的な工業的製造方法に関するもの
である。

［従来の技術］ 石灰乳と二酸化炭素との反応から板状の塩基性炭酸カル
シウムを合成する技術については、反応開始時の温度が
２５℃以下の石灰乳に、二酸化炭素含有ガスを一定速度
で吹き込む方法（特許Ｉ４２０９３８号）、同じく、炭
酸化率に応じて導入速度を２段階にわけて吹き込む方法
（特開昭６１−２１９７１５号公報）、あるいは３段階
にわけて吹き込む方法（特開昭６２−１１３７１８号公
報）、さらに、用いる生石灰の活性度に応じて二酸化炭
素含有ガスの導入速度を変える方法（特開平１−１１９
５１２号公報）などがある。

しかし、上記のいずれの方法においても塩基性炭酸カル
シウムを収率よく合成するためには、反応開始時の懸濁
液温度を２０℃以下、好ましくは＝２ １５℃以下にする必要があり、冷却に多大のエネルギー
を要した。また、得られる塩基性炭酸カルシウムは凝集
の多いものであった。

［発明が解決しようとする問題点コ 本発明の目的は、反応開始温度が２０℃以上でかつ、分
散性にすぐれた塩基性炭酸カルシウムを工業的に有利に
製造する方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者は前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果
、特定の吸湿率と炭酸化率条件を満たすよう調製された
生石灰粉末を、所定濃度のサッカロース水溶液中で水和
したあと、二酸化炭素含有ガスを導入することにより、
その目的を達成しうることを見いだし、この知見に基づ
いて本発明を完成するに至った。

塩基性炭酸カルシウムの生成は、生石灰の水懸濁液と二
酸化炭素との反応初期生成物である非晶質炭酸カルシウ
ムが、高濃度の水酸化カルシウム溶液中で溶解・析出機
構を経て結晶化することか３− ら生成すると理解されている（石膏と石灰、Ｎ０１２０
３、ｐ２５．１９８６）。したがって、結晶化時の溶存
水酸化カルシウム濃度が高いことが必要条件となる。し
かるに、水に対する水酸化カルシウムの溶解度は温度が
高いほど下がる性質があり、そのため、従来法では、２
０℃以上の反応開始温度では、塩基性炭酸カルシウムを
収率よく合成できなかった。他方、高い濃度の水酸化カ
ルシウム溶液、すなわち過飽和溶液は、生石灰粉末の湿
式水和の初期に得られることは周知であるが、水和開始
にともなう発熱ですぐ消失するので、塩基性炭酸カルシ
ウムの合成には、通常利用できない。

そこで、本発明者らはこの過飽和の制御による塩基性炭
酸カルシウムの合成法について検討した結果、生石灰粉
末に予め水蒸気および二酸化炭素を吸収させ水利保護膜
を形成させた生石灰をサッカロース水溶液中で水和して
なるＵＳ液に二酸化炭素含有ガスを導入すると分散性の
よい塩基性炭酸カルシウムが合成できることを見いだし
た。

４− これは、生石灰粉末表面の水和保護膜が生石灰の水和速
度を遅延するため、主水和が始まるまでの間、水酸化カ
ルシウムの過飽和が維持でき、その間、生石灰表面に形
成されていた非晶質炭酸カルシウムが溶解し、水酸化カ
ルシウムの過飽和溶液中で分散した塩基性炭酸カルシウ
ム結晶核を発生させるためと考えられる。しかし、水利
保護膜のみでは、核発生の誘導期間には不十分であるこ
とが判明し、塩基性炭酸カルシウムの生成に害のない水
和遅延材の探索を行った結果、サッカロースが有効なこ
とを見いだし、本発明が完成されたものである。

本発明においては生石灰は吸湿および炭酸化処理を施す
必要があるため軟焼生石灰が好ましい。

サッカロース濃度は０．０１％から０．１％の範囲が好
ましい。さらに好ましくは０．０１５％から０．０２５
％の間である。０．０１％未満あるいは０．１％を越え
ると塩基性炭酸カルシウムは生成しない。反応開始温度
は３０℃以下、好ましくは２０℃〜２５℃の範囲である
。２０℃未満では本発明と従来法との差がほとんどなく
なる。

本発明においては生石灰粉末が吸着した二酸化炭素は、
分子状のままあるいは非晶質炭酸カルシウムの形で存在
している必要がある。カルサイトなど結晶質炭酸カルシ
ウムの形で存在すると塩基性炭酸カルシウムは生成しな
い。しかし、大気中で調製された生石灰粉末の二酸化炭
素は大部分非晶質炭酸カルシウムの形で存在するのでそ
のまま使用可能である。

［実施例コ 以下、実施例及び比較例をもとにさらに詳しく説明する
。

実施例１ 大気下で市販の工業用生石灰（最大塊的３０ｍｍ）をジ
ロウクラッシャーで２ｍｍ以下に破砕したのち、ロッド
ミルで粉砕し円形振動ふるいで２００メツシュ以下の生
石灰粉末をつくった。この生石灰粉末の吸湿率は３．８
ｗｔ％、炭酸化率は０．８ｗｔ％であった。Ｘ線回折の
結果では炭酸カルシウムに由来するピークはなんら認め
られなかった。この生石灰粉末２００ｇを２５℃の０．
０１５％サッカロース水溶液２リツトルに投入し４０　
Ｏｒ　ｐｍでかくはんすると約２５分間後に水利による
発熱が始まり３５分間でピークに達した。生石灰投入後
から約１時間へたのち懸濁液温を２５℃に調製してから
、６００ｒｐｍでかくはん下、１００％濃度の二酸化炭
素を毎分１リットルで導入し約５５分間後に反応を中止
した。生成物は長径的３μｍの分散性のよい板状塩基性
炭酸カルシウムであった。

実施例２ 実施例１と同じ生石灰粉末２００ｇを３０″Ｃの０．０
２％サッカロース水溶液２リツトルに投入し４００ｒｐ
ｍでかくはんすると約１０分間後に水和による発熱が始
まり３５分間でピークに達した。生石灰投入後から約１
時間へたのち懸濁液温を３０℃に調製してから、６００
ｒｐｍでかくはん下、１００％濃度の二酸化炭素を毎分
１リットルで導入し約５５分間後に反応を中止した。生
成物は長径的３μｍの分散性のよい板状塩基性炭酸カル
シウムであった。

実施例３ 試薬沈降製炭酸カルシウムを１０００℃で８時間焼成し
生石灰粉末をつくった。この２００ｇを真空デシケータ
に入れ、真空にしたのち外部からＬｏｇの水を水蒸気と
して導入し吸湿させ、その後再び脱気し今度は二酸化炭
素を導入し１時間吸収させた。この生石灰の吸湿率は５
．３ｗｔ％、炭酸化率は０．７ｗｔ％であった。Ｘ線回
折結果では炭酸カルシウム結晶のピークはなんら認めら
れなっかった。こうしてえた生石灰粉末２００ｇを実施
例１と同様な条件で水和すると、約２０分間後に水和に
よる発熱が始まり３０分間でピークに達した。生石灰投
入から約１．５時間後に懸濁液温を２５℃？こ調製し６
００ｒｐｍでかくはん下、１００％濃度の二酸化炭素を
毎分１リツトルで導入し約５５分間で反応を中止した。

生成物は長径的２．５μｍの分散性のよい板状塩基性炭
酸カルシウムであった。

比較例１ 実施例１と同じ風化生石灰を電気炉で４００℃、２時間
焼成した。この生石灰の吸湿率は４．０％炭酸化率は０
．８％であった。Ｘ線回折結果によればカルサイトのピ
ークがわずかに認められた。

この生石灰２００ｇを２５℃の０．０１５％サッカロー
ス水溶液２リットルに投入すると直ちに水和による発熱
が始まった。生石灰投入後から約１時間へたのち懸濁液
温を２５℃に調製し、６００ｒｐｍでかくはん下、１０
０％濃度の二酸化炭素を毎分ｌリットルで導入し約５５
分間後に反応を中止した。生成物は炭酸カルシウムと未
反応の水酸化カルシウムであった。

［発明の効果］ 実施例から明らかなようｌこ、本発明方法により吸湿お
よび炭酸化した、あるいは、された風化生石灰粉末を低
濃度サッカロース水溶液で水和してなる懸濁液では２０
℃以上の温度でも分散性のよい塩基性炭酸カルシウムが
生成できることが明らかになった。一方、生石灰の炭酸
化処理によって生成した炭酸カルシウムが結晶質である
比較例１９− ではその効果がなく、 本発明との差が顕著であっ た。

＝１０−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、サッカロース水溶液中で水和してえられた生石灰水
   懸濁液と二酸化炭素とを反応せしめることを特徴とする
   塩基性炭酸カルシウムの製造方法。 ２、生石灰は、１００メッシュ以下で、かつ吸湿率２〜
   １５％、炭酸化率０．０５〜２％内にあることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 ３、生石灰の炭酸化生成物が非晶質であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 ４、サッカロース水溶液の濃度が０．０１〜０．１％内
   にあり、生石灰投入時の液温が、２０℃〜３５℃である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造方法
   。