JPH033604B2 - - Google Patents
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- JPH033604B2 JPH033604B2 JP60061288A JP6128885A JPH033604B2 JP H033604 B2 JPH033604 B2 JP H033604B2 JP 60061288 A JP60061288 A JP 60061288A JP 6128885 A JP6128885 A JP 6128885A JP H033604 B2 JPH033604 B2 JP H033604B2
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/18—Carbonates
- C01F11/181—Preparation of calcium carbonate by carbonation of aqueous solutions and characterised by control of the carbonation conditions
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
[発明の分野]
本発明は、板状の形状を有する塩基性炭酸カル
シウムを製造する方法に関する。
シウムを製造する方法に関する。
[発明の背景]
炭酸カルシウムの工業的な製造方法としては、
二酸化炭素を石灰乳に吹き込み反応させる炭酸ガ
ス化合法が多く採用されている。一般に、この方
法によつて紡錘状炭酸カルシウムをはじめ、連鎖
状、柱状、針状などの形状を有する炭酸カルシウ
ムが製造されている。
二酸化炭素を石灰乳に吹き込み反応させる炭酸ガ
ス化合法が多く採用されている。一般に、この方
法によつて紡錘状炭酸カルシウムをはじめ、連鎖
状、柱状、針状などの形状を有する炭酸カルシウ
ムが製造されている。
炭酸カルシウムは紙、ゴム、プラスチツクス、
塗料などの充填剤として広く使用されている。
塗料などの充填剤として広く使用されている。
しかし、炭酸カルシウムは、最近まで板状のも
のの製造方法が開発されておらず、板状形状を有
するタルク、カオリンなど板状であることを利用
した用途、たとえば紙の填材および塗被剤として
の使用には充分対応し得ない面があつた。
のの製造方法が開発されておらず、板状形状を有
するタルク、カオリンなど板状であることを利用
した用途、たとえば紙の填材および塗被剤として
の使用には充分対応し得ない面があつた。
一方、板状の炭酸カルシウムの製造方法は既に
開発されているが、関与する反応が複雑であるた
め、生成物が高価となり、タルク、カオリンなど
と同様に使用されるまでには至つていない。
開発されているが、関与する反応が複雑であるた
め、生成物が高価となり、タルク、カオリンなど
と同様に使用されるまでには至つていない。
[公知技術およびその問題点]
従来の炭酸カルシウムの製造方法、特に炭酸ガ
ス化合法においては、炭酸カルシウムの製造を迅
速に行なうために、反応に供する石灰乳の温度を
高くし、あるいは二酸化炭素の導入速度を高くす
る方法を利用するのが一般的であつた。従つて、
二酸化炭素を導入すると共に石灰乳のPH値が急速
に降下して、このため針状、紡錘状などの形状の
炭酸カルシウムが生成していた。
ス化合法においては、炭酸カルシウムの製造を迅
速に行なうために、反応に供する石灰乳の温度を
高くし、あるいは二酸化炭素の導入速度を高くす
る方法を利用するのが一般的であつた。従つて、
二酸化炭素を導入すると共に石灰乳のPH値が急速
に降下して、このため針状、紡錘状などの形状の
炭酸カルシウムが生成していた。
しかしながら、板状の炭酸カルシウムが安価に
供給できれば、天然に産するタルク、カオリン等
と異り、厳密な製品管理下に生産することが可能
であるので二次製品の製品管理の面から有利であ
り、板状の炭酸カルシウムの工業的な製造方法の
開発が望まれている。
供給できれば、天然に産するタルク、カオリン等
と異り、厳密な製品管理下に生産することが可能
であるので二次製品の製品管理の面から有利であ
り、板状の炭酸カルシウムの工業的な製造方法の
開発が望まれている。
本発明によつて製造される板状の塩基性炭酸カ
ルシウムは、特に上記の板状炭酸カルシウムを製
造するための原料として有効に使用することがで
きるものである。
ルシウムは、特に上記の板状炭酸カルシウムを製
造するための原料として有効に使用することがで
きるものである。
[発明の目的]
本発明は、板状の炭酸カルシウムの製造のため
の中間原料として特に有用な、新規な板状の塩基
性炭酸カルシウムを製造することができる新規な
製造方法を提供することを目的とする。
の中間原料として特に有用な、新規な板状の塩基
性炭酸カルシウムを製造することができる新規な
製造方法を提供することを目的とする。
[発明の構成]
本発明は、反応開始時の液温が25℃以下に調整
された石灰乳に該石灰乳を撹拌しながら、該石灰
乳中の水酸化カルシウムの少なくとも9重量%が
炭酸化される迄、該石灰乳のPH値が二酸化炭素導
入前のPH値よりも実質的に0.2以上降下しない条
件のもとに、該石灰乳中に含有される水酸化カル
シウム1gに対して1〜7ml/分の範囲内の速度
で二酸化炭素を導入し、次いで、該石灰乳中の水
酸化カルシウムの60〜75重量%が炭酸化されるま
で二酸化炭素の導入を続け、次いで二酸化炭素の
導入を停止することを特徴とする、板状の部分の
平均最大径が0.2〜5.0μmの範囲、平均最小径が
0.1〜4.0μmの範囲、平均最小径/平均最大径の
比が0.4〜1.0の範囲にあつて、平均厚さが0.06〜
0.9μmの範囲にあり、かつ平均最大径/平均厚さ
の比が5〜80の範囲にある板状塩基性炭酸カルシ
ウムの製造方法である。
された石灰乳に該石灰乳を撹拌しながら、該石灰
乳中の水酸化カルシウムの少なくとも9重量%が
炭酸化される迄、該石灰乳のPH値が二酸化炭素導
入前のPH値よりも実質的に0.2以上降下しない条
件のもとに、該石灰乳中に含有される水酸化カル
シウム1gに対して1〜7ml/分の範囲内の速度
で二酸化炭素を導入し、次いで、該石灰乳中の水
酸化カルシウムの60〜75重量%が炭酸化されるま
で二酸化炭素の導入を続け、次いで二酸化炭素の
導入を停止することを特徴とする、板状の部分の
平均最大径が0.2〜5.0μmの範囲、平均最小径が
0.1〜4.0μmの範囲、平均最小径/平均最大径の
比が0.4〜1.0の範囲にあつて、平均厚さが0.06〜
0.9μmの範囲にあり、かつ平均最大径/平均厚さ
の比が5〜80の範囲にある板状塩基性炭酸カルシ
ウムの製造方法である。
[発明の詳細な記述]
本発明によつて製造される塩基性炭酸カルシウ
ムの粒子は特定の寸法形状にある板状を示す。
ムの粒子は特定の寸法形状にある板状を示す。
第1図に本発明によつて製造される板状塩基性
炭酸カルシウムの一例の電子顕微鏡写真を示す。
炭酸カルシウムの一例の電子顕微鏡写真を示す。
この電子顕微鏡写真より明らかなように、本発
明によつて製造された板状塩基性炭酸カルシウム
は、板状の部分の形状が四乃至十二角程度の多角
形状であり、粒子径の揃つた粒子の表面が平滑な
板状体である。
明によつて製造された板状塩基性炭酸カルシウム
は、板状の部分の形状が四乃至十二角程度の多角
形状であり、粒子径の揃つた粒子の表面が平滑な
板状体である。
さらに電子顕微鏡写真より明らかなように本発
明によつて製造された板状塩基性炭酸カルシウム
は、各粒子の板状の部分の平均最大径が0.2〜
5.0μm(好ましくは、0.5〜3.0μm、特に好ましく
は、0.7〜3.0μm)の範囲にあり、平均最小径が
0.1〜4.0μm(好ましくは、0.4〜2.0μm、特に好
ましくは、0.5〜2.0μm)の範囲にあり、粒子の
平均厚さが0.06〜0.9μm(好ましくは、0.07〜
0.5μm)の範囲にある。そしてこの平均最小径と
平均最大径との比(平均最小径/平均最大径の
比)が0.4〜1.0(好ましくは、0.5〜1.0)の範囲に
あるものであつて、かつ上記の平均最大径と粒子
の平均の厚さの比(平均最大径/平均厚さの比=
アスペクト比)が5〜80(好ましくは、5〜50、
特に好ましくは、5〜20)の範囲にある。
明によつて製造された板状塩基性炭酸カルシウム
は、各粒子の板状の部分の平均最大径が0.2〜
5.0μm(好ましくは、0.5〜3.0μm、特に好ましく
は、0.7〜3.0μm)の範囲にあり、平均最小径が
0.1〜4.0μm(好ましくは、0.4〜2.0μm、特に好
ましくは、0.5〜2.0μm)の範囲にあり、粒子の
平均厚さが0.06〜0.9μm(好ましくは、0.07〜
0.5μm)の範囲にある。そしてこの平均最小径と
平均最大径との比(平均最小径/平均最大径の
比)が0.4〜1.0(好ましくは、0.5〜1.0)の範囲に
あるものであつて、かつ上記の平均最大径と粒子
の平均の厚さの比(平均最大径/平均厚さの比=
アスペクト比)が5〜80(好ましくは、5〜50、
特に好ましくは、5〜20)の範囲にある。
このような板状の塩基性炭酸カルシウムは下記
の組成式で表わすことができる。
の組成式で表わすことができる。
xCaCO3・yCa(OH)2・zH2O
[ただし、x+y=1.5とした場合、0.9≦x≦
1.13、0.37≦y≦0.6であり、また0.3≦z≦0.8で
ある] これは、水酸化カルシウムを炭酸化率60〜75%
まで炭酸化した際の塩基性炭酸カルシウムに相当
する。
1.13、0.37≦y≦0.6であり、また0.3≦z≦0.8で
ある] これは、水酸化カルシウムを炭酸化率60〜75%
まで炭酸化した際の塩基性炭酸カルシウムに相当
する。
従来、このような板状塩基性炭酸カルシウムは
知られていなかつた。
知られていなかつた。
本発明は、上記のような板状塩基性炭酸カルシ
ウムの製造方法である。
ウムの製造方法である。
まず、石灰乳(水酸化カルシウム懸濁液)を調
製する。
製する。
石灰乳の調製に用いる水酸化カルシウム源とし
ては、通常の生石灰あるいは消石灰を用いること
ができる。生石灰及び消石灰の例としては、生石
灰粉、塊状生石灰、塩焼き生石灰および通常の消
石灰を挙げることができる。
ては、通常の生石灰あるいは消石灰を用いること
ができる。生石灰及び消石灰の例としては、生石
灰粉、塊状生石灰、塩焼き生石灰および通常の消
石灰を挙げることができる。
上記のような水酸化カルシウムを水中に投入し
て石灰乳を調製する。石灰乳中の水酸化カルシウ
ムの濃度は、通常は、3〜25g/100ml、好まし
くは5〜16g/100mlの範囲である。石灰乳の濃
度が3g/100ml未満では濃度が低すぎて経済的
でなく、他方25g/100mlを越えると石灰乳の粘
度が高くなり作業性が悪くなることがある。
て石灰乳を調製する。石灰乳中の水酸化カルシウ
ムの濃度は、通常は、3〜25g/100ml、好まし
くは5〜16g/100mlの範囲である。石灰乳の濃
度が3g/100ml未満では濃度が低すぎて経済的
でなく、他方25g/100mlを越えると石灰乳の粘
度が高くなり作業性が悪くなることがある。
炭酸化反応を開始する時点の石灰乳の温度は25
℃以下、好ましくは、7〜18℃の範囲に調整す
る。そして、水酸化カルシウムの炭酸化反応の間
に温度が上昇するが、少なくとも9重量%の水酸
化カルシウムが炭酸化されるまでの間、すなわち
炭酸化率が9%に達するまでの間、石灰乳の温度
を10〜25℃の範囲に維持することが好ましい。炭
酸化反応を開始する時点において石灰乳の温度が
25℃を越えると、炭酸化率が他の条件を満足した
としても炭酸化率9%の段階で板状塩基性炭酸カ
ルシウムを生成するための核が有効に生成しにく
いので本発明の板状塩基性炭酸カルシウムが得ら
れにくい。また、石灰乳の温度を炭酸化率が9%
に到達するまで上記の温度に制御することによ
り、上記の核が良好に生成し、有利である。石灰
乳の温度の制御は、炭酸化反応が発熱反応である
ので、たとえば反応容器に冷却装置を付設して行
なうことができる。
℃以下、好ましくは、7〜18℃の範囲に調整す
る。そして、水酸化カルシウムの炭酸化反応の間
に温度が上昇するが、少なくとも9重量%の水酸
化カルシウムが炭酸化されるまでの間、すなわち
炭酸化率が9%に達するまでの間、石灰乳の温度
を10〜25℃の範囲に維持することが好ましい。炭
酸化反応を開始する時点において石灰乳の温度が
25℃を越えると、炭酸化率が他の条件を満足した
としても炭酸化率9%の段階で板状塩基性炭酸カ
ルシウムを生成するための核が有効に生成しにく
いので本発明の板状塩基性炭酸カルシウムが得ら
れにくい。また、石灰乳の温度を炭酸化率が9%
に到達するまで上記の温度に制御することによ
り、上記の核が良好に生成し、有利である。石灰
乳の温度の制御は、炭酸化反応が発熱反応である
ので、たとえば反応容器に冷却装置を付設して行
なうことができる。
本発明では、少なくとも炭酸化率が9%になる
まで、石灰乳のPH値を二酸化炭素の導入前のPH値
よりも実質的に0.2以上降下しないようにして二
酸化炭素を導入する。
まで、石灰乳のPH値を二酸化炭素の導入前のPH値
よりも実質的に0.2以上降下しないようにして二
酸化炭素を導入する。
このようなPH値の範囲で炭酸化を行なうことに
より、石灰乳中の水酸化カルシウムと二酸化炭素
とが反応して、懸濁している水酸化カルシウム粒
子の表面上に非晶質炭酸カルシウムが生成する。
そして、非晶質炭酸カルシウムが生成することに
より、水酸化カルシウムの溶解が制御されてPH値
が降下するのであるが、有効に板状の塩基性炭酸
カルシウムを生成するためには、PH値の降下が二
酸化炭素の導入前の値よりも0.2以上降下しない
条件のもとに二酸化炭素を導入することが必要で
ある。
より、石灰乳中の水酸化カルシウムと二酸化炭素
とが反応して、懸濁している水酸化カルシウム粒
子の表面上に非晶質炭酸カルシウムが生成する。
そして、非晶質炭酸カルシウムが生成することに
より、水酸化カルシウムの溶解が制御されてPH値
が降下するのであるが、有効に板状の塩基性炭酸
カルシウムを生成するためには、PH値の降下が二
酸化炭素の導入前の値よりも0.2以上降下しない
条件のもとに二酸化炭素を導入することが必要で
ある。
特にPH値の降下が0.01〜0.17の範囲に制御して
二酸化炭素を導入することが好ましい。
二酸化炭素を導入することが好ましい。
PH値が0.2を越えて降下するように二酸化炭素
を導入すると板状の形状を有する塩基性炭酸カル
シウムが生成しない。
を導入すると板状の形状を有する塩基性炭酸カル
シウムが生成しない。
このような範囲にPH値を制御して炭酸化反応を
行なうことにより、石灰乳中の水酸化カルシウム
上に非晶質炭酸カルシウムが生成し、これが、後
の炭酸化により生成する板状塩基性炭酸カルシウ
ムの生成核となる。
行なうことにより、石灰乳中の水酸化カルシウム
上に非晶質炭酸カルシウムが生成し、これが、後
の炭酸化により生成する板状塩基性炭酸カルシウ
ムの生成核となる。
炭酸化率とは、[炭酸化されたCa(OH)2/石灰
乳中に投入したCa(OH)2の総量]×100の値であ
る。
乳中に投入したCa(OH)2の総量]×100の値であ
る。
上記のようなPH値を維持する具体的な方法とし
ては、種々の方法が可能であるが、たとえば、二
酸化炭素の導入速度を、石灰乳中に含有される水
酸化カルシウム1gに対して1〜7ml/分の範囲
内と適宜な値に設定することにより可能となる。
ては、種々の方法が可能であるが、たとえば、二
酸化炭素の導入速度を、石灰乳中に含有される水
酸化カルシウム1gに対して1〜7ml/分の範囲
内と適宜な値に設定することにより可能となる。
例えば、二酸化炭素の導入速度を制御して、PH
値の降下を上記範囲とする場合に、二酸化炭素の
導入速度が水酸化カルシウム1gに対して7ml/
分を越えると、実質的にPH値を上記の以下に維持
することが不可能となる。
値の降下を上記範囲とする場合に、二酸化炭素の
導入速度が水酸化カルシウム1gに対して7ml/
分を越えると、実質的にPH値を上記の以下に維持
することが不可能となる。
また、二酸化炭素の導入速度が水酸化カルシウ
ム1gに対して1ml/分未満でも非晶質炭酸カル
シウムは生成するが、板状塩基性炭酸カルシウム
の核に至るまで長時間を要するようになる。
ム1gに対して1ml/分未満でも非晶質炭酸カル
シウムは生成するが、板状塩基性炭酸カルシウム
の核に至るまで長時間を要するようになる。
ただし、二酸化炭素の導入速度が上記の範囲内
にあつたとしても、PH値の降下が0.2を越える場
合には目的の板状塩基性炭酸カルシウムを得るこ
とができない。
にあつたとしても、PH値の降下が0.2を越える場
合には目的の板状塩基性炭酸カルシウムを得るこ
とができない。
このようにして生成した非晶質の炭酸カルシウ
ムは、炭酸化率が20%を越えると板状の塩基性炭
酸カルシウムの生成に伴なつて消失し、再び水酸
化カルシウムが溶解してPH値は上昇する。
ムは、炭酸化率が20%を越えると板状の塩基性炭
酸カルシウムの生成に伴なつて消失し、再び水酸
化カルシウムが溶解してPH値は上昇する。
導入する二酸化炭素は、二酸化炭素単独であつ
てもあるいは水酸化カルシウムと実質的に反応性
を有していない気体(例、空気、窒素ガス)との
混合ガスであつてもよい。また、石灰石の焼成の
際の排出される二酸化炭素含有気体を用いること
ができる。混合ガスを用いる場合には、混合ガス
中の二酸化炭素の濃度が、通常10容量%以上、好
ましくは20容量%以上のものを使用する。
てもあるいは水酸化カルシウムと実質的に反応性
を有していない気体(例、空気、窒素ガス)との
混合ガスであつてもよい。また、石灰石の焼成の
際の排出される二酸化炭素含有気体を用いること
ができる。混合ガスを用いる場合には、混合ガス
中の二酸化炭素の濃度が、通常10容量%以上、好
ましくは20容量%以上のものを使用する。
また、上記炭酸化反応は撹拌下に行なうことが
必要であり、撹拌を行なわないと板状の塩基性炭
酸カルシウムが得られない。
必要であり、撹拌を行なわないと板状の塩基性炭
酸カルシウムが得られない。
このようにして炭酸化した石灰乳に、更に二酸
化炭素を導入して炭酸化率60〜75%まで炭酸化を
行なう。特に炭酸化率62〜72%まで炭酸化を行な
うことが好ましい。炭酸化率が60%未満では板状
の塩基性炭酸カルシウムの成長が不充分であり、
一方、75%以上では生成した板状塩基性炭酸カル
シウムの形状が変化して板状の塩基性炭酸カルシ
ウムを得ることができない。
化炭素を導入して炭酸化率60〜75%まで炭酸化を
行なう。特に炭酸化率62〜72%まで炭酸化を行な
うことが好ましい。炭酸化率が60%未満では板状
の塩基性炭酸カルシウムの成長が不充分であり、
一方、75%以上では生成した板状塩基性炭酸カル
シウムの形状が変化して板状の塩基性炭酸カルシ
ウムを得ることができない。
なお、この段階でPH値は、炭酸化反応開始時の
PH値から0.8程度降下した値となる。
PH値から0.8程度降下した値となる。
この炭酸化により上記で生成した核を生成核と
して塩基性炭酸カルシウムが板状に成長する。
して塩基性炭酸カルシウムが板状に成長する。
この段階での炭酸化反応の際の石灰乳の温度
は、特に冷却あるいは加熱などをすることなしに
行なうことができるが、一般には45℃以下、好ま
しくは10〜45℃の範囲で行なう。特に、この段階
の反応開始時の石灰乳は、45℃以下に調整されて
いることが好ましい。
は、特に冷却あるいは加熱などをすることなしに
行なうことができるが、一般には45℃以下、好ま
しくは10〜45℃の範囲で行なう。特に、この段階
の反応開始時の石灰乳は、45℃以下に調整されて
いることが好ましい。
また、この段階での炭酸化反応においては、二
酸化炭素も特定の導入速度で導入する必要はな
く、一般には、石灰乳中の水酸化カルシウム(石
灰乳を調製する際に投入した水酸化カルシウム)
1gに対して、1〜15ml/分の範囲である。な
お、初期の水酸化カルシウムを炭酸化した際の導
入速度で引続き二酸化炭素を導入することも可能
である。
酸化炭素も特定の導入速度で導入する必要はな
く、一般には、石灰乳中の水酸化カルシウム(石
灰乳を調製する際に投入した水酸化カルシウム)
1gに対して、1〜15ml/分の範囲である。な
お、初期の水酸化カルシウムを炭酸化した際の導
入速度で引続き二酸化炭素を導入することも可能
である。
なお、本発明のこの後半段階での炭酸化反応も
撹拌下に行なうことが望ましい。
撹拌下に行なうことが望ましい。
撹拌を行なわなかつたり、あるいは撹拌が不充
分であると、均一に炭酸化反応を行なうことがで
きないことがあり、さらに導入した二酸化炭素が
未反応のまま放出されることとなり製品のコスト
を上昇させる要因ともなる。
分であると、均一に炭酸化反応を行なうことがで
きないことがあり、さらに導入した二酸化炭素が
未反応のまま放出されることとなり製品のコスト
を上昇させる要因ともなる。
上記のような本発明の製造方法により、前記の
ような板状の塩基性炭酸カルシウムカルシウムを
製造することができる。
ような板状の塩基性炭酸カルシウムカルシウムを
製造することができる。
本発明により製造された板状塩基性炭酸カルシ
ウムは、板状の形状であることを利用して、その
まま、塗料あるいは製紙用の塗被料などとして、
さらには樹脂混合複合建材の素材あるいは各種ブ
ラスタへの充填剤として利用することができる。
ウムは、板状の形状であることを利用して、その
まま、塗料あるいは製紙用の塗被料などとして、
さらには樹脂混合複合建材の素材あるいは各種ブ
ラスタへの充填剤として利用することができる。
さらに本発明の板状塩基性炭酸カルシウムを、
二酸化炭素雰囲気で、たとえば250〜700℃に加熱
して炭酸化することにより板状炭酸カルシウムを
得ることができる。この板状炭酸カルシウムは、
板状であるので種々の充填剤として使用できるこ
とは勿論であるが、殊に紙の塗被料としての有用
性が高く、従来使用されていたタルクあるいはカ
オリンに代わるものである。
二酸化炭素雰囲気で、たとえば250〜700℃に加熱
して炭酸化することにより板状炭酸カルシウムを
得ることができる。この板状炭酸カルシウムは、
板状であるので種々の充填剤として使用できるこ
とは勿論であるが、殊に紙の塗被料としての有用
性が高く、従来使用されていたタルクあるいはカ
オリンに代わるものである。
次に本発明の実施例、比較例および参考例を示
す。
す。
実施例 1
冷却装置を備えた容量3の反応容器に工業用
生石灰粉(平均粒子径74μm以下)および水を投
入して、水酸化カルシウム濃度9.5g/100mlの石
灰乳2を調製した。
生石灰粉(平均粒子径74μm以下)および水を投
入して、水酸化カルシウム濃度9.5g/100mlの石
灰乳2を調製した。
この石灰乳中にPHメータの電極を挿入して継続
的に石灰乳のPH値を測定した。
的に石灰乳のPH値を測定した。
この石灰乳を冷却し、激しく撹拌しながら反応
開始温度17℃で、窒素と二酸化炭素の混合ガス
(二酸化炭素10容量%)を二酸化炭素の導入速度
が石灰乳中の水酸化カルシウム1gに対して4.6
ml/分となるように導入して炭酸化反応を行なつ
た。
開始温度17℃で、窒素と二酸化炭素の混合ガス
(二酸化炭素10容量%)を二酸化炭素の導入速度
が石灰乳中の水酸化カルシウム1gに対して4.6
ml/分となるように導入して炭酸化反応を行なつ
た。
石灰乳のPH値は徐々に低下し、石灰乳のPH値が
炭酸化反応開始前のPH値より0.13降下した時点で
石灰乳を採取して、常法に従つて炭酸化率を測定
したところ炭酸化率は15.5%であつた。この間の
液温は17〜19℃であつた。
炭酸化反応開始前のPH値より0.13降下した時点で
石灰乳を採取して、常法に従つて炭酸化率を測定
したところ炭酸化率は15.5%であつた。この間の
液温は17〜19℃であつた。
次に、この石灰乳に反応開始温度19℃にて更に
窒素と二酸化炭素の混合ガス(二酸化炭素10容量
%)を石灰乳中の水酸化カルシウム1gに対して
二酸化炭素の導入速度が9.3ml/分となるように
導入して炭酸化反応を行なつた。
窒素と二酸化炭素の混合ガス(二酸化炭素10容量
%)を石灰乳中の水酸化カルシウム1gに対して
二酸化炭素の導入速度が9.3ml/分となるように
導入して炭酸化反応を行なつた。
石灰乳のPH値が炭酸化反応開始前のPH値より
0.14降下した時点で混合ガスの導入を中止して、
石灰乳を採取して常法に従つて炭酸化率を測定し
たところ炭酸化率は、67%であつた。
0.14降下した時点で混合ガスの導入を中止して、
石灰乳を採取して常法に従つて炭酸化率を測定し
たところ炭酸化率は、67%であつた。
この炭酸化された石灰乳を濾過、脱水、メチル
アルコール洗浄を行なつた後、100℃で乾燥して
塩基性炭酸カルシウム250gを得た。
アルコール洗浄を行なつた後、100℃で乾燥して
塩基性炭酸カルシウム250gを得た。
炭酸化反応に要した時間ば28分であつた。
第1図は本実施例で得られた塩基性炭酸カルシ
ウムの電子顕微鏡写真(倍率:10000倍)である。
ウムの電子顕微鏡写真(倍率:10000倍)である。
得られた塩基性炭酸カルシウムは板状であるこ
とが確認され、また、板状以外の塩基性炭酸カル
シウムは殆ど観察されなかつた。
とが確認され、また、板状以外の塩基性炭酸カル
シウムは殆ど観察されなかつた。
得られた板状塩基性炭酸カルシウムの電子顕微
鏡写真を詳細に検討した結果、この塩基性炭酸カ
ルシウムの板状部分の平均最大径は1.0μm、平均
最小径は0.8μm、平均厚さは0.2μmであり、平均
最小径/平均最大径の比は0.8、アスペクト比は
5であつた。
鏡写真を詳細に検討した結果、この塩基性炭酸カ
ルシウムの板状部分の平均最大径は1.0μm、平均
最小径は0.8μm、平均厚さは0.2μmであり、平均
最小径/平均最大径の比は0.8、アスペクト比は
5であつた。
更に熱重量分析を行なつたところ三つの重量減
少が認められ、ガス分析の結果から得られた板状
塩基性炭酸カルシウムは下記の組成式で示される
ものであることが判明した。
少が認められ、ガス分析の結果から得られた板状
塩基性炭酸カルシウムは下記の組成式で示される
ものであることが判明した。
2CaCO3・Ca(OH)2・H2O
比較例 1
実施例1で使用した反応容器に工業用生石灰粉
(平均粒子径74μm以下)および水を投入して、
水酸化カルシウム濃度9.5g/100mlの石灰乳2
を調製した。
(平均粒子径74μm以下)および水を投入して、
水酸化カルシウム濃度9.5g/100mlの石灰乳2
を調製した。
この石灰乳中にPHメータの電極を挿入して継続
的に石灰乳のPH値を測定した。
的に石灰乳のPH値を測定した。
この石灰乳を冷却し、撹拌しながら反応開始温
度17℃で、窒素と二酸化炭素の混合ガス(二酸化
炭素10容量%)を二酸化炭素の導入速度が石灰乳
中の水酸化カルシウム1gに対して15ml/分とな
るように導入し炭酸化反応を行なつた。
度17℃で、窒素と二酸化炭素の混合ガス(二酸化
炭素10容量%)を二酸化炭素の導入速度が石灰乳
中の水酸化カルシウム1gに対して15ml/分とな
るように導入し炭酸化反応を行なつた。
石灰乳の炭酸化率が9%に達したときのPH値
は、炭酸化反応開始前のPH値から0.21降下してお
り、石灰乳の炭酸化率が15.5%に達したときのPH
値は炭酸化反応開始前のPH値から0.25降下してい
た。
は、炭酸化反応開始前のPH値から0.21降下してお
り、石灰乳の炭酸化率が15.5%に達したときのPH
値は炭酸化反応開始前のPH値から0.25降下してい
た。
次に、この石灰乳に反応開始温度22℃にて更に
同じ窒素と二酸化炭素の混合ガスを石灰乳中の水
酸化カルシウム1gに対して二酸化炭素の導入速
度が9.3ml/分となるように導入して炭酸化反応
を行なつた。
同じ窒素と二酸化炭素の混合ガスを石灰乳中の水
酸化カルシウム1gに対して二酸化炭素の導入速
度が9.3ml/分となるように導入して炭酸化反応
を行なつた。
石灰乳のPH値は、炭酸化反応が進むにつれ急速
に降下し炭酸化率37%の時点で炭酸化反応開始時
よりも2.37降下していた。その後PH値は上昇して
炭酸化率67%の時点では反応開始前のPH値より
0.10の降下であつた。すなわちPH値の推移は実施
例1とは全く異るものであつた。反応時間は反応
開始時から20分であつた。
に降下し炭酸化率37%の時点で炭酸化反応開始時
よりも2.37降下していた。その後PH値は上昇して
炭酸化率67%の時点では反応開始前のPH値より
0.10の降下であつた。すなわちPH値の推移は実施
例1とは全く異るものであつた。反応時間は反応
開始時から20分であつた。
炭酸化された石灰乳を濾過、脱水、メチルアル
コール洗浄を行なつた後、100℃で乾燥した。
コール洗浄を行なつた後、100℃で乾燥した。
得られた結晶を電子顕微鏡にて観察したとこ
ろ、生成結晶は未反応の水酸化カルシウムの粒子
と0.06μm前後の炭酸カルシウムが十数個連鎖状
につながつた連鎖状炭酸カルシウムからなつてお
り、板状の塩基性炭酸カルシウムは生成していな
かつた。
ろ、生成結晶は未反応の水酸化カルシウムの粒子
と0.06μm前後の炭酸カルシウムが十数個連鎖状
につながつた連鎖状炭酸カルシウムからなつてお
り、板状の塩基性炭酸カルシウムは生成していな
かつた。
比較例 2
撹拌を行なわなかつた他は実施例1におけると
同様に実施した。
同様に実施した。
炭酸化されたスラリーを濾過、脱水、メチルア
ルコール洗浄を行なつた後、100℃で乾燥した。
ルコール洗浄を行なつた後、100℃で乾燥した。
得られた結晶を電子顕微鏡にて観察したとこ
ろ、生成結晶は未反応の水酸化カルシウムの粒子
と0.07μm前後の炭酸カルシウムが十数個連鎖状
につながつた連鎖状炭酸カルシウムからなつてお
り、板状の塩基性炭酸カルシウムは生成していな
かつた。
ろ、生成結晶は未反応の水酸化カルシウムの粒子
と0.07μm前後の炭酸カルシウムが十数個連鎖状
につながつた連鎖状炭酸カルシウムからなつてお
り、板状の塩基性炭酸カルシウムは生成していな
かつた。
実施例 2
実施例1で使用した反応容器に塊状生石灰(5
〜35mm)および水を投入して、水酸化カルシウム
濃度9.5g/100mlの石灰乳2を調製した。
〜35mm)および水を投入して、水酸化カルシウム
濃度9.5g/100mlの石灰乳2を調製した。
この石灰乳中にPHメータの電極を挿入して継続
的に石灰乳のPH値を測定した。
的に石灰乳のPH値を測定した。
この石灰乳を冷却し、撹拌しながら反応開始温
度10℃で窒素と二酸化炭素の混合ガス(二酸化炭
素20容量%)を二酸化炭素の導入速度が石灰乳中
の水酸化カルシウム1gに対して1.8ml/分とな
るように導入し炭酸化反応を行なつた。
度10℃で窒素と二酸化炭素の混合ガス(二酸化炭
素20容量%)を二酸化炭素の導入速度が石灰乳中
の水酸化カルシウム1gに対して1.8ml/分とな
るように導入し炭酸化反応を行なつた。
石灰乳のPH値が炭酸化反応開始前のPH値よりも
0.09降下した時点での炭酸化率は9.5%であつた。
この間の液温は10〜11℃であつた。
0.09降下した時点での炭酸化率は9.5%であつた。
この間の液温は10〜11℃であつた。
次に、この石灰乳に反応開始温度11℃にて更に
上記の混合ガスを石灰乳中の水酸化カルシウム1
gに対して二酸化炭素の導入速度が5.4ml/分と
なるように導入して炭酸化反応を行ない、炭酸化
率67%の塩基性炭酸カルシウム250gを得た。
上記の混合ガスを石灰乳中の水酸化カルシウム1
gに対して二酸化炭素の導入速度が5.4ml/分と
なるように導入して炭酸化反応を行ない、炭酸化
率67%の塩基性炭酸カルシウム250gを得た。
炭酸化反応に要した時間は64分であつた。
得られた塩基性炭酸カルシウムを電子顕微鏡で
観察したところ板状であることが確認され、ま
た、板状以外の塩基性炭酸カルシウムは殆ど観察
されなかつた。
観察したところ板状であることが確認され、ま
た、板状以外の塩基性炭酸カルシウムは殆ど観察
されなかつた。
得られた板状塩基性炭酸カルシウムの電子顕微
鏡写真を詳細に検討した結果、この塩基性炭酸カ
ルシウムの板状部分の平均最大径は1.3μm、平均
最小径は1.0μm、平均厚さは0.15μmであり、平
均最小径/平均最大径の比は0.77、アスペクト比
は9であつた。
鏡写真を詳細に検討した結果、この塩基性炭酸カ
ルシウムの板状部分の平均最大径は1.3μm、平均
最小径は1.0μm、平均厚さは0.15μmであり、平
均最小径/平均最大径の比は0.77、アスペクト比
は9であつた。
得られた板状塩基性炭酸カルシウムを実施例1
と同様にして分析した結果、下記の組成式で示さ
れるものであることが判明した。
と同様にして分析した結果、下記の組成式で示さ
れるものであることが判明した。
2CaCO3・Ca(OH)2・H2O
実施例 3
実施例1で使用した反応容器に塩焼き生石灰
(35mm以下)および水を投入して、水酸化カルシ
ウム濃度7.9g/100mlの石灰乳2を調製した。
(35mm以下)および水を投入して、水酸化カルシ
ウム濃度7.9g/100mlの石灰乳2を調製した。
この石灰乳中にPHメータの電極を挿入して継続
的に石灰乳のPH値を測定した。
的に石灰乳のPH値を測定した。
この石灰乳を冷却し、撹拌しながら反応開始温
度15℃で窒素と二酸化炭素の混合ガス(二酸化炭
素30容量%)を二酸化炭素の導入速度が石灰乳中
の水酸化カルシウム1gに対して2.2ml/分とな
るように導入し炭酸化反応を行なつた。
度15℃で窒素と二酸化炭素の混合ガス(二酸化炭
素30容量%)を二酸化炭素の導入速度が石灰乳中
の水酸化カルシウム1gに対して2.2ml/分とな
るように導入し炭酸化反応を行なつた。
石灰乳のPH値が炭酸化反応開始前のPH値よりも
0.09降下した時点での炭酸化率は11.6%であつ
た。この間の液温は15〜16℃であつた。
0.09降下した時点での炭酸化率は11.6%であつ
た。この間の液温は15〜16℃であつた。
次に、この石灰乳に反応開始温度11℃にて更に
上記の混合ガスを石灰乳中の水酸化カルシウム1
gに対して二酸化炭素の導入速度が10.8ml/分と
なるように導入して炭酸化反応を行ない、炭酸化
率67%の塩基性炭酸カルシウム200gを得た。
上記の混合ガスを石灰乳中の水酸化カルシウム1
gに対して二酸化炭素の導入速度が10.8ml/分と
なるように導入して炭酸化反応を行ない、炭酸化
率67%の塩基性炭酸カルシウム200gを得た。
炭酸化反応に要した時間は30分であつた。
得られた塩基性炭酸カルシウムを電子顕微鏡で
観察したところ板状であることが確認され、ま
た、板状以外の塩基性炭酸カルシウムは殆ど観察
されなかつた。
観察したところ板状であることが確認され、ま
た、板状以外の塩基性炭酸カルシウムは殆ど観察
されなかつた。
得られた板状塩基性炭酸カルシウムの電子顕微
鏡写真を詳細に検討した結果、この塩基性炭酸カ
ルシウムの板状部分の平均最大径は1.1μm、平均
最小径は1.0μm、平均厚さは0.15μmであり、平
均最小径/平均最大径の比は、0.9、アスペクト
比は7であつた。
鏡写真を詳細に検討した結果、この塩基性炭酸カ
ルシウムの板状部分の平均最大径は1.1μm、平均
最小径は1.0μm、平均厚さは0.15μmであり、平
均最小径/平均最大径の比は、0.9、アスペクト
比は7であつた。
得られた板状塩基性炭酸カルシウムを実施例1
と同様にして分析した結果、下記の組成式で示さ
れるものであることが判明した。
と同様にして分析した結果、下記の組成式で示さ
れるものであることが判明した。
2CaCO3・Ca(OH)2・H2O
実施例 4
冷却装置を備えた容量8の反応容器に消石灰
粉(平均粒子径149μm以下、特号S)および水
を投入して、水酸化カルシウム濃度9.5g/100ml
の石灰乳5を調製した。
粉(平均粒子径149μm以下、特号S)および水
を投入して、水酸化カルシウム濃度9.5g/100ml
の石灰乳5を調製した。
この石灰乳中にPHメータの電極を挿入して継続
的に石灰乳のPH値を測定した。
的に石灰乳のPH値を測定した。
この石灰乳を冷却し、撹拌しながら反応開始温
度17℃で実施例3で使用した混合ガスを二酸化炭
素の導入速度が石灰乳中の水酸化カルシウム1g
に対して4.7ml/分となるように導入して炭酸化
反応を行なつた。
度17℃で実施例3で使用した混合ガスを二酸化炭
素の導入速度が石灰乳中の水酸化カルシウム1g
に対して4.7ml/分となるように導入して炭酸化
反応を行なつた。
石灰乳のPH値が炭酸化反応開始前のPH値よりも
0.12降下した時点の炭酸化率は15.0%であつた。
この間の液温は17〜21℃であつた。
0.12降下した時点の炭酸化率は15.0%であつた。
この間の液温は17〜21℃であつた。
次に、この石灰乳に反応開始温度30℃にて更に
上記の混合ガスを石灰乳中の水酸化カルシウム1
gに対して二酸化炭素の導入速度が4.7ml/分と
なるように導入して炭酸化反応を行ない、炭酸化
率67%の塩基性炭酸カルシウム620gを得た。
上記の混合ガスを石灰乳中の水酸化カルシウム1
gに対して二酸化炭素の導入速度が4.7ml/分と
なるように導入して炭酸化反応を行ない、炭酸化
率67%の塩基性炭酸カルシウム620gを得た。
炭酸化反応に要した時間は43分であつた。
得られた塩基性炭酸カルシウムを電子顕微鏡で
観察したところ板状であることが確認され、ま
た、板状以外の塩基性炭酸カルシウムは殆ど観察
されなかつた。
観察したところ板状であることが確認され、ま
た、板状以外の塩基性炭酸カルシウムは殆ど観察
されなかつた。
得られた板状塩基性炭酸カルシウムの電子顕微
鏡写真を詳細に検討した結果、この塩基性炭酸カ
ルシウムの板状部分の平均最大径は1.0μm、平均
最小径は0.8μm、平均厚さは0.1μmであり、平均
最小径/平均最大径の比は0.8、アスペクト比は
10であつた。
鏡写真を詳細に検討した結果、この塩基性炭酸カ
ルシウムの板状部分の平均最大径は1.0μm、平均
最小径は0.8μm、平均厚さは0.1μmであり、平均
最小径/平均最大径の比は0.8、アスペクト比は
10であつた。
得られた板状塩基性炭酸カルシウムを実施例1
と同様にして分析した結果、下記の組成式で示さ
れるものであることが判明した。
と同様にして分析した結果、下記の組成式で示さ
れるものであることが判明した。
2CaCO3・Ca(OH)2・H2O
参考例
実施例1で得られた板状塩基性炭酸カルシウム
を以下に示す方法により更に加熱下に炭酸化を行
ない、板状炭酸カルシウムを製造した。
を以下に示す方法により更に加熱下に炭酸化を行
ない、板状炭酸カルシウムを製造した。
実施例1で製造した板状塩基性炭酸カルシウム
100gを容量14の電気炉に投入し、炭酸ガス
(純度100%)を、1/分の導入速度で導入して
400℃に4時間加熱して加熱炭酸化反応を行なつ
た。
100gを容量14の電気炉に投入し、炭酸ガス
(純度100%)を、1/分の導入速度で導入して
400℃に4時間加熱して加熱炭酸化反応を行なつ
た。
得られた炭酸カルシウムは板状で、板状部分の
平均最大径は1.0μm、平均厚さは0.2μm、アスペ
クト比は5であつた。
平均最大径は1.0μm、平均厚さは0.2μm、アスペ
クト比は5であつた。
第1図は、本発明によつて得られた板状塩基性
炭酸カルシウムの電子顕微鏡写真である。
炭酸カルシウムの電子顕微鏡写真である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 反応開始時の液温が25℃以下に調整された石
灰乳に、該石灰乳を撹拌しながら、該石灰乳中の
水酸化カルシウムの少なくとも9重量%が炭酸化
される迄、該石灰乳のPH値が二酸化炭素導入前の
PH値よりも実質的に0.2以上降下しない条件のも
とに、該石灰乳中に含有される水酸化カルシウム
1gに対して1〜7ml/分の範囲内の速度で二酸
化炭素を導入し、次いで、該石灰乳中の水酸化カ
ルシウムの60〜75重量%が炭酸化されるまで二酸
化炭素の導入を続け、次いで二酸化炭素の導入を
停止することを特徴とする、板状の部分の平均最
大径が0.2〜5.0μmの範囲、平均最小径が0.1〜
4.0μmの範囲、平均最小径/平均最大径の比が
0.4〜1.0の範囲にあつて、平均厚さが0.06〜0.9μ
mの範囲にあり、かつ平均最大径/平均厚さの比
が5〜80の範囲にある板状塩基性炭酸カルシウム
の製造方法。 2 反応開始時の石灰乳の温度を5〜20℃の範囲
に調整することを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の板状塩基性炭酸カルシウムの製造方法。 3 該石灰乳中の水酸化カルシウムの少なくとも
9重量%迄炭酸化する際の石灰乳の温度を10〜25
℃の範囲に維持することを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の板状塩基性炭酸カルシウムの製
造方法。 4 該石灰乳が、3〜25g/100mlの範囲の濃度
で水酸化カルシウムを含むものであることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の板状塩基性炭
酸カルシウムの製造方法。 5 該板状塩基性炭酸カルシウムの組成が下記組
成式で表されることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の板状塩基性炭酸カルシウムの製造方
法。 xCaCO3・yCa(OH)2・zH2O [ただし、x+y=1.5とした場合、0.9≦x≦
1.13、0.37≦y≦0.6であり、また0.3≦z≦0.8で
ある]
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6128885A JPS61219715A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 板状塩基性炭酸カルシウムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6128885A JPS61219715A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 板状塩基性炭酸カルシウムの製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14364290A Division JPH03115120A (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 板状塩基性炭酸カルシウム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61219715A JPS61219715A (ja) | 1986-09-30 |
| JPH033604B2 true JPH033604B2 (ja) | 1991-01-21 |
Family
ID=13166857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6128885A Granted JPS61219715A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 板状塩基性炭酸カルシウムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61219715A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01119512A (ja) * | 1987-10-31 | 1989-05-11 | Agency Of Ind Science & Technol | 板状塩基性炭酸カルシウムの製造方法 |
| JPH0356551A (ja) * | 1989-07-26 | 1991-03-12 | Agency Of Ind Science & Technol | Pvc用安定剤 |
| US7361324B2 (en) | 2004-06-21 | 2008-04-22 | J. M. Huber Corporation | Precipitated calcium carbonate |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5551852A (en) * | 1978-10-09 | 1980-04-15 | Ichimura Sangyo Kk | Weft yarn detector of water jet loom |
-
1985
- 1985-03-25 JP JP6128885A patent/JPS61219715A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61219715A (ja) | 1986-09-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |