JPH0431314A - 立方状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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は立方状炭酸カルシウムの製造方法に係り、特に
水酸化カルシウムスラリーと炭酸ガスとを反応させるこ
とにより、粒子径が比較的大きくかつ明瞭な立方体形状
を示す立方状炭酸カルシウムを低コストにてかつ効率的
に製造する方法に関する。

［従来の技術］ 炭酸カルシウムは、従来より、ゴム、プラスチック、塗
料、研磨剤等の充填材又は添加材として、各種分野で利
用されている。

各種工業材料として、例えば平均粒径１〜１０μｍとい
った、比較的大粒度の炭酸カルシウムを必要とする場合
、合成炭酸カルシウム又は石灰石を粉砕した重質炭酸カ
ルシウム等が提供される。

合成炭酸カルシウムは、石灰乳と炭酸ガスとを反応させ
ることにより製造されている。即ち、まず、原料の石灰
石は無煙炭コークス及び補助剤と共に石灰焼成炉にて、
ポンプにより空気を供給しつつ焼成する。焼成により得
られた生石灰は攪拌装置付水簸檜にて水和し、石灰乳を
得る。

得られた石灰乳は、石灰焼成炉の燃焼排ガスをガスクリ
ーナーにて処理した炭酸ガスと共に化合器にて反応させ
る。この際の反応条件は、反応温度３０℃前後、石灰乳
の水酸化カルシウム（Ｃａ　（ＯＨ）２　）濃度が１５
重量％前後、炭酸ガス含有ガスの炭酸ガス濃度が３０体
積％前後である６反応終了後は、水簸檜にて濾過し、プ
レス器により脱水した後、乾燥、粉砕して商品化される
。なお、濾過、脱水工程の排水は処理後、放流されてい
る。

このような炭酸カルシウムの製造方法においては、生成
物の形状、結晶構造は反応条件によって異なり、カルサ
イトの場合には立方状若しくは紡錘状となり、アラブナ
イトの場合には棒状の炭酸カルシウムが得られる。特に
、粒径１〜１０μｍの大粒度炭酸カルシウムは主に紡錘
状結晶として製造される。

［発明が解決しようとする課題］ このように、平均粒径１〜１０μｍといった比較的大粒
度の炭酸カルシウムは、合成或いは石灰石の粉砕により
得ることはできるが、その形状は合成炭酸カルシウムで
は紡錘状であり、一方、粉砕品では特定されない。

即ち、従来においては、平均粒径が１μｍ以上の大粒度
で、粒子形状が明瞭な立方体形状を示す合成炭酸カルシ
ウムを、粒子径を所望の範囲にコシトロールして製造す
る方法は提供されていないのが現状である。

本発明は上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、
平均粒径１〜１０μｍの立方状炭酸カルシウムを容易か
つ効率的に製造する方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 請求項（１）の立方状炭酸カルシウムの製造方法は、固
形分濃度が３〜３０重量％であり、２０〜８０℃に保持
されている水酸化カルシウムスラリーを、２０〜８０℃
に保持された炭酸水中に徐々に添加し、反応温度以下の
炭酸ガスを吹き込みつつ、ｐＨ１１以下、温度２０〜８
０℃にて反応させた後、濾過及び乾燥することを特徴と
するものである。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明において、反応に用いる水酸化カルシウムスラリ
ー（以下、ｒＣａ　（ＯＨ）２−水スラリ−」という。

）は、固形分３〜３０重量％、温度２０〜８０℃に調整
したものである。ここで、Ｃａ　（ＯＨ）２−水スラリ
ーの固形分（即ちＣａ（ＯＨ）２濃度）は低いほど得ら
れる炭酸カルシウムの粒子径が大きくなるが、３重量％
未満ではスラリー濃度が薄過ぎて、作業性が悪い。

方、３０重量％を超えると粒子の付着が発生し、好まし
くない。

このようなＣａ　（ＯＨ）２−水スラリーを添加する炭
酸水は、温度が２０〜８０℃に保持されたものであって
、そのｐＨは、Ｃａ　（ＯＨ）２−水スラリーに対する
使用割合によっても異なるが、通常の場合、ｐＨ７〜１
０のものを用いる。

本発明においては、このような炭酸水中に、Ｃａ（ＯＨ
）２−木スラリーを徐々に添加する。

即ち％Ｃａ　（ＯＨ）２−水スラリーを急激に添加する
とｐＨ１ｌ整が困難であるので、例えば炭酸水の容積当
たりｏ、ｏｏｔ〜０．０１倍／分の割合で徐々に添加し
、３０℃以下のＣＯ２ガス（ＣＯ２ガス含有ガスであっ
ても良い、、）を吹き込みながら反応を行なう。また、
ＣＯ２ガスの吹ぎ込み量は、生成する炭酸カルシウムＩ
ｋｇに対して２０〜６０Ｊ２／分（以下’ｆｌ１分／　
ｋ　ｇ　Ｊ　ト表示する。）とするのが好ましい。なお
、用いるＣＯ２ガスの温度が８０℃を超えると結晶粒子
形状が変わり、粒子の凝集が生じ好ましくない。

この反応は、ｐＨ１１以下、温度２０〜８０℃で行なう
。ｐＨが１１を超えると粒子の凝集が起こり好ましくな
い。反応ｐＨは特に７〜１ｏとするのが好ましい。また
、反応温度は得られる炭酸カルシウムの粒径に影響し、
低い程粒径の大きい炭酸カルシウムが得られるが、２０
℃未満であっても８０℃を超えても粒子の凝集が生じる
ため、２０〜８０℃の範囲で制御する。

反応は通常の場合、６０〜９０分程度で終了する。

反応の終了により、ｐＨが６．８〜７．０程度となるの
で、この時点でＣＯ２ガスの吹ぎ込みをやめて、反応液
を濾過し、得られたケーキを乾燥、粉砕することにより
、平均粒径１〜１１０Ａｔといった比較的大粒度の立方
状炭酸カルシウムを得る。

［作用コ 本発明の立方状炭酸カルシウムの製造方法によれば、平
均粒径が１〜１０μｍで明瞭な立方体形状を有する炭酸
カルシウムを工業的に有利に製造することができる。し
かも、得られる炭酸カルシウムの平均粒径はＣａ　（Ｏ
Ｈ）２−水スラリー濃度又は反応温度を適宜設定するこ
とにより、所望の粒径に調整することができ、その上、
その粒度分布の幅は非常に狭いため、付加価値の高いも
のとなる。

［実施例］ 以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが
、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限
定されるものではない。

実施例１ スラリー固形分量２０重量％、温度７０℃に調整したＣ
ａ　（ＯＨ）２−水スラリ−１０ｋを７０℃、ｐＨ７〜
１０に調節した炭酸水１０００Ｊ２中に徐々に添加し、
同時に３０　ＩＩ　／　ｍ　ｉ　ｎ　／　ｋ　ｇでＣＯ
２ガスを吹き込んだ。

添加終了後、少しして、反応液のｐＨが６．８〜７にな
った時点で反応を終了し、生成物をシックナー及びフィ
ルタープレス等により濾別し、ケーキを乾燥した。

得られた炭酸カルシウムをＸ線及びＳＥＭ、粒度分析装
置により物性を調べたところ、平均粒径２μｍの立方体
形状のカルサイト型炭酸カルシウムが得られたことが確
認された。

実施例２ スラリー固形分量１５重量％、温度５０℃に調整したＣ
ａ（ＯＨ）２−水スラリーを５０ｔ、ｐＨ７〜１０に調
節した炭酸水中に徐々に添加し、同時に３０１１　／　
ｍ　ｉ　ｎ　／　ｋ　ｇでＣＯ２ガスを吹き込んだこと
以外は、実施例１と同様に行なったところ、平均粒径５
μｍの立方体形状のカルサイト型炭酸カルシウムが得ら
れたことが確認された。

実施例３ スラリー固形分量５！量％、温度２５℃に調整されたＣ
ａ（ＯＨ）２−水スラリーを２５℃、ｐＨ７〜１０に調
節した炭酸水中に徐々に添加し、同時に３０　Ｉｔ　／
　ｍ　ｉ　ｎ　／　ｋ　ｇでＣＯ２ガスを吹き込んだこ
と以外は、実施例１と同様に行なったところ、平均粒径
８μｍの立方体形状のカルサイト型炭酸カルシウムが得
られたことが確認された。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の立方状炭酸カルシウムの製
造方法によれば、平均粒径１〜１０μｍといった比較的
大粒度であって、粒度分布が狭くしかも明瞭な立方体形
状の炭酸カルシウムを、所望の粒度にて、容易かつ効率
的に、低コストにて製造することが可能とされる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）固形分濃度が３〜３０重量％であり、２０〜８０
   ℃に保持されている水酸化カルシウムスラリーを、２０
   〜８０℃に保持された炭酸水中に徐々に添加し、反応温
   度以下の炭酸ガスを吹き込みつつ、ｐＨ１１以下、温度
   ２０〜８０℃にて反応させた後、濾過及び乾燥すること
   を特徴とする立方状炭酸カルシウムの製造方法。